(57)【要約】      （修正有）【課題】金属鋳物工場の操作の環境外乱を最小化するシステムを提供する。【解決手段】金属鋳物工場機械１０が、金属鋳物工場２の操作に少なくとも一つの環境外乱を生成し、環境外乱が、空気汚染、熱、ノイズ、ＣＯ２放出、エネルギー消費、又は水消費を含み、システム１００が以下のものを含む環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得るために構成された少なくとも一つのセンサー、測定結果を得るように構成された、さらに、測定結果に基づいて金属鋳物工場機械１０に対する少なくとも一つの指示を得るように構成され、指示が、少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすように構成される制御コンピューター１１０、及び、指示を使用して金属鋳物工場２を操作するための制御装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属鋳物工場（２）の操作の環境外乱を低下するように金属鋳物工場（２）を操作するためのシステム（１００）であって、金属鋳物工場（２）が、縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、又は砂クーラー（７０）のような少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）を含み、前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに少なくとも一つの環境外乱を生成し、前記少なくとも一つの環境外乱が、空気汚染、熱、ノイズ、ＣＯ２放出、エネルギー消費、又は水消費を含み、前記システム（１００）が以下のものを含む：
前記少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得るために構成された少なくとも一つのセンサー（１２０）、
前記少なくとも一つの測定結果を得るように構成された制御コンピューター（１１０）、但し前記制御コンピューター（１１０）がさらに、前記少なくとも一つの測定結果に基づいて前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）に対する少なくとも一つの指示を得るように構成され、前記少なくとも一つの指示が、前記少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすように構成される、及び
前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場（２）を操作するための制御装置（１３０）。
【請求項２】
前記金属鋳物工場（２）が、第一の複数の前記金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）を含み、前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに第二の複数の環境外乱を生成し、前記システムが以下のものをさらに含む、請求項１に記載のシステム（１００）：
第五の複数の前記センサー（１２０）、
但し前記制御コンピューター（１１０）が、第三の複数の前記測定結果を得るように構成され、前記制御コンピューター（１１０）がさらに、前記第一の複数の金属鋳物工場機械に対する第四の複数の前記指示を得るように構成される、及び
前記第四の複数の指示を使用して前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０）を操作するための第六の複数の前記制御装置（１３０）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステム（１００）であって、前記制御コンピューター（１０）がさらに、以下のものを含む：
前記少なくとも一つの環境外乱の前記少なくとも一つの測定結果の第一合計を得るための加算モジュール、
前記少なくとも一つの環境外乱の前記少なくとも一つの測定結果の第二の合計の概算量を得るためのモデル化モジュール、但し前記概算量は、前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作することによって起こされる前記少なくとも一つの環境外乱の前記減少の概算量に基づいている、及び
もし前記第二の合計の前記概算量が前記第一の合計より小さいなら、前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）及び／又は前記少なくとも一つの制御装置（１３０）を操作するための制御モジュール。
【請求項４】
縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、及び砂クーラー（７０）の少なくとも一つのような少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）を含む金属鋳物工場（２）であって、前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに少なくとも一つの環境外乱を生成し、前記金属鋳物工場（２）がさらに、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム（１００）を含む、金属鋳物工場（２）。
【請求項５】
前記金属鋳物工場（２）が、縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、及び砂クーラー（７０）のいずれかの第一の複数のような第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）を含み、前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）が、前記金属鋳物工場の操作に使用されるときに第二の複数の環境外乱を生成し、前記金属鋳物工場がさらに、請求項２又は３に記載のシステムを含む、請求項４に記載の金属鋳物工場（２）。
【請求項６】
前記金属鋳物工場（２）が生砂金属鋳物工場である、請求項４又は５に記載の金属鋳物工場（２）。
【請求項７】
前記金属鋳物工場（２）が、型コンベヤー（５０）、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかを含み、前記金属鋳物工場（２）がさらに、前記型コンベヤー（５０）、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかから熱を吸収するように配置された熱交換器（５２）を含み、前記金属鋳物工場がさらに、前記金属鋳物工場を操作するために前記熱交換器によって吸収された前記熱をエネルギーに変換するための手段を含む、請求項４〜６のいずれかに記載の金属鋳物工場（２）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、金属鋳物工場、特に生砂金属鋳物を操作する方法、及びその方法を実施するためのシステムに関する。本考案はさらに、そのシステムを含む金属鋳物工場に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳物工場の自動操作のための技術は知られている。ＵＳ５１２５４４８は、自動鋳物工場を開示し、そこでは各個々の型の特性に関する情報が、造型機で感知され、情報が関係する型内への溶融金属の注湯を制御するために下流注湯ユニットで使用される。情報は、型のタイプ、コアが型内に置かれたかどうか、型が好適に堅いかどうか、型が他の理由のために注湯のために好適でないかどうかに関するものとして開示される。この情報を使用して、注湯ユニットは、型に対して注湯ノズルを適切に位置するように、又は情報が関係する特定の型に注入しないように制御されることができる。特定の型が注入されたかどうかに関する情報、並びに特定の型の重量に関する情報は、次いで注湯ユニットによって与えられることができ、型が壊される抜き取りステーションを去る型砂中の適切な量の水を確保するための水投与ユニットを制御するために使用されることができる。
【０００３】
ＵＳ５１２５４４８に記載された方法は、鋳物工場操作によって起こされる環境外乱を最小化したり、又は測定したりするものではなく、むしろ、それは、各個々の型の特性に関する情報に基づく欠陥のない操作を確保することにのみ焦点を当てる。
【０００４】
さらに、ＷＯ８９／０９６６６は、蒸発鋳造のための方法及び装置を開示する。消失模型は、容器中に位置される。型媒体は、そのまわりで圧縮され、容器は、注湯ユニットの下に位置される。溶融金属が容器中に注がれかつ模型を消失するとき、模型によって発生されるガスは、真空ポンプを使用して排出される。容器内の圧力は、圧力プローブによって測定され、ポンプに接続された真空サージ容器及び調節弁を制御するために使用される。圧力を制御することによって溶融金属の流速が制御される。ＷＯ８９／０９６６６に記載された方法は、鋳物工場の操作によって起こされる環境外乱を最小化しないし、測定もしない。
【０００５】
ＫＲ２０１２００５５９２５は、変動空気汚染のための局所排気装置及びマルチフード局所排気法を開示する。
【０００６】
ＤＥ１０２００９０３１５５７は、熱交換器を使用してストランド鋳造法から熱を収集する方法を開示する。
【０００７】
金属鋳物工場は、かかる環境外乱及び今日の社会の挑戦及び金属鋳物工場のワーカーのための好適な環境を与える必要性に対する関心の増加によって鋳物工場の操作と関連した環境外乱に対して増々焦点が当てられるようになっている。
【０００８】
金属鋳物工場の操作に関連するほとんどの関係環境外乱の一部としては、空気汚染、ＣＯ２放出、熱、ノイズ、エネルギー消費、水消費、及び使用済の砂、使用済のベントナイト粘土、捨てられた鋳物のような廃棄物がある。使用済の砂及びベントナイト粘土は、リサイクルされることができず、廃棄されなければならない。
【０００９】
さらに、廃棄物は、最終鋳物の一部ではないが押し湯（即ち、型中の湯だまり）で形成する金属部分を含み、それらは、適切な鋳物及び溶融金属の固化を確保するために使用され、鋳物が型から分離されたら鋳物から分離される。
【００１０】
さらに、環境外乱として見られうる、金属鋳物工場の操作のために使用される原材料は、金属の消費、新しい砂及び新しいベントナイト粘土の消費、生砂を形成するために使用される添加物の消費、及び機械を動かしたり又は熱を与えたりするための加圧された空気又は蒸気の消費を含む。
【００１１】
これらの環境外乱の各々は、金属鋳物工場における一つ以上のユニットの操作に関係する。一例として、砂から作られた型が使用される生砂鋳型造形は、生砂を準備し、生砂を生砂型に形成し、溶融金属を生砂型中に注ぎ、溶融金属を固化させ、鋳物から生砂型を除去し、再使用のために生砂を状態調整するユニットの操作を広く使用する。
【００１２】
ダスト及び微粒子の形の空気汚染は、典型的には、生砂を取り扱ったり使用したりするユニット操作、即ち準備、形成、及び除去に関係する。さらに、使用した砂がシリカを含む場合には、型中の砂が型中への溶融金属の注入時に溶融金属によって接触されるときにサブミクロンサイズのシリカ粒子が形成されることができる。かかる粒子は、ワーカーに珪肺症を導きうる。それゆえ、金属鋳物工場は、ダスト収集にかなりの努力を費やすことが必要である。
【００１３】
金属鋳物工場における異なるユニット操作によって生じるダストは、様々な物質及び様々な組成を有し、例えば金属又は金属酸化物を含有しうる。
【００１４】
空気はまた、一酸化炭素のような燃焼生成物、及び／又は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）で汚染されうる。
【００１５】
金属鋳物工場における多くのユニットの操作は、内部環境において（即ち、金属鋳物工場内で）、及び外部環境において（即ち、金属鋳物工場の外側の環境で）の両方で臭気又は煙霧を生成する。これらの臭気及び煙霧は、吸い込むことは不快でありかつ有害でありうる。
【００１６】
金属鋳物工場外の環境の空気はまた、金属を溶融するために使用される炉を加熱するために使用される、石炭、油又はガスのような燃料からの二酸化硫黄及び窒素酸化物によって汚染されうる。もし溶融される金属がスクラップ金属又はリサイクル金属の片を含むなら、金属片の塗料や被覆が、例えばダイオキシンでの金属鋳物工場における空気の汚染をもたらしうる。また、研磨及び溶接のような鋳物の仕上げ処理は、空気中へ毒性金属粒子を放出しうる。
【００１７】
熱は、主に、溶融金属を注湯し、それを固化させるユニットの操作に関係する。熱はさらに、金属を溶融するために使用される炉から放出される。熱は、鋳物工場内のワーカーに脱水、熱けいれん、熱疲労、及び熱中症を起こさせうる。ワーカーはまた、溶融金属から放出される赤外線及び紫外線から目の白内障を発現させうる。溶融金属からのしぶき及び火花はまた、やけどを起こしうる。
【００１８】
ノイズは、あらゆるユニットの操作に関係し、インパクトからのような短い時間、又はシェイクアウトマシンからのノイズのような長い時間を持つものであることができる。ほとんどの一般的なノイズ源は、造型機、シェイクアウトマシン、及び鋳物のショットブラスティング、アークガウジング、フェトリング、及びドレッシングのような仕上げ操作からのものである。ノイズは、一般的に約８０〜１１０ｄＢ（Ａ）の範囲であるが、あるノイズは、１１６ｄＢ（Ａ）のように高くなりうる。別のノイズ源は、型を浄化するための又は型材料を造型機中に導入するための圧縮空気を使用することからのノイズである。
【００１９】
個人的な聴覚保護具が利用可能であるが、短時間のノイズに対してはそれらを使用することは一般的ではない。しかし、短時間のノイズが、全体の暴露、即ちノイズに対する全体の環境インパクトに加わる。
【００２０】
ノイズに密接に関連するものは、ワーカーの健康にだけでなく、金属鋳物工場機械の寿命、性能、及びメンテナンス条件にも影響し、それによって金属鋳物工場の効率に最終的に影響する振動である。
【００２１】
ＣＯ２放出は、典型的には、鋳物工場で使用される金属を溶融するために必要とされるエネルギー、及びユニット操作を実施するために必要な機械（例えば砂造型機、型コンベヤー、シェイクアウトマシン、又は砂クーラー）を動かすために必要とされるエネルギーに関係する。さらに、金属鋳物工場の換気を与えるためにエネルギーが必要とされる。
【００２２】
水の消費は、鋳物からの生砂の除去、砂造型機で成形されるときの砂の良好な成形性を与えるための砂の状態調節、例えばシェイクアウトマシンでのダスト形成の限定、及び冷却に関係する。
【００２３】
さらに、水の消費は、適切に処理されることが必要な廃水をもたらすことが多い。廃水は、例えば金属ダスト又は有機化合物を含んでいるかもしれない。廃水はまた、スクラップ金属又はスラグからの汚染物質を吸収し、地面に浸透する雨水のために、金属鋳物工場の外側の地面上でのスラグの金属スクラップ保管のための貯蔵によって起こされることができる。
【００２４】
全てのユニットの操作は、実施されるためにエネルギーを要求する。
【００２５】
生産廃棄物は、砂を形成し、溶融金属を注湯し、型から鋳物を除去し、再使用のために砂を状態調節するユニットの操作に関係する。生産廃棄物はさらに、スクラップされなければならない欠陥鋳物（即ち、それは鋳物スクラップである）を検出するために鋳物を制御することに関係する。スクラップは、再溶融されることが多く、それは、スラグにも当てはまるが、ある場合にはスラグは、埋め立て地で廃棄されなければならない。
【００２６】
これらの環境外乱のうち、空気汚染、熱、及びノイズは、主にワーカー環境に影響するが、ＣＯ２放出、エネルギー消費、水消費、及び生産廃棄物は、主に鋳物工場の周囲の環境に影響する。エネルギー消費、水消費、及び生産廃棄物はさらに、金属鋳物工場の操作を動かすためのコストに影響する。
【００２７】
金属鋳物工場の環境インパクトについてのさらなる労作は、ヨーロッパのＩＰＣＣ事務局からの２００４年７月の報告「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ｏｎ  Ｂｅｓｔ  Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｓｍｉｔｈｅｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｆｏｕｎｄｒｉｅｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ」に見い出される。
【００２８】
金属鋳物工場の操作に関連した環境に対するインパクトを最小化するために、ＣＯ２放出、エネルギー消費、水消費、及び生産廃棄物ができるだけ少ないことが好ましい。
【００２９】
さらに、金属鋳物工場におけるワーカーのために好適な労働環境を与えるために、空気汚染及びノイズをできるだけ低く保つべきであり、熱が鋳物工場の温度を過剰に高くさせることを防止する工程をとるべきである。
【００３０】
同時に、金属鋳物工場は、鋳物の効率的な製造を与えるように操業されなければならない。例えば欠陥となったり廃棄されなければならない鋳物の数をできるだけ少なくして単位時間あたりの及び環境外乱の量あたりの使用可能な、即ち適切な鋳物の数をできるだけ多くしなければならない。これは、廃棄又は再溶融されなければならないスクラップ鋳物が、もし廃棄されるなら生産廃棄物になり、もし再溶融されるならエネルギー（即ち、熱）を要求するからである。さらに、鋳物が適切な鋳物に機械加工されることができる場合であっても、例えばもし鋳物が型の半分体の不適合のためにわずかに欠陥品であり、型の分割線に隣接して鋳物に欠陥をもたらすなら、かかる機械加工又はフェトリングは、エネルギーと努力の両方を必要とし、金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターを困難な又は不健康な労働環境にさらしうる。従って、単位時間あたりの及び環境外乱の量あたりの使用可能な、即ち適切な鋳物の数をできるだけ多く保つことは、少なくともスクラップされる鋳物及び再溶融のためのエネルギーに関連するそれらの環境外乱を最小化する。
【００３１】
それゆえ、良好な内部環境（即ち、金属鋳物工場におけるワーカーに対する低レベルの環境外乱）、及び良好な外部環境（即ち、金属鋳物工場外の環境に対する低レベルの環境外乱）を得ることが重要である。さらに、内部環境及び外部環境に対する全レベルの環境外乱は、できるだけ低くすべきである。
【考案の概要】
【００３２】
それゆえ、本考案の目的は、鋳物の効率的な製造をなお提供しながら、環境外乱が最小化される金属鋳物工場を操作する方法を提供することである。
【００３３】
本考案のさらなる目的は、金属鋳物工場を操作する方法を実施するためのシステムを提供することである。
【００３４】
さらに、本考案のさらなる目的は、このシステムを含む金属鋳物工場を提供することである。
【００３５】
さらに、本考案のさらなる目的は、金属鋳物工場の操作によって起こされる熱を再使用する方法を提供することである。
【００３６】
以下の記載から明らかになる、上述の目的の少なくとも一つ、又はさらなる目的のいずれかの少なくとも一つは、本考案の第一態様によれば、請求項１に記載の方法によって達成される。
【００３７】
少なくとも一つの測定結果に基づいて得られた、少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすように構成される少なくとも一つの指示を使用して金属鋳物工場機械を操作することによって、金属鋳物工場が金属鋳物工場の操作からの環境に対するインパクトを低下するように操作されることが確実にされる。
【００３８】
金属鋳物工場の操作の環境インパクトを低下するように金属鋳物工場を操作することによって、金属鋳物工場の操作はまた、少なくとも部分的に最適化される。
【００３９】
本考案の文脈において、金属鋳物工場の操作の環境インパクトを低下することは、少なくとも一つの金属鋳物工場機械によって、従って金属鋳物工場の操作によって起こされる環境外乱を金属鋳物工場機械の近くで、金属鋳物工場で、及び／又は環境で低下することに関する。従って、金属鋳物工場の操作の環境インパクトを低下することは、金属鋳物工場のワーカー及びオペレーターと環境の両方に対して有益である。
【００４０】
金属鋳物工場は、生砂型を使用して金属の鋳造を実施する金属鋳物工場であることが好ましいが、他のタイプの成形材料も可能である。
【００４１】
金属鋳物工場機械は、生砂貯蔵及び提供機械、縦型生砂造型機のような造型機、枠造型機、マッチプレート造型機、コアシューター機械、型コンベヤー又は造型ライン、注湯ユニット、シェイクアウトマシン、砂クーラー、及び鋳物クリーニング及び処理機械などを含んでもよい。一般的に、金属鋳物工場機械は、金属鋳物工場の操作のために金属鋳物工場に使用されるいかなる機械も含むことができる。
【００４２】
さらに、少なくとも一つの金属鋳物工場機械は、換気装置を含むことができる。
【００４３】
請求項１に規定された方法の工程は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の順序で実施されるべきである。
【００４４】
少なくとも一つの測定結果は、数値又は値のような定量値、又はブール値のような定性値であることができる。少なくとも一つの測定結果は、金属鋳物工場機械で、金属鋳物工場機械の近くで、例えばそのそば、その上などで、金属鋳物工場内で、即ち金属鋳物工場機械を収容する建物内、又は金属鋳物工場の外側で得られることができる。
【００４５】
少なくとも一つの測定結果は、環境外乱の量、強度、発生率、程度、又は濃度などの測定結果であることができる。一つの例は、ある金属鋳物工場機械のための出力の使用量の測定結果である。
【００４６】
測定結果は、金属鋳物機械によって生成される環境外乱の直接的な測定結果、又は環境外乱の間接的な測定結果（それは、環境外乱によって影響される環境パラメーターの測定結果）であることができる。
【００４７】
一例として、空気汚染は、典型的には生砂又は他の成形材料の取扱い時に形成されるダストによる。ダストは、例えば特定時間でフィルター中又は荷電膜上に捕獲されたダスト粒子の量を測定することによって、直接的な測定結果によって測定されることができる。ダストはまた、光源から放出される光が光検出器によってどのくらい多く受容されるかを測定することによって、間接的な測定結果によって測定されることができる。
【００４８】
金属鋳物工場における様々な位置からの空気汚染の多数の測定結果のように少なくとも一つの環境外乱の多数の測定結果が測定される場合、これらの多数の測定結果は、金属鋳物工場におけるあらゆるポイントの空気汚染を推定するための３Ｄモデル中に金属鋳物工場における空気の流れを示す他のセンサーからの測定結果と組み合わせることができる。
【００４９】
従って、測定結果は、センサーによって直接的に得られることができ、従ってセンサーの位置の環境外乱の測定結果をもたらすことができる。あるいは、測定結果は、様々な位置の多数のセンサーからのセンサーデータを使用し、センサーデータからセンサーがない所望の位置の測定結果を推定することによって、センサーがない所望の位置で得られることができる。
【００５０】
少なくとも一つの指示は、少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすように構成される。換言すれば、少なくとも一つの指示は、少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすために好適である。これは、少なくとも一つの指示が、少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するために使用されるときに少なくとも一つの環境外乱の減少を生じるために経験的に又は分析的に決定されることを意味する。従って、少なくとも一つの指示、少なくとも一つの金属鋳物工場機械、及び少なくとも一つの環境外乱の間で経験的又は分析的又は論理的な関係がある。少なくとも一つの環境外乱と、環境外乱の減少を起こす少なくとも一つの指示との間の関係は、異なる条件下で少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作し、異なる指示を使用し、異なる条件の各々に対して少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得ることによって、経験的に決定されることができる。関係はまた、少なくとも一つの環境外乱が金属鋳物工場機械によってどのようにしてどのような理由で生成されるかを考えることによって分析的又は論理的に決定されることができる。一例として、シェイクアウトマシンのようなダスト生成ユニットの操作の上に水を噴射することがダストを減少し、従って噴射された水の量を増加することにより形成されるダストの量を減少することをもたらすということは、容易に経験的に決定されることができる。別の例として、型コンベヤーのスピードを減少することにより型コンベヤーの走行によって起こるノイズが減少するということは、分析的又は論理的に決定されることができる。
【００５１】
本考案の文脈において、得るという用語は、決定する及び計算するという用語も含むものとして理解される。
【００５２】
少なくとも一つの指示を使用することは、少なくとも一つの金属鋳物工場機械を直接的に、即ち少なくとも一つの金属鋳物工場機械の制御インターフェース又は制御コンピューターによって制御すること、又は水源、電力、加圧空気などの外部源（少なくとも一つの金属鋳物工場機械がこれらを受けるために接続される）を間接的に制御することを含むことができる。
【００５３】
少なくとも一つの指示は、機械への媒体の供給を制御すること、例えば金属鋳物工場機械へ水を送出するための弁を制御すること、少なくとも一つの金属鋳物工場機械のモーターのスピードを制御することに使用されることによって少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するために使用されることができる。
【００５４】
少なくとも一つの金属鋳物工場機械が一つより多い環境外乱を生成する場合、これらの一つより多い環境外乱はしばしば異なるタイプである。しかしながら、本考案の文脈内では、少なくとも一つの金属鋳物工場機械によって生成される一つより多い環境外乱は、同じタイプであってもよいが、少なくとも一つの金属鋳物工場機械に対して異なる位置で得られたものであると考えられる。環境外乱のタイプは、環境外乱の物理的性質によって決定される。例えば、一つのタイプの環境外乱はダスト、即ち粒子であることができるが、別のタイプの環境外乱はノイズ、即ち音波であることができる。他のタイプとしては、熱、即ちエネルギー及び資源の消費が挙げられる。
【００５５】
一つより多い指示が少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するための一つより多い環境外乱に基づいて得られる場合、一つより多い指示の一つは、一つより多い環境外乱の一つの減少を起こすように構成されているが、同時に一つより多い環境外乱の別のものの増加を起こしうる。この場合において、請求項１に規定された方法は、一つより多い環境外乱の優先順序を得る工程、及びこの優先順序に基づいて一つより多い指示の一つを修正するさらなる工程を実施し、従って低い優先度を持つ一つより多い環境外乱の一つの減少を起こす一つより多い指示の一つがそれを使用する前に無効にされて少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作する、又はその逆のことをする工程をさらに含むことができる。
【００５６】
あるいは、請求項１に規定された方法は、一つより多い環境外乱、及びこれらの環境外乱の減少を起こすように構成された一つより多い指示が上記のように互いに対抗することを実行する危険を冒すかどうかを決定する工程、及び一つより多い環境外乱の優先順序を得るさらなる工程を追加して含むことができる。
【００５７】
一般的に、金属鋳物工場は、第一の複数の金属鋳物工場機械を含む。従って、請求項２は、本考案の第一態様による方法の好ましい実施形態を規定する。請求項２に記載の実施形態は有利である。なぜならこの実施形態では、請求項１に記載の方法、即ち工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、第一の複数の金属鋳物工場機械の各々に対して実施され、従って金属鋳物工場の操作の環境インパクトの大きな低下のために少なくとも一つの環境外乱の大きな全体的な減少をもたらすからである。
【００５８】
第一の複数の金属鋳物工場機械の各々は、互いに異なることが好ましい。
【００５９】
一般的に、金属鋳物工場は、第二の複数の第二の環境外乱を生成する第一の複数の金属鋳物工場機械を含む。従って、請求項３は、本考案の第一態様による方法の好ましい実施形態を規定する。請求項３に記載の実施形態は有利である。なぜならこの実施形態では、請求項１に記載の方法、即ち工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）が第一の複数の金属鋳物工場機械の各々に対して及び第二の複数の環境外乱の各々に対して実施され、従って金属鋳物工場の操作の環境インパクトの大きな低下のために第二の複数の環境外乱の大きな全体的な減少をもたらすからである。
【００６０】
第二の複数は、第一の複数より大きいことが好ましい。換言すれば、第一の複数の金属鋳物工場機械の少なくとも一つは、二つ以上の環境外乱を生成することが好ましい。
【００６１】
第三の複数は、第一の複数より大きいことが好ましいが、第一の複数より小さくてもよい。後者の場合において、第一の複数の金属鋳物工場機械の一つより多くによって生成された環境外乱は、これらの金属鋳物工場機械に対する単一の測定で集合的に測定されることができる。
【００６２】
第四の複数は、第一の複数に等しくてもそれより大きくてもよい。換言すれば、第一の複数の金属鋳物工場機械の各々は、第四の複数の指示の一つを使用して操作されることができる。
【００６３】
請求項４は、少なくとも一つの指示を得る工程に関して本考案の第一態様による方法の様々な有利な実施形態を規定する。少なくとも一つのしきい値を使用することは、しきい値が容易に設定される点で金属鋳物工場の操作の環境インパクトを低下する簡単な方法である。
【００６４】
測定された環境外乱に依存して、少なくとも一つのしきい値は、上限又は下限しきい値であることができる。少なくとも一つのしきい値は、環境外乱が金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターに有害な環境をもたらすレベル、又は環境外乱が環境を損なうかもしくは欠陥鋳物をもたらすレベルを規定するように選択されるべきである。
【００６５】
少なくとも一つのしきい値は、金属鋳物工場又は金属鋳物工場機械のワーカー又はオペレーターによって手動的に設定されることができる。少なくとも一つのしきい値はまた、例えばあるアルゴリズムに従って計算されることによって自動的に設定されることもできる。例えば、少なくとも一つのしきい値は、前の月、週又は日の間の少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果の平均値と因数の積に設定されることができ、従って少なくとも一つのしきい値は、前の月の間の少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果の平均値の例えば１１０％に自動的に更新されることができる。少なくとも一つのしきい値は、ある将来の時間にわたる環境外乱の少なくとも一つの測定結果の積分の概算がある量以下の全環境外乱をもたらすように代替的に設定されることができる。第一の環境外乱の測定結果に対するしきい値はさらに、第一及び第二の環境外乱の相乗効果がある場合（例えば労働環境に対して相乗効果を持つ熱及びノイズ）、又は第一又は第二環境外乱が高い優先度を持つ場合（即ち、第二環境外乱の測定結果に関連するしきい値によって規定された許容可能な範囲内に保つことより第一環境外乱の測定結果に関連するしきい値によって規定される許容可能な範囲内に保つことをより重要とする）のいずれかの場合に第二環境外乱のしきい値によって影響されることができる。
【００６６】
少なくとも一つのしきい値はさらに、公的なガイドライン又は法律に従って設定されることができる。例えば、鉛（Ｐｂ）の空気汚染に関して空気中の命令されたしきい値は５０μｇ鉛／ｍ３である。さらに鉛での例では、より高いしきい値が公的ガイドライン又は法律によって設定され、これらの高いしきい値は５０〜７５μｇ鉛／ｍ３及び＞７５μｇ鉛／ｍ３であり、個人的な安全装備の使用を要求し、ワーカーそれぞれの健康をチェックする。鋳造鋼及び特殊鋼のために金属鋳物工場で使用される添加剤であるマンガン（Ｍｎ）は、呼吸可能な形態のマンガンについて０．１ｍｇ／ｍ３空気の公的なしきい値レベル、及び煙、ダストもしくは粉末としてのマンガンについて０．２ｍｇ／ｍ３空気のしきい値レベルを持つ。マンガンは、極めて毒性であり、脳及び神経系に対して深刻で治療不可能な損傷を起こしうる。
【００６７】
少なくとも一つの比較結果は、少なくとも一つの測定結果が少なくとも一つのしきい値とどのくらい多く異なるかを示す値であることができ、又はそれは、少なくとも一つの測定結果が金属鋳物工場が操作されないときの測定結果及び少なくとも一つのしきい値によって規定される範囲内であるかどうかを示すブール値であることができる。少なくとも一つの測定結果が直接的な測定結果である場合には、少なくとも一つのしきい値は、典型的には上限のしきい値であるが、少なくとも一つの測定結果が間接的な測定結果である場合には、少なくとも一つのしきい値は、典型的には下限のしきい値である。
【００６８】
ルックアップテーブルにおいて少なくとも一つの指示を参照することは速いが、少なくとも一つの比較結果又は少なくとも一つの測定結果について作用する関数を使用することにより、少なくとも一つの金属鋳物工場機械のより正確で微細な操作に対してより異なった指示を与える。
【００６９】
ルックアップテーブルは、測定値を含むことができ、そこでは各測定値が対応する指示に相互に関係している。ある測定値に対応する指示は、環境外乱のある測定値に対して異なる指示を試験し、ルックアップテーブルにおいて環境外乱を最も大きく低下する指示を含めることによって経験的に決定されることができる。ある測定値に関連付けられる指示は、異なる指示が環境外乱にどのように影響するかを考えることによって分析的に代替的に決定されることができる。
【００７０】
さらに、ある測定値に対応する指示は、過去の経験によって、即ち例えばシェイクアウトマシンへの水の流れを増加するようなある指示が、得られた測定結果に対して金属鋳物工場の操作の過去又は前の時又は日で実施されているかどうかを考えることによって設定されることができる。従って、金属鋳物工場のオペレーター又はワーカーが少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するための指示を与え、その指示が、オペレーター又はワーカーが指示を与えたときの測定値に対応する場合、ルックアップテーブルにおける測定値に対応するこの指示は、オペレーター又はワーカーによって与えられた指示に設定されることができる。
【００７１】
さらに、ある測定値についてのルックアップテーブルに対する指示は、そのある測定値について金属鋳物工場の操作の休止時に実施する指示に設定されることができ、金属鋳物工場の操作が再び開始する次の時にそれは金属鋳物工場の操作の休止時に実施する指示を開始できるようにする。
【００７２】
金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターから指示を得ることは、ルックアップテーブル及び関数に対して許された入力値外の普通と異なる環境外乱を取り扱うことを与える。オペレーター又はワーカーによって得られた指示は、そのときオペレーター又はワーカーからの指示を促した測定値とともに、将来の使用のためにルックアップテーブルに貯蔵されることができる。
【００７３】
ルックアップテーブルは、各測定値について一つより多いしきい値を含むことができる。従って、測定値の小さい逸脱を示す比較結果に対応する第一しきい値において、第一指示が得られることができる。この第一指示は、金属鋳物工場の操作の小さな変化をもたらしうる。測定値の大きな逸脱を示す比較結果に対応する第二しきい値において、第二指示が得られ、金属鋳物工場機械の操作に大きな変化をもたらす。第二指示は、例えば金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターから得られることができる。
【００７４】
本考案の第一態様による方法のある実施形態では、前記方法は、以下の工程をさらに含む：
金属鋳物工場の操作についての情報を得ること、及び
少なくとも一つの指示を得るときにその情報を使用すること。
【００７５】
情報は、例えば金属鋳物工場の意図した生産速度、金属鋳物工場に使用される型のタイプ、型コンベヤー上の型の数、各型の重量、造型機及び型コンベヤーが動いているかどうかなどを含むことができる。
【００７６】
この情報は、金属鋳物工場機械を積極的に操作する指示を得るために使用されることができる。一例として、シェイクアウトマシンでの空気汚染／ダストについての測定値は、操作における中断時に空気汚染の低い値を反映することができる。環境インパクトを低下するために、前記方法は、水消費をさらに低下しようと努力する。操作が中断されると、シェイクアウトマシンに型は送出されず、それゆえシェイクアウトマシンによってダストは全く作られず、水消費は最終的に完全に止められる。情報（この場合には操作が例えば造型機によって生成される型についての情報を得ることによって再び開始されるという情報）を使用して、シェイクアウトマシンへの水の供給は、積極的に活性化されることができ、従って操作が再び開始された後に第一の型がシェイクアウトマシンに送出されるときにシェイクアウトマシンに水が既に供給されている。これは、第一の型からダストを突然放出することを避け、空気汚染が検出され、かつシェイクアウトマシンへの水の供給が再開される前の空気汚染の対応するピークを避けることができる。
【００７７】
情報は、制御コンピューターから及び／又は各金属鋳物工場機械と関連した操作センサーから得られることができる。
【００７８】
情報は、得られた指示を調節するために少なくとも一つの測定結果への追加の入力として使用されることができ、又は測定結果だけに基づいて得られたものとは異なる指示を得るために使用されることができる。
【００７９】
情報はまた、ルックアップテーブルにおいて指示を設定するために又はしきい値を設定するために使用されることができる。これは、金属鋳物工場のより積極的な操作をもたらしうる。
【００８０】
この情報は、例えば測定値又は他の金属鋳物工場機械に対して現在実行されている指示から誘導可能である、金属鋳物工場機械の現在のスピードのような情報を含むことができる。従って、この情報は、例えば造型機を操作するために現在使用される指示を分析することによって造型機から得られることができる。この情報は、例えば時間あたりに形成される型の数を含むことができる。この情報は、シェイクアウトマシンに対する指示をルックアップテーブルにおいて積極的に設定するために使用されることができ、この情報は、空気汚染をしきい値内に保つために好適である過去の経験から知られている。
【００８１】
従って、ルックアップテーブルは、各指示に対して一つより多い入力パラメーターを含むことができる。ルックアップテーブルの一例としては、環境外乱（この場合ではシェイクアウトマシンによって起こされるダスト／空気汚染）の測定値に対する第一の入力を含むことができる。ルックアップテーブルはさらに、作られている時間あたりの型の数に対する第二の入力を含むことができる。時間あたりの型の数は、金属鋳物工場の操作についての情報の一例である。これらの第一及び第二の入力は、例えば操作の第一時間時にシェイクアウトマシンが時間あたりの型の現在の数に関連付けられる指示を使用して操作されるように優先順位を決めることができる。しかしながら、第一時間後にシェイクアウトマシンは、シェイクアウトマシンでの空気汚染の測定値に関連付けられる指示を使用して操作されることができる。このようにして金属鋳物工場機械の良好でかつ頑健な操作が達成される。
【００８２】
金属鋳物工場の操作についての情報は、加圧空気のためのコンプレッサーのような金属鋳物工場機械の指示を得るために使用されることができる。この場合において、情報は、金属鋳物工場における金属鋳物工場機械に対する加圧空気の全条件を含むことができる。情報はさらに、コンプレッサーの加圧空気のリザーバーに対する圧力測定結果を含むことができる。
【００８３】
空気汚染に関して、生産が開始されるときの情報は、金属鋳物工場の操作の実際の開始前に換気又はエアフィルターシステムを開始するための指示を得るために使用されることができる。
【００８４】
さらに、造型機が動いているかどうかについての情報は、もし造型機によって製造される型が全くないならシェイクアウトマシン又は型コンベヤーのような金属鋳物工場機械を停止し、それによってお金及び資源を節約するための指示を得るために使用されることができる。この場合において、金属鋳物工場の操作についての情報は、制御コンピューターから直接的に又は造型機に接続された操作センサーによって得られることができる。
【００８５】
同様に、金属鋳物工場についての情報は、金属鋳物工場の操作がない場合に金属鋳物工場を照明することを避けるために金属鋳物工場の照明を制御するために使用されることができる。
【００８６】
長時間の生産目標がわかり、これが情報に含まれる場合、この情報は、必要な生産目標を達成することをなお可能とする最も低いスピードで少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作させるために少なくとも一つの金属鋳物工場機械に対する指示を得るために使用されることができる。
【００８７】
もし情報又は少なくとも一つの測定結果が空気温度を含むなら、この空気温度は、金属鋳物工場からの熱い空気が抽出ダクトで液化して砂及びダストが抽出ダクトで凝集しないように空気抽出ダクトを予熱するための指示を得るように使用されることができる。かかる凝集は、除去することが難しく、従ってかかる凝集の形成の防止が望ましい。
【００８８】
さらに、金属鋳物工場の操作についての情報は、造型機及び型コンベヤーを低スピードで操作することによってノイズを減少するために使用されることができる。
【００８９】
金属鋳物工場の操作についての情報はまた、少なくとも一つの金属鋳物工場機械の振動によって診断される切迫した欠陥の警告のために使用されることができる振動センサーのような操作センサーから収集されることができる。これは、金属鋳物工場機械の寿命を延ばす。また、オイル品質センサーが、金属鋳物工場機械を操作してその欠陥を防止するために潤滑オイル又は油圧オイルを測定及び分析するために使用されることができる。
【００９０】
他の操作センサーとしては、型の品質の情報を得るための画像センサーが挙げられる。ハイパースペクトルセンサーを使用するハイパースペクトルイメージングが、ダスト及び／又は化学物質によって起こされる空気汚染を測定するために使用されることができる。
【００９１】
請求項５に記載の実施形態は有利である。なぜならこの実施形態では、金属鋳物工場の操作は、環境外乱の全量が最小化されるように最適化されているからである。第一の合計及び第二の合計は、合計の値に対して共通単位を得るための定数と環境外乱のそれぞれの測定結果の各々を掛けることによって形成されることができる。この単位は、例えば費用又はエネルギーであることができる。共通単位は、各測定結果を基本的な測定尺度で割ることによって無次元にすることができる。例えば、ｄＢでのノイズレベルは、１００ｄＢの基本的な測定尺度によって割られることができる。同様に、Ｗａｔｔでの電力測定結果は、１０００Ｗａｔｔの基本的な測定尺度によって割られることができる。各測定結果に対する基本的な測定尺度の値は、各環境外乱が環境外乱の合計に対して持つべきインパクトを重み付けするために使用されることができる。従って、もし基本的な測定尺度の値が小さいなら、対応する環境外乱は、環境外乱の合計に対して多く寄与し、またその逆もあるだろう。
【００９２】
環境外乱の合計を費用見積りするために、各基本的な測定尺度の値は、測定される対応する環境外乱の量で金属鋳物工場を操作することと関連した費用を反映するように設定されるべきである。例えば、電力に関して、基本的な測定尺度の値は、消費される電力の各ワット時間の費用である。同様に、水使用量についての基本的な測定尺度の値は、消費される水のｍ３あたりの費用である。自治体の廃水処理場に放出されなければならない廃水は、同様にｍ３あたりの費用を伴う。汚染された空気を濾過するための空気濾過装置に使用されるフィルターもまた、濾過された空気のｍ３及び空気中の汚染量あたりの費用を伴う。
【００９３】
第一合計を計算するときに各環境外乱に対して単一の一定の基本的な測定尺度を持つ代わりに、各環境外乱に対して基本的な関数が設定されることができる。基本的な関数は、対応する環境外乱の測定値を入力値としてとり、無次元の数字又は費用に戻す。実際、上記のような基本的な測定尺度は、単一の基本的な関数を表わす。より複雑な基本的な関数としては、測定結果と費用の間の二次、多項、一次、指数関数、又は他の関係を含むことができる。基本的な関数はさらに、不連続なものであることができる。例えば第一しきい値以下のノイズレベルが費用を伴わないノイズに対する基本的な関数の場合、第一しきい値より上で第二しきい値以下のノイズレベルは、聴覚保護体をワーカーに与える費用に基づいて穏やかな費用をもたらし、第二しきい値より上のノイズは、金属鋳物工場の操作を中断する必要性に基づいて高い費用を伴い、労働環境の法律を破ることによる付随的な損失も伴う。
【００９４】
不連続な基本的な関数のさらなる例は、ワット時間あたりの費用が昼及び夜の異なる時間に対して異なりうる電力の費用である。このような電力の差が付いた費用は、金属鋳物工場の操作に影響するだろう。空気汚染を最小化することに関連する一つの例は、電力が安価である夜の間に換気ユニットのファンへの電力を増加することを含み、それによってシェイクアウトマシンへの水供給を減少させ、それによって水の費用を減少させる。電力が高価である日中の時では、ファンへの電力は減少され、シェイクアウトマシンへの水の供給は増大される。夜の操作及び昼の操作の両方の場合において、空気汚染が、夜の電力の低い費用の利点を得ながら最小化される。
【００９５】
工程（ｖｉ）は、少なくとも一つの前の指示を得ることをさらに含むことができ、前の指示は、少なくとも一つの測定結果が得られる少なくとも一つの金属鋳物工場機械の状態と関連し、少なくとも一つの前の指示を貯蔵し、第二合計の概算量が第一合計より大きいならば、工程（ｉｉ）で得られた少なくとも一つの指示を工程（ｉｉｉ）を実施する前の少なくとも一つの前の指示と同一にさせる。
【００９６】
これは、もし第二合計の概算量が第一合計より大きいなら、少なくとも一つの前の指示が少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するために使用されることを確実にする。
【００９７】
概算量は、少なくとも一つの環境外乱の測定結果と少なくとも一つの指示の間の経験的又は分析的又は論理的な相互関係を使用して少なくとも一つの金属鋳物工場機械をモデル化することによって得られることができる。
【００９８】
少なくとも一つの環境外乱の測定結果と少なくとも一つの指示の間の経験的な相互関係は、例えば異なるスピードの型コンベヤーの場合には環境外乱の値を測定しかつ貯蔵する各指示に対して異なる指示を使用して金属鋳物工場機械を動かすことによって経験的に決定されることができる。型コンベヤーの場合には、型コンベヤーは、異なるスピードで動かされ、各スピードで生成されたノイズが測定されかつ貯蔵されるだろう。測定結果は、ルックアップテーブルを構築するために使用されることができ、あるいは指示を入力としてとる関数に使用するために好適な線形又は回帰を作り、指示を使用して金属鋳物工場機械を操作するときに生成される環境外乱の量を出力として与えるためのデータとして役立つことができる。
【００９９】
少なくとも一つの環境外乱の測定結果と少なくとも一つの指示の間の分析的又は論理的な相互関係の場合は、例えばシェイクアウトマシンの水消費に対して見出すことができ、この場合において、水供給量を５０％高める指示は、論理的に水消費量の５０％の増加をもたらす。
【０１００】
従って、いったん少なくとも一つの指示が得られたら、この少なくとも一つの指示は、少なくとも一つの環境外乱の対応する測定結果を得るために上述のルックアップテーブル、回帰又は関数において使用される。第二の合計は、そのとき上述の基本的な測定尺度又は基本的な関数を使用して環境外乱の費用又は量を得ることによって計算されることができる。
【０１０１】
請求項６は、様々な環境外乱を規定する。空気汚染は、ダスト、砂粒子、鉱物粒子、化学蒸気、金属液滴、金属蒸気などによる空気汚染であることができる。熱は、熱風、熱蒸気、及び熱流体を含むことができる。ノイズは、音、振動などを含むことができる。ＣＯ２放出は、金属鋳物工場機械から直接生じるＣＯ２放出、及び／又は金属鋳物工場機械の電力消費によって間接的に生じるＣＯ２放出を含むことができる。エネルギー消費は、金属鋳物工場機械によって消費されるエネルギーを含む。水消費は、金属鋳物工場機械によって消費される水を含む。生産廃棄物は、再使用されることができない生砂の形の廃棄物、廃棄又は溶融されなければならない欠陥鋳物、溶融金属の注湯からの過剰金属などを含む。さらに、環境外乱は、金属鋳物工場機械からの通気及び空気ジェット、加圧空気の放出などを含む。
【０１０２】
請求項７は、様々な指示を規定する。金属鋳物工場機械のスピードを制御することは、スピードを低下することを含むことができ、このスピードの低下は、金属鋳物工場機械に依存してノイズ、空気汚染、エネルギー消費、水消費、及び／又はＣＯ２放出を減少させる。金属鋳物工場機械への水の供給を制御することは、水の流れを増加し、ダストの形成の減少を起こし、従って空気汚染を減少することを含むことができる。金属鋳物工場機械の潤滑油を制御することは、金属鋳物工場機械に潤滑油を追加し、電力消費を減少させることを含むことができる。環境外乱に対抗するための手段を制御することは、ファン、外気入口、フィルター、エアクリーナーなどを制御して空気汚染を減少すること、空調機を制御して熱を減少することなどを含むことができる。
【０１０３】
請求項８は、本考案による方法の好ましい実施形態を規定する。熱交換器は、熱を吸収することによって熱を減少するだけでなく、それはまた、金属鋳物工場の他の部分を加熱するために再使用するため、又は発電するために熱を利用可能にする。
【０１０４】
好ましくは、熱交換器は、型コンベヤー、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのような金属鋳物工場機械の上に取り付けられて型中の溶融金属から熱を吸収する。
【０１０５】
さらに、上述の又は熱交換器が熱を吸収するために配置されうる金属鋳物工場機械は、鋳造用取鍋のような加熱及び非加熱注湯ユニットを含む。
【０１０６】
従って、本考案はまた、型中の溶融金属から熱を吸収し、この熱を好適なタービンを介して加熱又は発電のために使用することによって、型コンベヤー、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインからエネルギーが再使用されることができることを提供するが、熱の吸収はまた、金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターに対してより良好な環境、即ちより少ない熱を提供する。
【０１０７】
好ましくは、熱交換器によって吸収されるエネルギーは、金属鋳物工場機械及び／又は金属鋳物工場のための換気を与える換気装置を出力させるために使用される。
【０１０８】
本考案の第一態様による方法の好ましい実施形態では、測定結果及び／又は比較結果は、金属鋳物工場機械上、プリントアウト又はコンピュータースクリーン上、中央プリンター又はコンピュータースクリーン上、又は遠隔的にコンピューター、ＰＤＡ、もしくはスマートフォン上に表示されることができる。これは、それが金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターが環境及び環境外乱の測定結果を知らせられることを可能にするので有利である。
【０１０９】
上述の目的の少なくとも一つ、又は以下の記載から明らかであるさらなる目的のいずれかの少なくとも一つは、本考案の第二態様によれば、請求項９に記載のシステムによって達成される。
【０１１０】
本考案の第二態様によるシステムは、本考案の第一態様による方法を実施する。
【０１１１】
好ましくは、少なくとも一つのセンサーが、少なくとも一つの金属鋳物工場機械の近くに配置される。しかしながら、それはまた、金属鋳物工場内で又は金属鋳物工場の外側で、少なくとも一つの金属鋳物工場機械によって要求される資源と関連した少なくとも一つの金属鋳物工場機械内に配置されることができる。
【０１１２】
少なくとも一つのセンサーは、ＣＯ２センサー、Ｏ２センサー、Ｏ３センサー、ダスト含有量センサー、煙センサー、ガスセンサー、相対湿度センサー、空気流センサーのような空気品質センサーであることができる。
【０１１３】
少なくとも一つのセンサーはさらに、温度センサー又は放射熱（ＩＲ）センサーのような熱センサーを含むことができる。
【０１１４】
少なくとも一つのセンサーはさらに、水流又は使用センサー、生砂流又は使用センサーなどの流れセンサーを含むことができる。
【０１１５】
少なくとも一つのセンサーはさらに、電力センサー（金属鋳物工場機械によって使用される電力を測定する）を含むことができる。
【０１１６】
少なくとも一つのセンサーは、ノイズを測定するためのマイクロホン又は音圧計を含むことができる。さらに、センサーは、振動を測定するために振動センサーであることができる。
【０１１７】
少なくとも一つのセンサーは、金属鋳物工場機械の部分間、及び／又は型と金属鋳物工場機械の間に存在する力及び圧力を測定するための圧力トランスデューサー又は歪ゲージであることができる。
【０１１８】
少なくとも一つのセンサーは、金属鋳物工場機械の画像、金属鋳物工場機械、型、鋳物、砂などの詳細を得て処理するための視覚システムであることができる。少なくとも一つのセンサーはさらに、電界センサー又は磁界センサーを含むことができる。
【０１１９】
少なくとも一つのセンサーは、生産スクラップ又は生砂廃棄物を計量するためのはかりであることができる。少なくとも一つのセンサーはさらに、例えばワーカー又はオペレーターによって経験される主観的な空気品質又はフェトリングの量、即ち切断、サンドブラスト、及び研磨のような鋳物の手動処理のような測定結果を手動的に提供するために、ワーカーによって使用されるＰＤＡ、コンピューター、又はスマートフォンを含むことができる。
【０１２０】
少なくとも一つのセンサーは、無線で又は有線で中央コンピューターに接続されることができる。
【０１２１】
少なくとも一つのセンサーは、少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得るように構成される。これは、少なくとも一つのセンサーが少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得るために好適であることを意味する。
【０１２２】
制御コンピューターは、少なくとも一つの測定結果及び少なくとも一つの指示を得るように構成される。これは、制御コンピューターが少なくとも一つの測定結果及び少なくとも一つの指示を得るために好適であることを意味する。
【０１２３】
制御コンピューターは、コンピューターに請求項９に規定されたタスクを行なわせるように構成されるプログラムを実行するサーバー又はパーソナルコンピューターであることができる。中央コンピューターは、金属鋳物工場の局所又は遠隔のワーカー又はオペレーターに対して測定結果及び／又は比較結果を表示しかつ利用可能にするためのサーバー又はサイトをホストすることができる。制御コンピューターは、金属鋳物工場のワーカー又はオペレーターに測定結果及び／又は比較結果を表示するためのスクリーンを含むことができる。
【０１２４】
制御コンピューターはさらに、制御装置に少なくとも一つの指示を伝達するように構成されるか、又はそのために好適であることが好ましい。
【０１２５】
少なくとも一つの制御装置は、少なくとも一つの指示を使用して少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作するためのいかなる装置も含むことができる。例としては、電気的に又は油圧的に作動する弁、金属鋳物工場機械のスピードを制御するための電子スピードコントローラー、電子制御潤滑ポンプ、空調機又は空気浄化装置を活性化するための電子リレーを含む。
【０１２６】
制御コンピューターは、請求項４に規定されかつ上で請求項４に関して記載されたような請求項４の方法を実施するように構成されることによって少なくとも一つの指示を得るために構成されることができる。
【０１２７】
ある実施形態では、制御コンピューターはさらに、金属鋳物工場の操作についての情報を得て、少なくとも一つの指示を得るときにその情報を使用するために構成される。
【０１２８】
制御コンピューターは、例えば金属鋳物工場の意図した生産速度、金属鋳物工場に使用される型のタイプ、型コンベヤ上の型の数、各型の重量、造型機及び型コンベヤーが動いているかどうかを貯蔵（記憶）又はアクセスするように構成されることができる。
【０１２９】
ある場合には、本考案の第二態様によるシステムは、情報の少なくとも一部を得るために構成された少なくとも一つの操作センサーを含むことができる。操作センサーは、例えば、型コンベヤーの動きを検出するための動作センサー、型の重量を測定するための重量センサー、金属鋳物工場におけるワーカーを検出するための画像センサーを含むことができる。操作センサーは、金属鋳物工場機械と関連付けられることができ、又は制御コンピューターは、金属鋳物工場機械から直接情報を得るように構成されることができる。
【０１３０】
制御コンピューターは、得られた指示を調節するために少なくとも一つの測定結果に対する追加の入力として情報を使用するように構成されることができる。ある場合において、制御コンピューターは、情報が、例えば生産が実施される基準が満たされることを示すまで、得られた情報の実施を防止するように構成されることができる。
【０１３１】
さらなる操作センサーとしては、振動センサー、オイル品質センサー、画像センサー、湿度センサー、及びハイパースペクトルセンサーが挙げられる。
【０１３２】
本考案によるシステムの好ましい実施形態は、請求項１０に規定されている。一般的に、金属鋳物工場は、第二の複数の環境外乱を生成する第一の複数の金属鋳物工場機械を含み、請求項１０に記載の実施形態は、それが環境外乱の全量を減少するので有利である。
【０１３３】
第五の複数は、第二の複数より大きくすることができ、そこでは一つより多いセンサーが、同じ環境外乱の測定結果を得るために構成される。
【０１３４】
第六の複数は、第四の複数より小さくすることができ、そこでは少なくとも一つの制御装置が一つより多い指示を扱うことができる。
【０１３５】
請求項１に記載の方法に対応して、制御コンピューターは、一つより多い環境外乱及び一つより多い指示がある場合に指示の優先順位を決めるために環境外乱に対する優先順序を得るように構成されることができる。
【０１３６】
請求項１１に規定された本考案によるシステムの好ましい実施形態は、環境インパクトを最小化する。
【０１３７】
集計モジュール、モデル化モジュール、及び制御モジュールは、ハードウェア又はソフトウェアで実施されることができる。制御コンピューターは、請求項５に規定されかつ上で請求項５に対して記載されたような請求項５による方法を実施するように構成されることが好ましい。
【０１３８】
請求項１２に規定されるような金属鋳物工場は、低い環境インパクトを持つ。
【０１３９】
請求項１３に規定されるような金属鋳物工場は、さらに低い環境インパクトを持つ。
【０１４０】
本考案の第二態様によるシステムは、請求項１４に規定されたような生砂金属鋳物工場のために特に適している。
【０１４１】
請求項１５に規定されたような金属鋳物工場の好ましい実施形態は、金属鋳物工場機械からの熱を再使用することによってさらに低い環境インパクトを与える。
【０１４２】
熱交換器によって吸収される熱を変換するための手段は、熱電対、蒸気タービン、ヒートポンプなどを含むことができる。エネルギーは、熱エネルギー又は電気エネルギーなどであることができる。
【０１４３】
請求項１５に規定されるような熱交換器は、本考案の第二態様によるシステムのない請求項１５に規定されたような鋳物工場に使用されることができる。
【０１４４】
従って、型コンベヤー、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかを含む金属鋳物工場は、前記型コンベヤー、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかからの熱を吸収するように配置された熱交換器を含むことができ、金属鋳物工場はさらに、熱交換器によって吸収された熱を、金属鋳物工場及び金属鋳物工場内の金属鋳物工場機械を操作するためのエネルギーに変換するための手段を含むことができる。
【０１４５】
本考案及びその多くの利点は、添付の概略図を参照して以下により詳細に記載されるだろう。図面は、説明の目的のために幾つかの非限定的な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は、本考案の第一態様による方法に従って金属鋳物工場を操作するための本考案の第二態様によるシステムを含む金属鋳物工場を示す。
【０１４７】
【図２】図２は、例示的な金属鋳物工場機械に関連した本考案の第二態様によるシステムを示す。
【０１４８】
【図３Ａ−３Ｂ】図３Ａ−３Ｂは、本考案の第一態様による方法の実施形態のフロー図を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本考案の第一態様による方法の実施形態のフロー図を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本考案の第一態様による方法の実施形態のフロー図を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本考案の第一態様による方法の実施形態のフロー図を示す。
【考案を実施するための形態】
【０１４９】
以下の記載において、参照番号に付加された上付きのローマ数字は、参照される要素が上付きされていない参照番号を示す要素と同じ又は同様の機能を有するが、構造が異なることを示す。
【０１５０】
本考案のさらなる実施形態が図に示されるとき、先に示された実施形態に対して新しい要素は、新しい参照番号を有するが、前に示された要素は、上述のように参照される。異なる実施形態において同一の要素は、同じ参照番号を与えられ、これらの要素のさらなる説明は、与えられないだろう。
【０１５１】
図１は、金属鋳物工場を示し、その全体が参照番号２で示される。金属鋳物工場２は、今記載されるように複数の金属鋳物工場機械を含む。第一金属鋳物工場機械は、生砂貯蔵及び提供機械１０であり、それは、生砂を保持するためのサイロ１２、再使用される砂を受けとり、それをサイロ１２に輸送するためのエレベーター１４、砂を状態調節しかつ分類するためのスクリーン１６、砂を混合するための砂ミキサー１８、及びコンベヤー２２への生砂の制御された流れを提供するための砂測定装置２０を含む。
【０１５２】
生砂は、生砂貯蔵及び提供機械１０からコンベヤー２２を介して縦型生砂造型機３０である第二金属鋳物工場機械に送出される。縦型生砂造型機３０は、生砂をホッパー又は砂供給ユニット３２で受けとり、一対のパターン板（図示せず）の間に生砂の１ショットを圧縮することによって生砂を型に成形する。鋳物に隙間を形成するために必要とされる場合は、コア（図示せず）が、縦型生砂造型機３０から出る生砂型３４の一つ又は両方の側に取り付けられることができる。コアは、コアシューター機械４０である第三金属鋳物工場機械において生砂又は他の材料から生成される。
【０１５３】
生砂型３４が縦型生砂造型機３０を出た後、それは、型コンベヤー５０である第四金属鋳物工場機械によって運ばれる砂型の増大するラインに渡される。二つの生砂型３４は、一緒に置かれるとき、溶融金属を受けるためにそれらの間に型穴を形成する。
【０１５４】
溶融金属は、次いで型コンベヤー５０上に存在する生砂型３４の配列によって形成される型穴中に鋳造用取鍋（図示せず）のような注湯ユニットによって注湯される。
【０１５５】
注湯中、生砂型３４の焼かれた成分からの灰が空気中に逃げ、従ってこれらの灰が、型コンベヤー５０及び／又は注湯ユニットを動かすときに生成される空気汚染を表わす。
【０１５６】
熱交換器５２は、生砂型３４中の溶融金属によって放出される熱の幾らかを受けるためにコンベヤー５０の上に配置される。熱交換器５２は、コンベヤー５０上の生砂型３４から生じる熱風を収集するための長い覆い、及び覆いの内側に配置された管類を含むことができ、その管類を通って熱交換流体が熱い空気によって加熱されるように移動される。加熱される流体は、タービンに接続された発電機を使用して熱い空気の熱を電気エネルギーに変換するためのタービンを駆動するために使用されることができる。あるいは、加熱された流体は、金属鋳物工場の他の部分を加熱するため、又は金属鋳物工場機械に蒸気を与えるために使用されることができる。電気エネルギーはまた、金属鋳物工場機械を出力するために使用されることができる。
【０１５７】
溶融金属が固化した後、生砂型３４は、シェイクアウトマシン６０である第五の金属鋳物工場機械中に置かれる。シェイクアウトマシン６０は、生砂型３４を分離してバラバラに破壊し、生砂型３４を鋳物から除去する。水がスプレーヘッドを通して加えられ、そのうちの一つが参照番号６２を示す。
【０１５８】
シェイクアウトマシン６０は、次いで鋳物及び生砂型３２を砂クーラー７０である第六の金属鋳物工場機械に移す。砂クーラー７０は、ドラム７２を含み、それを通して鋳物及び生砂型３４が導かれる。水がドラム７２に加えられ、さらに鋳物から生砂を除去し、さらに生砂を破壊し、冷却する。水はさらに、砂を湿潤させ、砂クーラー７０を動かすときに生成されるダスト及び砂の形の空気汚染を減少する。砂クーラー７０はまた、鋳物を冷却する。砂クーラー７０はさらに、生砂が第三コンベヤー８０である第七の金属鋳物工場機械に渡される前にさらに砂を個別の粒子に分解するための粉砕機を含む。第三のコンベヤー８０は、砂を再使用のために生砂貯蔵及び提供機械１０に戻すように運搬する。第三コンベヤー８０はさらに、生砂に存在するいかなる鉄又は鋼粒子も除去するために磁気分離器８２を含む。
【０１５９】
砂クーラー７０を通過した後、鋳物は、鋳物浄化及び処理機械９０である第八の金属鋳物工場機械上に渡され、そこでは鋳物はさらに、いかなる砂残留物も除去することによって浄化され、冷却され、かつさらなる処理のために収集される。
【０１６０】
環境外乱に関して、生砂貯蔵及び提供機械１０は、金属鋳物工場２の操作に使用されるときにダスト及びノイズを生成し、従って空気汚染及びノイズがこの機械についての環境外乱である。生砂貯蔵及び提供機械１０に関連するさらなる環境外乱は、水使用及び電力使用である。
【０１６１】
縦型生砂造型機３０及びコアシューター機械４０もまた、金属鋳物工場２の操作に使用されるときにダスト及びノイズを生成し、従って空気汚染及びノイズがこれらの機械についての環境外乱である。さらに、これらの機械は、電力を要求し、それゆえ電力使用もまた、これらの機械についての環境外乱である。
【０１６２】
型コンベヤー５０は、金属鋳物工場２の操作に使用されるときに電力を要求し、ノイズを作り、従って電力使用及びノイズがこの機械についての環境外乱である。さらに、生砂型３４における溶融金属の熱は、型コンベヤー５０上の生砂型３４によって放出される多量の熱を生じさせ、従って熱がこの機械に関連する環境外乱である。
【０１６３】
シェイクアウトマシン６０は、金属鋳物工場２の操作に使用されるときにダストとノイズの両方を生成し、従って空気汚染及びノイズがこの機械についての環境外乱である。さらに、この機械は、動かすための電力、及びダストを制限する水を要求し、電力使用及び水消費がこの機械についての環境外乱である。
【０１６４】
砂クーラー７０は、金属鋳物工場２の操作に使用されるときにダストとノイズの両方を生成し、従って空気汚染及びノイズがこの機械についての環境外乱である。生砂及び鋳物を冷却し、ダスト形成を制限するために、水が砂クーラー７０によって使用され、従って水使用がこの機械についての環境外乱である。また、電力がこの機械によって使用され、従って電力使用もまた、この機械の環境外乱である。
【０１６５】
第三コンベヤー８０は、動かすための電力を要求し、ダストとノイズの両方を生成し、従って電力使用、空気汚染、及びノイズがこの機械についての環境外乱である。
【０１６６】
鋳物浄化及び処理機械９０は、動かすための電力を要求し、ノイズを生成し、従って電力使用及びノイズがこの機械についての環境外乱である。
【０１６７】
金属鋳物工場１０はさらに、金属鋳物工場を操作するためのシステムを含み、その全体を参照番号１００で示す。システム１００は、制御コンピューター１１０、複数の環境外乱センサー（図１に示さず）、及び複数の操作装置又は制御装置（図１に示さず）を含む。環境外乱センサーは、金属鋳物工場１０の全体にわたって分布され、金属鋳物工場機械の近くに配置されることが好ましい。
【０１６８】
制御コンピューター１１０は、ディスプレイ１１２を含み、その使用は、図２及び図３に関連して記載されるだろう。制御コンピューター１１０はさらに、以下にさらに記載されるように、ネットワーク１４０を介してスマートフォン１５０と通信することができる。
【０１６９】
図１に示された縦型生砂造型機３０は、横型無枠マッチプレート機械によって置換されることができる。
【０１７０】
コアシューター機械４０は、コールドボックス、ホットボックス、クローニング、ＳＯ２又は無機のコアシューター機械のいずれかであってもよい。
【０１７１】
図２は、例示的な金属鋳物工場機械（この場合においてはシェイクアウトマシン６０）に関連してシステム１００を示す。空気品質センサー１２０である環境外乱センサーは、シェイクアウトマシン６０の近くに配置され、有線又は無線で制御コンピューター１１０に接続される。空気品質センサー１２０は、空気品質、従ってシェイクアウトマシン６０によって起こされる空気汚染を測定するように配置される。
【０１７２】
システム１００はさらに、シェイクアウトマシン６０の操作を制御するために、制御コンピューター１１０に有線又は無線によって接続された制御装置を含む。図２では、この制御装置は、シェイクアウトマシン６０への水の供給を支配する制御可能な弁１３０によって具体化される。
【０１７３】
さらに、システム１００に含まれる環境外乱センサーは、ノイズセンサー１２０Ｉ、熱センサー１２０ＩＩ、エネルギー消費センサー１２０ＩＩＩ、水消費センサー１２０ＩＶ、及び生産廃棄物センサー１２０Ｖを含む。
【０１７４】
制御コンピューター１１０は、以下に記載されるようにネットワーク１４０を介して測定結果及び／又は比較結果をスマートフォン１５０に報告することができる。
【０１７５】
図２において特に空気品質センサー１２０を含む、それぞれのセンサーが金属鋳物工場機械の近くに配置されるが、センサーは、代わりに金属鋳物工場機械から離れて配置されることができる。この場合において、ある環境外乱を生成する金属鋳物工場機械は、制御コンピューター１１０によって一緒に操作されることができる。
【０１７６】
制御コンピューター１１０は、それぞれの環境外乱についてしきい値及び関数を設定するための制御インターフェースを含むことができる。制御コンピューターは、測定結果、しきい値、関数、及び／又は指示を表示するための制御インターフェースをホストするためのサーバーを追加して含むことができ、しきい値を設定したり、関数を変更もしくは設定するための命令を受けたり、又はネットワーク１４０を介して指示を出すために、ネットワーク１４０は、インターネットのようなＬＡＮ、ＷＬＡＮ、又はＷＡＮネットワークを含むことができる。
【０１７７】
制御コンピューター１１０は、ログファイルに測定結果、現在のしきい値及び関数及び／又は指示を連続的に貯蔵（記憶）するためのデータストレージを含む。制御コンピューターは、ディスプレイ１１２上又は制御インターフェース上の表示をログファイルに与えることが好ましい。
【０１７８】
制御コンピューター１１０は、金属鋳物工場の２Ｄ又は３Ｄ画像を表示するために、及び画像中の対応する金属鋳物工場機械に隣接するそれぞれの測定結果及びしきい値を表示するためにプログラムされることができる。
【０１７９】
制御コンピューター１１０は、図１に示されるように、金属鋳物工場２に配置されることが好ましい。しかしながら、制御コンピューター１１０は、代わりに金属鋳物工場２から離れて配置されることができる。後者の場合において、制御コンピューターは、金属鋳物工場２に隣接した建造物に、又はさらに遠くに配置されることができる。但し、有線又は無線の好適な通信リンクが空気品質センサー１２０及び制御可能な弁１３０と制御コンピューター１１０を相互接続する。
【０１８０】
もし望むなら、制御コンピューター１１０は、測定結果が高すぎる又は低すぎるのようにしきい値から逸脱するとき、ディスプレイ１１２上に視覚的刺激を表示するか、又はスピーカー（図示せず）を使用して又はｅメール及び／又はＳＭＳによって金属鋳物工場２のワーカー又はオペレーターに音を発して、金属鋳物工場２のワーカー又はオペレーターに警告することによって警報を与えるようにプログラムされることができる。
【０１８１】
図３Ａは、システム１００によってプログラムされた方法の実施形態のフロー図２００を示す。工程は、図２に示されたシステム１００を参照して以下に記載される。工程２１０において、制御コンピューター１１０は、空気品質センサー１２０から測定結果を得る。工程２２０において、この測定結果は、最大許容可能な空気汚染（空気中の砂ダストの量）に対応するしきい値と比較される。もし空気汚染の量がしきい値を越えるなら、方法は、工程２３０で指示を得る。その指示は、そのときシェイクアウトマシン６０のダスト形成を減少するように水の量を増加するために制御可能な弁１３０に通信される。このようにして空気品質は、ワーカーのために好適に維持される。
【０１８２】
測定結果及び／又は比較結果を含む状態報告は、工程２４０において、ネットワーク１４０及びスマートフォン１５０を使用して、又はスクリーン１１２上の表示によってワーカーに送られる。
【０１８３】
空気汚染の量がしきい値以下の場合には、方法は、直接工程２１０に戻るか、又は工程２３０に行くが、制御可能な弁１３０をそのままにする指示を発生させることができる。
【０１８４】
もしシステム１００がシェイクアウトマシン６０の水使用量を測定するように配置された水使用センサーを含むなら、方法２００は、測定、比較、及び水使用量に基づいた操作のための工程をさらに必要とするかもしれない。この場合において、ダスト形成を減少するための水流を増加する制御可能な弁１３０の上記操作は、水使用センサーを使用して制御コンピューター１１０によって読みとられる水使用量が水使用量についてのしきい値を越えて増加することをもたらしうる。この場合において、制御コンピューターは、指示を得て、それを制御可能な弁１３０に送り、水消費量を減少するだろう。制御コンピューター１１０は、ワーカー環境に関連するもの、及び究極的にはワーカーの健康が優先されるために環境外乱の優先順位を決めるようにプログラムされることが好ましい。従って、制御コンピューター１１０は、もし空気品質測定結果が空気品質についてしきい値以下である場合にだけ水使用量を水使用量のしきい値以下に保つようにプログラムされることが好ましい。それゆえ、方法２００は、複数の環境外乱の測定、それらの測定結果と複数のしきい値の比較、指示に対応する環境外乱の優先順位に従って優先付けられた複数の指示の発生、及び各タイプの指示について最も高い優先順位の指示のみを使用するシェイクアウトマシン６０の操作の工程を含むことができる。
【０１８５】
制御コンピューター１１０は、代わりに低い優先順位を持つ環境外乱に関連する指示を無効にするように修正するようにプログラムされることができる。
【０１８６】
図３Ｂは、図３Ａと同様のフロー図２００Ｉを示すが、この実施形態では、型コンベヤー５０の電力消費が工程２１０Ｉで測定され、工程２２０ＩＩでしきい値と比較される。もし電力消費が高すぎるなら、型コンベヤーに潤滑油を与えるための手段を活性化するための指示が工程２３０Ｉで得られ、型コンベヤー５０を操作するために使用される。測定結果及び／又は比較結果を含む状態報告は、工程２４０Ｉにおいてネットワーク１４０及びスマートフォン１５０を使用して、又はスクリーン１１２上の表示によってワーカーに送られる。
【０１８７】
図３Ｃは、同じ工程２１０及び２２０を有する図３Ａと同様のフロー図２００ＩＩを示すが、この実施形態では、もし空気品質が悪すぎるなら、工程２５０において、診断警報が、スマートフォン１５０に送られることによってオペレーターに送られ、工程２６０において、オペレーターは、シェイクアウトマシン６０への水流を増加するように制御コンピューター１１０に手動で指示する。状態報告は、工程２７０において貯蔵のために制御コンピューターに最終的に送られる。
【０１８８】
図３Ｄは、同じ工程２１０を有する図３Ａと同様のフロー図２００ＩＩを示すが、この実施形態では、工程２２０ＩＩにおいて空気品質について操作する関数（即ち、ｆ（Ａ））を使用して指示が発生される。この場合において、指示は、工程２３０ＩＩにおいて、シェイクアウトマシン６０への水流を調整するために使用される。ｆ（Ａ）は、例えば水流＝ｋ＊空気中の粒子の濃度（ｋは定数）であることができる。従って、空気中の粒子の濃度が増加すると、水流もまた増加するだろう。従って、関数によって発生される指示は、空気中の粒子の濃度の減少を起こすように構成される。
【０１８９】
図３Ｅは、システム１００によって実施される方法の実施形態のフロー図２００ＩＶを示す。工程２１０ＩＩでは、第一の複数の金属鋳物工場機械によって生成された第二の複数の環境外乱の第三の複数の測定結果がセンサー１２０，１２０Ｉ，１２０ＩＩ，１２０ＩＩＩ，１２０ＩＶ，１２０Ｖのような第五のセンサーを使用して得られる。工程２８０では、第三の複数の測定結果の合計が決定され、それは、金属鋳物工場２によって起こされる環境外乱の全量を表わす。合計を決定する際に、測定結果をエネルギー、費用などの共通単位に変形するために好適な定数が使用されることができる。工程２８０で決定された合計は、システム１００に、例えばコンピューター１１０に貯蔵される。
【０１９０】
工程２２０ＩＩＩでは、第三の複数の測定結果と関連した環境外乱を減少するための第四の複数の指示を得るために第二の複数の測定結果が使用される。これらの指示は、次いで工程２２０ＩＩＩで得られた指示が金属鋳物工場機械を操作するために使用された場合の結果である環境外乱の合計を概算するために金属鋳物工場２のモデルにおいて工程２９０で使用される。このモデルの原理は、請求項５に関して上で記載されている。工程３００では、この概算された合計は、工程２８０において決定された貯蔵された合計と比較され、概算された合計が貯蔵された合計より小さい場合に、工程２２０ＩＩＩで得られた指示が、次いで工程２３０ＩＩＩにおいて金属鋳物工場機械を操作するために使用される。もし概算された合計が貯蔵された合計より大きいなら、方法は工程２２０ＩＩＩに戻り、より良い指示を得ようとする。もし金属鋳物工場２のオペレーターによって設定されるような第二又は第三又は第四などの組の指示が、貯蔵された合計より小さい概算された合計をまだもたらさないなら、そのとき方法は終了し、工程２１０ＩＩに戻る。第二、第三、又は第四の組の指示は、環境外乱の新しい最小合計を見出すようにするために工程２２０ＩＩＩで得られたさらなる複数の指示にランダム値を加えることによって得られることができる。
【０１９１】
工程２２０ＩＩＩにおける指示は、図３Ａ−３Ｂを参照して記載されるようなしきい値を使用することによって、図３Ｃを参照して記載されるようなオペレーター入力を使用することによって、又は図３Ｄを参照して記載されるような関数によって、得られることができる。第三の複数の測定結果の異なる測定結果は、異なる方法（即ち、しきい値、手入力、関数）に従って指示を得るために使用されることができる。
【０１９２】
図３Ｄに示されるものの代替法として、工程２９０及び３００をなしで済ますことができ、工程２８０で貯蔵された合計を金属鋳物工場２のワーカー又はオペレーターに対する参照又は表示のためにだけに使用することができる。
【符号の説明】
【０１９３】
２    金属鋳物工場
１０    生砂貯蔵及び提供機械
１２    サイロ
１４    エレベーター
１６    スクリーン
１８    砂測定装置
２０    砂ミキサー
２２    コンベヤー
３０    縦型生砂造型機
３２    砂供給ユニット
３４    生砂型
４０    コアシューター機械
５０    型コンベヤー
５２    熱交換器
６０    シェイクアウトマシン
６２    スプレーヘッド
７０    砂クーラー
７２    ドラム
７４    粉砕機
８０    第三コンベヤー
８２    磁性分離器
９０    鋳物浄化及び処理機械
１００    システム
１１０    制御コンピューター
１１２    ディスプレイ
１２０    空気品質センサー
１３０    制御可能な弁
１４０    ネットワーク
１５０    スマートフォン
２００    流れ図
２１０    方法工程
２２０    方法工程
２３０    方法工程
２４０    方法工程
２５０    方法工程
２６０    方法工程
２７０    方法工程
２８０    方法工程
２９０    方法工程
３００    方法工程
【図１】
0003214316.tif 000003
【図２】
0003214316.tif 000004
【図３Ａ−３Ｂ】
0003214316.tif 000005
【図３Ｃ】
0003214316.tif 000006
【図３Ｄ】
0003214316.tif 000007
【図３Ｅ】
0003214316.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月2日(2017.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属鋳物工場（２）の操作の環境外乱を低下するように金属鋳物工場（２）を操作するためのシステム（１００）であって、金属鋳物工場（２）が、縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、又は砂クーラー（７０）のような少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）を含み、前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに少なくとも一つの環境外乱を生成し、前記少なくとも一つの環境外乱が、空気汚染、熱、ノイズ、ＣＯ２放出、エネルギー消費、又は水消費を含み、前記システム（１００）が以下のものを含むことを特徴とする、前記システム（１００）：
前記少なくとも一つの環境外乱の少なくとも一つの測定結果を得るために構成された少なくとも一つのセンサー（１２０）、
前記少なくとも一つの測定結果を得るように構成された制御コンピューター（１１０）、但し前記制御コンピューター（１１０）がさらに、前記少なくとも一つの測定結果に基づいて前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）に対する少なくとも一つの指示を得るように構成され、前記少なくとも一つの指示が、前記少なくとも一つの環境外乱の減少を起こすように構成される、及び
前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場（２）を操作するための制御装置（１３０）。
【請求項２】
前記金属鋳物工場（２）が、第一の複数の前記金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）を含み、前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに第二の複数の環境外乱を生成し、前記システムが以下のものをさらに含む、請求項１に記載のシステム（１００）：
第五の複数の前記センサー（１２０）、
但し前記制御コンピューター（１１０）が、第三の複数の前記測定結果を得るように構成され、前記制御コンピューター（１１０）がさらに、前記第一の複数の金属鋳物工場機械に対する第四の複数の前記指示を得るように構成される、及び
前記第四の複数の指示を使用して前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０）を操作するための第六の複数の前記制御装置（１３０）。
【請求項３】
前記制御コンピューター（１１０）がさらに、以下のものを含む請求項１又は２に記載のシステム（１００）：
前記少なくとも一つの環境外乱の前記少なくとも一つの測定結果の第一合計を得るための加算モジュール、
前記少なくとも一つの環境外乱の前記少なくとも一つの測定結果の第二の合計の概算量を得るためのモデル化モジュール、但し前記概算量は、前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械を操作することによって起こされる前記少なくとも一つの環境外乱の前記減少の概算量に基づいている、及び
もし前記第二の合計の前記概算量が前記第一の合計より小さいなら、前記少なくとも一つの指示を使用して前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）及び／又は前記少なくとも一つの制御装置（１３０）を操作するための制御モジュール。
【請求項４】
縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、及び砂クーラー（７０）からなる群から選択される少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）を含む金属鋳物工場（２）であって、前記少なくとも一つの金属鋳物工場機械（１０）が、前記金属鋳物工場（２）の操作に使用されるときに少なくとも一つの環境外乱を生成し、前記金属鋳物工場（２）がさらに、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム（１００）を含む、金属鋳物工場（２）。
【請求項５】
前記金属鋳物工場（２）が、縦型生砂造型機（３０）、型コンベヤー（５０）、シェイクアウトマシン（６０）、及び砂クーラー（７０）からなる群から選択される第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）を含み、前記第一の複数の金属鋳物工場機械（１０，３０，５０，６０，７０）が、前記金属鋳物工場の操作に使用されるときに第二の複数の環境外乱を生成し、前記金属鋳物工場がさらに、請求項２又は３に記載のシステムを含む、請求項４に記載の金属鋳物工場（２）。
【請求項６】
前記金属鋳物工場（２）が生砂金属鋳物工場である、請求項４又は５に記載の金属鋳物工場（２）。
【請求項７】
前記金属鋳物工場（２）が、型コンベヤー（５０）、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかを含み、前記金属鋳物工場（２）がさらに、前記型コンベヤー（５０）、注湯ユニット、溶融炉、注湯炉、又は造型ラインのいずれかから熱を吸収するように配置された熱交換器（５２）を含み、前記金属鋳物工場がさらに、前記金属鋳物工場を操作するために前記熱交換器によって吸収された前記熱をエネルギーに変換するための手段を含む、請求項４〜６のいずれかに記載の金属鋳物工場（２）。