CN107107165A - 型芯砂再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回转炉式型芯砂再生装置以及将该装置小型化的分批式型芯砂再生装置，该回转炉式型芯砂再生装置由旋转筒、向旋转筒内送入火焰的燃烧器、使旋转筒旋转的马达、支承旋转筒的前后的框架和辊、以及搭载这些部件的架台构成，从旋转筒的后方开始，具有使用后型芯砂投入口、排气筒、接下来是预备加热筒，在前方具有再生型芯砂取出口，旋转筒的前末端部与燃烧器直接连结，在旋转筒的内壁上，朝向前方从水平面稍稍朝下地附设有将旋转筒的底部的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散并向前方输送的型芯砂抛扬板，进而在旋转筒的前方内侧，设置有开设了供型芯砂和来自燃烧器的火焰通过的通过孔的燃烧筒，使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口投入旋转筒内，在被型芯砂抛扬板重复抛扬而上升、落下、分散并且向前方移动的同时，通过旋转筒内的预备加热筒，进而由燃烧筒使附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融，并向再生型芯砂取出口输送。

Description

型芯砂再生装置

技术领域

本发明涉及对使用后型芯砂进行再生的装置。

背景技术

所谓型芯（core），特别地是指在制作在内部具有复杂的空洞的铸件时，作为相当于空洞的部分而插入铸模之中的砂模，将砂放入模架而制作。

在被称为主模的铸模之中，放入型芯，通过流入铁等熔融金属来使金属固化成形，最后将型芯破坏，由此制作复杂的形状。例如，铁的熔融温度约为1500℃，为了耐受如此高温而使用特殊的组成的砂，在半冷却后，施加冲击来破坏型芯并取出砂。因此，型芯每一个全部为消耗品。型芯所使用的砂限定为既定的种类、大小等，型芯所要求的特性为，（1）耐热性高（2）气体产生量少，具有排气性（3）砂破坏性优异（4）成本低廉。型芯砂现在主要从澳大利亚进口。

型芯是将既定的砂与粘接剂（以下，为粘合剂）混合并放入模架，借助加热等成形来制作的。型芯是消耗品，使用过的型芯被粉碎而成为砂状。但是，型芯所使用的砂需要既定的种类和粒度，其单价也是某种程度的昂贵，因此需要对作为型芯使用过一次的砂进行再利用，换言之再生。但是，在使用后型芯砂的表面附着有粘合剂，因此为了再生，需要将附着的粘合剂除去。粘合剂的除去存在像后述那样借助机械性、物理性作用的方法或借助燃烧等的方法。在粘合剂中存在机系和无机系的粘合剂，现在大多使用有机系的粘合剂，但由于挥发性有机化合物（VOC）的影响，也开始使用无机系粘合剂。

在进行燃烧来除去粘合剂的方法中，无机系的粘合剂的熔点比有机系的粘合剂的熔点高，与有机系的粘合剂相比难以除去。在目前为止的型芯砂的再生装置中，无机系粘合剂有在砂间产生硅丝而成为无法再生的状态的情况。

本申请发明人的居住地域存在很多输送机制造商，其相关技术也逐渐发展。在这样的环境下，本申请发明人作为一项业务，进行对型芯砂和粘合剂进行搅拌混合的所谓的混炼搅拌机及其相关装置等的制造销售。

为了解决上述问题，本申请发明人不仅进行了有机系粘合剂的使用后型芯砂的再生装置的试制，而且进行了无机系粘合剂的使用后型芯砂的再生装置的试制。

本申请发明人着眼于无机系粘合剂的熔点比有机系粘合剂的熔点高，留意提高燃烧温度、均匀地燃烧粉碎的使用后型芯砂的表面、不与燃烧器的火焰直接接触。

而且，作为尝试错误的结果，本申请发明人发明了回转炉式的型芯砂再生装置，在日本平成27年11月27日（2015年11月27日）提出了专利申请（日本特愿2015-231682，以下记为先申请）。

涉及先申请的发明的回转炉式型芯砂再生装置在进行了生产销售并被型芯生产公司等开始使用后，在听闻其效果而参观学习本装置的业界相关人员之间成为话题。从这些业界相关人员那里，本申请发明人听到了“因为施工现场的关系，没有稍微紧凑的型芯砂再生装置吗”、“没有能够短时间再生且节能的型芯砂再生装置吗”等声音。

因此，本申请发明人将先申请的型芯砂再生装置小型化，发明了能够在短时间内将使用后型芯砂再生的节能型的分批式型芯砂再生装置，在日本平成28年1月27日（2016年1月27日）提出了专利申请（日本特愿2016-013869，以下记为后申请）。

本申请将涉及先申请的发明作为第1方案至第6方案，并将涉及后申请的发明作为第7方案至第13方案而进行汇总。

作为与型芯砂的再生方法相关的现有技术文献，看到有以下这样的文献等：

一种使用后的铸件砂的再生方法，在对铸造后铸模进行解离并进一步粉碎从而将使用后的铸件砂分离成单个的砂粒子后，对该砂粒子施加足以将覆盖其外表面的粘接剂物质破碎的机械冲击，再对其进行水洗，此外还将由静电产生的带电附着于砂粒子的部分全部实质地从该砂粒子除去，由此进行再生（专利文献1），

一种铸件砂的再生方法，由下述工序构成：将黑砂焙烧而使附着在该黑砂的表面的未燃烧的膨润土等无机物变性为磁性体的焙烧工序；用磨石将由前述焙烧工序处理的黑砂的表层的磁性体层剥离的剥离工序；以及对由前述剥离工序剥离的磁性体使用磁力从黑砂分离而得到再生砂的磁选工序（专利文献2），

一种固熔炉，该固熔炉将借助具备砂型芯的模具铸造的铝铸造件固熔，构成为，具备：设有供铸造后的、除砂前的铸造件投入的投入口的第一热处理炉；设有排出口的第二热处理炉；设置在第一热处理炉和第二热处理炉之间的闸门；从投入口到排出口搬送铸造件的铸造件搬送用输送带；以及设于第一热处理炉内的铸造件搬送用输送带的下方的砂搬送用输送带，铸造件搬送用输送带的载置铸造件的面具有网孔状构造，使砂型芯被破坏时的型芯砂向下方通过，落下至砂搬送用输送带上（专利文献3），

一种制造过程所使用的铸件砂的再生方法，其特征在于，包含如下这样的工序：准备具有转子和配置在其中的打击机构的滚筒，将砂向上述滚筒内装填各批量，将砂暴露于高密度的打击、剪断以及摩擦的力，为了使力的强度适合石英粒子的清洗所需要的力，调节滚筒和转子中的至少一个的可变旋转速度（专利文献4）。

专利文献1：日本特开平8-243682号公报。

专利文献2：日本特开平6-170485号公报。

专利文献3：日本特开2013ー146741号公报。

专利文献4：日本特开平6-63691号公报。

专利文献1、专利文献2是借助机械性、物理性作用的使用后的铸件砂的再生方法，有因型芯砂、粘合剂的种类而难以进行再生的情况。专利文献3是固熔炉，其构成为，载置铸造件的面具有网孔状构造，使砂型芯被破坏时的型芯砂向下方通过并落下至砂搬送用输送带上，并没有表示使用后型芯砂的具体的再生方法。另外，专利文献4是借助物理性作用的铸件砂的再生方法，而不是利用热的再生装置。

发明内容

本申请所要解决的问题在于，提供有效地对使用无机系或有机系粘合剂的使用后型芯砂进行再生的设备。

第1方案为一种回转炉式型芯砂再生装置，该回转炉式型芯砂再生装置由旋转筒、向旋转筒内送入火焰的燃烧器、使旋转筒旋转的马达、支承旋转筒的前后的框架和辊、以及搭载这些部件的架台构成，从旋转筒的后方开始，具有使用后型芯砂投入口、排气筒、接下来是预备加热筒，在前方具有再生型芯砂取出口，旋转筒的前末端部与燃烧器直接连结，在旋转筒的内侧面上，朝向前方从水平面稍稍朝下地附设有将旋转筒的底部的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散并向前方输送的型芯砂抛扬板，进而在旋转筒的前方内侧，设置有开设了供型芯砂和来自燃烧器的火焰通过的通过孔的燃烧筒，使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口投入旋转筒内，在借助型芯砂抛扬板重复抛扬而上升、落下、分散并且向前方移动的同时，通过旋转筒内的预备加热筒，进而由燃烧筒使附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融，并向再生型芯砂取出口输送。

图1、图2表示回转炉式型芯砂再生装置1的正面和右侧面的概略图。旋转筒3被后框架2、前框架6、辊51支承，并搭载于架台7。马达5的旋转经由辊51而使旋转筒3旋转。就旋转筒3的前后方向而言，将使用后型芯砂投入口21部分作为后方，将再生型芯砂取出口部分61作为前方。型芯砂在使用后型芯砂投入口21中是使用后型芯砂，在旋转筒3内是再生中的型芯砂，在再生型芯砂取出口61中则成为再生型芯砂。此外，图1、图2是概略图，没有记载将马达和辊相连的旋转轴等部件（以下相同）。

在回转炉式型芯砂再生装置1中，旋转筒3、燃烧筒32、排气筒22、预备加热筒31的“筒”这一用语是指中心为空洞的形状，在筒上存在侧面和相对于该筒的中心线垂直地分断的截面，也存在将侧面和截面的某一个或将侧面和截面配合地称为壁面或单纯地称为壁的情况。

从使用后型芯砂投入口21投入至旋转筒3的使用后型芯砂借助附设于旋转的旋转筒3的内侧面的型芯砂抛扬板33被抛扬，被运向上方并落下从而分散，同时在预备加热筒31内被加热，并且借助具有朝向前方从水平面稍稍朝下的倾斜的型芯砂抛扬板33，向前方移动。在重复进行这些动作的同时，型芯砂进入燃烧筒32，并在借助型芯砂抛扬板33重复抛扬而上升、落下、分散的同时多次通过燃烧筒32的通过孔34或表面，从而将附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融而除去，并运向再生型芯砂取出口61。

型芯砂抛扬板33是第1方案的一个特征。型芯砂抛扬板33从旋转筒3的水平面朝向前方并从水平面稍稍朝下地直线状地附设于旋转筒3的内侧面。型芯砂抛扬板33为コ字型，借助旋转筒3的旋转，将旋转筒3的底部的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散。使用后型芯砂即使已经被粉碎，但在细小砂的每1粒的表面仍附着有粘合剂，若触碰则可以发现仍具有粘着性。还存在该附着有粘合剂的使用后型芯砂成为小的砂块的情况。因此，借助旋转筒3的旋转和型芯砂抛扬板33，将处于旋转筒3的底部的使用后型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散，从而将型芯砂粉碎成一粒一粒的细小的砂。而且，燃烧器4的热有效地传递至型芯砂的表面，使附着于表面的粘合剂燃烧、熔融。

在图2中，型芯砂抛扬板33有4块，其截面为コ字型，但只要随着旋转筒3的旋转足以将型芯砂有效地抛扬而使其上升、落下、分散，并不限定于コ字型，不论形状如何，进而也不论型芯砂抛扬板33的附设数量如何。

另外，型芯砂抛扬板33并不需要像图1那样在旋转筒3内从后方到前方呈一根直线状，也可以是较短地分区间断的形状。

使用回转炉式型芯砂再生装置1对使用后型芯砂进行再生，需要约20分钟。因此，将型芯砂抛扬板33的相对于水平面的向前方的朝下倾斜角度试制成约5度，但该角度任意。对使用后型芯砂进行再生的时间因粘合剂的种类而不同，并不限定为约20分钟。

使用回转炉式的原因是使用使加热的物质直接与燃料或加热气体接触的窑（炉），在旋转炉的同时进行使用后型芯砂的再生。回转炉用于水泥的生产、垃圾的焚烧等。

在使用回转炉式型芯砂再生装置1的情况下，有机系粘合剂能够燃烧并除去，但无机系粘合剂在再生型芯砂中残留有细粒状的硅球。但是，即使残留有该硅球，作为型芯砂也能够充分地再利用。

接着，第2方案是如第1方案所述的回转炉式型芯砂再生装置，在旋转筒的内侧面附设供型芯砂暂时滞留的型芯砂保持板。

在图3以及图4中，表示在旋转筒3的内侧面附设了第2方案的型芯砂保持板36的从截面和正面的配置概略图。

为了对使用后型芯砂进行再生，需要借助型芯砂抛扬板33重复进行抛扬而使其上升、落下、分散，需要前述那样的既定时间。位于旋转筒3内的底部的型芯砂并没有全部被型芯砂抛扬板33抛扬，而是还有在底部残留的型芯砂。为了使该残留的型芯砂暂时滞留，借助旋转筒3的旋转运送到上方并落下，并被型芯砂抛扬板33抛扬，而将型芯砂保持板36附设在旋转筒3的内侧面。

型芯砂保持板36并不像型芯砂抛扬板33那样长，而是在旋转筒3的内侧面的型芯砂抛扬板33之间，相对于型芯砂的移动方向大致垂直地附设多个。之所以大致垂直，是因为为了使型芯砂向前方移动，而可以设置缓缓的倾斜。

型芯砂保持板36相对于与型芯砂的移动相反的方向即相对于后方做成U字型，也可以做成容易暂时滞留型芯砂的形状，但形状任意。

接着，第3方案是如第1方案或第2方案中任一方案所述的回转炉式型芯砂再生装置，将设有通过孔的燃烧筒同心圆状地多层地设置。

图5是各种燃烧筒32和通过孔34的概略图，图6是燃烧器4和燃烧筒32的配置概略图。

燃烧筒32的通过孔34不仅具有促进来自燃烧器4的燃料的完全燃烧的功能，还具有如下功能：使被型芯砂抛扬板33抛扬而上升、落下、分散的型芯砂通过燃烧筒32的通过孔34，或与燃烧筒32的表面接触，从而使其燃烧、熔融。并不是由1个筒构成该燃烧筒32，而是同心圆状地做成2层、3层和多层，由此能够进一步增加该效果。

在图6中，就燃烧筒32而言，设置有直径细的长燃烧筒，且在其外侧同心圆状地分离地设置有2个直径粗的短燃烧筒，燃烧筒32形成为2层。

此外，不论气体燃料、液体燃料，燃烧器4都能够使用。

接着，第4方案是如第1方案至第3方案中任一方案所述的回转炉式型芯砂再生装置，能够调整旋转筒的转速。

根据粘合剂的种类或附着量，再生作业时间不同，在该再生作业中，使用后型芯砂被抛扬而上升、落下、分散，粘合剂被燃烧、熔融。回转炉式型芯砂再生装置1的型芯砂抛扬板33从旋转筒3的后方朝向前方从水平面稍稍朝下地附设于旋转筒3的内侧面，使得使用后型芯砂被向前方输送。因此，借助旋转筒3的转速的增减，再生作业时间能够缩短或延长。转速的调整一般情况下由与马达5连动的控制盘8进行，但并不限于此。

接着，第5方案是如第1方案至第4方案中任一方案所述的回转炉式型芯砂再生装置，能够调整旋转筒的倾斜角度。

像第4方案那样，借助旋转筒3的转速的增减，能够改变再生作业时间。但是，考虑到仅通过这种方式会有难以进行再生作业时间的调整的情况，而使旋转筒3具有调整其自身的倾斜角度的功能。在图1中，在架台7的后方脚部安装有用于改变旋转筒3的倾斜的高度调整夹具72。

接着，第6方案是如第1方案至第5方案中任一方案所述的回转炉式型芯砂再生装置，在旋转筒的壁面上设置有隔热件。

回转炉式型芯砂再生装置1在燃烧筒32内部，达到约700~800℃，设有燃烧筒32的旋转筒3的外壁温度也成为相当程度的高温，在作业者触碰到的情况下可能会造成烫伤。另外，为了能量的效率化，当然也要进行隔热施工。旋转筒3成为具有外壁和内壁的2重构造并在其间装入隔热件35。

附带说明，在回转炉式型芯砂再生装置1中，将热电偶等温度传感器安装在旋转筒3内，根据其信号，控制燃烧器4的燃料供给量，也能够将旋转筒3内的温度维持在设定范围内。另外，旋转筒3内的温度为700℃~800℃，对旋转筒3的内壁、燃烧筒32使用耐热不锈钢。

接着，第7方案是一种分批式型芯砂再生装置，该分批式型芯砂再生装置由分批筒、向分批筒内部输送火焰的燃烧器、使设置于分批筒的内部的燃烧筒和旋转筒旋转的马达、以及搭载这些部件的架台构成，在分批筒中设置有排气筒，另外，分批筒的一个截面与燃烧器直接连结，另一个截面供与马达连动的旋转轴通过，在分批筒内部的旋转轴上，同心圆状地安装有燃烧筒和旋转筒，在旋转筒的内侧面上附设有型芯砂抛扬板，借助旋转轴的旋转，附设于旋转筒的型芯砂抛扬板将从设置于分批筒的使用后型芯砂投入口投入的滞留于分批筒的底面的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散，并且由相同地借助旋转轴的旋转而旋转的开设有通过孔的燃烧筒，使附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融，以既定时间重复以上一系列的作业，对型芯砂进行再生，并从设置于分批筒的再生型芯砂取出口取出再生型芯砂。

第7方案的分批式型芯砂再生装置是关于如前所述的第1方案的回转炉式型芯砂再生装置，本申请发明人从业界相关人员那里听到“因为施工现场的关系，没有稍微紧凑的型芯砂再生装置吗”、“没有能够短时间再生且节能的型芯砂再生装置吗”等声音后，做出的发明。

就第7方案的分批式型芯砂再生装置和第1方案的回转炉式型芯砂再生装置中的使用后型芯砂而言，在采用以下再生作业的点上是相同的：借助型芯砂抛扬板重复抛扬而上升、落下、分散，同时多次通过燃烧筒的通过孔或表面，将附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融而除去。

但是，前者的分批式型芯砂再生装置在从使用后型芯砂投入口将既定量的使用后型芯砂投入分批筒、进行既定时间的再生作业、将再生的型芯砂从设置于分批筒的再生型芯砂取出口取出这一点上，与连续地将使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口投入旋转筒内来进行型芯砂再生作业并向再生型芯砂取出口输送的回转炉式型芯砂再生装置不同。

因此，前者的分批式型芯砂再生装置与后者相比，旋转筒、型芯砂抛扬板缩短而成为小型的装置，进而，使用后型芯砂投入口、再生型芯砂取出口在再生作业中关闭，从而变得节能。

此外，从图14到图21的分批式型芯砂再生装置10的各图、各照片的部件、部位等的名称所带的编号为了与回转炉式型芯砂再生装置中的部件、部位等的名称所带的编号容易地区分，除了对回转炉型型芯砂再生装置标记的1和对分批式型芯砂再生装置标记的10之外，在前面添加1。参照“附图标记说明”。但是，若为相同用语，则虽然形状等不同，但两者关于功能、用途等相同。

另外，第7方案的分批式型芯砂再生装置是以下的构造。

作为分批筒、燃烧筒、旋转筒使用“筒”这一用语，分批式型芯砂再生装置中的筒意味着中心为空洞的圆筒的形状。圆筒具有侧面和沿着圆筒的中心线垂直地分断的截面，也存在将侧面和截面的某一个或将侧面和截面配合地称为壁面或单纯地成为壁的情况。

所谓分批筒、燃烧筒、旋转筒的中心是指截面的中心。但是，排气筒并不限于圆筒。

图14表示分批式型芯砂再生装置10的配置概略图。分批筒12被固定，在分批筒12的内部，燃烧筒13和旋转筒14同心圆状地安装于旋转轴161，燃烧筒13和旋转筒14能够旋转。燃烧筒13安装于旋转筒14的内侧。之所以在燃烧筒13上开设有通过孔131，是为了使型芯砂通过，以及使燃烧器15的燃烧接近完全燃烧。

通过分批筒12的一个截面的旋转轴161被旋转轴承163支承，马达16的旋转经由驱动带162而使燃烧筒13和旋转筒14旋转。分批筒12的另一截面经由燃烧盖151而与燃烧器15直接连结。

分批筒12还附设有其他的排气筒121、使用后型芯砂投入口122、再生型芯砂取出口123、热电偶171。

在图14中，表示分批筒12内的内部的配置，因此没有记载使用后型芯砂投入口122。但是，在图18中示出使用后型芯砂投入口122。另外，图15的隔热件127记载为覆盖分批筒12的整体，但这是为了确保安全性、提高节能，在燃烧器15的周围附设燃烧盖151，并在其外壁上安装隔热件。这样的隔热施工为了安全而不留间隙（以下相同）。

使用后型芯砂即使已经被粉碎，但在细小砂的每1粒的表面仍附着有粘合剂，若触碰则可以发现仍具有粘着性。也存在该附着有粘合剂的使用后型芯砂成为小的砂块的情况。若将使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口122投入分批筒12内，则滞留在分批筒12的底面。该型芯砂被附设于旋转的旋转筒14的型芯砂抛扬板141抛扬而上升、落下、分散。落下、分散的型芯砂通过被燃烧器15加热的燃烧筒13的通过孔131或燃烧筒13的表面，从而将附着在使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融并除去，并再次落下至分批筒的底部而滞留。型芯砂抛扬板141将该型芯砂抛扬，进而以既定时间重复相同作业，附着在使用后型芯砂的表面的粘合剂被除去。

此外，之所以不将滞留于分批筒12的底面的型芯砂称为使用后型芯砂而是称为型芯砂，是因为也包含重复被抛扬而上升、落下、分散并且燃烧、熔融、从而除去了粘合剂的型芯砂。

在使用第7方案的分批式型芯砂再生装置10的情况下，有机系粘合剂能够燃烧并除去，但无机系粘合剂在再生型芯砂中作为细粒状的硅球残留。但是，通过实验证明，即使残留该硅球也能够作为型芯砂而充分地再利用，这一点与回转炉式型芯砂再生装置1相同。

接着，第8方案是如第7方案所述的分批式型芯砂再生装置，为了使安装于旋转轴的型芯砂抛扬板不与分批筒的底部接触且将型芯砂有效地抛扬，将旋转筒的中心位置设于下述这样的位置：在通过分批筒的中心的铅垂线上，比分批筒的中心下降既定的距离。

旋转筒14、燃烧筒13同心圆状地安装于旋转轴161，旋转筒14、燃烧筒13的中心132、142位于旋转轴161的中心线上。燃烧筒13、旋转筒14、分批筒12的截面的直径依次变大，若将它们的中心设在相同位置，则型芯砂抛扬板141从分批筒12的底部离开，型芯砂抛扬板141不能将滞留在分批筒12的底部的型芯砂有效地抛扬。另一方面，型芯砂抛扬板141与分批筒12的底面接触会成为破损的原因。因此，将旋转轴161的位置设置在比分批筒的中心125靠下方的位置，将旋转筒的中心142的位置设于下述这样的位置：在通过分批筒的中心125的铅垂线126上，比分批筒的中心125下降既定的距离。此外，燃烧筒13也安装于旋转轴161，燃烧筒的中心132也下降既定的距离。

图15表示分批筒12的内部的主视概略图，图16表示截面概略图。燃烧筒13以及旋转筒14安装于旋转轴161，燃烧筒13与燃烧器15直接连结，在燃烧筒13的外侧，旋转筒14以旋转轴161为中心同心圆状地安装，并收纳于固定在架台框架18上的分批筒12。

如图16所示，旋转轴161的中心线上的燃烧筒的中心132以及旋转筒的中心142在通过分批筒12的中心的铅垂线126上，位于比分批筒的中心125低的位置。下降图16的“L”的距离。而且附设于旋转筒14的型芯砂抛扬板141不与分批筒12的底部接触，从而形成有用于有效地将型芯砂抛扬的间隙。

分批筒12的内部为700℃~800℃，考虑到分批筒12和旋转筒14的热膨胀来确定“L”的距离。此外，在图16中，コ字型的型芯砂抛扬板141在旋转筒14中附设有12个，但只要具有将型芯砂有效地抛扬而使其上升、落下、分散的功能就足够，并不限定于コ字型，进而附设于旋转筒14的型芯砂抛扬板141的数量也任意。

接着，第9方案是如第7方案或第8方案中任一方案所述的分批式型芯砂再生装置，将分批筒内的开设有通过孔的燃烧筒同心圆状地多层地安装在旋转轴上。

燃烧筒13开设有通过孔131，并具有在型芯砂通过通过孔131或与燃烧筒13的表面接触的同时将附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂除去的功能，和使燃烧器15接近完全燃烧的功能。为了进一步提高该功能，在旋转筒14的内侧以旋转轴161为中心同心圆状地多层地安装开设有通过孔131的燃烧筒13。理由与第3方案相同。

接着，第10方案是如第7方案至第9方案中任一方案所述的分批式型芯砂再生装置，能够调整分批筒内的燃烧筒和旋转筒的转速。

分批式型芯砂再生装置10通过使分批筒等的容量变化而能够一次对50Kg到500Kg的使用后型芯砂进行再生。存在有机系以及无机系的粘合剂，对应粘合剂的种类，改变旋转筒14以及燃烧筒13的旋转速度，由此能够有效地进行再生。因此，使燃烧筒13和旋转筒14的转速变化。此外，即使旋转轴161相同，虽然没有图示，但也能够借助安装于旋转轴161的可变设备来使燃烧筒13和旋转筒14的转速变化。

接着，第11方案是如第7方案至第10方案中任一方案所述的分批式型芯砂再生装置，能够调整分批筒内的温度。

如前述那样，粘合剂存在很多种类，为了将附着于使用后型芯砂的粘合剂除去，在合适的温度下进行再生也是重要的。在图14中，在分批筒12的上部安装热电偶171，将其信号发送至内置于控制盘17的未图示的微型计算机，根据其结果来调整燃烧器15的燃料的供给量。但是，分批筒12内的温度的调整并不限于该方法，只要能够进行顺序控制等温度控制就足够。

接着，第12方案是如第7方案至第11方案中任一方案所述的分批式型芯砂再生装置，在分批筒上设置有防爆门。

在分批筒12上设置有排气筒121，但接近密闭状态，且在粘合剂中含有有机物等，存在爆炸而危及作业者和周边的可能。因此，为了安全而设有防爆门124。

接着，第13方案是如第7方案至第12方案中任一方案所述的分批式型芯砂再生装置，在分批筒的壁面上设置有隔热件。

分批式型芯砂再生装置10在分批筒12内部为约700-800℃，分批筒12的外面温度也为相当程度的高温，在作业者触碰的情况下存在烫伤等的可能。另外，为了能量的效率化，当然需要进行隔热施工。分批筒12为具有外壁和内壁的2层构造，并在其间装入隔热件127。如前所述，隔热施工为了安全而没有间隙。理由与第6方案相同。

第1方案提供对使用了无机系或有机系粘合剂的使用后型芯砂有效地进行再生的设备。特别地，借助设置于旋转筒内的型芯砂抛扬板和燃烧筒来发挥该效果。第2方案使型芯砂抛扬板的作用进一步效率化。

第3方案对燃烧器的完全燃烧化和使用后型芯砂的燃烧、熔融有效果。第4方案能够根据粘合剂的种类适当地调整再生作业时间，第5方案在仅利用第4方案的再生作业时间的调整困难的情况下使倾斜角度变化来调整再生作业时间。第6方案是为了作业的安全、作业环境的提高、以及进一步节能。

第7方案提供对使用了无机系或有机系粘合剂的使用后型芯砂有效地进行再生的设备。特别地，与先申请（日本特愿2015-231682）的回转炉式型芯砂再生装置相比，设置面积少，分批筒被密闭而热的放出少从而是节能型，制造成本也低廉。

第8方案至第11方案是用于对使用后型芯砂有效地进行再生的方案，第12方案、第13方案的目的在于安全、节能等。

附图说明

图1是回转炉式型芯砂再生装置的主视概略图。

图2是回转炉式型芯砂再生装置的右视概略图。

图3是回转炉式型芯砂再生装置的旋转筒的附设有型芯砂保持板的截面的配置概略图。

图4是回转炉式型芯砂再生装置的旋转筒的从附设有型芯砂保持板的正面观察的配置概略图。

图5是回转炉式型芯砂再生装置的各种燃烧筒和通过孔的概略图。

图6是回转炉式型芯砂再生装置的燃烧器和燃烧筒的概略图。

图7是回转炉式型芯砂再生装置的型芯砂再生装置的试制品的照片。

图8是用于使回转炉式型芯砂再生装置的旋转筒旋转的马达和辊的照片。

图9是回转炉式型芯砂再生装置的前框架和燃烧器的照片。

图10是拆下回转炉式型芯砂再生装置的燃烧器时的前框架的照片。

图11是从回转炉式型芯砂再生装置的前框架观察的旋转筒内部的照片。

图12是与图11相同地从前框架观察的旋转筒内部的照片。

图13是使用后型芯砂和通过回转炉式型芯砂再生装置的再生后型芯砂的照片。

图14是分批式型芯砂再生装置的配置概略图。

图15是分批筒内的主视概略图。

图16是分批筒内的截面概略图。

图17是分批式型芯砂再生装置的基本俯视图。

图18是分批式型芯砂再生装置的基本主视图。

图19是分批式型芯砂再生装置的基本左视图。

图20是分批式型芯砂再生装置的试制中途的主视照片。

图21是分批式型芯砂再生装置的试制中途的左视照片。

具体实施方式

以下表示本申请的实施例。

实施例1

图1至图13是关于回转炉式型芯砂再生装置1的图和照片。

图7表示回转炉式型芯砂再生装置1的试制品。图7是相对于图1的主视概略图从背面观察的图，前后相反。在料斗71内准备的使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口21投入后框架2内的旋转筒3。使用后型芯砂从图7的左侧向有燃烧器4的右侧，在旋转筒3内，借助型芯砂抛扬板33重复抛扬而上升、落下、分散，同时通过位于旋转筒3内的燃烧筒32的通过孔34或表面，附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂被燃烧、熔融并除去，被从前框架6内向再生型芯砂取出口61运送。控制盘8控制型芯砂再生装置的启动、停止、旋转筒3的转速等。该装置搭载在架台7上。此外，排气筒22虽未图示，但考虑到环境，在其延长线上设置多级的除尘装置。

图8是用于使旋转筒旋转的马达5和辊51的照片。马达5朝向前方位于左侧的架台上，因此在图1中表示而在图7中没有表示。马达5的旋转力传递至辊51而使旋转筒3旋转。此外，在马达5的一部分上贴有商标，因此将该部分消去。

实施例2

图9是前框架6和燃烧器4的配置照片。在前框架6的下方有再生型芯砂取出口61。

图10是将燃烧器4拆下时的前框架6的照片，图11是从前框架6观察的旋转筒3的内部的照片。在旋转筒3的内部，设置有具有通过孔34的燃烧筒32。进而，图12表示旋转筒3内部的型芯砂抛扬板33和型芯砂保持板36的配置。

图12的A和B是改变拍摄位置而拍摄的照片。型芯砂抛扬板33使用C形钢，从旋转筒3的后方向前方延伸有多根。另外，型芯砂保持板36相对于旋转筒3内壁垂直地固定，使用U字型的形状。

实施例3

图13A是使用后型芯砂，图13B是通过回转炉式型芯砂再生装置1后的再生型芯砂。虽然不能从图13清楚地看出它们之间的差异，但就手指的触感而言，前者具有粘着性，与此相对后者干爽，所以能够容易地判断它们的异同。

实施例4

图14至图19是分批式型芯砂再生装置10的概略图，图17是俯视图，图18是主视图，图19是左视图。

在图17中，在分批筒12的上部设置有防爆门124。在使用后型芯砂的表面附着有含有有机溶剂等的粘合剂，分批筒12虽与排气筒121连结但是呈密闭状态，这是为了针对有机溶媒等的爆炸而配备并确保安全。图18的使用后型芯砂投入口122借助气缸128经由控制盘17被开闭。再生型芯砂取出口123也如图19所示地借助另1个气缸128经由控制盘17被开闭。

马达16的旋转经由驱动带162而使链轮164旋转，使连动的旋转轴161旋转，使燃烧筒13以及旋转筒14旋转，使附设于旋转筒14的型芯砂抛扬板141旋转。

实施例5

图20、图21是试制中途的分批式型芯砂再生装置10的照片，排气筒121、控制盘17等还未安装。与先申请（日本特愿2015-231682）的回转炉式型芯砂再生装置1相比，具有小型且不占地方的优点。

在图20中，在分批筒12的外侧安装有检查口181。另外，如图21所示，使用链条作为驱动带162。分批筒12内为700℃~800℃，分批筒12的内壁、旋转筒14、燃烧筒13使用耐热不锈钢。

使用后型芯砂被未图示的粉碎机粉碎，并集中于未图示的暂存箱，并在测量后将既定的量存放到未图示的存放箱。

在回转炉式型芯砂再生装置1中，存放于存放箱的使用后型芯砂被连续地投入使用后型芯砂投入口21，连续地进行再生。将燃烧器4点火，燃烧筒32、旋转筒3开始旋转，型芯砂抛扬板33旋转，将使用后型芯砂抛扬，而使其上升、落下、分散，并且由相同地旋转的开设有通过孔34的燃烧筒32使附着于表面的粘合剂燃烧、熔融并除去，以既定时间重复以上一系列的作业，输送至再生型芯砂取出口61且再生后的型芯砂落下至未图示的收纳箱。

在分批式型芯砂再生装置10中，打开使用后型芯砂投入口122，既定量的使用后型芯砂被投入至分批筒12。使用后型芯砂投入口122关闭，将燃烧器15点火，燃烧筒13、旋转筒14开始旋转，型芯砂抛扬板141旋转，将使用后型芯砂抛扬，而使其上升、落下、分散，并且由相同地旋转的开设有通过孔131的燃烧筒13使附着于表面的粘合剂燃烧、熔融并除去，以既定时间重复以上一系列的作业，在分批筒12内的温度保持700℃以上30分钟后，停止旋转轴161的旋转，打开再生型芯砂取出口123，再生后的型芯砂落下至未图示的收纳箱。

借助回转炉式型芯砂再生装置1或分批式型芯砂再生装置10再生的型芯砂成为高温，因此喷水进行冷却。这一系列的作业自动进行。

再生后的型芯砂装入柔性集装袋并配送给型芯制造商等。

此外，所谓保持700℃30分钟是再生条件的例示，根据粘合剂的种类，该温度和时间的条件不同。

生产上的可利用性

型芯是输送设备等精密部件的生产所不可欠缺的技术，型芯的良好与否对燃料消耗的影响很大。型芯砂不仅对粒度、材质有要求，每一粒的砂还需要带有圆角，虽然型芯每一个都是消耗品，但需要使用后型芯砂的再生。本申请的型芯砂再生装置具有使用无机系粘合剂的使用后型芯砂也能够再生的优点。在回转炉式型芯砂再生装置中，能够将使用后型芯砂连续地再生，在分批式型芯砂再生装置中，能够将粘合剂不同的型芯砂针对每个批次再生。这两者均与迄今为止的使用后型芯砂的再生装置不同，构造并不复杂，因此能够廉价地提供，期待有高需求。

此外，回转炉式型芯砂再生装置以及分批式型芯砂再生装置的部件、部位的名称使用相同的名称，但对它们标记的编号不同。这是为了便于说明两者的差异，另外，是由于本申请基于在日本提出的两个专利申请主张优先权，并作为一个专利提出申请。在两者中，各部件、部位等的名称若相同，则虽然形状不同，作用、用途相同。

附图标记说明

回转炉式型芯砂再生装置；2后框架；21使用后型芯砂投入口；22排气筒；3旋转筒；31预备加热筒；32燃烧筒；33型芯砂抛扬板；34通过孔；35隔热件；36型芯砂保持板；4燃烧器；5马达；51辊；6前框架；61再生型芯砂取出口；7架台；71料斗；72（架台的脚）高度调整夹具；8控制盘；10分批式型芯砂再生装置；12分批筒；121排气筒；122使用后型芯砂投入口；123再生型芯砂取出口；124防爆门；125分批筒的中心；126铅垂线；127隔热件；128气缸；13燃烧筒；131通过孔；132燃烧筒的中心；14旋转筒；141型芯砂抛扬板；142旋转筒的中心；15燃烧器；151燃烧盖；16马达；161旋转轴；162驱动带；163旋转轴承；164链轮；17控制盘；171热电偶；172回线；18架台框架；181检查口。

Claims (13)

1.一种回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

该回转炉式型芯砂再生装置由旋转筒、向旋转筒内送入火焰的燃烧器、使旋转筒旋转的马达、支承旋转筒的前后的框架和辊、以及搭载这些部件的架台构成，从旋转筒的后方开始，具有使用后型芯砂投入口、排气筒、接下来是预备加热筒，在前方具有再生型芯砂取出口，旋转筒的前末端部与燃烧器直接连结，在旋转筒的内侧面上，朝向前方从水平面稍稍朝下地附设有将旋转筒的底部的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散并向前方输送的型芯砂抛扬板，进而在旋转筒的前方内侧，设置有开设了供型芯砂和来自燃烧器的火焰通过的通过孔的燃烧筒，使用后型芯砂从使用后型芯砂投入口投入旋转筒内，在借助型芯砂抛扬板重复抛扬而上升、落下、分散并且向前方移动的同时，通过旋转筒内的预备加热筒，进而由燃烧筒使附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融，并向再生型芯砂取出口输送。

2.根据权利要求1所述的回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

在旋转筒的内侧面，附设有供型芯砂暂时滞留的型芯砂保持板。

3.根据权利要求1或2所述的回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

将设置有通过孔的燃烧筒同心圆状地多层地设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

能够调整旋转筒的转速。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

能够调整旋转筒的倾斜角度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的回转炉式型芯砂再生装置，其特征在于，

在旋转筒的壁面上设置有隔热件。

7.一种分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

该分批式型芯砂再生装置由分批筒、向分批筒内部输送火焰的燃烧器、使设置于分批筒的内部的燃烧筒和旋转筒旋转的马达、以及搭载这些部件的架台构成，在分批筒中设置有排气筒，另外，分批筒的一个截面与燃烧器直接连结，另一个截面供与马达连动的旋转轴通过，在分批筒内部的旋转轴上，同心圆状地安装有燃烧筒和旋转筒，在旋转筒的内侧面上附设有型芯砂抛扬板，借助旋转轴的旋转，附设于旋转筒的型芯砂抛扬板将从设置于分批筒的使用后型芯砂投入口投入的滞留于分批筒的底面的型芯砂抛扬而使其上升、落下、分散，并且由相同地借助旋转轴的旋转而旋转的开设有通过孔的燃烧筒，使附着于使用后型芯砂的表面的粘合剂燃烧、熔融，以既定时间重复以上一系列的作业，对型芯砂进行再生，并从设置于分批筒的再生型芯砂取出口取出再生型芯砂。

8.根据权利要求7所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

为了使安装于旋转轴的型芯砂抛扬板不与分批筒的底部接触且将型芯砂有效地抛扬，将旋转筒的中心位置设于下述这样的位置：在通过分批筒的中心的铅垂线上，比分批筒的中心下降既定的距离。

9.根据权利要求7或8所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

将分批筒内的开设有通过孔的燃烧筒同心圆状地多层地安装在旋转轴上。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

能够调整分批筒内的燃烧筒和旋转筒的转速。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

能够调整分批筒内的温度。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

在分批筒上设置有防爆门。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的分批式型芯砂再生装置，其特征在于，

在分批筒的壁面上设置有隔热件。