JP2006255774A - Apparatus for manufacturing briquette for metallic material - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属原料用のブリケットの製造装置に関し、特に研削切粉などの金属粉末を含む再資源化可能な材料からブリケットを得る装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing briquettes for metal raw materials, and more particularly to an apparatus for obtaining briquettes from recyclable materials including metal powders such as grinding chips.
軸受鋼や浸炭鋼などの鉄系金属を研削、研磨した際に生じる切粉、研磨スラッジは、水分及び油分を含有する研削液や砥粒などを含む綿状(繊維状)凝集体として回収されている。この綿状凝集体は多量の純鉄を含むことから、環境保護、省資源の観点より、これを製鋼原料として再利用する技術が提案されている。例えば、特許文献1に示すように、綿状凝集体を圧縮成形して成形体を得て、その成形体に固形化補助剤(硬化液)を含浸させ、その後、乾燥させる処理を行ってブリケットを製造している。そして、製造されたブリケットが再度鉄鋼メーカに回収されて再溶融され、リサイクルされている。 Chips and polishing sludge generated when grinding and polishing ferrous metals such as bearing steel and carburized steel are recovered as cotton-like (fibrous) agglomerates containing abrasive fluids and abrasive grains containing moisture and oil. ing. Since this flocculent aggregate contains a large amount of pure iron, a technique for reusing it as a steelmaking raw material has been proposed from the viewpoint of environmental protection and resource saving. For example, as shown in Patent Document 1, a cotton-like aggregate is compression-molded to obtain a molded body. The molded body is impregnated with a solidifying auxiliary agent (curing liquid) and then dried, and then subjected to briquette. Is manufacturing. The manufactured briquette is collected again by the steel manufacturer, remelted, and recycled.
材料となる綿状凝集体の圧縮成形はプレス機により行うことができ、また、圧縮成形された成形体の乾燥は、前記プレス機とは別の乾燥機により行うことができる。ブリケットの製造を自動化させるためには、プレス機で圧縮成形されて得た成形体を次の工程へコンベアなどの搬送機を用いて搬送する必要がある。
このようなコンベアとしては、圧縮成形された成形体を受けるトレイを有するものがあり、トレイに成形体を載せて次の工程へと搬送できる。しかし、長期にわたってトレイに成形体を載せて搬送を繰り返していると、成形体から外れて落下した粉状異物(切粉)がトレイ内に堆積し、堆積した異物により成形体の姿勢がトレイ内で変化したりトレイ内で倒れる場合がある。成形体がトレイ内で倒れたりすると、トレイ内の成形体を例えばチャック装置により掴んで次工程へ自動的に渡す動作が困難になるという問題点がある。
The compression-molding of the cotton-like aggregate as the material can be performed by a press machine, and the compression-molded molded body can be dried by a dryer other than the press machine. In order to automate the manufacture of briquettes, it is necessary to transport a molded body obtained by compression molding with a press machine to the next process using a conveyor such as a conveyor.
As such a conveyor, there is one having a tray for receiving a compression-molded molded body, and the molded body can be placed on the tray and conveyed to the next step. However, if the molded body is placed on the tray for a long period of time and transported repeatedly, powdered foreign matter (chip) that has fallen off the molded body accumulates in the tray, and the posture of the molded body is caused by the accumulated foreign matter in the tray. May change or fall in the tray. When the molded body falls down in the tray, there is a problem that it becomes difficult to grip the molded body in the tray by, for example, a chuck device and automatically deliver it to the next process.
そこでこの発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、金属粉末を含む再資源化用の材料を圧縮成形して得た成形体を、長期にわたって安定して搬送することのできる搬送機を備えた金属原料用のブリケットの製造装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and can transport a molded body obtained by compression molding a material for recycling including metal powder over a long period of time. It aims at providing the manufacturing apparatus of the briquette for metal raw materials provided with.
前記目的を達成するためのこの発明の金属原料用のブリケットの製造装置は、金属粉末を含む再資源化用の材料を圧縮成形して成形体を得る圧縮成形機と、前記成形体を乾燥させるための乾燥機と、前記成形体を前記乾燥機側へ搬送するために当該成形体を受けるトレイを有する搬送機とを備え、前記搬送機は、前記成形体を前記トレイで受けて搬送し前記乾燥機側へ渡した後において、空となった前記トレイを移動させて当該トレイを下方に開口した姿勢とさせる搬送機構を有していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a briquette manufacturing apparatus for a metal raw material according to the present invention includes a compression molding machine for compressing and molding a material for recycling including metal powder to obtain a molded body, and drying the molded body. And a transporter having a tray for receiving the molded body for transporting the molded body to the dryer side, wherein the transporter receives and transports the molded body by the tray, and After passing to the dryer side, it has the conveyance mechanism which moves the said tray which became empty, and makes it the attitude | position which opened the said tray below.
このような構成によれば、トレイ上の成形体を乾燥機側へ渡した後、搬送機構が空となったトレイを移動させて、当該トレイを下方に開口した姿勢とさせるため、成形体から落ちてトレイ内に残った粉状異物を自動的に落下させることができ、トレイ内に異物が残留するのを防止できる。 According to such a configuration, after the molded body on the tray is handed over to the dryer side, the transport mechanism is moved to move the empty tray so that the tray is opened downward. The powdery foreign matter that falls and remains in the tray can be automatically dropped, and the foreign matter can be prevented from remaining in the tray.
また、前記乾燥機が上段部でかつ前記圧縮成形機が下段部となるように当該乾燥機と当該圧縮成形機が上下二段配置の状態で搭載された1台のフレームを備え、前記搬送機構は、下段部において成形した前記成形体を前記トレイが受けて上段部へ搬送する高さ方向の搬送路を有しているのが好ましい。この構成によれば、乾燥機と圧縮成形機とが1つのフレームに上下二段配置とされて搭載されているため、装置全体の設置面積を小さくすることができる。そして、下段部で成形された成形体を自動的に上段部へ搬送することができる。 The transport mechanism includes a single frame on which the dryer and the compression molding machine are mounted in a two-stage arrangement so that the dryer is an upper stage and the compression molding machine is a lower stage. Preferably has a conveyance path in the height direction in which the tray is received by the tray and conveyed to the upper stage part. According to this configuration, since the dryer and the compression molding machine are mounted in a single frame on the upper and lower stages, the installation area of the entire apparatus can be reduced. And the molded object shape | molded by the lower stage part can be automatically conveyed to an upper stage part.
また、前記搬送機構が有する前記トレイの搬送路は、前記トレイを前記乾燥機側に対応させる上段部の成形体渡し部と、前記トレイを前記圧縮成形機側に対応させる下段部の成形体受け部と、この成形体受け部よりもさらに下方位置であって前記トレイを下方に開口した姿勢とさせる異物除去部とを有し、前記搬送機構は、前記トレイを前記成形体受け部を挟んで上方の前記成形体渡し部と下方の前記異物除去部とを往復動させる駆動手段を有しているのが好ましい。この構成によれば、成形体受け部において圧縮成形機側から受け取った成形体を、上段部の成形体渡し部まで1回搬送させた後に、駆動手段により、前記成形体受け部を通過してトレイを異物除去部まで移動させ、そこでトレイを下方に開口した姿勢とできる。 In addition, the transport path of the tray of the transport mechanism includes a molded body transfer section of an upper stage section that corresponds the tray to the dryer side, and a molded body receiver of a lower stage section that corresponds the tray to the compression molding machine side. And a foreign matter removing section that is further lower than the molded body receiving section and makes the tray open downward, and the transport mechanism sandwiches the tray with the molded body receiving section interposed therebetween. It is preferable to have a driving means for reciprocating the upper compact body transfer part and the lower foreign substance removal part. According to this configuration, after the molded body received from the compression molding machine side in the molded body receiving portion is conveyed once to the molded body passing portion of the upper stage portion, the molded body receiving portion is passed through the molded body receiving portion by the driving means. The tray can be moved to the foreign substance removal unit, and the tray can be in an attitude in which the tray is opened downward.
本発明の金属原料用のブリケットの製造装置によれば、金属粉末を含む再資源化用の材料を圧縮成形して得た成形体を、長期にわたって安定して次工程まで搬送することができる。 According to the briquette manufacturing apparatus for metal raw material of the present invention, a compact obtained by compression molding a material for recycling including metal powder can be stably conveyed to the next step over a long period of time.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に係る金属原料用のブリケットの製造装置の概略を示す正面図であり、図2はその平面図であり、図3は断面側面図である。
この製造装置により製造されるブリケットは、例えば、熱処理硬化された軸受用鋼や浸炭鋼などの鉄系金属部材を研削加工した際に発生する研削切粉による綿状凝集体(金属粉末を含む再資源化用の材料)が固形化されたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a front view showing an outline of a briquette manufacturing apparatus for metal raw materials according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a sectional side view thereof.
Briquettes manufactured by this manufacturing apparatus are, for example, flocculent aggregates (recycles containing metal powder) generated by grinding chips generated when grinding ferrous metal members such as heat-hardened bearing steel and carburized steel. The material for resource recycling) is solidified.
この製造装置は、1つ(1台)のフレーム6に圧縮成形機2、搬送機3、乾燥機5などを搭載させたものであり、フレーム6に取り付けられたホッパー1から投入された綿状凝集体(以下、材料とも言う)を、圧縮成形機2において圧縮成形し、圧縮成形した成形体Wを搬送機3により乾燥機5側へ搬送し、その成形体Wを乾燥機5において乾燥させて固形化し、ブリケットを製造している。
ホッパー1はフレーム6の上段部8に設けられており、上段部8において上方に開口しているホッパー1の投入口から投入された材料は、ホッパー1中の図示しないスクリューにより、フレーム6の下段部7にある圧縮成形機2の金型装置12へ供給される。
In this manufacturing apparatus, a
The hopper 1 is provided in the
圧縮成形機2は、ホッパー1から投入された前記材料を圧縮成形して短円柱形状の成形体Wを得るものである。圧縮成形された成形体Wは搬送機3によりフレーム6の上段部8側へ搬送され、上段部8に設けられた乾燥機5において成形体Wを乾燥させる。なお、搬送機3により上段部8へ搬送させた成形体Wを、直接乾燥機5が有する乾燥炉30内へ投入して乾燥させてもよいが、図1に示すように、圧縮成形した成形体Wに対して浸漬機4において固形化補助剤を含浸させてから乾燥機5で乾燥させている。浸漬機4は、下段部7の圧縮成形機2と上段部8の乾燥機5との間に設けられており、図1においては、浸漬機4はフレーム6の上段部8側において乾燥機5の入口近傍に設けられている。
The
本発明のブリケットの製造装置の全体構成についてまず説明する。
図1〜図3に示すように、フレーム6は、例えば直線状の型鋼によって直方体形状に組み立てられたものであり、奥行き寸法(図2の上下方向)よりも幅方向(図2の左右方向)寸法が大きい横長形状とされている。
そして、このブリケットの製造装置は、乾燥機5が横長の直方体形状とされているフレーム6の上段部8に、かつ、圧縮成形機2がフレーム6の下段部7となるよう、乾燥機5と圧縮成形機2とが上下二段配置とされて1つの共通するフレーム6に搭載されている。そして、搬送機3がフレーム6上において下段部7と上段部8との間を連結している。
First, the overall configuration of the briquette manufacturing apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The briquette manufacturing apparatus includes the
圧縮成形機2について簡単に説明すると、圧縮成形機2は、プレス機9と、材料を圧縮成形して成形体Wを得るための金型装置12とを有している。プレス機9は例えば押圧ロッド10を有する油圧シリンダにより構成できる。この押圧ロッド10が直線的に金型装置12に向かって前進動作することで、押圧ロッド10の先端部に設けられたプランジャー15が金型装置12内に供給された材料を押圧し、これによって材料が圧縮される。
The
また、乾燥機5について簡単に説明すると、乾燥機5は、圧縮成形機2により成形し固形化補助剤が含浸された成形体Wを温風(熱風)により乾燥させる乾燥炉30と、乾燥炉30に温風を供給するための温風発生器31とを有している。固形化補助剤を含浸させた成形体Wは乾燥炉30内に投入され、乾燥炉30内におけるコンベア32により搬送されながら乾燥する。このように、成形体Wが乾燥炉30内を通過することで乾燥した良質のブリケットが得られる。
The
そして、図1に示しているように、材料を押圧するための前記押圧ロッド10の軸方向がフレーム6の長手方向(幅方向)の向きとされ、成形体Wを搬送しながら乾燥させるための前記乾燥炉30の搬送方向が、同じ方向であるフレーム6の長手方向(幅方向)の向きとされている。つまりフレーム6の下段部7において、プレス機9と金型装置12とが当該フレーム6の長手方向に沿って並んで配設されており、その配設方向がプレス機9の押圧ロッド10の軸方向(プランジャー15の押出方向)となる。そして、この押圧ロッド10の軸方向と、上段部8における乾燥炉30の搬送方向とが平行となる。
これにより、軸方向に長くなるプレス機9がフレーム6の長手方向に一致し、搬送路を長くしている乾燥炉30がフレーム6の長手方向に一致するため、装置全体をコンパクトにできる。
And as shown in FIG. 1, the axial direction of the said
Thereby, since the press machine 9 which becomes long in the axial direction coincides with the longitudinal direction of the
さらに、圧縮成形機2が有する金型装置12はフレーム6の長手方向一方側(図1において下段部7の左側部)に設けられており、乾燥機5の乾燥炉30における成形体Wの搬送方向がこの長手方向一方側から長手方向他方側へ向かう方向(図1において上段部8の左側部から右側部へ向かう方向)とされている。
これにより、図1において、フレーム6の下段部7の左側部にある金型装置12において圧縮成形した成形体Wを、搬送機3により上段部8の左側部へ搬送し、ここで成形体Wに固形化補助剤を含浸させ、上段部8の乾燥炉30において、その左側部から右側部へ向かって成形体Wを搬送しながら乾燥させ、ブリケットを得ることができる。従って、金型装置12から乾燥炉30までの成形体Wの移動距離を短くすることができ、装置のコンパクト化が可能となる。
Further, the
As a result, in FIG. 1, the molded body W compression-molded in the
図3に示しているように、フレーム6の下段部7において、プレス機9と金型装置12とがフレーム6の長手方向に直交する水平方向(以下、奥行き方向という)の手前部(図3の右側部)に配置されており、油圧シリンダからなるプレス機9用の油圧ユニット9aが奥行き方向の奥側部(左側部)に配置されている。また、図2に示しているように、フレーム6の上段部8において、奥行き方向の手前部にホッパー1の投入口と乾燥機5が有する温風発生器31とが配置されており、奥行き方向の奥側部に浸漬機4と乾燥機5が有する乾燥炉30とが配置されている。搬送機3は下段部7の手前部で圧縮成形した成形体Wを、鉛直面上に沿って上段部8の奥側部へ短距離で搬送することができる。
さらに、乾燥炉30と温風発生器31は全体形状が横長の直方体とされており、装置全体をコンパクトにかつ全高を低くするために、これらの長手方向が平行となるよう上段部8にそれぞれ配設されている。
以上の構成を有するブリケットの製造装置によれば、装置全体のコンパクト化が図れ、従来のように圧縮成形機と乾燥機とを別個独立させて平面的に配設した場合では、これらの必要設置面積が約9m2であったのに対して、本発明の装置によれば、必要設置面積を3m2以下にすることができる。
As shown in FIG. 3, in the
Further, the drying
According to the briquette manufacturing apparatus having the above configuration, the entire apparatus can be made compact, and in the case where the compression molding machine and the dryer are disposed separately and planarly as in the prior art, these necessary installations are required. Whereas the area was about 9 m 2 , the required installation area can be reduced to 3 m 2 or less according to the apparatus of the present invention.
次に、製造装置のフレーム6に搭載されている各機器についてさらに説明する。
圧縮成形機2はプレス機9と金型装置12とを有しており、プレス機9は例えば押圧ロッド10を有する油圧シリンダにより構成できる。この押圧ロッド10が直線的に金型装置12に向かって前進動作することで、押圧ロッド10の先端部のプランジャー15が金型装置12内の成形室内に供給された材料を圧縮する。つまり、プランジャー15が金型装置12に対して同軸心状でかつその軸方向に出退自在に設けられている。
Next, each device mounted on the
The
図1と図4に示しているように、金型装置12は、プランジャー15の先端面15aに対向する受圧面16aを構成する受圧部材16と、プランジャー15の外周面に摺接する摺接面を内部に有する外側金型44とを備えている。外側金型44は、筒状の第1型13と、この第1型13の軸方向に隣の筒状の第2型14とを有しており、外側金型44は、プランジャーの押出方向前後(軸方向)に分割構成された割り金型とされている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
第1型13は、その上部にホッパー1側に開口する開口部13aが形成されており、ホッパー1側から供給された材料は、第1型13と第2型14内に収容される。第2型14は第1型13と同じ水平軸上に軸方向に並んで設けられており、第2型14は第1型13の空間部と同一断面形状の空間部が形成されている。受圧部材16は、フレーム6に固定されている架台22の固定板23aに固定されている。
そして、プランジャー15は、図1に示すようにプレス機9が有する押圧ロッド10の先端部に形成されており、プランジャー15はまず第1型13に挿入状となって前記材料を押圧するよう軸方向に移動(駆動)する。受圧部材16はロッド形状とすることができ、ロッド部分が第2型14に挿入状とされており、軸方向に移動してくるプランジャー15との間で前記材料が圧縮される。
そして、図4(c)に示しているように、外側金型44において、第1型13は、プランジャー15が最大ストローク時に当該プランジャー15に貫通される位置に配置されており、また、第2型14は、プランジャー15が最大ストローク時に当該プランジャー15で圧縮された成形体Wが内部に充填される位置に配置されている。
受圧部材16の受圧面16とプランジャー15の外周面が摺接する摺動面とで構成された空間が、材料を圧縮成形するための成形室とされ、成形室は横断面形状が円形とされている。
An
And the
And as shown in FIG.4 (c), in the outer side metal mold | die 44, the 1st type |
The space formed by the
外側金型44の取り付け構造について説明すると、金型装置12は外側金型44を支持している支持手段を備えており、この支持手段は、プランジャー15の押出方向前方への移動に連動して外側金型44が同方向前方へ移動するよう、当該外側金型44を支持している。なお、外側金型44のこの移動(微動)量は、プランジャー15の前方への移動量よりも十分に小さい。また、前記支持手段は、分割構造とされている外側金型44のうちの一方側である第1型13を支持している第1支持機構21と、他方側である第2型14を支持している第2支持機構17とから構成されている。
さらに、この支持手段は、図4(c)に示しているプランジャー15が圧縮成形工程において第1型13を貫通した後で、第1型13と第2型14の間に隙間gが形成されるように、これら両型13,14に対する移動量に差を発生させる機能を有している。
The mounting structure of the
Further, the support means is configured such that a gap g is formed between the
これらについて具体的に説明すると、図1において、フレーム6の下段部7に圧縮成形機2用の架台22が固定されている。架台22は、フレーム6の金型装置12側とプレス機9本体側(シリンダ側)とに立設させた鉛直状の固定板23a,23bと、一対の向かい合うこれら固定板23a,23bの間に水平状に設けられた4本のガイド軸24とを有している。なお、図1に示しているように、一対の固定板23a,23bの間に4本の水平状の補助ロッド33を設けても良く、又は、図示しないが、補助ロッド33を省略して前記ガイド軸24を補助ロッド33としても機能させてもよい。
Specifically, in FIG. 1, a
そして、金型装置12の第1型13は前記架台22に、第1支持機構21としての支持部材(以下、第1支持機構を支持部材21という)を介して取り付けられており、プランジャー15の押出方向前方への移動に連動して、第1型13は同じ方向に移動することが可能となるようされている。つまり、図5に示しているように、第1型13の外周面の両側方に鉛直板状の支持部材21がそれぞれ固定されており、この支持部材21の上下部に形成した取付孔21aに前記ガイド軸24を挿入状として、支持部材21はこのガイド軸24に固定されている。これにより、第1型13は架台22に取り付けられている。
また、支持部材21において取付孔21aと連続するスリット21bが形成されており、スリット21bの幅をボルト(図示せず)により締め付けて調整することで、支持部材21の取付孔21aにおけるガイド軸24への締め付け固定力の調整が可能となる。
The
In addition, a
この第1型13の取付構造によれば、プランジャー15により圧縮されていく前記材料の外周面と第1型13の内周面との間に生じた摩擦抵抗(摩擦力)によって、第1型13に軸方向荷重が作用するが、第1型13は鉛直板状の支持部材21を介して4本のガイド軸24に取り付けられているため、前記軸方向の荷重により支持部材21が弾性変形できるため、第1型13は第2型14側へ変位(移動)することができる。これにより、前記摩擦抵抗を低減させることができる。
According to the mounting structure of the
第2型14の取付構造は、図4に示しているように、第2型14は架台22の固定板23aに第2支持機構17を介して支持されており、第2型14は、プランジャー15の押し出し方向前方へ移動に連動して同じ方向へ移動するよう第2支持機構17により支持されている。
第2支持機構17は、第2型14に一端部が固定された複数本(4本)の水平状の軸部材25と、軸部材25の他端部に固定されてこれら軸部材25を連結している鉛直状の連結板26とを有している。軸部材25が固定板23aを貫通しており、軸部材25は軸方向にスライド可能となっている。これにより、第2型14は軸方向へ移動可能となる。
そして、第2支持機構17は、図4(b)に示しているようにプランジャー15が第1型13を貫通していない時は、第2型14が第1型13とともに同プランジャー15の押出方向前方へ移動するように、第2型14を支持している。さらに、第2支持機構17は、図4(c)に示しているようにプランジャー15が第1型13を貫通した時は、第2型14が第1型13よりも更に同プランジャー15の押出方向前方側へ移動するように、第2型14を支持している。
As shown in FIG. 4, the mounting structure of the
The
When the
さらに、第2支持機構17は、架台22の固定板23aと支持機構17の連結板26との間に水平方向の伸縮アクチュエータ18を有している。このアクチュエータ18は、油圧シリンダとすることができ、材料が圧縮されて当該材料の外周面との間の摩擦力により第2型14に第1型13から離れる軸方向の荷重が作用している際に、固定板23aと連結板26との間隔が開くのを抑えるように作用することができる。つまり、アクチュエータ18は、第1型13から離れる軸方向に移動しようとする第2型14に対して、その軸方向へ移動しようとする方向と反対向きの抵抗力を負荷させる負荷手段として機能している。
Further, the
第2型14の軸方向の移動により第1型13と第2型14との間に隙間gが形成される動作は、以下に示すように、プレス機9が材料に押圧力を作用させることで、圧縮されていく材料と第2型14との間の摩擦力により自動的に行われる。
つまり、図4(a)に示すように、金型装置12の成形室内に金属粉末を含む再資源化用の材料を充填し、プレス機9の作動によりプランジャー15がこの成形室に向かって移動して、図4(b)に示すように、プランジャー15側から受圧部材16側への押圧力が材料に作用し、材料は圧縮されていく。圧縮されていく材料はキャビティc内でプレス機9の(プランジャー15による)押圧方向に直交する方向である側方に広がって、当該材料は第2型14の内周面に強く押し付けられる。これにより、材料は第1型13の内周面、第2型14の内周面との間で摩擦抵抗を生じさせながら圧縮されていく。この際、第2支持機構17は、支持部材21により支持されている第1型13のこの摩擦抵抗による移動を拘束することないよう、第2型14を移動可能として支持している。
The operation in which the gap g is formed between the
That is, as shown in FIG. 4A, the material for recycling including metal powder is filled in the molding chamber of the
そして、材料は第1型13の内周面、第2型14の内周面との間で摩擦抵抗を生じさせながら、図4(c)に示すように第2型14のキャビティc内まで圧縮されていく。第2型14は、この圧縮されていく材料からなる圧縮体の外周面との摩擦力によって、第1型13から離れる軸方向へ、前記アクチュエータ18による抵抗力に抗して移動することとなる。すなわち、材料に押圧力が付与されて当該材料と第2型14との間に生じた摩擦力が大きくなり、その摩擦力がアクチュエータ18による抵抗力よりも大きくなると、第2型14が移動する。
つまり、この圧縮成形機2により行われる圧縮成形方法は、図4(c)のプランジャー15による圧縮成形中において、成形体Wの充填部分よりもプランジャー15の押出方向後方側において金型装置12(の摺動面)を前後に分割させて排水用の隙間gを発生させている。
Then, the material generates frictional resistance between the inner peripheral surface of the
In other words, the compression molding method performed by the
さらに、前記アクチュエータ18による前記抵抗力の大小を調整することで、第2型14を移動させるタイミングや移動量を調整することができ、第1型13と第2型14との間の隙間gの形成時期、隙間量を制御できる。
Furthermore, the timing and amount of movement of the
以上のような第2型14の取付構造によれば、第2型14のキャビティcにおいて、プランジャー15に押されて圧縮されていく材料と第2型14との間の摩擦力が大きくなると、その摩擦力を逃がす(解消する)ように第2型14が移動でき、自動的に第1型13と第2型14との間に隙間gが形成される。そして、前記摩擦力を逃がすように第2型14が移動するため、第2型14の内周面の摩耗を低減させることができる。
そして、材料が圧縮されることで材料内に含まれていた余分な水分が搾り出され、かつ、その圧縮の際に第1型13と第2型14との間に隙間gが形成されるため、搾り出されて圧力を受けている余分な水分が隙間gを通じて、金型装置12の外部へ勢い良く排出される。
According to the mounting structure of the
And the excess water contained in the material is squeezed out by compressing the material, and a gap g is formed between the
本発明の製造装置が備える圧縮成形機2の上記金型装置12によれば、金型装置12が第1型13と第2型14とによる割り金型とされており、材料の圧縮成形の際に、相互の間に隙間gが形成される。これにより、圧縮された材料から搾り出された水分の金型装置12外部への水抜き抵抗が小さくなり、水分はその隙間gから簡単に抜け出ることができ、水分除去が効果的に行われる。この金型装置12を用いないで従来のプレス機により完成させたブリケットの水分量は10%程度が限界であったが、この金型装置12を用いることにより水分量が3%以下の乾燥したブリケットとすることができる。本発明により製造したこのブリケットを鉄鋼メーカの溶鉱炉にそのまま投入しても、ブリケットは十分乾燥しているため突沸(水蒸気爆発)の発生を防止することができる。
According to the
さらに、材料が圧縮成形される際に第1型13と第2型14が軸方向に移動可能とされているため、圧縮されていく材料の外周面と、第1型13と第2型14の内周面との間に生じる摩擦抵抗をこの移動により逃がすことができる。これにより、プレス機9による押圧力が前記摩擦抵抗に抗する力として費やされるのを抑えることができ、プレス機9における動力を小さくできる。従来における金型がフレームに固定されている装置では、プレス機の容量が80ton程度必要であったが、本発明の装置によればそれを60tonに低減させることができる。
Further, since the
第2支持機構17が有する前記アクチュエータ18についてさらに説明すると、このアクチュエータ18は金型装置12において圧縮成形した成形体Wをキャビティcから取り出すための材料排出用として機能することができる。つまり、図4(c)に示すように、材料が圧縮成形されて第2型14が第1型13から離れる方向に小さく移動し、圧縮成形を終えて成形体Wを得た後、図6に示すように、アクチュエータ18が伸張動作して第2型14をさらに第1型13から離れる軸方向(プランジャー15の押出方向前方側)へ大きく移動させて、第2型14を圧縮成形時よりもさらに固定板23aに接近した位置とさせ、成形体Wを露出させる。第2型14に挿入状となっている受圧部材16は固定板23aに固定されており、アクチュエータ18が前記伸張動作することで、第2型14のキャビティcにおいて圧縮成形した成形体Wは、前記受圧部材16によりキャビティcから押し出される。
The
また、図6と図7に示すように、第2型14は、第2型14から排出された成形体Wを下方から2点で支持する支持部材19を有している。支持部材19は第1型13と第2型14との合わせ面の間において、第2型14の内部に構成されるキャビティcの開口端20の下方近傍部に設けられている。
支持部材19は2本の水平状のピンから構成することができ、これら平行な2本のピンは第2型14の鉛直合わせ面から水平方向に突出するよう固定されており、第1型13には、合わせ面同士が接触した状態で、これらピンを収容するための孔部(図示せず)が形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The
このような構成によれば、第2型14が第1型13から離れるよう大きく後退すると同時に、第2型14のキャビティcから成形体Wが押し出され、かつ、自動的にピンがキャビティcの開口端20の直下に配設されるため、押し出された成形体Wは2本のピンにより支持される。そして、ピンにより支持された成形体Wは、図示しないチャック装置により図8に示す搬送機3側のトレイ27へ移される。
なお、短円柱形状である成形体Wは、その下部が2本のピンにより2点で支持されているため、取り出された成形体Wはその芯の位置が常に一定とされる。これにより、前記チャック装置により成形体Wの取り出しが容易となる。
According to such a configuration, the molded body W is pushed out from the cavity c of the
In addition, since the lower part of the molded body W having a short cylindrical shape is supported at two points by two pins, the core position of the removed molded body W is always constant. Accordingly, the molded body W can be easily taken out by the chuck device.
搬送機3は、図8に示しているように、圧縮成形機2により成形した成形体Wを上段部8側へ搬送するものであり、成形体Wを受けるトレイ27と、トレイ27を移動させるための搬送機構とを備えている。搬送機構は、コンベア34と、このコンベア34を駆動させるための駆動手段35とを有している。
コンベア34は例えばチェーン式のコンベアとすることができ、この場合、駆動手段35は図示しないがこのチェーンを駆動させるためのモータとスプロケットとすることができる。なお、コンベア34はチェーン式以外にベルト式などであってもよい。
As shown in FIG. 8, the
The conveyor 34 can be, for example, a chain type conveyor. In this case, the driving means 35 can be a motor and a sprocket for driving the chain, although not shown. The conveyor 34 may be a belt type in addition to the chain type.
成形体Wを受けるトレイ27はコンベア34に取り付けられており、図8に示すように搬送方向に3個並んで設けられている。トレイ27は一方側に開口する容器として構成されており、この開口部から成形体Wを受け取ることができる。そして、トレイ27の底部がコンベア34に取り付けられている。
The
コンベア34は、搬送方向が高さ方向である第1搬送路36と、搬送方向が水平方向である第2搬送路37とを有している。第1搬送路36は、鉛直面に対して少し傾いているが高さ方向に真っ直ぐとされており、下段部7において成形した成形体Wをトレイ27が受けて上段部8まで搬送している部分である。そして、第2搬送路37は、第1搬送路36の上端部から連続している水平方向に真っ直ぐな部分であり、次工程である上段部8の浸漬機4と乾燥機5に対応させるための部分である。
The conveyor 34 has a first transport path 36 whose transport direction is the height direction and a
コンベア34によるトレイ27の搬送路は、トレイ27を浸漬機4と乾燥機5側に対応させる上段部8の成形体渡し部38と、トレイ27を圧縮成形機2側に対応させる下段部7の成形体受け部39と、この成形体受け部39よりもさらに下方位置の異物除去部40とを有している。そして、前記駆動手段35はトレイ27を、成形体受け部39を挟んで、上方の成形体渡し部38と下方の異物除去部40との間を往復動させている。
The conveying path of the
トレイ27の動きを具体的に説明すると、第1搬送路36上の成形体受け部39にトレイ27を位置させてトレイ27が成形体Wを受け取ると、駆動手段35によりコンベア34を動かし、成形体Wを保持しているトレイ27を第2搬送路37上の成形体渡し部38へ移動させ停止させる。ここで浸漬機4が備えている搬送チャック28(図9参照)により成形体Wは引き上げられトレイ27は空となる。そして、駆動手段35が反転動作しコンベア34を反対方向へ動かして空となったトレイ27を下方へ移動させる。トレイ27は前記成形体受け部39を通過して、第1搬送路36の下端部とされた異物除去部40まで移動する。この異物除去部40にあるトレイ27は下方に開口した姿勢となり、トレイ27内に残留している異物を自動的に落下させることができる。なお、落下させた異物は、異物除去部40の下方位置に設けられた異物回収部(図示せず)で回収される。そして、3つのトレイ27が順に下方開口状態とされると、駆動手段35が再度反転動作しコンベア34を反対方向へ動かしてトレイ27を成形体受け部39まで移動させる。
トレイ27は異物除去部40と成形体渡し部38とを往復動するため、トレイ27の通過領域がコンベア34のほぼ一面側のみとできるため、搬送機3全体の占有空間を小さくでき、装置のコンパクト化が可能となる。
The movement of the
Since the
成形体受け部39において、3つのトレイ27に成形体Wを受け渡す動作は、各トレイ27に対して順番に1つずつ行われ、3つのトレイ27に成形体Wを載置させると、駆動手段35が作動する。また、圧縮成形機2側から成形体Wを搬送機3側へ移動させる図示しないチャック装置に向かってトレイ27は開口している姿勢となり、成形体Wの受け取りが容易となる。
また、成形体渡し部38において、浸漬機4が備えている搬送チャック28(図9参照)によって、3つのトレイ27から成形体Wが取り上げられ、3つのトレイ27が空になると駆動手段35が作動する。成形体渡し部38では3個のトレイ27が水平方向に等間隔で並び、トレイ27の開口部が上方を向くため、これらトレイ27の上方にある前記搬送チャック28により当該トレイ27に載置されている成形体Wを簡単に取り上げることができる。
In the molded body receiving portion 39, the operation of delivering the molded body W to the three
Further, when the molded product W is picked up from the three
図9に示すように、浸漬機4の搬送チャック28によりトレイ27から取り上げられた成形体Wは、固形化補助剤を含む液(以下、硬化液という)が入れられた液槽29内へ降下される。搬送チャック28は成形体Wを硬化液中に浸漬させて固形化補助剤を含浸させる。成形体Wに固形化補助剤を含浸させることにより、所望の強度を有する固形化が可能となる。なお、ブリケットの材料である油分の付着した研削切粉は相互に密着し難いことから、材料を圧縮成形するのみでは所望の強度に固形化するのが困難である。従って、固形化補助剤を含浸させず圧縮成形のみにより形成したブリケットを溶鉱炉に投入すると、ブリケットはばらばらとなり飛散しながら舞い上がって集塵機に大半が回収されてしまうおそれがある。しかし、固形化補助剤を含浸させることでこれを防止できる。なお、硬化液としては、コロイダルシリカ、珪酸ソーダ、燐酸アルミニウムから選択される少なくとも1種を含む水溶液を用いるのが好ましい。
As shown in FIG. 9, the molded body W picked up from the
浸漬機4が有する搬送チャック28について説明すると、搬送チャック28は成形体Wを両側から挟むよう保持して吊り上げる一対の爪部材41を有しており、搬送チャック28は成形体Wを水平方向と鉛直方向に移動させることができる。
浸漬機4はマイコンなどからなる制御手段(図示せず)を有しており、この制御手段により搬送チャック28が動作するよう構成されている。搬送チャック28は、搬送機3のトレイ27から爪部材41により成形体Wを掴んで取り出し、成形体Wを液槽29の上方位置に水平移動させる。そして、爪部材41により掴んだ状態で成形体Wを液槽29内に鉛直方向降下させて硬化液中に所定時間浸漬させ、硬化液を成形体Wの表面部に滲みこませる。その後、搬送チャック28はその成形体Wを液槽29の前記上方位置まで鉛直方向上昇させ、当該上方位置である空中部で所定時間静止させて成形体Wから余分な硬化液の水切りを行う。
その後、搬送チャック28は、固形化補助剤を含浸させた成形体Wを爪部材41により掴んだままの状態で乾燥機5の乾燥炉30側へ水平方向に移動させる。
The
The dipping
Thereafter, the
乾燥炉30の投入口30aの手前位置には、成形体Wを乾燥炉30内へ投入する前に載置させるための水切り台42が設けられており、搬送チャック28による前記水平方向の移動は、成形体Wが水切り台42上に載置した状態になるまで行われる。この水平移動の際、成形体Wの下端と水切り台42の上面との高さはほぼ同一となるよう、水切り台42は設けられている。これにより、成形体Wの下端が水切り台42の上面を滑るよう成形体Wは水平移動することとなり、成形体Wの下端に残る硬化液を水切り台42側へ付着させることができ、下端に残る硬化液の水切りが確実に行われる。
A draining table 42 is provided at a position before the charging
このように、この浸漬機4は、固形化補助剤を含浸させた成形体Wから余分な固形化補助剤を除去するために、まず液槽29の上方位置において成形体Wから滴る硬化液の水切りを行う。そして、滴った硬化液はそのまま液槽29に戻される。次に、水切り台42に成形体Wの下端を接触させることで、成形体Wの下端に残る硬化液を除去することができる。この2回の水切り動作により、余分な硬化液が乾燥炉30内に入るのを防止でき、乾燥炉30内のコンベア32がその固形化補助剤により固まってしまうのを防止できる。
In this way, the dipping
図9に示すように、水切り台42まで成形体Wを水平移動させる搬送チャック28の爪部材41は、その背面41aにより、先に水切り台42に載置されている成形体Wを乾燥炉30の内部側へ押すことができる。一対の爪部材41のうち乾燥炉30側の1本の爪部材41の背面41aによって押された先の成形体Wは、乾燥炉30のコンベア32上に載置状態となって、先の成形体Wは自動的に乾燥炉30内へ運ばれていく。
水切り台42上の先の成形体Wは、後の成形体Wが当該水切り台42に搬送されてくるまでの間の所定時間、静止状態である。
As shown in FIG. 9, the claw member 41 of the
The former molded body W on the draining table 42 is in a stationary state for a predetermined time until the subsequent molded body W is conveyed to the draining table 42.
乾燥機5は、図2に示しているように、乾燥炉30と、乾燥炉30内へ温風(熱風)を供給する温風発生器31と、乾燥炉30内を通過するコンベア32とを有している。コンベア32は例えばチェーンコンベアとすることができ、メッシュベルトによる搬送路が構成されている。
温風発生器31の温風供給口(図示せず)は、横長の乾燥炉30のうち成形体Wの搬送方向の下流端部に接続されており、温風は乾燥炉30の搬送方向下流側から上流側への一方向に向かう流れとなるよう構成されている。つまり、乾燥炉30内において、成形体Wの搬送方向と温風が通過していく方向とは逆向きとされている。
As shown in FIG. 2, the
The hot air supply port (not shown) of the
また、図10に示しているように、コンベア32上に載置されて搬送されていく成形体Wは、その外周面をメッシュベルトの載置面に当接させた状態として載置されている。これにより、成形体Wは載置面と線接触となって、載置面と成形体Wの下端との接触部分(接触面積)が小さくなり、成形体Wを乾燥させるための温風を成形体W全体に効率良く接触させることができる。従って、短時間での乾燥が可能となり製造効率が向上する。
また、このように成形体Wの外周面の1箇所を下方に向けて成形体Wをコンベア32に載置させることで、乾燥炉30内に収容できる成形体Wの数量を多くすることが可能となる。
Moreover, as shown in FIG. 10, the molded body W that is placed and conveyed on the
Further, the number of the molded bodies W that can be accommodated in the drying
コンベア32は、複数の成形体Wを乾燥炉30の搬送方向(長手方向)に1列に並ばせて搬送している。ただし、相互の間に隙間を持たせている。さらに、乾燥炉30内において、この列を、搬送方向に直交する方向に複数列(図10では3列)として乾燥させている。これにより、乾燥炉30内にある成形体Wの数量を多くすることができ生産性を高めることができる。なお、図10では説明を容易とするために1行3列の成形体Wしか示していない。
The
また、図11に示しているように、乾燥炉30内には下流側から流れてくる温風を部分的に遮断して乱流を発生させる遮断部材43が形成されている。なお、図10と図11において矢印Aは成形体Wの搬送方向であり、矢印Bは温風が通過していく方向である。
遮断部材43は、乾燥炉30の内壁面(上壁面、下壁面、両側壁面)から温風の上流側(成形体Wの搬送方向下流側)へ向かうよう先端部が延伸している板状の部材であり、鉛直面に対して傾斜している。これにより、乾燥炉30内に供給された温風は乾燥炉30内を乱れた流れとなりながら通過することができ、成形体Wに対していろいろな方向から温風を接触させることができ、乾燥効率を向上させることができる。
そして、コンベア32に運ばれて乾燥炉30を通過した成形体Wは、乾燥炉30の排出口30b(図1参照)から自動的に排出され、回収器(図示せず)に回収されていく。
In addition, as shown in FIG. 11, a blocking
The blocking
And the molded object W which was conveyed by the
以上の本発明のブリケットの製造装置によれば、ホッパー1より材料を投入してから、ほぼ1時間で自動的に固形化されたブリケットが乾燥炉30の排出口30bから得られる。そしてこの装置により得られたブリケットは、トラック輸送、リフティングマグネット搬送が可能となる十分な強度を有している。さらに、鉄鋼メーカの溶鉱炉に直接投入できる乾燥した良質のブリケットを得ることができる。
According to the above-described briquette manufacturing apparatus of the present invention, briquettes that are automatically solidified in about one hour after the material is charged from the hopper 1 can be obtained from the
また、本発明のブリケットの製造装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、圧縮成形機2のアクチュエータ18を押圧シリンダ以外にも電動モータ式として、電動モータにより押圧ロッド10を軸方向に動作させるよう構成してもよい。また、搬送機3においてはトレイ27の数を3個以外としてもよく、例えば2個又は4個以上としてもよい。
The briquette manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be of other forms within the scope of the present invention. The
2 圧縮成形機
3 搬送機
4 浸漬機
5 乾燥機
6 フレーム
7 下段部
8 上段部
27 トレイ
35 駆動手段
36 第1搬送路部
37 第2搬送路部
38 成形体渡し部
39 成形体受け部
40 異物除去部
DESCRIPTION OF
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