JP2982629B2 - 鋳物砂の混練調整方法及びその装置 - Google Patents
鋳物砂の混練調整方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空混練槽を利用した
鋳物砂の混練調整方法及び混練調整装置に関する。
鋳物砂の混練調整方法及び混練調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生型造形ラインは、混練、造形、鋳込
み、型ばらし、続いて必要に応じ新砂を加えての再度混
練という一連の循環系をなしており、高温の回収砂を再
利用するため混練後の鋳物砂の温度が上がりやすく、こ
れを防止するため、従来はサンドクーラーにより回収砂
を４０℃程度に冷却したうえで混練に供していた。
み、型ばらし、続いて必要に応じ新砂を加えての再度混
練という一連の循環系をなしており、高温の回収砂を再
利用するため混練後の鋳物砂の温度が上がりやすく、こ
れを防止するため、従来はサンドクーラーにより回収砂
を４０℃程度に冷却したうえで混練に供していた。
【０００３】一方、最近では生型造形ラインの砂処理設
備として真空混練槽が一部で導入され、４０〜７０℃の
高温砂でも該混練槽内で一気に４０℃以下の設定温度に
冷却できるようになった。これは、真空混練槽内に高温
砂と、ベントナイト、及び水（混練後の鋳物砂を所定の
水分値に保つための水と、高温砂を冷却するための水）
を入れ、混練槽内を減圧しつつ混練するというもので、
混練槽内を減圧することで水の沸点が下がり、添加した
水の一部（冷却水）が蒸発し、砂はこのとき発生する気
化潜熱によって設定温度まで冷却される。
備として真空混練槽が一部で導入され、４０〜７０℃の
高温砂でも該混練槽内で一気に４０℃以下の設定温度に
冷却できるようになった。これは、真空混練槽内に高温
砂と、ベントナイト、及び水（混練後の鋳物砂を所定の
水分値に保つための水と、高温砂を冷却するための水）
を入れ、混練槽内を減圧しつつ混練するというもので、
混練槽内を減圧することで水の沸点が下がり、添加した
水の一部（冷却水）が蒸発し、砂はこのとき発生する気
化潜熱によって設定温度まで冷却される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、混練後の鋳
物砂に含まれる水は砂粒表面に付着した付着水とベント
ナイトの結晶層に浸透した吸着水に分けられ、結晶層に
浸透した水は蒸発しにくく鋳物砂の保水性を向上させ
る。真空混練槽で混練した鋳物砂の場合、通常の大気圧
混練の場合と比較して保水性がよく、しかも高温砂にな
るほど混練後の鋳物砂の保水性が向上する。これは、高
温砂になるほど冷却水量が多く、真空混練槽内での水蒸
気の発生量が増え、ベントナイトの結晶層に浸透しやす
くなるためであると考えられる。
物砂に含まれる水は砂粒表面に付着した付着水とベント
ナイトの結晶層に浸透した吸着水に分けられ、結晶層に
浸透した水は蒸発しにくく鋳物砂の保水性を向上させ
る。真空混練槽で混練した鋳物砂の場合、通常の大気圧
混練の場合と比較して保水性がよく、しかも高温砂にな
るほど混練後の鋳物砂の保水性が向上する。これは、高
温砂になるほど冷却水量が多く、真空混練槽内での水蒸
気の発生量が増え、ベントナイトの結晶層に浸透しやす
くなるためであると考えられる。
【０００５】そして、ベントナイトの結晶層に浸透した
吸着水はベントナイトを活性化して生型強度（抗圧力）
の立ち上がりを速くすると同時に、生型強度を高める作
用をなす。図２は、２５℃の回収砂と６５℃の回収砂に
同じ配合率でベントナイトを添加し、真空混練槽で混練
後造形した生型の抗圧力と水分量の関係を示すグラフで
あり、６５℃の高温砂を使用した生型の方が抗圧力が高
くなっている。なお、同図には比較のため大気圧下で混
練後造形した生型の抗圧力も記載した。
吸着水はベントナイトを活性化して生型強度（抗圧力）
の立ち上がりを速くすると同時に、生型強度を高める作
用をなす。図２は、２５℃の回収砂と６５℃の回収砂に
同じ配合率でベントナイトを添加し、真空混練槽で混練
後造形した生型の抗圧力と水分量の関係を示すグラフで
あり、６５℃の高温砂を使用した生型の方が抗圧力が高
くなっている。なお、同図には比較のため大気圧下で混
練後造形した生型の抗圧力も記載した。
【０００６】上記真空混練槽を利用するときも、これま
では大気中で混練するときと同様に、温度に関わりなく
砂に対するベントナイトの配合率が一定に保たれるよう
に調整していたが、高温の砂を使用したものほど生型強
度が向上することに着目すれば、生型強度が所定以上の
値に保たれる限り粘結材としてのベントナイトの配合率
を減少させることもできるはずである。本発明は上記知
見に基づいてなされたもので、生型の強度（抗圧力）を
維持しつつ、砂の温度に基づいてベントナイトの配合率
の調整を行うことで、ベントナイトの使用量を抑制し生
型造型コストの低減を図ることを目的とする。
では大気中で混練するときと同様に、温度に関わりなく
砂に対するベントナイトの配合率が一定に保たれるよう
に調整していたが、高温の砂を使用したものほど生型強
度が向上することに着目すれば、生型強度が所定以上の
値に保たれる限り粘結材としてのベントナイトの配合率
を減少させることもできるはずである。本発明は上記知
見に基づいてなされたもので、生型の強度（抗圧力）を
維持しつつ、砂の温度に基づいてベントナイトの配合率
の調整を行うことで、ベントナイトの使用量を抑制し生
型造型コストの低減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる鋳物砂の
混練調整方法は、真空混練槽内に高温砂を投入し、この
高温砂にベントナイト及び水を加えて混練するもので、
前記高温砂の含水量及び温度を測定し、高温砂の含水量
に基づき混練後の鋳物砂を所定の水分値に保つための添
加水の配合率を算出し、高温砂の温度に基づき所定の生
型強度を得ることができるベントナイトの配合率及び冷
却水の配合率を算出し、前記配合率に基づいて必要とさ
れるベントナイトの量と水の総量を算出し、これを高温
砂に加えて混練することを特徴とする。このように、添
加する水は混練後の鋳物砂の水分値を所定の値に保つた
めの添加水と、高温砂の温度を低下させるための冷却水
からなり、冷却水の配合率が高温砂の温度に基づき調整
される。
混練調整方法は、真空混練槽内に高温砂を投入し、この
高温砂にベントナイト及び水を加えて混練するもので、
前記高温砂の含水量及び温度を測定し、高温砂の含水量
に基づき混練後の鋳物砂を所定の水分値に保つための添
加水の配合率を算出し、高温砂の温度に基づき所定の生
型強度を得ることができるベントナイトの配合率及び冷
却水の配合率を算出し、前記配合率に基づいて必要とさ
れるベントナイトの量と水の総量を算出し、これを高温
砂に加えて混練することを特徴とする。このように、添
加する水は混練後の鋳物砂の水分値を所定の値に保つた
めの添加水と、高温砂の温度を低下させるための冷却水
からなり、冷却水の配合率が高温砂の温度に基づき調整
される。
【０００８】また、本発明に関わる鋳物砂の混練調整装
置は、真空混練槽と、該真空混練槽に対し高温砂、ベン
トナイト、及び水を供給する各供給装置と、高温砂の含
水量を測定する含水量測定手段と、高温砂の温度を測定
する温度測定手段と、上記含水量測定手段と温度測定手
段の信号を受けて所定の配合率で水を供給するように上
記水供給装置を制御するとともに、温度測定手段の信号
を受けて所定の配合率でベントナイトを供給するように
該ベントナイト供給装置を制御する制御手段を備えるこ
とを特徴とする。
置は、真空混練槽と、該真空混練槽に対し高温砂、ベン
トナイト、及び水を供給する各供給装置と、高温砂の含
水量を測定する含水量測定手段と、高温砂の温度を測定
する温度測定手段と、上記含水量測定手段と温度測定手
段の信号を受けて所定の配合率で水を供給するように上
記水供給装置を制御するとともに、温度測定手段の信号
を受けて所定の配合率でベントナイトを供給するように
該ベントナイト供給装置を制御する制御手段を備えるこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】先に述べたように、真空混練槽内で混練する場
合、砂の温度が高いほど同じ生型強度を得るためのベン
トナイト配合率は少なくて済む。そこで、本発明では、
例えば所定の生型強度を得ることができるベントナイト
配合率と砂の温度の関係を予め求めておき、真空混練槽
に投入された砂の温度をその都度測定し、その温度に対
応する配合率でベントナイトを投入する。
合、砂の温度が高いほど同じ生型強度を得るためのベン
トナイト配合率は少なくて済む。そこで、本発明では、
例えば所定の生型強度を得ることができるベントナイト
配合率と砂の温度の関係を予め求めておき、真空混練槽
に投入された砂の温度をその都度測定し、その温度に対
応する配合率でベントナイトを投入する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。図１に示すものは生型造形ラインにおける鋳物砂
の混練調整装置であり、真空混練槽１と、回収砂ホッパ
２、振動フィーダ３、新砂ホッパ４、スクリューコンベ
ア５、及び回収砂及び新砂を計量する砂計量器６等から
なる砂供給装置と、ベントナイトホッパ７、スクリュー
コンベア８、ベントナイト計量器９及び圧送タンク１０
等からなるベントナイト供給装置と、水計量器１１と、
真空混練槽１に設置された温度センサ１２、回収砂ホッ
パ２に設置された含水量センサ１３と、温度センサ１２
及び含水量センサ１３からの信号等に基づき上記各供給
装置を制御する演算コントローラ１４から構成される。
なお、Ｍは各装置の駆動モータを示す。
する。図１に示すものは生型造形ラインにおける鋳物砂
の混練調整装置であり、真空混練槽１と、回収砂ホッパ
２、振動フィーダ３、新砂ホッパ４、スクリューコンベ
ア５、及び回収砂及び新砂を計量する砂計量器６等から
なる砂供給装置と、ベントナイトホッパ７、スクリュー
コンベア８、ベントナイト計量器９及び圧送タンク１０
等からなるベントナイト供給装置と、水計量器１１と、
真空混練槽１に設置された温度センサ１２、回収砂ホッ
パ２に設置された含水量センサ１３と、温度センサ１２
及び含水量センサ１３からの信号等に基づき上記各供給
装置を制御する演算コントローラ１４から構成される。
なお、Ｍは各装置の駆動モータを示す。
【００１１】一方、添加される水のうち冷却水の配合率
は砂の比熱に比例し、供給される砂の温度が真空混練槽
の設定温度（混練後の砂の温度、例えば４０℃）と同一
のときゼロで、砂の温度がそれより高くなるほど高い配
合率となるように設定され、ベントナイトの配合率は、
供給される砂の温度が設定温度と同一のとき最大値をと
り、砂の温度がそれより高くなるほど低い配合率となる
ように設定され、いずれも上記演算コントローラ１４に
予め入力されている。なお、供給される砂の温度が設定
温度未満のときは、冷却水の配合率はゼロ、ベントナイ
トの配合率は上記設定温度における配合率に設定され
る。
は砂の比熱に比例し、供給される砂の温度が真空混練槽
の設定温度（混練後の砂の温度、例えば４０℃）と同一
のときゼロで、砂の温度がそれより高くなるほど高い配
合率となるように設定され、ベントナイトの配合率は、
供給される砂の温度が設定温度と同一のとき最大値をと
り、砂の温度がそれより高くなるほど低い配合率となる
ように設定され、いずれも上記演算コントローラ１４に
予め入力されている。なお、供給される砂の温度が設定
温度未満のときは、冷却水の配合率はゼロ、ベントナイ
トの配合率は上記設定温度における配合率に設定され
る。
【００１２】この鋳物砂の混練調整装置の作動について
順に説明すると、まず演算コントローラ１４の信号で、
高温の回収砂が回収砂ホッパ２から振動フィーダ３を経
て砂計量器６に送られ、必要に応じて新砂が新砂ホッパ
４からスクリューコンベア５を経て砂計量器６に送ら
れ、ここでロードセル１５により重量を測定され、その
測定信号は計量のあいだ演算コントローラ１４に入力さ
れる。それが予定重量に達したとき、演算コントローラ
１４は振動フィーダ３及びスクリューコンベア５の作動
をストップする信号を出す。なお、回収砂の含水量が回
収砂ホッパ２内の含水量センサ１３により測定され、そ
の測定信号が演算コントローラ１４に入力される。
順に説明すると、まず演算コントローラ１４の信号で、
高温の回収砂が回収砂ホッパ２から振動フィーダ３を経
て砂計量器６に送られ、必要に応じて新砂が新砂ホッパ
４からスクリューコンベア５を経て砂計量器６に送ら
れ、ここでロードセル１５により重量を測定され、その
測定信号は計量のあいだ演算コントローラ１４に入力さ
れる。それが予定重量に達したとき、演算コントローラ
１４は振動フィーダ３及びスクリューコンベア５の作動
をストップする信号を出す。なお、回収砂の含水量が回
収砂ホッパ２内の含水量センサ１３により測定され、そ
の測定信号が演算コントローラ１４に入力される。
【００１３】続いて、砂計量器６内の砂は真空混練槽１
に供給され、真空混練槽１内で大気圧下で予備混練され
る。このときの砂の温度が温度センサ１２で測定され、
その測定信号は演算コントローラ１４に入力される。演
算コントローラ１４では、回収砂の含水量の測定値から
混練後の鋳物砂を所定の水分値に保つために必要な水の
配合率が演算され、温度の測定値から冷却水の配合率と
ベントナイトの配合率が求められ、砂の重量に応じて実
際に必要とされる水の総量及びベントナイトの量が演算
される。
に供給され、真空混練槽１内で大気圧下で予備混練され
る。このときの砂の温度が温度センサ１２で測定され、
その測定信号は演算コントローラ１４に入力される。演
算コントローラ１４では、回収砂の含水量の測定値から
混練後の鋳物砂を所定の水分値に保つために必要な水の
配合率が演算され、温度の測定値から冷却水の配合率と
ベントナイトの配合率が求められ、砂の重量に応じて実
際に必要とされる水の総量及びベントナイトの量が演算
される。
【００１４】次に、演算コントローラ１４の信号で、ベ
ントナイトがベントナイトホッパ７からスクリューコン
ベア８を経てベントナイト計量器９に送られ、ここでベ
ントナイトの量がロードセル１６により測定され、その
測定信号は計量のあいだ演算コントローラに入力され
る。ベントナイト量が前記演算値に達したとき、演算コ
ントローラ１４はスクリューコンベア８をストップする
信号を出す。続いて、ベントナイト計量器９内のベント
ナイトは圧送タンク１０に移され、空気圧送により砂計
量器６を経て真空混練槽１に供給される。また、同時に
演算コントローラ１４の信号で、水計量器１１から水が
真空混練槽１に供給される。
ントナイトがベントナイトホッパ７からスクリューコン
ベア８を経てベントナイト計量器９に送られ、ここでベ
ントナイトの量がロードセル１６により測定され、その
測定信号は計量のあいだ演算コントローラに入力され
る。ベントナイト量が前記演算値に達したとき、演算コ
ントローラ１４はスクリューコンベア８をストップする
信号を出す。続いて、ベントナイト計量器９内のベント
ナイトは圧送タンク１０に移され、空気圧送により砂計
量器６を経て真空混練槽１に供給される。また、同時に
演算コントローラ１４の信号で、水計量器１１から水が
真空混練槽１に供給される。
【００１５】真空混練槽１に砂、ベントナイト及び水が
供給された後、真空混練槽１内を減圧し真空混練に移
り、所定時間混練した後、大気圧に戻し、鋳物砂を造型
機に送る。なお、上記実施例では、砂の温度とベントナ
イトの配合率の関係を設定し、砂の温度測定値からベン
トナイトの配合率を直接求めるようにしたが、砂の温度
が高く冷却水の配合率が高くなるとベントナイトの配合
率を低く設定できるという関係にあることから、冷却水
の配合率とベントナイトの配合率の関係を設定しこれを
演算コントローラに入力しておき、温度の測定値から冷
却水の配合率を求め、冷却水の配合率からベントナイト
の配合率を求めるようにしてもよい。
供給された後、真空混練槽１内を減圧し真空混練に移
り、所定時間混練した後、大気圧に戻し、鋳物砂を造型
機に送る。なお、上記実施例では、砂の温度とベントナ
イトの配合率の関係を設定し、砂の温度測定値からベン
トナイトの配合率を直接求めるようにしたが、砂の温度
が高く冷却水の配合率が高くなるとベントナイトの配合
率を低く設定できるという関係にあることから、冷却水
の配合率とベントナイトの配合率の関係を設定しこれを
演算コントローラに入力しておき、温度の測定値から冷
却水の配合率を求め、冷却水の配合率からベントナイト
の配合率を求めるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、真空混練後造形される
生型の強度を維持しつつ、ベントナイトの使用量を抑制
し生型造型コストの低減を図ることができる。
生型の強度を維持しつつ、ベントナイトの使用量を抑制
し生型造型コストの低減を図ることができる。
【図１】実施例の鋳物砂混練調整装置の説明図である。
【図２】真空混連後造型した生型の抗圧力と水分量の関
係を示す図である。
係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 真空混練槽内に高温砂を投入し、この高
温砂にベントナイト及び水を加えて混練する鋳物砂の混
練調整方法において、前記高温砂の含水量及び温度を測
定し、高温砂の含水量に基づき混練後の鋳物砂を所定の
水分値に保つための添加水の配合率を算出し、高温砂の
温度に基づき所定の生型強度を得ることができるベント
ナイトの配合率及び冷却水の配合率を算出し、前記配合
率に基づいて必要とされるベントナイトの量と水の総量
を算出し、これを高温砂に加えて混練することを特徴と
する鋳物砂の混練調整方法。 - 【請求項２】 高温砂の温度が高くなるほど冷却水の配
合率が高くなることを特徴とする請求項１に記載された
鋳物砂の混練調整方法。 - 【請求項３】 高温砂の温度が高くなるほどベントナイ
トの配合率が低くなることを特徴とする請求項１又は２
に記載された鋳物砂の混練調整方法。 - 【請求項４】 真空混練槽と、該真空混練槽に対し高温
砂、ベントナイト、及び水を供給する各供給装置と、高
温砂の含水量を測定する含水量測定手段と、高温砂の温
度を測定する温度測定手段と、上記含水量測定手段と温
度測定手段の信号を受けて所定の配合率で水を供給する
ように上記水供給装置を制御するとともに、温度測定手
段の信号を受けて所定の配合率でベントナイトを供給す
るように該ベントナイト供給装置を制御する制御手段を
備えることを特徴とする鋳物砂の混練調整装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261147A JP2982629B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 鋳物砂の混練調整方法及びその装置 |
| US08/529,758 US5816312A (en) | 1994-09-30 | 1995-09-18 | Method of and apparatus for reclaiming foundry sand |
| KR1019950032012A KR100362782B1 (ko) | 1994-09-30 | 1995-09-27 | 주물모래의재생방법및그장치 |
| DE19536803A DE19536803B4 (de) | 1994-09-30 | 1995-10-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261147A JP2982629B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 鋳物砂の混練調整方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103848A JPH08103848A (ja) | 1996-04-23 |
| JP2982629B2 true JP2982629B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17357762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6261147A Expired - Fee Related JP2982629B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 鋳物砂の混練調整方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982629B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19512593A1 (de) * | 1995-04-04 | 1996-10-10 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Gießereisand |
| JP3268212B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2002-03-25 | 新東工業株式会社 | 鋳物砂用バインダ−供給装置 |
| JP3255347B2 (ja) * | 1996-11-15 | 2002-02-12 | 新東工業株式会社 | 混練砂のｃ／ｂ値コントロールシステム |
| JP3030260B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2000-04-10 | マツダ株式会社 | 鋳物砂の再生方法およびその装置 |
| DE10030675A1 (de) * | 2000-06-23 | 2002-01-03 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand |
| DE102007027298A1 (de) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Maschinenfabrik Gustav Eirich Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Aufbereitung von Formsand |
| CN109982787A (zh) * | 2016-11-29 | 2019-07-05 | 新东工业株式会社 | 型砂用的粘结剂供给装置及粘结剂供给方法 |
| CN107377870A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-24 | 湖北亚钢金属制造有限公司 | 一种铸造用混砂机 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6261147A patent/JP2982629B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08103848A (ja) | 1996-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990906 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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