JPH10216896A - 粉粒体の微粉除去方法及び粉粒体の微粉除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面が清浄なゴムベルトなどの上で鋳物砂な
どの粉粒体を転がすと、その粉粒体の表面に静電気的に
付着している微粉がその粉粒体から離れてゴムベルトな
どの表面に付着し、その粉粒体の表面が清浄になるとい
う現象を応用して、粉粒体の表面に付着している微粉を
除去する。 【解決手段】 微粉の付着している粉粒体ａを、定位置
で回転走行している無端状のゴムベルト４の上で転がす
ことにより微粉を粉粒体ａから離れさせてゴムベルト４
の表面に付着させる。ゴムベルト４の表面に付着した微
粉をゴムベルト４から除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み鋳物砂と
いった微粉が付着している粉粒体から微粉を除去してそ
の粉粒体を再生することのできる粉粒体の微粉除去方法
及び粉粒体の微粉除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉粒体に含まれている微粉を除去
する方法として所謂流動層式微粉除去方法が知られてお
り、この方法を行うための装置（流動層式微粉除去装
置）を図６に説明的に示してある。

【０００３】同図のように、この装置においては、微粉
除去装置本体１０の壁面に粉粒体投入口１１と粉粒体排
出口１２とが相対向して取り付けられている。上記本体
１０の下部には、空気分散板１５により区切られた風箱
１３が形成されており、この風箱１３の側壁に空気導入
口１４が、また空気分散板１５には多数の空気ノズル１
６が取り付けられている。

【０００４】この装置を用いて粉粒体に含まれている微
粉を除去するには、まず空気導入口１４から空気を送
り、風箱１３を経て空気ノズル１６から均一に空気を吹
き出させておき、続いて微粉を含んだ粉粒体ａを砂投入
口１１から本体１０の内部に投入する。このようにする
と、大きい粒径の粉粒体ａが流動層に残り、粉粒体に含
まれている小さい粒径の微粉が空気に流されて流動層か
ら排出される。これによって分級や微粉除去が行われ、
微粉の除去された粉粒体ａが粉粒体排出口１２から排出
される一方、小さい粒径の微粉などは本体１０の上部の
飛散口１７から排出される。

【０００５】この微粉除去装置では処理すべき粉粒体ａ
として鋳物砂を選ぶことが可能であり、鋳物砂を選んだ
場合、その鋳物砂に含まれている微粉が比較的多い場合
でもかなり効率よく微粉が除去される。このため、この
装置は、例えば鋳物砂再生処理時の微粉除去工程に多く
用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような流動層式微粉除去装置を用いた微粉除去方法によ
ては、鋳物砂の表面に静電気的に付着している微粉が除
去されない。そのため、上記装置を用いて使用済み鋳物
砂から微粉を除去した後、その鋳物砂のバインダー（粘
結剤）に常温硬化性樹脂を用いて鋳型造型法（例えばコ
ールドボックス法）を行う場合、その鋳物砂に静電気的
に付着して残っている微粉の悪影響によって、その鋳物
砂に硬化不良の発生することが多々ある。したがって、
使用済み鋳物砂を上記装置によって処理しただけでは、
処理後の鋳物砂をコールドボックス法などに再使用する
ことは困難である。

【０００７】一方、微粉を除去して再生した鋳物砂をコ
ールドボックス法の鋳物砂などに使用するためには、新
砂を混合して微粉による悪影響を少なくする方法があ
る。しかしながら、この方法には、再生した鋳物砂の再
利用率が低減するという問題や、コストアップを来すと
いう問題がある。また、この方法は微粉によって現れる
悪影響の度合を新砂の混合によって薄めているだけであ
るので、根本的な解決策とはなり得ない。

【０００８】微粉の悪影響を根本的に除く方法が例えば
特開平８−２４３６８２号によって提案されている。こ
の方法は、水洗浄によって微粉を除去する方法であり、
この特許公報には、鋳物砂の表面に付着している微粉も
きれいに除去されて高品質の再生砂が得られると記載さ
れている。しかし、この方法では水洗浄によって発生す
る廃水の処理や、水処理後の鋳物砂の乾燥のための費用
が大きくなり、鋳物砂再生処理のための費用が上昇する
ため、経済的な砂再生処理が行えなかった。

【０００９】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
であり、表面が清浄なゴムベルトなどの上で鋳物砂など
の粉粒体を転がすと、その粉粒体の表面に付着している
微粉がその粉粒体から離れてゴムベルトなどの表面に付
着し、その粉粒体の表面が清浄になるという現象を応用
して、粉粒体の表面に付着している微粉を除去すること
を目的としている。

【００１０】また、本発明は、粉粒体の微粉除去処理を
連続して行うことのできる粉粒体の微粉除去方法及び粉
粒体の微粉除去装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の微
粉除去方法は、微粉の付着している粉粒体を、その粉粒
体とは異なる種類の材料で作られた物体の上で転がすこ
とにより微粉を上記粉粒体から離れさせて上記物体の表
面に付着させる、というものである。

【００１２】この方法においては、請求項２に係る発明
のように、微粉の付着している上記粉粒体に、鋳型造型
法において常温硬化性樹脂がバインダーとして用いられ
た使用済み鋳物砂を用いることが可能である。

【００１３】請求項３に係る発明の微粉除去方法は、請
求項１又は請求項２に係るものにおいて、上記物体が、
定位置で回転走行されている無端状のゴムベルトであ
り、このゴムベルトの上に給送された微粉の付着してい
る上記粉粒体をそのゴムベルト上で転がすことにより微
粉を上記粉粒体から離れさせて上記ゴムベルトの表面に
付着させると共に、その粉粒体の転がりを通じて上記ゴ
ムベルトの表面に付着した上記微粉を上記ゴムベルトか
ら除去する、というものである。

【００１４】この発明によれば、鋳物砂などの粉粒体に
静電気的に付着している微粉を除去するという処理を連
続して行うことができるようになる。

【００１５】請求項４に係る発明の微粉除去方法は、請
求項３に係るものにおいて、微粉の付着している上記粉
粒体の上記ゴムベルト上での転がりを、その粉粒体が定
位置で回転走行している無端状のゴムベルトに給送され
ることによって生起される自然攪拌と、上記ゴムベルト
に給送された上記粉粒体に外力を付与することによって
生起される強制攪拌とで行わせる、というものである。
この方法においては、請求項５に係る発明のように、上
記強制攪拌を、上記ゴムベルトに対設された刷毛に、そ
のゴムベルトに乗って送られてくる微粉の付着している
上記粉粒体を接触させることによって行うことが可能で
ある。

【００１６】この発明によれば、粉粒体の表面がゴムベ
ルトの表面に十分に接触するので、微粉の除去効率が向
上する。

【００１７】請求項６に係る発明の微粉除去装置は、定
位置で回転走行されるゴムベルトと、このゴムベルトの
走行往路に対設されてそのゴムベルトの上に微粉の付着
している粉粒体を給送する給送用シュートと、この給送
用シュートよりも上記走行往路の前方位置で上記ゴムベ
ルトに対設されてそのゴムベルトで送られてくる上記粉
粒体を転がらせる粉粒体攪拌手段と、上記走行往路の終
部に対設されて上記ゴムベルトの回転走行に伴って上記
走行往路の終部から排出される粉粒体を受け入れる排出
用シュートと、上記走行復路に対設されて上記ゴムベル
トに付着している微粉を除去する微粉除去手段と、を備
える、というものである。

【００１８】この装置においては、請求項７に係る発明
のように、微粉の付着している上記粉粒体に、鋳型造型
法において常温硬化性樹脂がバインダーとして用いられ
た使用済み鋳物砂を用いることが可能である。

【００１９】本発明に係る微粉除去装置によると、上掲
した各請求項に係る発明の微粉除去方法を効率よく行う
ことができるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１及び図２に示した実施例を用いて説明する。

【００２１】図１に本発明に係る粉流体の微粉除去装置
を説明的に示してある。この装置は、ヘッドプーリ２、
テールプーリ３及びこれらのプーリ２，３に巻き掛けら
れて連続して一方向に回転走行されるゴムベルト４から
なるベルトコンベヤ構造体を備えている。そして、ゴム
ベルト４の上側に、ゴムベルト４の走行往路Ａに対設さ
れてそのゴムベルト４の上に微粉の付着している粉粒体
を給送する給送用シュート１と、この給送用シュート１
よりも上記走行往路Ａの前方位置で上記ゴムベルト４に
対設された粉粒体攪拌手段５とが設けられている。給送
用シュート１の出口は、ゴムベルト４とほぼ同じ幅を持
っており、この給送用シュート１から給送される粉粒体
は、ゴムベルト４の幅全体に均一に投入されるようにな
っている。また、ゴムベルト４の下側に、ゴムベルト４
の走行復路Ｂに対設された微粉除去手段６，７が設けら
れている。さらに、上記走行往路Ａの終部に対設されて
ゴムベルト４の回転走行に伴ってその走行往路Ａの終部
から排出される粉粒体を受け入れる排出用シュート８が
設けられている。

【００２２】本発明に係る粉粒体の微粉除去方法は、図
１に示した粉流体の微粉除去装置を用いることによた連
続的に行わせることができる。微粉の付着した粉粒体と
して使用済み鋳物砂を用いる場合を例にとって説明する
と、給送用シュート１を経て投入された鋳物砂ａがゴム
ベルト４の上に落下給送されると、その際のベルトとの
相対速度によって鋳物砂ａがゴムベルト４の上で激しく
転がる。このときの鋳物砂ａの転がりは、その鋳物砂ａ
が定位置で回転走行しているゴムベルト４に給送される
ことによって自然に生起される転がりであり、このよう
にして鋳物砂ａがゴムベルト４の上で転がると、鋳物砂
ａはゴムベルト４の上で自然に攪拌される。すなわち、
自然攪拌が行われる。

【００２３】ゴムベルト４は連続して回転走行している
ので、上記したような自然攪拌が行われている鋳物砂ａ
は、その自然攪拌を続けながら粉粒体攪拌手段５の設置
箇所を通過する。粉粒体攪拌手段５の設置箇所を通過中
の鋳物砂ａは、粉粒体攪拌手段５により加えられる外力
によって強制的に攪拌される。すなわち強制攪拌が行わ
れる。粉粒体攪拌手段５は例えば刷毛の先端をゴムベル
ト４に対向あるいは摺接させておくことによって構成さ
れる。このようにしておくと、粉粒体攪拌手段５を構成
している上記刷毛に接触してその刷毛の下をくぐり抜け
ようとする鋳物砂ａが、その刷毛の先端でゴムベルト４
に押し付けられながらランダムに激しく転がるような運
動を繰り返して上記の強制攪拌が好適に行われる。これ
によって、鋳物砂ａの表面とゴムベルト４の表面とが十
分に接触する。

【００２４】図３は上記した自然攪拌が行われる前の鋳
物砂ａの説明図、図４は上記した自然攪拌と強制攪拌と
が行われたゴムの鋳物砂ａの説明図である。これらの図
を見比べて判るように、自然攪拌が行われる前の鋳物砂
ａは、その表面に微粉ｂが付着しているけれども、自然
攪拌と強制攪拌とが行われた後の鋳物砂ａは、微粉が付
着しておらず、その表面が清浄になっている。

【００２５】このことから判るように、自然攪拌前に鋳
物砂ａに付着していた微粉ｂは、その鋳物砂ａの自然攪
拌が行われることによって、あるいは自然攪拌と強制攪
拌とが行われることによって、図４のように鋳物砂ａか
ら離れてゴムベルト４の表面に付着するようになり、鋳
物砂ａの表面からは除去される。

【００２６】表面が清浄になった鋳物砂ａは、ゴムベル
ト４がその走行往路Ａの終部からその走行復路Ｂの始部
に至るまでにそのゴムベルト４から排出され、排出用シ
ュート８に受け入れられ、再生砂として回収される。

【００２７】また、鋳物砂ａから離れてゴムベルト４の
表面に付着した微粉ｂは、そのゴムベルト４が走行復路
Ｂを通過するときに、微粉除去手段６，７の作用によっ
てゴムベルト４から除去される。

【００２８】図１には２種類の微粉除去手段６，７を前
後に並べて設置した事例を示しており、そのうちの一方
の微粉除去手段６には回転ブラシが用いられ、他方の微
粉除去手段７には圧縮空気吹出しノズルが用いられてい
る。このため、走行復路Ｂを走行するゴムベルト４に付
着している微粉は、最初に回転ブラシによりゴムベルト
４から払い落とされ、回転ブラシによっては払い落とさ
れなかった微粉ｂが、圧縮空気吹出しノズルから吹き出
される空気噴流によって図２のように吹き飛ばされる。
微粉除去手段には、上記した回転ブラシや圧縮空気吹出
しノズルに代えて、あるいはそれらと共に、スクレーパ
ー式や水洗式、さらにはゴムベルト４のの裏側に設置し
てバイブレータでゴムベルト４を叩いたり振動させたり
する方式など、他の手段を用いることも可能である。

【００２９】微粉除去手段６，７の作用で表面が清浄に
なったゴムベルト４は、その走行復路Ｂの終部を経てそ
の走行往路Ａの始部に達し、その後に再び給送用シュー
ト１から鋳物砂ａが給送される。このため、給送用シュ
ート１から連続的に鋳物砂ａをゴムベルト１の上に給送
することにより鋳物砂ａが連続処理される。

【００３０】図１〜図４を参照して説明した微粉除去装
置及び微粉除去方法は、微粉ｂの付着している鋳物砂ａ
を自然攪拌や強制攪拌などを通じてゴムベルト４の上で
転がすことにより、その微粉ｂを鋳物砂ａから離れさせ
てゴムベルト４の表面に付着させることにより鋳物砂ａ
から除去する方法である。また、上記装置及び方法によ
ると、ゴムベルト４の表面に付着した微粉ｂが微粉除去
手段６，７の作用でゴムベルト４から除去され、さら
に、微粉ｂが除去されて表面が清浄になった鋳物砂ａが
再生砂として回収される。

【００３１】ところで、冒頭で説明したように、鋳物砂
などの粉粒体に含まれている微粉は、図６で説明した流
動層式微粉除去方法を行うことによって除去されるけれ
ども、そのような流動層式微粉除去方法によっては、鋳
物砂などの粉粒体の表面に静電気的に付着している微粉
を除去することができない。しかしながら、図１〜図４
で説明した微粉除去装置及び微粉除去方法を行うと、鋳
物砂ａの表面に静電気的に付着していた微粉ｂが、その
鋳物砂ａから離れてゴムベルト４の表面に付着するの
で、鋳物砂ａの表面に静電気的に付着している微粉ｂを
除去して、清浄な表面を有する鋳物砂として効率よく再
生することが可能になる。特に、図１で説明した装置や
方法を用いると、使用済み鋳物砂の連続再生が可能にな
るという利点がある。

【００３２】微粉ｂの付着している鋳物砂ａは、鋳型造
型法において常温硬化性樹脂がバインダーとして用いら
れた使用済み鋳物砂であってよい。

【００３３】図１〜図４で説明した微粉除去装置や微粉
除去方法における微粉除去効率は、給送用シュート１か
らゴムベルト４の上に給送されてゴムベルト４の上に乗
った砂層の厚さによって大きく影響され、砂層の厚さが
薄いほど微粉除去効率は高くなる。これは、ゴムベルト
４の上での鋳物砂ａの自然攪拌過程での転がり状況が、
砂層の厚さが薄いほど激しくなり、また、強制攪拌過程
での転がり状況も効率よく行われるからであろうと推測
される。したがって、微粉除去効率を上げて再生砂の生
産効率を高めるためには、ゴムベルト４の幅を広くし、
さらにプーリ２，３の回転速度を通常の貨物搬送用ベル
トコンベヤの場合よりも大きくして、ゴムベルト４の上
の砂層の厚さを、砂粒径の１〜数倍以内、具体的には１
〜５倍、特に好ましくは１〜３倍程度にすることが望ま
れる。

【００３４】また、ヘッドプーリ２を磁気プーリにし
て、鋳物砂ａに付着あるいは混ざっている磁着物の除去
をヘッドプーリ２の磁力を介してゴムベルト４に吸着さ
せるようにすることも可能であり、そのようにしておけ
ば、連続処理により得られた再生砂の品質がさらに向上
する。

【００３５】図１〜図４で説明した微粉除去装置や微粉
除去方法は、従来の焙焼式再生処理や機械式再生処理で
処理した後の鋳物砂に適用することが可能である。この
場合、焙焼式再生処理や機械的再生処理の処理のうち、
全ての処理或いはその一部の処理を施して得られた鋳物
砂に、図１〜図４で説明した微粉除去装置や微粉除去方
法を一回以上施すことが可能である。ここでいう焙焼式
再生処理とは、例えば特許第１４５９６９号によって提
案されている鋳物砂の再生方法を用いる処理方法であ
る。また、機械式再生処理とは、例えば実開平５−４４
３４６号によって提案されている鋳物砂再生方法を用い
て、微粉（バインダー成分）の付着している鋳物砂に機
械的衝撃を加えてそのバインダー成分を破砕し、鋳物砂
の表面から除去する方法である。

【００３６】本発明に係る微粉除去装置及び微粉除去方
法は、鋳物砂ａの再生処理に適するだけでなく、その他
の粉粒体の表面に静電気的に付着している微粉を除去す
るための処理にも適するものである。そして、鋳物砂ａ
の再生処理に際しては、その鋳物砂ａが、鋳型の主型や
中子として実使用され、その表面に常温硬化性樹脂でな
るバインダーが微粉状になって静電気的に付着している
ものに対して効果がある。

【００３７】本発明に係る微粉除去装置及び微粉除去方
法において、微粉の付着している粉粒体を乗せて転がす
物体は、上記したゴムベルトに限定されない。たとえ
ば、連続処理が必要なければ、その物体としてゴム板な
どのゴムを選択することが可能である。そして、上記物
体としては、ゴムの他に、粉粒体とは異なる種類の材
料、たとえば合成樹脂で作られた物体を選択することが
可能である。

【００３８】

【実施例】図５には、上記した焙焼式再生処理と機械式
再生処理を施した再生砂を、図１〜図４で説明した本発
明に係る微粉除去装置及び微粉除去方法を適用して再生
処理した後にコールドボックス鋳型に用いた場合の強度
を実線で示し、本発明に係る微粉除去処理を施していな
い上記再生砂を同様の鋳型に用いた場合の強度を破線で
示してある。これから判るように、本発明に係る微粉除
去装置及び微粉除去方法を施すことによって、それを施
さないものに比べて鋳型強度が約５０％上昇しており、
本発明を適用したことによる改善効果が顕著に現れてい
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る粉除去装置及び微粉除去方
法によれば、鋳物砂などの粉粒体の表面に静電気的に付
着している微粉を、ゴムなどの他の物体に付着させて効
率よく除去することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉流体の微粉除去装置の説明図で
ある。

【図２】図１のＩＩ部の拡大図である。

【図３】図１のＩＩＩ部の拡大図である。

【図４】図１のＩＶ部の拡大図である。

【図５】本発明に係る装置及び方法の効果を説明するた
めの図表である。

【図６】従来の流動層式微粉除去装置の構成と作用を説
明するための説明図である。

【符号の説明】

ａ 鋳物砂 ｂ 微粉 １ 給送用シュート ４ ゴムベルト ５ 粉粒体攪拌手段 ６，７ 微粉除去手段 ８ 排出用シュート

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粉の付着している粉粒体を、その粉粒
   体とは異なる種類の材料で作られた物体の上で転がすこ
   とにより微粉を上記粉粒体から離れさせて上記物体の表
   面に付着させることを特徴とする粉粒体の微粉除去方
   法。
2. 【請求項２】 微粉の付着している上記粉粒体が、鋳型
   造型法において常温硬化性樹脂がバインダーとして用い
   られた使用済み鋳物砂である請求項１に記載した粉粒体
   の微粉除去方法。
3. 【請求項３】 上記物体が、定位置で回転走行されてい
   る無端状のゴムベルトであり、このゴムベルトの上に給
   送された微粉の付着している上記粉粒体をそのゴムベル
   ト上で転がすことにより微粉を上記粉粒体から離れさせ
   て上記ゴムベルトの表面に付着させると共に、その粉粒
   体の転がりを通じて上記ゴムベルトの表面に付着した上
   記微粉を上記ゴムベルトから除去する請求項１又は請求
   項２に記載した粉粒体の微粉除去方法。
4. 【請求項４】 微粉の付着している上記粉粒体の上記ゴ
   ムベルト上での転がりを、その粉粒体が定位置で回転走
   行している無端状のゴムベルトに給送されることによっ
   て生起される自然攪拌と、上記ゴムベルトに給送された
   上記粉粒体に外力を付与することによって生起される強
   制攪拌とで行わせる請求項３に記載した粉粒体の微粉除
   去方法。
5. 【請求項５】 上記強制攪拌を、上記ゴムベルトに対設
   された刷毛に、そのゴムベルトに乗って送られてくる微
   粉の付着している上記粉粒体を接触させることによって
   行う請求項４に記載した粉粒体の微粉除去方法。
6. 【請求項６】 定位置で回転走行されるゴムベルトと、
   このゴムベルトの走行往路に対設されてそのゴムベルト
   の上に微粉の付着している粉粒体を給送する給送用シュ
   ートと、この給送用シュートよりも上記走行往路の前方
   位置で上記ゴムベルトに対設されてそのゴムベルトで送
   られてくる上記粉粒体を転がらせる粉粒体攪拌手段と、
   上記走行往路の終部に対設されて上記ゴムベルトの回転
   走行に伴って上記走行往路の終部から排出される粉粒体
   を受け入れる排出用シュートと、上記走行復路に対設さ
   れて上記ゴムベルトに付着している微粉を除去する微粉
   除去手段と、を備えることを特徴とする粉粒体の微粉除
   去装置。
7. 【請求項７】 微粉の付着している粉粒体が、鋳型造型
   法において常温硬化性樹脂がバインダーとして用いられ
   た使用済み鋳物砂である請求項６に記載した粉粒体の微
   粉除去装置。