粉粒体の混合方法及び装置
【課題】複数ロットの粉粒体が順次投入されて積層収納せしめられてなる槽から排出される粉粒体のバラツキを低減することの出来る粉粒体の混合方法及び装置を提供する。
【解決手段】横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体２を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、角筒状タンク本体２の上端部に設けた粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、タンク本体２内に積層、収納する一方、角筒状タンク本体２の前記最下部に位置する稜線部位において、稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、稜線の最下端位置の流出部１２を含む複数の流出部１２から、積層、収納された粉粒体が、それぞれ同時的に流出せしめられるようにした。
【解決手段】横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体２を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、角筒状タンク本体２の上端部に設けた粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、タンク本体２内に積層、収納する一方、角筒状タンク本体２の前記最下部に位置する稜線部位において、稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、稜線の最下端位置の流出部１２を含む複数の流出部１２から、積層、収納された粉粒体が、それぞれ同時的に流出せしめられるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の混合方法及び装置に係り、特に、複数ロットの粉粒体を積層、収納する粉粒体貯留槽から、ロット間の粉粒体特性のバラツキを低減せしめつつ、粉粒体を取り出して、混合する方法と、そのための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数ロットの粉粒体を、粉粒体貯留槽となるホッパやタンクの上部から順次供給し、その内部に一時保管した後、必要に応じて、槽底部から粉粒体を取り出すことが行なわれているが、そのような粉粒体貯留槽において上部から供給される粉粒体の特性がロット毎にバラついている場合、かかる貯留槽内では、そのようなバラツキのある粉粒体が、層状となって、積層・貯留されるようになる。このため、貯留槽の底部から排出乃至は取り出される粉粒体は、貯留槽から、順次、流出せしめられるものとなるところから、そのような複数のロット間における粉粒体のバラツキを低減させることは、極めて困難なことであった。
【０００３】
特に、鋳造分野において、鋳型（主型、中子）の造型に用いられるレジンコーテッドサンド（ＲＣＳ）は、最大でも数百キロにしかならない単位で製造されて、粉粒体貯留槽内に順次収納された後、全体として、トン・オーダーで供給されることとなるが、その製造バッチ（ロット）毎のＲＣＳ特性を常に均一とすることは困難であるところから、そのバッチ毎のＲＣＳ特性の微妙なバラツキが、粉粒体貯留槽から取り出されるＲＣＳにおいても解消され得ず、そのために、そのような特性にバラツキのあるＲＣＳを用いて鋳型を造型した場合に、鋳型特性にも大きな影響をもたらし、均一な特性の鋳型を造型することが困難であるという問題を内在している。
【０００４】
ところで、そのような特性にバラツキのある粉粒体を貯留する粉粒体貯留槽において、そのバラツキを解消するには、動力を利用した混合装置、例えば、ミキサー、撹拌スクリュー付きタンク、撹拌用エアー付きタンク等を用いる貯留槽構造として、各ロットの粉粒体を順次投入した後、貯留槽内の粉粒体の全体を撹拌混合して、均一化した後、貯留槽より粉粒体を取り出すようにすることが考えられるのであるが、その場合には、貯留槽内の粉粒体全体を撹拌混合するために、混合装置が大型化し、また貯留槽自体の大型化も招くことに加えて、動力を利用することによるエネルギーの多大な消費をも惹起し、コストアップの要因となる問題がある。
【０００５】
また、貯留槽から排出される粉粒体を均一にするために、特公昭６１−５９７０号公報においては、一基の貯留槽の底部に、排出口を複数箇所配設してなる構造の粉粒体貯留槽が、明らかにされてはいるが、そのような構造では、貯留槽内に積層された、特性にバラツキのある複数の粉粒体層から取り出される粉粒体において、その特性のバラツキを充分に低減することは困難であり、依然として、貯留槽から排出される粉粒体には、貯留槽内と同様な特性のバラツキが認められるものであった。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−５９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、複数ロットの粉粒体が順次投入されて、積層・収納せしめられてなる槽から排出される粉粒体のバラツキを充分に低減することの出来る粉粒体の混合方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、本発明は、上記した課題又は明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組合せにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて認識され得るものであることが理解されるべきである。
【０００９】
（１） 横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、該角筒状タンク本体の上端部に設けた粉粒体受入部を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、該タンク本体内に積層、収納する一方、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位において、該稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、該稜線の最下端位置の流出部を含む複数の流出部から、前記積層、収納された粉粒体がそれぞれ同時的に流出せしめられるように構成したことを特徴とする粉粒体の混合方法。
【００１０】
（２） 前記角筒状タンク本体の前記水平面に対する傾斜角度が、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、設定されて、前記複数の流出部から前記粉粒体がそれぞれ自然流下せしめられるようになっていることを特徴とする上記態様（１）に記載の粉粒体の混合方法。
【００１１】
（３） 前記粉粒体が、鋳物砂又はレジンコーテッドサンドであることを特徴とする上記態様（１）又は（２）に記載の粉粒体の混合方法。
【００１２】
（４）（ａ）横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を備え、該タンク本体の長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置されてなると共に、該タンク本体の上端部に、複数ロットの粉粒体が順次投入されて積層、収納せしめられる粉粒体受入部が設けられ、更に該タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位に、複数の流出部が、該稜線の最下端位置を含んで、該稜線に沿って所定間隔を隔てて設けられてなる粉粒体貯留槽と、（ｂ）該粉粒体貯留槽の前記複数の流出部を同時的に開放せしめ、前記タンク本体内に積層、収納された粉粒体を該複数の流出部からそれぞれ下方に流出させ得るようにした流出部開放手段とを、有することを特徴とする粉粒体の混合装置。
【００１３】
（５） 前記粉粒体貯留槽の前記複数の流出部からそれぞれ流出せしめられる粉粒体の複数の流れを集める集流手段が、該粉粒体貯留槽の下方に更に設けられていることを特徴とする上記態様（４）に記載の粉粒体の混合装置。
【００１４】
（６） 前記集流手段が、ホッパ、シュート及びベルトコンベアのうちの一つ又は二つ以上の組合せにて構成されていることを特徴とする上記態様（５）に記載の粉粒体の混合装置。
【００１５】
（７） 前記流出部開放手段が、前記複数の流出部にそれぞれ配したバルブにて構成されていることを特徴とする上記態様（４）乃至（６）の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【００１６】
（８） 前記角筒状タンク本体が、三角形、四角形又は五角形の横断面形状を有していることを特徴とする上記態様（４）乃至（７）の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明にあっては、粉粒体貯留槽におけるタンク本体が、横断面が多角形状を呈する長手の角筒状とされ、その長手方向が、水平面に対して傾斜して上方に延びるように、且つその多角形の一つの稜線が、前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめられると共に、そのようなタンク本体の該最下部に位置する稜線部位において、かかる稜線の最下端位置と、それから該稜線に沿って所定間隔を隔てた複数位置とにそれぞれ設けられた複数の流出部から、タンク本体内に積層収納された複数ロットの粉粒体を、それぞれ、同時的に流出せしめられるようにしたものであるところから、タンク本体内に積層された粉粒体の上下方向の各部位から、万遍なく粉粒体が流出せしめられることとなるのであり、これによって、複数のロット間に、粉粒体特性にバラツキがあっても、流出せしめられる粉粒体における特性のバラツキが効果的に低減され得ることとなるのである。
【００１８】
また、本発明において、角筒状のタンク本体の水平面に対する傾斜角度を、かかるタンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の、水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように設定することにより、タンク本体の最下部の稜線に沿って設けた複数の流出部から、タンク本体内に収納された粉粒体が、それぞれ、自然流下せしめられ得るようになるところから、動力を利用した混合装置等、特別な装置を何等必要とすることなく、流出せしめられる粉粒体のバラツキを有利に低減させ得る特徴があり、これによってエネルギー消費を効果的に低減せしめ得、また装置コストを低減せしめ得る利点を享受することが出来る。
【００１９】
特に、本発明において、粉粒体として、鋳造分野で用いられるＲＣＳ（レジンコーテッドサンド）が対象とされる場合にあっては、その製造バッチ毎のＲＣＳ特性のバラツキを効果的に低減することが出来るところから、そのようなＲＣＳを用いた鋳型の造型に際して、強度や崩壊性等の特性が一定の鋳型を、安定的に製造することが出来るという特徴をも、発揮することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２１】
先ず、図１〜図４には、本発明において用いられるタンク本体の一例が、概略的に示されている。具体的には、図１には、そのようなタンク本体の正面形態が示され、また図２及び図３には、それぞれ、その左側面形態及び右側面形態が示され、更に図４には、その平面形態が示されている。
【００２２】
そして、それらの図において、タンク本体２は、図５〜図７の断面説明図からも明らかな如く、長手方向に直角な方向の横断面が正四角形状を呈する長手の矩形筒状の角筒体にて構成されており、その長手方向となる中心線方向における両端開口部が、それぞれ、下端壁４及び上端壁６にて閉塞せしめられてなる密封箱体構造とされ、以て、タンク形態を構成するようになっている。しかも、この矩形のタンク本体２は、その下端壁４を下にして、その長手方向（中心線方向）が、水平面に対して所定の角度：αをもって傾斜して、上方に延びるように且つその矩形の一つの稜線が、横断面において最下部に位置するように、公知の適当な支持機構乃至は支持装置を用いて支持されて配設されており、以て、傾斜配置形態とされている。
【００２３】
また、かかるタンク本体２の傾斜配置形態における上端角部が、水平方向に切り落とされて、図４に示されるように、三角形状の開口部からなる粉粒体受入部８が形成されており、この粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体が、順次、投入されて、図５に示される如く、タンク本体２内において、粉粒体の層１０ａ〜１０ｄ・・・が、ロット毎に形成されるようになっている。なお、ここで、ロットとは、一般に、明確に区別することの出来る何等かの共通の特徴によって分類される部分（集団）を指し、バッチとも称されるものであって、例えば等しい条件下で生産されたり、処理・加工されたり等して得られる粉粒体の集まりを意味している。
【００２４】
さらに、このように傾斜配置されるタンク本体２において、その最下部に位置する稜線部位に対して、かかる稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てた位置として、所定大きさの貫通孔によって構成される流出部１２の複数が、それぞれ、設けられている。即ち、ここでは、７個の流出部１２が等間隔において同一の開口径で設けられ、それら７個の流出部１２から、各粉粒体層１０ａ〜１０ｄの粉粒体が、それぞれ、流出せしめられるようになっている。なお、タンク本体２の下端壁４にも、適数個の流出孔１４が、補助的に設けられており、この流出孔１４を通じて、粉粒体が流出せしめられるようにすることによって、下端壁４の内面上に粉粒体が滞留することがないように、配慮されている。
【００２５】
そして、かくの如き構成のタンク本体２は、図８に示されるように、その流出部１２や流出孔１４が設けられた面を覆うように構成された３面被覆構造の屋根形シャッタ１６に対して、そこに収容されるように重ね合わされ、これによって、タンク本体２に設けられた複数の流出部１２や流出孔１４が閉塞されて、タンク本体２内に収納される粉粒体の流出が阻止されるようになっている。なお、シャッタ１６の構造は、ここでは、図示の如く、２枚の平板１６ａ，１６ｂを直角に突き合わせて連結してなると共に、その一方の端部が直角二等辺三角形状の三角板１６ｃにて閉塞されてなるものとなっている。
【００２６】
従って、このような構成のタンク本体２においては、図８に示される如く、それがシャッタ１６内に収容、重ね合わされて、流出部１２や流出孔１４が閉塞せしめられた形態において、その上端部の粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体が順次投入され、かかるタンク本体２内に積層せしめられて、それぞれのロットに対応した粉粒体層１０ａ〜１０ｄの層状に収納せしめられる（図５参照）。
【００２７】
次いで、タンク本体２に重ね合わされた、図８に示されるシャッタ１６を、タンク本体２の長手方向に沿って下方に相対的に移動せしめることにより、タンク本体２の最下部に位置する稜線上に設けた複数の流出部１２を、下端壁４に設けた流出孔１４と共に、同時的に開口せしめて、タンク本体２内に積層収納された粉粒体を、それら流出部１２や流出孔１４から、同時的に自然流出せしめるようにされるのである。
【００２８】
そして、その際、タンク本体２内に積層収納された各ロットの粉粒体は、それぞれの粉粒体層１０ａ〜１０ｄに対応する流出部１２から、それぞれ、同時的に流出せしめられることとなるのであって、これにより、それら複数の流出部１２から流出する粉粒体流を集めることによって、タンク本体２内の各ロットの粉粒体が効果的に混合されてなる状態となるのであり、以て、タンク本体２から取り出される粉粒体の特性のバラツキが有利に低減せしめられ得るのである。
【００２９】
特に、かかるタンク本体２からの粉粒体の流出に際して、本発明にあっては、タンク本体２の傾斜角度：αが、流出部１２が設けられている稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、タンク本体２が傾斜配置せしめられることとなる。このような傾斜配置によって、タンク本体２内の粉粒体の流出に際して、動力を利用した混合装置等、何等、特別な装置を必要とすることなく、タンク本体２内から、粉粒体を自重により、効果的に自然流出させることが出来ることとなる。
【００３０】
ところで、本発明は、また、図９に示される如き形態においても、有利に実施され得るものである。そこでは、複数の流出部１２及び流出孔１４に対して、ボールバルブ等の適当なバルブ１８が、それぞれ、別個に設けられており、それら個々のバルブ１８を適当な制御装置によって、自動的に開閉制御せしめることにより、少なくとも複数の流出部１２から、粉粒体を同時的に流出せしめることが出来るようになっている。なお、タンク本体２の下端壁４に設けられた流出孔１４からの粉粒体の流出は、制御装置によって、適宜に制御せしめられることとなる。そして、それら個々のバルブ１８を通じて、複数の流出部１２から流出せしめられる粉粒体は、それら複数の粉粒体流れを集める集流手段の一つであるベルトコンベヤ２０上に落下させられることにより、それら複数の粉粒体流が混合された形態において、移動せしめられ、目的とする場所に搬送されるようになっているのである。
【００３１】
このように、複数の流出部１２からの粉粒体の流出が、個々に設けたバルブ１８の自動的な開閉操作によって制御されるようにすることにより、タンク本体２からの粉粒体の同時的な流出が、より一層容易となる特徴がある。
【００３２】
なお、このように、タンク本体２の下方に設けられる複数の流出部１２からの複数の粉粒体流を集める集流手段としては、図９に例示のベルトコンベヤ２０の他にも、公知の各種の集流装置が用いられ得るものであって、例えば、ホッパに受けたり、シュートに受けたりして、それら複数の粉粒体流が合体されて、バラツキの少ない粉粒体集合体として、目的とする用途乃至は工程に提供されることとなる。
【００３３】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述して来たが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等、限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００３４】
例えば、タンク本体２の横断面形状に関して、例示の実施形態においては、矩形断面形状が採用されているが、一般に、八角形〜十角形程度までの多角形形状が、採用可能である。中でも、本発明にあっては、傾斜配置形態においても粉粒体の貯留や流出を効果的に行ない得る五角形形状の横断面を有する構造が、有利に採用されるところであり、その一例が、図１０に示されている。
【００３５】
すなわち、図１０に示される各種の五角形断面形状において、（ａ）は、野球で用いられるホームベース形状を呈し、その先端角部に、流出部１２が設けられてなる構造を示しており、また、（ｂ）では、正五角形断面形状において、その一つの稜線部位に、流出部１２が設けられているのであり、更に、（ｃ）においては、上記の如きホームベース形状において、その先端部が、狭幅の平坦面とされていると共に、その狭幅の平坦面に、流出部１２が設けられてなる構造を示している。
【００３６】
また、タンク本体２内に積層、収納された粉粒体の流出を容易と為すためには、前述の如く、傾斜角度：αを、粉粒体の安息角よりも大きな角度となるように、タンク本体２を傾斜配置せしめることが望ましいのであるが、タンク本体２内の粉粒体の流出は、タンク本体２が傾斜しておれば、また最下部に位置する稜線（流出部１２が配設された稜線）の左右両側に位置する底壁内面が傾斜しておれば、可能となるものであるが、更に、そのような粉粒体の流出を容易とするために、タンク本体２に対して振動を与える振動装置を付加することも、可能である。なお、かかるタンク本体２の下端壁４の内面にあっても、図示の如く、傾斜しておれば、粉粒体の流出は可能であるが、特に、その水平面に対する傾斜角度を、粉粒体の安息角よりも大きくなるように設定すれば、下端壁４に対する流出孔１４の配設を省略することも可能となる。
【００３７】
さらに、タンク本体２の最下部に位置する稜線部位に設けられる複数の流出部１２にあっても、その配設数、大きさ、配設間隔等は、タンク本体２の大きさや長さ、粉粒体の種類やその取出し量（流出量）、粉粒体ロットの大きさ等に応じて、適宜に選定されるものであり、例えば、流出部１２の配設間隔にあっても、例示の実施形態の如き一定間隔の他に、稜線方向において異なる間隔において、例えば、タンク本体２の下方側よりも上方側において、その配設間隔を狭くする等の配設形態も、適宜に採用されるところである。
【００３８】
加えて、タンク本体２に設けられた複数の流出部１２を同時的に開放せしめ、かかるタンク本体２内に積層、収納された粉粒体を、それら複数の流出部１２からそれぞれ下方に流出させ得る流出部開放手段として、例示の実施形態においては、シャッタ１６やバルブ１８が用いられているが、本発明は、そのような例示のものに何等限定されるものではなく、公知の各種の開放装置乃至は開放機構が、適宜に採用され得るものである。
【００３９】
そして、本発明にあっては、上述せるような混合方式や混合装置の適用される粉粒体として、タンク本体２内に順次投入される複数ロットの粉粒体であれば、その種類が特に問われることはないが、本発明の目的からして、そのような複数のロット間の特性差がある粉粒体であって、タンク本体２から取り出されるときに、その特性差のバラツキが低減されることが望ましいものに対して、好適に適用されることとなる。特に、鋳造分野において、鋳型の造型に用いられるＲＣＳ（レジンコーテッドサンド）に対して、本発明が好適に適用され、そのような粉粒体としてのＲＣＳの製造ロット（バッチ）毎のＲＣＳ特性のバラツキを効果的に低減せしめ得ることとなり、以て、造型される鋳型の強度や崩壊性等の特性が有利に一定と為され得て、鋳型の安定製造に大きく寄与し得るのである。勿論、その他にも、特性バラツキの少ないことが望ましい通常の鋳物砂に対しても、本発明は、有利に適用されることとなる。
【００４０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を示し、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことも、また、理解されるべきである。
【００４２】
先ず、本発明例として、図１〜図４に示される矩形のタンク本体２を傾斜配置してなる試験機を用いて、粉粒体としてのＲＣＳの混合試験を行なった。なお、タンク本体２は、一辺が７ｃｍの正四角形の横断面形状を有し、その長手方向の長さが１９ｃｍのものであり、流出部１２としては、直径３．８ｍｍの貫通孔にて構成され、２．５ｃｍのピッチにて、稜線の最下端位置から７個配設されてなる構造とされている。そして、そのようなタンク本体２は、試料として用いられるＲＣＳの安息角以上となるように、水平面に対して、４５°の角度（α）を与える傾斜状態に設置されている。
【００４３】
そして、粉粒体としてのＲＣＳは、色相及び質量の異なるＡ（茶色）、Ｂ（白色）、Ｃ（赤色）の３種類を準備し、この３種類の試料を、タンク本体２の上端部に設けた粉粒体受入部８から、ＲＣＳ：Ａ → ＲＣＳ：Ｂ → ＲＣＳ：Ｃの順に投入した後、タンク本体２の稜線部位に設けた複数の流出部１２から、試料（ＲＣＳ）を同時的に流出せしめ、下方に配置したホッパ内に集流し、収容した。かくして得られた試料（ＲＣＳ）のホッパ内における混合状態を観察したところ、ＲＣＳ：Ａ、ＲＣＳ：Ｂ及びＲＣＳ：Ｃのそれぞれの色相の見分けが付かない程、それら３種類のＲＣＳが充分に混合せしめられていることが認められた。
【００４４】
これに対して、比較例として、従来の垂直方向に配設された矩形のホッパを備えた試験機を用いて、上記と同様にして、混合試験を行なった。即ち、上記３種類のＲＣＳ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次投入した後、ホッパ底部に設けられた矩形の底部開口部（１ｃｍ×１ｃｍ）から、試料（ＲＣＳ）を流出せしめ、上記と同様にして、透明なホッパ内に集流、収容して、その混合状態を観察したところ、３種のＲＣＳの色相に対応した、下から上に茶色、白色及び赤色の各領域の存在を明確に認識し得る流出物（混合物）であることが認められ、それら３種類のＲＣＳの混合は、充分ではないことが認められた。
【００４５】
また、上記と同様な構造の、タンク本体２を傾斜配置した試験機（本発明例）と従来の垂直型ホッパを備えた試験機（比較例）を用いて、強度及び質量の異なる３種のＲＣＳ（ＲＣＳ１、ＲＣＳ２及びＲＣＳ３）について、上記と同様にして流出・混合を行ない、その得られる混合物の前半流出部と中央流出部と後半流出部について、それから得られるテストピースの強度を測定することにより、その混合の程度を判断した。
【００４６】
ここで用いた３種のＲＣＳについて、それぞれ５本のテストピースを作製し、その強度（抗折力）を測定して、それらの平均値を算出したところ、ＲＣＳ１は、３５６．７Ｎ／ｃｍ2 、ＲＣＳ２は、６２７．２Ｎ／ｃｍ2 、ＲＣＳ３は、８４０．８Ｎ／ｃｍ2 であった。また、上記の如くして試験機から取り出された３種のＲＣＳが混合されてなる試料についても、その前半流出部、中央流出部及び後半流出部から、それぞれ５本のテストピースを作製し、そして、その強度を測定して、それらの平均値を算出した結果を、下記表１に示す。なお、上記各種各部において得られた５本のテストピースの質量についても測定して、それらの平均値を算出し、その結果を下記表１に示す。また、前述したテストピースの強度測定法は、以下の通りである。
【００４７】
−テストピース強度の測定−
それぞれの流出部分に該当するＲＣＳを用いて、ＪＩＳ−Ｋ−６９１０に準じてＪＩＳ式テストピース（幅：１０ｍｍ×厚さ：１０ｍｍ×長さ：６０ｍｍ、焼成時間：２５０℃×６０秒間）を作製し、その得られたＪＩＳ式テストピースについて、ＪＡＣＴ試験法：ＳＭ−１に準じて、その強度（Ｎ／ｃｍ2 ）を測定することにより、強度を求めた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
かかる表１の結果から明らかなように、本発明例の如く、タンク本体２を傾斜配置してなる試験機を用いて、３種のＲＣＳを混合せしめた場合にあっては、従来の垂直型ホッパを備えた試験機を用いて、３種のＲＣＳを混合せしめてなる比較例の場合に比べて、流出する試料から得られたテストピースについて、その強度及び質量のバラツキが、効果的に改善されていることが認められ、このことからしても、本発明に従う混合方式を採用することにより、特性の異なるＲＣＳの混合に際して、その特性のバラツキを有利に低減せしめ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明において用いられる角筒状タンク本体の一例を示す正面概略説明図である。
【図２】図１に示される角筒状タンク本体の左側面概略説明図である。
【図３】図１に示される角筒状タンク本体の右側面概略説明図である。
【図４】図１に示される角筒状タンク本体の平面概略説明図である。
【図５】図２におけるＶ−Ｖ断面概略説明図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面概略説明図である。
【図７】図５におけるＶII−ＶII断面概略説明図である。
【図８】図１に示される角筒状タンク本体とシャッタとの組合せ形態を示す斜視説明図である。
【図９】本発明に従う混合装置の一例を示す概略説明図である。
【図１０】本発明に用いられる角筒状タンク本体の他の例を示す説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は、何れも、横断面形態の異なる例を示している。
【符号の説明】
【００５１】
２ タンク本体 ４ 下端壁
６ 上端壁 ８ 粉粒体受入部
１０ａ〜１０ｄ 粉粒体層 １２ 流出部
１４ 流出孔 １６ シャッタ
１６ａ，１６ｂ 平板 １６ｃ 三角板
１８ バルブ ２０ ベルトコンベヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の混合方法及び装置に係り、特に、複数ロットの粉粒体を積層、収納する粉粒体貯留槽から、ロット間の粉粒体特性のバラツキを低減せしめつつ、粉粒体を取り出して、混合する方法と、そのための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数ロットの粉粒体を、粉粒体貯留槽となるホッパやタンクの上部から順次供給し、その内部に一時保管した後、必要に応じて、槽底部から粉粒体を取り出すことが行なわれているが、そのような粉粒体貯留槽において上部から供給される粉粒体の特性がロット毎にバラついている場合、かかる貯留槽内では、そのようなバラツキのある粉粒体が、層状となって、積層・貯留されるようになる。このため、貯留槽の底部から排出乃至は取り出される粉粒体は、貯留槽から、順次、流出せしめられるものとなるところから、そのような複数のロット間における粉粒体のバラツキを低減させることは、極めて困難なことであった。
【０００３】
特に、鋳造分野において、鋳型（主型、中子）の造型に用いられるレジンコーテッドサンド（ＲＣＳ）は、最大でも数百キロにしかならない単位で製造されて、粉粒体貯留槽内に順次収納された後、全体として、トン・オーダーで供給されることとなるが、その製造バッチ（ロット）毎のＲＣＳ特性を常に均一とすることは困難であるところから、そのバッチ毎のＲＣＳ特性の微妙なバラツキが、粉粒体貯留槽から取り出されるＲＣＳにおいても解消され得ず、そのために、そのような特性にバラツキのあるＲＣＳを用いて鋳型を造型した場合に、鋳型特性にも大きな影響をもたらし、均一な特性の鋳型を造型することが困難であるという問題を内在している。
【０００４】
ところで、そのような特性にバラツキのある粉粒体を貯留する粉粒体貯留槽において、そのバラツキを解消するには、動力を利用した混合装置、例えば、ミキサー、撹拌スクリュー付きタンク、撹拌用エアー付きタンク等を用いる貯留槽構造として、各ロットの粉粒体を順次投入した後、貯留槽内の粉粒体の全体を撹拌混合して、均一化した後、貯留槽より粉粒体を取り出すようにすることが考えられるのであるが、その場合には、貯留槽内の粉粒体全体を撹拌混合するために、混合装置が大型化し、また貯留槽自体の大型化も招くことに加えて、動力を利用することによるエネルギーの多大な消費をも惹起し、コストアップの要因となる問題がある。
【０００５】
また、貯留槽から排出される粉粒体を均一にするために、特公昭６１−５９７０号公報においては、一基の貯留槽の底部に、排出口を複数箇所配設してなる構造の粉粒体貯留槽が、明らかにされてはいるが、そのような構造では、貯留槽内に積層された、特性にバラツキのある複数の粉粒体層から取り出される粉粒体において、その特性のバラツキを充分に低減することは困難であり、依然として、貯留槽から排出される粉粒体には、貯留槽内と同様な特性のバラツキが認められるものであった。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−５９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、複数ロットの粉粒体が順次投入されて、積層・収納せしめられてなる槽から排出される粉粒体のバラツキを充分に低減することの出来る粉粒体の混合方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、本発明は、上記した課題又は明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組合せにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて認識され得るものであることが理解されるべきである。
【０００９】
（１） 横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、該角筒状タンク本体の上端部に設けた粉粒体受入部を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、該タンク本体内に積層、収納する一方、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位において、該稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、該稜線の最下端位置の流出部を含む複数の流出部から、前記積層、収納された粉粒体がそれぞれ同時的に流出せしめられるように構成したことを特徴とする粉粒体の混合方法。
【００１０】
（２） 前記角筒状タンク本体の前記水平面に対する傾斜角度が、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、設定されて、前記複数の流出部から前記粉粒体がそれぞれ自然流下せしめられるようになっていることを特徴とする上記態様（１）に記載の粉粒体の混合方法。
【００１１】
（３） 前記粉粒体が、鋳物砂又はレジンコーテッドサンドであることを特徴とする上記態様（１）又は（２）に記載の粉粒体の混合方法。
【００１２】
（４）（ａ）横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を備え、該タンク本体の長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置されてなると共に、該タンク本体の上端部に、複数ロットの粉粒体が順次投入されて積層、収納せしめられる粉粒体受入部が設けられ、更に該タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位に、複数の流出部が、該稜線の最下端位置を含んで、該稜線に沿って所定間隔を隔てて設けられてなる粉粒体貯留槽と、（ｂ）該粉粒体貯留槽の前記複数の流出部を同時的に開放せしめ、前記タンク本体内に積層、収納された粉粒体を該複数の流出部からそれぞれ下方に流出させ得るようにした流出部開放手段とを、有することを特徴とする粉粒体の混合装置。
【００１３】
（５） 前記粉粒体貯留槽の前記複数の流出部からそれぞれ流出せしめられる粉粒体の複数の流れを集める集流手段が、該粉粒体貯留槽の下方に更に設けられていることを特徴とする上記態様（４）に記載の粉粒体の混合装置。
【００１４】
（６） 前記集流手段が、ホッパ、シュート及びベルトコンベアのうちの一つ又は二つ以上の組合せにて構成されていることを特徴とする上記態様（５）に記載の粉粒体の混合装置。
【００１５】
（７） 前記流出部開放手段が、前記複数の流出部にそれぞれ配したバルブにて構成されていることを特徴とする上記態様（４）乃至（６）の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【００１６】
（８） 前記角筒状タンク本体が、三角形、四角形又は五角形の横断面形状を有していることを特徴とする上記態様（４）乃至（７）の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明にあっては、粉粒体貯留槽におけるタンク本体が、横断面が多角形状を呈する長手の角筒状とされ、その長手方向が、水平面に対して傾斜して上方に延びるように、且つその多角形の一つの稜線が、前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめられると共に、そのようなタンク本体の該最下部に位置する稜線部位において、かかる稜線の最下端位置と、それから該稜線に沿って所定間隔を隔てた複数位置とにそれぞれ設けられた複数の流出部から、タンク本体内に積層収納された複数ロットの粉粒体を、それぞれ、同時的に流出せしめられるようにしたものであるところから、タンク本体内に積層された粉粒体の上下方向の各部位から、万遍なく粉粒体が流出せしめられることとなるのであり、これによって、複数のロット間に、粉粒体特性にバラツキがあっても、流出せしめられる粉粒体における特性のバラツキが効果的に低減され得ることとなるのである。
【００１８】
また、本発明において、角筒状のタンク本体の水平面に対する傾斜角度を、かかるタンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の、水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように設定することにより、タンク本体の最下部の稜線に沿って設けた複数の流出部から、タンク本体内に収納された粉粒体が、それぞれ、自然流下せしめられ得るようになるところから、動力を利用した混合装置等、特別な装置を何等必要とすることなく、流出せしめられる粉粒体のバラツキを有利に低減させ得る特徴があり、これによってエネルギー消費を効果的に低減せしめ得、また装置コストを低減せしめ得る利点を享受することが出来る。
【００１９】
特に、本発明において、粉粒体として、鋳造分野で用いられるＲＣＳ（レジンコーテッドサンド）が対象とされる場合にあっては、その製造バッチ毎のＲＣＳ特性のバラツキを効果的に低減することが出来るところから、そのようなＲＣＳを用いた鋳型の造型に際して、強度や崩壊性等の特性が一定の鋳型を、安定的に製造することが出来るという特徴をも、発揮することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２１】
先ず、図１〜図４には、本発明において用いられるタンク本体の一例が、概略的に示されている。具体的には、図１には、そのようなタンク本体の正面形態が示され、また図２及び図３には、それぞれ、その左側面形態及び右側面形態が示され、更に図４には、その平面形態が示されている。
【００２２】
そして、それらの図において、タンク本体２は、図５〜図７の断面説明図からも明らかな如く、長手方向に直角な方向の横断面が正四角形状を呈する長手の矩形筒状の角筒体にて構成されており、その長手方向となる中心線方向における両端開口部が、それぞれ、下端壁４及び上端壁６にて閉塞せしめられてなる密封箱体構造とされ、以て、タンク形態を構成するようになっている。しかも、この矩形のタンク本体２は、その下端壁４を下にして、その長手方向（中心線方向）が、水平面に対して所定の角度：αをもって傾斜して、上方に延びるように且つその矩形の一つの稜線が、横断面において最下部に位置するように、公知の適当な支持機構乃至は支持装置を用いて支持されて配設されており、以て、傾斜配置形態とされている。
【００２３】
また、かかるタンク本体２の傾斜配置形態における上端角部が、水平方向に切り落とされて、図４に示されるように、三角形状の開口部からなる粉粒体受入部８が形成されており、この粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体が、順次、投入されて、図５に示される如く、タンク本体２内において、粉粒体の層１０ａ〜１０ｄ・・・が、ロット毎に形成されるようになっている。なお、ここで、ロットとは、一般に、明確に区別することの出来る何等かの共通の特徴によって分類される部分（集団）を指し、バッチとも称されるものであって、例えば等しい条件下で生産されたり、処理・加工されたり等して得られる粉粒体の集まりを意味している。
【００２４】
さらに、このように傾斜配置されるタンク本体２において、その最下部に位置する稜線部位に対して、かかる稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てた位置として、所定大きさの貫通孔によって構成される流出部１２の複数が、それぞれ、設けられている。即ち、ここでは、７個の流出部１２が等間隔において同一の開口径で設けられ、それら７個の流出部１２から、各粉粒体層１０ａ〜１０ｄの粉粒体が、それぞれ、流出せしめられるようになっている。なお、タンク本体２の下端壁４にも、適数個の流出孔１４が、補助的に設けられており、この流出孔１４を通じて、粉粒体が流出せしめられるようにすることによって、下端壁４の内面上に粉粒体が滞留することがないように、配慮されている。
【００２５】
そして、かくの如き構成のタンク本体２は、図８に示されるように、その流出部１２や流出孔１４が設けられた面を覆うように構成された３面被覆構造の屋根形シャッタ１６に対して、そこに収容されるように重ね合わされ、これによって、タンク本体２に設けられた複数の流出部１２や流出孔１４が閉塞されて、タンク本体２内に収納される粉粒体の流出が阻止されるようになっている。なお、シャッタ１６の構造は、ここでは、図示の如く、２枚の平板１６ａ，１６ｂを直角に突き合わせて連結してなると共に、その一方の端部が直角二等辺三角形状の三角板１６ｃにて閉塞されてなるものとなっている。
【００２６】
従って、このような構成のタンク本体２においては、図８に示される如く、それがシャッタ１６内に収容、重ね合わされて、流出部１２や流出孔１４が閉塞せしめられた形態において、その上端部の粉粒体受入部８を通じて、複数ロットの粉粒体が順次投入され、かかるタンク本体２内に積層せしめられて、それぞれのロットに対応した粉粒体層１０ａ〜１０ｄの層状に収納せしめられる（図５参照）。
【００２７】
次いで、タンク本体２に重ね合わされた、図８に示されるシャッタ１６を、タンク本体２の長手方向に沿って下方に相対的に移動せしめることにより、タンク本体２の最下部に位置する稜線上に設けた複数の流出部１２を、下端壁４に設けた流出孔１４と共に、同時的に開口せしめて、タンク本体２内に積層収納された粉粒体を、それら流出部１２や流出孔１４から、同時的に自然流出せしめるようにされるのである。
【００２８】
そして、その際、タンク本体２内に積層収納された各ロットの粉粒体は、それぞれの粉粒体層１０ａ〜１０ｄに対応する流出部１２から、それぞれ、同時的に流出せしめられることとなるのであって、これにより、それら複数の流出部１２から流出する粉粒体流を集めることによって、タンク本体２内の各ロットの粉粒体が効果的に混合されてなる状態となるのであり、以て、タンク本体２から取り出される粉粒体の特性のバラツキが有利に低減せしめられ得るのである。
【００２９】
特に、かかるタンク本体２からの粉粒体の流出に際して、本発明にあっては、タンク本体２の傾斜角度：αが、流出部１２が設けられている稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、タンク本体２が傾斜配置せしめられることとなる。このような傾斜配置によって、タンク本体２内の粉粒体の流出に際して、動力を利用した混合装置等、何等、特別な装置を必要とすることなく、タンク本体２内から、粉粒体を自重により、効果的に自然流出させることが出来ることとなる。
【００３０】
ところで、本発明は、また、図９に示される如き形態においても、有利に実施され得るものである。そこでは、複数の流出部１２及び流出孔１４に対して、ボールバルブ等の適当なバルブ１８が、それぞれ、別個に設けられており、それら個々のバルブ１８を適当な制御装置によって、自動的に開閉制御せしめることにより、少なくとも複数の流出部１２から、粉粒体を同時的に流出せしめることが出来るようになっている。なお、タンク本体２の下端壁４に設けられた流出孔１４からの粉粒体の流出は、制御装置によって、適宜に制御せしめられることとなる。そして、それら個々のバルブ１８を通じて、複数の流出部１２から流出せしめられる粉粒体は、それら複数の粉粒体流れを集める集流手段の一つであるベルトコンベヤ２０上に落下させられることにより、それら複数の粉粒体流が混合された形態において、移動せしめられ、目的とする場所に搬送されるようになっているのである。
【００３１】
このように、複数の流出部１２からの粉粒体の流出が、個々に設けたバルブ１８の自動的な開閉操作によって制御されるようにすることにより、タンク本体２からの粉粒体の同時的な流出が、より一層容易となる特徴がある。
【００３２】
なお、このように、タンク本体２の下方に設けられる複数の流出部１２からの複数の粉粒体流を集める集流手段としては、図９に例示のベルトコンベヤ２０の他にも、公知の各種の集流装置が用いられ得るものであって、例えば、ホッパに受けたり、シュートに受けたりして、それら複数の粉粒体流が合体されて、バラツキの少ない粉粒体集合体として、目的とする用途乃至は工程に提供されることとなる。
【００３３】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述して来たが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等、限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００３４】
例えば、タンク本体２の横断面形状に関して、例示の実施形態においては、矩形断面形状が採用されているが、一般に、八角形〜十角形程度までの多角形形状が、採用可能である。中でも、本発明にあっては、傾斜配置形態においても粉粒体の貯留や流出を効果的に行ない得る五角形形状の横断面を有する構造が、有利に採用されるところであり、その一例が、図１０に示されている。
【００３５】
すなわち、図１０に示される各種の五角形断面形状において、（ａ）は、野球で用いられるホームベース形状を呈し、その先端角部に、流出部１２が設けられてなる構造を示しており、また、（ｂ）では、正五角形断面形状において、その一つの稜線部位に、流出部１２が設けられているのであり、更に、（ｃ）においては、上記の如きホームベース形状において、その先端部が、狭幅の平坦面とされていると共に、その狭幅の平坦面に、流出部１２が設けられてなる構造を示している。
【００３６】
また、タンク本体２内に積層、収納された粉粒体の流出を容易と為すためには、前述の如く、傾斜角度：αを、粉粒体の安息角よりも大きな角度となるように、タンク本体２を傾斜配置せしめることが望ましいのであるが、タンク本体２内の粉粒体の流出は、タンク本体２が傾斜しておれば、また最下部に位置する稜線（流出部１２が配設された稜線）の左右両側に位置する底壁内面が傾斜しておれば、可能となるものであるが、更に、そのような粉粒体の流出を容易とするために、タンク本体２に対して振動を与える振動装置を付加することも、可能である。なお、かかるタンク本体２の下端壁４の内面にあっても、図示の如く、傾斜しておれば、粉粒体の流出は可能であるが、特に、その水平面に対する傾斜角度を、粉粒体の安息角よりも大きくなるように設定すれば、下端壁４に対する流出孔１４の配設を省略することも可能となる。
【００３７】
さらに、タンク本体２の最下部に位置する稜線部位に設けられる複数の流出部１２にあっても、その配設数、大きさ、配設間隔等は、タンク本体２の大きさや長さ、粉粒体の種類やその取出し量（流出量）、粉粒体ロットの大きさ等に応じて、適宜に選定されるものであり、例えば、流出部１２の配設間隔にあっても、例示の実施形態の如き一定間隔の他に、稜線方向において異なる間隔において、例えば、タンク本体２の下方側よりも上方側において、その配設間隔を狭くする等の配設形態も、適宜に採用されるところである。
【００３８】
加えて、タンク本体２に設けられた複数の流出部１２を同時的に開放せしめ、かかるタンク本体２内に積層、収納された粉粒体を、それら複数の流出部１２からそれぞれ下方に流出させ得る流出部開放手段として、例示の実施形態においては、シャッタ１６やバルブ１８が用いられているが、本発明は、そのような例示のものに何等限定されるものではなく、公知の各種の開放装置乃至は開放機構が、適宜に採用され得るものである。
【００３９】
そして、本発明にあっては、上述せるような混合方式や混合装置の適用される粉粒体として、タンク本体２内に順次投入される複数ロットの粉粒体であれば、その種類が特に問われることはないが、本発明の目的からして、そのような複数のロット間の特性差がある粉粒体であって、タンク本体２から取り出されるときに、その特性差のバラツキが低減されることが望ましいものに対して、好適に適用されることとなる。特に、鋳造分野において、鋳型の造型に用いられるＲＣＳ（レジンコーテッドサンド）に対して、本発明が好適に適用され、そのような粉粒体としてのＲＣＳの製造ロット（バッチ）毎のＲＣＳ特性のバラツキを効果的に低減せしめ得ることとなり、以て、造型される鋳型の強度や崩壊性等の特性が有利に一定と為され得て、鋳型の安定製造に大きく寄与し得るのである。勿論、その他にも、特性バラツキの少ないことが望ましい通常の鋳物砂に対しても、本発明は、有利に適用されることとなる。
【００４０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を示し、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことも、また、理解されるべきである。
【００４２】
先ず、本発明例として、図１〜図４に示される矩形のタンク本体２を傾斜配置してなる試験機を用いて、粉粒体としてのＲＣＳの混合試験を行なった。なお、タンク本体２は、一辺が７ｃｍの正四角形の横断面形状を有し、その長手方向の長さが１９ｃｍのものであり、流出部１２としては、直径３．８ｍｍの貫通孔にて構成され、２．５ｃｍのピッチにて、稜線の最下端位置から７個配設されてなる構造とされている。そして、そのようなタンク本体２は、試料として用いられるＲＣＳの安息角以上となるように、水平面に対して、４５°の角度（α）を与える傾斜状態に設置されている。
【００４３】
そして、粉粒体としてのＲＣＳは、色相及び質量の異なるＡ（茶色）、Ｂ（白色）、Ｃ（赤色）の３種類を準備し、この３種類の試料を、タンク本体２の上端部に設けた粉粒体受入部８から、ＲＣＳ：Ａ → ＲＣＳ：Ｂ → ＲＣＳ：Ｃの順に投入した後、タンク本体２の稜線部位に設けた複数の流出部１２から、試料（ＲＣＳ）を同時的に流出せしめ、下方に配置したホッパ内に集流し、収容した。かくして得られた試料（ＲＣＳ）のホッパ内における混合状態を観察したところ、ＲＣＳ：Ａ、ＲＣＳ：Ｂ及びＲＣＳ：Ｃのそれぞれの色相の見分けが付かない程、それら３種類のＲＣＳが充分に混合せしめられていることが認められた。
【００４４】
これに対して、比較例として、従来の垂直方向に配設された矩形のホッパを備えた試験機を用いて、上記と同様にして、混合試験を行なった。即ち、上記３種類のＲＣＳ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次投入した後、ホッパ底部に設けられた矩形の底部開口部（１ｃｍ×１ｃｍ）から、試料（ＲＣＳ）を流出せしめ、上記と同様にして、透明なホッパ内に集流、収容して、その混合状態を観察したところ、３種のＲＣＳの色相に対応した、下から上に茶色、白色及び赤色の各領域の存在を明確に認識し得る流出物（混合物）であることが認められ、それら３種類のＲＣＳの混合は、充分ではないことが認められた。
【００４５】
また、上記と同様な構造の、タンク本体２を傾斜配置した試験機（本発明例）と従来の垂直型ホッパを備えた試験機（比較例）を用いて、強度及び質量の異なる３種のＲＣＳ（ＲＣＳ１、ＲＣＳ２及びＲＣＳ３）について、上記と同様にして流出・混合を行ない、その得られる混合物の前半流出部と中央流出部と後半流出部について、それから得られるテストピースの強度を測定することにより、その混合の程度を判断した。
【００４６】
ここで用いた３種のＲＣＳについて、それぞれ５本のテストピースを作製し、その強度（抗折力）を測定して、それらの平均値を算出したところ、ＲＣＳ１は、３５６．７Ｎ／ｃｍ2 、ＲＣＳ２は、６２７．２Ｎ／ｃｍ2 、ＲＣＳ３は、８４０．８Ｎ／ｃｍ2 であった。また、上記の如くして試験機から取り出された３種のＲＣＳが混合されてなる試料についても、その前半流出部、中央流出部及び後半流出部から、それぞれ５本のテストピースを作製し、そして、その強度を測定して、それらの平均値を算出した結果を、下記表１に示す。なお、上記各種各部において得られた５本のテストピースの質量についても測定して、それらの平均値を算出し、その結果を下記表１に示す。また、前述したテストピースの強度測定法は、以下の通りである。
【００４７】
−テストピース強度の測定−
それぞれの流出部分に該当するＲＣＳを用いて、ＪＩＳ−Ｋ−６９１０に準じてＪＩＳ式テストピース（幅：１０ｍｍ×厚さ：１０ｍｍ×長さ：６０ｍｍ、焼成時間：２５０℃×６０秒間）を作製し、その得られたＪＩＳ式テストピースについて、ＪＡＣＴ試験法：ＳＭ−１に準じて、その強度（Ｎ／ｃｍ2 ）を測定することにより、強度を求めた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
かかる表１の結果から明らかなように、本発明例の如く、タンク本体２を傾斜配置してなる試験機を用いて、３種のＲＣＳを混合せしめた場合にあっては、従来の垂直型ホッパを備えた試験機を用いて、３種のＲＣＳを混合せしめてなる比較例の場合に比べて、流出する試料から得られたテストピースについて、その強度及び質量のバラツキが、効果的に改善されていることが認められ、このことからしても、本発明に従う混合方式を採用することにより、特性の異なるＲＣＳの混合に際して、その特性のバラツキを有利に低減せしめ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明において用いられる角筒状タンク本体の一例を示す正面概略説明図である。
【図２】図１に示される角筒状タンク本体の左側面概略説明図である。
【図３】図１に示される角筒状タンク本体の右側面概略説明図である。
【図４】図１に示される角筒状タンク本体の平面概略説明図である。
【図５】図２におけるＶ−Ｖ断面概略説明図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面概略説明図である。
【図７】図５におけるＶII−ＶII断面概略説明図である。
【図８】図１に示される角筒状タンク本体とシャッタとの組合せ形態を示す斜視説明図である。
【図９】本発明に従う混合装置の一例を示す概略説明図である。
【図１０】本発明に用いられる角筒状タンク本体の他の例を示す説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は、何れも、横断面形態の異なる例を示している。
【符号の説明】
【００５１】
２ タンク本体 ４ 下端壁
６ 上端壁 ８ 粉粒体受入部
１０ａ〜１０ｄ 粉粒体層 １２ 流出部
１４ 流出孔 １６ シャッタ
１６ａ，１６ｂ 平板 １６ｃ 三角板
１８ バルブ ２０ ベルトコンベヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、該角筒状タンク本体の上端部に設けた粉粒体受入部を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、該タンク本体内に積層、収納する一方、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位において、該稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、該稜線の最下端位置の流出部を含む複数の流出部から、前記積層、収納された粉粒体がそれぞれ同時的に流出せしめられるように構成したことを特徴とする粉粒体の混合方法。
【請求項２】
前記角筒状タンク本体の前記水平面に対する傾斜角度が、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、設定されて、前記複数の流出部から前記粉粒体がそれぞれ自然流下せしめられるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体の混合方法。
【請求項３】
前記粉粒体が、鋳物砂又はレジンコーテッドサンドであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉粒体の混合方法。
【請求項４】
横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を備え、該タンク本体の長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置されてなると共に、該タンク本体の上端部に、複数ロットの粉粒体が順次投入されて積層、収納せしめられる粉粒体受入部が設けられ、更に該タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位に、複数の流出部が、該稜線の最下端位置を含んで、該稜線に沿って所定間隔を隔てて設けられてなる粉粒体貯留槽と、
該粉粒体貯留槽の前記複数の流出部を同時的に開放せしめ、前記タンク本体内に積層、収納された粉粒体を該複数の流出部からそれぞれ下方に流出させ得るようにした流出部開放手段とを、
有することを特徴とする粉粒体の混合装置。
【請求項５】
前記粉粒体貯留槽の前記複数の流出部からそれぞれ流出せしめられる粉粒体の複数の流れを集める集流手段が、該粉粒体貯留槽の下方に更に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項６】
前記集流手段が、ホッパ、シュート及びベルトコンベアのうちの一つ又は二つ以上の組合せにて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項７】
前記流出部開放手段が、前記複数の流出部にそれぞれ配したバルブにて構成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【請求項８】
前記角筒状タンク本体が、三角形、四角形又は五角形の横断面形状を有していることを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【請求項１】
横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を、その長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置せしめた状態において、該角筒状タンク本体の上端部に設けた粉粒体受入部を通じて、複数ロットの粉粒体を順次投入し、該タンク本体内に積層、収納する一方、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位において、該稜線の最下端位置とそれから該稜線に沿って所定間隔を隔てて順次設けられた、該稜線の最下端位置の流出部を含む複数の流出部から、前記積層、収納された粉粒体がそれぞれ同時的に流出せしめられるように構成したことを特徴とする粉粒体の混合方法。
【請求項２】
前記角筒状タンク本体の前記水平面に対する傾斜角度が、該角筒状タンク本体の前記最下部に位置する稜線を挟む両側の底壁内面の水平面に対する傾斜角度と共に、前記投入される粉粒体の安息角よりも大きくなるように、設定されて、前記複数の流出部から前記粉粒体がそれぞれ自然流下せしめられるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体の混合方法。
【請求項３】
前記粉粒体が、鋳物砂又はレジンコーテッドサンドであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉粒体の混合方法。
【請求項４】
横断面が多角形状を呈する長手の角筒状タンク本体を備え、該タンク本体の長手方向が水平面に対して傾斜して上方に延びるように且つ該多角形の一つの稜線が前記横断面において最下部に位置するように、傾斜配置されてなると共に、該タンク本体の上端部に、複数ロットの粉粒体が順次投入されて積層、収納せしめられる粉粒体受入部が設けられ、更に該タンク本体の前記最下部に位置する稜線部位に、複数の流出部が、該稜線の最下端位置を含んで、該稜線に沿って所定間隔を隔てて設けられてなる粉粒体貯留槽と、
該粉粒体貯留槽の前記複数の流出部を同時的に開放せしめ、前記タンク本体内に積層、収納された粉粒体を該複数の流出部からそれぞれ下方に流出させ得るようにした流出部開放手段とを、
有することを特徴とする粉粒体の混合装置。
【請求項５】
前記粉粒体貯留槽の前記複数の流出部からそれぞれ流出せしめられる粉粒体の複数の流れを集める集流手段が、該粉粒体貯留槽の下方に更に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項６】
前記集流手段が、ホッパ、シュート及びベルトコンベアのうちの一つ又は二つ以上の組合せにて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項７】
前記流出部開放手段が、前記複数の流出部にそれぞれ配したバルブにて構成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【請求項８】
前記角筒状タンク本体が、三角形、四角形又は五角形の横断面形状を有していることを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか一つに記載の粉粒体の混合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２４０９１９（Ｐ２００９−２４０９１９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９０２８０（Ｐ２００８−９０２８０）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
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