型砂的处理设备以及处理方法与流程

本发明涉及能够以在向造型后的铸型浇注之后，能够将铸型分解回收而得的型砂再次用于铸型造型的方式进行处理的型砂的处理设备以及处理方法。

背景技术：

以往，在型砂的处理设备中，向型砂适当地添加水分并且由搅拌式的砂冷却装置对型砂进行冷却。而且，水分向该型砂的添加通过测定投入到砂冷却装置之前的输送机上的型砂的温度，并添加与该测定值对应的量的水分，来进行(例如，参照专利文献1)。此外，以往，作为投入到砂冷却装置之前的输送机，采用恒定速度的带式输送机。

专利文献1：日本特开昭57-171541号公报

但是，由于浇注完毕的铸型的砂铁比，或者由于生产计画的变更等型砂被回收而供给至前述的带式输送机的型砂的量产生变动。若这样型砂的量变动，则根据供给至该带式输送机的型砂的量，带式输送机的停止时间变长、或者带式输送机的起动-停止的频率变高。因此，投入到砂冷却装置的型砂的量不均衡化，所以有该型砂的冷却性能以及水分的均匀性降低这一问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述的问题而产生的，其目的在于提供通过使投入砂冷却装置的型砂的量均衡化而能够使该型砂的冷却性能以及水分的均匀性提高的型砂的处理设备以及处理方法。

本发明的一方面的型砂的处理设备以能够将型砂用于铸型造型的方式进行处理，在上述型砂的处理设备中，具备：临时存储被供给的上述型砂的砂斗；搬运存储到该砂斗的上述型砂的砂搬运输送机；向由该砂搬运输送机搬运的过程中的上述型砂洒水的洒水机构；以及对由上述 洒水机构洒水后的上述型砂边进行搅拌边进行冷却的砂冷却装置，在上述砂斗组装有：检测该砂斗内的上位部的上述型砂的有无的上位部砂检测机构；检测该砂斗内的下位部的上述型砂的有无的下位部砂检测机构；以及检测该砂斗内的位于上述上位部与上述下位部之间的中位部的上述型砂的有无的中位部砂检测机构，基于来自上述中位部砂检测机构的信号来变更上述砂搬运输送机中的上述型砂的搬运速度。

另外，在本发明的另一方面的型砂的处理设备中，上述砂搬运输送机被能够利用变频器变更转速的驱动马达驱动，通过利用该变频器变更上述驱动马达的转速，来变更上述砂搬运输送机中的上述型砂的搬运速度。

在本发明的又一方面的型砂的处理设备中，伴随着上述砂搬运输送机中的上述型砂的搬运速度的变更，而变更向由上述砂搬运输送机搬运的过程中的上述型砂洒水的洒水量。

另外，本发明的一方面的型砂的处理方法使用上述的型砂的处理设备，在上述型砂的处理方法中，具有：向上述砂斗供给上述型砂的工序；在上述下位部砂检测机构检测到有上述型砂时以第一速度驱动上述砂搬运输送机的工序；在上述中位部砂检测机构检测到有上述型砂时以比上述第一速度快的第二速度驱动上述砂搬运输送机的工序；在上述中位部砂检测机构检测到无上述型砂时以上述第一速度驱动上述砂搬运输送机的工序；以及在上述下位部砂检测机构检测到无上述型砂时使上述砂搬运输送机的驱动停止的工序。

根据本发明的一方面，在以能够将型砂用于铸型造型的方式进行处理的型砂的处理设备中，具备：临时存储被供给的上述型砂的砂斗；搬运存储到该砂斗的上述型砂的砂搬运输送机；向由该砂搬运输送机搬运的过程中的上述型砂洒水的洒水机构；以及对由上述洒水机构洒水后的上述型砂边进行搅拌边进行冷却的砂冷却装置，在上述砂斗组装有：检测该砂斗内的上位部的上述型砂的有无的上位部砂检测机构；检测该砂斗内的下位部的上述型砂的有无的下位部砂检测机构；以及检测该砂斗内的位于上述上位部与上述下位部之间的中位部的上述型砂的有无的中位部砂检测机构，基于来自上述中位部砂检测机构的信号来变更上述砂搬运输送机中的上述型砂的搬运速度。通过这样基于供给至砂斗的型 砂的量来变更型砂的搬运速度，能够使投入到砂冷却装置的型砂的量均衡化，能够使该型砂的冷却性能以及水分的均匀性提高。

附图说明

图1是表示一个实施方式的概要构成图。

图2是图1中的A-A向视图。

附图标记说明：

1…沙斗；2…上位部砂检测机构；3…下位部砂检测机构；4…中位部砂检测机构；5…砂搬运输送机；5d…驱动马达；7…砂冷却装置；13…洒水机构；18…变频器。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的型砂的处理设备以及型砂的处理方法的实施方式详细地进行说明。在图1中，砂斗1配设于以能够将型砂(在本实施方式中为湿型砂)用于铸型造型的方式进行处理的型砂的处理设备内。此外，关于本实施方式中的型砂的处理设备，若更详细地说明，是指以在向造型后的铸型浇注之后，将铸型分解回收而得的型砂再次作为铸型造型使用的方式进行处理的设备。这里，铸型分解是指使浇注完毕的铸型崩解，将铸型分为制品和型砂。

砂斗1临时储存由未图示的砂供给机构(例如，带式输送机或者斗式提升机)供给的型砂。而且，在砂斗1安装有检测砂斗1内的上位部有无型砂的上位部砂检测机构2、和检测砂斗1内的下位部有无型砂的下位部砂检测机构3。这里，在本说明书中，“上位部”表示砂斗1内的上侧的部位，“下位部”表示砂斗1内的下侧的部位。并且，在砂斗1中，安装有检测砂斗1内的上位部与下位部之间的位置即中位部有无型砂的中位部砂检测机构4。此外，作为上位部砂检测机构2、下位部砂检测机构3以及中位部砂检测机构4，在本实施方式中使用料位开关(level switch)，上位部砂检测机构2、下位部砂检测机构3以及中位部砂检测机构4的上下方向的位置均能够调整。

在砂斗1的砂储藏部1a的下部，配设有搬运储存到砂斗1的型砂 的砂搬运输送机5，砂搬运输送机5在本实施方式中是带式输送机。砂搬运输送机5包含在前端带轮5a和后端带轮5b挂绕有带5c的结构，带5c通过利用驱动马达5d使前端带轮5a旋转而移动。此外，通过未图示的链轮以及链在驱动马达5d以及前端带轮5a传递动力。

在砂搬运输送机5的前端带轮5a的下部连结有滑槽6，滑槽6的前端与在砂搬运输送机5的下方配设的砂冷却装置7的一端的侧面连结。在砂冷却装置7的一端的侧面还连接有管道8，管道8的前端与集尘器9连结。

另外，水分传感器10测量由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂的水分。温度传感器11测量由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂的温度。而且，砂检测传感器12检测砂搬运输送机5的带5c上有无型砂。水分传感器10、温度传感器11以及砂检测传感器12分别配置于带5c的上方。

在带5c的上方的水分传感器10的下游，配设有向由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂洒水的洒水机构13。洒水机构13与水管14连通连接，水管14的基端部14a与未图示的水源连接。另外，在水管14的中途组装有开闭阀21、电磁流量计15以及比例电磁阀16。

在带5c的上方的洒水机构13的下游，配设有对由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂进行搅拌的搅拌机构17。而且，驱动马达5d与变频器18电连接，能够通过变频器18改变转速。另外，下位部砂检测机构3以及中位部砂检测机构4也分别与变频器18电连接。

变频器18与在控制面板19内组装的程序装置(可编程逻辑控制器)20电连接。另外，电磁流量计15以及比例电磁阀16也分别与程序装置20电连接。

另外，对砂冷却装置7详细进行说明。砂冷却装置7在其内部具备旋转鼓7a。通过利用马达7b使主轴7c旋转，而使旋转鼓7a向图2所示的箭头方向旋转。在旋转鼓7a的内周面固定有搅拌型砂的多个搅拌部件7d。该搅拌部件7d通过将型砂向上方抬起落下，而使型砂与空气更多地接触而促进型砂的冷却。

在砂冷却装置7的另一端的侧面设置有通风器7e，当利用集尘器9在砂冷却装置7内吸入了时，大气从该通风器7e导入。在砂冷却装置7的另一端侧的底部设置有砂排出口7f，在旋转鼓7a内边搅拌边冷却了的型砂从该砂排出口7f被排出。此外，排出后的型砂经由未图示的斗或者滑槽而送至下一工序。

对这样构成的型砂的处理设备的工作进行说明。首先，预先使砂冷却装置7、集尘器9以及搅拌机构17工作。而且，利用未图示的砂供给机构从上方向空的砂斗1内供给型砂。此外，因为该砂供给机构间歇地工作，所以该型砂的供给间歇地进行。

若型砂向砂斗1内供给，则型砂逐渐存储于砂斗1内。随着型砂向该砂斗1内的存储，首先下位部砂检测机构3检测到型砂的“有”(检测到料位开关的“ON”信号)。而且，在下位部砂检测机构3检测到型砂的“有”且计时器计量了规定时间(在本实施方式中为30秒)之后，使驱动马达5d工作以第一速度驱动砂搬运输送机5。

此外，上述的第一速度是表示比较低速的速度，是比后述的第二速度慢的速度。另外，由下位部砂检测机构3检测到的型砂“有”的信号被发送至变频器18。基于该信号，利用变频器18设定驱动马达5d的转速(每单位时间的转速)以使以第一速度驱动砂搬运输送机5。驱动马达5d的转速的设定以及变更通过设定以及变更变频器18的频率来实现。此外，在本实施方式中，上述的第一速度是16.5m/min，该第一速度时的驱动马达5d的转速是14.8rpm。

在开始以第一速度驱动了砂搬运输送机5时，砂斗1内的型砂被切出，型砂在砂搬运输送机5中的搬运开始。接下来，在用砂检测传感器12检测到在带5c上具有型砂之后，用水分传感器10以及温度传感器11测量搬运中的型砂的水分以及温度。

从砂冷却装置7排出的型砂的目标水分以及目标温度预先确定。因此，为了达到该目标水分以及目标温度，需要把握必须向搬运中的型砂洒多少量的水。基于前述测量到的搬运中的型砂的水分以及温度，利用程序装置20计算该必要洒水量。而且，基于来自程序装置20的指令，来调整(变更)比例电磁阀16的开度。这里，以使从洒水机构13洒水 的水量成为该计算出的必要洒水量的方式，调整比例电磁阀16的开度。

开闭阀21在满足砂搬运输送机5的驱动、以及砂检测传感器12检测到型砂“有”这两个条件的情况下打开。因此，从洒水机构13向搬运中的型砂洒该计算出的必要洒水量的水。此外，在水管14流动的水的量用电磁流量计15测量。另外，在该计算出的必要洒水量为零的情况下，即，在不需要洒水的情况下，比例电磁阀16被关闭。

而且，被洒水的型砂在由砂搬运输送机5搬运的过程中被搅拌机构17之后，型砂从砂搬运输送机5的前端落下，经由滑槽6被供给至砂冷却装置7内。而且，被供给至砂冷却装置7内的型砂伴随着旋转鼓7a的旋转，而边在旋转鼓7a内被搅拌边向该旋转鼓7a的前端前进。在这期间，大气由于集尘器9的吸引被从通风器7e导入。由此使水分蒸发，型砂通过其气化热被冷却。而且，到达砂排出口7f的型砂从该砂排出口7f被排出，经由未图示的斗或者滑槽被送至下一工序。

另外，若型砂进一步被存储于砂斗1内，则中位部砂检测机构4检测到型砂的“有”(检测到料位开关的“ON”信号)。而且，在中位部砂检测机构4检测到型砂的“有”且计时器计量了规定时间(在本实施方式中为10秒)之后，变更驱动马达5d的转速以第二速度驱动砂搬运输送机5。

此外，上述的第二速度表示比较高速的速度，是比前述的第一速度快的速度。中位部砂检测机构4检测到型砂“有”的信号被发送至变频器18。基于该信号，使用变频器18变更驱动马达5d的转速以使以第二速度驱动砂搬运输送机5。在本实施方式中，上述的第二速度是33.0m/min，该第二速度时的驱动马达5d的转速是29.6rpm。

伴随着砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度的变更，能够变更向由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂洒水的洒水量。基于这一点，详细进行说明。程序装置20基于从变频器18发送的信号，计算砂搬运输送机5为第二速度的情况下的必要洒水量。而且，基于来自程序装置20的指令，调整比例电磁阀16的开度。

这里，以使从洒水机构13洒水的水量成为该计算出的砂搬运输送 机5为第二速度的情况下的必要洒水量的方式，调整比例电磁阀16的开度。此外，因为砂搬运输送机5的搬运速度越快，搬运的型砂的量越多，所以必要洒水量越多。另外，因为砂搬运输送机5的搬运速度越慢，搬运的型砂的量变少，所以必要洒水量越少。

另外，若继续型砂在砂搬运输送机5中的搬运，则砂斗1内的型砂逐渐减少。伴随着该型砂的减少，中位部砂检测机构4检测到型砂的“无”(检测到料位开关的“OFF”信号)。而且，中位部砂检测机构4检测到型砂的“无”且计时器计量规定时间(在本实施方式中为10秒)之后，变更驱动马达5d的转速以第一速度驱动砂搬运输送机5。

由中位部砂检测机构4检测到的型砂“无”的信号被发送至变频器18。基于该信号，使用变频器18变更驱动马达5d的转速以使得以第一速度驱动砂搬运输送机5。

伴随着砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度的变更，而能够改变向由砂搬运输送机5搬运过程中的型砂洒水的洒水量。程序装置20基于从变频器18发送的信号，计算砂搬运输送机5为第一速度的情况下的必要洒水量。而且，基于来自程序装置20的指令，调整比例电磁阀16的开度。这里，以使从洒水机构13洒水的水量成为该计算出的砂搬运输送机5为第一速度的情况下的必要洒水量的方式，调整比例电磁阀16的开度。

而且，在砂斗1内的型砂在中位部砂检测机构4的附近推移的情况下，适当地用中位部砂检测机构4检测型砂的“有”或者“无”。在该情况下，前述的中位部砂检测机构4检测到型砂的“有”的情况下的工作、以及中位部砂检测机构4检测到型砂的“无”的情况下的工作重复进行。

另外，若砂搬运输送机5中的型砂的搬运进一步继续，则砂斗1内的型砂进一步减少。伴随着该型砂的减少，下位部砂检测机构3检测到型砂的“无”(检测到料位开关的“OFF”信号)。而且，在下位部砂检测机构3检测到型砂的“无”并且计时器计量规定时间(在本实施方式中为3秒)之后，使驱动马达5d停止而使砂搬运输送机5的驱动停止。下位部砂检测机构3检测到的型砂“无”的信号被发送至变频器18，基 于该信号，驱动马达5d停止。而且，伴随着驱动马达5d的停止，开闭阀21被关闭。

此外，上位部砂检测机构2检测砂斗1内存储的型砂的上限，以使得型砂不从砂斗1内溢出。因此，在上位部砂检测机构2检测到型砂的“有”(检测到料位开关的“ON”信号)时，向砂斗1供给型砂的砂供给机构被强制停止。

此外，在本实施方式中，在砂斗1组装有：检测砂斗1内的上位部的型砂的有无的上位部砂检测机构2；检测砂斗1内的下位部的型砂的有无的下位部砂检测机构3；以及检测砂斗1内的处于上位部与下位部之间的位置的中位部的型砂的有无的中位部砂检测机构4，基于来自中位部砂检测机构4的信号来变更砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度。

根据本实施方式，即使被回收而供给砂斗1内的型砂的量变动，基于来自中位部砂检测机构4的信号，也能够变更砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度。由此，能够使砂搬运输送机5的运转时间变长，能够缩短砂搬运输送机5的停止时间。另外，能够降低砂搬运输送机5的起动-停止的频率。因此，投入砂冷却装置7的型砂的量被均衡化，所以能够使该型砂的冷却性能以及水分的均匀性提高。另外，砂搬运输送机5的起动-停止的频率变低，所以也有施加到驱动马达5d的负载减少的优点。

另外，在本实施方式中，砂搬运输送机5被能够利用变频器18变更转速的驱动马达5d驱动，基于来自中位部砂检测机构4的信号，利用该变频器18变更驱动马达5d的转速，从而改变砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度。根据本构成，具有能够容易地改变砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度这一优点。

而且在本实施方式中，伴随着砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度的变更，使向由砂搬运输送机5搬运的过程中的型砂洒水的洒水量变更。根据本结构，具有如下优点：相对于由于砂搬运输送机5的搬运速度而改变的搬运中的型砂的量，能够进行最佳的量的洒水，能够使型砂的水分的均匀性进一步提高。

并且在本实施方式中，具有：向砂斗1供给型砂的工序；在下位部砂检测机构3检测到有型砂时以第一速度驱动砂搬运输送机5的工序；在中位部砂检测机构4检测到有型砂时以比第一速度快的第二速度驱动砂搬运输送机5的工序；在中位部砂检测机构4检测到无型砂时以第一速度驱动砂搬运输送机5的工序；以及在下位部砂检测机构3检测到无型砂时使砂搬运输送机5的驱动停止的工序。

根据本实施方式，即使回收而供给至砂斗1内的型砂的量变动，基于来自中位部砂检测机构4的信号，也能够变更砂搬运输送机5中的型砂的搬运速度，从而能够使砂搬运输送机5的运转时间变长，能够缩短砂搬运输送机5的停止时间。另外，能够降低砂搬运输送机5的起动-停止的频率。因此，能够使投入砂冷却装置7的型砂的量均衡化，能够提高该型砂的冷却性能以及水分的均匀性。另外，因为砂搬运输送机5的起动-停止的频率变低，所以有施加到驱动马达5d的负载减少这一优点。

此外，在本实施方式中，在下位部砂检测机构3检测到型砂的“有”或者“无”且计时器计量规定时间之后，使驱动马达5d工作或者停止，但并不限定于此，也可以省略该计时器计量规定时间的工序。另外，在中位部砂检测机构4检测到型砂的“有”或者“无”且计时器计量规定时间之后，变更驱动马达5d的转速，但并不限定于此，也可以省略该计时器计量规定时间的工序。

另外，在本实施方式中，作为砂搬运输送机5使用了带式输送机，但并不限定于此，只要是能够搬运型砂的装置，就可以使用其他输送机。