鋳造工場の設備下・ピットに溜まった鋳物砂をどう回収する？スコップ・一輪車による清掃を省力化する方法

この記事でわかること

鋳造工場で鋳物砂が設備下・床面へ溜まりやすい場所
スコップ・ほうき・一輪車による回収作業の課題
ピットや架台下など狭い場所の鋳物砂を回収する考え方
空気搬送機「ジェクター」で鋳物砂を吸引・搬送する方法
人ではなく吸引ホースを対象物まで取り回す方法
回収した鋳物砂を離れた場所まで直接搬送する方法
固結した鋳物砂をエアースコップで崩す方法
鋳物砂に金属片・塊などが混入している場合の注意点
鋳物砂を搬送するときに重要な摩耗対策
対象物の温度・含水状態を確認する理由
実際のこぼれ砂を使った搬送テストの重要性

はじめに

鋳造工場では、

造型
型ばらし
砂処理
搬送

など、鋳物砂を取り扱うさまざまな工程があります。

主要な工程では、

コンベア
ホッパー
砂処理設備
回収設備

などが使用されています。

一方で、設備周辺を見ると、

「設備下に鋳物砂が溜まる」

「コンベア下へ砂がこぼれる」

「ピットの中に砂状の残材が堆積する」

「架台の奥に入った砂をスコップでかき出している」

「集めた砂を一輪車や台車で回収場所まで運んでいる」

といった人力作業が残っている場合があります。

例えば、

設備下
↓
スコップで砂をかき出す
↓
一輪車へ積み込む
↓
回収場所まで運搬
↓
砂を排出
↓
再び清掃場所へ戻る

という工程です。

鋳物砂は、軽い粉体だけを扱う清掃とは異なり、

ある程度の重量を持った砂状物を繰り返しすくい、持ち上げ、運ぶ

作業になる場合があります。

こうした清掃・回収作業を省力化する方法の一つとして検討できるのが、

空気搬送機「ジェクター」による吸引・搬送

です。

例えば、

設備下の鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所

とすることで、

かき出し
集積
一輪車への積み込み
運搬

といった工程を減らせる可能性があります。

本記事では、鋳造工場の設備下・ピット・床面などに溜まった鋳物砂を効率よく回収し、スコップ・一輪車による清掃作業を省力化する方法について解説します。

鋳造工場では「設備の下」に人力清掃が残りやすい

鋳造工場では、鋳物砂を設備で搬送していても、

すべての砂が設備内部だけを移動する

とは限りません。

例えば、

コンベア乗継部
ホッパー周辺
砂処理設備周辺
型ばらし設備周辺
架台下
設備下

などへ砂がこぼれる場合があります。

こぼれた砂は徐々に堆積する

少量であっても、

毎日
毎シフト
設備稼働のたびに

こぼれれば、徐々に堆積します。

定期的な清掃が必要になる

そのため、

設備停止時
メンテナンス時
一定量が溜まったタイミング

などに、人が清掃する工程が発生します。

従来はスコップで回収するケースも

例えば、

床面に鋳物砂が溜まる
↓
スコップで集める
↓
一輪車・台車・容器へ入れる
↓
回収場所へ運ぶ

という方法です。

「砂をすくう」だけでは作業が終わらない

清掃作業では、

スコップですくう

だけではありません。

砂を集める
↓
持ち上げる
↓
容器へ入れる
↓
一輪車を押す
↓
回収場所へ移動
↓
排出する
↓
戻る

という複数の工程があります。

重量のある砂では身体的な負担も大きくなる

鋳物砂は、

おが粉
発泡材
フィルムくず

などの軽量物とは異なります。

回収量が増えれば、

スコップで何度も持ち上げる
一輪車を押す
容器を移動する

といった作業負担も大きくなります。

一輪車の往復回数も確認する

例えば、

1回の一輪車で運べる量

が限られている場合、

砂の量が多いほど往復回数が増えます。

回収場所が遠いほど運搬時間も増える

例えば、

清掃場所
↓
50m
↓
回収場所

であれば、

50m運ぶ
↓
排出する
↓
50m戻る

という往復作業です。

「清掃」ではなく「清掃＋運搬」で考える

鋳物砂回収を省力化するときには、

スコップを使っている時間

だけではなく、

砂を最終的な回収場所まで運ぶ工程全体

を見ることが重要です。

空気搬送機「ジェクター」で鋳物砂を直接吸引する

こうした鋳物砂の回収に活用を検討できるのが、

空気搬送機「ジェクター」

です。

ジェクターとは？

エコ・ワークが取り扱う空気搬送機「ジェクター」は、

お手持ちのコンプレッサー（圧縮空気）と接続するだけで、吸引・搬送・投入・排出（散布）を1台で行える空気搬送機

です。

本体内部は、

シンプルなストレート構造

となっており、

モーターや回転羽根などの

駆動部を持ちません。

床面の鋳物砂を吸引

例えば、

設備下に溜まった鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター

と直接吸引します。

吸引した砂をそのまま搬送

さらに、

ジェクター
↓
排出側ホース
↓
回収場所

と、そのまま搬送できます。

従来

鋳物砂
↓
スコップ
↓
一輪車
↓
人が運搬
↓
回収場所

ジェクターを使用

鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所

という構成です。

清掃・積み込み・運搬を一つにつなげる

ジェクターを清掃用途へ使用するメリットは、

単に、

「砂を吸える」

ことではありません。

吸引した鋳物砂を、そのまま離れた回収場所まで搬送できる

点が重要です。

そのため、

清掃
＋
積み込み
＋
運搬

をまとめて省力化できる可能性があります。

設備下では「人ではなくホース」を入れる

鋳造工場には、

高さの低い設備下
架台下
コンベア下
配管周辺
壁際

など、人やスコップが入りにくい場所があります。

従来は手前へかき出す

例えば、

設備下の奥に鋳物砂が溜まる
↓
長いスコップや棒で手前へ出す
↓
人がすくう
↓
容器へ入れる

という作業になる場合があります。

吸引ホースを奥まで取り回す

ジェクターを使用する場合には、

人が奥まで入り込む

のではなく、

吸引ホースを砂のある場所まで取り回す

方法を検討できます。

作業姿勢の改善にもつながる可能性

設備下の清掃では、

中腰
しゃがみ姿勢
狭い場所でのスコップ作業

になる場合があります。

吸引ホースで直接回収できれば、

こうした作業を減らせる可能性があります。

ただし設備停止・安全確認が前提

ホースが届くからといって、

稼働中のコンベア
回転設備
搬送設備
高温設備

へ吸引ホースを入れてよいわけではありません。

設備停止
誤作動防止
ロックアウト等
工場側の作業手順

を優先します。

ピット内に溜まった鋳物砂にも応用を検討できる

鋳造工場では、設備構成によって、

ピット
槽状の場所
低い位置

へ砂状物が堆積する場合があります。

深い場所から砂を持ち上げる作業

例えば、

ピット内の砂
↓
スコップで集める
↓
バケツや容器へ入れる
↓
地上へ上げる
↓
さらに運搬

という作業になる場合があります。

吸引ホースだけを下へ入れる

条件が合えば、

ピット内
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
地上
↓
搬送ホース
↓
回収場所

という構成を検討できます。

「掘り上げる＋運ぶ」を減らす

この場合、

人が砂を地上まで持ち上げる

のではなく、

空気搬送によって砂を移動させる

方法を検討します。

ただしピット内作業は現場の安全条件を確認する

ピットや槽などは、

設備構造
深さ
換気
周辺設備
立入条件

などが現場によって異なります。

そのため、

ジェクターを使えるかどうか

だけではなく、

その場所で安全に作業できるか

を工場側の基準に沿って確認する必要があります。

固結している鋳物砂はそのまま吸えるとは限らない

設備下へ長期間堆積した鋳物砂などでは、

さらさらした状態

だけでなく、

固まった状態

になっている場合があります。

固結した材料は吸引しにくい

例えば、

硬い塊
圧密した砂
水分等でまとまった砂

などです。

ジェクターは対象物を吸引・搬送する設備ですが、

大きく固結した材料をそのまま崩す装置ではありません。

固結している場合はエアースコップを活用

こうした場合には、

圧縮空気を利用して固結した材料を崩す、

エアースコップ

との併用を検討できます。

ジェクターを取り外してエアースコップへ交換

例えば、

さらさらした鋳物砂
↓
ジェクターで吸引・搬送

固結部へ到達
↓
ジェクターを取り外す
↓
エアースコップを接続
↓
固結した砂を崩す
↓
エアースコップを取り外す
↓
ジェクターを再接続
↓
崩した砂を吸引・搬送

という運用です。

「崩す」と「搬送する」を分ける

役割としては、

ジェクター

吸引・搬送

エアースコップ

固結・ブリッジ等を崩す

です。

人がスコップで固い砂を砕く作業を減らす

従来、

スコップ
棒
ハンマー等

で固結した材料を崩している場合には、

エアースコップによって作業負担を軽減できる可能性があります。

大きな塊は吸引前に確認する

エアースコップで崩した後も、

大きな塊が残っていれば、

ホース径
ジェクター内部

に対して大きすぎる場合があります。

「崩せば全部吸える」とは限らない

対象物が、

どの程度のサイズまで崩れたか

を確認してから吸引します。

鋳物砂では異物の混入にも注意

設備下や床面の回収物は、

新品の鋳物砂

とは状態が異なる場合があります。

例えば

砂
細かな金属片
ショット状材料
鋳造残材
ボルト等
その他の異物

が混ざる可能性があります。

平均粒径だけでなく最大サイズを確認する

搬送可否を判断するときには、

砂の平均粒径

だけではなく、

混入する可能性がある最大サイズ

を確認します。

大きな金属片は事前に除去する場合も

大きな異物が混ざると、

吸引口
ジェクター
ホース
曲がり

で引っ掛かる可能性があります。

そのため、必要に応じて吸引前に除去します。

ブラスト材・ショット等が混ざる場合も条件確認

鋳造工場では工程によって、

ブラスト材
ショット

などの粒状物を扱う場合があります。

こうした材料が鋳物砂へ混入する場合には、

比重
粒径
摩耗性

などの条件が変わります。

「鋳物砂」という名称だけでは判断しない

実際にジェクターで回収したいものが、

何で構成されているか

を確認することが重要です。

鋳物砂の温度を確認する

鋳造工場では、

対象物の温度

にも注意する必要があります。

十分に冷えた砂と高温の砂は別条件

例えば、

常温に近い鋳物砂

と、

工程直後の温度が高い砂

では、

使用できるホース・設備条件が異なる可能性があります。

実際に回収する時点の温度を見る

重要なのは、

鋳造工程中の最高温度

だけではありません。

ジェクターで清掃・回収する時点で対象物が何℃なのか

を確認します。

ジェクター本体だけでなくホース・後段設備も確認

高温の材料では、

ジェクター本体
吸引ホース
排出ホース
継手
ジェクロン
回収容器

など、システム全体の条件を確認します。

高温の危険物を無条件で吸引する設備ではない

鋳造工場で使用を検討できるからといって、

高温の金属
溶融金属
高温物

をそのまま通常用途として吸引できるという意味ではありません。

対象物の状態・温度を確認して個別に判断します。

含水状態も搬送性へ影響する

鋳物砂は種類・工程によって、

水分状態が異なる場合があります。

水分によってまとまりやすくなる場合がある

水分が増えると、

粒子同士がまとまる
ホース内部へ付着する
流動性が低下する

可能性があります。

乾燥したサンプルだけでは判断しない

例えば、

テスト：

乾燥した砂

現場：

湿った砂

では条件が異なります。

そのため、

実際に設備下へ堆積している砂

で確認することが重要です。

鋳物砂では摩耗対策が重要

鋳物砂などの砂状物は、

摩耗性があります。

空気搬送では、

対象物がジェクター・ホース内部を通過するため、

設備摩耗

についても確認する必要があります。

排出部が特に摩耗しやすい

摩耗性材料をジェクターで搬送する場合、

排出部が特に摩耗しやすい箇所

になります。

セラミック補強耐摩耗ホース

対象物・使用条件に応じて、

排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホース

を使用する方法があります。

曲がり部分にも注意する

鋳物砂がホース・配管内を流れる際、

曲がりでは材料が内壁へ衝突します。

そのため、

曲がり数
曲がり角度
搬送量
搬送距離
使用時間

などによって摩耗状態が変わります。

「吸えるか」だけではなく耐久性を見る

例えば、

鋳物砂を50m搬送できる

としても、

ホース交換が頻繁に必要になる

のであれば運用コストが増えます。

搬送性能＋摩耗＋メンテナンス

まで含めて設備を検討することが重要です。

回収場所まで離れていても直接搬送を検討できる

ジェクターでは、

吸引した砂を排出側ホースへ送り出します。

例えば40m先へ搬送

設備下
↓
吸引ホース3m
↓
ジェクター
↓
搬送ホース40m
↓
回収場所

という構成です。

吸引側を短くする

ジェクターによる搬送では、

吸引側をできるだけ短くし、長い距離は排出側で確保する

構成を基本として考えます。

吸引側については、

5m程度を一つの目安として推奨

しています。

条件によっては10m程度で使用されているケースもあります。

条件によって長距離・高所への搬送も可能

対象物・設備条件によっては、

排出側で水平200m程度

の搬送が可能な場合があります。

また、条件によっては、

垂直方向100m程度

の搬送が可能な場合もあります。

鋳物砂なら必ず200m搬送できるわけではない

これらは、

すべての鋳物砂を水平200m・垂直100m搬送できる

という保証値ではありません。

搬送条件を合わせて確認する

実際には、

粒径
比重
かさ密度
含水状態
必要搬送量
水平距離
高低差
曲がり
ホース径
コンプレッサー能力

などによって搬送性能が変わります。

一輪車運搬をどれくらい減らせるか数字にする

設備導入を検討するときには、

現在の清掃作業を数字にすると比較しやすくなります。

例えば

鋳物砂清掃：

1時間/日

2人

年間250日

の場合、

1時間 × 2人 × 250日

＝500人時/年

です。

※説明用の計算例です。

一輪車運搬も加える

例えばさらに、

一輪車運搬：

30分/日

1人

であれば、

0.5時間 × 250日

＝125時間/年

です。

合計すると625人時

説明例では、

清掃500人時
＋
運搬125人時

＝625人時/年

となります。

「毎日やっている作業」を年間で見る

現場では、

30分
1時間

程度の清掃が、

当たり前の作業

になっている場合があります。

しかし、年間で見ると設備化を検討できる作業量になる可能性があります。

清掃頻度も確認する

例えば、

毎日
週1回
月1回

では、ジェクターの運用方法も異なります。

複数設備を1台で清掃する方法も検討

ジェクターを固定設備として使用するだけでなく、

条件によっては、

設備A
↓
清掃

設備B
↓
清掃

設備C
↓
清掃

と、複数箇所で使用する方法も考えられます。

固定設備と可搬運用を使い分ける

例えば、

毎日大量に砂が発生する場所

→固定・設備組込みを検討

複数箇所を定期清掃

→可搬的な運用を検討

といった考え方です。

コンプレッサー能力を確認する

ジェクターは圧縮空気によって作動します。

鋳造工場に既存コンプレッサーがある場合、

条件が合えば利用できる可能性があります。

確認したい項目

圧力
吐出空気量
エアー配管径
エアーホース径
コンプレッサーからジェクターまでの距離
他設備との同時使用
圧力損失

などです。

工場にコンプレッサーがあるだけでは判断できない

例えば、

大型コンプレッサーがある

としても、

配管が細い
距離が長い
他設備でも大量にエアーを使用している

場合には、ジェクターまで必要な空気量が届かない可能性があります。

接続位置で必要エアーを確保できるかを見る

そのため、

コンプレッサー本体の馬力

だけではなく、

実際にジェクターを使う位置で必要な圧力・空気量を確保できるか

を確認します。

実際のこぼれ砂による搬送テストを推奨

鋳物砂回収で重要なのが、

実際の対象物を使って確認すること

です。

新品の鋳物砂だけでは現場を再現できない場合がある

例えば、

新品の砂

はさらさらしていても、

実際の設備下の砂には、

水分
細かな粉体
金属片
大きな塊
異物

などが混じっている可能性があります。

「実際に清掃したいもの」でテストする

そのため、

できれば、

設備下やピットから実際に回収している材料

を使用します。

テストで確認するポイント

安定して吸引できるか
最大粒径まで通過できるか
金属片等の異物が問題にならないか
固結物が混在していないか
必要量を回収できるか
希望距離まで搬送できるか
高低差へ対応できるか
曲がりで滞留しないか
含水状態の影響
ホース内へ付着しないか
温度条件
摩耗状態
必要なコンプレッサー能力

などです。

問い合わせ時にあると検討しやすい情報

対象物の名称
実際のこぼれ砂の写真
粒径
最大粒径
含水状態
対象物の温度
固結・塊の有無
金属片等の異物混入
1日あたりの回収量
現在の清掃方法
清掃頻度
作業人数
作業時間
一輪車等の運搬回数
吸引場所
搬送先
水平距離
高低差
曲がり
既存コンプレッサーの仕様

などです。

すべて揃っていなくても構いません。

写真・動画からでも初期検討できる

例えば、

設備下
ピット
コンベア下
実際の鋳物砂
現在のスコップ作業
一輪車による運搬
回収場所
搬送ルート

などの写真・動画があると、初期検討を進めやすくなります。

「毎日スコップで掃除するもの」と考える前に

例えば、

「設備下の鋳物砂を毎日スコップで回収している」

「ピット内の砂を人がかき出している」

「一輪車で何往復もしている」

「狭い架台下に砂が溜まる」

「固結した鋳物砂を毎回人力で崩している」

「清掃場所と回収場所が離れている」

「清掃のための設備停止時間を減らしたい」

という場合には、

ジェクターによる吸引・搬送

を検討できる可能性があります。

固結した材料がある場合には、

エアースコップとの併用

も検討できます。

空気搬送機「ジェクター」の詳細

ジェクターの構造・機種・搬送能力・使用事例については製品ページでも紹介しています。

→ 空気搬送機「ジェクター」の詳細はこちら

まとめ

鋳造工場では、

設備下
コンベア下
ピット
架台周辺
床面

などへ鋳物砂がこぼれ、堆積する場合があります。

これを、

スコップで集める
↓
一輪車・容器へ入れる
↓
人が運ぶ
↓
回収場所へ排出

している場合、

清掃だけでなく、

かき出し
積み込み
運搬
排出
往復

にも人手がかかります。

こうした工程に対して、

空気搬送機「ジェクター」を使用し、

鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所

とすることで、

清掃・積み込み・運搬を一連の工程として省力化

できる可能性があります。

ジェクターは、

お手持ちのコンプレッサー（圧縮空気）と接続するだけで、吸引・搬送・投入・排出（散布）を1台で行える空気搬送機

です。

本体は、

シンプルなストレート構造で、駆動部を持ちません。

また、

設備下
ピット
架台奥

など、人やスコップが入りにくい場所では、

人ではなく吸引ホースを対象物まで取り回す

ことで、かき出し作業を減らせる可能性があります。

一方、鋳物砂が固結している場合には、

ジェクターでそのまま吸引できるとは限りません。

その場合には、

ジェクターを取り外す
↓
エアースコップで固結部を崩す
↓
ジェクターを再接続
↓
吸引・搬送

という方法も検討できます。

ただし、鋳物砂の搬送性は、

粒径
最大粒径
比重
かさ密度
含水状態
温度
固結の有無
金属片等の異物
摩耗性
必要搬送量
搬送距離
高低差
曲がり
コンプレッサー能力

などによって変わります。

特に鋳造工場では、

対象物の温度

を確認することが重要です。

十分に冷却された鋳物砂と、高温状態の材料を同じ条件では扱えません。

また、鋳物砂など摩耗性のある対象物では、

排出部が特に摩耗しやすいため、セラミック補強耐摩耗ホースなどによる摩耗対策

も重要です。

そのため導入前には、

新品の砂ではなく、実際に設備下・ピット等で回収している鋳物砂を使用した搬送テスト

をおすすめします。

設備導入や清掃工程の改善をご検討中の方は、お気軽にお問い合わせください。

実際の鋳物砂、最大粒径、温度、含水状態、固結・異物の有無、回収量、現在の清掃方法、作業人数、一輪車等の運搬回数、搬送距離、高低差、コンプレッサー等を確認し、必要に応じて実物による搬送テストを行いながら、鋳造工場の設備下・ピット清掃に適したジェクター・ホース・エアースコップ等の設備構成をご提案いたします。

ジェクターの導入に
補助金を活用できる可能性があります

人手不足や作業負担の軽減を目的とした設備導入では、中小企業省力化投資補助金などを活用できる場合があります。必要に応じて、見積書・製品仕様・導入効果など、申請に必要となる設備関連資料の作成をお手伝いします。

※補助対象となるかどうかは、導入内容や事業計画、公募要件等によって異なります。

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