JPH0659518B2

JPH0659518B2 - 粒状物その他を処理する為の装置

Info

Publication number: JPH0659518B2
Application number: JP22636386A
Authority: JP
Inventors: アルバート・マシュート
Original assignee: ジエネラル・キネマテイクス・コ−ポレイシヨン
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: EP0242473A2; DK446086A; DK167105B1; AU6290886A; EP0242473A3; DE3670966D1; CA1259943A; DK446086D0; JPS62254952A; MX170069B; EP0242473B1; AU586888B2

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）本発明は一般に振動装置に関し、詳しくは粉体或いは粒
状物を処理する為の装置に関する。

（従来技術の説明）緩く詰められた粒状物中に存在する気孔或いは空洞部を
除去する為に粒状物を圧縮する事がしばしば所望され
る。その一例には、鋳物砂が型の創成の為に原型に沿つ
て圧縮される金属鋳造プロセスがある。幾つかの場合に
於て、原型は粒状物材料からの全ての空洞部の除去並び
に原型における全ての通路及び空洞部への充填を増進す
る為に特別の技術を使用しなければならない様な複雑な
ものである。米国特許第４，４５６，９０６号には、複
雑な原形の周囲に沿つて粒状物を圧縮する一つの従来方
法が記載される。

前記米国特許によれば、水平に取付けられ、偏心重りが
載架されたモータを包む振動機を具備する装置を使用し
ての振動方法が開示される。振動機は、原型及び鋳物砂
を収納する型枠を支持する床を振動する為に作動され
る。先ず振動機が、型枠及びその内容物に、重力に基く
加速度を上回る振動性加速度を生じさせるべく作動され
る。こうした加速度が、砂をして流動化せしめそして原
型内の空洞部に流入せしめそして完全に充填せしめる。
重力を上回る加速度における短時間の振動の後、加速度
を重力加速度以下に低減する為にモータストロークが減
少される。この事が結局、鋳物砂を然るべき位置に圧縮
し、溶融した金属が引き続き型枠内に流入する際にそれ
ら鋳物砂がそのままの位置を保てる様にする。

（発明の概要）本発明に従えば、粒状物の流動化及び或いは圧縮を含む
粒状物処理の為の装置は、そうした処理を簡易且つ効果
的様式に於て達成する。

装置は、振動床と、台座と、振動床及び台座間に連結さ
れそれによつて振動床の振動を台座から断絶する懸架装
置と、粒状物を保持する為に振動床によつて担持される
容器状の構造物と、を具備し、振動床の振動が結局、構
造物をして振動せしめそしてそれによつて粒状物を流動
化及び或いは圧縮する。振動床は、垂直方向に配設され
た軸を有するモータと、軸に配設された少くとも一つの
偏心重りと、モータに固定され且つモータを包納するハ
ウジングと、そして、ハウジング上端に配置されたベツ
ドプレートと、を具備し、モータの作動がベツドプレー
トに振動運動を付与する。

好都合には、この運動は軸方向に沿つた振動旋回性質を
示し、もし軸が上方に突出された場合には逆円錐の軌跡
表面を描いて動く。

好ましい実施例に於ては、モータ軸はモータの外側に伸
延する第１及び第２の端と、振動床に付与される振動の
振幅を変更し得る様、軸から半径方向外側に調節自在に
取付けられた第１及び第２の偏心重りと、を具備する。
従来技術とは異り、本発明の一定モータ速度で作動する
期間中、装置が重力を超える加速度でもつて作動された
場合、多くの接触ポイントにおける振動の垂直成分によ
つて、軸の各回転期間中に基本振動数の倍数を為す振動
数での多重衝突が引起こされる事が見出された。こうし
た多重振動数振動が、迅速且つ効果的に粒状物を流動化
し、従つて原型の全ての空洞部が原型を損傷する事無く
充填される。

（好ましい実施例の説明）図面を参照して説明するに、鋳物砂その他を流動化しそ
して圧縮する場合の如き粒状物１２を処理する為の装置
１０が例示される。装置１０は、所望であればその他の
粒状物を流動化及び或いは圧縮する為に使用し得る事を
銘記されたい。

装置１０は、横断部材１８ａ、１８ｂ、１８ｃによつて
連結された３本の脚１６ａ、１６ｂ、１６ｃを含む三脚
台より成立つ台座１４（第３図に完全な形で示される）
を具備する。

モータ２０は、該モータ２０から垂直方向外側に伸延す
る第１及び第２端２４ａ、２４ｂを有するモータ軸２２
を具備する。少くとも一つの、そして好ましくは２つの
偏心重り２６ａ、２６ｂが、モータ軸２２の第１及び第
２端２４ａ、２４ｂに配設される。偏心重り２６ａ、２
６ｂは、モータ軸２２に釈放自在に固定された腕２７
ａ、２７ｂを含む。重りブロツク２８が、偏心重りの回
転によつて創成される振動を増減するべく調整自在に腕
に固定される。モータ軸における偏心重りを提供させ且
つモータ軸中心及び相互に関しての偏心重りの相対位置
を変化させる為に、周知の他の適切な手段を使用可能で
ある。先願の米国特許第３，３５８，８１５号及び同
４，１６８，７７４号にも示した様に、モータ２０は、
所望に応じモータ速度を変化させる為の周知の適当な手
段を具備する可変速モータで有り得る。

支持体、即ちハウジング３２はモータ２０に固定され且
つモータ２０を包納する。複数の螺刻スタツド３４がハ
ウジング３２を貫いて伸延し、そしてナツト３６によつ
て位置決めされる。螺刻スタツドはモータケースと接触
し、それをハウジング３２の内部で動かない様規則す
る。モータ２０をハウジング３２に固定する為の任意の
装置を考慮設定し得る。

ハウジング３２の頂部には、主要部４２及び段溝或いは
凹所４６を画成する段差フランジ部４４を有して成る、
水平配置されたベツドプレート４０が配設される。ベツ
ドプレート４０は、第４図に示される様な溶接部４８に
よる如き任意の適当な手段によつて、ハウジング３２と
連結される。

モータ２０、偏心重り２６、ハウジング３２そしてベツ
ドプレート４０は協同して振動床を構成し、該振動床に
おけるモータ２０の作動がハウジング及び水平配置され
たベツドプレート４０に振動を付与する。好ましくはコ
イルばね５２ａ、５２ｂ、５２ｃの形を成す懸架装置５
０が、ベツドプレート４０と台座１４との間に配設され
る。コイルばね５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、弾性ブロツ
クその他で良い。懸架装置５０は振動床の振動を断絶
し、即ちベツドプレート４０を台座１４から断絶する。

エラストマー形態を為す緩衝体５６を、ベツドプレート
４０の凹所４６の内部に配設し得る。例示形態に於て
は、容器状、即ち構造物６０が緩衝体５６の上部に座置
される。構造物６０は、粒状物材料１２を保持する為の
内部空間６２を有し、そして鋳造作業の場合に於ては原
型６１を有する。構造物６０は、円形或いは四角形断面
の従来通りの型枠で良いが、他の異なる断面形状を有し
ても良い。

構造物６０は、緩衝体５６上に座置された時、ベツドプ
レート４０に対して垂直上方に離間し且つ実質的に平行
状態を為す外側フランジ６４を具備する。少くとも一
つ、そして好ましくは３つの整列状態のピン６６ａ、６
６ｂ、６６ｃが段差フランジ６４の孔を貫いて伸延し、
次いで少くとも一つ、そして好ましくは３つの、ベツド
プレート４０の主要部４２の上方表面７０に固定された
位置決め用カツプ６８ａ、６８ｂ、６８ｃに突入する。
ピン６６は、ベツドプレートに対しての構造物６０の限
定量の横方向運動が許容される様、カツプ６８の内径よ
り小さい直径を有する。こうした相対運動はエラストマ
ー緩衝体５６によつて或る程度減衰される。構造物６０
とベツドプレート４０との間の限定量の横方向相対運動
は第４図の１点鎖線によつて示されるが、構造物６０が
ベツドプレート４０に対しその中心軸を中心として実質
的に廻動するのに阻止するに十分に小さなものである。
従つて、整列状態のピン６６及びカツプ６８は、構造物
及びベツドプレートの実質的な相対整列状態を維持する
為の手段を構成する。

作動に際し、モータ２０の回転に従い、偏心重り２６
ａ、２６ｂがハウジング３２を通してベツドプレート４
０に振動エネルギーを付与する。ベツドプレート４０
は、ベツドプレートの中心を貫き且つ表面７０に直交す
る軸８０（第２図参照）が振動に従つて垂直位置から傾
倒し、そして実質的に円錐表面を画成する振動旋回様式
に於て振動する。こうした振動運動は、エラストマー緩
衝体５６を介して伝達され、第２図に２点鎖線によつて
示される様な旋回性振動運動を構造物６０に生じさせ
る。そうした作動期間中、台座１４は懸架装置５０によ
つて断絶される事により、実質的に静止される。

作動は２つの様相、即ち流動化及び圧縮に於て実施され
る。一様相に於て、砂は重力を超える加速度を創出させ
る為の振動発生機、発振機によつての作動によつて流動
化される。流体状運動により、砂は構造物６０内に懸架
された原型の全ての通路及び空洞部を充填する。加速度
が１Ｇに接近するに従い、砂は流動化され及び或いは圧
縮される事が分つた。

次いで、振動の振幅は偏心重りの回転速度の減速或いは
米国特許第３，３５８，８１５号或いは米国特許第４，
１６８，７７４号に示されるシステムを使用して偏心重
りの有効質量を低減する事によつて低減される。加速度
が重力より小さくなるように振動の振幅を減少すること
によつて砂が圧縮される。

ベツドプレートの振動旋回性運動によつて、ベツトプレ
ートは多重振動数に於て構造物６０に衝突する。つま
り、振動の力が重力加速度を超える場合、多くの接触ポ
イントにおける振動の垂直成分がモータ軸の各回転期間
中にベツドプレートと構造物との間に多重衝突を発生さ
せる。

流動化プロセス期間中に於て、モータは重力を超える加
速度を創出するべく、ベツドプレート４０に十分な振動
力を発現させる。構造物６０の底リツプ９０（第３図及
び第４図参照）の一部が、それによつて緩衝体５６（も
し使用されれば）或いはフランジ部分４４（もし緩衝体
が使用されなければ）の上部表面から振動旋回状態で接
触しそして離間する。この動作は、ベツドプレート４０
に対する構造物６０の多重衝突を生じさせ、斯くして構
造物６０は、例えモータ速度が一定の場合でさえも、多
様な振動数に於て振動する。こうした振動数は、基本振
動数及びそれらの整数倍数から成立つ事が分つた。前記
基本振動数はモータ２０の回転速度と同一である。こう
した多重振動数の下での振動が粒状物を容易に流動化し
且つ構造物内を原型における損傷の発生率を最少化す
る。

一つの例に於て、モータ軸は２１４０ＲＰＭに於て回転
され、ベツトプレートの振動旋回性運動が、軸の各回転
期間中に多重衝突及び多様な振動数でもつて構造物に衝
撃を与える。多様な振動数は、モータの回転速度と同一
の基本振動数の整数倍を為す。衝突の回数はモータの速
度と同等或いはそれ以上となる。

前述の構成の装置が異るモータ速度期間中に於て数回試
験され、以下の結果を得た。

第５図は本発明の別態様である。全ての構成部品は第３
図に示すと同様であり、それらは同一の番号で示され
る。構造物６０は、例えば、砂１２及び原型６１を収納
し、等間隔の３つの突起、即ち下端９０から下方に伸延
する接触パツド或いは接触ポイント６３（第５図では突
起或いはパツド６３は２つだけが示される）を有してい
る。パツド６３は、リング５６が使用された場合にはリ
ング５６と、そして又リング５６が使用されない場合に
はフランジ表面４４と、の何れとも接触する。３つの接
触パツド或いはポイント６３は、ベツドプレートと容器
状の構造物との間の多重衝突による衝突振動数が３つに
限定される様、衝突表面をベツトプレート４０と構造物
との間に位置づける。接触尖端或いはパツド数を増加す
ると、衝突振動数は同数分増加する。

少くとも３からおよそ１０迄の間の接触ポイント数の範
囲に於ては、ベツドプレート及び構造物間の軸のＲＰＭ
回転数に対する衝突振動数の割合は構造物及びベツドプ
レート間の支持点数の関数である。接触ポイント数を増
加すれば、軸のＲＰＭ回転数における衝突振動数の割合
は増加する。

以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の
内で多くの変更を為し得る事を明記されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の圧縮装置の、部分的に仮想線で示し
た平面図である。第２図は、構造を示す為に部分破除し、且つ使用時の装
置の振動を例示する為の鎖線を付加した断面図である。第３図は、第１図及び第２図に示される装置の部分破除
した分解斜視図である。第４図は、本装置の使用時の振動を例示する為に鎖線を
付加した部分拡大断面図である。第５図は、少くとも３点で支持された容器状の構造物及
び該構造物内における原型を具備する、本発明の別態様
の部分断面図である。尚、図中主要部分の名称は以下の通りである。１２：粒状物、１４：台座２０：モータ、２２：モータ軸２６ａ、２６ｂ：偏心重り３２：ハウジング、４０：ベツドプレート５０：懸架装置、５６：緩衝体６０：構造物、６１：原型。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平坦なベッドプレート（４０）と粒状物を
収納するための容器（６０）とを含み、該容器（６０）
が前記平坦なベッドプレート（４０）から分離する状態
で該平坦なベッドプレート（４０）により担持されてな
る振動床を含む粒状物処理のための装置であって、前記振動床が、前記平坦なベッドプレート（４０）に取
付けられたハウジング（３２）を含み、該ハウジング
（３２）が、前記平坦なベッドプレートに担持され且つ
回転し得る状態で実質的に垂直に配設され少なくとも１
つの偏心重り（２６）を具備してなる軸（２２）を収納
し、該軸（２２）の回転が前記平坦なベッドプレート（４
０）に振動旋回性運動を付与し、前記平坦なベッドプレ
ート（４０）の前記振動旋回性運動が前記平坦なベッド
プレートの、前記軸（２２）の回転毎に於ける前記容器
（６０）への多重振動数での衝突を引き起こしそれによ
り、前記容器（６０）内の粒状物が流動化或は圧縮され
るようになっている粒状物処理のための装置。
【請求項２】平坦なベッドプレートに取付けたハウジン
グ（３２）に収納される軸（２２）は前記ハウジング
（３２）に取付けられたモーター（２０）により駆動さ
れる特許請求の範囲第１項に記載の粒状物処理のための
装置。
【請求項３】平坦なベッドプレート（４０）が、台座
（１４）と、前記平坦なベッドプレート（４０）を該台
座（１４）に連結するための懸架装置（５２）とを含ん
でなる特許請求の範囲第１項或は２項に記載の粒状物処
理のための装置。
【請求項４】容器（６０）を平坦なベッドプレート（４
０）と実質的に垂直方向に整列する状態に維持するため
の手段（６６、６８）を含む特許請求の範囲第１項から
３項の何れかに記載の粒状物処理のための装置。
【請求項５】振動床に於て容器と平坦なベッドプレート
との間に緩衝手段（５６）が配設されてなる特許請求の
範囲第１項から４項の何れかに記載の粒状物処理のため
の装置。
【請求項６】平坦なベッドプレート（４０）が、台座
（１４）と、前記平坦なベッドプレート（４０）の振動
を隔絶するために前記台座を前記平坦なベッドプレート
に連結してなる懸架装置（５２）とを含み、前記平坦な
ベッドプレート（４０）の振動旋回性運動が重力加速度
を越えた場合に、容器内の粒状物を流動化し得るよう、
軸の回転毎における多重衝突及び多様な振動数での衝撃
を容器に与えるようになっている特許請求の範囲第１項
に記載の粒状物処理のための装置。
【請求項７】モーター（２０）が選択速度で駆動され、
多重振動数は前記モーターの選択速度の基本振動数の整
数倍である特許請求の範囲第２項から６項の何れかに記
載の粒状物処理のための装置。