JP4882317B2

JP4882317B2 - 石膏型乾燥方法及びその装置

Info

Publication number: JP4882317B2
Application number: JP2005257317A
Authority: JP
Inventors: 健治榎戸
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: JP2007069400A

Description

この発明は、石膏鋳造法で使用する石膏型乾燥方法及びその装置に係わり、更に詳しくは石膏型の乾燥炉に、切替え制御可能な送風経路と加熱送風経路とを接続し、石膏型の表面に析出物を発生させることなく効率良く乾燥させることが出来る石膏型乾燥方法及びその装置に関するものである。

従来、石膏鋳造法で使用する石膏型の製造は、先ず樹脂材料等でマスターモデルを製作し、このマスターモデルを基準としてゴム型を反転させて製作する。更にこのゴム型を基準として、硫酸カルシュウム（石膏粉）に水分を加えてスラリー状に形成した石膏スラリーにより石膏型を製作する。そして、この石膏型を反転させて金属製の鋳型を製作する。

ところで、石膏型を使用する場合には、石膏型は加熱乾燥炉にて１００％の水分を除去しないと、金型の鋳造時に水蒸気爆発等の危険や、金型不良を起こすために、石膏型の乾燥は非常に重要な工程となる。従来の乾燥工程では、大気中に石膏型を放置させて乾燥させる自然乾燥、石膏型に風を吹き付けで乾燥させる送風乾燥の他、加熱乾燥炉にて熱風を送風させて乾燥させる加熱乾燥（例えば、特許文献１参照）が知られている。

この加熱乾燥は、図２に示すように乾燥炉１内に複数の石膏型２を収容し、乾燥炉１に接続された外気供給経路３から外気４を取り入れながら循環ファン５によりヒータ６で加熱された空気を前記乾燥炉１内に送り込み、乾燥させた空気は排気タンパー７を介して排気口８から排気させるように構成してある。なお、１０はバイパス通路を示している。

然しながら、このような加熱乾燥炉１に石膏型２を収容して熱風を送風させることにより乾燥させる加熱乾燥は、乾燥時間の短縮化を図ることが出来る反面、水分量の多い石膏型２の表面を急激に加熱して乾燥させるために、石膏型２の表面にクラックが発生したり、石膏粉内部の不純物（例えば、カリウム，ナトリウム等）が水分と共に石膏型表面に凸状に析出し、この析出物やクラック等が金型鋳造時に金型表面に凹部となって金型の製造不良を起こすと言う問題があった。

本願発明者等の実験の結果、図３に示す乾燥炉投入時の石膏型含水率（％）と析出物発生率（％）との関係を示すグラフから明らかなように、含水量の多い（含水率が４０％を超えた物）石膏型を加熱乾燥炉に入れて一定温度（例えば、２５０°Ｃ以上）で一定時間（２０時間〜３０時間）加熱すると、石膏粉内部の不純物が水分と共に蒸発し、石膏型表面に凸状に析出が発生する事が判った。
特開平８−２６７４２３号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、石膏型の加熱乾燥工程の前工程で予備乾燥工程を設けることで、加熱乾燥炉に入れる前の石膏型の水分率を一定以下に抑え、その後に加熱乾燥させることで、石膏型の表面に析出物やクラック等の発生を未然に防止させることが出来る石膏型乾燥方法及びその装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明の石膏型乾燥方法は、乾燥炉内に乾燥を目的とした石膏型を少なくとも一個以上収容し、前記乾燥炉内に送風手段を備えた送風経路を介して所定風量の送風を導入して石膏型を予備乾燥させ、該石膏型の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段により検出したら、前記送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替えて、加熱送風経路から所定温度の熱風を乾燥炉内に導入して石膏型を加熱乾燥することを要旨とするものである。

ここで、前記石膏型の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段により検出したら、制御装置を介して送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替え制御して所定温度の熱風を導入する。

また、この発明の石膏型乾燥装置は、石膏型を少なくとも一個以上収容する乾燥炉の一側部に、予備乾燥工程を構成する所定風量の送風を導入する送風手段を備えた送風経路と、加熱乾燥工程を構成する所定温度の熱風を導入する加熱手段を備えた加熱送風経路とを接続すると共に、前記乾燥炉の他側部に排気経路を接続し、前記乾燥炉内の石膏型の含水率が設定含水率以下に成った時、送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替え制御する制御装置を設けたことを要旨とするものである。

ここで、前記乾燥炉と制御装置との間に、石膏型の含水率を検出する検出手段を設けるものである。

また、前記送風経路は、外気を取り込む導入口と、送風ファンと除湿機とを備え、前記加熱送風経路は、外気を取り込む導入口と、循環ファンと加熱装置とを備えるもので、更に前記計測器のセンサーとしては、乾燥炉内に設けた湿度計及び／または石膏重量計である。

このように、石膏型の加熱乾燥工程の前工程で予備乾燥工程を設けることで、乾燥炉に入れる前の石膏型の水分率を一定以下に抑え、その後に加熱乾燥させることで、石膏型の表面に析出物やクラック等の発生を未然に防止させることが出来るものである。

この発明は上記のように構成したので、石膏型の表面に析出物やクラック等の発生を未然に防止させることが出来、モールド不良による製品不良を有効に防止させることが出来る効果がある。また予備乾燥工程と加熱乾燥工程とを一台の設備により行うことが出来るので広いスペースを必要とせず、安価に製造出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、この発明の石膏型乾燥方法を実施するための石膏型乾燥装置の概略構成図を示し、この石膏型乾燥装置は、石膏型１１を少なくとも一個以上（この実施形態では４個であるが特に限定されない）収容する乾燥炉１２の一側部に、予備乾燥工程を構成する所定風量の送風Ａ（外気）を導入する送風ファン１３及び除湿器１４等の送風手段を備えた送風経路Ｘと、加熱乾燥工程を構成する所定温度の熱風Ｂ（外気）を導入する循環ファン１５及びヒータ１６等の加熱手段を備えた加熱送風経路Ｙとを接続すると共に、前記乾燥炉１２の他側部には大型ダンパー１７を備えた排気経路Ｚが接続されている。

前記乾燥炉１２内に石膏型１１の含水率を検出する検出手段１８を設け、前記石膏型１１の含水率が設定含水率以下に成った時、送風手段（送風ファン１３及び除湿器１４）を備えた送風経路Ｘから加熱手段（循環ファン１５及びヒータ１６）を備えた加熱送風経路Ｙに切り替え制御する制御装置１９が接続してある。

前記制御装置１９は、乾燥炉１２内に設けた送風機のタイマーＴ、若しくは湿度計２０ａ，石膏重量計２０ｂ等の計測器のセンサー２０を選択して使用するものである。なお、３０はバイパス通路を示している。

次に、この発明の石膏型乾燥方法の各実施形態について説明する。
先ず、石膏型乾燥方法の第１実施形態では、乾燥炉１２内に乾燥を目的とした石膏型１１を少なくとも一個以上（この実施形態では４個）収容し、前記乾燥炉１２内に送風手段（送風ファン１３及び除湿器１４）を備えた送風経路Ｘを介して所定風量の送風Ａを導入して石膏型１１を予備乾燥させる。

そして、前記石膏型１１の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段１８により検出したら、前記送風手段を備えた送風経路Ｘから加熱手段（循環ファン１５及びヒータ１６）を備えた加熱送風経路Ｙに切り替えて、加熱送風経路Ｙから所定温度の熱風を乾燥炉１２内に導入して石膏型１１を加熱乾燥するものである。

次に、石膏型乾燥方法の第２実施形態では、前記石膏型１１の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段１８により検出したら、制御装置１９を介して送風手段を備えた送風経路Ｘから加熱手段を備えた加熱送風経路Ｙに切り替え制御して所定温度の熱風を導入して石膏型１１を加熱乾燥するものである。

また、前記第１実施形態及び第２実施形態において、石膏型１１の含水率を検出する検出手段１８が、乾燥炉１２内に設けた送風機のタイマーＴ、湿度計２０ａや石膏重量計２０ｂ等の計測器のセンサー２０の一つを選択して使用し、制御装置１９に信号を出力しながら送風経路Ｘから加熱送風経路Ｙに切り替えて、加熱送風経路Ｙから所定温度の熱風を乾燥炉１２内に導入して石膏型１１を加熱乾燥することも可能である。

以上のように、石膏型１１の加熱乾燥工程の前工程で予備乾燥工程を設けることで、乾燥炉１２に入れる前の石膏型１１の水分率を一定以下に抑え、その後に加熱乾燥させることで、石膏型１１の表面に析出物やクラック等の発生を未然に防止させることが出来るものである。

この発明の石膏型乾燥方法を実施するための石膏型乾燥装置の概略構成図である。従来の石膏型乾燥方法を実施するための石膏型乾燥装置の概略構成図である。乾燥炉投入時の石膏型含水率（％）と析出物発生率（％）との関係を示すグラフ説明図である。

符号の説明

１乾燥炉２石膏型
３外気供給経路４外気
５循環ファン６ヒータ
７排気タンパー８排気口
１０バイパス通路
１１石膏型１２乾燥炉
１３送風ファン１４除湿器
１５循環ファン１６ヒータ
１７大型ダンパー１８検出手段
１９制御装置２０センサー
２０ａ湿度計２０ｂ石膏重量計
３０バイパス通路
ＴタイマーＡ所定風量の送風（外気）
Ｂ熱風（外気）Ｘ送風経路
Ｙ加熱送風経路Ｚ排気経路

Claims

乾燥炉内に乾燥を目的とした石膏型を少なくとも一個以上収容し、前記乾燥炉内に送風手段を備えた送風経路を介して所定風量の送風を導入して石膏型を予備乾燥させ、該石膏型の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段により検出したら、前記送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替えて、加熱送風経路から所定温度の熱風を乾燥炉内に導入して石膏型を加熱乾燥することを特徴とする石膏型乾燥方法。
前記石膏型の含水率が設定含水率以下に成ったことを検出手段により検出したら、制御装置を介して送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替え制御して所定温度の熱風を導入する請求項１に記載の石膏型乾燥方法。
石膏型を少なくとも一個以上収容する乾燥炉の一側部に、予備乾燥工程を構成する所定風量の送風を導入する送風手段を備えた送風経路と、加熱乾燥工程を構成する所定温度の熱風を導入する加熱手段を備えた加熱送風経路とを接続すると共に、前記乾燥炉の他側部に排気経路を接続し、前記乾燥炉内の石膏型の含水率が設定含水率以下に成った時、送風手段を備えた送風経路から加熱手段を備えた加熱送風経路に切り替え制御する制御装置を設けたことを特徴とする石膏型乾燥装置。
前記乾燥炉と制御装置との間に、石膏型の含水率を検出する検出手段を設けた請求項３に記載の石膏型乾燥装置。
前記送風経路は、外気を取り込む導入口と、送風ファンと除湿機とを備えた請求項３または４に記載の石膏型乾燥装置。
前記加熱送風経路は、外気を取り込む導入口と、循環ファンと加熱装置とを備えた請求項３，４または５に記載の石膏型乾燥装置。
前記制御装置を制御する計測器のセンサーが、乾燥炉内に設けた湿度計及び／または石膏重量計である請求項３，４、５または６に記載の石膏型乾燥装置。