JP3201569U - 成形型または中子の製造設備の調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物を用いた成形型または中子の製造設備の調整装置を提供する。【解決手段】調整装置は、入口、主出口８３、および入口に面する衝突領域８２を含む壁部を備えるチャンバー８１と、チャンバー８１の入口に設けられ、吹出し口８０ｂを備え、衝突領域８２に面し、吹出し口８０ｂから加圧流体をチャンバー８１内に放出する放出ノズル８０と、を有している。放出ノズル８０は、一方から液体（好ましくは、約２ｂａｒ〜約４ｂａｒの圧力を備える水）を、他方から気体（好ましくは、約３ｂａｒ〜約６ｂａｒの圧力を備える空気）を受容し、液体を空気と混合し、加圧流体についての所定の圧力、所定の液体／気体混合濃度において混合流体をチャンバー８１に放出する。【選択図】図１

Description

本考案は、砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物を用いた成形型または中子の製造設備の調整装置に関する。

砂または成形材料と、特に水溶性および／または吸湿性の無機バインダと、の混合物を用いた成形型または中子の製造設備では、混合物は、生成部（またはミキサー）において生成され、そこから、混合物を用いた成形型または中子の製造機械へ取り出される。当該機械の少なくとも１つのホッパーへ混合物を移動する移動台車と、混合物を移動台車からホッパーへ導くパイプライニング手段（一般的にチューブ形状）とが、通常、混合物をミキサーから機械へ搬送するために使用される。

当該機械では、放出工程において、放出部が放出位置にあるとき、混合物は、放出部に設けられた少なくとも１つの放出ノズルを通り抜け、放出部によって鋳型に放出される。放出部（および放出ノズル）は、その後、鋳型から離間し、放出部はその状態に維持され、鋳型中の混合物は硬化する。他の放出工程を実施するために再び放出部が鋳型に近づいた後も、硬化工程は所定時間続く。この工程は、周期的に繰り返される。

このタイプの機械は、一般的に、ある時点において、砂または成形材料と、バインダと、の混合物に接する多数のワークステーションまたは要素を有する。一般的に、混合物は、まず、（例えば、パイプライニング手段を通過して）ホッパーへ導入されることによって、機械に導入される。混合物は、ホッパーから放出部に到達し、放出部のカートリッジ（放出ノズルは、カートリッジの下方に設けられる）において貯蔵される。さらに、機械は、放出部が放出位置にあるときに放出部の上方に設けられる吹付けアセンブリを有している。したがって、放出部が放出位置にあるとき、放出部は、吹付けアセンブリと鋳型との間に位置する。放出部からの混合物を鋳型へ放出するために、吹付けアセンブリからの空気または他の気体は、吹付けアセンブリの下方に設けられたフィルタスクリーンを通って放出部に向かって吹き付けられ、空気または気体は、砂を鋳型へ押し出す。

仮に混合物が空気と接した場合、混合物自体の特性および環境の特性（特に温度）により、混合物が（またはその一部が）、凝固するまたは固まる虞がある。これは、成形型または中子を製造するにあたって障害となる。例えば、仮に放出ノズルにおいて凝固が生じた場合、放出ノズルは詰まり、放出することができず、凝固した残留物を取除くための付加的な処置（自動または手動）が必要となる。これにより、成形型または中子の製造が減速する。仮に、凝固が、機械の他の場所（ホッパーやフィルタスクリーン等）において生じた場合、または、設部の他の場所（ミキサー、移動台車、パイプライニング手段等）において生じたとしても、凝固したまたは固まった部分が放出ノズルに到達したときに、これと同じ問題が生じ得る。放出ノズルが詰まっていなかったとしても、混合物の凝固または固まった部分は、鋳型に到達し得る。そして、これは、成形型または中子の製造品質に影響する。

解決方法としては、機械の放出ノズル（またはその周辺）を、少なくとも、鋳型中の混合物を硬化させるための硬化工程の間、作動させておくことが知られている。放出ノズルは、液体、または水分を含有する媒体（例えば、湿ったスポンジ）に含浸され、それによって、放出ノズル中の混合物の残余が凝固するのを防ぐことができる。他の解決方法としては、例えば、超音波霧化された液体を放出ノズルに向かって放出することによって、または、ベンチュリー効果で水滴を放出ノズルに吹き付けることによって、放出ノズル（またはその周辺）に湿りガスをしみこませる方法がある。

本考案の目的は、下記において説明するように、砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物を用いた成形型または中子の製造設備の調整装置を提供することである。

本考案に係る調整装置は、入口、前記入口に面する衝突領域を含む壁部、および主出口を備えるチャンバーと、前記チャンバーの前記入口に設けられ、前記チャンバーにおける前記壁部の前記衝突領域に面する吹出し口を備える放出ノズルと、を有する。

放出ノズルが、加圧流体を吹出し口を介してチャンバーに放出すると、流体は、吹出し口に面する壁部の衝突領域に衝突する。衝突の結果、放出された加圧流体における液相中の少なくともいくつかの粒子は、加圧流体における気相中の粒子と分離する。分離の結果、気相中の粒子は、流体の実圧力によってチャンバーの主出口に向かって押される。液相中の分離した粒子は、主に液相中の分離した粒子の質量により、主出口に向かって押されない。したがって、液相中の分離した粒子は、チャンバーの主出口を介して排出されない。

砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物を用いた成形型または中子の製造設備では、混合物が空気と接する場所がある。したがって、混合物（または少なくとも混合物の一部）は、凝固の虞があり、調整装置のチャンバーの主出口から排出される流体は、前述した場所（例えば、混合物上または混合物の周辺）において適切な環境条件を維持するために、または発生するために使用される。前述した場所は、混合物が機械に到達する前に、設備において混合物に作用するステーションまたは要素（例えば、ミキサー、移動台車、パイプライニング手段）であってもよいし、機械自体におけるステーションまたは要素（例えば、ホッパー、フィルタスクリーン、放出部、放出ノズル）であってもよい。

したがって、調整装置は、液相中の粒子から自由な流体（チャンバーの主出口を通る）を提供する。このタイプの設備では、混合物（またはその一部）に成形型または中子を製造する工程において障害となる凝固や固まりが生じるのを防ぐために、調整装置は、混合物周辺の領域の、特に、混合物が空気と接する領域の環境条件を適性に維持するために、または発生するために使用される。調整装置の設計によれば、調整装置は、限定された特定の位置（例えば、機械の放出ノズル）における使用に限定されることなく、設部の必要とされる位置において使用することができる。

本考案に係る調整装置によれば、さらに、単純な方法によって混合物が凝固するまたは固まるのを防ぐのに適切な環境条件を発生させることができ、通常の要素を用いることによって費用効果の高い解決手段を得ることができる。さらに、調整装置の単純な設計によれば、取り付けが容易となり、修理が容易となり、修理において高い費用効果を得ることができる。

本考案のこれらのおよび他の利点および特徴は、図面および考案の詳細な説明において明らかになるだろう。

好ましい実施形態に係る調整装置を示す図である。 好ましい実施形態に係る調整装置の再循環回路を示す図であって、機械の放出部が放出位置にある場合の様子を示す図である。 図２における再循環回路を示す図であって、放出部が充填位置にある場合の様子を示す図である。 好ましい実施形態における調整装置の安全装置を詳細に示す図である。 好ましい実施形態における調整装置が、砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物から成形型や中子を製造する機械における多数のワークステーションに対応付けられている様子を示す図である。

図１は、本考案の調整装置の好ましい実施形態を示す図であり、当該調整装置は、砂または成形材料と、水溶性の無機バインダと、の混合物２００を用いた成形型または中子の製造設備に設けられるのに適している。このタイプの設備は、混合物２００が生成されるミキサー（図示せず）と、移動台車（図示せず）または混合物２００から成形型または中子を製造する機械１００に混合物２００を搬送可能な同等の構成と、混合物２００を内部に導入して、混合物２００を移動台車から機械１００の部分に導くパイプライニング手段（図示せず）と、機械１００自体と、を有している。

調整装置は、入口、主出口８３、および入口に面する衝突領域８２を含む壁部を備えるチャンバー８１と、チャンバー８１の入口に設けられ、吹出し口８０ｂを備え、衝突領域８２に面し、吹出し口８０ｂから加圧流体をチャンバー８１内に放出する放出ノズル８０と、を有している。放出ノズル８０は、一方から液体（好ましくは、約２ｂａｒ〜約４ｂａｒの圧力を備える水）を、他方から気体（好ましくは、約３ｂａｒ〜約６ｂａｒの圧力を備える空気）を受容し、液体を空気と混合し（内部混合しまたは外部混合し）、加圧流体についての所定の圧力、所定の液体／気体混合濃度において混合流体をチャンバー８１に放出する。

衝突領域８２は、放出ノズル８０の吹出し口８０ｂに面しているため、放出ノズル８０がチャンバー８１に放出した加圧流体は、衝突領域８２と衝突する。衝突の結果、放出された加圧流体の凝縮（少なくとも部分的な凝縮）が生じる（加圧流体における液相中の少なくとも複数の粒子１０１と、加圧流体における気相中の粒子が分離する）。そして、液相中の粒子１０１が、チャンバー８１の主出口８３に到達するのを防ぐことができる（または主出口８３に到達する液相中の粒子１０１の数を減少させることができる）。さらに、衝突領域８２により、適切な液体／気体混合（混合物における液相中の粒子の容量が無いか、最低限である）を保証するという特徴を備える放出ノズル８０を使用する必要性、または、液体／気体混合を保証する付加的な装置（例えば、混合物に作用するように使用可能な超音波発生装置）を使用する必要性がなくなる。このため、調整装置のコストの上昇が増加してしまうのを防ぐことができる。また、例えば、通常の空気ノズルを放出ノズル８０として用いることができる。

放出ノズル８０の長手方向軸８０ａは、好ましくは、水平である。したがって、加圧流体は、水平方向に放出され、そして、チャンバー８１における壁部の衝突領域８２は、長手方向軸８０ａに対して垂直である。主出口８３は、衝突領域８２の水平面８２ａと異なる水平面８３ａに設けられており、主出口８３の水平面８３ａは、衝突領域８２の水平面８２ａの上方に位置する。分離した液相中の粒子１０１は、その質量および重力により、衝突領域８２から下方に落下する。主出口８３は、気相中の粒子の最も容易な経路であるため、気相中の粒子（ミスト１０２の形式）は、放出ノズル８０から放出された流体が及ぼす実圧力によって押され、主出口８３を介してチャンバー８１から排出される。したがって、液相中の粒子１０１は、主出口８３に到達するのを防がれ、気体流れが、主出口８３を通って調整装置から排出されることを保証することができる。

図２および３に示すように、好ましい実施形態では、液体流れの循環を形成するために、調整装置は、さらに、受容器８５と、受容器８５およびチャンバー８１に流体連通する導管８６と、放出ノズル８０とともに受容器８５に流体連通する付加的な導管８７と、受容器８５中の液体を放出ノズル８０に供給するポンプ８８と、を有している。チャンバー８１は、付加的な出口を備えている。チャンバー８１の内部は、この付加的な出口を介して、導管８６により受容器８５に連通している。衝突領域８２に衝突して加圧流体から分離した液相中の粒子１０１は、重力によって、チャンバー８１の付加的な出口に向かって落下し、そこから導管８６を通って受容器８５に到達し、受容器８５において貯蔵される。液相中の粒子１０１自体は、気相中の粒子が付加的な出口に向かって移動するのを困難にする。このため、気相中の粒子は、チャンバー８１へ放出される流体の実圧力によって押されることにより、主出口８３に向かうように導かれる。ポンプ８８および付加的な導管８７により、液相中の粒子１０１（現在は、液体流れ）は、気体と混合された加圧流体を生成するのに再使用するために、再び放出ノズル８０に取り入れられる。放出ノズル８０は、さらに、液体と混合するための気体を受容するために、他の液体供給源および気体供給源１０４に連通していてもよい。

図２は、機械１００の放出部２に対応付けられた調整装置を示す図である。調整装置は、放出部２が２つの放出工程の間に移動する調整チャンバー４と連通している。調整装置で生成された流体は、調整チャンバー４において適切な環境を維持または生成するために用いられる。放出部２は、少なくとも１つの放出ノズル２２を備えている。放出ノズル２２は、調整装置から発生する流体によって、放出ノズル２２中に存する混合物２００の残余が凝固または固まるのを防ぐために、調整チャンバー４に導入される。他の構成を備えている機械１００では、調整装置は、調整チャンバー４を必要とすることなく、（放出ノズル２２が所定位置にあるときに、主出口８３を通る流体の出口を直接放出ノズル２２に導くように）放出ノズル２２に対応付けることができる。また、機械１００が調整チャンバーを備えていても、調整チャンバーが、放出ノズル２２に向かって移動する要素であってもよい（調子装置は、好ましくは、調整チャンバーとともに移動可能であったとしても、所定の位置に固定することが好ましい）。

好ましい実施形態では、調整装置は、さらに、図４に詳細に例示するように、安全装置９を備えている。安全装置９は、主出口８３を介してチャンバー８１から排出された流体を受容する。安全装置９は、凹状のキャビティを形成するひしゃく形状の下部要素９０と、下部要素９０の上方において下部要素９０と離間して設けられる上部要素９１と、を備えている。チャンバー８１からの加圧流体は、要素９０および９１の間を通り抜ける。主出口８３から排出されてチャンバー８１に存する流体の少なくとも一部は、凝縮され、成形型または中子を製造する工程に消極的に作用する液滴を発生する（液滴は混合物２００に落下し得る）。下部要素９０の凹状のキャビティにより、液滴の到達地点を制御することができる。液滴は、凹状のキャビティに配置され、前述した工程に影響を与えるのを防ぐことができる。凹状のキャビティは、液体が配置された場合に、液体が上を流れるように構成されており、液体は主出口８３に戻る。そのため、下部要素９０の最も高い部分は、主出口８３から最も遠位側の端部９０ａである。また、上部要素９１は、下部要素９０の上方に設けられており、下部要素９０を塞いでおり、下部要素９０の凹状のキャビティは、下部要素９０に落下する虞のある混合物２００の残余に対して保護されている。仮に下部要素９０における残余の配置が防げない場合、主出口８３に戻る液体は、当該残余と混合され得り、加圧流体の放出および／またはその機能に消極的に作用する。上部要素９１は、好ましくは、混合物２００の残余が上部要素９１の上で積層されるのを防ぐために、傾斜を有している。

他の実施形態に係る調整装置は、好ましい実施形態に係る調整装置と同様に構成することができるが、ただし、液体の再利用要素（受容器８５、ポンプ８８および導管８６、８７）を備えなくてもよいし、放出ノズル８０が、専用の供給源（例えば、給水栓）のみから液体を受容するように構成してもよいし、および／または、安全装置９を備えなくてもよい。

混合物２００から成形型または中子を製造する機械１００は、一般的に、成形型または中子を製造する工程におけるある時点で、製造する成形型または中子の形状を規定するキャビティ１０を備える鋳型１に混合物２００が到達する前に、混合物２００と接する多数のワークステーションまたは要素を有している。混合物２００は、まず、ホッパー３０に導入されることによって、機械１００に導入される（例えば、移動台車およびパイプライニング手段によって）。放出部２は、カートリッジ２０と、放出板２１と、を有している。放出板２１は、少なくとも１つの放出ノズル２２を備えている。放出部２は、ホッパー３０から混合物２００を受容する充填位置Ｐ１（ホッパー３０の下方、図３参照）と、混合物２００の少なくとも部分を鋳型１に放出する放出位置Ｐ２（鋳型１の上方、図２参照）と、の間で移動可能に構成されている。機械１００は、放出部２が放出位置Ｐ２に位置するときに放出部２の上方に設けられる吹付けアセンブリ３１を有している。したがって、放出部２が放出位置Ｐ２に位置するとき、放出部は、吹付けアセンブリ３１と、鋳型１との間に位置する。放出部２が放出位置Ｐ２に位置する場合、砂は、鋳型１に放出される。このためには、空気または他の気体は、吹付けアセンブリ３１から吹付けアセンブリ３１の下方に設けられるフィルタスクリーン３２を介して、放出部２に吹出され、空気または他の気体は、混合物２００を鋳型１に向かって押し出す。そして、鋳型１に存する混合物２００は、硬化する。

したがって、機械１００にいて混合物２００に接するワークステーションまたはワーク要素は、少なくとも、ホッパー３０と、吹付けアセンブリ３１と、フィルタスクリーン３２と、放出部２と、である。各ワークステーションまたはワーク要素は、図５において例示するように、対応付けられた調整装置を備えている。全ての調整装置は、１または複数の気体供給源１０４を共有することができるが、図５では、各調整装置に対応付けられる気体供給源１０４を示している。液体供給源（図示せず）および受容器８５についても同様である。後者の場合、全ての放出ノズル８０に対して単一の受容器８５を備えていれば十分であり、各放出ノズル８０は、対応する導管８６、８７およびポンプ８８を備えている。なお、図５は、単一の再循環回路を示している。

前述したように、混合物２００が機械１００に到達する前に、混合物２００は、設備の他のステーションまたは要素を、例えば、ミキサー、移動台車およびパイプライニング手段、を通り抜ける。これらの各ステーションまたは要素は、混合物２００（またはその一部）が凝縮または固まるのを防ぐために対応付けられた調整装置を備えていてもよい。このため、機械１００に到達する混合物２００が、完璧な状態（混合物の一部が凝縮または固まることによって生じる塊がない状態）で到達することを保証することができる。

１ 鋳型、
２ 放出部、
９ 安全装置、
３１ 吹付けアセンブリ、
８０ 放出ノズル、
８０ａ 長手方向軸、
８０ｂ 吹出し口、
８２ 衝突領域、
８２ａ 衝突領域の水平面
８３ 主出口、
８３ａ 主出口の水平面、
８５ 受容器、
８６ 導管、
８７ 導管、
８８ ポンプ、
９０ 下部要素、
９０ａ 端部、
９１ 上部要素、
１００ 機械、
２００ 混合物、
Ｐ１ 充填位置、
Ｐ２ 放出位置。

Claims (9)

1. 砂または成形材料と、無機バインダと、の混合物（２００）を用いた成形型または中子の製造設備の調整装置であって、
   入口、主出口（８３）、および前記入口に面する衝突領域（８２）を備える壁部を備えるチャンバー（８１）と、
   前記チャンバー（８１）の前記入口に設けられ、前記衝突領域（８２）に面する吹出し口（８０ｂ）を備える放出ノズル（８０）と、を有することを特徴とする調整装置。
2. 前記衝突領域（８２）は、前記放出ノズル（８０）の長手方向軸（８０ａ）に対して垂直である、請求項１に記載の調整装置。
3. 長手方向軸（８０ａ）は、水平である、請求項２に記載の調整装置。
4. 前記主出口（８３）が、前記衝突領域（８２）の水平面（８２ａ）と異なる水平面（８３ａ）に設けられており、
   前記主出口（８３）の水平面（８３ａ）は、前記衝突領域（８２）の水平面（８２ａ）の上方に位置する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の調整装置。
5. 前記チャンバー（８１）は、前記衝突領域（８２）の下方に設けられた付加的な出口を備えており、
   受容器（８５）と、前記受容器（８５）および前記チャンバー（８１）の前記付加的な出口に流体連通する導管（８６）と、前記放出ノズル（８０）とともに前記受容器（８５）に流体連通する導管（８７）と、前記受容器（８５）内の液体を前記導管（８７）を介して前記放出ノズル（８０）に供給するポンプ（８８）と、をさらに有する、請求項４に記載の調整装置。
6. 前記チャンバー（８１）の前記主出口（８３）に流体連通する安全装置（９）をさらに有し、
   前記安全装置（９）は、前記主出口（８３）からの流体の下方に位置し、凹状のキャビティを形成する下部要素（９０）を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の調整装置。
7. 前記下部要素（９０）の前記凹状のキャビティは、液体が配置されたとき、当該液体が上を流れて前記主出口（８３）に戻るように構成されており、
   前記下部要素（９０）の最も高い部分は、前記主出口（８３）から最も遠位側に位置する端部（９０ａ）である、請求項６に記載の調整装置。
8. 前記安全装置（９）は、前記下部要素（９０）の上方に設けられ、前記下部要素（９０）から離間する上部要素（９１）を備える、請求項６または７に記載の調整装置。
9. 前記上部要素（９１）は、傾斜している、請求項８に記載の調整装置。