JP2959218B2

JP2959218B2 - 鋳造システム

Info

Publication number: JP2959218B2
Application number: JP3203860A
Authority: JP
Inventors: 丈義野中
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1991-07-18
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH0523834A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳造システムに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】公知のように鋳造後の鋳
物からは、それに付着している砂を落とされるが、従来
これは人為的に、例えばエヤーハンマーによる衝撃によ
り行なうにせよ、振動機にのせて、この振動による衝撃
で、その鋳物から砂を落とすにせよ、落下した砂は所定
の粒度以下の砂と、それ以上の粒度の砂玉や異物とをふ
るい分け、このふるい下を再び鋳造に利用する上質の砂
としており、ふるい上の砂玉などは不良の鋳物砂であ
り、これは異物と共に捨てていた。然るにこの異物の中
に鋳物の破片が含まれており、これは異物の材質によっ
ては回収する価値のあるものがあり、例えばアルミニウ
ム鋳物であればアルミニウム片や、鉄鋳物であれば鉄片
が含まれている。このような異物もごみとして捨ててい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、鋳物から落とされた砂の中で所定の粒
度以下の良質の砂は再び鋳物砂として使用することは勿
論のこと、ふるい上の砂玉と混在している異物としての
アルミニウム片や鉄片等も再利用、すなわち分離回収
し、リサイクルする鋳造システムを提供することを目的
とする。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は鋳造後の
鋳物から鋳物砂を落とすためのシェイクアウトマシーン
と、該シェイクアウトマシーンから落下する鋳物砂を所
定の粒度以下の砂と、これより粒径の大きい砂だまや異
物とにふるい分けるふるい装置と、該ふるい装置のふる
い上を受け、異物の中の少なくともアルミニウム片を分
離させるための磁気分離装置とから成る鋳造システム、
によって達成される。

【０００５】

【作用】公知の鋳造工程では鋳物には多量の鋳物砂が付
着しているのであるが、本発明によればシェイクアウト
マシーンにのせられ、振動を受け、その衝撃力で鋳物か
ら砂を落とす。落下した鋳物砂は、ふるい装置において
所定の粒度以下の砂と、これより粒径の大きい砂玉や異
物を含むふるい上とに分けられる。ふるい下の砂は良質
の鋳物砂として、そのまま再利用される。一方ふるい上
は磁気分離装置に供給され、砂玉とアルミニウム片もし
くは砂玉とアルミ片と鉄片とに、磁気的に分離され、ア
ルミニウム片や鉄片は公知のようにして再び再利用する
ことができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。

【０００７】図１は本鋳造システムの全体を示すもので
あるが、この工程の上流側からシェイクアウトマシーン
装置１、落下砂供給装置２、振動ふるい装置３、金属片
分離装置４及び鋳物砂搬送コンベヤ５とからなってい
る。

【０００８】先ずシェイクアウトマシーン装置１につい
て図２乃至図５を参照して説明する。

【０００９】図２及び図３は本実施例のシェイクアウト
マシーン装置の全体を示すが、１で示され、鋳物Ｍは右
方から左方へと搬送されるのであるが、主として鋳物搬
入用振動コンベヤＴ₁ 、これに近接して配設されるシェ
イクアウトマシーン本体Ｓ、またこれに近接して配設さ
れる鋳物搬出用振動コンベヤＴ₂ からなっている。鋳物
搬入用振動コンベヤＴ₁ は公知の構造を有し、長いトラ
フｔ₁ はカウンター・ウエイト７と複数の傾斜板ばね６
により結合されており、その全体は防振ばね８により地
上に支持されている。カウンター・ウエイト７上には電
動機により駆動されるクランク駆動部９が設けられてお
り、これからの出力である直線振動力は、ロッド１０に
よりトラフｔ₁ に伝達される。これによりトラフｔ₁ は
矢印ａで示す方向に振動する。

【００１０】シェイクアウトマシーン本体Ｓは図４にも
示されるように左右で各対となった補強板１２ａ、１２
ｂと、この上縁部に、例えば溶接により固定された一対
のへの字形状の受板１１ａ、１１ｂとにより図４に示す
ような鋳物Ｍの収容部Ｔを構成する。すなわち収容板１
１ａ、１１ｂは、ほぼＶ字形状を呈し、その両端部は相
離隔しており、砂落とし用の開口として形成されるが、
補強板１２ａ、１２ｂの下端部はこの間に落下する砂を
通過させる間隔１５を形成している。また補強板１２
ａ、１２ｂの下縁部は平板１３に固定され、図４に示す
ように、これにより鋳物Ｍから落とした砂ｓを外部に導
出するための通路１４を形成する。なお図において受板
１１ａ、１１ｂ、平板１３は、鋳物搬出用振動コンベヤ
４に向って数度下向きに傾斜しているものとする。従っ
て通路１４に落下した砂は徐々に図２及び図３において
左方へと移送される。

【００１１】平板１３の下面には駆動部取付フレーム１
８が固定されており、この一側方に一対の電動機１９
ａ、１９ｂが地上に配設されている。この回転軸にはユ
ニバーサルジョイント２１ａ、２１ｂが結合されてお
り、これを介して駆動軸２２ａ、２２ｂが結合されてお
り、その両端部はフレーム１８の側壁部に設けられた軸
受２０により回転可能に支持されている。駆動軸２２
ａ、２２ｂには軸受２０の両側においてアンバランス・
ウエイトＷが固定されており、モータ１９ａ、１９ｂの
回転駆動により、回転して円形の加振力を発生させる。

【００１２】また平板１３は前後左右で対となった支柱
１７に、ばね１６を介して地上に振動可能に支持されて
いる。

【００１３】鋳物搬出用振動コンベヤＴ₂ も鋳物搬入用
振動コンベヤＴ₁ と同様に構成されており、公知の構造
を有し、長いトラフｔ₂ は下方のカウンター・ウエイト
３１と複数の傾斜板ばね３２により結合されており、そ
の全体は防振ばね３５により地上に支持されている。カ
ウンター・ウエイト３１上にはモータを含むクランク駆
動部３３が取付けられており、この直線的な出力は駆動
ロッド３４によりトラフ３０に伝達されている。

【００１４】また、コンベヤＴ₁ とシェイクアウトマシ
ーン本体Ｓとの間、及びシェイクアウトマシーン本体Ｓ
とコンベヤＴ₂ との間には上下動するシャッター４０、
４１が配設され、これらはエヤシリンダ４２、４３によ
り所定のタイミングで駆動される。

【００１５】本発明の実施例によるシェイクアウトマシ
ーン装置は以上のように構成されるが、次に落下砂供給
装置２について説明する。

【００１６】本装置２においては上流側のシェイクアウ
トマシーン装置１から落下する砂を受けるベルトコンベ
ヤ６０と、このベルトコンベヤ６０の排出端直下方に配
設されたホッパ６１及びこの排出口下に接続された振動
フィーダ６２とからなっている。ベルトコンベヤ６０は
公知の構成を有し、モータｍによりその駆動ローラがベ
ルト６０ａの上方走行部が矢印ａで示す方向に駆動す
る。ホッパ６１は砂を受けこの排出口下に配設された電
磁振動フィーダ６２は公知のように切出し用である。

【００１７】次に振動ふるいコンベヤ３について説明す
る。これは公知の構成を有し、直方形状のトラフ７０に
は再利用すべき鋳物砂の粒径に対応する開口度を有する
ふるい網７５が張架されて、このトラフ７０がカウンタ
ー・ウエイト７１と傾斜配設した板ばね７３により結合
されておりカウンター・ウエイト７１の上にはモータで
駆動されるクランク駆動部７４が取付けられており、こ
の駆動軸７４ａがトラフ７０を矢印ｂの方向に振動させ
る。またカウンター・ウエイト７１は防振ばね７２によ
り地上に支持されている。

【００１８】次に金属片分離装置４について図５を参照
して説明する。

【００１９】図５は金属片分離装置４としてのアルミニ
ウム分離ベルトコンベヤを示すものであるが、このベル
トコンベヤが全体として４で示され、このベルト１０’
は一端部で駆動ローラ１１’に、他端部で非金属性でな
る（例えばプラスチックでなる）筒体６０’に巻装され
ている。駆動ローラ１１’は電動機１４’によりベルト
１５’を介して所定の回転速度で矢印方向に駆動され
る。従って従動ローラである筒体６０’は矢印Ａ’で示
す方向に所定の回転速度で回転する。筒体６０’にはこ
れに同心的に希土類磁石回転子７’を内蔵しており、こ
れはその外周縁部で交互にＳ極４３’、Ｎ極４３’’と
図示するように磁化されており、これは回転軸４６’の
まわりに電動機４４’によりベルト４５’を介して矢印
Ｂ’方向に所定の回転速度で回転するように構成されて
いる。なお筒体６０’と希土類磁石回転子７’とは同軸
であるが、軸４６’とは分離した軸のまわりに回転駆動
されるようになっている。なお、駆動ローラ１１’、す
なわち筒体６０’の回転速度よりは回転子７’の回転速
度の方が十分に大きくなるように設定されている。

【００２０】筒体６０’の下方には分別されて排出され
る鋳物砂収容器Ｖが配設され、これは隔壁２３’、２
４’を備えているが、この鋳物砂を分別して回収するた
めの隔壁２５’、２６’を備えている。従って図におい
て右方からアルミニウム片回収空間Ｃ、砂玉回収空間Ｄ
及び鉄片回収空間Ｅを画成している。本実施例の金属片
分離装置は以上のように構成される。

【００２１】鋳物砂搬送装置５は振動ふるいコンベヤ３
からふるい下を受け、通常のベルトコンベヤからなって
いるが矢印ｃで示すようにこれから所定のルートを通っ
て鋳造場へと搬送される。

【００２２】本発明の実施例による鋳造システムは以上
のように構成されるが、次にこの作用について説明す
る。

【００２３】図示せずとも鋳物鋳造工程後の鋳物Ｍは常
時、駆動されてる搬入用振動コンベヤＴ₁ により図２で
矢印Ａで示す方向にトラフｔ₁上を移送される。この時
シェイクアウトマシーン本体Ｓの両側に配設されている
シャッター４０、４１のうち４１は閉じているが４０は
開放されており、従って鋳物搬入用振動コンベヤＴ₁か
ら鋳物Ｍはシェイクアウトマシーン本体Ｓの収容部Ｔへ
と供給される。鋳物Ｍを収容するための収容板１１ａ、
１１ｂは下向きに数度傾斜していることと、また既にモ
ータ１９ａ、１９ｂの駆動により、ほぼ垂直方向に高加
速度（最大２０〜４０ｇ）の振動を行なっていることと
により、図２において左方へと徐々に移送されるのであ
るが、この時高加速度の振動により、鋳物Ｍは収容板１
１ａ、１１ｂと周期的に衝突し、付着している砂ｓを下
方へと落下させる。砂ｓは図４に示すように収容板１１
ａ、１１ｂの斜面を滑走して間隔１５を通って平板１３
上に落下する。あるいは鋳物Ｍから直接、平板１３上に
落下する。あるいは鋳物Ｍから直接、平板１３上に落下
する。この砂ｓは平板１３上に形成される通路１４を通
り、図２において左方へと移送され、例えば図２で示す
開口部Ｑに近接して接続されるベルトコンベヤ６０によ
り所定の位置に搬送される。なお、開口部Ｑから排出す
るために収容板１１ａ、１１ｂの垂直部に壁板７０ａ、
７０ｂを固定してもよい。

【００２４】所定時間例えば、２〜３分、高加速度の振
動力を受けて砂落としをされた鋳物Ｍは、この時上方へ
と開放しているシャッター４１には阻止されることなく
鋳物搬出用振動コンベヤＴ₂ によりトラフｔ₂ 上を左方
へと移送される。

【００２５】次いでシャッター４１が閉じられ、シャッ
ター４０（鋳物Ｍを収容部Ｔに収容後、閉じていた）が
開放されて鋳物搬入用振動コンベヤＴ₁ により次の鋳物
Ｍが、シェイクアウトマシーン本体Ｓに供給される。収
容部Ｙの鋳物Ｍは上述と同様に所定時間、高加速度の振
動力を受け、砂落としされる。次いでシャッター４１が
開放されて鋳物搬出用振動コンベヤＴ₂ に供給され所定
の位置へと搬送される。

【００２６】以上のようにして本実施例によれば鋳物の
砂落としは人手を要することなく、完全に自動的に行な
うことができる。

【００２７】ベルトコンベヤ６０では上方のシェイクア
ウトマシーン本体Ｓから落下している鋳物砂を受け、ホ
ッパ６１へ排出する電磁振動フィーダ６２の駆動で鋳物
砂が切り出され、振動ふるいコンベヤ３のトラフ７０内
に供給され、ふるい網７５で良質の鋳物砂と異物を含む
砂玉とにふるい分けられる。ふるい上は金属片分離装置
４に供給される。ふるい下はベルトコンベヤ５に供給さ
れ、所定の鋳造場へと搬送される。図５において鋳物砂
がベルト１０’の一端部の上方から供給されたものとす
る。これらは更に高密度で存在するのであるが、図にお
いては散在的に示す。すなわちベルト１０’の上方走行
部においては、例えばアルミニウム片ｍ’、鉄片ｆ、砂
玉ｇが図において右方へと移送され、これが筒体６０’
の最上方に至ると、これに内蔵する回転磁石７’の高速
回転により、その外周縁部に設けたＮ極、Ｓ極がベルト
１０’に対して相対的にＮ極、Ｓ極の位置を高速に変化
させるので交流磁界が発生し、これがアルミニウム片
ｍ’に渦電流を誘起し、この渦電流による磁束と高速で
回転する回転子７’の磁極Ｎ、Ｓの磁束によりアルミニ
ウム片ｍ’は反撥力を受けて筒体６０’のほぼ最上端部
より軌跡ｃ’を描いて、アルミニウム片収容空間Ｃへと
放物線を描いて排出される。

【００２８】又砂玉ｇは高速で回転する回転体７’の磁
束の影響をなんら受けることなく筒体６０’に巻回され
るベルト１０’より自由落下して、ｄの軌跡を経て砂玉
収容空間Ｄへと排出される。次に鉄片ｆは回転磁石７’
の磁極４３’又は４３’’に強く吸引されながらベルト
１０’に吸着して最もベルト１０’上での滞留時間が長
く、ｅで示す軌跡を経て鉄片回収空間Ｅへと排出され
る。

【００２９】以上のようにして鋳物砂からアルミニウム
片、非金属性の砂玉及び鉄片が回収されることになる。

【００３０】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００３１】例えば以上の実施例では振動ふるいコンベ
ヤ３からふるい上が供給された金属片分離装置４によ
り、アルミニウム片と鉄片及び砂玉とを分離するように
したが、これに代えて図６に示すようなアルミセパレー
タを用いてもよい。

【００３２】図７においてアルミセパレータは全体とし
て１００で示され、落下砂供給シュート１０１とアルミ
セパレータ本体１０２からなっている。アルミセパレー
タ本体１０２はトラフ１０３を有し、これに階段上の移
送路１０４が形成され、明示せずとも、この移送路１０
４の下面には、この移送路１０４の上の砂の移送方向に
対し垂直方向に周期的に磁極の極性が変化するリニアパ
ルスモータが付けられている。又トラフ１０３の下方に
は三角形状の一対の取付板を介して一対の振動モータ１
０６ａ、１０６ａが取り付けられている。又トラフ１０
３の先端部には仕切板１０８が設けられている。

【００３３】このようなアルミセパレータは公知である
が、シュート１０１から供給される従来は不良砂として
捨てられていた鋳物砂が供給され、トラフ１０３は振動
電動機１０６ａ、１０６ａにより矢印ｃ方向に振動して
いるのであるが、振動によりトラフ１０３の移送面１０
４上の砂は矢印ｄ方向に移送される。この移送途上トラ
フ１０３に固定されているリニアパルスモータにより移
送面１０４上の非鉄金属としてのアルミニウム（場合に
よっては銅を含んでもよい）には渦電流が形成され、リ
ニアパルスモータの極性が移送面１０４の砂移送方向に
対し垂直方向に変化するので、これにより矢印ｅで示す
方向にバイアスされる。

【００３４】この時アルミニウム片が塊状であれば転動
して容易にこの方向に移送される。

【００３５】移送面１０４上の移送中はこのような作用
を受けて、仕切板１０８のところに至ると、ほぼ完全に
アルミニウム片と、これを除去した砂部とに分離され、
それぞれ矢印Ｑ及びＲ方向に排出される。Ｑ方向に排出
されたアルミニウム片は公知の処理を受けて再利用され
る。

【００３６】図７はシェイクアウトマシーン装置の変形
例を示す。すなわち本変形例によれば平板１３’の下方
にはフレーム５２が固定されているが、それに一対の振
動電動機５４ａ、５４ｂが取付けられている。一方の振
動電動機５４ｂは紙面に対しフレーム５２の裏側に固定
されている。またこれら振動電動機５４ａ、５４ｂは各
回転軸は水平線に対し一定の角度、例えば５０度傾斜し
て固定されている。従って、これら振動電動機５４ａ、
５４ｂに電源を接続すると公知のように、これらに同期
化力が働き、ｄに示す方向に直線振動を行なう。これに
よっても収容部Ｔ’には高加速度の振動力を与えること
ができるのであるが、本実施例によれば平板１３’は水
平に配設されている。落下した砂ｓ及び収容部Ｔ’で収
容されている鋳物Ｍは図７において振動による移送力を
受け、図７において左方に徐々に移送される。しかしな
がらゲート４１が閉じているので、ここに当接すると、
これ以上は左方へと移送されることはない。本変形例に
よっても上記実施例と同様にして鋳物の砂落としが自動
的に行なわれることは明らかである。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の鋳造システム
によれば鋳物片としての例えばアルミニウム片、鉄片、
銅片等は鋳造後の鋳物から落とされた砂から効率よく分
離されて再利用され、資源を有効に利用することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による鋳造システム全体を示す
正面図である。

【図２】本発明の実施例によるシェイクアウトマシーン
装置の部分破断側面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】図３における［４］−［４］線方向から見た正
面図である。

【図５】図１における金属片分離装置の正面図である。

【図６】磁気分離装置としての変形例を示すアルミセパ
レータの斜視図である。

【図７】シェイクアウトマシーン装置の変形例を示す側
面図である。

【符号の説明】

１シェイクアウトマシーン装置２落下砂供給装置３振動ふるい装置４金属片分離装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２２Ｃ 5/06 Ｂ２２Ｃ 5/06 (56)参考文献特開平４−13438（ＪＰ，Ａ) 特開平５−23832（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−273238（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−128248（ＪＰ，Ａ) 特開平４−55038（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−209743（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−163047（ＪＰ，Ａ) 特開平４−89172（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−107959（ＪＰ，Ａ) 実開平４−60356（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−36358（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 29/00 B03C 1/00 B03C 1/10 B22C 5/00 B22C 5/04 B22C 5/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳造後の鋳物から鋳物砂を落とすための
シェイクアウトマシーンと、該シェイクアウトマシーン
から落下する鋳物砂を所定の粒度以下の砂と、これより
粒径の大きい砂だまや異物とにふるい分けるふるい装置
と、該ふるい装置のふるい上を受け、異物の中の少なく
ともアルミニウム片を分離させるための磁気分離装置と
から成る鋳造システム。
【請求項２】前記シェイクアウトマシーンは鋳物を受
ける略Ｖ字形状の収容部と、該収容部を高加速度で振動
させる加振部と、前記収容部で収容されている鋳物から
落下する砂を外部に導出するための砂導出手段とを備え
ている請求項１に記載の鋳造システム。
【請求項３】前記磁気分離装置は、一端部で駆動ロー
ラに、他端部で非金属性の筒体に巻回されるベルトと前
記筒体内に内蔵され、周縁部が交互にＮ極とＳ極とに磁
化されている回転磁石とから成り、前記回転磁石を前記
筒体の回転速度より大きい回転速度で同方向に回転させ
るようにして、前記ベルトの他端部より非磁性金属のご
み成分を他成分のごみ成分とは異なった軌跡で排出させ
るようにして分離する非磁性金属分離ベルトコンベヤで
ある請求項１に記載の鋳造システム。
【請求項４】前記磁気分離装置は、振動トラフの上方
又は下方に配設され、該振動トラフの振動による移送方
向に対し横方向に移動磁界を発生するリニアモータを備
え、非鉄金属片を含む鋳物砂を振動トラフ内で振動によ
り搬送しながら、前記リニアモータの移動磁界により非
鉄金属片は横方向に偏倚するようにして前記振動トラフ
の第１排出口から外部に排出し、該非鉄金属片以外の鋳
物砂は第２排出口から外部に排出するようにした非鉄金
属回収振動装置である請求項１に記載の鋳造システム。