(57)【要約】【目的】筒状ケーシングを回転させることにより、予熱すべき砂を均一に攪拌しながら加熱して、砂全体をムラなく予熱できる予熱装置を提供する。【解決手段】後端部から砂を投入し、前端部から排出する筒状ケーシング１を台枠４上に回転駆動可能に設け、砂排出時に筒状ケーシング１が前下り姿勢となるように台枠４を傾動する台枠傾動手段７を設け、筒状ケーシング１内の後端部側に砂送り用スクリュー１０を設け、筒状ケーシング１の内周面に軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条１１を周方向一定間隔に設けて砂攪拌部１２を形成し、この砂攪拌部１２を加熱するヒーター１３を設け、筒状ケーシング１を回転させつつ、投入した砂Ｓをスクリュー１０により砂攪拌部１２に送り込んで砂を踊らせながら加熱した後、筒状ケーシング１を前下り姿勢にして排出する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシングを回転駆動可能に設け、筒状ケーシング内に砂送り用スクリューを設けると共に、筒状ケーシングを加熱するヒーターを設け、しかして筒状ケーシングを回転させつつ、投入した砂をスクリューによって前方へ送りながら加熱するようにした樹脂被覆砂の予熱装置。
【請求項２】
後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシングを回転駆動可能に設け、筒状ケーシング内に砂送り用スクリューと砂攪拌用突起とを設けると共に、筒状ケーシングを加熱するヒーターを設け、しかして筒状ケーシングを回転させつつ、投入した砂をスクリューで前方へ送りながら且つ砂攪拌用突起によって攪拌しながら加熱するようにした樹脂被覆砂の予熱装置。
【請求項３】
後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシングを台枠上に回転駆動可能に設けると共に、砂排出時に筒状ケーシングが前下り姿勢となるように台枠を傾動する台枠傾動手段を設け、この筒状ケーシング内には、後端部側に砂送り用スクリューを設け、このスクリューの設けられた後端部側を除いた筒状ケーシングの内周面に軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条を周方向一定間隔に設けて砂攪拌部を形成し、この砂攪拌部を加熱するヒーターを設け、しかして筒状ケーシングを回転させつつ、投入した砂をスクリューにより砂攪拌部に送り込んで砂を踊らせながら加熱した後、筒状ケーシングを前下り姿勢にして排出するようにした樹脂被覆砂の予熱装置。
【請求項４】
前記ヒーターは、筒状ケーシング外周面に対向してケーシング長手方向の略々全域に亘るように設けられた遠赤外線ヒーターからなる請求項１〜３の何れかに記載の樹脂被覆砂の予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空中子等の砂型を製造する際にこれに用いる樹脂被覆砂（レジンコーテッドサンド）を予め所要温度に加熱するための樹脂被覆砂の予熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
砂型の製造にあたり、この製造に用いる樹脂被覆砂を予め所要温度に加熱することによって、砂中の水分が飛散され、砂の流動性が非常に良くなることは知られている。この予熱に際しては、砂粒を被覆している樹脂に融点があるために、予熱温度は融点より十分低くする必要があるが、出来るだけ融点に近づけることにより、樹脂被覆砂が早く硬化して生産性が上がり、肉付きが良くなる。しかしながら、加熱したままの状態では硬化現象が始まって、ブロッキングが起こるから、このブロッキングを避けるためには、樹脂被覆砂を加熱しながら流動させればよいことが知られている。即ち、従来、樹脂被覆砂を加熱しながら流動させるようにした予熱装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２１８８６号公報（第２頁〜第４頁、図２、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の予熱装置は、砂貯留槽内に、螺旋状の熱交換器と、気体吹出孔を有する流動用の気体分配管とを配設し、熱交換器に例えば温水を通し、気体分配管に例えば加圧エアを導入して吹出孔から吹き出させた状態で、砂貯留槽に投入した樹脂被覆砂を螺旋状熱交換器に接触させて加熱しながら、体分配管の気体吹出孔から吹き出す圧力エアによって流動させるようにしたものであるが、装置を構成する砂貯留槽、熱交換器及び気体分配管が全て静止状態に置かれ、気体分配管の気体吹出孔から吹き出すエアの噴射力により砂を流動させるようにするため、貯留槽内に投入した砂全体を均一に流動させることが難しく、また熱交換器の管や気体分配管に砂が付着することもあって、加熱ムラを生じることがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、予熱装置を構成する構成部材の大部分を回転させることにより、砂を均一且つ十分に攪拌しながら加熱して、砂全体をムラなく予熱できる予熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る樹脂被覆砂の予熱装置は、後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシング１を回転駆動可能に設け、筒状ケーシング１内に砂送り用スクリュー１０を設けると共に、筒状ケーシング１を加熱するヒーター１３を設け、しかして筒状ケーシング１を回転させつつ、投入した砂をスクリュー１０によって前方へ送りながら加熱するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る樹脂被覆砂の予熱装置は、後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシング１を回転駆動可能に設け、筒状ケーシング１内に砂送り用スクリュー１０と砂攪拌用突起１１とを設けると共に、筒状ケーシングを加熱するヒーター１３を設け、しかして筒状ケーシング１を回転させつつ、投入した砂をスクリュー１０で前方へ送りながら且つ砂攪拌用突起１１によって攪拌しながら加熱するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る樹脂被覆砂の予熱装置は、後端部から砂Ｓを投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシング１を台枠４上に回転駆動可能に設けると共に、砂排出時に筒状ケーシング１が前下り姿勢となるように台枠４を傾動する台枠傾動手段７を設け、筒状ケーシング１内には、後端部側に砂送り用スクリュー１０を設け、このスクリュー１０の設けられた後端部側を除いた筒状ケーシング１の内周面に軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条１１を周方向一定間隔に設けて砂攪拌部１２を形成し、この砂攪拌部１２を加熱するヒーター１３を設け、しかして筒状ケーシング１を回転させつつ、投入した砂Ｓをスクリュー１０により砂攪拌部１２に送り込んで砂を踊らせながら加熱した後、筒状ケーシング１を前下り姿勢にして排出するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の樹脂被覆砂の予熱装置において、前記ヒーター１３は、筒状ケーシング１の外周面に対向してケーシング長手方向の略々全域に亘るように設けられた遠赤外線ヒーターからなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る樹脂被覆砂の予熱装置Ａを示す外観斜視図、図２は同予熱装置Ａの一部縦断面正面図、図３の（ａ）　は同予熱装置Ａの右側面図、（ｂ）　は図２のＸ−Ｘ線拡大断面図である。これらの図面において、１は筒状ケーシングで、この筒状ケーシング１の両端部が、台枠４上の後端部に設けられた砂投入用の固定ドラム２とその前端部に設けられた砂排出用の固定ドラム３とに夫々軸受５を介して回転自在に連結され、そして台枠４は、砂の排出時に筒状ケーシング１が両端部の固定ドラム２，３と共に前下り姿勢となるように台枠４を傾動する傾動手段７を介して装置基台８上に設置されている。
【００１１】
図２に示すように、筒状ケーシング１及び前後両固定ドラム２，３の内部を貫通する回転軸９が両固定ドラム２，３の端板２ａ，３ａに軸架され、この回転軸９には、砂投入用固定ドラム２側から筒状ケーシング１の後端部にかけて砂送り用スクリュー１０が一体に設けられている。筒状ケーシング１の内周面には砂送り用スクリュー１０の設けられた後端部側を除いて、軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条１１が周方向一定間隔に設けられ（図３の（ｂ）参照）、これによって筒状ケーシング１内部に砂攪拌部１２が形成される。また筒状ケーシング１の下方には砂攪拌部１２を加熱するヒーター１３が設けられ、このヒーター１３は、図３の（ｂ）に示すように筒状ケーシング１外周面に対向してケーシング長手方向の略々全域に亘るように設けられた遠赤外線ヒーターからなるものである。
【００１２】
砂投入用固定ドラム２には開閉シャッター１５，１６付きホッパー１４が設けられている。下段側のシャッター１５はシリンダ式の自動開閉シャッター、上段側のシャッター１６は手動シャッターである。筒状ケーシング１を回転駆動するケーシング回転駆動手段１７は、筒状ケーシング１の後端部外周にプーリー１８を取り付け、台枠４上にモーター１９を設置し、このモーター１９の出力軸に設けたプーリー２０とにベル２１を介装してなるものである。
【００１３】
砂送り用スクリュー１０の回転軸９を回転駆動する手段２２は、砂排出用固定ドラム３上にモーター２３を設置し、このモーター１９の出力軸に設けたスプロケット２４と、固定ドラム３の端板３ａから突出した回転軸９の先端部に設けたスプロケット２５とにチェーン２６を掛装してなるものである。砂排出用固定ドラム３には砂排出口２７が設けられ、この砂排出口２７にはシリンダ式の自動開閉シャッター２８が設けられている。
【００１４】
前記傾動手段７は、台枠４の前後方向中央部下面に補強板３５を介して取り付けたブラケット２９と、装置基台８上の中央部に取り付けたブラケット３０とを水平支軸３１を介して枢支連結することにより、台枠４上の筒状ケーシング１及び前後両端部の固定ドラム２，３を、水平支軸３１を中心に前後揺動自在にすると共に、装置基台８の前部側に設けた油圧シリンダ３２によって台枠４を水平支軸３１の前部側で支持し、装置基台８の後部側に突設した左右の支持棒３４，３４によって台枠４を水平支軸３１の後部側で支持するようにしたもので、常時は図２に示すように、油圧シリンダ３２のピストンロッド３３を伸張状態にすることによって筒状ケーシング１を水平姿勢に保持し、砂排出時には油圧シリンダ３２のピストンロッド３３を収縮作動させて、筒状ケーシング１が図２の仮想線図示のように前下り姿勢となるようにしたものである。
【００１５】
上記のような構成よりなる予熱装置Ａの使用にあたっては、回転駆動手段２２によって砂送り用スクリュー１０の回転軸９を送り方向に回転させると共に、回転駆動手段１７によって筒状ケーシング１をスクリュー１０の回転方向とは反対方向回転させながら、そしてまたヒーター１３によって筒状ケーシング１を樹脂被覆砂Ｓの樹脂成分に応じた所定温度まで加熱しながら、ホッパー１４より所要量の樹脂被覆砂Ｓを砂投入用固定ドラム２内に投入すると、この投入された樹脂被覆砂Ｓは、スクリュー１０によって固定ドラム２の内部から筒状ケーシング１内の砂攪拌部１２に連続的に送られ、ここに送られた樹脂被覆砂Ｓは、ケーシング１の内周面に一定間隔で配設された砂攪拌用突条１１による攪拌作用によって飛び跳ねるように踊りながら、加熱された砂攪拌部１２内で加熱される。
【００１６】
この場合、樹脂被覆砂Ｓの樹脂の融点を例えば１００℃〜１１０℃とすれば、筒状ケーシング１はヒーター１３によって約９０℃位までに加熱され、しかして樹脂被覆砂Ｓは、砂攪拌部１２において約６０℃位に加熱されることになるが、回転する筒状ケーシング１の内周面の砂攪拌用突条１１による攪拌作用によって筒状ケーシング１内部で踊りながら攪拌されるために、ブロッキングを起こすことがなく、非常に流動性の良い状態となる。この樹脂被覆砂Ｓの場合、攪拌を行なわなければ、４０℃位から硬化を始めてブロッキングを起こすが、砂攪拌用突条１１による攪拌作用によって、この樹脂被覆砂Ｓが上記のような６０℃という高温に加熱されるにもかかわらず、ブロッキングを起こすことがない。
【００１７】
上記のように樹脂被覆砂Ｓが筒状ケーシング１内の砂攪拌部１２で踊りながら約６０℃位に一定時間加熱されて予熱処理を終えた後、傾動手段７が作動して、筒状ケーシング１が前下り姿勢となり、シャッター２８が開放されて、筒状ケーシング１内で予熱処理された樹脂被覆砂Ｓが、図１及び図２に示すように、砂排出用固定ドラム３の砂排出口２７から砂受け渡し手段Ｃの中継タンク３６に排出され、この中継タンク３６から中空中子製造装置Ｂの砂タンク３７に供給され、引続きこの砂タンク３７から分割金型３８ａ，３８ｂの型穴（図示せず）内に充填される。
【００１８】
尚、図１に示すように、予熱装置Ａで予熱処理された樹脂被覆砂Ｓを受け取った中継タンク３６は、垂直軸線Ｈを中心とする旋回フレーム３９の旋回によって砂受取位置Ｐ１から砂渡し位置Ｐ２へ水平に旋回移動し、ここで砂タンク３７の砂受け口４０の蓋４１が開いて中継タンク３６からの樹脂被覆砂Ｓが砂受け口４０より砂タンク３７内に供給される。
【００１９】
上述した予熱装置Ａにおいては、砂攪拌部１２を加熱するヒーター１３が、筒状ケーシング１の外周面に対向してケーシング長手方向の略々全域に亘るように設けられた遠赤外線ヒーターからなるため、筒状ケーシング１内の砂Ｓをその内部まで有効に加熱することができる。
【００２０】
また上述の予熱装置Ａによれば、砂投入用固定ドラム２内に投入した樹脂被覆砂Ｓを、固定ドラム２の内部から筒状ケーシング１内の砂攪拌部１２に送って、この砂攪拌部１２において樹脂被覆砂Ｓを砂攪拌用突条１１による攪拌作用によって樹脂被覆砂Ｓを出来るだけ高温まで十分に加熱することができ、流動性の極めて良好な砂Ｓを提供することができる。また、砂攪拌部１２では、筒状ケーシング１の内周面に周方向に一定間隔で設けた軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条１１によって、砂Ｓを飛び跳ねさせて踊らせるように攪拌するから、予熱すべき砂Ｓ全体を一様にムラなく有効に予熱することができる。更に、予熱処理を終えた樹脂被覆砂Ｓを排出する際には、傾動手段７により筒状ケーシング１を前下り姿勢に傾動させるようにするから、その樹脂被覆砂Ｓを迅速容易に排出させることができる。
【００２１】
以上、図１〜図３によって説明した実施形態の予熱装置Ａは、上述のように、筒状ケーシング１内の後端部側に砂送り用スクリュー１０を設け、このスクリュー１０の設けられた後端部側を除いた筒状ケーシング１の内周面に軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条１１を周方向一定間隔に設けて砂攪拌部１２を形成し、この砂攪拌部１２を加熱するヒーター１３を設け、しかして筒状ケーシング１を回転させつつ、投入した砂Ｓをスクリュー１０により砂攪拌部１２に送り込んで攪拌しつつ一定時間加熱した後、筒状ケーシング１を前下り姿勢にして排出する構成であるが、本発明の係る予熱装置は、次のように構成されるものでもよい。
【００２２】
即ち、図示は省略するが、後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシングを回転駆動可能に配備し、この筒状ケーシング内に、砂送り用スクリューと砂攪拌用突起とを設けると共に、筒状ケーシングを加熱するヒーターを設け、しかして筒状ケーシングを回転させつつ、投入した砂をスクリューによって筒状ケーシングの前方へ送りながら尚且つ砂攪拌用突起によって攪拌しながら加熱するようにしたものでもよい。この砂攪拌用突起は、前述した実施形態に記載の突条１１のように筒状ケーシング１の軸方向に延びるものに限らず、単に筒状ケーシング１の内周面から突出するようなものでもよい。
【００２３】
また、本発明に係る予熱装置としては、図示は省略するが、後端部から砂を投入し、前端部から排出するようにした筒状ケーシングを回転駆動可能に配備し、筒状ケーシング内にそのほぼ全長にわたり砂送り用スクリューを設けると共に、筒状ケーシングを加熱するヒーターを設け、しかして筒状ケーシングを回転させつつ、筒状ケーシング内に投入した砂を砂送りスクリューで前方へ送り出しながら加熱し、そのまま筒状ケーシングの前端部から排出させるようにしたものでもよい。このような予熱装置によれば、砂送りスクリューの回転と筒状ケーシングの回転によって、筒状ケーシング内の砂が攪拌されるから、砂全体をムラなく予熱することができる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の予熱装置は、筒状ケーシングを回転させて、筒状ケーシング内に投入した樹脂被覆砂を攪拌しながらヒーターによって加熱するようにしたもので、砂送りスクリューの回転と筒状ケーシングの回転によって、筒状ケーシング内の砂が攪拌されるから、筒状ケーシング内に投入した砂全体をムラなく予熱することができる。
【００２５】
請求項２に係る発明の予熱装置は、筒状ケーシング内に砂送り用スクリューと砂攪拌用突起とを設けて、筒状ケーシングを回転させつつ、投入した砂をスクリューで前方へ送りながら且つ砂攪拌用突起によって攪拌しながら加熱するようにしたもので、砂攪拌用突起によって筒状ケーシング内の砂が攪拌されるから、筒状ケーシング内に投入した砂全体をムラなく予熱することができる。
【００２６】
請求項３に係る発明の予熱装置によれば、筒状ケーシング内にその後端部より投入した樹脂被覆砂を砂送り用スクリューにより砂攪拌部に送って、この砂攪拌部で樹脂被覆砂を砂攪拌用突条による攪拌作用によって踊らせながら加熱することによって、樹脂被覆砂を出来るだけ高い温度まで十分に加熱できて、流動性の極めて良好な砂を提供することができる。また砂攪拌部では、筒状ケーシングの内周面に周方向一定間隔で設けた軸方向に延びる複数の砂攪拌用突条によって、砂を飛び跳ねさせて踊らせるように攪拌するから、予熱すべき砂全体を一様にムラなく有効に予熱することができる。更に、予熱処理を終えた樹脂被覆砂を排出する際には、傾動手段により筒状ケーシングを前下り姿勢に傾動させるようにするから、その樹脂被覆砂を迅速容易に排出させることができる。
【００２７】
請求項４に係る発明によれば、ヒーターは、筒状ケーシング外周面に対向してケーシング長手方向の略々全域に亘るように設けられた遠赤外線ヒーターからなるため、筒状ケーシング内の砂をその内部まで有効に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂被覆砂の予熱装置を示す外観斜視図である。
【図２】同予熱装置の一部縦断面正面図である。
【図３】（ａ）　は同予熱装置Ａの右側面図、（ｂ）　は図２のＸ−Ｘ線拡大断面
図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　筒状ケーシング
４　　　　　　　　　　台枠
７　　　　　　　　　　台枠傾動手段
８　　　　　　　　　　装置基台
１０　　　　　　　　　砂送り用スクリュー
１１　　　　　　　　　砂攪拌用突条
１２　　　　　　　　　砂攪拌部
１３　　　　　　　　　ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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