(57)【要約】  【課題】  ホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させることでアーチングを効果的に抑え、安定した払い出しを可能とする材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーを提供する。  【解決手段】  材料貯蔵ホッパ１のスクリューフィーダ５の上位に攪拌軸１９を回転自在に軸支すると共に、攪拌軸１９の外周にはホッパ内の貯蔵材料を撹拌しながら攪拌軸１９の長手方向中央側へと送り出すようにそれぞれ所定の送り角度を設けた複数の送り羽根２５、２６を周設する。そして、前記攪拌軸１９を駆動モータ２１にて回転させることにより、攪拌軸１９周囲の貯蔵材料を撹拌してばらばらにほぐしながら攪拌軸１９の長手方向中央側へと送り出すと共に、ホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させることによってアーチングの形成を抑える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に材料供給用のスクリューフィーダを備えた材料貯蔵ホッパにおいて、前記スクリューフィーダの上位に攪拌軸を回転自在に軸支し、該攪拌軸の外周にはホッパ内の貯蔵材料を撹拌しながら攪拌軸の長手方向中央側へと送り出すようにそれぞれ所定の送り角度を設けた複数の送り羽根を周設すると共に、前記攪拌軸を所定速度にて回転させる駆動モータを備えたことを特徴とする材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカー。
【請求項２】
前記攪拌軸を手動操作により逆回転可能としたことを特徴とする請求項１記載の材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂等の骨材、その他の粒体や粉体などの各種材料を一旦貯蔵した後に払い出す材料貯蔵ホッパに関し、特にホッパ内の貯蔵材料のアーチングを防止する材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカー（アーチング防止装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、新しい鋳造技術として減圧凍結鋳型鋳造法なるものがあり、鋳物砂に水を混ぜて型枠に込め、減圧凍結させて鋳型を作り、この鋳型に溶鋼を流し込めば鋳型が自然に崩れて型ばらしができ、この型ばらし後の鋳物砂を元の砂粒状態へと戻して鋳物砂として再利用する鋳造法が提案されている。この鋳造法においては、型ばらし後の鋳物砂を篩って砂粒状態へと戻し、ホッパに一旦貯蔵してから次工程へと送り出す篩付きの材料貯蔵ホッパがシステム構築時の一装置として必要となる。
【０００３】
ところで、ホッパ内に貯蔵される前記鋳物砂は、その工程上どうしても含水量が多くなるため、流動性に乏しくて圧密を起こしやすく、場合によってはホッパ内でアーチングを生じて払い出しが困難になるおそれがある。そして、このような流動性に劣る様々な貯蔵材料を安定して払い出す手段の一つに、ホッパ内の貯蔵材料を強制的に撹拌するなどして流動性を高めて貯蔵材料のアーチングを防止するアーチングブレーカーがある（特許文献１、２）。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ホッパ内の上段位置に撹拌式のアーチングブレーカーを備えると共に、下段位置にはスクリュー式のアーチングブレーカーを備えたものが提案されている。そして、このホッパ装置では、上段の撹拌式のアーチングブレーカーにより貯蔵材料を撹拌して適度に流動性を与えつつ、下段のスクリュー式のアーチングブレーカーによりホッパ下端部のスクリューフィーダの材料移送方向とは逆方向に貯蔵材料を送り出し、ホッパ内の貯蔵材料がスクリューフィーダ出口側の一方に偏るのを抑えてホッパ容積効率が低下するのを防止するように図られている。
【特許文献１】特開２００４−３５３９５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ホッパ内での貯蔵材料のアーチングは、貯蔵材料がホッパ出口の内壁付近で滞留するのが原因であり、このホッパ内壁付近での貯蔵材料の滞留を減らせればアーチングを抑えることができる。そこで、本発明者らは、貯蔵材料をホッパの中央側へと集めるような送り出し機能を備えればホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させることができ、アーチングをより効果的に抑えることができるのではないかと考えた。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み、ホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させることでアーチングを効果的に抑え、安定した払い出しを可能とする材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーは、底部に材料供給用のスクリューフィーダを備えた材料貯蔵ホッパにおいて、前記スクリューフィーダの上位に攪拌軸を回転自在に軸支し、該攪拌軸の外周にはホッパ内の貯蔵材料を撹拌しながら攪拌軸の長手方向中央側へと送り出すようにそれぞれ所定の送り角度を設けた複数の送り羽根を周設すると共に、前記攪拌軸を所定速度にて回転させる駆動モータを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーは、前記攪拌軸を手動操作により逆回転可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る請求項１記載の材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーによれば、底部に材料供給用のスクリューフィーダを備えた材料貯蔵ホッパにおいて、前記スクリューフィーダの上位に攪拌軸を回転自在に軸支し、該攪拌軸の外周にはホッパ内の貯蔵材料を撹拌しながら攪拌軸の長手方向中央側へと送り出すようにそれぞれ所定の送り角度を設けた複数の送り羽根を周設すると共に、前記攪拌軸を所定速度にて回転させる駆動モータを備えたので、攪拌軸の回転によって材料貯蔵ホッパ出口上位の貯蔵材料をホッパの中央側へと送り出してホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させることができ、これによって貯蔵材料のアーチングを効果的に抑えることができてホッパ内の貯蔵材料を安定して払い出すことができる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項２記載の材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーによれば、前記攪拌軸を手動操作により逆回転可能としたので、万一アーチングが生じた場合でも、逆回転させることによってホッパ内に形成されたアーチングを崩壊させて解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーにあっては、材料貯蔵ホッパ下端部のスクリューフィーダの上位に攪拌軸を回転自在に軸支すると共に、該攪拌軸の外周にはホッパ内に貯蔵した材料を撹拌しながら、かつ攪拌軸に沿って送り出しの可能な複数の送り羽根を螺旋状に配置して周設する。各送り羽根は、攪拌軸の略中央部分を境に材料の送り方向が逆転するようにそれぞれの送り角度を調整しており、攪拌軸を通常運転時の回転方向である正回転させた場合には、攪拌軸周囲の材料を攪拌軸の長手方向中央側、即ちホッパ内部中央側へと送り出させるようにしている。なお、ホッパ外部には前記攪拌軸を所定の速度で回転させる駆動モータを備えると共に、好ましくは手動操作により回転方向を正逆自在に切り替え可能としておく。
【００１２】
そして、前記材料貯蔵ホッパに、例えば鋳物砂などのような流動性に乏しい材料を貯蔵すると、材料の性状によりホッパ底部付近では圧密が生じてアーチングを形成しようとする。このとき、駆動モータを駆動してアーチングブレーカーの攪拌軸を正回転させると、貯蔵材料は送り羽根によって撹拌されてほぐされながら攪拌軸中央側であるホッパ中央側へと強制的に送り出されていくが、これによってホッパ内壁付近の貯蔵材料がスムーズに流下するようになり、ホッパ内におけるアーチングの発生を効果的に抑えることが可能となり、その結果、ホッパ内の貯蔵材料をスクリューフィーダによって安定して払い出すことができる。
【００１３】
なお、アーチングブレーカーを駆動していても万一アーチングが生じたときには、手動操作によって駆動モータを逆転させ、アーチングブレーカーの攪拌軸を逆回転させる。これによって、攪拌軸周囲に形成されたアーチングに対して送り羽根からそれまでとは逆方向から力が加わることになり、アーチングを極力崩壊させることができる。そして、アーチングの解消を確認した後には、再び手動操作によって駆動モータを正回転に戻し、アーチングブレーカーの攪拌軸を通常の正回転へと戻す。
【００１４】
このように、貯蔵材料をほぐしながらホッパの中央側へと集めるような送り機構を備えてホッパ内壁付近の貯蔵材料をスムーズに流下させるようにしたので、ホッパ内でのアーチングの形成を効果的に抑えることができ、安定した貯蔵材料の払い出しを可能とする。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図中の１は、例えば鋳物砂を篩って砂粒状態へと戻してから一旦貯蔵し、必要に応じて順次払い出す篩付きの材料貯蔵ホッパであって、ホッパ本体２を架台３にて支持し、ホッパ本体２の上端部には開口した投入口４を有し、ホッパ本体２の下端部には貯留物を順次払い出すスクリューフィーダ５を配設している。
【００１７】
また、ホッパ本体２の投入口４には、その開口部全面を覆うように比較的大きめの網目サイズ、本実施例においては５０ｍｍ口径の網目サイズのグリズリ６を備えており、このグリズリ６によって鋳物砂中に混入している比較的大きな金属片などの異物や、解砕不十分な大きめの塊状物などをに取り除けるようにしている。更に、ホッパ本体２のグリズリ６の下位には後述する篩枠をスライド収納するためのガイドレール７を適宜配置している。
【００１８】
８は前記ガイドレール７上に載置する篩枠であって、略方形の枠体９に篩網１０が張設してあり、例えば、砂回収のときには５ｍｍ口径の網目サイズの篩網を使用する。この篩枠８は、メンテナンス時の着脱が容易なように、ホッパ本体２の上端開口面積を少なくとも１以上に分割した取り扱いやすい大きさとすると良く、図示例ではホッパ本体２の上端部開口サイズが２ｍ×２ｍ程度の大きさなので、４分割した１ｍ×１ｍ程度大きさの篩枠８を４個使用している。
【００１９】
前記篩枠８の略四隅の下部には車輪１１、好ましくは篩の振動を吸収するゴム製の車輪を回転自在に軸着すると共に、進退操作用の取っ手１２を取り付けている。また、篩枠８の取っ手１２を取り付けた側面側には篩枠８に振動を付与するバイブレータ１３を固定している。
【００２０】
また、篩枠８の前後両端部には防振用のゴム製の緩衝材１４、１４´を固着しており、篩枠８をガイドレール７に沿わせてホッパ本体２内にスライド収納させたときに、篩枠８の枠体９とホッパ本体２との当接部に緩衝材１４、１４´を介在させ、バイブレータ１３からの振動がホッパ本体２にまで極力伝わらないようにしている。
【００２１】
一方、ホッパ本体２の上端開口の略中央部には、前記ガイドレール７に沿ってスライド収納する篩枠８の前端部のゴム製緩衝材１４を当接させる当板１５を配設すると共に、ホッパ本体２にはワンタッチ操作で篩枠８を締結固定または解除する固定クランプ１６を配設し、前記当板１５に篩枠８前端部のゴム製緩衝材１４を当接させつつ、篩枠８後端部のゴム製緩衝材１４´を前記固定クランプ１６でホッパ内方側へ押圧して押し潰すようにして篩枠８をホッパ本体２に固定するようにしている。
【００２２】
ホッパ本体２の排出部の上位には、ホッパ本体２内に貯留した貯留物のアーチングを防止するアーチングブレーカー１７を配設している。前記アーチングブレーカー１７は、ホッパ本体２のスクリューフィーダ５上位の左右側壁面に備えた軸受１８にて攪拌軸１９を回動自在に軸支すると共に、該攪拌軸１９の一端部に固着したスプロケット２０と、その近傍に備えた駆動モータ２１の駆動スプロケット２２とをチェーン２３にて巻回し、駆動モータ２１の駆動により所定速度にて攪拌軸１９を回転可能としている。なお、前記駆動モータ２１は、手動操作により回転方向を正逆自在に切り替え可能としている。
【００２３】
前記攪拌軸１９の外周には複数のアーム２４を適宜間隔で螺旋配置にて周設しており、攪拌軸１９を回転させた際、ホッパ本体２内部に貯蔵した材料を撹拌しながら攪拌軸１９に沿って送り出していく送り羽根２５、２６を、前記各固定アーム２４にボルト２７にてそれぞれ締結固定している。
【００２４】
平板形状の前記送り羽根２５は、図３及び図４に示すように、攪拌軸１９の中間位置の広範囲に亘って取り付けており、攪拌軸１９の略中央部分を境として材料の送り出し方向が逆になるようにそれぞれの送り羽根２５の送り角度を調整している。そして、攪拌軸１９を通常運転時に行う正回転（図４中の実線矢印方向）させた場合には、攪拌軸１９周囲の材料を攪拌軸１９の長手方向中央側へ、即ちホッパ本体２内部の中央側へと送り出し、ホッパ内壁付近の貯蔵材料がスムーズに流下するようにしてアーチングを形成することのないようにしている。また、攪拌軸１９を逆回転（図４中の点線矢印方向）させた場合には、攪拌軸１９周囲の材料を攪拌軸１９の両端側へ、即ちホッパ本体２の内壁側へと送り出し、万一アーチングが形成されても容易に切り崩して解消できるようにしている。
【００２５】
また、断面略Ｖ字形状の送り羽根２６は、図３及び図４に示すように、攪拌軸１９の両端位置に一枚ずつ取り付けており、攪拌軸１９を正回転、或いは逆回転させた場合でも、その周囲の貯蔵材料を軸体１９の長手方向中央側へ、即ちホッパ本体２内部の中央側へと送り出し、貯蔵材料をホッパ内壁に押し当ててアーチングを形成することのないようにしている。
【００２６】
次に、上記材料貯蔵ホッパ１の取り扱いについて説明する。例えば、型ばらし後の鋳物砂を貯蔵させるときには、先ず、篩枠８のバイブレータ１３を駆動させて篩枠８を振動させながら、型ばらし後の鋳物砂をホッパ本体２のグリズリ６上に払い出す。グリズリ６によって鋳物砂中に混入している比較的大きめの、例えば金属片などの異物や、解砕不十分な大きめの塊状物などは取り除かれていく。
【００２７】
次いで、このグリズリ６を通過した鋳物砂は、その下段に位置する篩枠８の篩網１０上に落下し、バイブレータ１３による振動によって篩われて砂粒状態となってホッパ本体２内へと落下していき、再利用可能な状態となって回収される。このとき、バイブレータ１３による篩枠８の振動は、篩枠８に固着したゴム製の緩衝材１４、１４´、及びゴム製の車輪１１にてその大部分が吸収されてホッパ本体２への振動伝達は少ない。
【００２８】
そして、ホッパ本体２内に貯蔵された鋳物砂は、その流動性の乏しさと圧密によってアーチングを形成しようとするが、駆動モータ２１の駆動によりアーチングブレーカー１７の攪拌軸１９を正回転させると、攪拌軸１９に周設した多数の送り羽根２５、２６によって攪拌軸１９周囲の鋳物砂を撹拌してばらばらにほぐしながらホッパ本体２の中央側へと送り出し、これによってホッパ内壁付近の鋳物砂もスムーズに流下し、アーチングを形成することなく下位のスクリューフィーダ５より安定して払い出されていく。
【００２９】
一方、鋳物砂の性状が影響するなどして、アーチングブレーカー１７周囲に万一アーチングが生じた場合には、アーチングブレーカー１７の駆動モータ２１を手動にて逆転操作して攪拌軸１９を逆回転させる。この攪拌軸１９の逆回転によって攪拌軸１９周囲に形成されたアーチングに対して送り羽根２５、２６から逆方向の力が加わることになり、アーチングが崩壊することとなる。そして、アーチングが解消されたことが確認されれば、駆動モータ２１を正転に戻し、アーチングブレーカー１７の攪拌軸１９を通常の使用状態である正回転へと戻す。
【００３０】
このように、材料貯蔵ホッパ１に貯蔵する貯蔵材料が、鋳物砂のように流動性に乏しくアーチングを生じやすいようなものであっても、アーチングブレーカー１７の回転する攪拌軸１９周囲に周設した多数の送り羽根２５、２６により、ホッパ本体２内部の貯蔵材料は強制的に撹拌されてばらばらにほぐされながらホッパ本体２中央側へと送り出されるため、ホッパ内壁付近の貯蔵材料もスムーズに流下し、その結果、アーチングの形成を効果的に抑えられて、貯蔵材料の安定した払い出しを可能とする。
【００３１】
なお、本実施例においては、アーチングブレーカー１７の攪拌軸１９をスクリューフィーダ５に対して直交方向に備え付けているが、これに限定するものではなく、例えばスクリューフィーダ５と平行に備え付けるようにしても良い。
【００３２】
また、本実施例においては、貯蔵材料として型ばらし後の鋳物砂を想定し、鋳物砂をホッパ本体２内へ貯蔵する際に異物除去や解砕処理が可能なように、ホッパ本体２の上端部にグリズリ６や篩網１０などを備えた材料貯蔵ホッパ１に対してアーチングブレーカー１７を備え付けたものを採用しているが、特にこれに限定するものではなく、篩い装置などを備えていないような普通の材料貯蔵ホッパに対しても好適に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る材料貯蔵ホッパのアーチングブレーカーを採用した材料貯蔵ホッパの一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の一部切り欠き平面図である。
【図４】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…材料貯蔵ホッパ                ２…ホッパ本体
５…スクリューフィーダ            １７…アーチングブレーカー
１９…攪拌軸                        ２１…駆動モータ
２４…アーム                        ２５、２６…送り羽根
【図１】
2007191185.tif 000003
【図２】
2007191185.tif 000004
【図３】
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【図４】
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