CN1050544C - 再循环砂的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种从砂表面清除附着物以再循环砂的装置包括：一个盛放待处理的砂(S)的容器(13)，该容器具有一底部开口；向下压挤容器中的砂的压挤装置(17；20)；设置在容器(13)底部开口下面的一个转盘(10)，该转盘具有一个接触容器中砂的表面(11)；用于驱动转盘(10)的装置(2)；以及一个邻近于容器和转盘间一部位设置的间隙(G)。砂被转盘(10)的转动表面(11)接触并摩擦，经过加工的砂借助转盘(10)的离心力从间隙(G)排放到一滑槽(21)上。

Description

再循环砂的方法和装置

本发明涉及从砂表面除去附着物从而再循环砂的方法和装置，特别是涉及用于再循环已用来成形产品的型砂的方法和装置。

日本实用新型公开文件第61-35323号(JP，y，61-35328)中公开了一种从砂表面清除异物以再次利用型砂的普通的方法和装置。为了再次使用砂，这种装置将用过的砂送向一叶轮，将砂抛向一壁以便从砂表面清除或分离异物。然而，由于在这种方法中对砂的冲击太强，砂容易变细变小。这样所产生的缺点是，当再次使用砂时，必须增加向型砂中添加的粘合剂量。

本发明的目的是提供一种清除砂表面附着物，同时保持砂的原有粒度的新颖装置。

本发明的用于从用过的砂的表面清除附着物以便再循环砂的装置包括：用来盛放待处理的砂的容器，该容器具有一底部开口；放置在该容器下面的一构件，该构件具有一个与容器中的砂接触的表面；设置在该容器和构件之间或设置在该容器和构件之间一部位附近的间隙或缝；将容器中的砂向下压挤的压挤装置；以及用来使上述容器和构件相对转动的装置。

当上述构件和容器相对转动时，借助压挤装置将用过的砂压向上述构件。因此，用过的砂被上述构件摩擦，从而将附着的异物从砂表面清除掉。经过处理的砂从上述间隙或缝排放，以便再次使用。

现对照以下附图进一步详述本发明的特征及优点。

图1是本发明装置的第一实施例的局部前剖视图；

图2是图1所示装置的压力控制回路图；

图3是在工作中的图1所示装置的一部分的放大图；

图4是本发明装置的第二实施例的局部前剖视图；

图5是沿图4中V-V线的平面图；

图6是沿图4中VI-VI线的平面图；

图7是图4所示装置的一种替代的砂容器和转盘的剖视图；

图8是本发明装置的第三实施例的局部前剖视图；

图9是沿图8中IX-IX线的横剖视图；

图10用于说明图8和9所示的装置，表示在容器中的用过的砂尚未由压挤装置向下压挤；

图11与图10相似，但表示在容器中的用过的砂正在由压挤装置向下压挤以便对用过的砂进行处理；

图12是本发明装置的第四实施例的局部前剖视图；

图13是沿图12中XIII-XIII线的平面图；

图14是沿图12中XIV-XIV线的平面图；

图15是图12所示装置的替代砂容器和转盘的剖视图；

图16是本发明装置的第五实施例的局部前剖视图，表示由驱动装置转动的砂容器；

图17是沿图16中XVII-XVII线的转盘的底视图。

下面详述本发明的装置的若干推荐实施例。在这些实施例中相同的件号表示相同或相似的零件。

现对照图1至4描述本发明装置的第一实施例。在图1中，框架1安装在地板上，它包括中框1A，上框1B和下框1C。

驱动装置2安装在下框1C上，驱动装置2包括一个安装在下框1C上的电机3和一根安装在轴承5中的转轴4，轴承5则安装在下框1C上。齿轮6和7分别固定在转轴4和电机3输出轴8的下端。一条有齿带9绕在齿轮6和7上，使电机3的传动力传至转轴4。一盘形件即转盘10固定地安装在转轴4的远端即上端。转盘10具有一表面11，表面11可设置磨料。

在中框1A上装有一个用于存放用过的砂的中空圆筒形容器13，容器13的下端临近于转盘10的表面11。容器13和转盘10在其固定位置安装时最好在容器13的下端和转盘10的上表面之间形成一个0.1-0.5mm的间隙即缝G。挡环14绕圆筒形容器10设置，因此，挡环14可封闭容器下的间隙G。挡环14通过连接在多个缸16的活塞杆16R上的多条臂支承，缸16则悬挂于中框1A。因此，环14可沿容器13的外表面垂向移动以便敞开或封闭间隙G。

压挤装置17安装在上框1B上。压挤装置17包括一个设有活塞杆19的缸18，一个安装在活塞杆19的远端即下端的圆形压板20，以及液压管22，22。

现对照附图2描述压挤装置17的液压控制。缸18通过管22，22，一个电磁方向控制阀23和一个压力控制阀24与泵25和油罐26相连通。压力控制阀24以和输出信号(输出信号下文详述)成正比的压力控制来自油罐26的油，并将油送入缸18。

电机3与一检测器27电气连接，检测器27检测电机3的电流或功率值。检测器27与一个输入/输出控制器28电气连接，控制器28又与压力控制阀24电气连接。输入/输出控制器28处理作为输入值的，相应于来自检测器27的测出值的信号，并将一个输出电信号送至压力控制阀24，因此使输入值变得与一不变的预定值相等。

在上述装置中，当启动电机3和液压泵25时，挡环14处于下位以封闭间隙G，压板20则处于图1所示的上位。然后，用过的砂S以一种公知的方式从容器13的上部开口送入容器13。然后，电磁方向控制阀23受控以便降下压板20，从而将容器13中的用过的砂压挤在转盘10的表面11上。当压板20接触用过的砂的上表面时，缸16，16被启动以打开间隙G。这种状态示于图3。由于用过的砂在压力下受到转动表面11的摩擦，因而附着在砂表面上的异物被有效地清除。同时，经过处理的砂被转盘10的离心力从敞开的间隙G排放在设置于容器13下面的一条滑槽21(图1)上。

上述操作持续直至压板20达到高于容器13下端的预定位置，从而在容器中留下少量用过的砂。在操作完毕后，挡环14被抬升至其上位，方向控制阀23受控以便将压板20抬高至其上位，从而使下一批用过的砂可再次装入容器13中。

下面描述如何控制缸18。当驱动缸18时，压板20从图1所示上位降下，将容器13中的砂压下，如图3所示，从而产生对转盘10转动的阻力。因此，转盘消耗功率，其消耗的功率值随着容器中的砂量的减少而改变。这种变化的值由检测器27检测，相应于该值的信号传至输入/输出控制器28。控制器28将输入的信号与电机3的预定功率值相比较，然后确定为使电机3的功率可以为预定的功率值缸18需要向压板20施加的压力。然后，控制器向压力控制阀送去一个输出电信号以便将缸18保持在需要的压力上。

如上所述，输入/输出控制器28可控制与输出信号有关的缸18的压力。因此，压板20的压力受到控制，以便使电机3的驱动功率可保持不变。这种控制持续直至压板20达到高于容器13下端的预定位置为止。

由于电机3的功率被保持恒定，因而可防止电机过载。另外，由于压板20的压力保持恒定，砂总是受到均匀一致的处理。

虽然在上述实施例中使用的是液压缸，但是，也可以使用气缸替代。如图2所示，压力控制阀24连接于液压管22，但是，在泵25中也可装入一控制器，使泵25按照外部信号以需要的压力供油，从而可以不设置阀24。

虽然在上述实施例中，电机3的功率(Kw)受到检测，且油压受到控制，以便使电机的功率保持恒定，但是，如果电机电压的变化较小的话，也可以代之以检测电机3的电流(A)。

图4-7表示本发明装置的第二实施例。该实施例与第一实施例有两点不同。第一个区别是挡环15，未设与其相关的件16，16A和17。第二个区别是转盘10具有一个盛放用过的砂的内部空腔，转盘10中砂的上表面11相应于图1中转盘的表面11。在本实施例中，中空圆筒形转盘10与中空圆筒形容器13共轴，转盘10的内、外径与容器13的内、外径基本相同。

当转盘10被驱动而且容器13中的砂与转盘10中的砂在表面11上相互接触时，在容器和转盘中的砂，由于在表面11上的摩擦接触，倾向于移动，滑动或转动。由于砂的上述运动或滑动影响其稳定的处理，在转盘10和容器13中分别设置若干挡砂件41和42。如图所示，在本实施例中，挡砂件41和42为板。从图4和5可以清楚地看到，挡砂件(板)41在转盘10的直径上设置，从而将转盘分成两半。从图4和6清楚可见，四个挡砂件(板)42等距地固定在容器13下部的圆筒形内壁上。挡砂件42从其固定于内壁的近端向容器13下部圆心延伸。在容器和转盘中的砂的运动可由挡砂件41和42防止。

图2中用于控制压板20压力的装置也可用于本实施例中。通过启动缸18，压板20可从图4所示位置降至靠近挡砂件42上端的位置。

如图4所示，以和第一实施例相同的方式在容器13和转盘10之间形成一间隙即缝。但是该间隙G也可以不设，例如可在转盘10圆筒形壁上设一个或多个间隙或开口G1。间隙G1可以邻近于转盘的表面11，以便有效地排放经过处理的砂。

图8至11表示本发明的第三实施例。第三实施例的装置与第二实施例的装置相似，但是区别在于，转盘10通过连接装置30连接于转轴4，使转盘10可在垂向上向着或背离容器13移动。如图9所示，连接装置30包括由花键31和花键套32构成的花键连接装置30，花键31是在轴4远端即上端上形成的，花键套32上端固定地安装于转盘10的底部上。转盘10安装在连接装置30上，使转盘10可垂向移动。螺簧34设置在转盘10和转轴4之间。螺簧34的主要部分设置在转轴4上端形成的空腔33中。螺簧34最好是适于支承转盘10，花键套32和容器13和转盘10中的砂的螺簧，而且适于使容器13和转盘10之间形成一个0.1至0.5mm的缝38。

图2中用于控制压板20的压力的装置用在本实施例中。压板20可从图10所示位置降至一需要的位置，如在容器13下端的高度上的位置或稍高于该下端的位置。当降下压板20以压挤容器13中的砂S时，容器中的砂S压挤在转盘10中的砂的表面11上，从而向下推转盘10。因此，当螺簧34如图11所示压缩时，在容器和转盘之间形成一个大于缝38的间隙G。在容器和转盘中的用过的砂在表面11的区域受到摩擦，经过处理的砂借助转盘的离心力从间隙G排放到滑槽21上。

当容器13中的全部或几乎全部砂被处理之后，活塞杆19抬升，转盘10由于压缩螺簧34的作用返回至其原来的位置。

在第三实施例中，螺簧34可由一气缸替代。

图12至15表示本发明装置的第四实施例。第四实施例的装置类似于第二实施例的装置，但其结构的不同之处在于，在容器13和转盘10的外部形成环形槽。

如图12和13所示，转盘10的外部具有一条盛放用过的砂的环形槽45。同样，如图12和14所示，中空圆筒形容器13将用过的砂盛放在容器13的圆筒形内壁46和圆筒形外壁47之间形成一条周向槽48中。容器13的周向槽48面对转盘10的环形槽45。由内壁46包围的容器13的中心部分是空的，如图12所示，然而，如果需要，它也可以是实心的。圆筒形外壁47的高度小于圆筒形内壁46的高度，因此，在外壁46和转盘10之间可形成环形间隙G。内壁46的下端可以和转盘10的上表面相接触。间隙G设置得邻近于转盘10的环形槽45中的砂和容器13的周向槽48中的砂相互接触的转盘表面11。外壁47借助多个连接件49连接于内壁。

当驱动转盘10且降下圆形压板43时，容器13和转盘10中的砂受挤压并在表面11相互摩擦，砂从间隙G排放到滑槽21上。

如图15所示，外壁47的高度可以和内壁46的高度相同，因而内、外壁的下端都接触转盘10。在这种情况下，在转盘10的邻近于环形槽45的外部形成一间隙或开口G1以排放经过处理的砂。

图16和17表示本发明装置的第五实施例。在第五实施例中，盛放用过的砂的容器由驱动装置相对于一构件转动，所述构件具有一个接触在容器中的用过的砂的表面。

在图16中，一构件54定位在需要的高度上。构件54固定在缸56的活塞杆55上，缸56安装在框架1的下框1C上。构件54可处于图16所示的常位上，但是，当需要保养构件表面11和/或构件本身时，通过启动缸56也可降下构件54。构件54是不可转动的。

用于盛放用过的砂的容器13通过轴承57可转动地安装在框架1的中框1A上。一齿轮58装在容器13的外壁上。如图16和17所示，多块板59安装在容器13的内、下部。板59当容器转动时有助于容器中的砂的转动。驱动装置60也安装在中框1A上。驱动装置包括一个电机3和安装在电机3输出轴8上的一带齿飞轮61。带齿飞轮61与装在容器13上的齿轮58啮合。容器13的位置使得当构件54处于常位时，在容器13的下端和构件54的表面11之间形成间隙G。在本实施例的压挤装置17中，压板20通过一轴承(未画出)可转动地安装在缸18的活塞杆19上，因此，当由驱动装置60驱动时，压板20可与容器13中的砂一起转动。

当电机3被驱动而使容器13与其中的砂一块儿转动且降下压板20以压挤容器中的砂时，砂以恒定的压力压挤构件54的表面11。经过处理的砂借助容器的离心力从间隙G排放在滑槽21上。

第五实施例与第一实施例相似，两者之间的主要区别在于件10，54或容器13中哪一个被转动。

本专业的技术人员懂得上述各实施例只是为了进行描述，而并非为了限定，实施本发明时可对各实施例作出各种变化而并不超出本发明的范围。

Claims (12)

1.一种用于从用过的砂的表面清除附着物以便再循环用过的砂的装置，它包括：

一个用于盛放用过的砂的容器，所述容器有一个底部开口；

用于向下挤压容器中的砂的压挤装置；

一个放置在所述容器的底部开口下面的转盘，所述转盘具有一个接触容器中的砂的表面；

用于驱动所述转盘的装置；以及

邻近于所述转盘表面设置以排放经过处理的砂的间隙。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述接触容器中砂的转盘表面包括磨料。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述转盘具有一个敞开的空腔，其用于盛放用过的砂，而且转盘具有的所述接触容器中的砂的表面是转盘中盛放的用过的砂的表面。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：在所述转盘中设有防止转盘中的砂转动的件。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述容器中设有防止容器中的砂转动的件。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：还设有用于开、闭所述间隙的装置。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述用于驱动转盘的装置包括一电机，所述压挤装置包括一个设有液压回路的缸，所述装置还包括：

一个检测器，其用于检测电机的功率或电流的值；

一个压力控制阀，其用于控制所述液压回路的缸的输出；以及

一个输入/输出控制器，其电气连接于所述检测器和所述压力控制阀，所述控制器接收来自所述检测器的作为输入信号的测出值，并向所述压力控制阀发送一个相应于计算结果的输出信号，使所述测出值变成预定的恒定值。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述转盘和所述用于驱动转盘的装置借助花键连接装置相互连接，一弹簧设置在所述转盘和所述用于驱动转盘的装置之间。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：在所述压挤装置压挤所述容器中的用过的砂之前，在所述容器和所述转盘之间形成一条0.1至0.5mm的缝。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述容器具有一条周向槽，在该周向槽中盛放用过的砂。

11.一种用于机械式清除用过的砂表面上的附着物以便再循环所述砂的方法，所述方法包括以下步骤：

设置一个转盘，该转盘具有一个表面，该表面在具有底部开口的一个容器的下面，所述容器中盛放用过的砂，因而容器中的用过的砂可以接触所述转盘表面；

邻近于所述转盘表面设置一个间隙；

将待处理的用过的砂送入所述容器；

向下压挤在所述容器中的用过的砂，同时驱动所述转盘以便由所述转盘表面摩擦用过的砂，从而清除用过的砂上的附着物，并借助所述转盘的离心力从所述间隙排放经过处理的砂。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：转盘所具有的所述接触容器中的砂的表面是转盘中盛放的用过的砂的表面。

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