JP2006008408A

JP2006008408A - 砂状粒体搬送装置

Info

Publication number: JP2006008408A
Application number: JP2005027475A
Authority: JP
Inventors: Shoji Baba; 昌二馬場; Kazuaki Taniguchi; 和昭谷口; Hideaki Iguchi; 英昭井口; Akimitsu Tanaka; 哲充田中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: JP4857568B2

Abstract

【課題】小型で安価な砂状粒体搬送装置を提供する。
【解決手段】砂状粒体を搬送するための砂状粒体搬送装置１は、砂状粒体が投入される搬入側コンテナ１と、搬送された砂状粒体が収容される搬出側コンテナ５０と、搬入側コンテナ１０と搬出側コンテナ５０とを連結するホース３０と、搬入側コンテナ１０に収容された砂状粒体を負圧状態下で吸引することにより、当該砂状粒体をホース３０を介して搬出側コンテナ５０に搬送する吸引装置４０と、搬入側コンテナ１０の下方に形成されホース３０が連結された吸込口２４を有し、搬入側コンテナ１０から搬送された砂状粒体を空気と混合して吸込口２４を介して当該砂状粒体をホース２４に導くミキシングボックス２０と、砂状粒体の搬送を制御する制御装置６０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば鋳造用砂中子に用いられる中子砂等の砂状粒体を搬送するための砂状粒体搬送装置に関する。

鋳造用砂中子に用いられる中子砂は、砂中子造型時に所定の形状に硬化させるために、例えば熱硬化性フェノール樹脂等のバインダがその表面に被覆されている。この中子砂は、使用済みのものを回収してバインダ層を再度形成することによりリサイクルが行われており、鋳造後の中子砂回収工程から中子砂リサイクル工程へ使用済みの中子砂を搬送したり、中子砂リサイクル工程から砂中子造型工程へリサイクル済みの中子砂を搬送する必要がある。

このような中子砂等の砂状粒体を搬送する装置として、コンベア等を用いた機械式の搬送装置（例えば、特許文献１参照）や、正圧を利用した搬送装置が従来から知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、機械式の搬送装置では、その構造が比較的大型になるために広い占有面積を必要とし、工場内のレイアウト上の制約が多くなる。また、機械式の搬送装置では、設置した後の搬送経路の変更に当該装置の構成部品の改造や交換等を多く伴うため、レイアウト変更に柔軟に対応し難い。

また、正圧式の搬送装置では、密閉した搬送路に砂状粒体を送り出す機構となっているため、高いシール性が満たす部品加工精度やシール等が要求され、装置自体が高価になる。これに対し、要求されるシール性を満足しない場合には、搬送中の砂状粒体が低シール部から外部に放出して、粉塵を生じる場合がある。
特開平４−８９１７２号公報特開平９−１３８０７６号公報

本発明は、小型で安価な砂状粒体搬送装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、砂状粒体を搬送するための砂状粒体搬送装置であって、前記砂状粒体が投入される搬入側容器と、搬送された前記砂状粒体が収容される搬出側容器と、前記搬入側容器と前記搬出側容器とを連結する搬送通路と、負圧状態下で前記砂状粒体を吸引することにより、当該砂状粒体を前記搬送通路を介して前記搬出側容器に搬送する吸引手段と、前記搬入側容器の下方に形成され前記搬送通路が連結された吸込口を有し、前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体を空気と混合して前記吸込口を介して当該砂状粒体を前記搬送通路に導く混合手段と、を備えた砂状粒体搬送装置が提供される。

本発明では、搬入側容器に収容された砂状粒体を、当該搬入側容器の下方に形成された吸込口に自然落下させ、吸引手段により当該砂状粒体と共に空気を吸込口から吸引して搬送通路を介して搬出側容器に砂状粒体を搬送する。

このように、自然落下及び負圧を利用して砂状粒体を搬送することにより、搬送に必要な機械的な可動部を少なく出来、砂状粒体搬送装置の小型化を図ることが可能となり、また、レイアウト変更に柔軟に対応することが可能となる。

さらに、負圧を利用しているので、各部材の連結部に高い気密性が要求されず、高い部品加工精度やシール等が要求されないので、砂状粒体搬送装置を安価に構成することが出来る。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る砂状粒体搬送装置の全体構成を示す概略図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す砂状粒体搬送装置のミキシングボックスを示す詳細図であり、図２（Ａ）はその上部平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のIIB-IIB線に沿った断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のIIC-IIC線に沿った断面図である。

本発明の第１実施形態に砂状粒体搬送装置１は、図１に示すように、例えば鋳造用砂中子に用いられる中子砂等の砂状粒体を、ホース３０を介して搬入側コンテナ１０から搬出側コンテナ５０へ負圧を利用して搬送する装置であり、中子砂が投入される搬入側コンテナ１０（搬入側容器）と、搬送された中子砂が収容される搬出側コンテナ５０（搬出側容器）と、これらコンテナ１０、５０を連結しているホース３０（搬送通路）と、搬入側コンテナ１０に収容された中子砂を負圧状態下で吸引することにより、当該中子砂をホース３０を介して搬出側コンテナ５０に搬送する吸引装置４０（吸引手段）と、ホース３０が連結された吸込口２４を有すると共に、搬入側コンテナ１０の下方に位置し、搬入側コンテナ１０から搬送された中子砂を空気と混合して当該吸込口２４を介して中子砂をホース３０に導くミキシングボックス２０（混合手段）と、砂状粒体の搬送を制御する制御装置６０（制御手段）と、を備えている。

この砂状粒体搬送装置１により、使用済みの中子砂をリサイクルする場合には、中子砂回収工程に搬入側コンテナ１０を配置すると共に、中子砂リサイクル工程に搬出側コンテナ５０を配置して、中子砂回収工程にて鋳造後の砂中子を粉砕して得られた使用済みの中子砂をホース３０を介してリサイクル工程へ搬送する。

これに対し、この砂状粒体搬送装置１により、リサイクルされた中子砂を用いて鋳造用砂中子を造型する場合には、リサイクル工程に搬入側コンテナ１０を配置すると共に、砂中子造型工程に搬出側コンテナ５０を配置して、中子砂リサイクル工程にてリサイクルされた使用前の中子砂をホース３０を介して砂中子造型工程に搬送する。

この砂状粒体搬送装置１の搬入側コンテナ１０は、同図に示すように、その内部に中子砂等の砂状粒体を収容可能なコンテナであり、その上面に開閉可能な天板１１が設けられいると共に、その底面に開閉可能なシャッタ１３（遮断手段）が２カ所設けられている。この搬入側コンテナ１０の底部１２は、漏斗状に形成されており、天板１１を開放して内部に投入された中子砂を重力を利用して各シャッタ１３に集めることが可能となっている。各シャッタ１３の先には、後述するミキシングボックス２０の挿入孔２５に挿入可能な大きさを持ち、中子砂を吐出するノズル１４がそれぞれ装着されている。なお、搬入側コンテナ１０に設けられたシャッタ１３の数は、上述の数に限定されず、所望する数のシャッタ１３を設定することが出来る。

この搬入側コンテナ１０には、中子砂の有無を検出可能な２つの近接センサ１５、１６（搬入側検出手段）が取り付けられており、上部センサ１５は、搬入側コンテナ１０内における中子砂の満杯状態を検出する（コンテナ１０内が満杯状態であるとＯＮ信号を発し、コンテナ１０内が満杯状態でないとＯＦＦ信号を発する）のに対し、下部センサ１６は、当該搬入側コンテナ１０内における中子砂の空状態を検出する（コンテナ１０内が空状態であるとＯＦＦ信号を発し、空状態でないとＯＮ信号を発する）ことが可能となっている。これらセンサ１５、１６は、当該検出結果を送信可能なように制御装置６０に接続されている。また、上述の各シャッタ１３も、制御装置６０により開閉制御可能に接続されている。

搬出側コンテナ５０も、搬送された中子砂等の砂状粒体をその内部に収容可能なコンテナであるが、その上面には、ホース３０を介して搬入側コンテナ１０から中子砂を吸引する吸引装置４０が取り付けられた天板５１が設けられており、その底面には、開閉可能なシャッタ５３が２カ所設けられている。この搬出側コンテナの底部５２は漏斗状に形成されており、内部に収容された中子砂を重力を利用して各シャッタ５３に集めることが可能となっている。各シャッタ５３の先には中子砂を吐出するノズル５４がそれぞれ装着されており、例えば、鋳造用砂中子を造型する場合にはこのノズル５４の先に中子用金型が配置され、これに対し、使用済みの中子砂をリサイクルする場合にはこのノズル５４の先に中子砂リサイクル装置が配置される。なお、搬出側コンテナ５０に設けられたシャッタ５３の数は、上述の数に限定されず、所望する数のシャッタ５３を設定することが出来る。

この搬出側コンテナ５０には、搬送された中子砂の有無を検出可能な２つの近接センサ５５、５６（搬出側検出手段）が取り付けられており、上部センサ５５は、搬出側コンテナ５０内における中子砂の満杯状態を検出する（コンテナ５０内が満杯状態であるとＯＮ信号を発し、コンテナ５０内が満杯状態でないとＯＦＦ信号を発する）のに対し、下部センサ５６は、当該搬出側５０内における中子砂の空状態を検出する（コンテナ５０内が空状態であるとＯＦＦ信号を発し、コンテナ５０内が空状態でないとＯＮ信号を発する）ことが可能となっている。これらセンサ５５、５６は、当該検出結果を送信可能なように制御装置６０に接続されている。また、各シャッタ５３も、制御装置６０により開閉制御可能に接続されている。

本実施形態に係る砂状粒体搬送装置１のミキシングボックス２０は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、その上面に、搬入側コンテナ１０の各ノズル１４をそれぞれ挿入可能な挿入孔２５が２カ所形成されていると共に、外部に連通したオリフィス２２が前記２つの挿入孔２５の間に形成されている。このミキシングボックス２０の背面には、ホース３０が連結された吸込口２４が形成されている。また、このミキシングボックス２０の底部には、搬入側コンテナ１０の各ノズル１４からミキシングボックス２０内に搬入された中子砂を吸込口２４に集めるような傾斜面２１が形成されている。

例えば、単純に、傾斜面２１の傾斜角度θを大きくし、ノズル１４の前記傾斜面２１に対する相対距離Ｄを大きくすると、吸込口２４に中子砂を集め易くなるが、一方で堆積した中子砂により吸込口２４が閉塞されるおそれがある。これに対し、本実施形態におけるミキシングボックス２０では、吸込口２４の高さＨ等の位置及び直径Ｒと、傾斜面２１の傾斜角度θと、挿入口２５に挿入されたノズル１４の挿入距離Ｄとが（何れのパラメータも図２（Ｂ）参照）、吸引装置４０が作動していない大気圧状態（負圧でない状態）においてノズル１４から自然落下して堆積した中子砂により吸込口２４が閉塞されないように最適化されている。なお、例えば、ノズル１４の口径や数等を、堆積した中子砂による吸込口２４の閉塞を防止するためのパラメータに加えても良い。

このように、大気圧状態下でミキシングボックス２０の吸込口２４が中子砂で閉塞されないように設計することにより、吸引装置４０による吸引時にこの吸込口２４に中子砂の他に空気が流入する部分が確保され、中子砂を空気と混合して吸引することが出来る。搬送に際して中子砂と共に空気を吸引することにより、大きな吸引力が得られ、正圧による搬送と比較して比較的弱い搬送力しか得られない負圧による搬送であっても、確実に砂状粒体を搬送することが可能となる。また、大気圧状態下で吸込口２４が閉塞されていないことにより、断続運転の際にも直ぐに安定した搬送を確保することが可能となる。

さらに、ミキシングボックス２０の底部に傾斜面２１を形成することにより、特別な駆動源や機構を用いずに、重力による自然落下を利用して吸込口２４に集中させることが出来るので、中子砂を残らず吸引することが可能になると共に砂状粒体搬送装置１の構造の簡素化が図られる。

ミキシングボックス２０のオリフィス２２には、図２（Ａ）に示すように、蓋２３が回転可能に設けられており、当該蓋２３を回転させることにより、当該オリフィス２２の口径を可変することが可能となっている。また、このオリフィス２２は、図２（Ｂ）に示すように、その中心軸Ｌ_Ａが、前記吸込口２４の中心軸Ｌ_Ｂに対してずれるように形成されている。

このように、吸込口２４に対して軸心がオフセットしたオリフィス２２を形成することにより、吸引装置４０による吸引時にミキシングボックス２０内にスワール状の気流を発生する。このスワール状の気流により、ミキシングボックス２０内に堆積している中子砂をも巻き上げて、中子砂と空気とを満遍無く混合することが出来るので、中子砂を吸引気流に乗せるための特別な駆動源や機構を用いずに、吸引装置４０により中子砂を連続して確実に吸引することが可能となっている。

また、このオリフィス２２の口径を可変とすることにより、気流を変化させて、粒径や質量の異なる多様な種類の砂状粒体に容易に対応することが可能となっている。

このミキシングボックス２０には、その挿入孔２５にノズル１４がそれぞれ挿入されることにより搬入側コンテナ１０が着脱可能に取り付けられており、当該搬入側コンテナ１０のみを砂状粒体搬送装置１から取り外して、他の搬入側コンテナ１０に交換することにより、容易にコンテナを入れ替えることが可能となっている。

上述の搬入側コンテナ１０と搬出側コンテナ５０とは、静電防止特性に優れた材料で構成されたホース３０で連結されており、このホース３０の一方の端部は、搬入側コンテナ１０の下方に配置されたミキシングボックス２０の吸込口２４に連結されており、当該他方の端部は、搬出側コンテナ５０の天板５１に取り付けられた吸引装置４０に連結されている。このホース３０は、柔軟に三次元的に湾曲可能となっており、工場内におけるレイアウト上の制約を極力低減することが可能になっていると共に、大幅な改造を伴うことなくレイアウト変更に容易に対応することが可能となっている。

また、ホース３０が静電防止特性を具備することにより、中子砂が通過しても静電気の発生が抑制され、ホース３０内壁面への中子砂の付着や衝突等を防止することが出来る。特に、バインダ層が表面に形成された使用前の中子砂を搬送する場合には、ホース３０の内壁面への付着や衝突等により当該バインダ層が剥離するのを防止することが可能となる。

次に、この砂状粒体搬送装置１による中子砂の搬送動作について説明する。

先ず、搬入側コンテナ１０の天板１１を開け、搬送対象である中子砂が当該コンテナ１０内に投入される。なお、本実施形態では、一つの砂状粒体搬送装置１のみを用いて工程間で砂状粒体を搬送するように説明しているが、本発明では特にこれに限定されず複数の砂上粒体搬送装置１を直列的に連結して工程間で砂状粒体を搬送しても良い。この場合には、一の砂状粒体搬送装置１の搬出側コンテナ５０のノズル５４の吐出先に、他の砂状粒体搬送装置１の搬入側コンテナ１０が配置されるが、搬入側コンテナ１０の上部センサ１５により当該コンテナ１０の満杯状態を監視することにより、一の砂状粒体搬送装置１から搬送された砂状粒体が、他の砂状粒体搬送装置１の搬入側コンテナ１０から溢れるのを防止することが出来る。

搬入側コンテナ１０内に投入された中子砂は、漏斗の作用により当該コンテナ１０の底面に配置された２つのシャッタ１３にそれぞれ集まる。この状態において、シャッタ１３は閉塞されており、当該コンテナ１０内において中子砂が空状態でないことを下部センサ１６が検出してＯＮ信号を発し、当該検出結果を制御装置６０に送信する。

制御装置６０は、この下部センサ１６による検出結果に基づいて、各シャッタ１３をそれぞれ開放し、中子砂は、挿入孔２５に挿入されたノズル１４を通過して、ミキシングボックス２０内に自然落下して搬送される。

ミキシングボックス２０内に搬送された中子砂は、当該ミキシングボックス２０の底部に形成された傾斜面２１に沿って吸込口２４に集まる。なお、この状態において吸引装置４０による吸引は開始していない。

ミキシングボックス２０内に挿入されたノズル１４の下端部まで中子砂が堆積して中子砂の自然落下が停止した状態（図２（Ｂ）の破線部参照）であっても、上述のようにミキシングボックス２０の吸込口２４の直径Ｒ及び高さＨ、傾斜面２１の傾斜角度θ、及び、ノズル１４の相対距離Ｄが最適化されているので、堆積した中子砂により吸込口２４が閉塞されないようになっており、吸引時において当該吸込口２４に中子砂の他に空気を吸引する部分が確保される。

次に、制御装置６０が、搬出側コンテナ５０の下部センサ５６が発するＯＦＦ信号に基づいて、当該搬出側コンテナ５０が空状態にあることを検出すると、搬入側コンテナ１０の各シャッタ１３を開けると共に搬出側コンテナ５０の各シャッタ５３を閉じ、さらに吸引装置４０を駆動させて吸引を開始する制御を行うことにより、ミキシングボックス２０内に堆積した中子砂が空気と共に吸込口２４に吸引され、ホース３０を介して搬入側コンテナ１０から搬出側コンテナ５０へ中子砂が搬送される。

この際、吸引装置４０の作動により、ホース３０内が負圧状態となっているので、このホース３０に連結されたミキシングボックス２０の上面に形成されたオリフィス２２から空気が吸い込まれることで、当該ミキシングボックス２０内にスワール状の気流が発生し、堆積している中子砂が巻き上げられ、中子砂が連続的に且つ確実に吸引される。

このような吸引による搬送が継続されて、搬出側コンテナ５０の上部センサ５６が発するＯＮ信号に基づいて制御装置６０が搬出側コンテナ５０の満杯状態を検出したら、制御装置６０は吸引装置４０の駆動を停止させて、中子砂の搬送を停止する。なお、搬入側コンテナ１０の下部センサ１５が発したＯＦＦ信号に基づいて制御装置６０が当該コンテナ１０の空状態を検出した場合に、吸引装置４０の駆動を停止するように制御しても良い。

搬出側コンテナ５０に搬送され収容された中子砂は、必要に応じてシャッタ５３を開けることによりノズル５４を介して、例えば、中子用金型や中子砂リサイクル装置に供給され消費される。当該コンテナ５０内の中子砂が消費され、上部センサ５５がＯＮ信号を発すると、制御装置６０は、当該信号に基づいてコンテナ５０の空状態を検出し、再度、搬入側コンテナ１０のシャッタ１３を開けると共に搬入側コンテナ５０のシャッタ５３を閉じ、吸引装置４０を駆動させるように制御して、上記と同様の動作を繰り返すことにより、搬入側コンテナ１０から搬出側コンテナ５０へ中子砂を搬送する。

以上のように本実施形態に係る砂状粒体搬送装置１では、搬入側コンテナ１０に収容された中子砂等の砂状粒体を、当該コンテナ１０の下方に位置するミキシングボックス２０に形成された吸込口２４に自然落下させ、吸引装置４０により当該砂状粒体と共に空気を吸込口２４から吸引してホース３０を介して搬出側コンテナ５０に砂状粒体を搬送する。

このように、自然落下及び負圧を利用して砂状粒体を搬送することにより、搬送に必要な機械的な可動部を少なくすることが出来、砂状粒体搬送装置１の小型化を図ることが可能となり、また、レイアウト変更に柔軟に対応することが可能となる。

さらに、負圧を利用しているので、各構成部材の連結部に高い気密性が要求されず、高い部品加工精度やシール等が要求されないので、砂状粒体搬送装置を安価に構成することが出来る。しかも、負圧を利用しているので、高気密でなくても連結部分から粉塵が生じず、作業環境面においても優れている。

また、機械式の搬送装置を用いると、砂状粒体を可動部に噛み込むおそれがあり、頻繁な清掃や点検等を必要としたり、摩耗による部品交換等を余儀なくされるが、本実施形態に係る砂状粒体搬送装置１では、負圧を砂状粒体の搬送に利用しているので可動部が極力少なくなっておりメンテナンスが著しく容易となる。

さらに、リサイクル工程から砂中子造型工程へ中子砂を搬送する場合に機械式搬送装置を用いると、中子砂を移動させるために当該搬送装置の構成部材と砂状粒体とが物理的に接触し、当該中子砂の表面に形成されたバインダ層が剥離し易くなるが、本実施形態では、中子砂を負圧による吸引気流に乗せて移動させるので物理的な接触が極力抑制され、バインダ層の剥離を防止することが出来る。

［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態に係る砂状粒体搬送装置の搬出側コンテナを示す断面図、図４は図３に示す砂状粒体搬送装置に用いられる整流板の斜視図である。

本発明の第２実施形態に係る砂状粒体搬送装置は、管状部材５８及び整流板５９を有する点と、コンテナ本体５７、管状部材５８及び整流板５９が第１〜第３のアース５７ａ〜５９ａにより接地されている点と、で上述の第１実施形態に係る砂状粒体搬送装置１と相違するが、その他の構成は第１実施形態に係る砂状粒体搬送装置１のものと同一である。以下に第２実施形態に係る砂状粒体搬送装置について、第１実施形態に係る砂状粒体搬送装置１との相違点のみを説明する。

本実施形態では、図３に示すように、搬出側コンテナ５０のコンテナ本体５７には第１のアース５７ａが接続されており、当該アース５７ａを介してコンテナ本体５７は接地されている。なお、吸引装置４０や天板５１もこの第１のアース５７ａにより接地されている。

吸引装置４０の吸引により搬出側コンテナ５０に搬送された中子砂は、スワール状の渦流によりコンテナ５０内を攪拌して摩擦や衝突等により静電気を帯電し、搬出側コンテナ５０の内壁面等に付着し易くなる。これに対し本実施形態では、第１のアース５７ａによりコンテナ本体５０を接地させることにより、付着した中子砂に帯電した静電気を除去することが出来、搬出側コンテナ５０への付着が防止されるので、搬送歩留まりが向上すると共に清掃や点検等のメンテナンス性も向上する。また、静電気による中子砂の粒子同士の付着も解消することが出来、中子砂の本来の流動性が確保されて搬送が容易になる。なお、中子砂の流動性を確保する観点から、搬入側コンテナ１０を接地させても良い。

また、本実施形態では、図３に示すように、搬出側コンテナ５０の入口部５０ａに管状部材５８が設けられている。この管状部材５８は、一方の端部から他方の端部に向かってテーパ状に先細となる略円錐形状の管状部材である。この管状部材５８は、一方の端部で入口部５０ａに連通すると共に他方の端部で搬出側コンテナ５０内に連通するように、搬出側コンテナ５０の内部に設けられている。

このような管状部材５８を入口部５０ａに設けることにより、入口部５０ａの周囲に渦流抑制空間５８ｂが形成されている。本実施形態では、搬出側コンテナ５０内に直接導かずに、この比較的小さな渦流抑制空間５８ｂ内に当該中子砂を一旦導入して、渦流の発生範囲を限定することが出来るので、搬出側コンテナ５０内全体における攪拌を防止し、延いては当該コンテナ５０内全体における静電気の発生量を低減することが可能となっている。

この管状部材５８は第２のアース５８ａに接続されており、当該アース５８ａを介して管状部材５８は接地されている。これにより、帯電した中子砂が管状部材５８に付着するのを防止することが出来るので、搬送歩留まりが向上すると共にメンテナンス性が向上する。

さらに、本実施形態では、管状部材５８の他方の端部の開口５８ｃ内に、図３に示すように、渦流抑制空間５８ｂから搬出側コンテナ５０内に導かれる中子砂の流れを整える整流板５９が設けられている。この整流板５９は、図４に示すように、４つのフィン５９ｂから構成されており、各フィン５９ｂは、先端に向かってテーパ状に幅狭になっていると共に、軸心Ｌから四方に突出するようにそれぞれ形成されており、整流板５９は、全体として軸心Ｌに対して略十字状の断面形状を有している。この整流板５９は、図３に示すように、軸心Ｌが管状部材５８の軸心と一致するように、且つ、フィン５９ｂの幅狭な先端部が下側を向くような姿勢で、管状部材５８の開口５８ｃ内に設けられている。

このような整流板５９を管状部材５８の開口５８ｃに設けることにより、渦流抑制空間５８ｂ内で渦流が抑制された中子砂がこの整流板５９により整流された後に搬出側コンテナ５０内に導かれるので、搬出側コンテナ５０内における中子砂の乱流や巻き上げが防止され、中子砂が搬出側コンテナ５０の底部５２に整然として堆積され、その結果として、中子砂同士の衝突等が抑制され、新たな静電気の発生が抑制される。

この整流板５９は、第３のアース５９ａに接続されており、当該アース５９ａを介して整流板５９は接地されている。そして、この整流板５９による整流時に、当該中子砂が整流板５９に直接接触することにより、中子砂に帯電した静電気が除去される。これにより、搬出側コンテナ５０内への付着が防止されると共に、静電気による中子砂の粒子同士の付着も解消することが出来、中子砂の本来の流動性が確保されて搬送が容易になる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、砂状粒体搬送装置の搬送対象である砂状粒体の一つとして中子砂を例示したが、本発明では特にこれに限定されず、鋳造用砂型に用いられる型砂を搬送対象としても良い。

また、上述の実施形態では、ミキシングボックスに一つの吸込口のみを形成したが、本発明では特にこれに限定されず２以上の吸込口を形成しても良い。さらに、上述の実施形態では、制御装置を用いて砂状粒体の搬送を自動的に制御するように説明したが、本発明では特にこれに限定されず手動で制御しても良い。

図１は、本発明の第１実施形態に係る砂状粒体搬送装置の全体構成を示す概略図である。図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す砂状粒体搬送装置のミキシングボックスを示す詳細図であり、図２（Ａ）はその上部平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のIIB-IIB線に沿った断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のIIC-IIC線に沿った断面図である。図３は、本発明の第２実施形態に係る砂状粒体搬送装置の搬出側コンテナを示す断面図である。図４は、図３に示す砂状粒体搬送装置に用いられる整流板の斜視図である。

符号の説明

１…砂状粒体搬送装置
１０…搬入側コンテナ
１１…天板
１２…底部
１３…シャッタ
１４…ノズル
１５…上部センサ
１６…下部センサ
２０…ミキシングボックス
２１…斜面部
２２…オリフィス
２３…蓋
２４…吸込口
２５…挿入孔
３０…搬送ホース
４０…吸引装置
５０…搬出側コンテナ
５０ａ…入口部
５１…天板
５２…底部
５３…シャッタ
５４…ノズル
５５…上部センサ
５６…下部センサ
５７…コンテナ本体
５７ａ…第１のアース
５８…管状部材
５８ａ…第２のアース
５８ｂ…渦流抑制空間
５８ｃ…開口
５９…整流板
５９ａ…第３のアース
５９ｂ…フィン
６０…制御装置

Claims

砂状粒体を搬送するための砂状粒体搬送装置であって、
前記砂状粒体が投入される搬入側容器と、
搬送された前記砂状粒体が収容される搬出側容器と、
前記搬入側容器と前記搬出側容器とを連結する搬送通路と、
負圧状態下で前記砂状粒体を吸引することにより、当該砂状粒体を前記搬送通路を介して前記搬出側容器に搬送する吸引手段と、
前記搬入側容器の下方に形成され前記搬送通路が連結された吸込口を有し、前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体を空気と混合して前記吸込口を介して当該砂状粒体を前記搬送通路に導く混合手段と、を備えた砂状粒体搬送装置。
前記混合手段には、外部に連通したオリフィスが形成されており、
前記オリフィスの中心軸と前記吸込口の中心軸とは相互にずれている請求項１記載の砂状粒体搬送装置。
前記オリフィスの口径は可変となっている請求項２記載の砂状粒体搬送装置。
前記混合手段の前記吸込口は、前記吸引手段が作動していない状態において前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体により閉塞されないような直径を持つ請求項１〜３の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記混合手段の前記吸込口は、前記吸引手段が作動していない状態において前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体により閉塞されないような高さに形成されている請求項１〜４の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記混合手段は、前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体を前記吸込口に集めるような傾斜面を有する請求項１〜５の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記混合手段の前記傾斜面は、前記吸引手段が作動していない状態において前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体により閉塞されないような傾斜角度を有する請求項６記載の砂状粒体搬送装置。
前記搬入側容器は、前記砂状粒体を前記混合手段に吐出するノズルを有し、
前記混合手段には、前記搬入側容器の前記ノズルが挿入可能な挿入孔が形成されており、
前記搬入側容器は、前記混合手段に着脱可能に設けられている請求項１〜７の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記混合手段の前記ノズルは、前記吸引手段が作動していない状態において前記搬入側容器から搬送された前記砂状粒体により前記吸込口が閉塞されないような距離まで、前記傾斜面に接近するように前記搬入側容器の前記挿入孔に挿入されている請求項８記載の砂状粒体搬送装置。
前記搬送通路は、湾曲可能な静電防止ホースである請求項１〜９の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記搬入側容器は、
前記ノズルからの前記砂状粒体の搬送を遮断する遮断手段と、
前記搬入側容器に収容されている前記砂状粒体の高さを検出する搬入側検出手段と、を有し、
前記搬出側容器は、
前記搬出側容器に収容されている前記砂状粒体の高さを検出する搬出側検出手段を有しており、
前記搬入側検出手段及び前記搬出側検出手段による検出結果に基づいて、前記遮断手段を開閉させる制御手段をさらに備えている請求項１〜１０の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記搬入側容器又は搬出側容器の少なくとも一方は、当該容器に帯電した静電気を除去する静電気除去手段を有する請求項１〜１１の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記吸引手段により前記砂状粒体が搬送される前記搬出側容器の入口部に、吸引により発生した前記砂状粒体の渦流を抑制する渦流抑制手段が設けられている請求項１〜１２の何れかに記載の砂状粒体搬送装置。
前記渦流抑制手段は、一方の端部から他方の端部に向かって先細となる管状部材を含み、
前記管状部材は、一方の端部で前記入口部に連通し、他方の端部で前記搬出側容器内に連通するように前記搬出側容器の内部に設けられている請求項１３記載の砂状粒体搬送装置。
前記静電気除去手段は、前記渦流抑制手段に帯電した静電気を除去することが可能である請求項１３又は１４記載の砂状粒体搬送装置。
前記管状部材の他方の端部に、前記砂状粒体の流れを整えるための整流手段が設けられており、
前記静電気除去手段は、前記整流手段に帯電した静電気を除去することが可能である請求項１４又は１５記載の砂状粒体搬送装置。