CN1083753A - 型砂的再生方法和再生装置 - Google Patents

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H·施涅布尔
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Abstract

本发明涉及用于处理铸造型砂的装置，其中，转 子(2)和/或筒(1)的速度和由此产生的打击力、剪切 力的摩擦力与待处理的石英颗粒在处理期间变化着 的表面硬度相适应。为了方便筒(1)的排空，筒(1)由 两个垂直于旋转轴的分离的半筒(10、20)组成。此 外，筒具有一个型砂进口(90)和一个吸气装置。

Description

本发明涉及一种在生产过程中使用过的型砂的再生方法，以及实施该方法所需的装置。
德国专利DE3642916C2公开了一种上述类型的方法，但是，这一方法还必须去除含澎润土的颗粒。
德国专利DE2909408C2公开了一种旧砂再生的装料筒，然而，用这种筒在很长的工作周期中也不能完全使旧砂再生。
本发明的任务在于发明一种上述类型的方法和装置，用这一方法或这一装置能在缩短工作周期的情况下提高再生产量和减少对石英颗粒的破坏。
按照本发明，这一任务是由方法权利要求1和装置权利要求4中的特征部分的特征解决的。也就是，周期地装入一个内置有转子和打击工具的筒内的型砂具有由打击力、剪切力和摩擦力引起的很高的密度，这些力的大小可以通过改变转子和/或筒的转速与清洗石英颗粒表面所需的力相符。其中，转子的速度和由此引起的打击力、剪切力和摩擦力随着在清洗过程中改变的表面硬度和/或待清洗材料的升容积重量的改变而改变。
这一方法和装置的有利的扩展表示在从属权利要求中。
本发明涉及周期地处理旧砂的方法，清洗过的砂子可以作为芯砂用在铸造中，或者作为型砂循环使用中的新砂。
为此，砂子由于旋转的打击工具的作用而周期具有由打击力、摩擦力和剪切力引起的很高这密度，因此，可分离出有害的、粘附在石英颗粒表面的微粒，如澎润土、尘埃或有机粘膜。
作用在石英颗粒上的力的大小可以通过控制转子和/或筒的转速实现。这一转速总是如下控制，即完全清洗石英颗粒而不破坏石英颗粒，因为，这一转速与待再生物的表面硬度或改变着的升容积重量相适应。
在再生过程中，转子和/或筒的不同的转速可以处理在再生循环中硬度为3至7（莫氏硬度）的不同的颗粒表面硬度，并可获得对颗粒表面无损的、良好的清洗效果。
对于每个尽可能短的循环周期需要不变的装料容积。在再生过程的开始阶段由于排出轻的、粘土组分而产生的在待处理的装料内的容积的损失在头五分钟内可用旧的型砂填满来补偿。
在作业循环中可以改变吸出的气流量。从而可以排出随时产生的不同的尘埃，而保留完整的石英颗粒。
当在筒内的型砂升容积重量的增加最大超过初始升容积重量的10%时就可以加入旧的型砂。
此外，这一方法也适合于处理至少部分经过热预处理的型砂，因为经过热处理不仅使粘土的粘膜而且使有机的粘膜变脆，然而还至少部分地粘附在石英颗粒表面。通过打击力、剪切力和摩擦力的作用同样可以清洗这些表面，从而使烧损低于0.2%。由此提高了用再生砂而制造的型芯的强度。
本发明的装置的另一优点在于开启和排空机构，这一机构允许在连续作业中排空筒。从而缩短了循环时间和提高了设备的经济效益。
另一优点是，对在再生过程中产生的尘埃如下实现吸出，即把随时产生的不同组成的尘埃分离收集并供给到适当的内部的或外部的利用装置或废料排除装置。
通过改变在再生过程中的吸出速度同样可以获得各种成份的不同含量。
因此，在再生过程开始时产生的尘埃可以如此收集，即在尘埃内尚包含的有价值物质成分如活性澎润土可通过吸（甲基）蓝量和/或碳载量和燃烧损失测量，在它们占至此时所产生的尘埃总量的60～80%，这些成分可分开收集。这些尘埃可经过增湿装置再次供给铸造过程中的型砂。
同样，在再生过程结束时也可以获得尘埃，其中有害物质的成分不超过存放和外部利用所需的极限值，从而不必作附加处理、譬如热处理。
同样，通过打击力、剪切力和/或摩擦力的作用可以改善新的型砂的性能。通过这些力无损的作用使得这些天然物的表面光滑。从而减少在制芯车问内制芯时所采用的粘合剂量。这不仅是经济上的优点而且是环境保护技术上的优点，因为有机粘合剂带来空气污染。
本发明同样涉及到平行于筒的中轴线和连续的砂流的吸出装置，主要具有较大的横截面面积和较小的吸出速度。
在附图中表示了本发明的一个实施例，下面说明这一实施例。
图1表示用于型砂再生的装置的横截面。
表示的周期工作的再生装置如下所述由筒1和转子2两组主要部件组成。
筒1大体由一个支承结构3以及吸气锥体30组成，支承结构了3与由两个半筒10、20组成的筒构成一体，其中，至少一个半筒20可以轴向移动。
在半筒10和吸气锥体30的端部安装了主轴颈40和50，这样，筒可以绕其纵轴旋转。筒的这两个主轴颈又支撑在球面滚柱轴承60和70内，由此可以补偿筒和其主轴颈之间的偏心误差。
在驱动侧安装的轴承60为固定轴承，在型砂输入侧安装的轴承70为浮动轴承。主轴颈40为空心轴，它作为筒的进气口设有空气工作叶轮轮缘80。
筒的轴承结构固定在机架3上。
筒的驱动用一台电机实现。筒的转速由频变器实现无级可调。
带有空气吸入套管100的型砂输入口90同心地插入吸气锥体30内并密封住。
吸气套管100配备有控制气流的调节板110和120。
转子2大体由一个带轴承结构140、150的固定的支承轴130和一个带有安装在其上的转动体170的驱动空心轴组成。该转动体170装备有几个打击板条180。
这些打击板条180最好装有夹紧环，以便容易更换。
转子的驱动用一台电机实现。转子的转速由频变器实现无级可调。
待再生的型砂由分配装置190经过型砂输入口90在筒转动时输入再生筒。
流过空气工作叶轮轮缘80的气流经过旋转的转子产生附加的涡流，并把擦后的物质经吸气锥体30和吸气套管100继续输给分离器。
筒的排空是在筒旋转时实现的。为此目的，可在其自身导轨上轴向移动的半筒20可从轴向不可移动的半筒10拉开，并且在两个半筒之间形成一个再生物的排放间隙。
半筒的结构如下：半筒的垂直横截面的朝向筒中心的圆周要比靠近筒外侧的垂直横截面圆周大。
这样产生的筒外壳表面的倾斜保证了在半筒分离时型砂的排出。
转过很少转数后，再生物从再生筒内排出。在两半筒之间的密封半圆用气嘴100清洗。
随后关闭再生筒。这样，筒为处理下一次装料作好了准备。
在排空筒时转速可以比在再生作业时慢。

Claims (20)

1、用于使在生产过程中用过的型砂再生的方法，其特征在于，周期地装入带内置转子和打击工具的筒内的型砂具有由打击力、剪切力和摩擦力引起的很高的密度，这些力的大小通过转子和/或筒的可变的转速与清洗石英颗粒表面所需的力相符。
2、按照权利要求1的方法，其特征在于，在处理期间，由于排出轻的澎润土组分而引起的体积损失至少在开始时期用旧的型砂填充。
3、按照权利要求1或2的方法，其特征在于，至少部分热预处理后的型砂在筒内如此清洗，即清洗后的型砂的烧损低于0.2%和/或用合成树脂和清洗后的型砂造的型芯的强度要比没处理过的型砂的高。
4、实施按照权利要求1至3中的任一条的型砂再生方法的装置，该装置具有一个筒和一个转子，其特征在于，转子（2）的速度和由此引起的打击力、剪切力和摩擦力可随着在再生过程中待再生材料的表面硬度的改变和/或升容积重量的改变而改变。
5、按照权利要求4的装置，其特征在于，筒（1）具有两个半筒（10、20），其中至少一个半筒（20）为了排空筒内的材料而可轴向移动。
6、按照权利要求4或5的装置，其特征在于，在半筒（20）上安置了一个吸气锥体（30），在半筒（10）和吸气锥体（30）的端侧上安装了主轴颈（40、50），这两个主轴轴颈用球面滚柱轴承（60、70）支撑着，因此，筒（1）可绕其纵轴旋转，并且补偿了在筒和主承轴颈（40、50）之间的偏心误差。
7、按照权利要求4至6中任一权利要求的装置，其特征在于，至少一个主轴颈（40）为空心轴，并且为了把空气吸进筒（1）内设置了空气工作叶轮轮缘（80）。
8、按照权利要求4至7中任一权利要求的装置，其特征在于，筒的转速和/或转子的转速经一台频变器可无级调节。
9、按照权利要求4至8中任一权利要求的装置，其特征在于，筒的转速和/或转子的转速如此控制，筒的消耗功率在再生循环期间保持一致。
10、按照权利要求4至9中任一权利要求的装置，其特征在于，为防止磨损筒的内侧设有一个由合成的，必要的话可导电的材料组成的衬里。
11、按照权利要求4至8中任一权利要求的装置，其特征在于，转子（2）和/或筒（1）的转速可由转子（2）和/或筒（1）的功率消耗控制。
12、按照权利要求4至11中任一权利要求的装置，其特征在于，在筒的内侧安置了刮板，在低速运转时这些刮板也保证了型砂的向上输送。
13、按照权利要求2至12的装置，其特征在于，带有用于空气的吸气套管（100）的型砂进口（90）同心地插入在吸气锥体（30）内并且密封住，为控制气流为吸气套管（100）配备了调节装置。
14、按照权利要求4至13中任一权利要求的装置，其特征在于，转子（2）至少设有两个打击板条（180），打击板条最好设有夹紧环。
15、按照权利要求4至14中任一权利要求的装置，其特征在于，清洗在半筒之间的密封面的装置最好安置有喷气嘴（200）。
16、按照权利要求4至15中任一权利要求的装置，其特征在于，吸气锥体（30）如此安置，对在再生过程中产生的细粒部分的吸入平行于水平中心轴。
17、按照权利要求4至16中任一权利要求的装置，其特征在于，在排空筒（1）时筒的转速可调得比在再生过程时的低，和/或转子（2）的转速可调得要比在再生过程时的低。
18、按照权利要求4至17中任一权利要求的装置，其特征在于，需要时至少在再生循环中的部分时间不开动转子（2），以便除去再生物。
19、按照权利要求4至18中任一权利要求的装置，其特征在于，半筒（10、20）中至少一个的结构是，朝向筒中心的半筒（10、20）的垂直横截面的圆周要比靠近筒外侧的垂直横截面的圆周大。
20、按照权利要求4至19中任一权利要求的装置，其特征在于，至少有部分来自筒的除尘后的废气气流作为供给空气可输给筒的进口侧。
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