KR100333236B1 - 모래의표면에부착된물질을제거하기위한장치 - Google Patents

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KR100333236B1 KR1019940023949A KR19940023949A KR100333236B1 KR 100333236 B1 KR100333236 B1 KR 100333236B1 KR 1019940023949 A KR1019940023949 A KR 1019940023949A KR 19940023949 A KR19940023949 A KR 19940023949A KR 100333236 B1 KR100333236 B1 KR 100333236B1
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Abstract

본 발명은 모래의 표면으로부터 그에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 회전박스(5)와, 이 회전박스를 회전시키기 위한 구동수단(20)과, 그리고 작동면(15)을 갖춘 작동수단(8)을 포함하고 있다. 회전박스는 하부판(5A)과, 둘레의 경사벽(5B)과, 그리고 링부분(5C)을 포함하고 있다. 작동면(15)은 회전박스의 경사벽(5B)에 대해서 평행하게 이격되어 있다. 회전박스에 의해서 모래가 원심식으로 분리됨에 따라서, 경사벽을 따라 모래층(S)이 형성된다. 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이의 거리보다 큰 두께의 모래층이 회전박스의 둘레로 이동하여서 작동면(15)과 경사벽(5B)의 사이로 제공되며, 이에 따라서 모래에는 압축력 및 전단력이 가해지며 그에 부착된 외부물질들이 효과적으로 제거된다. 처리된 모래는 회전박스의 링부분(5C)을 넘쳐서 흐른다.

Description

모래의 표면에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치
본 발명은 주물사(molding sand)등과 같은 모래의 표면으로부터 그에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 모래의 표면에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치는 여러 기술분야에서 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 주물사를 이용하여 성형틀을 제조하는 분야에서는 한번 사용된 주물사를 다시 사용하기 위해서 주물사의 표면으로부터 외부 물질을 제거하는 장치가 사용되고 있으며, 그 대표적인 유형이 일본국 실용신안공개 제 1986-35,328 호에 개시되어 있다. 한번 사용된 모래를 다시 사용하기 위해서는, 상기 공개의 장치는 사용된 모래를 임펠러로 공급하고 그럼으로써 모래는 벽에 부딪치게 해서 모래의 표면으로부터 외부물질을 제거시키거나 또는 분리시키는 방식이다. 그러나, 이와 같은 방법에 있어서는 모래에 가해지는 충격이 너무 커서 모래가 작게 미세화되는 경향이 있다는 문제가 발생한다. 이에 따라서, 모래를 다시 사용할 때 주물사에 첨가되어야 할 필수적인 결합재의 양이 증가된다는 결점이 있다.
본 발명의 목적은 모래의 원래 크기를 유지시키면서 그 표면으로부터 외부 물질을 제거하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 장치에는 모래에 부착된 외부물질을 제거시키기 위한 회전 박스가 제공되어 있다. 회전박스는 구동수단에 의해서 회전되어 처리될 모래를 회전박스내에서 원심식으로 분리시킨다. 회전박스가 원형 하부판, 이 원형 하부판의 단부로부터 바깥쪽 상방으로 경사지게 연장한 둘레의 경사벽, 및 경사벽의 상부로부터 안쪽으로 연장한 링부분을 포함하고 있다. 또한, 본 발명의 장치는 회전박스내에 배열된 롤러와 같은 작동수단(movable means)을 포함한다. 이러한 작동수단은 회전박스의 경사벽과 평행하게 이격되어 있는 작동면(movable surface)을 갖추고 있다. 회전박스내에 수용된 모래가 원심식으로 분리되어서 원주방향으로 경사벽상에 부착되면, 이러한 경사벽상에는 모래층이 형성된다. 회전 박스가 계속해서 회전됨에 따라서, 경사벽상에 형성되는 모래층이 점차로 두꺼워져서 작동수단의 작동면이 회전박스와 동일한 방향으로 이동 혹은 회전된다. 그리고 나서, 처리될 모래가 작동면과 경사벽의 사이로 눌려지면서 압축력과 함께 전단력을 받는다. 이러한 전단력에 의해서, 모래의 표면으로부터 외부물질이 제거된다. 그리고 나서, 처리된 모래가 넘쳐흘러서 회전박스의 링부분으로부터 아랫쪽으로 떨어진다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 제 1도 및 제 2도를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치가 도시되어 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모래의 표면에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치는 원통형 하우징(1)을 갖추고 있다. 하우징(1)의 상부에는 프레임(2)이 장착되어 있다. 하우징(1)의 상단부에는 슈트(3)가 장착되어 있다. 하우징(1)의 내부에는 회전박스(5)가 배열되어 있다. 슈트(3)는 입구부(4)를 갖추고 있으며, 처리될 모래가 이 입구부(4)로부터 회전박스(5) 안으로 공급된다. 하우징(1)의 하단부에는 방출구(7)를 갖춘 원추부(6)가 형성되어 있다. 작동수단(8)이 한 쌍의 롤러(9, 9)를 포함하고 있다. 각각의 롤러(9)는 베어링(10)안으로 연장한 축(11)을 갖추고 있으며, 롤러(9)가 베어링(10)내에서 회전작동한다. 이에 따라서, 롤러(9)의 표면(15)이 작동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 하우징(1)내에는 다른 프레임(12)도 배열되어 있다. 이 프레임(12)은하우징의 바깥쪽으로 연장하여 있다. 프레임(12)상에는 구동수단(20)이 장착되어 있다. 구동수단(20)은 프레임(12)의 일단부에 장착된 모터(21)를 포함하고 있으며, 모터(21)에는 출력축(22)이 형성되어 있다. 또한, 구동수단(20)은 출력축(22)에 부착된 풀리(23)와, 전동벨트(24)와, 그리고 회전박스(3)의 축(13)에 고정된 풀리(25)를 포함하고 있다. 축(13)은 베어링(14) 내에서 회전가능하게 지지되어 있으며, 베어링(14)은 프레임(12)의 타단부에 장착되어 있다.
모터(21)가 작동하면 회전박스(5)가 회전되도록, 회전박스(5)는 구동수단(20)에 작동가능하게 연결되어 있다. 회전박스(5)에는 원형 하부판(5A)과, 이 하부판(5A)의 원형단부로부터 바깥쪽 상방으로 경사지게 연장한 둘레의 경사벽(5B)과, 그리고 경사벽(5B)의 안쪽으로 연장한 링부분(5C)이 제공되어 있다.
롤러(9) 및 베어링(10)이 대칭을 이루면서 경사진 상태로 배열되어 있어서, 작동수단(8)의 작동면(15)은 회전박스(5)의 둘레의 경사벽(5B)에 대해서 평행하다. 또한, 작동면(15)은 경사벽(5B)과 일정한 간격으로 이격되어 있다. 각각의 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이의 공간의 폭은 링부분(5C)의 폭보다 작다.
이제, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치의 작동을 설명한다. 처리될 모래가 슈트(3)로부터 회전박스(5)안으로 연속적으로 공급되는 동시에 회전박스(5)는 구동 수단(20)에 의해서 회전된다. 회전박스(5)에 의해서 모래가 경사벽(5B)의 안쪽으로 원심식으로 분리된다. 이에 따라서, 모래는 제 2 도에 도시된 바와 같이 원주방향으로 경사벽(5B)상에 부착된다. 이와 같은 작동이 계속됨에 따라서, 모래층(S)의 두께는 점차적으로 두꺼워진다. 모래층(S)의 두께가 작동면(15)과 경사벽(5B)의 내부면 사이의 거리보다 커지면, 모래층(S)이 각각의 두 개의 롤러(9) 또는 작동수단(8)의 작동면과 접촉하게 된다. 이와 같은 마찰식 접촉에 의해서, 롤러(9)는 회전박스(5)와 동일한 방향으로 회전되기 시작한다. 작동이 계속되면서 모래층(S)은 점차로 두꺼워지고, 모래가 링부분(5C)을 넘쳐서 흐른다. 따라서, 모래층(S)은 링부분(5C)의 폭과 동일하게 일정한 두께로 유지된다.
이와 같은 상태에서, 모래층(S)은 회전박스(5)와 함께 회전한다. 모래층(S)의 일부가 작동면(15)에 접촉되어서, 이 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이로 눌려지면서 압축력 및 전단력을 모두 받게 된다. 이들 압축력 및 전단력에 의해서, 모래의 표면에 부착되어 있던 물질이 제거된다. 처리된 모래가 링부분(5C)을 넘쳐서 흘러 링부분(5C)의 아래쪽으로 떨어져서 하우징(1)의 방출구(7)를 통해 방출된다.
모래가 압축력과 함께 전단력을 받기 때문에, 모래의 표면에 부착되어 있는 외부물질이 효과적으로 제거된다. 더욱이, 회전박스(5)의 회전방향과 동일한 방향으로 작동되는 작동면(15)을 사용하므로, 모래가 이 작동면(15)과 회전박스(5)의 경사벽(5B) 사이로 용이하게 통과된다. 하우징(1)의 방출구(7)로부터 방출된 모래를 최종적으로 마무리 처리함으로써 모래와 외부물질을 완전히 분리시킬 수가 있다.
경사벽(5B)이 바깥쪽으로 경사지게 배열된 이유는 링부분(5C)의 전체 높이를 따라서 일정한 두께의 모래층(S)을 형성하기 위한 것이다. 경사벽이 수평선에 대해서 수직하게 배열된다면, 모래층의 내경은 중력의 작용에 의해 링부분의 하부에서는 상부 보다 더 작아질 수가 있다. 따라서 본 발명에 따른 장치에서는 모래가 작동면에 의해 균일하게 눌려질 수가 있다.
제 1도 및 제 2도에서는 2개의 롤러만이 도시되어 있지만, 하나의 롤러 또는 3개 이상의 롤러를 사용할 수도 있다. 또한, 작동면(15)을 연마재로 덮어서 모래의 표면을 연마시킬 수도 있다.
이제 제 3도 내지 제 5도를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치가 도시되어 있다. 제 2 실시예의 장치는 몇 가지 차이점만을 제외하고는 앞서 설명한 제 1 실시예의 장치와 유사하다. 가장 큰 차이점은, 작동수단(8)의 롤러(9) 및 베어링(10)은 수직하게 배열되어 있고, 각각의 롤러(9)가 회전박스(5)의 경사벽(5B)에 평행하게 경사진 작동면(15)을 갖추고 있다는 점이다.
두 번째 차이점은, 회전박스(5)를 구동시키는 구동수단(20)의 모터(21)에 대한 부하전류(load ampere)가 모니터되어서 소정의 값으로 유지된다는 점이다. 세 번째 차이점은, 작동수단(8)의 위치를 조절하기 위한 위치조절수단(30)이 제공되어 있어서 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이의 거리가 조절된다는 점이다.
오랜 사용기간으로 인하여 작동면들이 마모되면, 모터(21)에 대한 부하는 작아진다. 그 결과, 모터에 대한 부하전류가 작아진다. 이와 같이 부하전류가 소정의 값 이하로 작아졌을 때, 적절한 거리를 조절하도록 위치조절수단(30)이 사용된다.
하우징(1)의 전방벽(1A) 및 후방벽(1B)에는 각각 다수의 브라켓(32)이 고정되어 있다. 브라켓(32)상에는 덮개(31)가 설치되어 있다. 다수의 안내 롤러(33)가 브라켓(32)에 회전가능하게 고정되어 있다. 안내롤러(33)상에는 레일모양의 부재(35)가 이동가능하게 설치되어 있다. 레일모양의 부재(35)에 상응하는후방벽(1B)의 부분에는 너트(36)가 고정되어 있다. 일단부에 손잡이(38)가 제공되어 있는 나사(37)가 너트(36)와 함께 나사결합된다. 나사(37)의 타단부는 연결구(도시안됨)를 통해서 레일모양의 부재(35)의 일단부에 회전가능하게 연결되어 있다. 베어링(10)이 횡방향 봉(34)에 고정되어 있으며, 횡방향 봉(34)은 레일모양의 부재(35)에 고정되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 손잡이(38)가 회전되면 레일모양의 부재(35)가 제 4도 및 제 5도의 화살표 방향으로 이동하여서 작동면(15)을 회전 박스(5)의 경사벽(5B) 쪽으로 이동시킨다. 따라서 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이의 거리가 소정의 크기로 유지된다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 안내롤러(33)가 오랜 사용 수명 기간에 사용될 수가 있다. 또한, 작동면(15)과 경사벽(5B) 사이의 거리가 일정하기 때문에 외부물질을 제거시키는 공정이 항상 균일하게 수행된다. 제 3도 내지 제 5도에서는 손잡이(38)만이 위치조절수단(30)의 나사(37)를 작동시키도록 도시되어 있지만, 이러한 나사(37)가 모터(21)와 함께 협동하여 회전박스(5)를 구동시키는 스텝 모터 등에 의해서 작동될 수도 있다.
이제 제 6도 내지 제 8도를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예가 도시 되어 있다. 제 3 실시예도 제 1 실시예와 유사한 구성으로 이루어져 있다. 제 3 실시예가 제 1 실시예와 다른 점은, 소정의 압력하에 작동면(15)을 회전박스(5)의 경사벽(5B)쪽으로 눌러주는 프레스 수단(50)이 제공되어 있다는 점이다.
제 6도 및 제 7도에 도시된 바와 같이, 2개의 롤러(9)가 베어링(10)을 통해서 지지부(45)상에 회전가능하게 설치되어 있다. 지지부(45)는 아암(46)의 단부에 각각 고정된다. 아암(46)의 다른 단부는 프레스 수단(50)의 수평축(53,53)에 각각 고정되어 있다. 수평축(53,53)이 베어링(52,52) 안에 회전 가능하게 배열되어서 하우징(1)의 바깥쪽으로 연장하여 있다. 또한, 프레스 수단(50)은 회전식 아암(54,54) 및 이 회전식 아암(54,54)의 일단부에 각각 연결된 실린더(55)를 포함하고 있다. 회전식 아암(54,54)의 각각의 타단부는 상응하는 수평축(53)에 각각 고정되어 있다. 실린더(55)가 소정의 압력으로 작동되기 때문에, 작동면(15)은 회전박스(5)의 경사벽(5B)쪽으로 눌려진다.
이와 같은 구성에 있어서, 작동면(15)이 마모될 경우에도 모래층(S)은 항상 동일한 압축력을 받는다. 실린더(55) 대신에 회전식 아암(54,54)의 사이로 설치되는 압축 코일 스프링을 사용할 수도 있다.
지금까지 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들에 대해서 설명하였으나, 이는 어디까지나 예시적인 것이며 본 발명은 다음의 특허청구의 범위에 의해서만 제한된다.
제 1도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치를 부분단면으로 도시한 부분정면도이다.
제 2도는 제 1도의 선 II-II을 따라서 도시한 단면도이다.
제 3도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치를 부분단면으로 도시한 부분정면도이다.
제 4도는 제 3도의 선 IV-IV을 따라서 도시한 단면도이다.
제 5도는 제 3도의 선 V-V을 따라서 도시한 평면도이다.
제 6도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 장치를 부분단면으로 도시한 부분정면도이다.
제 7도는 제 6도의 선 VII-VII을 따라서 도시한 단면도이다.
제 8도는 제 6도의 선 VIII-VIII을 따라서 도시한 배면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
S : 모래층 1 : 하우징
2,12 : 프레임 3 : 슈트
4 : 입구부 5 : 회전박스
5A : (회전박스의)하부판 5B : (회전박스의)경사벽
5C : (회전박스의)링부분 6 : 원추부
7 : 방출구 8 : 작동수단
9 : 롤러 10 : 베어링
11 : (롤러의)축 13 : (회전박스의)축
15 : (작동수단의)작동면 20 : 구동수단
21 : 모터 22 : 출력축
23, 25 : 풀리 24 : 벨트
30 : 위치조절수단 31 : 덮개
32 : 브라켓 33 : 안내롤러
34 : 횡방향 봉 35 : 레일모양의 부재
36 : 너트 37 : 나사
38 : 손잡이 45 : 지지부
46 : 아암 50 : 프레스수단
53 : 수평축 54 : 회전식 아암
55 : 실린더

Claims (10)

  1. 모래의 표면에 부착된 물질을 제거하기 위한 장치로서, 모래의 표면으로부터 외부 물질을 제거시키도록 수평방향으로 회전가능하며, 원형의 하부판(5A)과, 상기 하부판으로부터 바깥쪽 상방으로 연장하여 있는 둘레의 경사벽(5B)과, 그리고 상기 경사벽의 상부로부터 안쪽으로 연장하여 있는 링부분(5C)을 갖추고 있는 회전박스(5), 상기 회전박스를 회전시키는 구동수단(20), 및 상기 회전박스내에 위치되고, 처리될 모래가 상기 회전 박스의 회전 원주 둘레의 상기 경사벽과 상기 작동면사이에서 프레스하도록 상기 회전박스의 원주둘레의 경사벽(5B)에 대해서 거의 평행하게 이격되어 있는 작동면(15)을 가진 작동 수단(8)을 포함하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 하우징(1)을 더 포함하고 있으며, 상기 회전박스(5) 및 상기 작동수단(8)이 상기 하우징(1)상에 장착되어 있고, 상기 회전 박스(5) 안으로 모래를 공급하기 위한 슈트(3)가 상기 회전박스(5)의 위쪽에서 상기 하우징(1)상에 장착되어 있는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회전박스에 의해서 처리된 모래를 방출시키기 위한 방출구(7)가 상기 하우징(1)의 하부에 배열되어 있는 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 작동수단(8)이 상기 회전박스의 상기 경사벽(5B)에대해서 평행한 축선들을 중심으로 회전가능한 다수의 롤러(9)를 포함하고 있는 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 작동수단(8)이 수직방향 축선들을 중심으로 회전가능한 다수의 롤러(9)를 포함하고 있으며, 각각의 상기 롤러(9)가 상기 회전박스의 상기 경사벽(5B)에 대해서 평행하게 경사진 작동면(15)을 갖추고 있는 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 경사벽(5B)과 상기 작동면(15) 사이의 거리가 조절가능한 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 작동수단(8)을 상기 경사벽(5B)쪽으로 그리고 상기 경사벽(5B)으로부터 멀어지는 쪽으로 이동시켜서 상기 경사벽(5B)과 상기 작동면(15) 사이의 거리를 조절하는 위치조절수단(30)을 더 포함하고 있는 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 구동수단(20)이 부하전류를 모니터할 수 있는 모터(21)를 포함하고 있으며, 상기 경사벽(5B)과 상기 작동면(15) 사이의 거리가 상기 모터(21)의 부하전류에 따라서 조절되는 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 작동면(15)을 소정의 압력하에 상기 회전박스의 상기 경사벽(5B)쪽으로 눌러주는 프레스 수단(50)을 더 포함하고 있는 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 주물사에 부착된 물질을 제거하는데 사용되는 장치.
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