JPS613631A - 鋳物砂のコンパクタビリテイの自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鋳鉄の砂型に用いられる鋳物砂の水分量をよ
り精密に調整して、コンパクタビリテイを所望指数値に
保持した鋳物砂を自動的に得るようにしてなる鋳物砂の
コンパクタビリテイの自動調整装置に関する。

従来の技術 現在、主型に多用されている生型用の鋳物砂は珪砂、ベ
ントナイト、石炭粉および澱粉などの組成物へ水を加え
て共に混練し、所望指数値のＣ１Ｂとなさしめて使用し
ている。

ところが、主な組成物である珪砂のほとんど（約９５〜
９９％重量）は、型ばらし後に回収した返り砂であり、
この返り砂へわずかな量（約１％重量）の新砂を加えて
砕砂組成物になされるのである。しかるに、該珪砂粒子
側々の表面温度や各々が着有している水分量は、各種工
程の作業環境に影響されてその夫々の粒子で異なってお
り、この温度や着有している水分量の差要因が鋳物砂の
コンパクタビリテイ指数を不均一になしている一因なの
である。

さらに熟練者による鋳物砂の［にぎり］でコンパクタビ
リテイ指数を把握し、管理しているのが多くの鋳物工場
での現状であるが、係る人間の皮膚の感覚による勘での
判断は、個人差や測定時間および雰囲気の変化などによ
っても微妙に変動し、正しいコンパクタビリテイ指数の
測定が困難なのである。

光切Ωｌ伯 本発明は、」−記従来の欠点を除去すべく、鋳物砂のコ
ンパクタビリテイを自動的に調整する装置を新規に創作
したもので、型ばらし後の回収砂及び添加剤などの組成
物からなる鋳物砂に第１次注水を行なってともに混練し
所要時間経過後、混線中の鋳物砂の一部を試料取出しゲ
ートより取出し、ダマ粉砕器でダマを粉砕後、振動を与
えた筒器で篩にかけてこれを通過した鋳物砂を定容積の
容器に入れて重量を測定し、その測定値から混線中の鋳
物砂の所望の重量の差に相当する水分量を、更に加えな
がら目標の重量となすことによって、所望のコンパクタ
ビリテイとなさしめんとするものである。

通常、鋳鉄の砂型に使用される生砂の性状は、一般的に
湿態抗圧力、通気度、硬度、水分、灼熱減量、活性粘度
、コンパクタビリテイで表されるが、近年、コンパクタ
ビリテイは他の生型性質との関係を検討することにより
、粘結剤、添加剤の質、量を決めたり、造型機、混練機
の性質も判定でき、鋳物砂を総合的に評価できる方法と
して広く用いられるようになった。

本発明は土砂のコンパクタビリテイ値と、その卜 砂重量値に相関関係があることに着服し、一定の容器に
入れた生砂の重量を測定し、これを換算することによっ
てコンパクタビリテイ値を調整するため自動化された調
整装置である。すなわち、混練機で適当な時間混線中の
生砂をゲートより適量取出し、その混練砂を砂の性状を
変化させない程度に粉砕機で粉砕後、振動を与えた６メ
ツシユの篩装置にかけ、その篩装置を通過した砂を、予
め砂が付着しない目的で予熱したカップに定容量まで入
れ、これの重量を測定する。その測、定値は予め土砂の
コンパクタビリテイ値とその重量の相関関係 ｙ　”　ａ　ｘ　（ｙ−コンパクタビリテイ値、×＝生
砂重量値１ａ”係数） を記憶した電子制御装置に入力されコンパクタビリテイ
値が算出される。

また、通常使用のコンパクタビリテイレベルでは、コン
パクタビリテイ値とその含有水分にはｙ二ａ＋×＋　（
ｙ−コンパクタビリテイ値、Ｘ゛＝含有水分、ａ゛＝＝
係 数関係があるのでこれを電子制御装置に記憶させ、１−
述の重量から算出されたコンパクタビリテイ値と目を票
とするコンパクタビリテイ値との差に相当する水分量を
電子制御装置より出力させ、混線中−の生砂に追加注水
せしめ目標のコンパクタビリテイの生砂を作るものであ
る。

更に、この装置の働きは自動化されて極めて速やかに行
なうもので、混練機と同ｉｌｌせバッチ毎に繰返し動作
を行なわせしめ良質の生砂を作るものである。

発明の構成及び効果 本発明にかかる鋳物砂コンパクタビリテイの自動調整装
置は、ミキサーに投入した鋳物砂を初期注水で混練した
のち、該混練物の試料を取り出して重量を測定し、該測
定値に基づいて演算した量の追加注水を上記混練物に加
えて鋳物砂のコンパクタビリテイを調整するようにした
ものとして、上記ミキサーより上記試料を切り出す手段
と、該切出手段から一定量の試料の投入を受ける有底計
量容器と、該計量容器の重量を計測する手段と、該計測
手段の出力を受けて上記追加注水量を演算する手段と、
上記計測手段を待機位置と計測位置に移動させる手段と
、計測位置にある計測手段の塵埃を除去する手段と、上
記計量容器を上記切出手段から試料の切出しを受ける切
出位置と、上記計量手段の上方にある引込位置とに移動
させると共に上記引込位置で、下方に計量手段が計測位
置にある時は容器を着脱自在に離して計量手段の上に載
置させる一方、下方に計量手段がない時は、把持した計
量容器を反転させて内部の試料を放出させるように作動
する容器作動手段と、該容器作動手段と上記計量手段の
移動手段、切出手段、計量手段及び演算手段を一定のタ
イミングで順次作動するように制御する手段とを備えて
なることを特徴とするもので、鋳物砂コンパクタビリテ
イを自動的に短時間で高精度に調整できるのは勿論のこ
と、装置全体がコンパクトで既存設備にも容易に設置で
きるものであり、しかも低廉で作り易く故障も少いもの
である。

実亀例 舅、下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明
する。

第１図において、１はミキサーで、上部の投入口１ａよ
り鋳物砂の原材料を投入すると共に、注水器２より一定
量の水を投入して、これらを一定時間混練し、出来た鋳
物砂を下部の取出口１ｂより下方の取出コンベア（図示
せず）に取出すものであるが、本発明では、上記水を第
２図の如く初期の一次注水■と追加の二次注水■に分割
して鋳物砂のコンパクタビリテイの調整を微細に計１）
、かつこの調整作業を自動的に行わんとするものである
。このため、原料Ｇ）を投入するミキサー１の側部に試
料の取出ユニット１０を設けると共に、計量ユニット２
０を備えて、−次注水で混練した鋳物砂のごく一部を試
料として取出ユニットで、計量容器内に一定容積取出し
■、該試料の重量を計量ユニットで計測したのち、該計
測値に基づいて当該試験のコンパクタビリテイを算出す
る■と共に、予め設定した本来必要とする鋳物砂のコン
パクタビリテイと比較して試料すなわちミキサー内の鋳
物砂に追加すべき二次注水の水量を算出して、該水量を
今一度ミキサー内の鋳物砂に加えてのち混練し、ミキサ
ーから所期のコンパクタビリテイを持つ鋳物砂が取り出
せる■ようにしたものである。

第３図に示す如く、ミキサーの側部に設ける試料の取出
ユニン）　１　（ｌは、ミキサー１の側部に設けた開口
に開閉自在に設ける取出ゲート１１と、該ゲートの下方
に設けたグマ粉砕器１２と、該グマ粉砕器の取出口の下
方に備える筒器１３と、該筒器の下方に設ける搬送用コ
ンベア１４とよりなり、」−記取出ケ゛−ト１１を、例
えば電磁装置（図示せず）で開くと、ミキサー１内の鋳
物砂の一部かグマ粉砕器Ｉ２内に投入され、粉砕された
鋳物砂が筒器１３にかがり、一定粒度の鋳物砂がコンベ
ア１４で計量ユニット２０の方へ搬送される。

計量ユニッ）２０は、第３図に示す如く、上記コンベア
１４からの鋳物砂を受取るシュータ２１と、該シュータ
の下方で鋳物砂を満杯に受けとる計量容器２２と、計量
容器２２の上部に浴出した過剰な鋳物砂を掻取る掻取板
２３と、上記計量容器２２の重量を計測するａ−ドセル
２４と、該ロードセル２４を待機位置と計測位置に移動
させるロードセル回転器２５と、上記計量容器２２を着
脱自在に把握するクランプ器２６と、該クランプ器２６
に把持した計量容器２２を正位置と１８ｏ。

の反転位置に反転させるクランプ反転器２７と、上記ク
ランプ器に把持した計量容器を切出位置と引込位置に移
動させるクランププッシャー２８と、引込位置の計量容
器の内周面に熱風を送る熱風発生器２９と、計測位置の
ロードセルの表面に圧風を送るエアーブロー器３０と計
量容器の位置を検出する検出器３１とよりなり、計量容
器を除く他の構成部分は台板３２の上に固定して取り付
けられる。計量容器２２は、有底コツプ状の金属製のも
ので、上部開口部が下部底面より大径の逆円錐体形状を
なし、外周面にさらに勾配を急にした段状のテーバ部２
２ａを設けて、手指状のクランプ器２６が閉じて計量容
器２２を該計量容器２２の外周面の中央に設けたテーパ
部２２ａで把持した時には、クランプ器２６が開いて計
量容器２２を離した時よりも計量容器２２をいく分上方
へ摺動させて上方の位置で把持するようにする。いいか
えると、計量容器２２がクランプ器２６で把持されてい
る時は、計量容器２２の底面は計測位置にあるロードセ
ル２４の上面から離れでいるが、クランプ器２６が開い
て計量容器２２を離すとロードセル２４の上面に計量容
器２２が載置される一方、クランプ器２６が閉じて再び
計量容器２２を把持すると、計量容器２２が持ち上げら
れてその底面がロードセル２４の上面から離れるように
なる。

上記計量ユニット２０のうち、ロードセル２４と熱風発
生器２９とエアーブロー器３０は被駆動部分を構成する
一方、ロードセル回転器２５とクランプ器２６とクラン
プ反転器２７とクランププッシャー２８は可動部分を構
成するが、これらは第５図及び第６図に示す如き手順で
、電磁装置等による電気的なシーケンス又は油圧装置等
による圧力的なシーケンスで第４図に示す如き一連の動
作を行うように制御される。

」二記計量ユニット２０の動作を、８４図（イ）乃至（
チ）について説明すると、まず、初期の状！！！（第４
図（イ））で計量容器２２はクランプ器２６で把持され
ているが、クランプブツシャ−２８により引込位置に位
置する一方、ロードセル２４はロードセル回転器２５の
動作で待機位置に位置し、熱風発生器２９が駆動して熱
風を計量容器２２の内面へ送っている。計量容器２２の
内面を熱風で砂温よりも高い特定温度に保持しておくと
、計量容器２２内に投入した試料を排出する場合にいわ
ゆる砂離れが良くなって、計量容器２２の内面に試料が
付着して残るようなことがなくなる。

この、を態の前において、ミキサー１内に回収砂、添加
剤等の原料と初期注水が投入■され、ミキサー１が駆動
■してこれらを鋳物砂として混練する一方、ダマ粉砕器
１２及び部器１３が予め駆動■される。ミキサー１内で
鋳物砂が一定時間（Ｔ１）混練されてのち、ミキサー側
部開口の取出デート１１を開く■と同時にコンベア１４
を正転駆動○する（第４図（ロ））と、ミキサー１内の
鋳物砂が一部試料として側部開口からコンベア１４上に
取り出され＠、シーータ２１を通って下方の取出フンベ
ア（図示せず）へ落下される。試料としての鋳物砂がコ
ンベア１４に一定時間（Ｔ２）取り出されてのち、クラ
ンププッシャー２８が前進駆動［有］されて、クランプ
器２６に把握−れた計量容器２２力弓１込位置より切出
位置へ移動■され、一定時間（Ｔ２）後にシュータ２１
から落下する試料が計量容器２２に投入■される（第４
図（ハ））。計量容器２２内に試料が満杯になるまで投
入されると、クランププッシャー２８が後退駆動＠され
て、クランプ器２６に把握した計量容器２２が切出位置
より引込位置へ戻されるが、この移動時に掻取板２３が
計量容器２２の上面と接触して、計量容器２２の上部に
浴出した過剰な鋳物砂を掻取って■引込位置へ戻った計
量容器２２には、その内部の一定容積内に一定体積の試
料が充填されているようになる（第４図（ニ））。この
時取出ゲート１１が閉じてコンベア１４が逆転すると共
に、ロードセル回転器２５が正転■してロードセル２４
を待機位置から計測位置へ移動させると同時に、エアー
ブロー器３０を駆動ｄ）して計測位置に外だロードセル
２４の上面の異物を除去するように圧風を送って清掃す
る一方（第４図（ホ））、熱風発生器２９を停止＠させ
る。

ついで、エアーブロー器３０が停止してのち、クランプ
器２６が開いてＯ計量容器２２を離すと、該計量容器２
２がロードセル２４の上面に載置され（第４図（へ））
、ロードセル２４が計量容器２２内の試料の重量を測定
■して、該重量に相当しすこ電気信号を演算装置４０へ
入力■する。ロードセル２４が計量を完了すると、クラ
ンプ器２６が閉じ、再び計量容器２２を把持■してロー
ドセル２４より計量容器２２を持ち上げてから、ロード
セル回転器２５が逆転■してロードセル２４を待機位置
へ移動させてのち、クランプ反転器２７が作動してクラ
ンプ器２６に把持した計量容器２２を１８０°回転Ｏし
て上部開口を下方に向けて容器２２内の試料を全て下方
の取出コンベアへ排出する（第４図（ト））。計量容器
２２内の全試料が排出されてρち、クランプ反転器２７
が逆転作動してクランプ器２６に把持した計量容器２２
をその開口を上部に向けた初めの位置へ戻って■試料計
量の一サイクルが終る（第４図（チ））。

また、上記の如く、演算装置４０へ試料重量の電気信号
が入力されると、演算装置４０に予め入力されている本
来混練した鋳物砂に必要とする所期のフンバッタビリテ
ィの値（ＷＴ）と、上記試料重量から算出したその時の
コンパクタビリテイの値（Ｗｉ’ｌ）を比較して、Ｗ　
Ｔ　＞　Ｗ　Ｔ　］の時には、ミキサー１内の鋳物砂に
不足している追加すべき注　−水量を算出■して、注水
器２から追加の二次注水をミキサー内の鋳物砂に加えて
今一度一定時間（Ｔ３）混練し、出来た所定のコンパク
タビリテイを持つ鋳物砂を取出口から取出コンベア」二
に取り出す■ようにする。このようにして、取出ユニン
ト１０で一次注水の鋳物砂の一部を試料として切り出し
、計量ユニット２０で試料の重量を自動的に精密に計測
し、演算装置４０で試料の重量と、所期値により二次注
水量を算出し、該算出した量の二次注水を鋳物砂に加え
て混練し、所期のコンパクタビリテイを持つ鋳物砂を確
実に得ることができるものである。

」二記実施例に詳記した如く、本発明にかかる鋳物砂コ
ンパクタビリテイの自動調整装置は、ミキサーに投入し
た鋳物砂を初期注水で混練したのち、該混練物の試料を
取り出して重量を測定し、該測定値に基づいて演算した
量の追加注水を上記混練物に加えて鋳物砂のコンパクタ
ビリテイを調整するようにしたものとして、上記ミキサ
ーより上記試料を切り出す手段と、該切出手段から一定
量の試料の投入を受ける有底計量容器と、該計量容器の
内面を加熱する手段と、該計量容器の重量を計測する手
段と、該計測手段の出力を受けて上記追加注水量を演算
する手段と、上記計測手段を待機位置と計測位置に移動
させる手段と、計測位置にある計測手段の塵埃を除去す
る手段と、」二記計量容器を上記切出手段から試料の切
出しを受ける切出位置と、上記計量手段の上方にある引
込位置とに移動させると共に上記引込位置で、下方に計
量手段が計測位置にある時は容器を着脱自在に離して計
量手段の上に載置させる一方、下方に計量手段がない時
は、把持した計量容器を反転させて内部の試料を放出さ
せるように作動する容器作動手段と、該容器作動手段と
上記計量手段の移動手段、切出手段、計量手段及び演算
手段を一定のタイミングで順次作動するように制御する
手段とを備えてなることを特徴とするもので、簡単な構
成で所期の目的を達成し得るものであり、かつ調整装置
全体がコンパクトに構成できるために、既存設備にも容
易に装備することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかる調整装置を装置したミキサーの
機略説明図、第２図は第４図のミキサーの動作を説明す
る７０−図、第３図は調整装置の概略を示す斜視図、第
４図（イ）乃至（チ）は調整装置の動作を示す説明図、
第５図は第３図の調整装置の動作を説明するフロー図、
第６図はミキサーと調整装置の動作を説明するタイムチ
ャート図である。 １・・・ミキサー、１０・・・取出ユニット、２０　用
計量ユニット、４０・・・演算装置、１１・・取出ゲー
ト、１２・・・ダマ粉砕Ｈ１１４・・・コンベア、２１
・・・シュータ、２２・・・計量容器、２３・・・掻取
板、２４・・・ロードセル、２５・・・ロードセル回転
器、２６・・・クランプ器、２７・・・クランプ反転器
、２８・・・クランププッシャー、２９・・・熱風発生
器、３ｏ・・・エアーブロー器、３１・・・検出器、３
２・・・台板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミキサーに投入した鋳物砂を初期注水で混練した
   のち、該混練物の試料を取り出して重量を測定し、該測
   定値に基づいて演算した量の追加注水を上記混練物に加
   えて鋳物砂のコンパクタビリティを調整するようにした
   装置として、上記ミキサーより上記試料を切り出す手段
   と、該切出手段から一定量の試料の投入を受ける有底計
   量容器と、該計量容器の重量を計測する手段と、該計測
   手段の出力を受けて上記追加注水量を演算する手段と、
   上記計測手段を待機位置と計測位置に移動させる手段と
   、上記計量容器を上記切出手段から試料の切出しを受け
   る切出位置と、上記計量手段の上方にある引込位置とに
   移動させると共に上記引込位置で、下方に計量手段が計
   測位置にある時は容器を着脱自在に離して計量手段の上
   に載置させる一方、下方に計量手段がない時は、把持し
   た計量容器を反転させて内部の試料を放出させるように
   作動する容器作動手段と、該容器作動手段と上記計量手
   段の移動手段、切出手段、計量手段及び演算手段を一定
   のタイミングで順次作動するように制御する手段とを備
   えてなることを特徴とする鋳物砂のコンパクタビリティ
   の自動調整装置。