JP4361392B2

JP4361392B2 - 鋳物用湯道の破砕装置

Info

Publication number: JP4361392B2
Application number: JP2004057617A
Authority: JP
Inventors: 純孝斉藤
Original assignee: Hirado Kinzoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hirado Kinzoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: CN100418635C; EP1726363A4; WO2005082537A1; EP1726363B1; US20070187535A1; JP2005246170A; US7438246B2; EP1726363A1; CN1925919A

Description

この発明は、鋳物を鋳造する際に形成される鋳物用湯道の破砕装置に関する。

従来、鋳物を鋳造する際には、鋳型に通じる湯道から鋳型に溶鉄を流し込み、鋳造が完了すると、鋳物から湯道は分離され、分離された湯道は電気炉で再度溶融されて再利用される。

ただ、この分離湯道は、複雑な分岐形状になっているため、この形状のまま電気炉に投入すると、複雑な形状が重なったり、絡んだりして全体容量が大きくなり、電気炉内の容量を充分に埋めるだけの量が投入できず、いわゆる投入歩溜まりが低下し、湯道の溶融回収効率が悪くなる。

従って、電気炉に投入する前、予め鋳物用湯道を破砕しておくことが必要であり、そのために油圧を利用したクラッシャーが使用される。

このクラッシャーは、受刃と押刃と押刃を駆動させるための油圧装置とよりなり、両刃の間に分解した複雑形状の湯道を投入して、両刃の挟圧により破砕するものである。
（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６―１０６０８３号公報

ところが、かかるクラッシャーは、受刃と押刃とで挟圧破砕した湯道が刃体に付着することが多く、従って、受刃と押刃とを破砕後離反させても細断破砕された湯道片を回収しにくく、また、受刃と押刃との噛み合い形状が単純な切断ハサミの形状であるため、必ずしも小さく細断された破砕形状とならず、電気炉溶融に適した所望の細断湯道を得ることができない欠点があった。

そこで、本発明では、受刃と油圧により作動する押刃とより構成すると共に、受刃は所定の高さを有する複数の板状の縦受刃と、板状の縦受刃間に略直交するように配設した複数の板状の横受刃とよりなり、押刃は、所定の高さを有する交差形状の押刃単体を複数並設して構成し、各押刃単体は、受刃における縦受刃と横受刃とにより形成される刃空間部に嵌入自在に構成し、受刃における複数の横受刃の中途部には底板を張設し、横受刃と底板とは、上下方向に反転自在に構成してなることを特徴とする鋳物用湯道の破砕装置を提供することにした。

また、受刃における縦受刃と横受刃とは、上端縁の高さに段差を形成したことにも特徴を有する。

また、押刃は、基端部を中心に受刃方向に回動自在に構成してなることにも特徴を有する。

（１）請求項１記載の本発明によれば、受刃と油圧により作動する押刃とより構成すると共に、受刃は所定の高さを有する複数の板状の縦受刃と、板状の縦受刃間に略直交するように配設した複数の板状の横受刃とよりなり、押刃は、所定の高さを有する交差形状の押刃単体を複数並設して構成し、各押刃単体は、受刃における縦受刃と横受刃とにより形成される刃空間部に嵌入自在に構成したので、複雑な形状の湯道でも交差形状の押刃単体により細断することができ、かつ縦受刃および横受刃が板状であるため、受刃に細断した湯道が付着することがなく、押刃も交差形状の押刃単体で受刃の刃空間部に嵌入するだけであるため、押刃にも細断湯道が付着せず、破砕湯道の回収が完全に行える効果がある。
しかも、受刃における複数の横受刃の中途部には底板を張設し、横受刃と底板とは、上下方向に反転自在に構成したので、横受刃の内底部に貯溜した破砕湯道は、横受刃を反転作動させることにより、下方に排出することができ、破砕湯道の回収が容易となる効果を有する。

（２）請求項２記載の本発明によれば、受刃における縦受刃と横受刃とは、上端縁の高さに段差を形成したので、複雑形状の湯道がこの段差に跨持されて押刃により、更に折壊しやすく、破砕効果を向上できる。

（３）請求項３記載の本発明によれば、押刃は、基端部を中心に受刃方向に回動自在に構成したので、油圧によりテコの原理を利用して効果的な押圧力を生起することができ、破砕作業を少ない負荷で効果的に行うことができる。

この発明では、油圧により基端部を中心に回動する押刃と、それを受ける受刃とにより構成し、受刃においては、板状の縦受刃と板状の横受刃とを直交させて矩形状の刃空間部を形成し、この刃空間部には、押刃における交差した略十文字形状の押刃単体が嵌入するように構成されており、しかも、受刃における縦受刃と横受刃とは上端縁の高さに段差を形成しているので、受刃上に複雑形状の多数の湯道を投入すると、湯道は、縦受刃と横受刃の間に複雑に跨って載置される。

次いで、押刃を基端部を中心に油圧により回動することにより、略十文字形状の押刃単体を縦受刃と横受刃との刃空間部に嵌入すると、受刃の板状の縦受刃および横受刃と押刃との裁断作用により湯道は細断されてこなごなに粉砕され、しかも、板状の受刃と略十文字形状の押刃のため破砕湯道が刃に付着することがない。

湯道の破砕後は、受刃の横受刃を上下方向に反転すると、受刃の内底面に貯溜された破砕湯道は、下方に排出されて、ベルトコンベヤや回収ボックス等の所定の手段で回収することができるものである。

以下、本発明に係る鋳物用湯道の破砕装置Ａの実施例を図面を用いて具体的に説明する。

図１は鋳物用湯道の破砕装置Ａの全体右側面図、図２は鋳物用湯道の破砕装置Ａの全体正面図、図３は受刃を示す斜視説明図、図４は押刃単体の前端面説明図、図５は受刃に押刃を嵌入させた際の説明図である。なお、図３〜５では、押刃及び受刃の先端を取り付けるボルトを省略して図示している。

本発明に係る鋳物用湯道の破砕装置Ａは、図１及び図２に示すように、破砕ケースＦと、同破砕ケースＦ内に配置した受刃１と、同受刃１上に開閉自在に枢支する押刃２とで構成している。

このような鋳物用湯道の破砕装置Ａは、縦受刃10と横受刃11とで構成する受刃１上に鋳物用湯道（以下、単に湯道ともいう）を載置し、これを押刃２により押圧して破砕するものである。

破砕ケースＦは、図１及び図２に示すように、左右側壁FL,FRと、前後壁FF,FBとで上下方開放の箱体状に形成している。

左右側壁FL,FR間には、図２及び図５に示すように、１ないし複数（ここでは３つ）の中間側壁状とした縦受刃10,10,10を配設固定している。

また、横受刃11は、図３に示すように、縦長板状の複数の横受刃単体11a,11a,11a・・・・を各縦受刃10,10,10の間に略直交状態に一定間隔で複数個配設することにより構成している。

しかも、各横受刃単体11a,11a,11a・・・・は、前後方向に伸延した水平の底板11b上に一定間隔を保持して立設されており、従って、横受刃単体11aと底板11bとは、一体構成となり、かつ縦受刃10とは別体で別動可能に構成されている。

このようにして、破砕ケースＦ内には、各横受刃単体11a,11a,11a・・・・と、前記縦受刃10,10,10とにより囲まれた略矩形状の刃空間部Ｓが形成される。この刃空間部Ｓには、破砕作業時に後述する押刃２の押刃単体片22b,22cが嵌入する。

また、各横受刃単体11a,11a,11a・・・・の上端縁部と前記縦受刃10の上端縁部との間には、図１〜図３に示すように、前者が高く、後者が低い段差（高低差）ｈを設けている。

これにより、複雑形状の湯道をこの段差ｈを有する各横受刃単体11a,11a,11a・・・・と縦受刃10,10,10の各上端縁部間に複雑に跨って載置することができる。従って、この湯道を押刃２により押圧して破砕する際、湯道をより折壊しやすくして、破砕効果を向上することができる。

そして、これらの縦受刃10と各横受刃単体11aは、それぞれその上縁を尖鋭状とした板状に形成して、破砕後の湯道が縦受刃10上や各横受刃単体11aの上端面に付着することを可及的に防止することができるようにしている。

横受刃単体11aの下端部に連設した底板11bの略前後中央位置には、図１〜図３に示すように、支持軸13を貫通させ、同支持軸13の両端は、前記破砕ケースＦの左右側壁FL,FRを貫通させて、左右側壁FL,FR間に回動自在に軸支した状態としている。

従って、底板11bと共に横受刃11は、支持軸13を中心にして、上下180度反転できるように構成されている。

一方、図１に示すように、破砕ケースＦの外方においては、油圧シリンダ15にラック14を連結し、同ラック14は、前記支持軸13の軸端のピニオンギヤ18に噛合させ、油圧シリンダ15によって支持軸13を回転させるようにしている。

このように、縦受刃10と横受刃11とを交差状に配設する一方、両受刃10,11を別動可能に構成すると共に、横受刃11を上下反転させることにより、両刃10,11端縁に破砕湯道が付着することがなく、底板11b上の落下した破砕湯道を、破砕ケースＦの下方に落下させて回収できるものである。

また、図１〜図３に示すように、前記各横受刃単体11a,11a,11aのそれぞれの前後間であって底板11b上には、四角形板状のリブ11cを設けている。

リブ11cの前端及び後端は、各横受刃単体11a,11aにそれぞれ当接するように構成して、各横受刃単体11a,11a,11aの補強としている。

このようにして、破砕作業時の各横受刃単体11a,11a,11a・・・・に対する押圧力、及び引張力を均一にするようにしている。

また、前記横受刃11,11,11,11のうち、左右側壁FR,FL側に配設した横受刃11,11に形成するリブ11cには、ストッパー差込孔17を所定の位置に形成して、横受刃固定用ストッパー16を差し込んだ際に、横受刃11の回動を防止できるようにしている。

横受刃固定用ストッパー16は、左側壁FLと右側壁FRの外側であって、前記ストッパー差込孔17に対応する位置にそれぞれ配設するとともに、破砕ケースＦの内側に向けて摺動自在に構成している。このようにして、横受刃固定用ストッパー16を前記ストッパー差込孔17に抜き差しできるようにしている。

従って、横受刃固定用ストッパー16をストッパー差込孔17に嵌合させ、横受刃11の回動を防止することができ、受刃１上に載置した湯道を押刃２によって破砕する際に、誤って横受刃11が回動してしまうことを防止できる。

一方、図２に示すように、破砕ケースＦの上方から同ケースＦ内に回動降下すべく構成した押刃２は、受刃１に相対するように、左右に複数（ここでは２つ）の押刃単体22,22を並設して構成している。

押刃単体22は、図１に示すように、押刃回動支持部20を、側面視略逆三角形状に形成して、縦受刃10,10,10の後上部間に、左右方向に軸線を向けた回動軸20aを横架し、同回動軸20aに逆三角形状の下端頂部を軸支して、回動軸20aを中心に破砕ケースＦ上方から同ケースＦ内に回動できるように構成している。

押刃回動支持部20前端面には、図１，２及び図４に示すように、矩形状の刃基体22aを取り付け、同刃基体22a上面の前後両端縁に、左右に伸延する略一文字板状の押刃単体片22c,22cを突設すると共に、刃基体22a上面の略中央に、前後と左右に直交した略十文字板状の押刃単体片22b,22bを突設して構成している。

このように、押刃単体22に押刃単体片22b,22b,22c,22cを設けることで、湯道の破砕作業時に複雑な形状の湯道であっても、これの多方向からの複雑な押圧破砕の応力をそれぞれ与えて、確実に破砕・細断できるようにしている。

一方、複数の押刃回動支持部20,20の後端頂部は、破砕ケースＦの後方に配設した押刃回動用の複数の油圧シリンダ21,21に連設されている。

従って、複数の油圧シリンダ21により回動軸20aを支点として、押刃回動支持部20の後端を持ち上げれば、ここを力点とし、複数の押刃回動支持部20の端面に設けた押刃単体片22b,22b,22c,22cを作用点とするテコの原理が発生し、効果的な押圧力を生起することができ、湯道の破砕作業を少ない負荷で効果的に行うことができる。

しかも、複数の押刃回動支持部20と、刃基体22aと、押刃単体片22b,22b,22c,22cとで構成される複数の押刃単体22は、別働すべく左右に複数配設され、かつそれぞれに油圧シリンダ21,21が連設されているため、左右の油圧シリンダ21,21の作動にタイムラグを設けると複数の押刃単体22の別働に一定の作動時差が生じ、受刃1に対して複数の押刃単体22が時差作動をして湯道に複雑な押圧力を付与し湯道の複雑破砕を生じることができる。

また、各押刃単体片22b,22b,22c,22cは、図１及び図５の一点鎖線に示すように、押刃２を受刃１に向けて回動降下させた際、前記受刃１の刃空間部Ｓに嵌入する位置に形成し、各押刃単体片22b,22b,22c,22cと、前記縦受刃10及び横受刃11とが挟み形態ではなく、押し込み形態で湯道破砕を行い、破砕した湯道が縦受刃10，横受刃単体11a，及び押刃単体片22b,22cに付着しないような破砕構造としている。

このように、受刃１と押刃２とを構成することにより、湯道破砕作業時に、受刃１の縦受刃10，横受刃単体11aや押刃２の押刃単体片22b,22cに破砕湯道が付着することを防止するとともに、湯道の破砕効果を向上することができる。

なお、本実施例では、左右の複数の押刃単体22,22は、各油圧シリンダ21,21によって、それぞれ別働するように構成しているが、各押刃単体22,22を連結具（図示しない）により一体連結して、各押刃単体22,22を同時に一体回動させるように構成することもできる。この場合は、油圧シリンダは単体に構成してよい。

また、前記縦受刃10，横受刃単体11a，及び押刃単体片22b,22cのそれぞれの先端先鋭部は、本体と別体に構成して着脱自在可能に構成している。

従って、前記縦受刃10，横受刃単体11a，及び押刃単体片22b,22cのそれぞれの先端先鋭部が、破砕作業時に破損したり老朽化した際に、縦受刃10，横受刃単体11a，及び押刃単体片22b,22cの先端先鋭部を本体から取り外して新しい刃体と交換することができる。

なお、図２中、ｂは、前記縦受刃10，横受刃単体11a，及び押刃単体片22b,22cの先端先鋭部を本体に着脱するためのボルトである。

横受刃11の下方には、図１及び図２に示すように、排出された破砕湯道を回収する破砕湯道回収部３を設けている。

破砕湯道回収部３は、図１に示すように、支持軸13を中心に上下反転する横受刃11の下方に形成されており、その底面3aは、破砕ケースＦの前方に向けて下り勾配に傾斜し、反転した横受刃11の底板11bより落下した破砕湯道が、破砕湯道回収部３の前方へ集まるようにしている。

このようにして、破砕湯道を破砕湯道回収部３の前方に集めることで、破砕湯道を効率良く集中的に回収することができる。

なお、この破砕湯道回収部３に、ベルトコンベヤや回収ボックス等の回収手段を設けて、破砕湯道の回収効率をより向上するようにしてもよい。

本実施例における鋳物用湯道の破砕装置Ａは、以上のように構成されており、以下には、上記鋳物用湯道の破砕装置Ａを用いて湯道を破砕する場合の破砕工程について説明する。

（１）押刃２を上方に回動して、受刃１上を開放状態とすると共に、横受刃固定用ストッパー16をストッパー差込孔17に差し込み、横受刃11を固定する。

（２）受刃１上に多数の湯道を投入する。

このとき、受刃１における縦受刃10,10,10と各横受刃単体11a,11a,11a・・・・との上端縁同士の高さに段差（高低差）ｈを形成しているので、湯道は、縦受刃10,10,10と各横受刃単体11a,11a,11a・・・・の上端縁の間に、傾斜したり、水平な状態等で雑然と跨って載置される。

（３）各油圧シリンダ21,21を時差を設けて伸長作動させることにより、押刃単体片22b,22b,22c,22cを有する各押刃回動支持部20,20を、一定の時差を有して回動軸20aを中心に回動させて、受刃１の方向にそれぞれタイムラグを設けて降下させ、刃空間部Ｓ内に略十文字形状及び略一文字状の各押刃単体片22b,22b,22c,22cを嵌入させると、縦受刃10,10,10と各横受刃単体11a,11a,11a・・・・との間に跨った湯道は、略十文字形状及び略一文字状の押刃単体片22b,22cによって多方向からの複雑な押圧破砕の応力を受けてこなごなに細断・破砕される。

しかも、縦受刃10,10,10および各横受刃単体11a,11a,11a・・・・は板状であるため、細断された湯道が付着しにくく、また、押刃２も押刃単体片22b,22b,22c,22cで受刃１の刃空間部Ｓに嵌入するだけであるため、押刃単体片22b,22b,22c,22cの先端面にも細断湯道が付着することがない。

さらに、押刃２は、回動軸20aを中心に、テコの原理を利用して回動させているため、効果的な押圧力を生起することができ、破砕作業を少ない負荷で効果的に行うことができる。

なお、複数の押刃回動支持部20と、刃基体22aと、押刃単体片22b,22b,22c,22cとで構成される複数の押刃単体22は、別働すべく左右に複数配設され、かつそれぞれに油圧シリンダ21,21が連設されているため、左右の油圧シリンダの作動にタイムラグを設けることにより、縦受刃10,10,10と各横受刃単体11a,11a,11a・・・・の上端縁の間に載置された湯道のうち、左右の刃空間部S,Sに傾斜状態で跨って載置された湯道は、回動降下した各押刃回動支持部20,20の各押刃単体片22b,22cのうち、いずれか一方の各押刃単体片22b,22cが傾斜した湯道に先に接触し、同押刃単体片22b,22cによって、押さえられて固定された状態となる。

この固定された状態の湯道を、湯道に接触していない側の各押刃単体片22b,22cが一定の時差で作動することによって更に効果的な押圧力で裁断する。

このようにして、各押刃単体片22b,22cが刃空間部Ｓに嵌入する前に一定の作動時差によって左右の刃空間部S,Sに傾斜状態で跨って載置されている湯道を予め粗く裁断しておくことができるため、その後刃空間部S,Sへ各押刃単体片22b,22cが嵌入する際に作動が円滑に行え、かつ細かい湯道細断も確実に行える効果がある。

（４）前記横受刃固定用ストッパー16を外すとともに、横受刃11を上下反転させ、横受刃11の底板11b上に落下した破砕湯道を破砕湯道回収部３に落下回収する。

このようにして、湯道を小さくこなごなに細断するとともに、破砕湯道の回収を完全に行うことができる。

本発明に係る鋳物用湯道の破砕装置の全体右側面図。本発明に係る鋳物用湯道の破砕装置の全体正面図。受刃を示す斜視説明図。押刃単体の前端面説明図。受刃に押刃を嵌入させた際の説明図。

符号の説明

１受刃
２押刃
10 縦受刃
11 横受刃
11b 底板
21 油圧シリンダ
22 押刃単体
Ａ鋳物用湯道の破砕装置
Ｓ刃空間部
ｈ段差

Claims

受刃と油圧により作動する押刃とより構成すると共に、受刃は所定の高さを有する複数の板状の縦受刃と、板状の縦受刃間に略直交するように配設した複数の板状の横受刃とよりなり、押刃は、所定の高さを有する交差形状の押刃単体を複数並設して構成し、各押刃単体は、受刃における縦受刃と横受刃とにより形成される刃空間部に嵌入自在に構成し、
受刃における複数の横受刃の中途部には底板を張設し、横受刃と底板とは、上下方向に反転自在に構成してなることを特徴とする鋳物用湯道の破砕装置。
受刃における縦受刃と横受刃とは、上端縁の高さに段差を形成したことを特徴とする請求項１に記載の鋳物用湯道の破砕装置。
押刃は、基端部を中心に受刃方向に回動自在に構成してなることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の鋳物用湯道の破砕装置。