この記事でわかること
- 鋳造工場で鋳物砂の中間運搬が残りやすい工程
- 回収した鋳物砂・砂状物を別の設備や回収場所へ直接搬送する考え方
- 空気搬送機「ジェクター」を設備間搬送へ活用する方法
- 一輪車・台車・容器・フォークリフトによる運搬を減らす方法
- 既存設備へジェクターを後付けする考え方
- 回収砂を離れた場所や高い位置へ搬送する際のポイント
- 吸引側を短く、排出側で搬送距離を確保する考え方
- 細かな砂・粉体を扱う場合にジェクロンを組み合わせる方法
- 鋳物砂の最大粒径・含水状態・温度・摩耗性を確認する理由
- 必要搬送量・曲がり・コンプレッサー能力を確認する重要性
- 実際の対象物と搬送ルートによる搬送テストの必要性
はじめに
鋳造工場では、
鋳物砂
回収された砂状物
設備清掃で集めた砂
細かな粉体を含む回収物
などを、ある場所から別の場所へ移動させる工程があります。
主要な搬送工程には、
コンベア
ホッパー
シュート
各種砂処理設備
などが利用されている場合があります。
一方で、
「設備から出た砂を一度容器へ受けている」
「容器が満杯になるたびにフォークリフトで運んでいる」
「設備下で回収した鋳物砂を一輪車で別の場所へ運んでいる」
「既存設備同士の間だけ人による積み替えが残っている」
「回収した細かな砂をフレコンへ移し替えている」
といった工程が残っている場合があります。
例えば、
設備A
↓
容器へ排出
↓
一輪車・台車・フォークリフトで運搬
↓
設備B・回収場所へ投入
という工程です。
設備Aと設備Bは機械化されていても、
その間だけ人や車両による中間搬送が残っている
という状態です。
こうした工程に対して検討できるのが、
空気搬送機「ジェクター」による直接搬送
です。
例えば、
設備A
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
設備B・回収場所
とすることで、
容器交換
積み替え
一輪車運搬
フォークリフト運搬
などを減らせる可能性があります。
本記事では、鋳造工場で回収した鋳物砂・砂状物を別の設備や回収場所まで直接搬送し、中間運搬を省力化する方法について解説します。
「設備と設備の間」に人力搬送が残っていないか
鋳造工場の省力化を考えるとき、
製造設備そのもの
だけを見るのではなく、
設備と設備をつなぐ工程
を見ることが重要です。
例えば容器を使った中間搬送
設備A
↓
鋳物砂を容器へ排出
↓
容器が満杯になる
↓
人が交換
↓
フォークリフトで移動
↓
設備B・回収場所へ排出
という工程です。
容器を使うと周辺作業も発生する
中間容器を使う場合、
単に材料を受ける
だけではありません。
容器の準備
満杯確認
容器交換
積み込み
運搬
排出
空容器の返却
といった作業が発生します。
同じ場所を何度も往復している場合もある
例えば、
砂処理設備
↓
50m先の回収場所
まで、
1日に何度もフォークリフトで往復している場合です。
定型的な材料移動は設備化を検討できる
搬送元と搬送先がほぼ固定されている場合には、
人や車両による運搬ではなく、
ホース・配管による直接搬送
を検討できる可能性があります。
空気搬送機「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。
清掃用途だけでなく設備間搬送にも活用できる
ジェクターは、
床面の鋳物砂を吸引する
だけではなく、
条件が合えば、
既存設備
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
別設備
という、
設備間搬送
にも活用できます。
例えば回収砂を別の場所へ送る
従来：
設備
↓
容器
↓
フォークリフト
↓
回収場所
ジェクターを使用
設備
↓
ジェクター
↓
ホース・配管
↓
回収場所
という構成を検討できます。
中間の積み替えを減らす
この方法のポイントは、
人が砂をすくわなくてよくなる
だけではありません。
途中で材料を一度容器へ入れ、再び取り出す工程そのものを減らせる可能性
があります。
一輪車による運搬も見直せる
比較的小規模な回収工程では、
一輪車
台車
小型容器
を使用している場合もあります。
例えば設備下から回収した砂
設備下
↓
スコップで回収
↓
一輪車へ積み込み
↓
30m運搬
↓
回収設備へ投入
という工程です。
吸引と搬送を一つにする
改善案：
設備下の鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース30m
↓
回収場所
です。
「清掃＋運搬」を同時に省力化する
床面や設備下から回収する用途では、
清掃設備
と、
搬送設備
を別々に考える必要はありません。
ジェクターで、
吸引
↓
搬送
↓
排出
を連続して行うことで、
回収した材料を人が持って運ぶ工程を減らせる可能性
があります。
フォークリフトによる定型運搬を減らす
鋳造工場では、
さまざまな用途にフォークリフトが利用されています。
もちろん、
原材料
製品
金型
資材
などの運搬には必要です。
ただし「砂を運ぶためだけ」の往復は見直せる
例えば、
同じ設備から
同じ回収先へ
毎日同じ砂を
運んでいる場合には、
その工程だけでも設備化できないか
検討する価値があります。
フォークリフトをなくすことが目的ではない
ジェクター導入の目的は、
フォークリフトそのものをなくす
ことではありません。
鋳物砂・粉体を移動させるためだけに繰り返している運搬を減らす
ことです。
人と車両の動線を減らせる可能性
定型的なフォークリフト往復を減らすことができれば、
工場内の人・車両の動線を整理する
ことにもつながる可能性があります。
実際の安全対策については、工場側の作業計画・安全基準に基づいて検討します。
既存設備へジェクターを後付けする
ジェクターを設備間搬送へ利用する場合、
工場全体を新しい搬送設備へ入れ替える
必要はありません。
人力になっている部分だけ追加する
例えば、
既存設備A
↓
容器
↓
人・フォークリフト
↓
既存設備B
という工程であれば、
既存設備A
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
既存設備B
とする方法を検討できます。
フランジ等による接続も検討できる
設備条件に応じて、
フランジ
ニップル
ボールジョイント
などを利用し、
既存設備とジェクターを接続する方法も検討できます。
床へ落とす前に直接搬送する
清掃省力化をさらに進めると、
床へ落ちた鋳物砂を効率よく回収
するだけでなく、
そもそも床へ落とさず、設備から直接搬送
する方法を考えられます。
従来
設備
↓
容器または床
↓
人が回収
↓
運搬
改善案
設備
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収設備
です。
清掃そのものを減らせる可能性
つまり、
清掃を楽にする
だけではなく、
清掃が必要になる材料の発生そのものを減らせないか
という考え方です。
回収した鋳物砂を別設備へ送る場合
鋳造工場では、
回収された砂状材料を、
別の処理設備
回収設備
一時保管設備
などへ移動させる場合があります。
空気搬送で直接つなぐ考え方
例えば、
回収設備
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
別設備
という構成です。
ただし「再利用できる」とは一律に言えない
ここで重要なのは、
ジェクターで搬送できること
と、
その砂を工程へ再利用できること
は別だという点です。
再利用可否については、
鋳物砂の状態
工場側の品質条件
砂処理工程
管理基準
などに基づいて判断する必要があります。
ジェクターはあくまで、
対象物を吸引・搬送するための設備
として考えます。
搬送先が高い位置でも検討できる
回収・処理設備が、
架台上
上階
高い位置
にある場合もあります。
従来
回収砂
↓
容器
↓
フォークリフト等で持ち上げる
↓
上部設備へ投入
空気搬送
回収砂
↓
ジェクター
↓
立ち上がりホース・配管
↓
上部設備
という構成を検討できます。
条件によって高所搬送にも対応
対象物・設備条件によっては、
ジェクターでは、
垂直方向100m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、
排出側で水平200m程度
の搬送が可能な場合があります。
鋳物砂を必ず100m上げられるわけではない
これらは、
すべての鋳物砂を、
水平200m
垂直100m
まで搬送できるという保証値ではありません。
鋳物砂は重量や摩耗性もあるため、
実際には、
粒径
比重
かさ密度
必要搬送量
距離
高低差
曲がり
などを確認します。
吸引側を短く、排出側で距離を確保する
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。
吸引側は5m程度を一つの目安として推奨
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。
例えば50m先へ送る場合
設備
↓
吸引側3m
↓
ジェクター
↓
排出側50m
↓
回収設備
という構成です。
ジェクターを搬送元へ近づける
可能であれば、
ジェクター本体を対象物の近くへ配置し、
排出側ホース・配管で長い距離を確保します。
曲がりの数も重要
搬送距離だけでなく、
曲がり
も重要な条件です。
直線50mと曲がりの多い50mは違う
例えば、
直線50m
と、
50m＋90°曲がり5箇所
では、搬送抵抗が異なります。
鋳物砂では曲がりの摩耗にも注意
砂状物が曲がり部分へ衝突すると、
ホース・配管内部の摩耗
が進む可能性があります。
できるだけ単純な搬送ルートにする
可能であれば、
不要な曲がりを減らす
急な曲がりを避ける
無理なホース取り回しを減らす
などを検討します。
鋳物砂では摩耗対策が重要
鋳物砂・砂状物を設備間搬送する場合には、
清掃用途以上に、
長時間・大量搬送による摩耗
を考える必要があります。
排出部が特に摩耗しやすい
摩耗性のある材料を搬送する場合、
ジェクターの、
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・使用条件によっては、
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。
搬送量が増えれば摩耗量も変わる
例えば、
1日30分の清掃
と、
数時間の設備間搬送
では使用条件が大きく異なります。
搬送できるだけでは設備化できない
設備間搬送では、
一度搬送できた
だけでなく、
必要な期間・時間を安定して運用できるか
を見ることが重要です。
必要搬送量を確認する
工程間・設備間搬送では、
時間当たりの必要搬送量
が重要です。
例えば
1日8t搬送したい
という場合でも、
8時間で搬送する
→1t/h
2時間で搬送する
→4t/h
では要求能力が異なります。
清掃用途とは必要能力が違う
例えば、
床面の砂を500kg/日回収
と、
設備から2t/h連続搬送
では、同じ鋳物砂でも必要な設備構成が異なります。
1日量＋処理時間を確認する
問い合わせ時には、
1日の量
だけでなく、
何時間で処理したいか
まで確認すると機種選定を進めやすくなります。
供給側の状態も重要
ジェクターへ、
材料がどのように入ってくるか
も重要です。
一気に大量供給すると搬送が不安定になる場合がある
対象物・設備構成によっては、
大量の鋳物砂が一度にジェクターへ入る
ことで、
搬送が不安定になる可能性があります。
安定した材料供給を考える
設備組込みでは、
供給元設備
↓
ジェクター
↓
搬送先
を一つのシステムとして考え、
材料供給量と搬送能力のバランス
を確認します。
固結・ブリッジにも注意する
ホッパーや設備から鋳物砂を供給する場合、
材料状態によっては、
固結
ブリッジ
が発生する場合があります。
砂が流れてこなければ搬送できない
ジェクターに十分な能力があっても、
ホッパー出口で材料が止まれば、
安定した連続搬送はできません。
必要に応じてエアースコップを検討
固結・ブリッジが問題になる場合には、
ジェクターを一度取り外し、
エアースコップで固結部分を崩してから搬送を再開する
方法も検討できます。
ジェクターとエアースコップの役割
ジェクター：
吸引・搬送
エアースコップ：
固結・ブリッジの解消
という役割分担です。
含水状態を確認する
鋳物砂の搬送性は、
水分状態によっても変わります。
湿った砂は付着・固結しやすくなる場合がある
水分量によっては、
粒子同士がまとまる
ホース内部へ付着する
塊になる
ブリッジが発生する
可能性があります。
実際の使用状態で確認する
乾燥したサンプル
だけでなく、
設備から実際に排出される状態の砂
で確認することが重要です。
対象物の温度も確認する
鋳造工場では、
材料温度も重要な条件です。
工程直後の高温砂には注意
常温の鋳物砂
と、
工程直後の高温砂
では設備条件が異なります。
システム全体の耐熱条件を見る
高温物の場合には、
ジェクター
吸引ホース
排出ホース
継手
ジェクロン
回収設備
などを含めて確認します。
高温物を無条件に搬送するものではない
鋳造工場で利用できる可能性があるからといって、
高温の砂・金属等を無条件に搬送できる
という意味ではありません。
実際にジェクターへ投入される時点の温度
を確認して個別に判断します。
金属片・異物にも注意する
回収砂には、
金属片
ショット等の粒状物
大きな塊
その他の異物
が混入する場合があります。
最大粒径だけでなく異物サイズを見る
砂の平均粒径だけではなく、
ジェクター・ホース内へ入る可能性のある、
最も大きな対象物
を確認します。
大きな異物は事前に取り除く場合も
大きな金属片等は、
閉塞
ホース損傷
搬送先設備への異物混入
につながる可能性があります。
細かな砂・粉体ではジェクロンも検討
設備間搬送する対象物が、
細かな砂
微粉を多く含む材料
の場合には、
搬送先での集粉方法も考えます。
ジェクター単体
例えば、
比較的粗い鋳物砂
を、
適切な回収設備へ直接排出する
場合には、ジェクター単体を検討できる可能性があります。
ジェクター＋ジェクロン
一方、
微粉
細かな砂
粉じんを多く含む回収物
を集粉し、
フレコン等へまとめたい場合には、
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
フレコン
という構成を検討できます。
ジェクロンの役割
ジェクロンは、
ジェクターから搬送されてきた粉体・粒体を、
集粉・回収
する設備です。
搬送先での飛散を抑えながら回収する
細かな材料では、
単にホース先端から排出
するのではなく、
集粉設備を組み合わせることで、
最終的な回収作業を行いやすくできる可能性があります。
既存集じん設備とは役割を分ける
ジェクター＋ジェクロンによる材料搬送と、
鋳造工場に必要な既存の、
集じん設備
局所排気設備
粉じん対策設備
は同じ役割とは限りません。
ジェクロンは搬送物を回収する設備として考える
ジェクロンは、
ジェクターによって搬送された材料を集粉・回収する
用途で考えます。
工場全体の作業環境対策等については別途検討する必要があります。
既存集じん設備から回収場所までの運搬にも応用
例えば、
既存集じん設備
↓
小型容器
↓
フォークリフト
↓
回収場所
という工程です。
後工程だけジェクターへ置き換える
条件が合えば、
既存集じん設備
↓
ジェクター
↓
ジェクロン・回収場所
とする方法も検討できます。
既存設備を活かして中間運搬を減らす
つまり、
既存集じん設備はそのまま
にして、
集じん後の粉体・砂を人が運ぶ部分だけを省力化
する考え方です。
定型運搬を年間人時で考える
例えば、
砂を運ぶ作業が、
15分/回
1日8回
あるとします。
1日2時間
15分 × 8回
＝120分
＝2時間/日
です。
年間250日なら500時間
2時間 × 250日
＝500時間/年
になります。
※説明用の計算例であり、特定の鋳造工場の実績値ではありません。
2人作業なら1000人時
もし2人で行っている場合には、
500時間 × 2人
＝1000人時/年
です。
小さな運搬作業も年間では大きい
1回10分・15分程度の工程は、
現場では目立ちにくいものです。
しかし、
毎日
複数回
年間
と積み上げると、大きな作業量になります。
まずは現在の運搬を数値化する
例えば、
1日何回運んでいるか
1回何分か
何人で行うか
何m運ぶか
年間何日行うか
を確認します。
実際の対象物と搬送ルートでテストする
鋳物砂を設備間搬送する場合には、
実際の対象物による搬送テスト
をおすすめします。
対象物について確認すること
- 鋳物砂の種類
- 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
- 微粉の割合
- 摩耗性
などです。
搬送条件について確認すること
- 1日あたりの搬送量
- 1時間あたりの必要搬送量
- 吸引側距離
- 排出側距離
- 水平距離
- 高低差
- 曲がり数
- ホース・配管径
- 連続運転時間
- 搬送先
- コンプレッサー能力
などです。
実際の搬送ルートに近づける
例えば、
設備A
↓
ジェクター
↓
水平30m
↓
90°曲がり2箇所
↓
垂直8m
↓
回収設備
という計画なら、
可能な範囲でこの条件を想定してテストします。
テストで確認するポイント
- 安定してジェクターへ供給できるか
- 最大粒径が通過できるか
- 必要搬送量を確保できるか
- 希望距離まで搬送できるか
- 高低差へ対応できるか
- 曲がりによる影響
- ホース内部へ付着しないか
- 閉塞しないか
- 温度条件に対応できるか
- 摩耗状態
- 搬送先へ安定して排出できるか
- 微粉が多い場合は集粉できるか
- 必要なコンプレッサー能力
などです。
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。
コンプレッサー本体の馬力だけでは判断しない
例えば、
大型コンプレッサー
があっても、
配管径が小さい
距離が長い
途中の分岐が多い
他設備で圧縮空気を大量に使用している
場合には、ジェクターで必要な空気量を確保できない可能性があります。
実際の使用位置で確認する
重要なのは、
コンプレッサー本体の能力
だけではなく、
ジェクター接続位置で必要な圧力・空気量を確保できるか
です。
問い合わせ前に機種を決める必要はない
「どのジェクターが必要？」
「ジェクロンも必要？」
「既存設備へ接続できる？」
という段階でも問題ありません。
まず現在の作業を伝える
例えば、
「砂を一輪車で30m運んでいる」
「回収砂を毎日フォークリフトで移動している」
「設備から容器へ落としている」
「50m先の回収設備へ直接送りたい」
「高い位置の設備まで搬送したい」
「既存集じん機から出た粉体をフレコンへ送りたい」
「既存コンプレッサーを使用したい」
といった内容です。
問い合わせ時にあると検討しやすい情報
- 対象物の名称
- 対象物の写真
- 粒径・最大粒径
- 比重・かさ密度
- 温度
- 含水状態
- 固結の有無
- 金属片等の異物
- 微粉の割合
- 1日あたりの搬送量
- 1時間あたりの必要搬送量
- 現在の運搬方法
- 1日の運搬回数
- 作業人数
- 搬送元設備
- 搬送先設備
- 水平距離
- 高低差
- 曲がり
- 既存集じん設備
- フレコン回収の有無
- 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・簡単な図でも検討できる
例えば、
搬送元設備
対象物
現在使用している容器
一輪車・フォークリフトでの運搬
搬送先
工場内のルート
などの写真・動画があると、初期検討の参考になります。
手書きの搬送ルートでもよい
例えば、
設備A
↓
水平25m
↓
曲がり3箇所
↓
垂直6m
↓
設備B
という簡単な図でも構いません。
「毎日運ぶのが当たり前」になっていないか
例えば、
「砂を毎日同じ場所へ一輪車で運んでいる」
「容器が満杯になるたびにフォークリフトで移動している」
「設備間だけ人力による積み替えが残っている」
「集じんした粉体を毎回フレコンまで運んでいる」
「上階の設備へ容器で持ち上げている」
という場合には、
ジェクターによる設備間の直接搬送
を検討できる可能性があります。
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、
鋳物砂
回収砂
砂状残材
細かな粉体
などを、
設備
↓
容器
↓
一輪車・台車・フォークリフト
↓
回収場所・別設備
と運搬している場合があります。
この工程では、
容器交換
積み込み
運搬
排出
空容器の返却
などに人手がかかります。
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
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
回収場所・別設備
とすることで、
中間容器・積み替え・一輪車・フォークリフトによる定型的な運搬を減らせる可能性
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。
設備条件によっては、
フランジ
ニップル
ボールジョイント
などを利用し、
既存設備へ後付けする方法も検討できます。
また、
床や容器へ一度材料を落としてから運ぶ
のではなく、
設備から直接ジェクターへ供給することで、清掃や積み替えそのものを減らす
考え方もできます。
細かな鋳物砂・微粉を搬送し、
フレコン等へ集粉・回収したい場合には、
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
フレコン
という設備構成も検討できます。
ただし、鋳物砂の設備間搬送では、
- 粒径
- 最大粒径
- 比重
- かさ密度
- 含水状態
- 温度
- 固結性
- 金属片等の異物
- 微粉の割合
- 摩耗性
- 必要搬送量
- 搬送距離
- 高低差
- 曲がり
- 連続運転時間
- コンプレッサー能力
などによって搬送性が変わります。
特に、鋳物砂など摩耗性のある対象物では、
排出部・曲がり部分などの摩耗対策
が重要です。
また、
高温状態の材料
については、常温の鋳物砂と同じ条件では判断できません。
そして設備間搬送では、
「搬送できるか」
だけではなく、
必要な量を、必要な時間内に、希望する設備まで安定して搬送できるか
を確認する必要があります。
そのため導入前には、
実際の鋳物砂・回収砂と、実際の設備間搬送ルートに近い条件を使用した搬送テスト
をおすすめします。
設備導入や設備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・回収砂、最大粒径、温度、含水状態、固結・異物の有無、必要搬送量、現在の一輪車・容器・フォークリフト運搬、搬送元・搬送先、水平距離、高低差、曲がり、既存集じん設備、回収方法、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、既存設備への接続方法やジェクター・ジェクロンを含めた設備構成をご提案いたします。
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