CN204657398U - 铸造砂再生装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供铸造砂再生装置，能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。使用完毕的铸件用的砂被从砂供给滑槽(14A)供给至旋转体(16)。旋转体(16)借助驱动部(20)的驱动力而旋转，从而对旋转体(16)内部的砂施加摩擦力。然后，使旋转体(16)内的砂降落至旋转体(16)的下侧的水洗槽(30)内。在水洗槽(30)内，搅拌机(34)借助驱动部(20)的驱动力而旋转，从而对水洗槽(30)内的砂一边进行搅拌一边进行水洗。

Description

铸造砂再生装置
技术领域
本实用新型涉及铸造砂再生装置。
背景技术
为了使回收的使用完毕的铸造砂再生，公知有利用水洗用的水对回收的铸造砂进行清洗的方法(例如，参照日本特开昭52-99924号公报以及日本特开2002-178100号公报)。
然而，从有效地将在回收的铸造砂附着的粘合剂等除去的观点来看，存有改善的余地。
实用新型内容
本实用新型考虑了上述事实，其目的在于获得铸造砂再生装置，能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。
本实用新型的第一方式所涉及的铸造砂再生装置具有：处理容器，其能够供给使用完毕的铸件用的砂；摩擦力施加机构，其具备驱动上述处理容器绕装置上下方向的轴旋转的驱动部，通过使上述处理容器旋转而对上述处理容器的内部的砂施加摩擦力；水洗槽，其配置于上述处理容器的下侧，能够对水洗用的水进行供水、排水，并对从上述处理容器排出的砂进行承接；以及搅拌机，其具备搅拌轴以及搅拌叶片，该搅拌轴与上述驱动部连结、且能够绕装置上下方向的轴旋转，该搅拌叶片设置于上述搅拌轴、且配置于上述水洗槽的内部。
根据本实用新型的第一方式所涉及的铸造砂再生装置，能够供给使用完毕的铸件用的砂的处理容器，被摩擦力施加机构的驱动部驱动而绕装置上下方向的轴旋转。而且，摩擦力施加机构通过使处理容器旋转而对处理容器的内部的砂施加摩擦力，因此，在砂的表面的附着物产生龟裂，附着物的一部分从砂的表面剥离。另外，在处理容器的下侧配置的水洗槽能够对水洗用的水进行供水、排水，并承接从处理容器排出的砂。 在水洗槽的内部配置有设置于搅拌轴的搅拌叶片，搅拌轴与驱动部连结而能够绕装置上下方向的轴旋转。因此，搅拌机在被供水的状态下旋转，从而使得产生了龟裂的附着物等在水洗槽内从砂分离。
在第一方式所涉及的结构的基础上，对于本实用新型的第二方式所涉及的铸造砂再生装置而言，上述处理容器的旋转中心轴与上述搅拌轴设定于同轴上。
根据本实用新型的第二方式所涉及的铸造砂再生装置，处理容器的旋转中心轴与搅拌轴设定于同轴上，因此，既实现了节省空间化，又能从驱动部向处理容器侧以及搅拌机侧传递驱动力。
在第一方式或者第二方式所涉及的结构的基础上，对于本实用新型的第三方式所涉及的铸造砂再生装置而言，上述处理容器形成为有底圆筒状的旋转体，该旋转体的底板配置为水平，上述摩擦力施加机构具备环状部，该环状部与上述旋转体的上端外侧相邻、且以环状排列设置有多个刮板，这些刮板在俯视装置时相对于与朝向上述旋转体的径向内侧旋转的方向相反的一侧倾斜。
根据本实用新型的第三方式所涉及的铸造砂再生装置，处理容器是底板配置为水平的有底圆筒状的旋转体，因此，若旋转体旋转，则供给至旋转体内的砂相互摩擦、且借助离心力而在旋转体的周壁部的内表面侧依次堆积。此处，摩擦力施加机构具备环状部，该环状部与旋转体的上端外侧相邻、且以环状排列设置有多个刮板，这些刮板在俯视装置时相对于与朝旋转体的径向内侧旋转的方向相反的一侧倾斜。因此，越过旋转体的上端的砂与刮板碰撞，从而返回到旋转体的内侧而相互摩擦。这样，砂通过与刮板碰撞、以及砂彼此摩擦，能够在砂的表面的附着物有效地产生龟裂，使得附着物的一部分从砂的表面剥离。
在第一方式或者第二方式的结构的基础上，对于本实用新型的第四方式所涉及的铸造砂再生装置而言，上述处理容器形成为滚筒，该滚筒具备：圆形状的底板，其配置为水平；倾斜周壁部，其以从上述底板的周端朝向上方扩径的方式倾斜；以及堰部，其从上述倾斜周壁部的上端朝内侧延伸设置，上述摩擦力施加机构具备：辊，其在上述滚筒的内侧设置成能够旋转，且其外周面的一部分相对于上述倾斜周壁部隔着间隙 地对置配置；以及辊加压机构，其设置于上述辊的轴承，并对上述辊朝上述倾斜周壁部侧加压。
根据本实用新型的第四方式所涉及的铸造砂再生装置，处理容器是滚筒，该滚筒具备：圆形状的底板，其配置为水平；倾斜周壁部，其以从底板的周端朝向上方扩径的方式倾斜；以及堰部，其从倾斜周壁部的上端朝内侧延伸设置。而且，对于摩擦力施加机构而言，驱动部驱动滚筒绕装置上下方向的轴旋转，因此，供给至滚筒内的砂相互摩擦、且借助离心力而在倾斜周壁部的内表面侧依次堆积。
此处，摩擦力施加机构具备辊，该辊在滚筒的内侧设置成能够旋转、且其外周面的一部分相对于倾斜周壁部隔着间隙地对置配置，在辊的轴承设置的辊加压机构将辊朝倾斜周壁部侧加压。因此，堆积于倾斜周壁部的内侧的砂与辊接触，从而一边使辊旋转一边对砂作用有摩擦力，因此，在砂表面的附着物产生龟裂，使得附着物的一部分从砂剥离。另外，若在倾斜周壁部的内表面侧堆积的砂层的厚度增加，则砂越过堰部而被排出。
在第一方式～第四方式的任一个所涉及的结构的基础上，对于本实用新型的第五方式所涉及的铸造砂再生装置而言，具有：中间铺设板部，其在上述水洗槽的内部配置为水平，并经由轴承而与上述搅拌轴的下端部连结；以及网状体，其在整周范围将上述中间铺设板部的周端部与上述水洗槽的上端开口部连接。
根据本实用新型的第五方式所涉及的铸造砂再生装置，利用网状体在整周范围将在水洗槽的内部配置为水平的中间铺设板部的周端部与水洗槽的上端开口部连接。因此，从处理容器排出的砂在配置于水洗槽的内部的中间铺设板部上被朝网状体的内周侧承接。因此，通过使水洗槽处于供水的状态且使搅拌机旋转，使得砂的表面的附着物与网状体接触而被擦除，然后，通过使水洗槽处于排水的状态并使搅拌机旋转，使得擦除的附着物与水一同通过网状体而被排出，只有砂残留在水洗槽内，由此进行脱水。
在第五方式所涉及的结构的基础上，对于本实用新型的第六方式所涉及的铸造砂再生装置而言，在上述水洗槽设置有使上述水洗槽沿装置 上下方向升降的升降机构。
根据本实用新型的第六方式所涉及的铸造砂再生装置，在水洗槽设置有使水洗槽沿装置上下方向升降的升降机构。因此，当在脱水后利用升降机构使水洗槽下降并使上部敞开以后，通过使搅拌机旋转，能够将在水洗槽脱水后的砂排出。
本实用新型的第七方式所涉及的铸造砂再生方法具有：第一工序，在该工序中，将使用完毕的铸件用的砂向处理部供给；第二工序，在该工序中，在上述第一工序之后，对上述处理部内的砂施加摩擦力或者冲击力；第三工序，在该工序中，在上述第二工序之后，使上述处理部内的砂降落至上述处理部的下侧的水洗槽内；以及第四工序，在该工序中，在上述第三工序之后，对上述水洗槽内的砂进行水洗。
根据本实用新型的第七方式所涉及的铸造砂再生方法，首先，在第一工序中，将使用完毕的铸件用的砂向处理部供给。接下来，在第二工序中，对处理部内的砂施加摩擦力或者冲击力。接下来，在第三工序中，使处理部内的砂降落至处理部的下侧的水洗槽内。然后，在第四工序中，对水洗槽内的砂进行水洗。因此，在第二工序中，在砂的表面的附着物产生龟裂，使得附着物的一部分从砂的表面剥离，在第四工序中，产生龟裂的附着物等被水洗而从砂分离。
在第七方式所涉及的构成中，对于本实用新型的第八方式所涉及的铸造砂再生方法而言，在上述第四工序中，在研磨材料进入到上述水洗槽内的水洗用的水的状态下，对上述水洗槽内的砂、水以及研磨材料进行搅拌。
根据本实用新型的第八方式所涉及的铸造砂再生方法，在第四工序中，在研磨材料进入到水洗槽内的水洗用的水的状态下，对水洗槽内的砂、水以及研磨材料进行搅拌，因此，砂的表面的附着物与研磨材料接触而被擦除。
在第七方式或者第八方式所涉及的构成的基础上，对于本实用新型的第九方式所涉及的铸造砂再生方法而言，在上述第三工序中，使气流与从上述处理部降落的砂抵碰，由此对从砂分离并进入到上述气流中的 轻物与降落的重物进行选择区分，并且使上述重物降落至上述水洗槽。
根据本实用新型的第九方式所涉及的铸造砂再生方法，在第三工序中，使气流与从处理部降落的砂抵碰，由此对从砂分离并进入到气流中的轻物与落下的重物进行选择区分，并且使重物降落至水洗槽，因此，能够防止或者抑制从砂分离的附着物进入到水洗槽内。
如以上说明的那样，根据本实用新型所涉及的铸造砂再生装置以及铸造砂再生方法，能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。
本申请以2012年6月20日在日本申请的专利2012-139205号为基础，其内容作为本申请的内容而形成为本申请的一部分。
另外，通过以下的详细说明而能够更加完整地理解本发明。然而，详细的说明以及特定的实施例是本发明优选的实施方式，仅仅为了说明的目的而进行记载。对于本领域技术人员而言，显然能够根据以上详细说明而进行各种变更、改变。
申请人未打算将所记载的实施方式全都公诸于众，在所公开的改变、代替方案中，有可能在文字表现方面未包含于权利要求书的部分也在等同原则下成为本发明的一部分。
在本说明书或者权利要求书的记载中，对于名词以及相同的指代词的使用而言，只要未特殊声明、或者根据上下文逻辑关系并未明确否定，则应解释为包含单个和多个的双方。对于本说明书中提供的任一例示或者例示性用语(例如，“等”)的使用而言，其意图也不过是为了容易对本发明进行说明而已，只要权利要求书中未特别记载，就不是对本发明的范围加以限制。
附图说明
图1是示出本实用新型的第一实施方式所涉及的铸造砂再生装置的整体结构的纵向剖视图。
图2(A)～图2(C)是示出本实用新型的第一实施方式的铸造砂再生方法的工序的一部分的示意性的纵向剖视图。图2(A)示出第一工 序，图2(B)示出第二工序，图2(C)示出第三工序。
图3(A)～图3(C)是示出本实用新型的第一实施方式的铸造砂再生方法的工序的一部分的示意性的纵向剖视图。图3(A)示出供给水洗用的水的状态，图3(B)示出第四工序，图3(C)示出将水洗用的水排出的状态。
图4(A)～图4(B)是示出本实用新型的第一实施方式的铸造砂再生方法的工序的一部分的示意性的纵向剖视图。图4(A)示出离心脱水的状态，图4(B)示出砂的排出状态。
图5是示出铸造砂再生循环的工序的工序图。
图6是示出本实用新型的第二实施方式所涉及的铸造砂再生装置的一部分的纵向剖视图。
图7是示出本实用新型的第三实施方式所涉及的铸造砂再生装置的一部分的纵向剖视图。
图8是示出本实用新型的铸造砂再生方法的其他实施方式中所使用的冲击式再生机的纵向剖视图。
图9是示出本实用新型的铸造砂再生方法的其他实施方式中所使用的旋转砂轮再生机的纵向剖视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
利用图1～图5对本实用新型的第一实施方式所涉及的铸造砂再生装置以及铸造砂再生方法进行说明。图1中以纵向剖视图的方式示出第一实施方式所涉及的铸造砂再生装置10的整体结构。图中的上下方向是铸造砂再生装置10的上下方向。
如图1所示，铸造砂再生装置10具备箱体状的装置主体10A。在装置主体10A的内侧上部设置有上部槽12。上部槽12具备筒部12A，并且在筒部12A的下端部连续地形成有料斗部12B。
另外，在上部槽12的内侧上部设置有处理槽14。在处理槽14的上壁14X连接有进气管14B以及排气管14C，排气管14C与集尘机50(在图中以模块化的方式示出)连接。集尘机50具备吸入空气的吸入部(未图示的鼓风机)。另外，在进气管14B以及排气管14C设置有流量调整用的闸门(gate)(省略图示)。由此，能够进行处理槽14内的进气、排气以及压力调整。
从处理槽14的侧壁14Y的外周侧插入有砂供给滑槽14A。该砂供给滑槽14A供使用完毕的铸件用的砂(包含型芯砂)流入使用。在砂供给滑槽14A设置有流量调整用的阀门(省略图示)。
在比砂供给滑槽14A靠下侧的位置，配置有作为能够对使用完毕的铸件用的砂进行供给的处理容器(处理部)的旋转体(rotor)16。旋转体16形成为底板16A配置成水平的有底圆筒状，并具备从底板16A的周端朝向上方立起设置的周壁部16B。此外，旋转体16的内侧空间构成处理槽14的内侧空间的一部分。
在该旋转体16设置有摩擦力施加机构18。以下，对摩擦力施加机构18的结构进行说明。在旋转体16的底板16A固定有朝下侧突出的旋转轴22。旋转轴22被固定于上部槽12的轴承24支承为能够旋转。在旋转轴22的下端设置有驱动部20(在图中以模块化的方式示出)。驱动部20使旋转轴22旋转，从而驱动旋转体16绕装置上下方向的轴旋转。虽然对驱动部20的具体结构省略图示，但是其具备：第一带轮，其安装于旋转轴22的下端部侧；第二带轮，其以能够旋转的方式安装于上部槽12；带，其绕挂于上述第一带轮和上述第二带轮；以及马达，其驱动上述第二带轮旋转。另外，虽将图示省略，但在旋转轴22的下端部与驱动部20之间设置有离合器。上述离合器能够对驱动部20的动力的传递以及驱动部20的动力的切断进行切换。
摩擦力施加机构18具备环状部26，该环状部26以与旋转体16的上端外侧相邻的方式固定于上部槽12。环状部26以与旋转体16的周壁部16B之间略微具有上下方向的间隙的方式配置，并具有比旋转体16略大的内径。在环状部26的内周具备以环状排列设置的多个刮板(blade)26A(机械式再生用靶板(target))。刮板26A在俯视装置时 相对于旋转体16的径向朝与旋转方向相反的一侧倾斜。因此，与旋转的刮板26A碰撞的砂被朝旋转中心方向推压。
由此，通过使旋转体16旋转，摩擦力施加机构18对旋转体16的内部的砂施加摩擦力。
在上部槽12的下侧(旋转体16的下侧)的正下方配置有水洗槽30。即，水洗槽30设置于能够接收从旋转体16被排出的砂的位置。该水洗槽30作为湿式再生用水槽、脱水兼用旋转槽而发挥功能。在水洗槽30连接有供水排水管32，水洗槽30能够通过该供水排水管32而对水洗用的水进行供水、排水。供水排水管32将形成于装置主体10A的侧壁的、沿上下方向延伸的长孔(省略图示)贯通。
在水洗槽30的内部设置有搅拌机34(湿式再生用的搅拌叶片单元)。搅拌机34具备：搅拌轴36，其与驱动部20连结、且能够绕装置上下方向的轴旋转；以及搅拌叶片38，其绕搅拌轴36的轴设置、且配置于水洗槽30的内部。搅拌轴36设定为与旋转轴22(旋转体16的旋转中心轴)处于同轴上。另外，虽省略图示，但在搅拌轴36的上端部与驱动部20之间设置有离合器。离合器能够对驱动部20的动力的传递以及驱动部20的动力的切断进行切换。另外，搅拌叶片38在本实施方式中设为具有较粗的孔眼的叶片。此外，可以应用不具有孔眼的叶片作为搅拌叶片38。
另外，中间铺设板部42经由轴承40与搅拌轴36的下端部连结。中间铺设板部42在水洗槽30的内部配置为水平。中间铺设板部42的周端部与水洗槽30的上端开口部在整周范围被作为筒状的网状体的不锈网44连接。在附图中，不锈网44由虚线示出。不锈网44的网孔被设定为不使砂通过的尺寸。
另外，在水洗槽30设置有使水洗槽30沿装置上下方向升降的升降机构46。虽然能够应用公知的升降机构作为升降机构46，但在本实施方式中，作为一个例子，具备：滑动部46A，其安装于水洗槽30、且能够沿着装置主体10A的侧壁升降；以及气缸46B，滑动部46A安装于该气缸46B的杆46B1的前端，通过使杆46B1伸缩而使滑动部46A升降。
在装置主体10A的下侧设置有带式输送机48。带式输送机48将在装置主体10A内再生处理后的砂朝规定的输出方向输出。
(铸造砂再生方法以及作用、效果)
接下来，利用图2(A)～图5对使用铸造砂再生装置10的铸造砂再生方法进行说明，并且对上述实施方式的作用以及效果进行说明。
图5中示出表示铸造砂再生循环的工序的工序图。在图5所示的砂的粉碎工序53中，利用振动筛等将历经铸造工序51、后处理工序52的砂块粉碎。此外，可以在此后、且在机械式再生工序54之前进行磁选处理。在磁选处理中，利用磁铁式装置、涡电流式装置等除去不需要的金属碎片。
然后，进行使用了铸造砂再生装置10(参照图1)的机械式再生工序54以及水洗(热水洗涤)式再生工序55，后文中对此进行详述。此外，机械式再生工序54以及水洗(热水洗涤)式再生工序55，是用于将在铸模造型、铸造中使用的砂(集料)所附着的粘合剂(例如水玻璃系无机粘合剂)等除去的工序。
在砂干燥工序56中，使处理后的砂脱水或者干燥至某种程度。并且，对砂中含有的水分进行测量。在该测量中应用电阻式、微波式、近红外线式、远红外线式、加热干燥式等的水分测量装置。进行这种测量，是因为在制作水分恒定的混炼物时需要确定水的投入量。
在接下来的造型工序57中，首先，利用重量式的砂计量机或者容积测量式的砂计量机对造型所需的砂量进行测量。接下来，为了对混炼物所需的水量进行适量控制，对砂添加水分。另外，作为铸模，为了使其具有所需的强度而添加水玻璃。进而，为了提高铸模的造型性以及为了制作发泡混合物，添加表面活性剂。在上述的水分、水玻璃、以及表面活性剂的添加中使用计量泵等。接下来，利用混炼机对砂、水玻璃、以及表面活性剂均匀地进行混合以及搅拌。并且，通过基于压缩空气的鼓风(blowing)造型(在发泡混合物的情况下，为压入造型或者鼓风造型)等方式使其加热硬化，对铸模进行造型。
在铸造工序51中，通过重力铸造、低压铸造、压铸(die cast)等 方式使已熔融的金属流入到铸模而制作铸件。另外，后工序中，利用振动落砂装置、冲击式落砂装置等使铸件与型芯砂分离，进行所谓的落砂。
接下来，利用图2(A)～图2(C)以及图3(A)～图3(C)对机械式再生工序54以及水洗(热水洗涤)式再生工序55进行说明。
图2(A)～图2(C)中示出用于对机械式再生工序54(参照图5)进行说明的概要纵向剖视图。如图2(A)所示，首先，将使用完毕的铸件用的砂从砂供给滑槽14A供给(投入)至旋转体16(第一工序)。此外，在附图中，利用圆点而示意性地表示砂(在图3(A)～图3(C)、图4(A)～图4(B)、图6～图9中也一样)。
接下来，如图2(B)所示，摩擦力施加机构18对旋转体16内的砂施加摩擦力(第二工序)。在该工序中，若摩擦力施加机构18的驱动部20使旋转体16旋转(参照箭头a)，则供给至旋转体16内的砂一边相互摩擦、一边因离心力而在旋转体16的周壁部16B的内表面侧依次堆积。另外，越过旋转体16的上端的砂与刮板26A碰撞，从而返回到旋转体16的内侧(参照箭头b)并相互摩擦，另外，凝结状态的砂变为单粒子。如上，砂与刮板26A碰撞以及砂彼此摩擦，从而在砂的表面的附着物(水玻璃)产生龟裂，附着物相对于水的溶解性提高，并且附着物的一部分从砂的表面剥离。另外，附着物的表面变得粗糙，从而附着物的表面积增加。
此外，在该工序中，旋转轴22与驱动部20之间的未图示的离合器传递驱动部20的动力，搅拌轴36与驱动部20之间的未图示的离合器切断驱动部20的动力。另外，在处理槽14内，因来自集尘机50(参照图1)侧的吸引(利用箭头P表示相对于处理槽14的吸引方向)而成为负压状态。因此，在环状部26与旋转体16之间产生朝向处理槽14内的气流，砂基本上不从旋转体16与环状部26之间的间隙流出。
接下来，如图2(C)所示，旋转体16内的砂降落到旋转体16的下侧的水洗槽30内(第三工序)。在该工序中，使来自集尘机50(参照图1)侧的吸引停止，从而处理槽14内的负压状态被解除，砂从旋转体16与环状部26之间的间隙流出(砂排出机构)。流出的砂顺着料斗部12B而降落到水洗槽30内(不锈网44的内侧)(参照箭头z)。由此，水洗 槽30承接从旋转体16排出的砂。
此外，在本实施方式的铸造砂再生装置10的机械式再生中，在将砂以规定量加入到旋转体16并进行处理以后，采用将处理后的砂从旋转体16排出的处理(所谓批次式的处理)方式。
图3(A)～图3(C)中示出用于对水洗(热水洗涤)式再生工序55(参照图5)进行说明的概要纵向剖视图。如图3(A)所示，对于加入有砂的水洗槽30，通过供水排水管32而对水洗用的水进行供给(参照箭头c)。对于水的供给而言，使用计量泵、温水装置等。水可以为常温的水，也可以为温水。另外，在水洗槽30加入有氧化铝球等研磨材料。
接下来，如图3(B)所示，对水洗槽30内的砂进行水洗(第四工序)。在该工序中，旋转轴22与驱动部20之间的未图示的离合器切断驱动部20的动力，并且，搅拌轴36与驱动部20之间的未图示的离合器传递驱动部20的动力。并且，若驱动部20使搅拌轴36旋转(参照箭头d)，则水洗槽30内的砂、水以及研磨材料被搅拌叶片38搅拌，因此，砂的表面的附着物与研磨材料接触而被擦除。而且，产生龟裂后的附着物等在水洗槽30内与砂分离并溶于水。这便灵活运用了附着物的水玻璃溶于水的特性。另外，在本实施方式中，在机械式再生工序54(参照图5以及图2(A)～图2(C))中，附着物的表面变得粗糙而使得附着物的表面积增加，因此，在进行水洗时，与水接触的附着物的面积增加，附着物向水溶解的溶解速度提高。
另外，在本实施方式中，经由轴承40(参照图1)而与搅拌轴36的下端部连结的中间铺设板部42在水洗槽30的内部配置为水平，中间铺设板部42的周端部与水洗槽30的上端开口部在整周范围被不锈网44连接。因此，降落到水洗槽30的内部的砂在中间铺设板部42上、且在不锈网44的内周侧被承接。因此，若使搅拌机34旋转，则砂的表面的附着物与不锈网44接触而被擦除。
接下来，如图3(C)所示，通过供水排水管32将水洗槽30内的水排出(参照箭头e)。图4(A)～图4(B)中示出用于对排水后的处理进行说明的概要纵向剖视图。
如图4(A)所示，在进行排水以后，进行离心脱水处理。在该工序中，搅拌轴36与中间铺设板部42之间的未图示的离合器从切断驱动部20的动力的状态切换成传递驱动部20的动力的状态，从而使搅拌轴36、搅拌叶片38以及水洗槽30高速旋转。此时，对砂作用有离心力，从而砂被朝不锈网44侧推压，并且水分被从砂甩出。
接下来，如图4(B)所示，从水洗槽30中将砂排出。在该工序中，搅拌轴36与驱动部20之间的未图示的离合器从切断驱动部20的动力的状态切换成传递驱动部20的动力的状态，从而在使搅拌叶片38旋转的状态下，升降机构46使水洗槽30下降(参照箭头f)。于是，不锈网44的一端与水洗槽30一同下降，因此，中间铺设板部42上的砂因离心力而被朝中间铺设板部42的外周侧甩出并降落(参照箭头g)。另外，不锈网44将中间铺设板部42的周端部与水洗槽30的上端开口部连接，因此，降落的砂从不锈钢筛网44以及水洗槽30的外周侧通过而排出至装置主体10A的下侧的带式输送机48上。并且，带式输送机48将在装置主体10A内再生处理后的砂朝规定的输出方向输出。
此外，在本实施方式中，如图1所示，旋转轴22(旋转体16的旋转中心轴)与搅拌轴36设定于同轴上，因此，既实现了节省空间化，又能从驱动部20向旋转体16侧以及搅拌机34侧传递驱动力。
如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的铸造砂再生装置10以及铸造砂再生方法，能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。由此，铸造砂能够反复地用于铸模。
对这一点进行补充说明，例如，在利用使用完毕的型芯砂形成发泡混炼物的情况下，假设若疏水性的异物、粘合剂较多地附着于型芯砂，则与使用新砂的情况相比，需要更多的发泡剂、水分、以及水玻璃系无机粘合剂，其结果，直至从造型后空间取出造型物为止的时间加长，并且，还存在容易产生臭气的缺点。因此，在型芯砂残留有较多的附着物的再生方法中，难以反复使用芯砂。
与此相对，在本实施方式中，能够有效地从型芯砂除去附着物(提供稳定的再生能力)，因此，再生的型芯砂的亲水性等得以提高，通过针对再生砂添加与新砂等量的发泡剂、水、以及水玻璃系粘合剂，能够 以同等程度的造型时间获得所需的造型物。因此，能够反复使用芯砂。
[第一实施方式的变形例]
此外，作为第一实施方式的变形例，可以使图1所示的铸造砂再生装置10的料斗部12B的下端与水洗槽30的上端在装置上下方向上分离，并且在包含其间的范围设置风力选择机构(微粉去除用的空气分离器)。即，例如，可以在装置主体10A的侧壁、且在料斗部12B的下端与水洗槽30的上端之间的高度位置，连接与集尘机50(吸入部)连接的排气管(省略图示)，并且，在装置主体10A的对置的侧壁形成进气口(省略图示)。上述的风力选择机构是如下机构：用于使气流与从料斗部12B的下端排出的砂抵碰，从而对从砂分离并进入到气流中的轻物与降落的砂等的重物进行选择区别，并且使上述重物降落至水洗槽30。
根据上述这种变形例的铸造砂再生方法，在第三工序中，使气流与从旋转体16降落的砂抵碰，从而对从砂分离并进入到气流中的轻物与降落的重物进行选择区别，并且使重物降落至水洗槽30，因此，能够防止或者抑制从砂分离的附着物进入水洗槽30内。
此外，可以在上述变形例的结构的基础上，或者取代上述变形例的风力选择机构，在水洗槽30的上侧设置用于将砂微粉、水玻璃微粉除去的振动筛。
[第二实施方式]
接下来，利用图6对本实用新型的第二实施方式所涉及的铸造砂再生装置60以及铸造砂再生方法进行说明。图6中以纵向剖视图的方式示出铸造砂再生装置60的上部。如图6所示，在铸造砂再生装置60不具有与第一实施方式的处理槽14(参照图1)相当的结构，取代上部槽12(参照图1)而设置有上部槽62，这一点与第一实施方式所涉及的铸造砂再生装置10(参照图1)不同。其他结构成为实质上与第一实施方式相同的结构。因此，对与第一实施方式实质上相同的结构部标注相同的附图标记并省略其说明。
如图6所示，在装置主体10A的内侧上部设置有上部槽62。对于上部槽62而言，除了其上部结构之外，成为与第一实施方式中的上部槽 12(参照图1)相同的结构，因此，对相同的结构部标注相同的附图标记。上部槽62从上壁62A的中央部朝向下侧形成有漏斗状的砂供给滑槽62B。该砂供给滑槽62B供使用完毕的铸件用的砂流入使用，下端开口部配置于旋转体16的上侧。在砂供给滑槽62B设置有流量调整用的闸门(省略图示)。
在上述这种结构中，将使用完毕的铸件用的砂连续地向旋转体16供给，从旋转体16内越过环状部26的砂(参照箭头X)降落至旋转体16的下侧的水洗槽30(参照图1)内(第三工序)。
根据以上说明的本实施方式所涉及的铸造砂再生装置60以及铸造砂再生方法，也能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。
[第三实施方式]
接下来，利用图7对本实用新型的第三实施方式所涉及的铸造砂再生装置70以及铸造砂再生方法进行说明。图7中以纵向剖视图示出铸造砂再生装置70的上部。如图7所示，在铸造砂再生装置70，取代第二实施方式中的旋转体16(参照图6)而配置有作为处理容器(处理部)的滚筒(drum)72，并且取代摩擦力施加机构18(参照图6)而设置有摩擦力施加机构74，这一点与第二实施方式所涉及的铸造砂再生装置60(参照图6)不同。其他结构成为实质上与第二实施方式相同的结构。因此，对与第一实施方式、第二实施方式实质上相同的结构部标注相同的附图标记并省略其说明。
如图7所示，滚筒72具备：圆形状的底板72A，其配置为水平；倾斜周壁部72B，其以从底板72A的周端朝向上方扩径的方式倾斜；以及堰部72C，其从倾斜周壁部72B的上端朝内侧延伸设置。
另外，摩擦力施加机构74构成为包括：一对辊76，它们以能够旋转的方式设置于滚筒72的内侧；以及辊加压机构80，其设置于辊76的轴承。辊76的外周面的一部分相对于倾斜周壁部72B隔着间隙地对置配置。
辊加压机构80构成为包括：支承臂80A，其具备辊76的轴承；以 及水平轴80B，其安装于支承臂80A并沿与图7的纸面垂直的方向延伸。水平轴80B利用构成辊加压机构80的一部分的未图示的缸体，能够使辊76在相对于倾斜周壁部72B接近、分离的方向上进行位移。由此，辊加压机构80形成为如下机构：能够对辊76朝倾斜周壁部72B的一侧施加压力，利用驱动部20使滚筒72旋转，从而对滚筒72的内部的砂施加摩擦力。
即，在铸造砂再生装置70中，若摩擦力施加机构74的驱动部20使滚筒72旋转，则供给至滚筒72内的砂相互摩擦、且借助离心力而在滚筒72的倾斜周壁部72B的内表面侧依次堆积。而且，在倾斜周壁部72B的内表面侧堆积的砂与辊76接触，从而使辊76旋转且对砂作用有摩擦力，因此，在砂表面的附着物产生龟裂，附着物的一部分从砂剥离。如上，摩擦力施加机构74对滚筒72内的砂施加摩擦力(第二工序)。
另外，若在倾斜周壁部72B的内侧堆积的砂层的厚度增加，则从滚筒72内越过堰部72C的砂(参照箭头Y)降落至滚筒72的下侧的水洗槽30(参照图1)内(第三工序)。
根据以上说明的本实施方式所涉及的铸造砂再生装置70以及铸造砂再生方法，也能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。
[铸造砂再生方法的其他实施方式]
此外，作为铸造砂再生方法的其他实施方式，可以使用图8所示的冲击式再生机90、图9所示的旋转砂轮再生机92进行第一工序、第二工序、以及第三工序。
首先，对图8所示的冲击式再生机90进行说明。冲击式再生机90具备作为处理部的处理箱体部90A。处理箱体部90A形成为下部呈两股状的三股筒状，并以上下方向为长边方向而配置。在处理箱体部90A的侧部连接有砂供给滑槽90B。砂供给滑槽90B是用于将使用完毕的铸件用的砂向处理箱体部90A供给的流路形成部。处理箱体部90A的两股状的下部具备第一管部90C以及第二管部90D。第一管部90C的下端开口部被封闭、且插入有压缩空气供给用的喷嘴90E。
在处理箱体部90A的内部，在喷嘴90E的末端部的上侧，内侧管90F以上下方向为长边方向而配置。内侧管90F的下端部相对于喷嘴90E的末端部隔开间隔地配置。另一方面，以与内侧管90F的上端开口对置的方式配置有碰撞板90G。碰撞板90G设定于相对于内侧管90F的上端开口隔开间隔的位置，并由孔眼状的材料形成。碰撞板90G的孔眼被设定为使空气通过、且不使砂通过的尺寸。另外，在处理箱体部90A的内部设置有引导部90H、90I，它们用于将与碰撞板90G碰撞而反弹的砂向第二管部90D引导。此外，在第二管部90D的下侧配置有未图示的水洗槽。
在上述的冲击式再生机90中，首先，将使用完毕的铸件用的砂从砂供给滑槽90B(参照箭头A1)向处理箱体部90A(第一工序)供给。被供给的砂与从喷嘴90E喷出的压缩空气(参照箭头A2)一同进入到内侧管90F内(参照箭头A3)，在通过内侧管90F以后与碰撞板90G碰撞。即，对处理箱体部90A的砂施加冲击力(第二工序)。此时，压缩空气从碰撞板90G(参照箭头A4)通过，砂因碰撞板90G而反弹。反弹的砂被引导部90H、90I引导(参照箭头A5、A6)，从第二管部90D的向下开口被排出，降落至处理箱体部90A的下侧的水洗槽(省略图示)内(第三工序)。
接下来，对图9所示的旋转砂轮再生机92进行说明。旋转砂轮再生机92具备作为处理部的处理箱体部92A。对于处理箱体部92A而言，上部形成为沿上下方向延伸的方筒状，下部形成为以水平方向(与图9的纸面垂直的方向)为圆弧中心的半圆筒状。在处理箱体部92A的侧部连接有砂供给滑槽92B。砂供给滑槽92B是用于将使用完毕的铸件用的砂向处理箱体部92A供给的流路形成部。
在处理箱体部92A内的下部配置有旋转滚筒92C。对于旋转滚筒92C而言，借助侧板部92F而将相互呈同轴状配置的内筒部92D与外筒部92E连结，并被驱动成朝图9中的右侧旋转(参照箭头B1)。在旋转滚筒92C的外筒部92E的外周侧设置有多个刮扫片92G，这些刮扫片92G沿旋转滚筒92C的周向排列设置。另外，在旋转滚筒92C的外筒部92E以及内筒部92D形成有多个贯通孔(省略图示)，形成为外筒部92E的径向外侧与内筒部92D的径向内侧连通的构造。
另一方面，在旋转滚筒92C的内筒部92D的内周侧，圆筒状的旋转砂轮92H配置成与旋转滚筒92C同轴。在内筒部92D的内周与旋转砂轮92H的外周，形成有供砂等进入其间的间隙。旋转砂轮92H被驱动为朝与旋转滚筒92C相反的方向旋转(参照箭头B2)。另外，在处理箱体部92A的下部连接有用于将处理箱体部92A的内部的砂等排出的近似筒状的排出管92I。此外，在排出管92I的下端开口92J的下侧配置有未图示的水洗槽。
在上述这种旋转砂轮再生机92中，首先，将使用完毕的铸件用的砂从砂供给滑槽92B向处理箱体部92A供给(第一工序)。供给的砂被刮扫片92G刮扫而扬起，并且从旋转滚筒92C的外筒部92E的外周侧进入到内筒部92D的内周侧而与旋转砂轮92H抵碰，进而被研磨。即，对处理箱体部92A的砂施加有冲击力以及与旋转砂轮92H之间的摩擦力(第二工序)。在处理箱体部92A内处理后的砂从排出管92I的下端开口92J被排出，并降落至处理箱体部92A的下侧的水洗槽(省略图示)内(第三工序)。
根据以上说明的使用了图8所示的冲击式再生机90、图9所示的旋转砂轮再生机92的铸造砂再生方法，也能够有效地将在回收的使用完毕的铸造砂附着的粘合剂等除去。
[实施方式的补充说明]
此外，在上述第一实施方式～第三实施方式中，如图1等所示，旋转轴22与搅拌轴36设定在同轴上，从装置的小型化的观点来看，优选上述这种结构，但也能够形成为处理容器的旋转中心轴与搅拌轴不设定在同轴上的结构。
另外，在上述实施方式中，在整周范围将中间铺设板部42的周端部与水洗槽30的上端开口部连接的网状体形成为不锈网44，但网状体例如可以是由合成树脂形成的筛网等那样的其他网状体。另外，在上述实施方式中，设置有中间铺设板部42以及不锈网44，但是，也能够采用不设置上述这些部件的结构。
另外，在上述实施方式中，升降机构46构成为包括气缸46B，但是， 升降机构可以是取代气缸46B而设置有液压缸、设置有升降机等那样的其他升降机构。另外，也能够采用不设置升降机构的结构。
另外，在上述实施方式中，在第四工序中，在研磨材料进入到水洗槽30内的水洗用的水的状态下，对水洗槽30内的砂、水以及研磨材料进行搅拌，优选上述这种处理，但是，第四工序也能够形成为不加入研磨材料而进行搅拌的工序。
另外，在第四工序中，可以使用旋转滚筒、混炼机，对水洗槽内的砂等进行混合乃至搅拌。另外，在第四工序之后，可以使用水流筛、振动筛等，使进入到水洗槽内的研磨材料从砂分离。
进而，作为对脱水的砂进行干燥的干燥机，也可以设置利用在摩擦力施加机构的驱动部驱动处理容器以及搅拌机旋转时所产生的热使脱水后的砂干燥的干燥机。
此外，能够将上述实施方式以及上述多个变形例适当地组合而加以实施。
以下，示出在说明书以及附图中使用的主要的附图标记。
10…铸造砂再生装置；16…旋转体(处理容器、处理部)；16A…底板；18…摩擦力施加机构；20…驱动部；22…旋转轴(处理容器的旋转中心轴)；26…环状部；26A…刮板；30…水洗槽；34…搅拌机；36…搅拌轴；38…搅拌叶片；40…轴承；42…中间铺设板部；44…不锈网(网状体)；46…升降机构；60…铸造砂再生装置；70…铸造砂再生装置；72…滚筒(处理容器、处理部)；72A…底板；72B…倾斜周壁部；72C…堰部；74…摩擦力施加机构；76…辊；80…辊加压机构；90A…处理箱体部(处理部)；92A…处理箱体部(处理部)。

Claims (8)

1.一种铸造砂再生装置，其特征在于，
所述铸造砂再生装置具有：
处理容器，其能够供给使用完毕的铸件用的砂；
摩擦力施加机构，其具备驱动所述处理容器绕装置上下方向的轴旋转的驱动部，通过使所述处理容器旋转而对所述处理容器内部的砂施加摩擦力；
水洗槽，其配置于所述处理容器的下侧，能够对水洗用的水进行供水、排水，并对从所述处理容器排出的砂进行承接；以及
搅拌机，其具备搅拌轴以及搅拌叶片，该搅拌轴与所述驱动部连结、且能够绕装置上下方向的轴旋转，该搅拌叶片设置于所述搅拌轴、且配置于所述水洗槽的内部。
2.根据权利要求1所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
将所述处理容器的旋转中心轴与所述搅拌轴设定在同轴上。
3.根据权利要求1所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
所述处理容器形成为有底圆筒状的旋转体，该旋转体的底板配置为水平，
所述摩擦力施加机构具备环状部，该环状部与所述旋转体的上端外侧相邻、且以环状排列设置有多个刮板，这些刮板在俯视装置时相对于与朝向所述旋转体的径向内侧旋转的方向相反的一侧倾斜。
4.根据权利要求2所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
所述处理容器形成为有底圆筒状的旋转体，该旋转体的底板配置为水平，
所述摩擦力施加机构具备环状部，该环状部与所述旋转体的上端外侧相邻、且以环状排列设置有多个刮板，这些刮板在俯视装置时相对于与朝向所述旋转体的径向内侧旋转的方向相反的一侧倾斜。
5.根据权利要求1所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
所述处理容器形成为滚筒，该滚筒具备：圆形状的底板，其配置为水平；倾斜周壁部，其以从所述底板的周端朝向上方扩径的方式倾斜；以及堰部，其从所述倾斜周壁部的上端朝内侧延伸设置，
所述摩擦力施加机构具备：辊，其在所述滚筒的内侧设置成能够旋转，且其外周面的一部分相对于所述倾斜周壁部隔着间隙地对置配置；以及辊加压机构，其设置于所述辊的轴承，并对所述辊朝所述倾斜周壁部侧加压。
6.根据权利要求2所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
所述处理容器形成为滚筒，该滚筒具备：圆形状的底板，其配置为水平；倾斜周壁部，其以从所述底板的周端朝向上方扩径的方式倾斜；以及堰部，其从所述倾斜周壁部的上端朝内侧延伸设置，
所述摩擦力施加机构具备：辊，其在所述滚筒的内侧设置成能够旋转，且其外周面的一部分相对于所述倾斜周壁部隔着间隙地对置配置；以及辊加压机构，其设置于所述辊的轴承，并对所述辊朝所述倾斜周壁部侧加压。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
所述铸造砂再生装置具有：
中间铺设板部，其在所述水洗槽的内部配置为水平，并经由轴承而与所述搅拌轴的下端部连结；以及
网状体，其在整周范围将所述中间铺设板部的周端部与所述水洗槽的上端开口部连接。
8.根据权利要求7所述的铸造砂再生装置，其特征在于，
在所述水洗槽设置有使所述水洗槽沿装置上下方向升降的升降机构。
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