CN102655964A - 粒体研磨装置、铸造用砂再生装置以及微粒生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够有效地良好地进行粒体研磨的粒体研磨装置，并且提供一种适用该粒体研磨装置的铸造用砂再生装置和微粒生成装置。粒体研磨装置，其包括：容器（10），其收纳粒体（2）；驱动轴（23），其被可旋转驱动地支承于容器（10）；研磨盘（30），其具有被固定于驱动轴（23）并形成有相对于驱动轴（23）的轴方向垂直的圆盘面的圆盘状盘主体（31），并于该盘主体（31）两侧的圆盘面中的至少一者的圆盘面形成研磨面（32）；流动设备（40），其通过从容器（10）的底面部送风来使粒体（2）以悬浮状态进行流动而形成浸渍研磨面（32）的至少一部分的流动层（S）。

Description

粒体研磨装置、铸造用砂再生装置以及微粒生成装置

技术领域

本发明涉及一种粒体的研磨装置，并且涉及适用该研磨装置的铸造用砂的再生装置，以及通过破碎原料粒体的一部分而获得微粒的微粒生成装置。

背景技术

粒体研磨装置，是对砂粒状粒体表面进行研磨的装置，是去除粒体表面上所附着的附着物、或者生成作为通过研磨原料粒体而产生的微粒的研磨粉体的装置。作为适用该粒体研磨装置的装置，已知有一种能够对已使用完毕的铸造用砂表面上附着的煤粉或树脂等进行去除并使铸造用砂能够再使用的装置。例如，在专利文献1中所述的铸造用砂再生装置，具有连续装置于相同驱动轴上的多个磨石以及将装置内的铸造用砂往上拢的滚筒。根据该装置，可使在装置内所添加的铸造用砂通过滚筒被拢向旋转驱动的磨石上方并且在作为研磨面的磨石周面得到反复研磨。

另外，专利文献2中的铸造用砂再生装置，如0041段、0042段、图2中的记载，其具有使向旋转面倾斜的粗糙面（研磨面）摇动的转子和通过吹风机送风来使内部形成铸造用砂的流动层的搅拌槽。根据该装置，使在装置内所添加的铸造用砂在搅拌槽中流动并通过与进行旋转驱动的转子粗糙面碰撞来进行研磨。如上所述，在专利文献1，2中所述的装置，通过对铸造用砂表面进行研磨来实现对铸造用砂的附着物的去除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-261825号公报

专利文献2：日本特开2008-30120号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所述的装置中，对铸造用砂进行研磨的磨石是重负荷，因而在更换磨石上变得困难并需要进行平衡调节，因此，维护性低。另外，在结构上存在铸造用砂滞留于各部间隙中的问题，有可能在未进行再生处理的状态下直接被排出。

另外，在专利文献2所述的装置中，将铸造用砂以规定角度碰撞研磨面，从而使转子产生摇动。如此以来，若铸造用砂通过有角度地碰撞研磨面，则会使形成研磨面的磨粒等变得容易剥离，并且会导致研磨工具发生劣化。另外，对摇动转子的结构而言，在转子平衡调节上是困难的，并且若使转子高速化旋转则有可能导致装置产生振动，因此，会成为无法充分提高处理效率的主要因素。

并且，在上述以往的装置中，为了增加处理量，有时要增大铸造用砂与磨石之间的摩擦力或者将铸造用砂在研磨面上强力碰撞。在上述情况下，作为粒体的铸造用砂有时会在摩擦阻力或冲击作用下导致粉碎。在此状态下，即使已去除了铸造用砂的附着物，也有可能会使所再生的铸造用砂的品质发生劣化。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够有效地良好地进行粒体研磨的粒体研磨装置，并且提供一种适用该粒体研磨装置的铸造用砂再生装置和微粒生成装置。

解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明的粒体研磨装置，包括：容器，该容器收纳粒体；驱动轴，该驱动轴被可旋转驱动地支承于所述容器；研磨盘，该研磨盘具有被固定于所述驱动轴并形成有相对于所述驱动轴的轴方向垂直的圆盘面的圆盘状盘主体，并于该盘主体两侧的所述圆盘面中的至少一者的所述圆盘面形成研磨面；以及流动设备，该流动设备通过从所述容器的底面部送风来使所述粒体以悬浮状态进行流动而形成浸渍所述研磨面的至少一部分的流动层。

在本发明中，可以设成所述盘主体的厚度相对于所述盘主体的直径是0.04以下的结构。

在本发明中，所述流动设备可以设成形成所述流动层以使所述驱动轴浸渍于所述流动层的上层部的结构。

在本发明中，可以设成旋转驱动所述驱动轴以使被旋转的所述研磨盘的圆周速度成为1000m/min以上的结构。

在本发明中，可以设成包括多个所述驱动轴以及多个所述研磨盘的结构，该多个所述驱动轴被支承于所述容器，该多个所述研磨盘被分别配置于多个所述驱动轴。

在本发明中，所述驱动轴可以设成只使一端侧以悬臂方式被可旋转驱动地支承于所述容器的结构。

在本发明中，可以设成还包括碰撞部件的结构，该碰撞部件配置于所述容器的位于所述流动层上方的内部，并且，该碰撞部件与伴随着通过所述研磨盘的旋转驱动而进行的所述粒体的研磨而从所述流动层向上方飞散的所述粒体的一部分发生碰撞。

在本发明中，可以设成所述粒体是铸造用砂并且通过所述研磨盘对所述铸造用砂的表面进行研磨来去除所述铸造用砂的附着物的铸造用砂再生装置。

在本发明中，可以设成所述粒体是原料粒体并且通过所述研磨盘对所述原料粒体的表面进行研磨来从所述原料粒体生成微粒的微粒生成装置。

发明的效果

根据本发明，粒体研磨装置设成具有如下构件的结构：驱动轴、在该驱动轴上固定的研磨盘、通过从容器底面部送风来使粒体在悬浮状态下流动而形成流动层的流动设备。该流动设备，形成流动层以使浸渍研磨盘的至少一部分研磨面。另外，圆盘状的盘主体固定于驱动轴上并形成有相对于驱动轴的轴方向垂直的圆盘面。即，在盘主体的圆盘面上所形成的研磨面，与驱动轴的轴方向垂直。

在上述结构中，通过驱动轴使研磨盘旋转驱动，则在研磨盘的周围相对于流动层形成负圧。于是，在流动层中，在悬浮状态下流动着的粒体中研磨盘研磨面附近的粒体，在通过研磨盘的旋转驱动而在研磨面上产生的负压带来的压力作用下，被向研磨面施力。由此，被向研磨面施力的粒体与研磨面相接触并得到研磨。

此时，粒体在研磨的摩擦阻力作用下受到所接触的研磨面部位上的切线方向上的力而飞散向研磨盘外周方向。然后，由于研磨盘的研磨面以垂直于驱动轴的轴方向的方式形成，因此，飞散的粒体，在从流动层中的研磨面附近进行飞散期间，继续在研磨面上所产生的负压带来的压力作用下被向研磨面施力。因此，粒体在朝研磨盘外周方向移动的同时，与研磨面相接触并得到研磨。

另外，在上述结构中，研磨盘的盘主体，以垂直于驱动轴的轴方向的方式固定于驱动轴上。由此，可使研磨盘作为整体不发生摇动地进行旋转驱动。即，粒体研磨装置，在研磨盘取得平衡的状态下进行旋转驱动，因此能够使研磨盘以高速进行旋转驱动并能够在研磨面产生良好的负压。因此，与以往相比，粒体研磨装置通过以适当速度来旋转驱动作为研磨工具的研磨盘，能使粒体不对研磨面进行碰撞而在负压等带来的压力下被向研磨面施力后进行研磨处理。

在此，专利文献2所述的铸造用砂再生装置，通过对悬浮于流动层中的铸造用砂摇动转子来积极地促进研磨面与铸造用砂的碰撞。在该结构中，认为还通过旋转转子产生有负压。但是，与通过该负压来被向研磨面施力的情况相比，粒体更是在通过转子摇动或送风来进行搅拌所产生的作用下与研磨面进行碰撞。

与此相比，本发明的粒体研磨装置，是通过利用在流动层中进行旋转驱动的研磨盘在研磨面产生的负压等对粒体所施加的压力来将粒体向研磨面施力。即，粒体与研磨面进行接触时，对研磨面所施加的法线方向的力变得比较小，即在研磨盘的旋转轴方向上的力变得比较小。因此，作为其反作用力的对粒体所施加的旋转轴方向上的力也变小。在此，在以往的铸造用砂再生装置中，在摩擦阻力或者冲击下，对铸造用砂所施加的力大，有可能导致铸造用砂粉碎并使品质劣化。与此相比，在本发明中粒体所受到的力小，因此能够防止在研磨处理中的粒体的粉碎等，并能够实现在研磨处理后的粒体品质的提高。

并且，在研磨处理中，对研磨面所施加的旋转轴方向上的力小，因此，例如当由磨粒形成研磨面时，对磨粒施加的从研磨面上剥离的力变小。因此，能够防止磨粒剥离，并防止作为研磨工具的研磨盘劣化。另一方面，通过以高速旋转驱动研磨盘，能够增大粒体与研磨面之间相对速度的差，因此能够获得充分的研磨能力。

另外，根据本发明，研磨盘中的盘主体厚度相对于盘主体直径的比设为0.04以下。在此，对铸造用砂进行研磨的通常磨石，例如使磨石厚度相对于磨石直径成为1/6左右，因此该比值为约0.17。上述的通常磨石，是通过滚筒进行旋转驱动，但磨石自身是重负荷。与此相比，通过如本发明这样设定研磨盘相对于直径充分地变薄，能够与通常的磨石相比减轻分量。

在此，当通过驱动粒体研磨装置来研磨粒体时，对驱动轴施加有扭矩负荷。该扭矩负荷，会根据浸渍驱动轴的流动层状态或研磨盘圆周速度等发生变化并影响电耗。并且，已经明确，当采用通常的磨石来研磨粒体时，随着深入流动层，对驱动轴所施加的扭矩负荷会成比例地增大。与此相比，通过使研磨盘变薄，与通常的磨石相比，当深入流动层时能够抑制对驱动轴所施加的扭矩负荷的增大。因此，粒体研磨装置，能够抑制研磨处理中的电耗。另外，通过使研磨盘变薄，能够加大设定研磨盘的圆周速度并允许高速旋转，因此能够增大在研磨盘研磨面上所产生的负压。从而，能够增加在该负压作用下向研磨面施力的粒体，因此能够提高研磨的处理效率。

另外，根据本发明，流动设备设成形成有流动层以使驱动轴浸渍于流动层的上层部的结构。即，通过流动设备送风，将流动层的粒体吹送至旋转的研磨盘的轴中心附近。此时，研磨盘的上部侧，成为未浸渍于流动层中的状态。在此，在流动层中所研磨的粒体，受到所接触的研磨面部位在切线方向上的力而进行飞散。当粒体的飞散方向在流动层的深层一侧时，粒体在受到来自流动设备进行送风影响的同时，与容器内壁或其它粒体等发生碰撞。另一方面，当粒体飞散方向在流动层的表层一侧时，会使粒体脱离流动层而飞散于容器内。

另外，上述粒体研磨装置，需要分别回收研磨过的粒体和经研磨所产生的研磨粉体。因此，在研磨处理中，通过使粒体从流动层出发飞散并伴随着该粒体的飞散将研磨粉体从流动层放出而进行回收。即，通过设成上述结构，能够在研磨粒体的同时使研磨过的多个粒体中的一部分向流动层上方飞散。由此，粒体研磨装置，能够容易地回收研磨粉体。另外，通过使粒体的一部分从流动层脱离后再返回流动层，能够促进粒体在流动层中循环。因此，粒体研磨装置，能够减少研磨处理中未处理的粒体。

另外，根据本发明，设成旋转驱动驱动轴以使所旋转的研磨盘的圆周速度成为1000m/min以上的结构。在此，研磨盘的圆周速度，是指在盘主体上所形成的研磨面中位于最外边的最大半径部位的每单位时间的旋转速度。粒体研磨装置，能够随着提高该研磨盘的圆周速度来提高研磨处理效率，但若加大设定圆周速度则会增大电耗。但是发现，若采用各种圆周速度来研磨粒体，则会根据流动层中的粒体密度或大气压等发生变化，但是在研磨盘圆周速度达到1000m/min之前，研磨处理效率是以规定比例提高，并且即使提高圆周速度至高于前述圆周速度也不会按上述规定比例提高研磨处理效率。因此，在本发明中，通过设成上述结构，能够实现研磨处理的效率化和电耗的控制。另外，在通常磨石的情况下，例如，在驱动轴浸渍于流动层上部的状态下要设定圆周速度在1000m/min以上，则从与重量的关系来看是困难的。但是，通过使研磨盘变薄，可使驱动变得分量轻且稳定，因此，能够加大设定圆周速度。并且，通过设定圆周速度为1000m/min左右，能够提高研磨的处理效率。

另外，根据本发明，设成在多个驱动轴上分别配置有多个研磨盘的结构。在研磨处理中的处理量，根据流动层中所含的粒体密度或研磨盘圆周速度、研磨盘研磨面在流动层中所浸渍的面积来进行变化。因此，通过设成粒体研磨装置具有多个研磨盘的结构，能够增加流动层中所浸渍的研磨面的面积。由此，在流动层中接触研磨面的粒体数增加，因此能够在研磨处理中增加处理量并提高处理效率。另外，优选以空出规定间隔的方式来配置有多个研磨盘。所谓该“规定间隔”，是指多个研磨盘不互相接触并以可旋转地支承于容器上的方式进行设定的相邻研磨盘间的距离。另外，该规定间隔，能够针对研磨盘直径或厚度、由流动设备所形成的流动层状态等加以考虑后进行适当设定。

另外，对固定有研磨盘的多个驱动轴而言，例如，配置为相互的轴方向在水平方向或垂直方向上偏离的位置上。在这种情况下，多个研磨盘配置成并列方式，能够增加在流动层中浸渍的研磨面的面积。由此，能够增加研磨处理的处理量并提高处理效率。另外，通过在容器中适当配置多个研磨盘，能够适用于各种容器形状或流动层状态等的粒体研磨装置的方式中。

粒体研磨装置，例如，设成在容器一侧上设置有粒体装入口并在装入口对面的另一侧上设置有粒体排出口的结构。在上述结构中，研磨处理有时设成连续式处理：在每单位时间内，从装入口向容器内装入规定量的粒体，同时从排出口排出粒体。在这种情况下，通过设置多个研磨盘至少在水平方向空出规定间隔来使流动层中的粒体研磨状态从一侧向另一侧发生变化。由此，能够防止所排出的粒体中混入未处理的粒体，能够在整体上施行良好的研磨处理。

另外，研磨处理，有时设成批次式处理：将固定量的粒体装入容器内，只进行规定时间的研磨处理，然后排出容器内收纳的粒体。在这种情况下，通过设置多个研磨盘在至少垂直方向空出规定间隔，能够加深设定流动层。由此，能够有效地利用容器的收纳体积并不增大研磨盘直径而增加流动层中研磨处理的处理量。除此之外，若设成通过流动设备形成流动层以使驱动轴浸渍于流动层的上层部的结构，则也可以对多个研磨盘中一部分的研磨盘形成上述结构。

另外，根据本发明，设成只使驱动轴一端侧以悬臂方式被可旋转驱动地支承于容器的结构。在此，驱动轴，例如是通过容器的轴承被可旋转驱动地支承。但是，以往的通常磨石是重负荷并在其自重作用下有可能会使驱动轴挠曲，因此，该驱动轴通常是通过轴承将两端来支承于容器。另外，如专利文献2中所述的铸造用砂再生装置，由于使研磨面积极地碰撞悬浮的铸造用砂，所以导致转子发生摇动。在上述结构中，伴随着驱动轴的转速的提升，担心由摇动所引起的驱动轴振动会增大。

与此相比，本申请的粒体研磨装置，以垂直于驱动轴的轴方向的方式固定有比通常的磨石薄的研磨盘。因此，研磨盘和驱动轴，能够在粒体研磨装置的驱动状态中研磨面不发生摇动地稳定运转。由此，如本发明所述，能够构成为只使驱动轴一端侧以悬臂方式被支承于容器的结构。如此地，若固定有研磨盘的驱动轴是通过悬臂来支承的，则在更换摩损的研磨盘时，能够从驱动轴未支承于容器上的另一端侧装卸研磨盘。由此，与以往那种至少将驱动轴从一端侧的轴承上脱离出来后进行更换磨石的情况相比，能够大幅度减少在更换过程中的工作负荷。因此，能够提高粒体研磨装置的维护性。另外，只要在驱动轴一端侧配置容器中的轴承即可，因此与驱动轴两端均支承于容器上的情况相比，能够减少零部件的件数。并且，若盘主体直径与厚度的比设成0.04以下，则能够进一步稳定装置的运行，能够形成以悬臂方式支承驱动轴的结构。

另外，根据本发明，设成配置有碰撞部件的结构，所述碰撞部件配置在位于容器的流动层上方的内部，并与伴随着研磨盘的研磨向流动层上方飞散的粒体的一部分进行碰撞。若在流动层中通过研磨盘研磨面对粒体进行研磨，则从粒体产生研磨粉体。该研磨粉体存在如下问题：在流动层中进行悬浮期间，在静电等作用下再次附着在粒体表面。因此，通过设置碰撞部件以碰撞向流动层上方飞散的粒体，能够在碰撞的冲击下使粒体上所附着的研磨粉体分离。并且，通过适当设定碰撞部件的碰撞面，能够使与研磨粉体分离的粒体返回流动层并促进流动层中的粒体循环。

另外，根据本发明，铸造用砂再生装置设成如下结构：在铸造用砂再生装置中使用粒体研磨装置，通过使研磨盘对铸造用砂表面进行研磨来去除铸造用砂的附着物。该铸造用砂再生装置，是将使用结束的铸造用砂作为粒体并且去除铸造用砂表面所附着的煤粉或树脂等附着物以实现铸造用砂再生的装置。

在此，以往的铸造用砂再生装置，例如，有一种通过旋转驱动磨石来利用磨石周面对铸造用砂进行反复研磨的装置。并且，除此之外，以往的铸造用砂再生装置中还有一种装置，其在搅拌槽内部形成铸造用砂的流动层，并在流动层中旋转驱动研磨面摇动的转子，由此使铸造用砂与研磨面发生碰撞来进行研磨。从平衡调节、振动的观点出发，上述以往的铸造用砂再生装置存在无法充分使作为研磨工具的磨石或转子的旋转驱动达到高速化的问题。另外，铸造用砂在研磨工具的法线方向上施加的力大，因此存在研磨工具容易劣化等课题。

与此相比，适用本发明的粒体研磨装置的铸造用砂再生装置，设成如下结构：在通过流动设备使铸造用砂在悬浮状态下流动来形成的流动层中，通过旋转驱动研磨盘来研磨铸造用砂。然后，作为研磨工具的研磨盘的研磨面，被形成为相对于驱动轴的轴方向垂直。由此，使研磨盘成为在整体上不摇动且保持平衡的部件，并且由于其分量轻而能够使其高速旋转驱动。因此，能够提高研磨处理效率。

另外，根据本发明，微粒生成装置设成为如下结构：在微粒生成装置中适用粒体研磨装置，通过研磨盘对原料粒体表面进行研磨，使微粒从原料粒体上形成。该微粒生成装置，是一种作为微粒的原料粒体使用粒体并对原料粒体表面的局部进行破碎而实现微粒的生成的装置。

在此，作为以往的微粒生成装置，例如，已知有日本特开2006-51496号公报中所记载的一种喷射式磨机（喷射式粉碎机），其通过喷射气流等碰撞气流来使所装入的原料粒体在碰撞板上碰撞而粉碎。由此，将原料粒体加工成规定的粒度，并将所生成的微粒作为各种工业材料加以利用。但是，在上述粉碎机中，通过使原料粒体与碰撞板或者原料粒体相互之间发生碰撞来进行粉碎。因此，通过喷射气流等对原料粒体所附加的动能中，有效利用于粉碎中的能量少，因此能量损失大。另外，含有原料粒体的空气在主体内部高速移动，因此主体内部的摩损大、维护性低。并且，通常的粉碎机，是将原料粒体反复粉碎至规定粒度的装置，有时所需粒度越小就使粉碎效率变得越低，或有时不适于少量生产。

与此相比，适用本发明的粒体研磨装置的铸造用砂再生装置设成如下结构：在通过流动设备使原料粒体在悬浮状态下流动来形成的流动层中，通过旋转驱动研磨盘来研磨原料粒体。然后，作为研磨工具的研磨盘研磨面，被形成为相对于驱动轴的轴方向垂直。然后，该微粒生成装置，是通过利用在流动层中进行旋转驱动的研磨盘在研磨面产生的负压等对原料粒体所施加的压力来对原料粒体向研磨面施力。因此，在通过研磨处理来进行微粒生成处理中，在研磨面上所施加的旋转轴方向的力变得比较小。通过上述研磨处理所形成的研磨粉体，与以往相比，可形成得非常微细。该研磨粉体，是通过将原料粒体表面与研磨面相接触以使原料粒体的局部粉碎而成的微粒。

即，根据设成上述结构，通过对原料粒体的局部进行破碎而形成的微粒进行捕集，能够有效地获得微粒。另外，对微粒生成装置而言，与通过以往的粉碎机反复进行粉碎来使原料粒体的粒度逐渐减小的情况相比，能够从最初运转微粒生成装置开始生成作为微细研磨粉体的微粒。由此，能够根据微粒的所需量来施行微粒生成处理，因此生产效率高并且还适于少量生产。另外，针对微粒的粒度而言，可以通过适当设定用于形成研磨面的磨粒粒度或研磨盘的圆周速度、通过流动设备所形成的流动层状态、容器内大气压等来进行调节。

附图说明

图1是表示第一实施方式的铸造用砂再生装置1的总体视图。

图2是表示研磨槽10内部的主视图。

图3是表示研磨处理的说明图。

图4是表示研磨处理中铸造用砂2的研磨状态的图。

图5是表示研磨处理前后铸造用砂2的图。（a）为研磨处理前，（b）为研磨处理后。

图6是表示研磨盘30的圆周速度与LOI的关系的曲线图。

图7是表示研磨处理时间与LOI的关系的曲线图。

图8是表示流动层中研磨盘30的浸渍深度与驱动电流值的关系的曲线图。

图9是表示第二实施方式的微粒生成装置101中的原料粒体102的破碎状态的图。

图10是表示第一变形方式的研磨槽10内部的主视图。

图11是表示第二变形方式的研磨槽10内部的侧视图。

具体实施方式

下面，通过参照附图来说明将本发明中的粒体研磨装置具体化的实施方式。

<第一实施方式>

（铸造用砂再生装置1的结构）

通过参照图1～图3来说明适用本发明的粒体研磨装置的第一实施方式的铸造用砂再生装置1。图1是表示铸造用砂再生装置1的总体视图。图2是表示研磨槽10内部的主视图。图3是表示研磨处理的说明图。

如图1、图2所示，铸造用砂再生装置1是通过研磨槽10、驱动装置20、研磨盘30、流动装置40、沉静槽50以及集尘器60来构成。另外，铸造用砂再生装置1，是通过研磨处理去除已使用完毕的铸造用砂2表面上所附着的煤粉或树脂等附着物3并且实现铸造用砂2再生的装置。铸造用砂2，是用于制作铸件制造用砂型的砂，在作为砂型使用后通过粉碎砂型来进行回收。在所回收的使用完毕的铸造用砂2的表面上附着有附着物3，所述附着物3是包含在制作砂型时所用的粘结剂等的可燃性物质和挥发成分等。在该附着物3附着于铸造用砂2上的状态下，不能再用作铸造用砂，因此需要去除附着物3。

在此，铸造用砂的再生方法，大致可分成干式（机械式）、湿式和煅烧式再生方法，其中，干式再生方法的装置构造比较简单，因此从设备费用的观点出发正得到广泛应用。并且，干式再生方法，根据去除（剥离）附着物的方法可分类成冲击式、摩擦式和研磨式再生方法。冲击式再生方法，是通过使铸造用砂在砂相互之间或者与目标物（冲击板或粗糙面）等进行碰撞来实现附着物去除的再生方法，是专利文献2中记载的装置所采用的方法。摩擦式再生方法，是通过使砂相互摩擦来实现附着物剥离的方法。

研磨式的再生方法，是通过研削（研磨）作为粒体的砂粒的表面来实现附着物的去除的方法。另外，若从剥离附着物的能力的观点出发评价上述干式再生方法，则已知研磨式相对于冲击式和摩擦式而言对剥离的能量效率格外高。因此，本发明的铸造用砂再生装置1，适用于采用研磨式再生方法的粒体研磨装置，通过增加研磨处理的处理量来实现再生砂的品质提升以及再生效率的提高。另外，若采用铸造用砂再生装置1来研磨铸造用砂2的表面，则通过剥离附着物3的局部来形成微粉状的粉尘4。该粉尘4，是通过研磨处理所产生的研磨粉体。

研磨槽10，具有装入口11、排出口12、气缸13、检视窗14以及碰撞板15，是收纳作为粒体的铸造用砂的容器。在该研磨槽10的内部进行铸造用砂2的研磨处理。如图2所示，装入口11是从研磨槽10的一个侧面出发以向上方倾斜延伸的方式形成的开口部，其设成可将使用完毕的铸造用砂2装入研磨槽10的内部。排出口12是研磨槽10的另一侧面上以可开关方式形成的开关门，其设成为可将研磨处理结束后再生的铸造用砂2向研磨槽10的外部排出。

此外，排出口12，可以设成使其最下部离研磨槽10的底部只有规定距离。在采用铸造用砂再生装置1进行研磨处理中，有时存在下述问题：在所装入的铸造用砂2中，产生通过停留在研磨槽10的底部而未得到充分研磨的未处理铸造用砂2。在这种情况下，例如，将排出口12的最下部位置高度设成比未处理的铸造用砂2沉积于研磨槽10的底部的高度高的位置。由此，当从排出口12排出再生的铸造用砂2时，能够防止未处理的铸造用砂2混入而被排出。

气缸13配置于研磨槽10的外部、排出口12的外侧面，按照工作者的操作来通过所供气体的压力来开关排出口12。如图1所示，检视窗14是以可开关方式形成于研磨槽10的正面并且具有透明的窗部的开关门。通过该检视窗14，可用以检查研磨处理的状态并且还可用以进行后述的研磨盘30的更换操作等。碰撞板15是位于后述的流动层S的上方的配置于研磨槽10内部的板状碰撞部件。通过对该碰撞板15适当设定位置和角度等以使其与研磨处理中从流动层S向上方飞散的铸造用砂2的一部分发生碰撞。

驱动装置20是具有电动机21、驱动力传递装置22、驱动轴23、轴承24并且以规定转速来旋转驱动后述的研磨盘30的装置。电动机21是固定于安装架上并通过供给所需电力来输出驱动力的动力源。从电动机21所输出的驱动力，通过驱动力传递装置22传递给驱动轴23。驱动力传递装置22，具有未图示的减速构造，并以调节电动机21的转速达到规定转速来旋转驱动作为输出轴的驱动轴的方式来传递驱动力。

在本实施方式中，调节驱动轴23的转速以使后述的研磨盘30的圆周速度成为1470[m/min]。在此，研磨盘30的圆周速度，是指在盘主体31上所形成的研磨面32中位于最外边的最大半径部位的每单位时间的旋转速度。驱动轴23通过研磨槽10背面所设置的轴承24来可旋转驱动地支承于研磨槽10上。轴承24是用以支承进行旋转的驱动轴的轴承构造。如此地，驱动轴23只使一端侧以悬臂方式可旋转驱动地支承于作为铸造用砂再生装置1的容器的研磨槽10上。

研磨盘30是具有盘主体31、研磨面32并且是铸造用砂再生装置1的研磨处理中的研磨工具。盘主体31是以规定的板厚度所形成的圆盘状部件。该盘主体31通过安装配件以使该圆盘面垂直于驱动轴23的轴方向的方式固定于驱动轴23上。即，当旋转驱动驱动轴23时，盘主体31的圆盘面，不对驱动轴23进行摇动地进行旋转。在此，如图3所示，设定盘主体31的直径为Di、盘主体31的厚度为Th。在本实施方式中，设定盘主体31以使厚度Th相对于直径Di的比成为0.025。更具体而言，设定直径Di为360[mm]、厚度Th为9[mm]。

研磨面32，是通过在盘主体31两侧的圆盘面上以使所接触的铸造用砂2的表面得到研磨的方式大量结合微小磨粒来形成。在本实施方式中，使用钢作为盘主体31的材质并且通过电沉积法以金刚石作为磨粒结合于盘主体31的圆盘面上。此外，盘主体31还可使用诸如陶瓷等材质。另外，磨粒也可使用诸如CBN（立方晶氮化硼）等材质，并通过采用除电沉积法以外的基于金属粉末、玻璃质、耐热高性能树脂等的结合法来结合于盘主体31上。另外，对研磨面32而言，只要在盘主体31两侧的圆盘面上的至少一个圆盘面上形成即可，但从研磨处理效率的观点出发，优选在两个面上形成。在本实施方式中，研磨面32是通过在盘主体31上的两侧圆盘面中除中心部（200[mm]）以外的部位上结合上述磨粒来形成。由此，使研磨面32的总面积形成为约1407[cm²]。

流动装置40，是具有风箱41、送风口42、空气分散板43以及空气喷嘴44并且在研磨槽10内部形成流动层S的流动装置。风箱41，配置于研磨槽10下方并使从送风口42流入的空气停留的箱状部件。送风口42是形成于风箱41的一个侧面上的开口部，连接有未图示的空气导管。由此，风箱41是通过空气导管与吹风机等送风机相互连接并且从送风机供给空气。

空气分散板43是配置于研磨槽10与风箱41之间并将两部件进行区分的板状部件。在该空气分散板43上形成有多个空气喷嘴44。空气喷嘴44是将停留于风箱41中的空气供给研磨槽10的通气孔。对多个空气喷嘴44而言，以使从研磨槽10的底面部同样地供给空气的方式适当设定空气喷嘴44的数量、配置部位、形状等。另外，空气喷嘴44具有以与上部空气流通孔相离的方式进行配置的伞状部件。该伞状部件，当停止从流动装置40向研磨槽10中供给空气时，防止从空气喷嘴44上方落下的铸造用砂2和粉尘4流入风箱41中。

对设成上述结构的流动装置40而言，通过从研磨槽10的底面部送风，使作为粒体的铸造用砂2在研磨槽10内部以悬浮状态流动。即，流动装置40是在研磨槽10中形成铸造用砂2的流动层S的装置。另外，流动装置40，以浸渍研磨盘30的研磨面32的至少一部分的方式形成流动层S。即，流动装置40，通过调节连接于风箱41的送风机的输出功率或空气喷嘴44等，设定流动层S在上下方向的深度。

在本实施方式中，如图1～图3所示，设定形成流动层S的深度以使驱动轴23浸渍于流动层S的上层部。由此，通过流动装置40送风，将流动层Ｓ的铸造用砂2吹送至旋转的研磨盘30的轴中心附近。此时，研磨盘30的上部侧，形成为未浸渍于流动层S中的状态。在此，如图3所示，将相当于流动层S表面部至研磨盘30最下部的距离的研磨盘30的浸渍深度设为Dep。在本实施方式中，设定流动层S的深度以使浸渍深度Dep成为与盘主体31的半径相当的180[mm]。

在此，铸造用砂再生装置1，在研磨盘30的局部浸渍于流动层S的状态下，通过旋转驱动研磨盘30来研磨悬浮的铸造用砂2。然后，在流动层S中所研磨的铸造用砂2，受到所接触的研磨面32的部位在切线方向上的力而进行飞散。当铸造用砂2的飞散方向在流动层S的深层一侧时，铸造用砂2在受到来自流动装置40进行送风影响的同时，与研磨槽10的内壁或其它铸造用砂2等发生碰撞。另一方面，当铸造用砂2飞散方向在流动层S的表层一侧时，会使铸造用砂2脱离流动层S而飞散于研磨槽10内。通过如此操作，一部分脱离流动层S而飞散的铸造用砂2与流动层S的上方所配置的碰撞板15相碰撞并返回流动层S中。

沉静槽50是具有连通部51、加宽部52、排气部53并且使吹送到内部的铸造用砂2和粉尘4分离的分离装置。连通部51连接着研磨槽10上部与沉静槽50以使研磨槽10与沉静槽50内部可流通空气地连通。加宽部52是水平方向的截面形状为矩形的筒状部件，并且形成为使其截面积大于连通部51在水平方向的截面积。

在此，通过流动装置40的送风等，将研磨槽10的铸造用砂2和粉尘4分别向研磨槽10的上方吹送。由此，将含有铸造用砂2和粉尘4的空气，经过连通部51流入加宽部52的内部。加宽部52是以比连通部51加宽的方式来形成，因此流入加宽部52的空气的流速降低。由此，通过该空气所吹送的铸造用砂2和粉尘4，在加宽部52中的飞散速度变低。

如此以来，铸造用砂2在自重作用下向加宽部52内上方的飞散速度成为零，然后沉淀于流动层S中。另一方面，粉尘4与铸造用砂2相比质量非常小，因此即使空气流速降低，也会直接将粉尘4吹向加宽部52的上方。由此，沉静槽50设成为通过使流入内部的空气沉静来使铸造用砂2与粉尘4在加宽部52中分离的结构。如此地，加宽部52设定有水平方向的截面积，以使飞散于内部的铸造用砂2与粉尘4发生分离。

排气部53是形成于沉静槽50上面的开口部，与集尘器60的空气导管相连接，并通过吸取集尘器60的空气来排出沉静槽50内部的空气。即，沉静槽50配置于研磨槽10与集尘器60之间。另外，该集尘器60是通过吸取从沉静槽50的排气部53中排出的空气并采用内置的集尘过滤器来回收该空气中所含的粉尘4的回收装置。并且，集尘器60配置于空气流通的下游一侧，以使通过流动装置40向研磨槽10供给的空气从沉静槽50上部排气。由此，集尘器60在促进铸造用砂再生装置1中的空气流通的同时回收在沉静槽50中与铸造用砂2分离的粉尘4。

（铸造用砂再生处理）

接着，通过参考图3～图8来说明铸造用砂2的再生处理。图4是表示研磨处理中铸造用砂2的研磨状态图。图5是表示研磨处理前后铸造用砂2的图。（a）为研磨处理前，（b）为研磨处理后。图6是表示研磨盘30的圆周速度与LOI的关系的曲线图。图7是表示研磨处理时间与LOI的关系的曲线图。图8是表示流动层S中研磨盘30的浸渍深度与驱动电流值的关系的曲线图。

此外，在本实施方式中，采用通过汇集规定量的铸造用砂2来进行研磨的批次式。因此，首先，将规定量的铸造用砂2从装入口11装入研磨槽10。接着，运行流动装置40，如图3所示，通过从研磨槽10的底面部送风来使铸造用砂2在悬浮状态下流动。通过如此使铸造用砂2流动化，形成有流动层S，并使驱动轴23浸渍于流动层S的上层部。

在该状态中，通过运行驱动装置20来使研磨盘30在规定转速下旋转驱动。如此以来，在研磨盘30的周围相对于流动层S形成负压。因此，如图4所示，在流动层S的铸造用砂2中处于研磨盘30的研磨面32附近的铸造用砂2，在研磨面32上所产生的负压等压力P的作用下被向研磨面32施力。即，在通过流动装置40的流动和压力P作用下，流动层S的铸造用砂2被向旋转驱动的研磨盘30的研磨面32施力而被吸引于其上。

通过如此操作，使被向研磨面32施力的铸造用砂2与研磨面32相接触并得到研磨。此时，铸造用砂2在研磨的摩擦阻力作用下受到所接触的研磨面32的部位上的切线方向上的力而飞散向研磨盘30的外周方向。在此，研磨盘30的研磨面32，被形成在垂直于驱动轴23的轴方向上。由此，飞散的铸造用砂2，在从流动层S中的研磨面32附近进行飞散期间，继续在研磨面32上所产生的负压带来的压力作用下被向研磨面32施力。因此，铸造用砂2在朝上述外周方向移动的同时，与研磨面32相接触并得到研磨。由此，使铸造用砂2表面上的附着物3的一部分剥离而形成微粉状粉尘4。

接着，在压力P作用下被向研磨面32施力并得到研磨的铸造用砂2，受到所接触的研磨面32的部位在切线方向上的力而进行飞散。当铸造用砂2的飞散方向在流动层S的深层一侧时，铸造用砂2在受到来自流动装置40进行送风影响的同时，与研磨槽10的内壁或其它铸造用砂2等发生碰撞。然后，铸造用砂2在流动层S中以悬浮状态流动并再次被向研磨面32施力而得到研磨。

另一方面，当得到研磨的铸造用砂2的飞散方向在流动层S的表层一侧时，会使铸造用砂2脱离流动层S而飞散于研磨槽10内。在此，研磨处理所形成的粉尘4，除了通过流动装置40向流动层S的上方吹送以外，还在流动层S中与铸造用砂2一起在悬浮状态下流动。此时，处于悬浮中的粉尘4，存在通过静电等作用而再次附着于铸造用砂2的表面上的问题。

若成为上述状态，则已附着的粉尘4不会被吹向流动层S上方，因此集尘变得困难。因此，通过设置碰撞板15以碰撞向流动层S上方飞散的铸造用砂2，在碰撞的冲击下使铸造用砂2上所附着的粉尘4分离。对碰撞板15而言，可适当设定其碰撞面的尺寸或角度等，由此使与粉尘4分离的铸造用砂2返回流动层S中，并促进铸造用砂2在流动层S中循环。

另外，通过碰撞板15来与铸造用砂2分离的粉尘4，与从流动层S直接吹送并含有铸造用砂2和粉尘4的空气一起汇合后流入沉静槽50中。流入的空气，在沉静槽50的加宽部52中流速降低，吹送铸造用砂2和粉尘4的力量减少。由此，通过该空气所吹送的铸造用砂2和粉尘4，在加宽部52中的飞散速度变低。如此以来，铸造用砂2在自重作用下向加宽部52内上方的飞散速度成为零，然后沉淀于流动层S中。另一方面，粉尘4与铸造用砂2相比质量非常小，因此即使空气流速降低，也会直接将粉尘4吹向加宽部52的上方。由此，通过使流入沉静槽50内部的空气沉静来分离铸造用砂2和粉尘4。

另外，采用集尘器60，通过连接于排气部53的空气导管，回收吹向加宽部52上方的粉尘。通过如此操作，铸造用砂再生装置1，在研磨槽10的内部所形成的流动层S中研磨铸造用砂2，并同时回收研磨处理中所形成的粉尘4。通过按规定时间施行该研磨处理，使铸造用砂2在研磨下逐渐去除其表面的附着物3而成为可作为再生砂使用的状态。

更具体而言，如图5（a）所示，在研磨处理前的铸造用砂2处于全面包覆有以煤粉和膨润土（粘土）作为主要成分的附着物3的状态。在研磨槽10中装入50[kg]左右上述铸造用砂2，从研磨槽10的底面部送风。在本实施方式中，设定研磨槽10中的空气流量以使流动层S的表观密度成为0.8[g/cm³]左右。在此，以使驱动轴23浸渍于流动层S的上层部的方式进行调节，因此研磨盘30的下半部分平均来看都浸渍于流动层S中。因此，在研磨盘30的研磨面32中，浸渍于流动层S中的部位面积成为约704[cm²]。然后，在上述流动层S中，若在研磨盘30的圆周速度为1470[m/min]的条件下，进行研磨处理20分钟，则如图5（b）所示大体上去除了附着物3。另外，已知在图5（b）中所示的得到再生的铸造用砂2，在冲击等条件下未发生粉碎而保持着原形。

在此，作为铸造用砂再生装置中基本性能的评价方法，通常为人所知的是LOI（Loss on Ignition：灼烧失重）的测定。LOI是以百分率表示通过在规定温度下加热干燥的试样使结晶水或挥发成分发生脱离所引起的质量减少部分的值，也称作灼烧减量或者强热失量。即，LOI大致与含有大量可燃物的表面的附着物3的重量%相对应。即，所进行的评价是：若经过再生处理LOI越降低，则越能使附着物3得到大量去除。因此，根据再生处理前后的LOI的变化量，能够掌握附着物3的去除程度。

然后，采用本实施方式的铸造用砂再生装置1，在大气压为约1大气压的条件下，在通过针对使用完毕的铸造用砂2改变研磨处理的处理时间和研磨盘30的圆周速度来进行研磨处理时，测定了如图6和图7所示的LOI。采用研磨进行再生处理前的铸造用砂2的LOI为1.49[%]。然后，图6的Tr10是在各圆周速度下进行再生处理10分钟时的测定值。另外，图6的Tr20是在各圆周速度下进行再生处理20分钟时的测定值。由此可知，对经过再生处理的LOI而言，若圆周速度越快、处理时间越长，则再生处理前后LOI的变化量就变得越大。通过如此操作，铸造用砂再生装置1，通过施行研磨处理来去除铸造用砂2的附着物3，进行铸造用砂2的再生处理。

在此，已明确如下情况：在基于各种圆周速度进行铸造用砂2的再生处理时，如图7所示，若研磨盘30的圆周速度设为653～1039[m/min]，则LOI按规定比例降低；另一方面，若高于上述圆周速度，则LOI没有按上述规定比例降低。虽然基于该LOI所表示的再生处理的处理效率，要根据流动层S中铸造用砂2的密度或大气压等发生变动，但已明确存在既提高处理效率又抑制电耗的适当的圆周速度。

另外，再生处理中的电耗，会受到来自支承研磨盘30的驱动轴23上所施加的扭矩负荷的影响。并且，在研磨盘30的研磨面32中，若增加浸渍于流动层S中的面积，则会成比例地增大再生处理的处理量，同样导致扭矩负荷也增大。其中，已明确，该扭矩负荷发生变化的比例，根据厚度Th相对于研磨盘30的直径Di的比值不同而有很大差异。特别是，通过实验求得如下结果：若厚度Th相对于盘主体31的直径Di的比值在0.04以下，则即使在研磨盘30完全浸渍于流动层S中的状态下，也会确实地对驱动轴23进行驱动。

将本实施方式的研磨盘30（Th/Di＝0.025）与通常的磨石（Th/Di＝0.17）进行比较。如图8所示，在加深流动层S并增大各研磨工具的浸渍深度Dep时，通常的磨石在驱动轴上所施加的扭矩负荷发生继发性（二次的に）增大，并且在浸渍深度Dep达到130[mm]前，使电流值成为极限值lim并造成过载发生。与此相比，已知本实施方式的研磨盘30在驱动轴23上所施加的扭矩负荷的变动比例比通常的磨石小，并且即使在浸渍深度Dep超过360[mm]、研磨盘30完全浸渍于流动层S中的状态下，电流值也大大低于极限值lim。

（铸造用砂再生装置1的效果）

根据以上说明的铸造用砂再生装置1，以垂直于驱动轴23的轴方向的方式，在驱动轴23上固定对铸造用砂2进行研磨的研磨盘30的盘主体31。由此，可使研磨盘30作为整体不发生摇动地进行旋转驱动。即，铸造用砂再生装置1，在研磨盘30取得平衡的状态下进行旋转驱动，因此，能够使研磨盘30以高速进行旋转驱动并能够在研磨面32产生良好的负压。因此，与以往相比，铸造用砂再生装置1通过以适当速度来旋转驱动作为研磨工具的研磨盘30，能使铸造用砂2不对研磨面32进行碰撞而在负压等带来的压力下向研磨面32施力而进行研磨处理。

另外，铸造用砂再生装置1，是通过利用在流动层S中进行旋转驱动的研磨盘30在研磨面32产生的负压等对铸造用砂2所施加的压力P来使铸造用砂2向研磨面32施力。即，铸造用砂2与研磨面32进行接触时，对研磨面32所施加的法线方向的力、即在研磨盘30旋转轴方向上的力变得比较小。由此，减小了使形成研磨面32的磨粒剥离而施加的力。因此，作为其反作用力的对铸造用砂2所施加的旋转轴方向上的力也变小。在此，在以往的研磨装置中，在研磨或碰撞下，对铸造用砂所施加的力大，有可能导致铸造用砂粉碎并使品质劣化。与此相比，在本发明中铸造用砂2所受到的力小，因此能够防止在研磨处理中铸造用砂2的粉碎等，并能够实现在研磨处理后的铸造用砂2品质的提高。

并且，在研磨处理中，在研磨面32上所施加的旋转轴方向的力小，因此，能够防止形成研磨面32的磨粒剥离，并且能够防止作为研磨工具的研磨盘30劣化。另一方面，通过以高速旋转驱动研磨盘30，能够增大铸造用砂2与研磨面32之间相对速度的差，因此能够获得充分的研磨能力。

另外，研磨盘30的研磨面32，被形成在垂直于驱动轴23的轴方向的圆盘面上。在此，在以往的铸造用砂再生装置中以磨石作为研磨工具时，将磨石的周面用作研磨面，因此，为了增加研磨面的面积，将多个磨石以使其在轴方向上延长的方式进行了联装等。在上述结构中，作为研磨工具在整体上重量增加，存在有可能损害维护性的问题。

与此相比，在本发明的铸造用砂再生装置1中的研磨盘30的研磨面32，设定为形成于盘主体31的圆盘面上。由此，不会使研磨盘30的轴方向长度（盘主体31的厚度Th）变大，并且通过增大研磨盘30的直径Di能易于增加研磨面32的面积。另外，对盘主体31的厚度Th而言，为了确保作为研磨工具所需的强度要设定有充分的厚度Th，因此与以往采用周面进行研磨的磨石相比能够减轻分量。由此，会使研磨工具从整体上减轻分量，因此，能够使平衡调节简易化或者不需要，进而能够以高速进行旋转驱动。

具体而言，通常的磨石厚度相对于直径的比在0.17左右，与此相比，本实施方式的研磨盘30的厚度Th相对于直径Di的比设为0.025。由此，与通常的磨石相比，能够减轻研磨盘30的分量。并且，通过设成上述比，即使将研磨盘30浸渍于流动层S中，也能够抑制在铸造用砂2再生处理中的电耗。因此，能够设定驱动轴23的转速为适当的值，从而能够提高再生处理的处理效率。

并且，在研磨处理中，施加于研磨面32上的旋转轴方向的力小，由此与以往的装置结构相比，能够减小施加于驱动轴23上的负荷。在此，以往在通过利用磨石周面进行研磨的装置和转子与铸造用砂发生碰撞来进行研磨的装置中，从平衡调节或振动的观点出发，存在无法使磨石或者转子的旋转驱动充分高速化的问题。因此，为了提高研磨的处理效率，需要增加与研磨面之间的摩擦阻力或者碰撞速度。但是，在上述结构中，施加于驱动轴上的负荷等增加，有可能导致研磨工具的劣化或电耗的增大。与此相比，铸造用砂再生装置1，与以往相比能够减小施加于驱动轴23上的负荷，因此，在防止研磨工具发生劣化的同时，还能够减少在铸造用砂2的研磨处理中的电耗。

并且，在上述研磨处理中，与以往相比，能够使作为通过研磨形成的研磨粉体的粉尘4微细化。该粉尘4，是通过使铸造用砂2的表面与研磨面32相接触来从铸造用砂2上剥离的附着物3的微粒。通过粉尘4的微细化，在研磨处理中的铸造用砂2与粉尘4之间的质量差变大。由此，为了使铸造用砂2与粉尘4的分离变得易于处理，在能够提高分离精度的同时，能够使作为分离装置的沉静槽50实现小型化。

铸造用砂再生装置1的流动装置40，设成为以使驱动轴23浸渍于流动层S的上层部中的方式形成有流动层S的结构。在此，在流动层S中所研磨的铸造用砂2，受到所接触的研磨面32的部位在切线方向上的力而进行飞散。因此，通过如上所述形成流动层S，在研磨铸造用砂2的同时，能够使已研磨的多个铸造用砂2中的一部分向流动层S上方飞散。由此，铸造用砂再生装置1能够使回收粉尘4简易化。另外，通过使一部分铸造用砂2从流动层S脱离后再返回流动层S，能够促进铸造用砂2在流动层S中循环。因此，铸造用砂再生装置1，能够减少研磨处理中未处理的铸造用砂2。

另外，本实施方式的铸造用砂再生装置1，是一种设成采用驱动装置20来旋转驱动驱动轴23以使研磨盘30的圆周速度成为1470[m/min]的铸造用砂再生装置。铸造用砂再生装置1，能够随着提高该研磨盘30的圆周速度来提高再生处理的处理效率，但若加大设定圆周速度则会增大电耗。但是发现：如上所述，在大气压为1个大气压的条件下，在研磨盘30的圆周速度达到约1000[m/min]之前，是以规定比例来提高再生处理的处理效率，但即使提高圆周速度至高于前述圆周速度也不会按上述规定比例提高研磨处理效率。因此，铸造用砂再生装置1，通过设定为如上所述的圆周速度，能够实现再生处理的效率化和对电耗的抑制作用。另外，在通常磨石的情况下，例如，在驱动轴浸渍于流动层上部的状态下要设定圆周速度在1000[m/min]以上，则从与重量的关系来看是困难的。但是，在本实施方式中，通过使研磨盘30变薄，可使驱动变得分量轻且稳定，因此能够加大设定圆周速度。如此以来，能够使研磨盘30的研磨面32上所产生的负压增大。从而，能够增加在该负压作用下向研磨面32施力的铸造用砂2，因此能够提高研磨的处理效率。

驱动装置20的驱动轴23，形成为通过轴承24只将一端侧以悬臂方式支承于研磨槽10中。由此，当通过再生处理而引起研磨盘30摩损并需要进行更换时，能够从研磨槽10上未支承驱动轴23的另一端侧装卸研磨盘30。由此，与以往那种至少将驱动轴从一端侧的轴承上脱离出来后进行更换磨石的情况相比，能够大幅度减少在更换过程中的工作负荷。因此，能够提高铸造用砂再生装置1的维护性。另外，只要在驱动轴23一端侧配置驱动装置20的轴承24即可，因此与驱动轴两端均支承的情况相比，能够减少零部件的件数。

另外，铸造用砂再生装置1，设成具有碰撞板15的结构，其中，该碰撞板15与伴随着研磨盘30的研磨向流动层S上方飞散的铸造用砂2的一部分进行碰撞。通过研磨处理所形成的粉尘4，在流动层S中进行悬浮的期间，存在通过静电等作用而再次附着于铸造用砂2表面上的问题。因此，通过设置碰撞板15以碰撞向流动层S上方飞散的铸造用砂2，能够在碰撞的冲击下使铸造用砂2上所附着的粉尘4分离。并且，通过适当设定碰撞板15的碰撞面，能够使与粉尘4分离的铸造用砂2返回流动层S并促进流动层S中的铸造用砂2循环。

另外，在本实施方式中，将粒体研磨装置设成适用于铸造用砂再生装置1的结构。即，铸造用砂再生装置1，其中，在通过流动装置40使铸造用砂2在悬浮状态下流动来形成的流动层S中，通过旋转驱动研磨盘30来研磨铸造用砂2。然后，作为研磨工具的研磨盘30的研磨面32，被形成在垂直于驱动轴23的轴方向上。由此，使研磨盘30成为在整体上不摇动且保持平衡的部件，并且由于其分量轻而能够使其高速旋转驱动。因此，能够提高研磨处理效率。

<第二实施方式>

（微粒生成装置101的结构）

通过参照图9来说明适用本发明的粒体研磨装置的第二实施方式的微粒生成装置101。图9是表示微粒形成处理101内的原料粒体102的破碎状态图。在此，第二实施方式的结构，相对于第一实施方式中将粒体研磨装置适用于铸造用砂再生装置1中的情形而言，不同点在于将粒体研磨装置适用于微粒生成装置101中。与此相应，研磨对象的粒体，设定为原料粒体102。并且，微粒生成装置101，将通过研磨原料粒体102所形成的研磨粉体作为微粒104，以形成该微粒104作为目的。关于其它结构而言，在实质上与第一实施方式相同，因此省略详细说明。

微粒生成装置101，是通过研磨槽10、驱动装置20、研磨盘30、流动装置40、沉静槽50以及捕集机160来构成。另外，微粒生成装置101，是一种通过研磨原料粒体102来使其表面局部破碎以实现微粒104的形成的装置。原料粒体102，是通过各种装置来予以成型或者造粒而成的块状原料。对通过粉碎或破碎上述原料粒体102所得到的微粒104而言，显示出在液体中的高分散稳定性、高亲水性、优良着色性。并且，微粒104可通过化学改性等来实现各种功能化，因此增加了作为工业材料的重要性。作为具体例子，已知有通过反复粉碎粗大的调色剂（トナー）粒体来获得微小调色剂（トナー）的装置等。

在此，作为以往的微粒生成装置，例如，已知有一种喷射式磨机（喷射式粉碎机），其通过喷射气流等碰撞气流来使所装入的原料粒体在碰撞板上碰撞而粉碎。由此，将原料粒体加工成规定的粒度，并将所生成的微粒作为各种工业材料加以利用。与此相比，本发明的微粒生成装置101，设成如下结构：在通过流动装置40使原料粒体102在悬浮状态下流动来形成的流动层S中，通过旋转驱动研磨盘30来研磨原料粒体102。然后，作为研磨工具的研磨盘30的研磨面32，被形成在垂直于驱动轴23的轴方向上。

在研磨槽10的内部形成流动层S的状态下，通过运行驱动装置20来使研磨盘30以规定转速进行旋转驱动。如此以来，如图9所示，在流动层S的原料粒体102中处于研磨盘30的研磨面32附近的原料粒体102，在压力P的作用下被向研磨面32施力。通过如此操作，被向研磨面32施力的原料粒体102与研磨面32相接触并得到研磨。此时，原料粒体102在研磨的摩擦阻力作用下受到所接触的研磨面32的部位上的切线方向上的力而飞散向研磨盘30的外周方向。

在此，研磨盘30的研磨面32，被形成在垂直于驱动轴23的轴方向上。由此，飞散的原料粒体102，在从流动层S中的研磨面32附近进行飞散期间，继续在研磨面32上所产生的负压等带来的压力P的作用下被向研磨面32施力。因此，原料粒体102在朝研磨盘30的外周方向移动的同时，与研磨面32相接触并得到研磨。由此，通过破碎原料粒体102的表面局部来形成微粉状的微粒104。

如上所述，该微粒生成装置101，是通过利用在流动层S中进行旋转驱动的研磨盘30在研磨面32产生的负压等对原料粒体102所施加的压力P来使原料粒体102向研磨面32施力。因此，在研磨处理中，在研磨面32上所施加的旋转轴方向的力变得比较小。通过上述研磨处理所形成的微粒104，与以往相比，可形成得非常微细。通过如此操作，微粒生成装置101，通过进行研磨处理来破碎原料粒体102的局部并作为微粒104的生成处理。

捕集机160，与第一实施方式的集尘器60同样，是通过吸取从沉静槽50的排气部53中排出的空气并采用内置的集尘过滤器来回收该空气中所含的微粒104的回收装置。并且，沉静槽50的排气部53，与捕集机160的空气导管相连接，并通过捕集机160的空气吸取来排出沉静槽50内部的空气。在微粒生成装置101中，沉静槽50配置于研磨槽10与捕集机160之间。并且，捕集机160配置于空气流通的下游一侧，以使通过流动装置40向研磨槽10供给的空气从沉静槽50上部排气。由此，捕集机160，在促进微粒生成装置101中的空气流通的同时，在沉静槽50中与第一实施方式同样地回收与原料粒体102分离的微粒104。

（微粒生成装置101的效果）

根据以上说明的微粒生成装置101，起到与第一实施方式相同的效果。另外，微粒生成装置101，对通过破碎原料粒体102的局部所形成的微粒104进行捕集，能够有效地获得微粒104。另外，对微粒生成装置101而言，与以往通过粉碎机反复进行粉碎来使原料粒体的粒度逐渐减小的情况相比，能够从微粒生成装置101的最初运转开始，就形成作为微细研磨粉体的微粒104。由此，能够根据微粒104的所需量来施行微粒形成处理，因此生产效率高并且还适于少量生产。另外，关于微粒104的粒度而言，可通过根据研磨盘30的圆周速度或流动装置40适当设定流动层S的状态、研磨槽10内的气压等来进行调节。

并且，在上述研磨处理中，与以往相比，能够使作为通过研磨形成的研磨粉体的微粒104微细化。由此，在研磨处理中，原料粒体102与微粒104的质量差变大。由此，为了使原料粒体102与微粒104的分离变得易于处理，在能够提高分离精度的同时，能够使作为分离装置的沉静槽50实现小型化。

另外，微粒生成装置101，形成为具有作为回收微粒104的回收装置的捕集机160的结构。由此，能够通过并行微粒104的回收与研磨处理来施行。在研磨处理中，在流动层S中有大量微粒104悬浮的状态下，微粒104有可能成为阻碍研磨处理的主要原因。因此，通过回收微粒104，能够施行良好的研磨处理。

＜第一、第二实施方式的第一变形方式＞

通过参照图10来说明第一、第二实施方式的第一变形方式。图10是表示研磨槽10内部的主视图。在第一实施方式和第二实施方式中，设定为采用一个研磨盘30来研磨铸造用砂2和原料粒体102（下面也称作“粒体2、102”）。与此相比，铸造用砂再生装置1和微粒生成装置101（下面也称作“粒体研磨装置1、101”），也可以设成在作为容器的研磨槽10中通过空出规定间隔的方式配置有多个研磨盘30的结构。

（第一变形方式的结构）

在本变形方式中，如图10所示，粒体研磨装置1、101形成为具有支承于研磨槽10的两条驱动轴23L、23R以及分别配置于驱动轴23L、23R上的研磨盘30L、30R的结构。固定有研磨盘30L、30R的驱动轴23L、23R，相互并行而且分别配置于各轴方向在水平方向和垂直方向上偏离的位置上。即，如图10所示，以形成在研磨槽10的右侧所配置的研磨盘30R比在左侧所配置的研磨盘30L高的位置的方式，使驱动轴23L、23R支承于研磨槽10上。由此，左侧的研磨盘30L与右侧的研磨盘30R，设定为以空出规定间隔的方式配置于研磨槽10上。

在此，所谓“规定间隔”，是指研磨盘30L、30R不互相接触并以可旋转地支承于研磨槽10上的方式进行设定的相邻研磨盘30L、30R之间的距离。另外，该规定间隔，能够针对研磨盘30L、30R的直径Di或厚度Th、由流动装置40所形成的流动层S的状态等加以考虑后进行适当设定。

另外，在本变形方式中，研磨槽10设定为还具有第二排出口216的结构。如图10所示，第二排出口216是从研磨槽10另一侧的侧面向下方倾斜延伸所形成的开口部。并且，第二排出口216，设定为可向研磨槽10的外部排出已施行研磨处理的粒体2、102。

流动装置40，设定形成流动层S的深度，以使固定有右侧的研磨盘30R的驱动轴23R浸渍于流动层S上层部。由此，通过流动装置40送风，将流动层S的粒体2、102吹送至旋转的研磨盘30R的轴中心附近。此时，右侧的研磨盘30R的上部侧，形成为未浸渍于流动层S中的状态。并且，左侧的研磨盘30L，形成为延续全周浸渍于流动层S中的状态。

在此，在第一、第二实施方式中，采用了通过汇集规定量的粒体2、102来进行研磨的批次式。与此相比，在本变形方式中，可采用如下连续式：根据上述结构，每单位时间在研磨槽10内装入规定量的粒体2、102，并同时从第二排出口216排出粒体2、102。当采用该连续式进行研磨时，在运行驱动装置20和流动装置40的状态下，从装入口11定量供给粒体2、102。并且，随着增加粒体2、102的装入量，流动层S的上层部上升，最终从开口的第二排出口216排出已得到研磨的粒体2、102。通过将所排出分量的粒体2、102进行再次供给来连续地施行研磨处理。另外，通过开关第二排出口216，可切换采用连续式或批次式进行的研磨处理。

（第一变形方式的效果）

根据本变形方式，粒体研磨装置1、101形成为具有多个研磨盘30的结构。在此，在研磨处理中的处理量，根据流动层S中所含的粒体2、102的密度或研磨盘30的圆周速度、研磨盘30的研磨面32在流动层S中所浸渍的面积来进行变化。因此，通过设成上述结构，能够增加研磨面32浸渍于流动层S中的面积。由此，在流动层S中接触研磨面32的粒体2、102的数目增加，因此，能够在研磨处理中增加处理量并提高处理效率。

另外，多个研磨盘30L、30R，形成为分别配置于多个驱动轴23L、23R上的结构。并且，多个驱动轴23L、23R，配置于相互的轴方向在水平方向和垂直方向上偏离的位置上。由此，多个研磨盘30L、30R配置成并列方式，能够增加在流动层S中浸渍的研磨面32的面积。由此，能够增加研磨处理的处理量并提高处理效率。另外，通过在研磨槽10中适当配置多个研磨盘30，能够适用于各种研磨槽10形状或流动层S的状态等的粒体研磨装置1、101的方式中。

并且，粒体研磨装置1、101，设成为如下结构：在研磨槽10的一侧的侧面上，设置粒体2、102的装入口11；在与装入口11对置的另一侧的侧面上，设置有粒体2、102的第二排出口216。在上述结构中，研磨处理可采用连续式的研磨处理。在上述研磨处理中，多个研磨盘30L、30R是通过在水平方向上以空出规定间隔的方式来进行设置。由此，在流动层S中所形成的粒体2、102的研磨状态，从一侧向另一侧进行变化。由此，能够防止所排出的粒体2、102中混入未处理的粒体2、102，能够在整体上施行良好的连续式研磨处理。

另外，在上述结构中，研磨处理也可以采用批次式研磨处理。在上述研磨处理中，多个研磨盘30L、30R是通过在垂直方向上以空出规定间隔的方式来进行设置。由此，能够加深设定流动层S。由此，能够有效地利用研磨槽10的收纳体积并不增大研磨盘30的直径Di而增加流动层S中研磨处理的处理量。

＜第一、第二实施方式的第二变形方式＞

通过参照图11来说明第一、第二实施方式的第二变形方式。图11是表示研磨槽10内部的侧视图。对第一、第二实施方式的第一变形方式而言，设成具有并列配置的多个研磨盘30L、30R的结构。与此相比，粒体研磨装置1、101，也可以设成在相同的驱动轴23上配置有多个研磨盘30F、30B的结构。即，设定成以串联方式配置多个研磨盘30F、30B。

（第二变形方式的结构）

在本变形方式中，如图11所示，粒体研磨装置1、101具有支承于研磨槽10的驱动轴23以及轴承24F、24B。驱动轴23通过研磨槽10前面所配置的轴承24F以及背面所设置的轴承24B来可旋转驱动地支承于研磨槽10上。轴承24F、24B是用以支承进行旋转的驱动轴的轴承构造。即，驱动轴23是通过轴承24F、24B以两端支撑的方式进行支承。并且，在驱动轴23上，通过空出规定间隔来固定前侧的研磨盘30F与后侧的研磨盘30B。即，在驱动轴23进行旋转驱动时，多个研磨盘30F、30B分别相对于驱动轴23不进行摇动地旋转。

（第二变形方式的效果）

根据本变形方式，粒体研磨装置1、101设定成在相同驱动轴23上具有多个研磨盘30的结构。如此地，通过串联配置多个研磨盘30F、30B，能够增加研磨处理的处理量，并同时能够适用于各种研磨槽10形状或流动层S的状态等的粒体2、102的研磨装置的方式。另外，通过基于共用的驱动轴23来旋转驱动多个研磨盘30F、30B，能够将驱动装置20设成共用。

＜其它＞

本发明的粒体研磨装置，设定为在第一实施方式中适用于铸造用砂再生装置1中并且在第二实施方式中适用于微粒生成装置101中。与此相比，粒体研磨装置，只要是对粒体进行研磨处理的装置就能够不限于铸造用砂2、原料粒体102地适用粒体。

另外，驱动装置20的驱动轴23，均设成以使各轴方向成为水平方向的方式支承于研磨槽10上。上述设置的原因是，在流动装置40形成流动层S时，会成为引起粒体2、102的吹送方向形成为垂直向上的方向。在此，考虑到流动层S中的粒体2、102的对流状态，并改变流动装置40的空气分散板43和空气喷嘴44等结构，存在将粒体2、102的吹送方向设定为各种方向的情况。在这种情况下，也可以设成使驱动轴23的轴方向相对于水平方向倾斜的结构以适用于粒体2、102的对流状态。

其中，对固定于各驱动轴23上的研磨盘30而言，即使如上所述地倾斜驱动轴23时，也形成有垂直于驱动轴23的轴方向的圆盘面。即，在盘主体31的圆盘面上所形成的研磨面32，设成与驱动轴23的轴方向垂直。

另外，在第一、第二变形方式中，设成为具有多个研磨盘30的结构。与此相比，粒体研磨装置1、101，也可以设成进而增设驱动轴23并配置研磨盘30以相互空出规定距离的方式进行串联和并联的结构。本发明的粒体研磨装置1、101，如上所述，与以往的粒体研磨装置相比，能够减小对驱动装置20的驱动轴23所施加的负荷。由此，与以往相比，研磨处理所必需的电耗小，因此，即使增设驱动轴23并适当配置研磨盘30，也能够在抑制电耗增加量的同时提高研磨的处理效率。

附图标记的说明

1：铸造用砂再生装置（粒体研磨装置）；101：微粒生成装置（粒体研磨装置）；2：铸造用砂（粒体）；102：原料粒体（粒体）；3：附着物；4：粉尘（研磨粉体）；104：微粒（研磨粉体）；10、210：研磨槽（容器）；11：装入口；12：排出口；13：气缸；14：检视窗；15：碰撞板（碰撞部件）；216：第二排出口；20：驱动装置；21：电动机；22：驱动力传递装置；23、23L、23R：驱动轴；24、24F、24B：轴承；30、30F、30B、30L、30R：研磨盘；31：盘主体；32：研磨面；40：流动装置（流动设备）；41：风箱；42：送风口；43：空气分散板；44：空气喷嘴；50：沉静槽（分离设备）；51：连通部；52：加宽部；53：排气部；54：检视窗；60：集尘器（回收设备）；160：捕集机（回收设备）；S：流动层

Claims (9)

1.一种粒体研磨装置，其包括：

容器，该容器收纳粒体；

驱动轴，该驱动轴被可旋转驱动地支承于所述容器；

研磨盘，该研磨盘具有被固定于所述驱动轴并形成有相对于所述驱动轴的轴方向垂直的圆盘面的圆盘状的盘主体，并于该盘主体两侧的所述圆盘面中的至少一者的所述圆盘面形成研磨面；以及

流动设备，该流动设备通过从所述容器的底面部送风来使所述粒体以悬浮状态进行流动而形成浸渍所述研磨面的至少一部分的流动层。

2.如权利要求1所述的粒体研磨装置，其中，

所述盘主体的厚度相对于所述盘主体的直径是0.04以下。

3.如权利要求1或2所述的粒体研磨装置，其中，

所述流动设备形成所述流动层以使所述驱动轴浸渍于所述流动层的上层部。

4.如权利要求1～3中任一项所述的粒体研磨装置，其中，

旋转驱动所述驱动轴以使被旋转的所述研磨盘的圆周速度成为1000m/min以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的粒体研磨装置，其包括：

多个所述驱动轴，该多个所述驱动轴被支承于所述容器，以及

多个所述研磨盘，该多个所述研磨盘被分别配置于多个所述驱动轴。

6.如权利要求1～5中任一项所述的粒体研磨装置，其中，

所述驱动轴是只使一端侧以悬臂方式被可旋转驱动地支承于所述容器。

7.如权利要求1～6中任一项所述的粒体研磨装置，其还包括：

碰撞部件，该碰撞部件配置于所述容器的位于所述流动层上方的内部，并且，该碰撞部件与伴随着通过所述研磨盘的旋转驱动而进行的所述粒体的研磨而从所述流动层向上方飞散的所述粒体的一部分发生碰撞。

8.一种铸造用砂再生装置，其中，

在权利要求1～7中任一项所述的粒体研磨装置中，

所述粒体是铸造用砂，并且

通过所述研磨盘对所述铸造用砂的表面进行研磨来去除所述铸造用砂的附着物。

9.一种微粒生成装置，其中，

在权利要求1～7中任一项所述的粒体研磨装置中，

所述粒体是原料粒体，并且

通过所述研磨盘对所述原料粒体的表面进行研磨来从所述原料粒体生成微粒。

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