JP2019136746A

JP2019136746A - 解砕装置

Info

Publication number: JP2019136746A
Application number: JP2018022737A
Authority: JP
Inventors: 木原　均; Hitoshi Kihara; 均木原; 欣哉尾藤; Kinya Bito; 潤司淺野; Junji Asano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: JP7027930B2

Abstract

【課題】一定時間あたり一定量の砂ガラを解砕することができる解砕装置を提供する。【解決手段】対向配置された上刃２１と下刃３１とを用いて砂ガラ９を解砕する解砕装置であって、上刃２１が設けられていると共に、回転可能かつ上下動可能な上板２と、下刃３１が設けられていると共に、メッシュ構造もしくは多穴構造を有する下板３と、を備え、上板２を回転させつつ上下動させることにより、下板３に載置された砂ガラ９を上刃２１によって切削しつつ下板３から排出する、解砕装置。【選択図】図１

Description

本発明は、解砕装置に関する。

金属を鋳造する際には、例えば、鋳物砂に粘結剤を添加して造形された鋳型が用いられる。造形された鋳型は、鋳物を取り出す際に破壊される。破壊された鋳型は、砂ガラを構成する。砂ガラを解砕し、鋳物砂に付着している粘結材を除去することによって、鋳物砂を再利用することができる。

例えば、特許文献１には、砂ガラ同士を衝突させることによって解砕する解砕装置が開示されている。特許文献１に開示されている装置は、対向配置された上刃及び下刃を備える。まず、砂ガラ同士を衝突させることによって、上刃及び下刃の間隙よりも小さくなるまで、砂ガラを解砕する。上刃及び下刃の間隙よりも小さくなるまで解砕された砂ガラは、上刃及び下刃の間隙に入り込み、さらに解砕される。

実開昭６０−２８９４６号公報

発明者らは、解砕装置に関して、以下の課題を見出した。

砂ガラは、鋳型を破壊することによって生成されるため、大きさにばらつきがある。大きな砂ガラは、砂ガラ同士を衝突させることによって解砕する際に、小さな砂ガラよりも時間を要する。したがって、大きな砂ガラが含まれている場合、大きな砂ガラが含まれていない場合よりも、解砕に要する時間が長くなる。つまり、同じ量の砂ガラであっても、砂ガラの大きさにより解砕に要する時間が異なる。

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、一定時間あたり一定量の砂ガラを解砕することができる解砕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の一態様は、対向配置された上刃と下刃とを用いて砂ガラを解砕する解砕装置であって、前記上刃が設けられていると共に、回転可能かつ上下動可能な上板と、前記下刃が設けられていると共に、メッシュ構造もしくは多穴構造を有する下板と、を備え、前記上板を回転させつつ上下動させることにより、前記下板に載置された前記砂ガラを前記上刃によって切削しつつ前記下板から排出する。

本発明に係る解砕装置では、上板を回転させつつ上下動させることにより、下板に載置された砂ガラを上刃によって切削しつつ下板から排出する。したがって、砂ガラの大きさに関わらず、一定時間あたり一定量の砂ガラを解砕することができる。

本発明によれば、一定時間あたり一定量の砂ガラを解砕することができる解砕装置を提供することができる。

本実施の形態に係る解砕装置の斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。上板の一部拡大斜視図である。下板の一部拡大斜視図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る解砕装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る解砕装置の斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。解砕装置１は、図１に示すように、解砕室４、回転軸５、プーリー６１、ベルト６２、プーリー６３、台６４、減速機７１、モーター７２、及びフレーム８を備える。解砕装置１は、図２に示すように、図１に示した構成に加えて、上板２及び下板３を備える。なお、図２においては、砂ガラ９も図示している。

なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。

上板２及び下板３は、図２に示すように、対向配置されている円板である。上板２及び下板３は、解砕室４に格納されている。解砕室４は、蓋板４１、側壁４２、及び底板４３を備える。側壁４２は、例えば、断面円形の筒状部材である。側壁４２の下端には、底板４３が接合されている。また、側壁４２の上端には、蓋板４１が接合されている。

底板４３の上面には、下板３が固定されている。下板３の上面には、砂ガラ９が載置される。砂ガラ９は、鋳物を取り出す際に鋳型を破壊することによって生成される。したがって、砂ガラ９は、鋳物砂及び粘結材を用いて構成される。側壁４２には、投入口（不図示）を設けていてもよい。側壁４２の投入口から砂ガラ９を投入することによって、砂ガラ９を下板３の上面に載置することができる。

上板２の上面の中心部には、回転軸５が接続されている。上板２は、回転軸５を中心に回転することができる。また、上板２は、側壁４２の内周面に沿って上下方向に摺動することができる。回転軸５は、台６４及び蓋板４１を貫通している。

回転軸５は、図１に示すように、プーリー６３に連結されている。回転軸５は、プーリー６３の回転に伴って回転する。プーリー６３は、図１に示すように、ベルト６２によって、プーリー６１に連結されている。プーリー６１は、減速機７１に連結している。減速機７１は、モーター７２に連結している。プーリー６３は、図１に示すように、台６４の上面に載置されている。

モーター７２のトルクは、減速機７１において、所定のトルクに変換される。プーリー６１は、モーター７２の駆動に伴って、減速機７１において変換されたトルクで回転する。プーリー６３は、ベルト６２によってプーリー６１に連結されているため、モーター７２の駆動に伴って回転する。したがって、回転軸５は、モーター７２の駆動に伴って回転する。つまり、モーター７２の出力を調節することによって、回転軸５のトルクを調節することができる。

図１に示すように、プーリー６３及び台６４は、フレーム８に格納されている。なお、回転軸５は、図１に示すように、フレーム８の上端を貫通している。回転軸５の上端は、例えば、ピストン（不図示）に連結している。回転軸５は、ピストンの動きに伴って上下動することができる。つまり、回転軸５は、モーター７２の駆動によって回転しつつ、ピストンの動きによって上下動することができる。また、モーター７２に連結されたボールねじを用いて回転軸５を上下動させてもよい。ボールねじは、モーター７２の駆動に伴って回転軸５を上下動させることができる。

次に、図３を参照して、上板２の構造について説明する。図３は、上板２の一部拡大斜視図である。図３に示すように、上板２の下面には、上刃２１が設けられている。上刃２１は、図３に示すように、例えば、断面三角形状の列状刃である。なお、上刃２１の形状は、砂ガラ９の硬度や大きさに応じて適宜変更しても良い。例えば、上刃２１の形状を、サメの歯状としてもよい。

次に、図４を参照して、下板３の構造について説明する。図４は、下板３の一部拡大斜視図である。図４に示すように、下板３の上面には、下刃３１が設けられている。下刃３１は、図４の示すように、例えば、断面三角形状の列状刃である。上板２の下面に上刃２１が設けられており、かつ、下板３の上面に下刃３１が設けられているため、上刃２１及び下刃３１は、対向配置されている。

下板３は、図４に示すように、例えば、下刃３１同士の間隙に、複数の貫通孔３２が設けられている多穴構造を有する。詳細は後述するが、解砕された砂ガラ９は、複数の貫通孔３２を介して下板３から排出される。したがって、底板４３には、下板３から排出された砂ガラを通すことができる開口部が設けられていることが望ましい。

なお、下板３の形状は、下板３の上面に下刃３１を設けることが可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。下板３の形状は、例えば、金網のようなメッシュ構造であってもよい。また、図４に示した下板３では、複数の貫通孔３２をｘ軸方向に沿って整列するように配置している。しかしながら、複数の貫通孔３２を配置する位置は、特に限定されない。

底板４３の下には、例えば、ベルトコンベア（不図示）を配置してもよい。複数の貫通孔３２を介して下板３から排出された砂ガラ９は、ベルトコンベアが有するベルトに載置される。ベルトに載置された砂ガラ９は、ベルトコンベアが駆動すると、所定の場所に運ばれる。

砂ガラ９を解砕する際には、まず、図２に示したように下板３の上面に砂ガラ９を載置する。次に、モーター７２及びピストンを駆動することによって、回転軸５を、回転させつつ上下動させる。つまり、上板２を、回転させつつ上下動させる。砂ガラ９は、上板２が回転しつつ降下されると、上刃２１によって切削される。上板２を回転させる際には、通常、小さなトルクで回転を開始し、所定のトルクまで徐々にトルクを上げる。

上板２を降下させると、砂ガラ９は、上板２及び下板３によって挟持される。砂ガラ９を挟持しつつ上板２を回転させると、下板３の上面に下刃３１が設けられているため、砂ガラ９は、上板２の回転方向と逆向きの力を下刃３１から受ける。したがって、上板２を回転させることによって、上刃２１及び下刃３１を用いて砂ガラ９を切削することができる。

切削された砂ガラ９は、砂ガラ９同士の間隙を通り、複数の貫通孔３２を介して下板３から排出される。つまり、複数の貫通孔３２よりも小さくなるまで切削された砂ガラ９のみ、排出される。したがって、本実施の形態に係る解砕装置１を用いることによって、砂ガラ９の大きさを所定以下に揃えることができる。複数の貫通孔３２の大きさを適宜変更することによって、所定の大きさに砂ガラ９の大きさを揃えることができる。

また、図４で示した下板３では、複数の貫通孔３２が下板３の上面全体に設けられている。したがって、例えば下板３の上面の一部に複数の貫通孔３２が設けられている場合よりも、切削された砂ガラ９を速く排出することができる。

本実施の形態に係る解砕装置１では、切削された砂ガラ９が複数の貫通孔３２を介して、真下に向かって排出される。したがって、切削された砂ガラ９の四散を抑制することができる。また、四散した砂ガラ９を収集するための機構を設ける必要がないため、解砕装置１を小型化することができる。

また、本実施の形態に係る解砕装置１では、上板２を回転させつつ上下動することによって砂ガラ９を切削しているため、砂ガラ９の大きさに関わらず、一定時間あたり一定量の砂ガラ９を切削することができる。したがって、砂ガラ９を解砕する工程に要する時間を一定に保つことができる。さらに、解砕室４内において砂ガラ９を切削しているため、覆いの無い場所において砂ガラ９を解砕する場合よりも、動作音が小さい。

以上で説明した本実施の形態に係る発明により、一定時間あたり一定量の砂ガラを解砕することができる解砕装置を提供することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１解砕装置
２上板
２１上刃
３下板
３１下刃
３２貫通孔
４解砕室
４１蓋板
４２側壁
４３底板
５回転軸
６１プーリー
６２ベルト
６３プーリー
６４台
７１減速機
７２モーター
８フレーム
９砂ガラ

Claims

対向配置された上刃と下刃とを用いて砂ガラを解砕する解砕装置であって、
前記上刃が設けられていると共に、回転可能かつ上下動可能な上板と、
前記下刃が設けられていると共に、メッシュ構造もしくは多穴構造を有する下板と、を備え、
前記上板を回転させつつ上下動させることにより、前記下板に載置された前記砂ガラを前記上刃によって切削しつつ前記下板から排出する、
解砕装置。