(57)【要約】【課題】成形プロセスを妨げることなしに、成形機の金型にこびり付いた残渣を能率良く除去する清掃方法を提供する。【解決手段】上型ライナー６と下型４を備えて、下型４に充填された配合を上型ライナー６と下型４で挟んでプレスするとともに、待機位置と充填位置を往復して、下型４に配合を充填するチャージャー１４を備える成形機１において、チャージャー１４に、上型ライナー６及び下型ライナー９に当接する回転ブラシ１６と、上型ライナー６及び下型ライナー９に向けて洗浄液を噴射する上向き洗浄ノズル１７及び下向き洗浄ノズル１５を備えて、チャージャー１４が前進する際に下型ライナー９を清掃し、チャージャー１４が後退する際に上型ライナー６を清掃する。【選択図】図１
2011056733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型からなる金型と、待機位置と充填位置を往復して前記下型の内部に配合を充填するチャージャーを備えるとともに、
前記チャージャーの前記充填位置側に配置されて前記チャージャーと同期して水平移動する回転ブラシと、
前記回転ブラシを高位置と低位置の間で昇降させるブラシ昇降手段と、
前記回転ブラシより更に前記充填位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を上向きに噴射する上向き洗浄ノズルと、
前記回転ブラシより前記待機位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を下向きに噴射する下向き洗浄ノズルと
を有する成形機の前記金型の清掃方法において、
前記チャージャーが前記待機位置から前記充填位置に進入する際に、前記回転ブラシを下降させて前記下型に当接させるとともに、前記下向き洗浄ノズルから前記下型に向けて前記洗浄液を噴射し、
前記チャージャーが前記充填位置から前記待機位置に退出する際に、前記回転ブラシを上昇させて前記上型に当接させるとともに、前記上向き洗浄ノズルから前記上型に向けて前記洗浄液を噴射する
ことを特徴とする成形機の金型の清掃方法。
【請求項２】
前記金型の表面を前記洗浄液で湿潤させた後に、前記回転ブラシを前記金型の湿潤された表面に当接させる
ことを特徴とする請求項２に記載の成形機の金型の清掃方法。
【請求項３】
上型と下型からなる金型、待機位置と充填位置を往復して前記下型の内部に配合を充填するチャージャー、および制御手段を備える成形機において、
前記チャージャーの前記充填位置側に配置されて前記チャージャーと同期して水平移動する回転ブラシと、
前記回転ブラシを高位置と低位置の間で昇降させるブラシ昇降手段と、
前記回転ブラシより更に前記充填位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を上向きに噴射する上向き洗浄ノズルと、
前記回転ブラシより前記待機位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を下向きに噴射する下向き洗浄ノズルとを有するとともに、
前記制御手段は、
前記チャージャーが前記待機位置から前記充填位置に進入する際には、前記回転ブラシを下降させて前記下型に当接させるとともに、前記下向き洗浄ノズルから前記下型に向けて前記洗浄液を噴射させ、
前記チャージャーが前記充填位置から前記待機位置に退出する際には、前記回転ブラシを上昇させて前記上型に当接させるとともに、前記上向き洗浄ノズルから前記上型に向けて前記洗浄液を噴射させる
ことを特徴とする成形機。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記金型の表面を前記洗浄液で湿潤させた後に、前記回転ブラシを前記金型の湿潤された表面に当接させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火れんが等の成形に使用される成形機の金型の清掃方法、および成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火れんがの製造工程は、耐火物やバインダーを秤量する秤量工程、秤量された耐火物とバインダーを混練して配合を得る混練工程、配合を金型に充填・圧縮して成形体を得る成形工程、成形体を乾燥する乾燥工程、乾燥された成形体を焼成して焼成体を得る焼成工程、および焼成体を切削加工する加工工程から構成されている（非特許文献１）。
【０００３】
成形工程で使用される成形機は、待機位置と充填位置の間を往復して金型に配合を充填するチャージャーを備えている（特許文献１、特許文献２）。また、配合は混練工程から供給されて、チャージャーが待機位置にある時にチャージャーに投入される。配合の投入を受けたチャージャーは充填位置に移動し、金型に配合を充填し、充填が完了したら、待機位置に戻る。その後、金型に充填された配合はプレスされて成形体になり、成形体は金型から取り出されて、乾燥工程に送られ、その後、焼成工程に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１７７１８号公報
【特許文献２】特開２００６−２８９６５８号公報
【特許文献３】特開平６−３１５９２３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】加山恒夫他、「最近の耐火物製造技術」（新日鉄技報  第３８８号  Ｐ２９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、成形工程では、充填−成形−取り出しのプロセスが繰り返されるが、このプロセスを繰り返すにつれて、金型に配合の残渣（以下、単に「残渣」という）が溜まる。金型に溜まった残渣は成形不良の原因になるので、定期的に金型を清掃して、残渣を除去する必要がある。
【０００７】
しかし、作業者の手作業による金型の清掃は危険が伴う。また、手作業で金型を清掃する間、成形機を停止する必要があるので、成形機の能率が低下するという問題もあった。そこで、近年は、チャージャーの前面にブラシを取り付けて、配合の充填に先だって、ブラシを金型に当てて清掃しているが、それだけでは十分な清掃ができないという問題がある。残渣はバインダーを含むので、金型に強固にこびり付くからである。
【０００８】
本発明は、このような背景の下でなされたものであり、成形プロセスを妨げることなしに、金型にこびり付いた残渣を能率良く除去する清掃方法を提供するものである。また該清掃方法を自動的に実行する成形機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る成形機の金型の清掃方法は、上型と下型からなる金型と、待機位置と充填位置を往復して前記下型の内部に配合を充填するチャージャーを備え、前記チャージャーの前記充填位置側に配置されて前記チャージャーと同期して水平移動する回転ブラシと、前記回転ブラシを高位置と低位置の間で昇降させるブラシ昇降手段と、前記回転ブラシより更に前記充填位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を上向きに噴射する上向き洗浄ノズルと、前記回転ブラシより前記待機位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を下向きに噴射する下向き洗浄ノズルとを有する成形機の前記金型の清掃方法において、前記チャージャーが前記待機位置から前記充填位置に進入する際に、前記回転ブラシを下降させて前記下型に当接させるとともに、前記下向き洗浄ノズルから前記下型に向けて前記洗浄液を噴射し、前記チャージャーが前記充填位置から前記待機位置に退出する際に、前記回転ブラシを上昇させて前記上型に当接させるとともに、前記上向き洗浄ノズルから前記上型に向けて前記洗浄液を噴射するものである。
【００１０】
また、前記金型の表面を前記洗浄液で湿潤させた後に、前記回転ブラシを前記金型の湿潤された表面に当接させるようにしてもよい。
【００１１】
本発明に係る成形機は、上型と下型からなる金型、待機位置と充填位置を往復して前記下型の内部に配合を充填するチャージャー、および制御手段を備える成形機において、前記チャージャーの前記充填位置側に配置されて前記チャージャーと同期して水平移動する回転ブラシと、前記回転ブラシを高位置と低位置の間で昇降させるブラシ昇降手段と、前記回転ブラシより更に前記充填位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を上向きに噴射する上向き洗浄ノズルと、前記回転ブラシより前記待機位置寄りに配置されて前記チャージャーと同期して水平移動して、洗浄液を下向きに噴射する下向き洗浄ノズルとを有するとともに、前記制御手段は、前記チャージャーが前記待機位置から前記充填位置に進入する際には、前記回転ブラシを下降させて前記下型に当接させるとともに、前記下向き洗浄ノズルから前記下型に向けて前記洗浄液を噴射させ、前記チャージャーが前記充填位置から前記待機位置に退出する際には、前記回転ブラシを上昇させて前記上型に当接させるとともに、前記上向き洗浄ノズルから前記上型に向けて前記洗浄液を噴射させるものである。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記金型の表面を前記洗浄液で湿潤させた後に、前記回転ブラシを前記金型の湿潤された表面に当接させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金型に配合を充填するためにチャージャーが待機位置と充填位置の間を往復する際に金型を清掃して残渣を除去するので、成形プロセスを妨げることなしに、金型にこびり付いた残渣を能率良く除去することができる。そのため、成形機の能率と成形品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す成形機の概念的な側面図である。
【図２】回転ブラシを昇降する機構の例を示す概念図である。
【図３】ダボブラシを昇降する機構の例を示す概念図である。
【図４】成形機の自動運転シーケンスの例を示す概念的なフローチャートである。
【図５】下型を清掃する状態を示す成形機の概念的な側面図である。
【図６】ダボライナーを清掃する状態を示す成形機の概念的な側面図である。
【図７】下型に配合を充填した状態を示す成形機の概念的な側面図である。
【図８】上型を清掃する状態を示す成形機の概念的な側面図である。
【図９】凸部を有する上型を清掃する状態を示す成形機の概念的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施形態を例示する。
【００１６】
図１に示すように、成形機１は、ベース２と下型保持フレーム３を備え、下型保持フレーム３は、図示しない昇降手段によって駆動されて、ベース２に対して相対的に昇降する。
【００１７】
下型保持フレーム３は下型４を保持する。下型４の上方には上型５があって、上型５は上型ライナー６を備える。また、上型５は図示しない油圧装置で駆動されて下型４に押し当てられ、配合は上型５と下型４に挟まれて、所望の形状に成形される。
【００１８】
下型４は、外枠７、外枠ライナー８、下型ライナー９、ダボライナー１０及び芯棒１１から構成される。外枠７は下型４の外郭を構成する枠であって、下型保持フレーム３に直接固定される。外枠ライナー８は外枠７の内側に取り付けられる型である。下型ライナー９は外枠ライナー８の中にあって、ベース２に固定された昇降シリンダー１２によって駆動される型である。また、ダボライナー１０はベース２に固定されている。また、芯棒１１は外枠７に固定され、外枠７と一緒に昇降する。
【００１９】
このように構成されているので、下型保持フレーム３が昇降すると、外枠７と外枠ライナー８は、下型ライナー９及びダボライナー１０に対して相対的に昇降する。また、昇降シリンダー１２を駆動すると、下型ライナー９は、外枠７、外枠ライナー８、ダボライナー１０及び芯棒１１に対して相対的に昇降する。
【００２０】
下型保持フレーム３の側方には、チャージャーテーブル１３が取付けられている。チャージャーテーブル１３の上面は、下型保持フレーム３の上面と同一平面になっていて、チャージャー１４が載置されている。チャージャー１４は、図示しない駆動手段によって駆動されて待機位置（図１に示す位置）と下型４の直上（充填位置）の間を往復して下型４に配合を充填する装置である。なお、配合は、待機位置において、図示しないホッパーからチャージャー１４に投入される。
【００２１】
さて、チャージャー１４の前方（充填位置寄り）には、下向き洗浄ノズル１５、回転ブラシ１６、上向き洗浄ノズル１７及びダボブラシ１８が取付けられている。
【００２２】
また、成形機１は制御装置１９を備える。制御装置１９は、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス１９ａ、中央処理装置（ＣＰＵ）１９ｂ、記憶装置（ＭＥＭＯＲＹ）１９ｃ等を備えるコンピュータであり、中央処理装置（ＣＰＵ）１９ｂにインストールされたプログラムと成形機１から入力される制御信号等にしたがって、成形機１を自動運転する。つまり、上型５、下型４、チャージャー１４およびその他の構成要素は制御装置１９に支配されて動作する。
【００２３】
下向き洗浄ノズル１５は、洗浄液を下向きに噴射するノズルである。煩雑を避けるために、図１では下向き洗浄ノズル１５を１個だけ描いているが、実際には、複数個の下向き洗浄ノズル１５が横方向（図の紙面に垂直な方向）に配列されている。
【００２４】
回転ブラシ１６は、下型ライナー９および上型ライナー６に当接して、下型ライナー９および上型ライナー６にこびり付いた残渣を擦り取るブラシである。なお、図２に示すように、回転ブラシ１６は、揺動アーム２１とエアシリンダー２２を介して、チャージャー１４に取付けられていて、エアシリンダー２２を伸縮させると、回転ブラシ１６は、低位置（下型ライナー９に当接する位置）と高位置（上型ライナー６に当接する位置）の間を昇降する。
【００２５】
上向き洗浄ノズル１７は、洗浄液を上向きに噴射するノズルである。下向き洗浄ノズル１５と同様に、複数個の上向き洗浄ノズル１７が横方向（図の紙面に垂直な方向）に配列されている。
【００２６】
ダボブラシ１８は、下型ライナー９の凹部とダボライナー１０に当接して、下型ライナー９の凹部とダボライナー１０に残留する残渣を擦り取るブラシである。なお、図３に示すように、ダボブラシ１８は、昇降フレーム２３とエアシリンダー２４を介して、チャージャー１４に取付けられていて、エアシリンダー２４の伸縮によって昇降される。
【００２７】
さて、図４は、成形機１の自動運転シーケンスの例を示す概念的なフローチャートである。このシーケンスは制御装置１９にインストールされた制御プログラムに記述される。つまり、この制御プログラムを実行することによって、成形機１は自動運転される。以下、図４に付したステップ番号を引用しながら、成形機１の自動運転シーケンスを説明する。
【００２８】
まず、操作員が図示しない操作盤から、製造予定数Ｎを入力し、「自動運転開始」のスイッチを操作すると、成形機１の自動運転が開始される。
【００２９】
［ステップＳ１（準備）］
自動運転が開始されると、製造完了数Ｍがリセットされて、０になる。
【００３０】
［ステップＳ２（前進開始）］
製造完了数Ｍがリセットされると、待機位置に停止していたチャージャー１４の前進（充填位置への移動）が開始される。
【００３１】
［ステップＳ３（下型の清掃）］
チャージャー１４が前進を始めると同時に、図５に示すように、下向き洗浄ノズル１５から下型４に向けて洗浄液を噴出させ、回転ブラシ１６を低位置に下降させて、下型ライナー９に当接させる。下向き洗浄ノズル１５は回転ブラシ１６の進路の前方（充填位置寄り）に洗浄液を噴射するので、下型ライナー９の表面が洗浄液で湿潤になった後で、回転ブラシ１６が当接する。この時、下型ライナー９の表面にこびり付いた配合の残渣は洗浄液を含んで軟化しているので、回転ブラシ１６によって、容易に除去される。このように、下型ライナー９にこびり付いた残渣は、チャージャー１４が待機位置から充填位置に移動する間に除去されるから、下型４の清掃のために成形機１を停止する必要はない。
【００３２】
［ステップＳ４（ダボライナーの清掃）］
ダボブラシ１８がダボライナー１０の上に来たら、図６に示すように、ダボブラシ１８を下降させて、ダボライナー１０及び下型ライナー９の凹部に当接させる。この時、ダボライナー１０や下型ライナー９の凹部にこびり付いた残渣も洗浄液を含んで軟化しているので、ダボブラシ１８によって、容易に除去される。
【００３３】
［ステップＳ５（配合の充填）］
図７に示すように、チャージャー１４が下型４の上（つまり充填位置）に来たら、下向き洗浄ノズル１５からの洗浄液の噴出を停止して、チャージャー１４内の配合２５を下型４の中に充填する。
【００３４】
［ステップＳ６（後退開始）］
下型４への配合の充填が終わったら、チャージャー１４の後退（待機位置への移動）が開始される。
【００３５】
［ステップＳ７（上型の清掃）］
チャージャー１４が後退（待機位置への移動）を開始すると同時に、図８に示すように、上向き洗浄ノズル１７から洗浄液を上型５に向けて噴出させ、回転ブラシ１６を高位置に上昇させて、上型ライナー６に当接させる。上向き洗浄ノズル１７は回転ブラシ１６の進路の前方（待機位置寄り）に洗浄液を噴射するので、上型ライナー６の表面が洗浄液で湿潤になった後で、回転ブラシ１６が当接する。この時、上型ライナー６の表面にこびり付いた残渣は洗浄液を含んで軟化しているので、容易に除去される。
【００３６】
［ステップＳ８（成形）］
チャージャー１４が待機位置へ戻ったら、上型５と下型４で配合をプレスして成形する。
【００３７】
［ステップＳ９（成形品取り出し）］
成形が完了したら、図示しない取り出し装置を使って、成形品を取り出し、製造完了数Ｍに１を加算する。
【００３８】
［ステップＳ１０］
製造完了数Ｍが製造予定数Ｎより小さければ（ステップＳ１０；ＮＯ）、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２〜Ｓ９を繰り返す。また、製造完了数Ｍが製造予定数Ｎに等しければ（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、自動運転を終了する。
【００３９】
なお、図９に示すように、上型ライナー６に凸部２６がある場合は、回転ブラシ１６を昇降させて、凸部２６に倣わせる。そのため、上型に凹凸がある場合も、残渣を確実に除去することができる。
【００４０】
以上、説明したように、成形機１は、待機位置と充填位置の間を往復して配合を下型４へ充填するチャージャー１４に、下向き洗浄ノズル１５、上向き洗浄ノズル１７および回転ブラシ１６を取り付けて、往路において下型ライナー９を清掃し、復路において上型ライナー６を清掃する。このため、成形機１の動作には無駄が無いので、高能率の運転が可能になる。また、下型ライナー９及び上型ライナー６にこびり付いた残渣に洗浄液を含ませて軟化させた後で、回転ブラシ１６を下型ライナー９及び上型ライナー６に当てるので、残渣は容易に除去される。
【００４１】
また、回転ブラシ１６は揺動アーム２１に支持されて、下型ライナー９あるいは上型ライナー６の凹凸に倣って上下に動く。そのため、凹凸のある金型を高能率で清掃できる。
【００４２】
なお、洗浄ノズル１５，１７から噴射する洗浄液には離型剤を使用する。したがって、下型４及び上型ライナー６の清掃と離型剤の塗布は同時に完了する。そのため、成形機１の能率が向上する。また、洗浄液用のノズルと離型剤用のノズルを別個に設ける必要がないので、成形機１の構造が簡単になる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、成形機１を運転して、下型４に配合を充填して、耐火れんがを成形するプロセスにおいて、下型４および上型５にこびり付いた残渣を除去する手順を示したが、本発明の方法は成形機１でのみ実施されるものではない。また、本発明の装置の構成は成形機１と同一のものに限定されない。
【００４４】
例えば、上記実施形態に示した成形機１は、下向き洗浄ノズル１５、回転ブラシ１６および上向き洗浄ノズル１７をチャージャー１４に取り付けて、下向き洗浄ノズル１５、回転ブラシ１６および上向き洗浄ノズル１７がチャージャー１４と一体になって待機位置と充填位置の間を往復するが、本発明の方法の実施に使用する成形機及び本発明に係る成形機はかかる構成を備えるものには限定されない。要するに、下向き洗浄ノズル１５、回転ブラシ１６および上向き洗浄ノズル１７が、チャージャー１４に対して所定の位置関係を保ちながら、チャージャー１４と同期して待機位置と充填位置の間を往復できるように構成されていれば、本発明を実施することができる。例えば、下向き洗浄ノズル１５、回転ブラシ１６および上向き洗浄ノズル１７をチャージャー１４から独立した架台に取り付けて、該架台がチャージャー１４と同期して待機位置と充填位置の間を移動するような、機械的あるいは電気的手段を備ればよい。機械的手段とは例えば、歯車装置やチェーン装置であり、電気的手段とは例えば、サーボドライブ装置である。
【００４５】
また、下型４および上型５の構成は例示であって、金型の構成や寸法、形状を問わず、本発明を適用することができる。また、本発明は耐火れんが以外の成形品を成形する金型の清掃に適用することもできる。
【００４６】
また、言うまでもないことだが、本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲において、自由に変形、応用あるいは改良して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、耐火れんが等を成型する成形機の金型を清掃する方法、および該方法を自動的に実行する成形機として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１成形機
２ベース
３下型保持フレーム
４下型
５上型
６上型ライナー
７外枠
８外枠ライナー
９下型ライナー
１０ダボライナー
１１芯棒
１２昇降シリンダー
１３チャージャーテーブル
１４チャージャー
１５下向き洗浄ノズル
１６回転ブラシ
１７上向き洗浄ノズル
１８ダボブラシ
１９制御装置
２１揺動アーム
２２エアシリンダー
２３昇降フレーム
２４エアシリンダー
２５配合
２６凸部
【図１】
2011056733.tif 000003
【図２】
2011056733.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011056733.tif 000008
【図７】
2011056733.tif 000009
【図８】
2011056733.tif 000010
【図９】
2011056733.tif 000011