(57)【要約】【課題】砂を混練機や金型に供給する過程で粉塵を発生させず、安定的かつ継続的に砂の供給をおこなうことのできる中子製造装置を提供する。【解決手段】貯蔵袋Ｂ内の砂Ｓを金型６ｄへ提供して中子を製造する中子製造装置１０であって、砂を定量容器１に吸引する第１の吸引ダクト３と、定量容器１および吸引機２に連通する第２の吸引ダクト４を備え、第１の吸引ダクト３は砂に接する先端に吸引機構４０，４０Ａを備え、吸引機構４０，４０Ａはノズル２０、２５と筒体３０、３０Ａから構成され、ノズル２０、２５はその先端に第１の切欠き部２４もしくはテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部２６を備え、筒体３０はノズル２０を囲繞してノズル２０の外径よりも大きな内径の筒部３１とその上端で外側に張り出した環状フランジ３２を備え、筒体３０の下端がノズル２０の先端と第１、第２の切欠き部２４、２６の上端の間に位置した状態で相互に固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵袋内の砂を定量容器を介して金型へ提供して中子を製造する中子製造装置であって、
前記中子製造装置は、
前記定量容器および前記貯蔵袋に連通して該貯蔵袋内の砂を該定量容器に吸引する第１の吸引ダクトと、吸引機と、該定量容器および該吸引機に連通する第２の吸引ダクトと、を備えており、
前記第１の吸引ダクトは前記砂に接する先端に吸引機構を備えており、
前記吸引機構はノズルと筒体から構成されており、
前記ノズルは、前記第１の吸引ダクトの先端に配設され、その先端において該ノズルの上方に向かって切り欠かれた第１の切欠き部、もしくはテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部を備えており、
前記筒体は、前記ノズルを囲繞するように配設され、前記ノズルの外径よりも大きな内径を有する筒部と、該筒部の上端で外側に張り出した環状フランジを備えており、
前記ノズルの外面と前記筒体の内面の間には隙間が形成されており、
前記筒体の下端が、前記ノズルの先端と、前記第１の欠き部の上端もしくは前記第２の切欠き部の上端と、の間に位置した状態で該筒体と該ノズルが相互に固定されている、中子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は砂を金型に提供して中子を製造する、中子製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の中子の製造方法は、貯蔵袋から砂を大型タンクに移した後、エアーによる圧送方式で砂を混練機や金型に供給する方法でおこなわれている。
【０００３】
この圧送方法では、貯蔵袋から大型タンクへ砂を移す際やエアー圧送の際に多くの粉塵が発生するといった問題がある。
【０００４】
このように粉塵が発生する理由は、砂の圧送に際しては空気の逃げ道を要することから密閉構造の圧送設備を適用することができず、したがって、圧送途中の経路における開口を介して粉塵が外部へ漏れるためである。
【０００５】
そこで、粉塵を発生させない方策としてフィルタを併用した吸引方式が考えられるが、砂を吸引する過程で吸引ダクトの先端ノズルが砂に埋没してしまい、ノズル内における空気の通り道が確保されない結果、ノズルが詰まり易くなるといった問題が生じ得る。
【０００６】
また、このようにノズルが詰まり易いといった問題以外にも、ノズル周囲の砂のみが吸引され易いことで砂が陥没してしまい、継続的に砂を吸引できないといった問題も生じ得る。
【０００７】
以上のことより、中子の造成に際し、砂を混練機や金型に供給する過程で粉塵を発生させることなく、安定的かつ継続的に砂の供給をおこなうことのできる中子製造装置の開発が当該技術分野にて切望されている。
【０００８】
ここで、特許文献１には、複数の成形室を形成する一対の金型と、金型を所要温度に加熱する加熱手段と、砂タンクと、砂タンクと金型との間にあって砂タンクから砂の定量供給を受け、砂を両金型間の複数の成形室に吹き込み充填するブローユニットとからなる中子製造装置が開示されている。
【０００９】
より詳細には、ブローユニットは、外ケースと、砂タンクから砂の供給を受けるメインブロー管と、メインブロー管の下端部から成形室に対応する数だけ下向きに分岐された複数の分岐管とを備え、各分岐管はその下端のブロー口が各成形室の開口に対応して外ケースの底壁部に貫設された砂充填口の真上にあって、砂充填口に接近した所要高さ位置に設けられているものであり、この所定高さ位置から砂を金型に吹き込んで充填し、中子を製造するものである。
【００１０】
しかしながら、特許文献１で開示される中子製造装置を適用した場合であっても、上記する課題、すなわち、砂を混練機や金型に供給する過程で粉塵を発生させることなく、安定的かつ継続的に砂の供給をおこなうことは難しい。
【００１１】
そこで、たとえば、特許文献２で開示される揚砂装置を適用する方法が考えられる。この揚砂装置は、流体を吸込管の内部に供給することにより、吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置であり、吸込管の吸込口のある一端側を防砂壁によって覆う構成としたものである。
【００１２】
このような構成により、防砂壁内では砂はその安息角の分しか溜まらない（吸込口は砂に埋まらない）ため、吸込口に対する砂の流動性を確保することができ、吸込口の詰まりを防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１３−１８８７６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３６１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献２で記載される揚砂装置では、砂を集める集砂ピットに吸引ノズルを配設し、噴射ノズルによって砂を集砂ピットに向けて移動させることにより、連続的な砂の吸引をおこなっている。
【００１５】
しかしながら、貯蔵袋内に集砂ピットや噴射ノズルを配設するのが実際に困難であることに鑑み、特許文献２で記載される揚砂装置を適用したとしても依然として上記課題を解消するには至らない。
【００１６】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、中子の造成に際し、砂を混練機や金型に供給する過程で粉塵を発生させることなく、安定的かつ継続的に砂の供給をおこなうことのできる中子製造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】
【００１７】
前記目的を達成すべく、本発明による中子製造装置は、貯蔵袋内の砂を定量容器を介して金型へ提供して中子を製造する中子製造装置であって、前記中子製造装置は、前記定量容器および前記貯蔵袋に連通して該貯蔵袋内の砂を該定量容器に吸引する第１の吸引ダクトと、吸引機と、該定量容器および該吸引機に連通する第２の吸引ダクトと、を備えており、前記第１の吸引ダクトは前記砂に接する先端に吸引機構を備えており、前記吸引機構はノズルと筒体から構成されており、前記ノズルは、第１の吸引ダクトの先端に配設され、その先端において該ノズルの上方に向かって切り欠かれた第１の切欠き部、もしくはテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部を備えており、前記筒体は、前記ノズルを囲繞するように配設され、前記ノズルの外径よりも大きな内径を有する筒部と、該筒部の上端で外側に張り出した環状フランジを備えており、前記ノズルの外面と前記筒体の内面の間には隙間が形成されており、前記筒体の下端が、前記ノズルの先端と、前記第１の欠き部の上端もしくは前記第２の切欠き部の上端と、の間に位置した状態で該筒体と該ノズルが相互に固定されているものである。
【００１８】
本発明による中子製造装置は、貯蔵袋から砂を吸引する第１の吸引ダクトの先端にある吸引機構に特徴を有する装置である。
【００１９】
吸引機構は、第１の吸引ダクトの先端にあるノズルと、ノズルを囲繞するように配設された筒体と、から構成されており、ノズルの外面と筒体の内面の間には隙間が形成されており、この隙間を介してノズル内に空気が流入するようになっている。
【００２０】
ノズルを介して砂が第１の吸引ダクトに吸引されると、ノズルの先端に空洞が生じ、さらにノズルが先端の空洞に落ち込むことになる。
【００２１】
このようにノズルが下方に落ち込むに際し、筒体とノズルは相互に固定されていることから、ノズルの落ち込みに同期して筒体も下方へ落ち込み、この筒体の落ち込みの際に筒体を構成する環状フランジがノズル周辺の砂を下方に押込むことになる。
【００２２】
この環状フランジによる砂の下方への押込みにより、ノズルの先端には常にノズル周辺の砂が提供されることになり、連続的な砂の吸引が可能になる。
【００２３】
また、ノズルの外面と筒体の内面の間に隙間が形成されていること、および、ノズルがその先端においてノズルの上方に向かって切り欠かれた第１の切欠き部、もしくはテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部を備えていて、筒体の下端が、ノズルの先端と、第１の切欠き部の上端もしくは第２の切欠き部の上端と、の間に位置した状態で筒体とノズルが相互に固定されていること、により、ノズルと筒体の間の隙間を介し、第１、第２の切欠き部を介して外側から空気をノズル内に吸引させることができる。そのため、この空気の吸引によってノズルが砂で詰まることが解消され、安定的かつ連続的な砂の吸引が可能になる。
【００２４】
本発明の中子製造装置では、掃除機等の吸引機を作動して第２の吸引ダクトを介し、定量容器を介し、第１の吸引ダクトを介して貯蔵袋から砂を定量容器へ直接吸引するものである。すなわち、従来装置のように、砂の貯蔵袋から砂を大型タンクやホッパー等に移した後に圧送するものでないことから、砂の吸引過程で粉塵が発生することも解消される。
【００２５】
貯蔵袋から定量容器に吸引された砂はここで定量され、定量された砂は混練機に搬送されて混練され、混練された砂は射出機にて金型へ射出され、金型にて所望形状の中子が製造される。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明から理解できるように、本発明の中子製造装置によれば、貯蔵袋からの砂を直接吸引する第１の吸引ダクトの先端に吸引機構が備えてあり、この吸引機構が、ノズルと筒体から構成され、ノズルの外面と筒体の内面の間に隙間が形成され、ノズルがその先端においてノズルの上方に向かって切り欠かれた第１の切欠き部、もしくはテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部を備え、筒体の下端がノズルの先端と第１もしくは第２の切欠き部の上端の間に位置した状態で筒体とノズルが相互に固定され、筒体が下方の砂を押込む環状フランジを有していることにより、砂の吸引過程で粉塵を発生させることなく、安定的かつ連続的な砂の吸引を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の中子製造装置の実施の形態を示した模式図である。
【図２】中子製造装置を構成する吸引機構の実施の形態１の縦断面図である。
【図３】図２のIII−III矢視図である。
【図４】図２のIV−IV矢視図である。
【図５】吸引機構の実施の形態１の作用を説明した模式図である。
【図６】図５に続いて吸引機構の実施の形態１の作用を説明した模式図である。
【図７】中子製造装置を構成する吸引機構の実施の形態２の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の中子製造装置とその特徴構成である吸引機構の実施の形態を説明する。
【００２９】
（中子製造装置の実施の形態）
図１は本発明の中子製造装置の実施の形態を示した模式図である。
図１で示すように、中子製造装置１０は、定量容器１、掃除機等からなる吸引機２、定量容器１と吸引機２を連通させる第２の吸引ダクト４、定量容器１と砂の貯蔵袋Ｂを連通させる第１の吸引ダクト３、定量容器１にて定量された砂が搬送される混練容器６ａ、砂が収容されるキャビティＣを有する金型６ｄ等から大略構成されている。
【００３０】
吸引機２の下流側には排出ダクト５ａが取り付けてあり、その先端が水を溜めた水槽５ｂ内に位置決めされている。
【００３１】
吸引機２を作動することにより、第２のダクト４を介して定量容器１内を吸引し（Ｘ１方向）、この吸引により、貯蔵袋Ｂ内の砂を第１のダクト３を介して定量容器１内に吸引する（Ｘ２方向）。
【００３２】
なお、吸引機２側に流れ込んだ一部の砂は排出ダクト５ａを介して水槽５ｂ内の水へ排出されることにより（Ｘ３方向）、砂が外部に飛散するのが防止されるようになっている。
【００３３】
定量容器１の下流側は混練容器６ａに連通しており、油圧シリンダ８ａの作動により、混練容器６ａ内に攪拌翼６ｂが移動するように構成されており（Ｙ１方向）、この攪拌翼６ｂはサーボモータ７ａで回転しながら（Ｙ２方向）混練容器６ａ内に収容された砂の混練を実行するようになっている。
【００３４】
油圧シリンダ８ａの作動により、攪拌翼６ｂの昇降の他にも射出ピストン６ｃが昇降するようになっている。
【００３５】
混練容器６ａ内で砂が十分に混練されたら、油圧シリンダ８ｂの作動により、混練容器６ａは金型６ｄの上方位置まで移動し（Ｙ３方向）、混練容器６ａの下端の吐出孔６ａ’と金型６ｄの注入孔６ｄ’が連通され、さらに、混練容器６ａの上方に射出ピストン６ｃが位置決めされる。
【００３６】
定量容器１内で定量された砂は混練容器６ａに搬送され（Ｘ４方向）、砂の混練が実行された後、上記する装置の駆動によって金型６ｄの上方に混練された砂を収容した混練容器６ａが位置決めされる。
【００３７】
次に、射出ピストン６ｃを作動させることにより、混練容器６ａから金型６ｄのキャビティＣに砂が充填されて成形が実行され、所望形状の中子が製造される。
【００３８】
このように、図示する中子製造装置１０を適用することにより、砂の吸引過程で従来装置の課題であった粉塵の発生が完全に解消される。
【００３９】
次に、以下、第１の吸引ダクト３の先端に配設される吸引機構とその作用を詳細に説明する。
【００４０】
（吸引機構の実施の形態１）
図２は中子製造装置を構成する吸引機構の実施の形態１の縦断面図であり、図３は図２のIII−III矢視図であり、図４は図２のIV−IV矢視図である。
【００４１】
吸引機構４０は、ノズル２０と筒体３０から構成されており、ノズル２０が第１の吸引ダクト３の先端に取り付けられる。なお、ノズル２０が第１の吸引ダクト３と一体に成形されてもよいことは勿論のことである。
【００４２】
ノズル２０は、筒状の一般部２１と、一般部２１からノズル２０の先端に向かってテーパー状に縮径しているテーパー部２２とから構成されており、その中央には細幅のスリット２３が開設されていて第１の吸引ダクト３と連通している。
【００４３】
さらに、ノズル２０の先端には、図４で示すようにノズル２０の上方に向かって切り欠かれた第１の切欠き部２４が設けられている。
【００４４】
一方、筒体３０は、ノズル２０を囲繞するように配設され、ノズル２０の外径よりも大きな内径を有する筒部３１と、筒部３１の上端で外側に張り出した環状フランジ３２を備えている。
【００４５】
上記する寸法関係により、ノズル２０の外面と筒部３１の内面の間には環状の隙間Ｇが形成されている。
【００４６】
また、図４で示すように、筒体３０の下端３１ａはノズル２０の先端２３ａと第１の切欠き部２４の上端２４ａの間に位置しており（先端２３ａ上端２４ａの間の長さｔ内に位置している）、この状態にて筒体３０とノズル２０が図３で示す繋ぎ材３３を介して相互に固定されている。
【００４７】
図示する吸引機構４０による作用を図５，６を参照して説明する。
図５で示すように、第１の吸引ダクト３を介してノズル２０の先端にある砂Ｓが吸引されると（Ｘ２方向）、ノズル２０の先端には空洞Ｋが生じ、この空洞Ｋの形成によってノズル２０の周辺の砂Ｓが中央の空洞Ｋに落ち込むことで当該ノズル２０の周辺にも空洞Ｋが生じる。そして、このようにノズル２０の先端に空洞が生じることにより、吸引機構４０は下方に落ち込むことになる（Ｚ方向）。
【００４８】
ところで、砂Ｓの吸引の際に、ノズル２０の先端は砂Ｓに埋まっているものの、ノズル２０のスリット２３には第１の切欠き部２４が設けてあり、しかも筒部３１の下端３１ａがノズル２０の先端２３ａと第１の切欠き部２４の上端２４ａの間に位置した状態で筒体３０とノズル２０が相互に固定されていることから、ノズル２０と筒体３０の間の隙間Ｇを介し、切欠き部２４を介して外側から空気をノズル２０内に吸引させることができる（Ｘ５方向）。
【００４９】
そのため、この空気の吸引によってノズル２０が砂Ｓで詰まることが解消され、安定的かつ連続的な砂Ｓの吸引が可能になる。
【００５０】
次に、吸引機構４０が下方へ落ち込むことにより、図６で示す状態となる。このように吸引機構４０が下方に落ち込むことで筒体３０を構成する環状フランジ３２がノズル２０周辺の砂Ｓを下方に押込むことになる（押込み力ｑ）。
【００５１】
この環状フランジ３２による砂Ｓの下方への押込みにより、ノズル２０の先端には常にノズル２０周辺の砂Ｓが提供されることになり、このことによっても連続的な砂Ｓの吸引が可能になる。
【００５２】
（吸引機構の実施の形態２）
図７は中子製造装置を構成する吸引機構の実施の形態２の斜視図である。
吸引機構４０Ａは、２本のノズル２５，２５と筒体３０Ａから構成されており、２本のノズル２５が第１の吸引ダクト３の先端に取り付けられる。
【００５３】
ノズル２５の先端はテーパー状に切り欠かれた第２の切欠き部２６を備えており、２本のノズル２５はそれらの中央が下方へ突出し、中央から左右に向かってテーパー状を成すように構成されている。
【００５４】
筒体３０Ａは、環状フランジ３２の下方に筒部３１があり、その上方にも筒部３１が突出した突出部３１’を備えており、これら筒部３１および突出部３１’と２本のノズル２５の間には隙間Ｇがある。
【００５５】
また、筒体３０Ａの下端３１ａはノズル２５の先端２５ａと第２の切欠き部２６の上端２６ｂの間に位置しており、この状態にて筒体３０Ａとノズル２６が相互に固定されている。
【００５６】
図示する吸引機構４０Ａを適用した場合でも、吸引機構４０と同様に、図５，６を参照して説明した上記作用が奏される。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１…定量容器、２…吸引機、３…第１の吸引ダクト、４…第２の吸引ダクト、５ａ…排出ダクト、５ｂ…水槽、６ａ…混練容器、６ｂ…攪拌翼、６ｃ…射出ピストン、６ｄ…金型、７ａ、７ｂ…サーボモータ（アクチュエータ）、８ａ，８ｂ，８ｃ…油圧シリンダ（アクチュエータ）、１０…中子製造装置、２０…ノズル、２１…一般部、２２…テーパー部、２３…スリット、２４…第１の切欠き部、２５…ノズル、２６…第２の切欠き部、３０，３０Ａ…筒体、３１…筒部、３２…環状フランジ、４０，４０Ａ…吸引機構、Ｃ…キャビティ、Ｇ…隙間、Ｋ…空洞、Ｓ…砂、Ｂ…貯蔵袋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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