JPS6150701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳型造型に供する砂の加温装置に関す
る。

鋳型を造型するための骨材である砂粒を結合す
る粘結剤は無機質、有機質を問わず、造型時の硬
化反応速度が熱影響を受けるものであることは周
知のとおりである。特に、寒冷時には粘結剤を添
加、混合した混練砂を用いて鋳型を造型する際、
混練砂が低温であるため、硬化に要する時間が長
くなり、生産性を低下させる要因となつている。

従つて、所定の硬化時間を維持する目的で、寒
冷時には造型中の鋳型に熱風あるいは温風を通気
する方法、砂ミキサー内に温風を送気する方法、
ミキサーを加温する方法、粘結剤を加温する方
法、又は砂粒を加熱する方法等が単独で又は併用
して実施されているが、砂粒の熱容量が大である
ため、効果的な手段として、砂粒を加熱する方法
を採用している例が多く見受けられる。

砂粒を加熱する方式としては、下方よりスクリ
ーンを通して熱風を送風し、内部の砂粒を浮遊、
流動させながら加温し、加温された砂粒をオーバ
ーフローさせる流動方式が知られているが、この
流動加熱方式には下記のような諸欠陥がある： (イ) バツチ式ミキサーに砂を供給する場合、加温
器から排出する温砂の排出流量が少ないのでバ
ツチ計量するためには長時間を要し、ミキサー
の混練サイクルを長くする要因となる。

(ロ) 温砂排出口からは微粉を含んだエアーも排出
されるので環境が悪くなる。

(ハ) 砂粒を浮遊流動させるためのエアーは、比較
的高圧であり、砂中の微粉或いは微粒分を散逸
させ易いので砂の粒度構成が悪くなる。

(ニ) 装置が高いものとなり、関連設備とのレイア
ウトが難しくなる場合がある。

(ホ) エアー排気口から排出されるエアーは若干の
熱量を保有しているが、有効に再利用されるこ
となく、エネルギーが無駄になる。

(ヘ) 砂加温室の上方に排砂口があるため、投砂口
から砂を供給しない限り、温砂は排出されな
い。従つて、稼動途中に異種の砂に切換える必
要のある場合は加温室内で混つてしまう不都合
がある。

(ト) ヒーターが裸であるため、砂粒のタンブリン
グによつて摩耗しやすく、断線、短絡の危険性
がある。

また、ヒーターを耐摩耗の保護管に入れる場合
は、熱交率が低下する。

本発明者は、前述の如き従来方式の諸欠陥を改
善するため、種々研究、実験の結果本発明砂加温
器の開発に成功したものであり、本発明の技術的
構成は前記特許請求の範囲各項に明記したとおり
である。

本発明の具体的数例を示す添付面図に基いて更
に詳細に説明する。

第１図は本発明砂加温器の一具体例を示す縦断
面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線に沿つた部分断
面側面図である。

図面において、Ａは原砂ホツパーであり、下部
が截頭錐体状（又は漏斗状）１０としてあり、截
頭部に砂補給シヤツター１を具備し、該砂補給シ
ヤツター１はシリンダー１′の作動により摺動、
開閉する機構としてある。２４及び２５はレベル
スイツチであり、装入された原砂レベルの検知用
である。

前記砂補給シヤツター１は下記のような作用、
効果を奏する、即ち： (a) 加温室Ｂから計量ホツパーＣへ温砂排出後加
温室Ｂ内の砂不足分を補給する。

(b) 原砂供給がエアー輪送の場合は、この輪送用
エアー圧の加温室Ｂ内への影響を防止する。

(c) 加温室Ｂ内の砂は若干であるが浮遊流動状態
であるので、原砂が必要以上に加温室内に流入
して上方空洞部を充満すると、砂の加温効果が
悪くなる。従つて、一定量以上の原砂の流入を
防止する。

Ｂは加温室であつて、原砂ホツパーＡの截頭錐
体部１０を包囲して下方に延在し、流下する原砂
を加温するために下記の如き各機構を内蔵してい
る： 加温室Ｂの最上段には流下する原砂を分配、変
流させる第２図に示す如く断面山形のデフレクタ
ー９が配設してあり、温風通過用の多数の穿孔が
施してある。このデフレクター９の下方に熱交換
器５を配置し、該熱交換器５はヒーター６を内蔵
し、入気口Ｄを有し、多数のバツフル７を内設し
又は多数の鋼球を挿入して熱交換率を向上させる
構造としかつ下部に温風噴出ヘツド８への連通部
がある。該温風噴出ヘツド８は第３図に示す如き
構造が好ましく、噴出管の下面に多数の噴出口Ｅ
を具備している。熱交換器５と噴出ヘツド８とは
第３図に斜視図で示す如き構成が好ましく、温風
の流れは第３図に矢印で示してある。

加温室上方側部には点検口を兼ねたフイルター
ケーシング１２（着脱式又は開閉式）が設けてあ
り、バイブレーター１３を具備するフイルターエ
レメント１１が内蔵してある。尚、２３は検温体
であり、砂温のコントロールに用いる。

加温室Ｂの上部は原砂ホツパーＡの錐体部１０
の外周に空洞を形成するように接続してあり、温
風が砂中に均等に拡散し得る構成としてある。

前記加温室Ｂの下方には、シリンダー２′で摺
動、開閉する計量シヤツター２を介して計量ホツ
パーＣが接続してある。該計量シヤツター２には
計量パイプ３が設けてある。計量ホツパーＣに流
入する砂は安息角により、加温室Ｂから計量ホツ
パーＣへの砂の流入が停止される。従つて、計量
パイプ３は計量ホツパーＣ内に必要とする砂の量
により、該パイプ３を交換し得るように着脱自在
としてある。計量ホツパーＣの下端部には排出ゲ
ート４があり、造型機のミキサーへの供給口とな
る。

第４図は前述した砂加温器にブロアー１８を連
結した態様を示す略図である。

加温器の上部外側に設けた前述した排気口Ｆに
連通するブロアー１８の吸引口Ｈにはフイルター
機構が設けてある。このフイルター機構はフイル
ターケーシング１６内にバイブレーター２０を有
するフイルターエレメント１７が内蔵してあり、
その開口部Ｇが前記排気口Ｆに管路により連通し
てある。尚、吸引口Ｈと開口部Ｇにはフイルター
エレメント１７の目詰りをチエツクするためにマ
ノメーター２２に接続した風圧検出体２１を夫々
設けてある。ブロアー１８の排出口Ｋにはシリン
ダー１９′で作動するダンパー１９があり、ダン
パー１９の開度は所要風量に調節しうるような機
構としてあり、排出口Ｋは加温器の入気口Ｄと管
路により連通してある。

本発明砂加温器は以上の如き構成からなつてい
るが、その作動態様を次に詳述する。

原砂１４はベルトコンベヤー、エアー輸送、バ
ケツトエレベーター等各種手段により原砂ホツパ
ーＡに供給する。原砂ホツパーＡ内の砂量は上、
下限レベルスイツチ２４及び２５によつて検出
し、砂量の過不足をコントロールする。

ブロアー１８を作動し、Ｋ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→
Ｈ→Ｊの閉回路に送風を開始し、ヒーター６を加
熱し温風を発生させる。尚、Ｊはブロアー排出
部、Ｋは排出口である。

原砂ホツパーＡの砂補給シヤツター１を開き所
定量の原砂１４を加温室Ｂに落下させる。原砂１
４はデフレクター９により加温室Ｂ内に適当に分
散されながら落下し、噴出口Ｅより噴出される温
風により加温され、浮遊流動状で加温室Ｂ内に堆
積される。原砂の加温に用いられた温風はフイル
ターエレメント１１を通して随伴する微粉状の砂
を除去され、排気口Ｆより、ブロアー１８に付設
されたフイルターケーシング１６の開口部Ｇに吸
引され、更にフイルターエレメント１７により再
度過され、ブロアー１８の吸引口Ｈより吸引、
循環される。

加温された砂１５は計量シヤツター２を開いて
計量ホツパーＣに所定量供給される。前述の如
く、計量シヤツター２の下面には交換可能の計量
パイプ３が取付けてあり、砂の安息角によつて計
量ホツパーＣ内えの砂の流入は自動的に停止され
る。即ち、前記計量パイプの長さ又は内径を適当
に選択することにより、任意の砂量（一造型サイ
クルに必要な砂量）を安定的に計量し得る機構と
してある。計量シヤツター２は計量パイプ３の下
端で砂の流入が安息角で停止した後、即ち、予じ
め所要時間をセツトしたタイマーの完了信号によ
つて閉じる。

尚、計量シヤツター２が開いている間は、ブロ
アー１８の排気口Ｊをダンパー１９で閉じ、加温
室Ｂ内から計量パイプ３内へエアーが噴出するの
を防止し、計量精度を正確ならしめる。

計量ホツパーＣ内の加温砂１５はゲート４を開
いて、砂とバインダー等の混合用のミキサーに所
定量供給する。なお、ゲート４の開度を加減し
て、常時「開」としておくことにより連続的に加
温砂１５を排出することができるので連続ミキサ
ー用としても用いることができる。この場合、計
量ホツパーＣ内の砂の減量分は計量シヤツター２
の操作によつて補給される。

尚、フイルターケーシング１２は着脱自在又は
開閉式とすることにより加温室Ｂの点検扉として
兼用し得る。

又、各フイルターエレメント１１，１７に付設
したバイブレーター１３，２０はフイルターエレ
メントの目詰りを清掃するために常時又は随時作
動させる。

更に、加温室Ｂへ送気するエアーの風量はダン
パー１９に設けた調整ネジ（図示せず）等によつ
て所定風量に設定することができる。

本発明は前述の如き構成からなつており、奏せ
られる作用、効果は次のとおりである： (1) 原砂ホツパーＡ、加温室Ｂ、計量ホツパーＣ
をコンパクトに１体化した砂加温器に他に類を
見せないものであり、背も低く関連設備とのレ
イアウトが容易である、 (2) 周知の加温器のように、原砂ホツパー、計量
ホツパー及び集塵機を必要としないので設備費
が軽減される、 (3) バツチ式ミキサーにも、連続ミキサーにも適
用できるので用途が広い、 (4) 加温室に送風されるエアーは従来の加温器に
比べ低圧であり、塵埃発生量が少なく、且つ、
微粉、微粒が散逸しないので砂の粒度構成が損
なわれることがない。また、フイルターの清掃
頻度も少なくて済む、 (5) 従来の加温器のように投砂口から排砂口迄エ
アーで砂を運ぶ必要がないので、砂を浮遊流動
させるエアーの風量、風圧は比較的低くて済
む、 (6) 砂を加温するためのエアーがブロアー→熱交
換器→砂→フイルター→ブロアーと循環するク
ローズドシステムであるので以下の利点があ
る。

(イ) 外部に塵埃が放出されることがない、 (ロ) 砂中を通過したエアーが若干の余熱を保有
している場合でも再び砂中に導けれるので熱
エネルギーは有効利用され省エネルギー化さ
れる。

(ハ) ブロアー１８へ吸引されるエアー中に若干
の微粉があつたとしても、噴出ヘツド８から
容易に排出され砂中に戻される。従来装置の
ように帆布が目詰りするようなことがない。

(7) ヒーターが砂に直接接触しないので断線、短
絡の危険がなく、寿命も長い、 (8) 熱交換器が加温室Ｂの砂中に挿入されている
ので熱交換器からの放熱は有効利用される、 (9) 熱交換器に接触する砂は下方から上昇して来
るエアーによつて流動するので砂温が局部的に
高くなる恐れがない、 (10) 噴出ヘツド８、噴出口Ｅ、デフレクター９は
砂中に温風が均等に分散されるように効果的に
配置されており、且つ温風によつて加温室内の
砂が浮遊流動するので砂温が均一になる、 (11) 砂計量シヤツター２及びゲート４からそれぞ
れ短時間で排砂されるのでミキサーの混練サイ
クルに影響を及ぼさない、 (12) 砂計量シヤツター２及びゲート４が開く時は
ダンパー１９を閉じてエアーを遮断するので砂
加温器から排砂される時に吹出すことがない、 (13) 図示の例の熱交換器５は双頭式で、噴出ヘ
ツド８を各３個有しているが砂加温器のサイズ
によつて熱交換器５及び噴出ヘツドの数を各々
増減することは可能である、 (14) 計量ホツパーＣは、計量パイプ３を任意の
長さに変更することにより、所望量の砂を安定
的に計量することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明砂加温器の一例を示す縦断面
図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線に沿つた部分断面
側面図、第３図は熱交換器と温風噴出ヘツド内に
おける温風の流れを示す略図、第４図は砂加温器
とブロアーとの連結状態を示す部分断面図であ
り、図中、Ａは原砂ホツパー、Ｂは加温室、Ｃは
計量ホツパー、Ｄは入気口、Ｅは噴出口、Ｆは排
気口、Ｇは開口部、Ｈは吸引口、Ｊはブロアー排
出部、Ｋは排出口、１は砂補給シヤツター、２は
計量シヤツター、３は計量パイプ、４はゲート、
５は熱交換器、６はヒーター、７はバツフル、８
は噴出ヘツド、９はデフレクター、１０は截頭円
錐体、１１，１７はフイルターエレメント、１
３，２０はバイブレーター、１２，１６はフイル
ターケーシング、１４，１５は砂、１８はブロア
ー、１９はダンパーをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部が截頭錐体状で該截頭部に砂補給シヤツ
   ターを具備する原砂ホツパーと、該原砂ホツパー
   の截頭錐体部を包囲して下方に延在し、計量シヤ
   ツターを介して計量ホツパーに連結した加温室と
   からなり、該加温室には上部にデフレクターを内
   設し、その下方に入気口を有しかつヒーターを内
   蔵する熱交換器と該熱交換器に連通する噴出ヘツ
   ドを内設し、排気口を上方に設けたことを特徴と
   する鋳型造型用砂の加温器。 ２ 計量シヤツター下面に交換可能の多数の計量
   パイプを設けた特許請求の範囲第１項記載の鋳型
   造型用砂の加温器。 ３ 噴出ヘツドの下面に多数の噴出口を設けた特
   許請求の範囲第１項記載の鋳型造型用砂の加温
   器。 ４ デフレクターに多数の穿孔を設けた特許請求
   の範囲第１項記載の鋳型造型用砂の加温器。 ５ 熱交換器内に多数のバツフルを内設し又は多
   数の鋼球を挿入した特許請求の範囲第１項記載の
   鋳型造型用砂の加温器。 ６ 排気口に付設したフイルターケーシングを着
   脱又は開閉式とした特許請求の範囲第１項記載の
   鋳型造型用砂の加温器。 ７ 下部が截頭錐体状で該截頭部に砂補給シヤツ
   ターを具備する原砂ホツパーと、該原砂ホツパー
   の截頭錐体部を包囲して下方に延在し、計量シヤ
   ツターを介して計量ホツパーに連結した加温室と
   からなり、該加温室には上部にデフレクターを内
   設し、その下方に入気口を有しかつヒーターを内
   蔵する熱交換器と該熱交換器に連通する噴出ヘツ
   ドを内設し、排気口を上方に設け、該砂加温器の
   前記排気口をフイルター機構を介してブロアーの
   吸引口に連通し、かつ該ブロアーの排出口をダン
   パーを介して砂加温器の入気口に連通して閉回路
   を形成したことを特徴とする鋳型造型用砂の加温
   器。