(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練機の側壁面の所定高さに孔を明けて設けた砂サンプリング口と、該砂サンプリング口に開口部を一致させると共に該混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒と、該混練機の側壁面と接線方向に平行な面を有する固定支持板に取り付けられたモ−タに連結されるとともに、前記ガイド筒の内周壁面と所定の間隙を保って貫通し、さらに、先端が前記混練機の内部まで延びているサンプリングスクリュ−と、を備えた砂供給装置により混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する方法において、
前記サンプリングスクリューの外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上に、サンプリングスクリュ−の仮想中心に平行に設けたほぐし棒によって、サンプリング砂を更にほぐすと共に前記混練機からの砂押出し圧力の変化に対応して前記サンプリングスクリュ−の回転数を変更することを特徴とする混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法。
【請求項２】
前記混練機が混練機の底面へ圧力をかけながら混練する方式であり、前記混練機の周速１５０〜２５０ｍ／分、スクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合にサンプリングスクリューの回転数が５００〜９００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１に記載の混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法。
【請求項３】
前記混練機が混練機の側面へ圧力をかけながら混練する方式であり、混練機の周速が３００〜５００ｍ／分、スクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合にサンプリングスクリューの回転数が５００〜９００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１に記載の混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法。
【請求項４】
混練機の側壁面の所定高さに孔を明けて設けた砂サンプリング口と、前記砂サンプリング口に開口部を一致させると共に該混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒と、該混練機の側壁面と接線方向に平行な面を有する固定支持板に取り付けられたモ−タに連結されるとともに、前記ガイド筒の内周壁面と所定の間隙を保って貫通し、さらに、先端が前記混練機の内部まで延びているサンプリングスクリュ−と、を備えた砂供給装置により混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給装置において、
前記サンプリングスクリューの外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上に、更にほぐし棒をサンプリングスクリュ−の仮想中心に平行に設けると共に、前記混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒の長さが、１００ｍｍから１５０ｍｍであることを特徴とする混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混練機の側壁面に設けた砂供給装置によってサンプリング用砂を混練機から砂性質試験装置に供給する砂供給方法及びその砂供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋳物砂の混練状態を制御するため、混練機内のサンプリング用砂を混練中にサンプリングし、サンプリングした混練砂の性質を計測し、この計測結果に基づいて鋳物砂の混練状態を制御することは特開平９−２４４３８号公報等で公知である。
しかしながら、混練機内の側壁面に設けた砂供給装置によってサンプリング用砂を混練中にサンプリングする砂供給方法が適当でないと、計測値が安定しないという問題があった。
たとえば、ＣＢ（コンパクタビリティ）値を計測する場合において、サンプリングスクリュ−の回転が遅いと砂だまができたり、ほぐし効果がでなかったりした。そしてサンプル砂の中に砂だまが入るとＣＢ値が不安定になる。サンプリングスクリュ−の回転が速すぎると砂が飛び散るとともに、スクリュ−の摩耗が早かった。
また、サンプリングスクリュ−の回転が適当でない場合には、現在オフラインで慣用されている砂性質計測装置で用いるサンドランマを用いて計測したＣＢ値と、スクイズ圧縮を用いて計測したＣＢ値との相関がくずれてしまっていた。これでは、慣用されているＣＢ値との比較検討ができず砂性質の管理基準が多くなり管理が煩雑になるという問題があった。
したがって、従来のサンプリング用砂の供給方法では必ずしも慣用の砂性質計測装置とのＣＢ値の相関が得られなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、サンプリング砂の中に砂だまが混入せず、かつ慣用の砂性質計測装置とのＣＢ値の相関が得られるサンプリング用砂を混練機から砂性質計測装置に供給する砂供給方法及びその砂供給装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するのための手段】
上記の目的を達成するために、本発明における混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法は、混練機の側壁面の所定高さに孔を明けて設けた砂サンプリング口と、該砂サンプリング口に開口部を一致させると共に該混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒と、該混練機の側壁面と接線方向に平行な面を有する固定支持板に取り付けられたモ−タに連結されるとともに、前記ガイド筒の内周壁面と所定の間隙を保って貫通し、さらに、先端が前記混練機の内部まで延びているサンプリングスクリュ−と、を備えた砂供給装置により混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する方法において、
前記サンプリングスクリューの外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上に、サンプリングスクリュ−の仮想中心に平行に設けたほぐし棒によって、サンプリング砂を更にほぐすと共に前記混練機からの砂押出し圧力の変化に対応して前記サンプリングスクリュ−の回転数を変更することを特徴とする。
【０００５】
即ち、本発明は、混練が進むに従い、混練機の回転抵抗及びサンプリング用砂の砂押出し圧力が異なることにより、サンプリング状態が変化することに着目してなされたものである。そして、このサンプリング状態は、砂押出し圧力の変化に対応してサンプリングスクリュ−の回転数を変更することにより調整できることに着目したのである。この知見から本発明はなされたものである。
本発明の混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法によれば、適正な砂供給が実現でき、慣用の砂性質計測装置とのＣＢ値の相関が得られるサンプリング用砂の砂供給になる。
【０００６】
そして、混練機が混練機の底面へ圧力をかけながら混練する方式である場合には、前記混練機の周速１５０〜２５０ｍ／分、スクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合にサンプリングスクリューの回転数が５００〜９００ｒｐｍであることが好ましい。また、混練機が混練機の側面へ圧力をかけながら混練する方式であり、混練機の周速が３００〜５００ｍ／分、スクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合には、サンプリングスクリューの回転数が５００〜９００ｒｐｍであることが好ましい。
【０００７】
本発明の混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給方法によれば、適正なサンプリングが実現でき、慣用の砂性質計測装置との相関が得られるＣＢ値の測定となる。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために本発明における混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給装置は、混練機の側壁面の所定高さに孔を明けて設けた砂サンプリング口と、前記砂サンプリング口に開口部を一致させると共に該混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒と、該混練機の側壁面と接線方向に平行な面を有する固定支持板に取り付けられたモ−タに連結されるとともに、前記ガイド筒の内周壁面と所定の間隙を保って貫通し、さらに、先端が前記混練機の内部まで延びているサンプリングスクリュ−と、を備えた砂供給装置により混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給装置において、
前記サンプリングスクリューの外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上に、更にほぐし棒をサンプリングスクリュ−の仮想中心に平行に設けると共に、前記混練機の側壁面から外側に設けたガイド筒の長さが、１００ｍｍから１５０ｍｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の混練機から砂性質計測装置にサンプリング用砂を供給する砂供給装置を使用することにより、砂だまの混入をなくすと共にほぐし効果をださせて、適正なサンプリングが実現でき、慣用の砂性質計測装置との相関が得られるＣＢ値の測定となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図１は、混練機とＣＢ値計測機構とを結ぶ砂供給装置の構成例を示す概要図である。図２は、図１の右側断面概要図である。
【００１１】
混練機１０の側面には本発明に係る砂供給装置２０が設けられている。この砂供給装置２０により、混練中の鋳物砂を採取するものであり、この砂供給装置２０の下部には、ＣＢ値計測装置としての砂試験器３０が配置されていて、このＣＢ値計測装置としての砂試験器３０は、鋳物砂のＣＢ値計測手段３１と鋳物砂により成形された試料鋳型の水分及び砂温度を計測する水分砂温度計測手段３２とを兼ねている。該ＣＢ値計測手段３１と水分砂温度計測手段３２は、電気的にそれぞれ記憶手段に接続されている。さらに、該記憶手段は電気的に演算手段が接続されており、この演算手段はＣＢ制御手段に電気的に接続されている。
【００１２】
以下、各手段を詳細に述べる。図において、サンプリング用砂を供給する砂供給装置２０は、混練機１０の側壁面の所定高さに孔を明けて設けた砂サンプリング口１１と、前記砂サンプリング口１１に開口部を一致させると共に該混練機１０の側壁面から外側に設けたガイド筒２１と、該混練機１０の側壁面と接線方向に平行な面を有する固定支持板２２に取り付けられたモ−タ２３に連結されるとともに、前記ガイド筒２１の内周壁面と所定の間隙を保って貫通し、さらに、先端が前記混練機１０の内部まで延びているサンプリングスクリュ−２４と、を備えている。
【００１３】
そして、前記ガイド筒２１内には、前記サンプリングスクリュー２４の外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上に更にほぐし棒２５をサンプリングスクリュ−２４の仮想中心に平行に設けると共に、前記混練機１０の側壁面から外側に設けたガイド筒２１の長さが、１００ｍｍから１５０ｍｍになっている。
【００１４】
そして、前記混練機１０からの砂押出しロ−ラ圧力の変化に対応して前記サンプリングスクリュ−２４の回転数を変更することができる。本実施例では、混練機１０の図示されない加圧ロ−ラが混練機１０の底面へ圧力をかけながら混練する方式であり、前記混練機１０の周速１５０〜２５０ｍ／分、サンプリングスクリュ−２４のスクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合に、サンプリングスクリューの回転数を５００〜９００ｒｐｍとした。
【００１５】
ＣＢ値計測装置としての砂試験器３０は、試験筒３３に定量の鋳物砂を計量、投入し、この鋳物砂を圧縮した場合に鋳物砂が沈んだ割合を計測するものである。具体的には、特公平１−１５８２５号公報により公知にされている砂試験器を利用する。試料鋳型の水分砂温度計測手段３２は、以下の手段からなる。試験筒３３に定量の鋳物砂を計量し、この鋳物砂を圧縮して例えば円柱形の試料鋳型を作る。試料鋳型の大きさは５０φ×５０Ｈとした。次にこの試料鋳型を上下から圧縮し、この時の水分及び砂温度を計測する。具体的には、電気抵抗により水分を計測し、熱電対で試料鋳型の砂温度を計測する。この水分砂温度計測手段３２は、例えば、電極を、鋳物砂を圧縮する試験筒３３の離れた曲面に設け、また、試験筒３３の一面に熱電対を取り付けたものである。なお、熱電対は混練機側壁に設け、その先端を混練機内に僅かに伸ばした構成でも良い。
【００１６】
記憶手段及び演算手段は、マイクロコンピュータを用いた。ＣＢ制御手段は、混練機１０により鋳物砂の混練が開始されると、その鋳物砂の性状が砂試験器３０により測定され、その測定結果が制御手段に送られて混練中の鋳物砂がＣＢ目標値に達するのに必要な注水量が算出され、それに応じて水タンク又は給水管から注水をするものである。ＣＢ制御手段は、例えば、実公昭６３−３４７７５号公報により公知である。
【００１７】
上記のように構成された装置の動作について述べる。サンプリング用砂を供給する砂供給装置２０は、混練機１０の側面に設置され、サンプリングスクリュ−２４により鋳物砂をほぐしながら採取する。即ち、前記混練機１０が、混練機１０の底面へ加圧ロ−ラにより圧力をかけながら混練する方式であり、前記混練機１０の周速１５０〜２５０ｍ／分、サンプリングスクリュ−２４のスクリュ−リ−ドが２０ｍｍ〜７０ｍｍである場合に、サンプリングスクリュー２４の回転数は５００〜９００ｒｐｍが好適である。
【００１８】
前記サンプリングスクリュー２４の外周円よりも大きな外周円上の２カ所以上にサンプリングスクリュ−２４の仮想中心に平行に設けたほぐし棒２５によって、サンプリング砂をほぐすことにより、砂だまを確実に砕くという利点がある。
【００１９】
更に前記混練機１０の側壁面から外側に設けたガイド筒２１の長さを１００ｍｍから１５０ｍｍにすることにより、さらに砂だまくだきが効果的に行われるという利点がある。
【００２０】
この鋳物砂をＣＢ値計測装置である砂試験器３０の試験筒３３に投入し、ＣＢ値を計測し、同じＣＢ値の鋳物砂による試料鋳型を作成し水分及び砂温度を計測する。ついで、ＣＢ値、水分及び砂温度のデータを記憶手段に記憶する。そして、予め定めたＣＢ目標値を使い、ＣＢ制御手段により、その混練中の鋳物砂に対する注水量を制御する。
以上のように、本発明により、サンプリング用砂の砂供給方法によりコンパクタビリティを計測し、ＣＢ値を監視してＣＢ制御をするのである。
この結果、本発明にかかるサンプリング用砂の砂供給方法及びＣＢ値計測装置である試験器３０により、慣用の砂性質計測装置とのＣＢ値の相関が得られたことが確認できた。
【００２１】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明は、混練機の側壁面に備えられるサンプリング砂の砂供給装置として、いわゆる引出方式の砂供給装置に加えて、ほぐし棒をサンプリングスクリュ−に平行に設けると共に混練機からの砂押出し圧力の変化に対応して前記サンプリングスクリュ−の回転数を変更させる方法を採用したことから、サンプリング用砂の中に砂だまが混入することがなくなり、かつ慣用の砂性質計測装置とのＣＢ値の相関が得られるなど鋳物業界に与える効果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面概略図である。
【図２】図１の右側断面を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  混練機
１１  砂サンプリング口
２０  砂供給装置
２１  ガイド筒
２２  固定支持板
２３  モ−タ
２４  サンプリングスクリュ−
２５  ほぐし棒
３０  砂試験器
３１  ＣＢ値計測手段
３２  水分砂温計測手段
３３  試験筒
【図１】
0003638137.tif 000002
【図２】
0003638137.tif 000003