(57)【要約】【課題】本発明は、簡易な構造で小型化を達成させるようにした回転ドラム式粉粒体冷却装置を提供する。【解決手段】粉粒体の一例をなす混練砂をドラム２に投入後、ドラム２を正回転させると、第１の中実スクリュー２０によって混練砂が搬送されることなく、ドラム２内で流下する混練砂を中空スクリュー１０の中空部Ｓで上流側に戻しながら、ドラム２内で混練砂を循環させる。よって、効率良く混練砂の放熱が行われる。それと同時に、ドラム２内で混練砂が上昇／落下を繰り返し、落下の衝撃で混練砂のダマを崩しながらドラム２内で混練砂を冷却させ続ける。混練砂の冷却後、ドラム２を逆回転させると、混練砂は、第１の中実スクリュー２０を介してふるい部３０に達する。混練砂のふるいが完了した後、ドラム２を正回転させ、砂ダマや異物は、第２の中実スクリュー４０を介してドラム２内で下流側に移送されて、外部に排出される。【選択図】図２
2016135496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムの回転によって前記ドラムの内部にて粉粒体を搬送しながら冷却するための回転ドラム式粉粒体冷却装置であって、
水平方向に対して所定角度で傾斜した前記ドラムの内部に配置された中空スクリューと、
前記ドラムの内部において前記中空スクリューの斜め下側に設けられた第１の中実スクリューと
前記第１の中実スクリューの斜め下側における前記ドラムの周壁に設けられ、所定の大きさ以下の前記粉粒体を前記ドラムの外部に放出するふるい部と、
前記中空スクリューと前記第１の中実スクリューは、前記ドラムの正回転時に前記粉粒体を斜め上側に向かって送り出すと共に、前記ドラムの逆回転時に前記粉粒体を斜め下側に向かって送り出す螺旋状として形成させている、
回転ドラム式粉粒体冷却装置。
【請求項２】
前記ふるい部の斜め下側には、第２の中実スクリューが設けられており、
前記第２の中実スクリューは、前記ドラムの正回転時に前記粉粒体を斜め下側に向かって送り出すと共に、前記ドラムの逆回転時に前記粉粒体を斜め上側に向かって送り出す螺旋状として形成させている、
請求項１記載の回転ドラム式粉粒体冷却装置。
【請求項３】
前記ドラムには、前記第２の中実スクリューの下流端に粉粒体排出口が設けられている、
請求項２記載の回転ドラム式粉粒体冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鋳物砂型用の混練砂などを冷却させるための回転ドラム式粉粒体冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００７−２８９９６９号公報がある。この公報に記載された回転ドラム式粉粒体冷却装置は、造型ラインから回収されてきた回収砂を回転ドラムにより攪拌しながら冷却し、混練機に使用可能な砂性状に戻すためのものである。そして、この粉粒体冷却装置は、回転ドラムが、造型ラインから回収されてきた回収砂を攪拌しながら一次冷却を行う第１ドラムと、第２ドラムから排出される回収砂に所定の水分を添加したのち、攪拌しながら二次冷却を行って異物と混練機に使用可能な砂とにふるい分けする第２ドラムと、を具備している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の回転ドラム式粉粒体冷却装置にあっては、二重のドラム構造を有しているので、装置が大型化し、構造が複雑化するといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、簡易な構造で小型化を達成させるようにした回転ドラム式粉粒体冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ドラムの回転によって前記ドラムの内部にて粉粒体を搬送しながら冷却するための回転ドラム式粉粒体冷却装置であって、
水平方向に対して所定角度で傾斜した前記ドラムの内部に配置された中空スクリューと、
前記ドラムの内部において前記中空スクリューの斜め下側に設けられた第１の中実スクリューと
前記第１の中実スクリューの斜め下側における前記ドラムの周壁に設けられ、所定の大きさ以下の前記粉粒体を前記ドラムの外部に放出するふるい部と、
前記中空スクリューと前記第１の中実スクリューは、前記ドラムの正回転時に前記粉粒体を斜め上側に向かって送り出すと共に、前記ドラムの逆回転時に前記粉粒体を斜め下側に向かって送り出す螺旋状として形成させている。
【０００７】
ドラムの正転時には、中空スクリューにおいて粉粒体を循環させることによって、粉粒体を冷却しつつ粉粒体ダマの崩壊を促進すると共に、第１の中実スクリューが斜め上側に粉粒体を送り出す事によって、ふるい部へダマのままの粉粒体が流入するのを抑制する。ドラムの正転後にドラムを逆転させて、中空スクリューおよび第１の中実スクリューがふるい部へ粉粒体を排出する事によって、ダマが崩された粉粒体をふるい部から排出して効率的に回収する事ができる。この場合、簡易な構造で効率化が図られるので、装置の小型化を可能にする。
【０００８】
また、前記ふるい部の斜め下側には、第２の中実スクリューが設けられており、前記第２の中実スクリューは、前記ドラムの正回転時に前記粉粒体を斜め下側に向かって送り出すと共に、前記ドラムの逆回転時に前記粉粒体を斜め上側に向かって送り出す螺旋状として形成させている。
このような構成に関して、ドラムの正転時には、第２の中実スクリューがふるい部に流入したサイズの大きい粉粒体ダマや滞留物を送り出す事によって、ふるい部の目詰まりを抑制する。また、ドラム逆転時には、ふるい部の下流側に流出した粉粒体をふるい部側に戻すことによって、ふるい部から回収される所定サイズ以下の粉粒体の回収率を向上させることができる。
【０００９】
また、前記ドラムには、前記第２の中実スクリューの下流端に粉粒体排出口が設けられている。
このような構成を採用すると、ふるい分けられた粉粒体ダマや異物を外部に排出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構造で小型化を達成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る回転ドラム式粉粒体冷却装置の一実施形態を半断面で示す斜視図である。
【図２】粉粒体冷却装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る回転ドラム式粉粒体冷却装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、回転ドラム式粉粒体冷却装置１は、例えば、直径２５０ｍｍ、長さ６００ｍｍからなる円筒状のドラム２を備えている。金属材料（例えばアルミ）からなるこのドラム２は、粉粒体の一例である砂（例えば、直径０．２ｍｍのケイ砂）が流下するような所定角度（例えば１５度）で傾斜させられている。ドラム２の上端には、ドラム２の上端開口部の中央部分以外を塞ぐように、ドーナツ形状のスプロケット部４が固定されている。そして、スプロケット部４の中央には、ドラム２の内部に連通する砂投入口４ａが形成されている。
【００１４】
スプロケット部４は、ドラム２と同心をなしており、スプロケット部４の歯部にはチェーン５が掛けられ、チェーン５をモータ（不図示）によって正回転及び逆回転させることができる。よって、モータの駆動によりドラム２は正逆回転する。ドラム２の外周には、ドラム２の回転を安定させるためのリブ６が固定され、リブ６に近接して円環状のガイドレール８が固定されている。さらに、ガイドレール８には、当接する案内ローラ（不図示）が設けられている。この案内ローラ（不図示）でドラム２を支持し、ドラム２を安定して回転させることができる。
【００１５】
このような正逆転可能なドラム２の内壁面には、中空スクリュー１０が立設させられている。この中空スクリュー１０を製作するにあたって、所定の肉厚で所定の幅をもった板材をドラム２の内壁面に螺旋状に配置かつ固定させる。中空スクリュー１０の全長に渡って、中空スクリュー１０の頂部１０ａには、回転軸線Ｌ方向に延在する補強バー１１が固定されている。補強バー１１を、スプロケット部４に固定することで、中空スクリュー１０が固定される。この中空スクリュー１０は、ドラム２の正回転時に砂を傾斜の上方すなわち上流側に送り出すような螺旋状をなしている。そして、ドラム２の縦断面において、ドラム２内で中空スクリュー１０の頂部１０ａよりも径方向内側には、回転軸線Ｌ方向に延在する中空部Ｓが設けられ、この中空部Ｓによって、ドラム２内で砂を循環させることができる。
【００１６】
ドラム２の内部で、中空スクリューの下流側には第１の中実スクリュー２０が配置されている。この第１の中実スクリュー２０は、ドラム２の正回転時に砂を上流側に向かって送り出すような螺旋状をなしており、中空スクリュー１０に連続するように接合されている。第１の中実スクリュー２０の外周はドラム２の内壁面に配置され、固定されている。なお、「中実スクリュー」とは、ドラム２内で前述した中空部Ｓが無いものをいう。
【００１７】
ドラム２の内部で第１の中実スクリュー２０の下流側には、ドラム２の周壁２ａに設けられたふるい部３０が配置されている。ドラム２の周壁２ａには、周方向で等間隔にふるい部３０が配置され、ふるい部３０から排出された砂は第１の排出シュート３１を介して集められる。
【００１８】
ドラム２の内部でふるい部３０の下流側には、第２の中実スクリュー４０が配置され、この第２の中実スクリュー４０は、ドラム２の逆回転時に砂をふるい部３０へ送り出すような螺旋状をなしている。ドラム２が逆回転している状態で、ふるい部３０から砂が排出されている場合には、ふるい部３０の砂は第２の中実スクリュー４０へ移行することはない。
【００１９】
さらに、ドラム２には、第２の中実スクリュー４０の下流端に砂排出口２ｂが設けられている。この砂排出口２ｂから排出された砂ダマや異物は、外部に排出され、ドラム２の砂排出口２ｂに対応して第２の排出シュート４１が配置されている。
【００２０】
ここで、鋳物砂型用の混練砂では、砂ダマが無いことが必要であるが、混練直後の混練砂には、砂ダマが含まれている。この砂ダマの発生は、混練直後の混練砂の温度が７０°Ｃであり、その温度で混練砂同士が固着してしまうからである。このような混練砂に前述した回転ドラム式粉粒体冷却装置１を適用する場合を例にとって、以下、説明する。
【００２１】
まず、砂投入口４ａからドラム２内に約７０°Ｃの混練砂を所定量だけ投入し、所定時間（例えば１分）、ドラム２を正回転させと、第１の中実スクリュー２０によって混練砂が搬送されることなく、ドラム２内で流下する混練砂を中空スクリュー１０の中空部Ｓで上流側に戻しながら、ドラム２内で混練砂を循環させる。これによって、ドラム２との接触で混練砂の熱が外部に放出され続け、ドラム２を回転し続けることで、効率良く混練砂の放熱が行われる。それと同時に、ドラム２内で混練砂が矢印で示すように、上昇／落下を繰り返し、落下の衝撃で混練砂のダマを崩しながらドラム２内で混練砂を冷却させ続けることができる。
【００２２】
混練砂のダマ崩しが十分に行われて、混練砂の温度が４０°Ｃに達した後、ドラム２を逆回転させることで、混練砂は、中空スクリュー１０から第１の中実スクリュー２０へ移行し、ドラム２の回転によって、第１の中空スクリュー１０を介してふるい部３０に達する。そして、ドラム２の回転により効率良くふるい部３０から粒径１ｍｍ程度の砂がふるい分けられ、第１の排出シュート３１から排出される。このとき、崩し切れていない砂ダマや異物がふるい部３０に残存する。
【００２３】
このように、ドラム２の正転時には、中空スクリュー１０において混練砂を循環させることによって、混練砂を冷却しつつ混練砂ダマの崩壊を促進すると共に、第１の中実スクリュー２０が斜め上側に混練砂を送り出す事によって、ふるい部３０へダマのままの混練砂が流入するのを抑制する。ドラム２の正転後にドラム２を逆転させて、中空スクリュー１０および第１の中実スクリュー２０がふるい部３０へ混練砂を排出する事によって、ダマが崩された混練砂をふるい部３０から排出して効率的に回収する事ができる。この場合、簡易な構造で効率化が図られるので、装置１の小型化を可能にする。
【００２４】
混練砂のふるいが完了した後、ドラム２を正回転させ、これによって、砂ダマや異物は、第２の中実スクリュー４０を介してドラム２内で下流側に移送される。そして、最終的に、砂ダマや異物は、第２の排出シュート４１によって集められる。このような構成により、簡易な構造で、ドラム２の径を大きくすることなく、装置１の小型化を達成することができる。
【００２５】
なお、ドラム２の正転時には、第２の中実スクリュー４０がふるい部３０に流入したサイズの大きい混練砂ダマや滞留物を送り出す事によって、ふるい部３０の目詰まりを抑制する。また、ドラム２の逆転時には、ふるい部３０の下流側に流出した混練砂をふるい部３０側に戻すことによって、ふるい部３０から回収される所定サイズ以下の混練砂の回収率を向上させることができる。
【００２６】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
【００２７】
例えば、砂以外の熱伝導可能な粉粒体で、冷却とダマ崩しが必要なものに、本発明の装置１は適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１…回転ドラム式粉粒体冷却装置  ２…ドラム  ２ｂ…砂排出口（粉粒体排出口）  ３…中空スクリュー  ４…スプロケット部  ４ａ…砂投入口  ５…チェーン  １０…中空スクリュー  ２０…第１の中実スクリュー  ３０…ふるい部  ３１…第１の排出部  ４０…第２の中実スクリュー  ４１…第２の排出部  Ｌ…回転軸線  Ｓ…中空部
【図１】
2016135496.tif 000003
【図２】
2016135496.tif 000004