KR20000047391A

KR20000047391A - 주물사 재생장치 및 그에 사용하는 회전드럼

Info

Publication number: KR20000047391A
Application number: KR1019990015583A
Authority: KR
Inventors: 곤도도시오
Original assignee: 마스이 아키라; 닛폰쥬조 가부시키가이샤
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-07-25
Also published as: DE69911153D1; EP1008405A1; EP1008405B1; JP2000176598A; JP3991179B2; DE69911153T2; KR100570053B1; US6401798B1

Abstract

(과제) 숫돌같은 소모품의 사용이 불필요하고, 높은 재생성능을 구비하여 재생사의 회수율을 높게 유지하며, 더욱이 장치의 운전용 소비전력을 낮게 억제하여 필요이상의 설비비등을 절감한 주물사 재생용의 회전드럼 및 주물사 재생장치를 실현한다.

(해결수단) 본 발명은, 축심을 회전축으로 하는 원판부와, 이 원판부의 원둘레에 내주면이 연결된 원통부로 이루어지는 드럼을 구비하며, 상기 회전축의 회전에 따라 주물사가 원통내에서 원통밖으로 방사되는 복수의 방사구멍을 원통부에 형성한 주물사 재생용 드럼을 구성한다. 또한 본 발명은, 안쪽 바닥부에 유동바닥을 구비하여 측벽에 고사의 투입구 및 재생사의 배출구가 형성된 교반조와, 이 교반조 내에 배치되어 구동원에 의해서 구동되는 회전축과, 이 회전축으로 구동되어 상기 교반조내에 투입된 고사의 부착물을 교반하여 박리하는 회전드럼과, 상기 교반조의 상부에 규제판을 통해 연통하는 집진구를 형성한 등급분류조와, 상기 교반조에서 유동바닥 위에 투입된 고사를 유동시켜 회전드럼에 의하여 박리된 부착물과 재생사를 등급분류조내에서 등급분류하는 공기압력원을 구비한 주물사 재생장치에 있어서, 상기 회전드럼의 원통부에 상기 고사가 방사되는 방사구멍을 형성한 주물사 재생장치를 구성한다.

Description

주물사 재생장치 및 그에 사용하는 회전드럼 {REGENERATIVE APPARATUS FOR FOUNDRY SAND AND ROTATING DRUM FOR THE APPARATUS}

본 발명은 주조용의 주형에 사용된 주물사를 재생하기 위한 주물사 재생용의 드럼 및 주물사 재생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원심력에 의해 회전드럼의 내주면에 형성되는 고사(古砂)의 고정층과 투입된 고사와의 상호적인 마찰접촉에 의해 고사에 부착한 부착물을 박리하여 재생사로 재생하는 주물사 재생용의 드럼 및 주물사 재생장치에 관한 것이다.

도 10은 종래장치이고, 특허 제 2521765 호 공보에 기재된 장치이다. 도 10(a)는 전체설명도, 도 10(b)는 다이어프램의 확대도이다.

도 10(a)에 있어서, 101은 주물사 투입용 호퍼, 102는 압출부재, 103은 회전숫돌체, 104는 개구부, 105는 리싸이클용 주물사 탱크, 106은 주물사 압출용 통로, 107은 구동모터, 108은 불순물 폐기용 수납부, 109는 집진기 이송관, 110은 감압 및 가압 반송관, 111은 송풍용 팬, 112는 이송통로, 113은 그물망 부재, 116은 가로이동 실린더이다. 도 10(b)의 114는 사절판, 115는 구멍이다. A는 주물사, a와 b는 리싸이클용 주물사 탱크(105)의 상부와 하부의 공간부이다.

도 10에 나타낸 주물사 재생장치는, 투입용 호퍼(101)내에 투입되는 큰 덩어리형상의 주물사(A)는 압출용 통로(106)내에서 압출부재(102)에 의해서 압출되어 회전숫돌체(103)에 연마된다. 큰 덩어리형상의 주물사(A)에 섞인 철조각 및 봉상의 금속분말성형체는 폐기용수납부(108)에 자동적으로 수납되고, 입자형상으로 된 주물사만이 이송통로(102)의 그물망부재(113)로 쳐서 걸러지고 감압 및 가압반송관 (110)의 기초부에 이송된다. 여기에 이송된 주물사는 송풍팬(111)과 집진기의 기류에 밀어 올려지고, 리싸이클용 주물사 탱크(105)내의 상부 공간부(a)의 사절판 (114)상에 쌓인다.

사절판(114)상에 쌓이는 양이 소정량이 되면, 압출부재(102)의 밀어냄을 정지하고 나서 2개의 사절판(114)을 가로이동한다. 가로이동으로 사절판(114)이 구멍맞춤되고, 주물사(A)가 하부공간부(b)에서 개구부(104)를 통하여 회전숫돌체(103)상에 낙하된다. 그리고, 다시 주물사(A) 연마를 하여 주물사 탱크(105)내로 수납하고, 소정의 연마도가 될 때까지 같은 동작을 반복한다. 최후의 주물사(A)를 주물사 탱크(105)내에서 반송관(119)으로 꺼내어 재생사 저장탱크(118)로부터 재생된 주물사(A)가 인출된다. 이밖에, 떠다니는 주조사내에 복수의 회전하는 연삭숫돌을 설치한 장치로서, 일본국 특개 소62-240135호 공보에 기재된 「주조사 재생장치」도 알려져 있다.

도 10에 나타낸 종래의 주물사 재생장치는 상술한 바와 같이, 큰 덩어리형상의 주물사(A)에서 재생사를 재생하기까지의 일련의 공정을 연속적으로 실시할 수 있는 특징이 있다. 그렇지만, 압출용 통로(106)내에서 압출된 주물사(A)를, 회전숫돌체(103)로 연마하는 등의 구성이 채용되어 있다. 이 때문에, 회전하면서 주물사에 접촉하여 연마하는 회전숫돌체(103)가, 현저하게 마모한다는 치명적인 결점이 있다. 특히, 이 종래 장치로는 큰 덩어리형상의 주물사(A)를 실린더기구등의 압출부재(102)에 의하여 압출용 통로(106)내에서 밀어내어 강제적으로 회전숫돌체(103)에 눌러대기 때문에, 숫돌의 외경이 극단적으로 마모하게 된다.

회전숫돌체(103)의 외경이 마모하면, 마모의 진행에 따라 연마용의 회전숫돌체(103)의 회전 반경이 감소하여 주기적인 속도가 늦어진다. 따라서, 주물사를 재생하기 위한 연마능률도 저하하기 때문에, 회전숫돌체(103) 교환의 필요성이 파생하게 된다. 그래서, 회전숫돌체(103)를 교환하기 위해서는 주물사 재생장치의 운전을 일단 정지하고, 그 후 분해하여 구동축과 함께 회전숫돌체(103)를 꺼내야 한다. 이 결과, 회전숫돌체(103)의 번거로운 교환작업과 운전의 중단에 근거하는 재생능률의 저하, 혹은 마모도에 대응하여 다수의 교환용 회전숫돌체(103)를 항상 구비하고 있어야 하는 등의 문제점이 있었다. 이 점은, 상기의 특개소62-240135호 공보에 기재된 「주조사 재생장치」도 완전히 동일하다.

본 발명은 상기와 같은 종래장치의 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것이고, 상술한 회전숫돌체(103)같은 소모품을 필요로 하지 않으며, 높은 재생성능을 구비하여 재생사의 회수율을 높게 유지하고, 더구나 장치의 운전용 소비전력을 억제하여 필요 이상의 설비비를 절감한 주물사 재생용의 회전드럼 및 주물사 재생장치를 실현하는 것을 목적으로 한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1의 구성설명도.

도 2는 도 1의 측단면도.

도 3은 도 1의 X-X단면도.

도 4는 회전드럼의 단면도.

도 5는 실시형태 1의 동작을 나타내는 설명도.

도 6은 실시형태 1의 응용예의 설명도.

도 7은 본 발명의 실시형태 2의 구성설명도.

도 8은 회수율과 제거율의 특성도.

도 9는 고사(古砂)와 재생사의 입도의 분포도.

도 10은 종래의 주물사 재생장치의 구성설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체 2 : 교반조

3 : 등급분류조 4 : 송풍실

5 : 송풍구 6 : 유동바닥

6a : 통풍구 7 : 투입관

8 : 송출관 10 : 구동축(회전축)

12 : 회전드럼 12p : 원판부

12s : 원통부 12d : 드럼

12h : 방사구멍 13 : 전동기

16 : 규제판 17 : 배기구

20 : 고사 21 : 부착물

22 : 재생사 30 : 본체

31 : 호퍼 32 : 분진(粉塵)흡인구

33 : 디스트리뷰터 34 : 고리형상선반

35 : 구동축(회전축) 39 : 전동기

41 : 송풍관 42 : 배출구

B : 블로어 s : 오목부

S : 고정층 U : 유니트

Bθ :접촉각

본 발명은, 안쪽 바닥부에 유동바닥을 구비하고 측벽에, 고사의 투입구 및 재생사의 배출구가 설치된 교반조와, 이 교반조내에 배치되어 구동원에 의해서 구동되는 회전축과, 이 회전축으로 구동되어 상기 교반조내에 투입된 고사의 부착물을 교반하여 박리하는 회전드럼과, 상기 교반조의 상부에 연이어 통하여 집진구를 설치한 등급분류조와, 상기 교반조에서 유동바닥 위에 투입된 고사를 유동시켜 상기 회전드럼에 의해 박리된 부착물과 재생사를 상기 등급분류조내에서 등급분류하는 공기압력원을 구비한 주물사 재생장치에 있어서, 상기 회전축이 수평방향으로 배치되고, 또한 상기 회전드럼이 상기 회전축과 직각을 이루도록 배치됨과 동시에, 이 회전드럼의 적어도 일부가 상기 고사의 유동층내에 배치되는 주물사 재생장치를 구성한 것이다.

또한, 축심을 회전축으로 하는 원판부와, 이 원판부의 원주에 내주면이 연결된 원통부로 이루어지는 드럼을 구비하며, 상기 원판부의 원주를 상기 원통부의 도중에 연결하여 단면이 거의 工자형상인 드럼을 형성한 상기 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼이다.

또한, 상기 주물사 재생장치에 있어서, 상기 회전드럼의 원통부에 상기 고사가 방사되는 방사구멍을 설치한 주물사 재생장치를 구성한 것이다.

또한, 상부와 하부에 분진의 흡인구와 재생사의 배출구를 설치한 세로형 원통형상의 하우징체의 본체와, 이 본체의 상단부에 동축적으로 설치되어 고사가 공급되는 깔때기형상의 호퍼와, 이 호퍼의 아래쪽에서 상기 공급되어진 고사를 받아 원주방향으로 분산하여 낙하시키는 디스트리뷰터와, 이 디스트리뷰터의 아래쪽에서 동축적으로 배치되어 상기 분산하여 낙하된 고사를 원통부내에 받는 단면 ㄷ자형의 회전드럼과, 이 회전드럼을 고정한 회전축을 회전시키는 회전구동원과, 상기 회전드럼과 간격을 두어 둘러 싸고 이 회전드럼의 회전에 따라 상기 원통부내에 받아 흩어져 날린, 고사를 받는 고리형상 선반과, 상기 회전드럼의 아래쪽에서 기류를 보내어 본체 내로 상승시키는 기류원을 구비한 주물사 재생장치에 있어서, 상기 회전드럼의 원통부에 상기 고사가 방사되는 방사구멍을 형성함과 동시에, 이 회전드럼의 방사구멍과 둘레벽에서 방출된 고사를 받는 하단선반과 상단선반을 상기 고리형상 선반에 형성한 주물사 재생장치를 구성한 것이다.

또한, 축심을 회전축으로 하는 원판부와, 이 원판부의 원주에 내주면이 연결된 원통부로 이루어지는 드럼을 구비하고, 상기 회전축의 회전에 따라 주물사가 원통내에서 원통밖으로 방사되는 복수의 방사구멍을 상기 원통부에 형성한 상기 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼이다.

또한, 상기 원판부의 원주를 상기 원통부의 단부에 연결하여 단면이 거의 ㄷ자형상의 드럼을 형성한 상기 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼이다.

또한, 상기 원판부의 원주를 상기 원통부의 도중에 연결하여 단면이 거의 工자형상의 드럼을 형성한 상기 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼이다.

(실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 사용하여 설명한다.

실시형태 1

도 1은 본 발명의 실시형태 1의 구성설명도, 도 2는 도 1의 측단면도, 도 3은 도 1의 X-X단면도, 도 4는 회전드럼의 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 1은 하우징체의 본체이다. 본체(1)는 각형으로 상하 2단구조로 만들어지고, 하부의 교반조(2)와 상부의 등급분류조(3)의 2부분으로 구성되어 있다. 4는 교반조(2)의 하부에 형성된 송풍실, 5는 송풍구, 6은 유동바닥이다. 유동바닥(6)에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 측면에 복수의 통풍구(6a)를 형성한 다수의 볼록형 돌기(6b)가 설치된다.

7과 8은 교반조(2)에 대향한 측벽에 설치된 투입관과 송출관, 9는 투시창이다. 투입관(7)과 송출관(8)은 모두 교반조(2)의 측벽에 비스듬히 부착되고, 상세하게는 도시되어 있지 않지만 수동조작에 의해 측벽과 동일면에 설치된 투입구와 배출구의 개방도와 높이가 조절가능하게 되어 있다. 10은 구동축, 11은 좌우의 축받이 이다. 축받이(11)는 교반조(2)의 양측벽에 설치되고, 구동축(10)을 중간 높이에서 수평방향으로 유지한다.

12는 회전드럼이다. 회전드럼(12)에는 예컨대 강재를 용접하여 만들어지고, 원판부(12p)와 원통부(12s)로 구성되어 있다. 원판부(12p)는 회전중심으로 구동축 (10)을 고정하고, 이 원판부(12p)의 원주에 원통부(12s)의 내주면 중간에 연결하여 단면이 거의 "工자형상"인 드럼(12d)으로 형성되어 있다. 특히, 본 발명에서는 원통부(12s)에, 반경방향으로 관통하는 여리개의 방사구멍(12h)이 형성된다. 실시형태 1에서는 300 mmø의 원통부(12s)에 원판부(12p)를 사이에 두고 양측에, 구멍지름이 10 mmø으로 각 1열 16개의 방사구멍(12h)이 등각의 간격으로하여 원주상으로 뚫려 있다(도 4).

또, 회전드럼(12)은, 고사(20)가 유동한 경우에, 회전드럼(12)의 적어도 일부가 그 유동층내에 오도록 배치된다.

13은 전동기, 14는 부착대, 15는 이음부이다. 전동기(13)는 부착대(14)상에 고정되고, 출력축이 이음매(15)에 의해 구동축(10)에 연결되어 있다. 16은 규제판, 17은 배기구이다. 규제판(16)은 교반조(2)와 등급분류조(3)의 사이에 설치되어, 등급분류조(3)를 교반조(2)에 연통하고 있다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 배기구 (17)는 외부에 설치된 집진기에 접속되어 있다. 20은 고사, 21은 상술한 바와 같은 부착물, 22는 고사(20)로부터 부착물(21)을 제거한 재생사이다. 도 1의 B는 블로어이다. 규제판(16)은 회전드럼(12)에서 비산하는 고사(20)가, 직접 배기구(17)로 날아드는 것을 방향전환하여 방지하는 것이다.

이러한 구성의 본 발명의 실시형태 1의 동작을, 다음에 설명한다.

미리, 주형이 파쇄기로 파쇄되어, 벨트 컨베이어에 의해서 호퍼내에 축적된 고사(20)의 투입관(7)으로 통하는 공급로가 형성된다. 또한, 도 1에 표시된 블로어 (B)의 출력관로가, 송풍실(4)의 송풍구(5)에 연결되어 있다. 또한, 호퍼내의 고사 (20)의 파쇄상태나 재질 등에 따라서, 블로어(B)에서 송풍실(4)에 공급하는 송풍량이나 동작시간이 부착물(21)의 박리에 알맞은 값으로 설정된다.

교반조(2)의 측벽에 설정된 투입관(7)이 개방되어, 소정량의 고사(20)가 교반조(2)내에 투입된다. 고사(20)의 투입으로, 구동축(10)에 고정된 회전드럼(12)의 아래쪽 주변부가 고사(20)에 묻힌다. 여기서, 전원스위치를 넣고 전동기(13)가 통전하면, 이음매(15)를 통해 구동축(10)이 구동된다. 구동축(10)의 구동으로 일부를 고사(20)에 매몰시킨 회전드럼(12)이, 예컨대 1500∼3000rpm의 회전수로 회전을 시작한다.

한편, 블로어(B)로부터의 송풍이 송풍구(5)를 통해서 송풍실(4)에 공급되고, 강한 공기압력의 기류가 유동바닥(6)의 다수의 볼록형 돌기(6b)의 통풍구(6a)에서 교반조(2)내로 분출된다. 통풍구(6a)에서 분출된 압력공기는, 교반조(2)내에 투입되어 유동바닥(6)상에 퇴적한 고사(20)를 다차원방향으로 밀어 올려 유동시킨다. 회전드럼(12) 부근에서 무방향성으로 유동하는 고사(20)는, 고속회전하고 있는 회전드럼(12)의 내부공간에 진입한다. 회전드럼(12)의 내부에 진입한 고사(20)에는, 회전하는 회전드럼(12)의 원심력이 가해지게 된다.

원심력을 받은 고사(20)의 대부분은, 교반조(2)내에서 회전드럼(12)의 개구부에서 바깥둘레로 방사된 후 유동바닥(6)상에 낙하하여 다시 유동한다. 또한, 회전드럼(12)에 선행하여 진입한 고사(20)의 일부는, 원심력에 의해 원통부(12s)와 원판부(12p)의 접하는 모서리부에 퇴적하여 모래입자의 고정층을 형성한다. 이 경우, 원통부(12s)에는 반경방향의 방사구멍(12h)이 형성되어 있기 때문에, 모서리부에 머무는 고사(20)가 방사구멍(12h)에서 빠져 원주방향으로 방사된다. 그 결과, 회전드럼(12)의 모서리부를 따라, 방사구멍(12h)을 중심으로 한 "개미지옥"형상의 다수의 오목부(s)를 가지는 원고리형상의 고정층(S)이 형성된다(검은 색으로 칠해진 부분).

모래입자의 고정층(S) 내의 오목부(s) 부근의 축과 직각방향의 확대단면도가, 도 5에 나타나 있다. 도시한 바와 같이, 오목부(s)의 단면형상은, 방사구멍 (12h)에서의 접선(t)으로 이루는 각θ(접촉각이라 칭함)의 경사면이 양측에 형성된다. 그리고, 교반조(2)내의 유동바닥(6)에서 무방향성으로 유동하면서 고속회전하는 회전드럼(12)내에 진입한 고사(20)(확대도시되어 있슴)는, 이 고정층(S)내에 다수 형성된 오목부(s)의 접촉각θ의 경사면에 잇달아 충돌하면서 마찰접촉하게 된다. 이 결과, 고사(20)의 바깥면에 부착하고 있는 부착물(21)이, 오목부(s)의 각 θ의 경사면에 의하여 효과적으로 박리된다. 또 도 5의 2점 쇄선은 방사구멍(12h)을 형성하지 않은 드럼내 고정층의 표층면을 나타내고, 접촉각θ=0이 된다.

그 후, 상술한 고속회전하는 회전드럼(12)의 고정층(S)과 유동하는 고사(20)와의 협동적인 동작에 의거하여, 교반조(2)내에서 부착물(21)의 박리동작이 연속적으로 진행한다. 박리동작의 진행과 함께 교반조(2)내에서 유동하는 고사(20)의 사이를 통과하는 분출공기류에 의해 고사(20)와 분리한 부착물(21)이 규제판(16)을 통과하여 등급분류조(3)내로 밀어 올려진다. 분기류로 밀어 올려진 고사(20)중에서 거친 입자는 자중에 의해 반전낙하하여, 다시 규제판(16)을 통해 교반조(2)에 복귀된다. 한편, 등급분류조(3)내에 보내여진 가벼운 부착물(21)은, 차례로 배기구를 통해서 도시되어 있지 않은 집진기에 포집된다.

통상의 재생처리는, 연속동작으로 행하여진다. 처리사의 품질은, 체류시간 (T)으로 정해진다. 유동층의 체류량을 W(Kg), 투입량을 V(kg/h)로 하면, 다음식으로부터 체류시간(T)이 구해진다.

T=(W/V)×60(min)

필요한 체류시간(T)에서 역산하여 구한 고사(20)의 투입량(V)을 투입구에서 연속하여 투입한다. 체류량(W)은, 배출구의 높이로 자동적으로 결정되기 때문에 투입량(V)에 적당한 양이 자동적으로 배출된다.

또한, 배치처리인 경우는, 배출구를 개폐가 자유롭게 하여 일정량 투입후 일정시간 처리하면, 배출구를 열고 전량을 배출한다. 배출을 조속히 행하기 위해서 배출구의 위치를 낮게 한다. 그 동안, 송풍용의 블로어(B) 및 회전드럼(12)의 회전용 전동기(13)는 계속 회전시켜 둔다.

도 6은 본 발명의 실시형태 1의 응용예의 설명도이다.

이 응용예에서는 하우징체의 본체(1)의 가로폭을 약간 넓혀, 정격이 큰 전동기(13)를 사용하고 구동축(10)에 2개의 회전드럼(12)이 함께 고정되어 있다. 그리고, 교반조(2)와 등급분류조(3) 등의 내부용적을 늘여 체류량을 늘리고 고사(20)의 처리량을 증가시킴으로써 재생능률을 향상시키도록 구성되어 있다. 상세하게는 도시되어 있지 않지만, 도 6의 응용예에 사용되는 회전드럼(12)에 관해서도, 원통부 (12s)의 반경방향에는 복수의 방사구멍(12h)이 형성되어 있다. 2개의 회전드럼(12)이 동일한 것으로 도시되어 있지만, 드럼(12d)의 외경이나 폭 혹은 재질이나 방사구멍(12h)의 구멍지름 등을 선택적으로 구성하는 것도 있다. 단면도 등의 도시와 설명은 생략되어 있으나, 여기서도 전술의 도 1∼5와 같은 고사(20)의 재생동작이 효과적으로 실시된다.

실시형태 2

도 7은, 본 발명의 실시형태 2의 구성설명도이다.

실시형태 2를 도시한 도 7에 있어서, 30은 원통체로 이루어지는 하우징체의 본체, 31은 본체(30)의 상면에서 깔때기형상으로 형성된 호퍼, 32는 분진흡인구, 33은 디스트리뷰터이다. 디스트리뷰터(33)는 원판형상으로 형성되어, 호퍼(31)의 아래쪽에 부착되어 있다. 12는 이미 실시형태 1에서 설명한 것과 동일형태의 회전드럼이다.

회전드럼(12)은 이 실시형태 2에서는 원판부(12p)가 원통부(12s)의 일끝단에 연결되고, 단면이 ㄷ자형인 드럼(12d)이 형성되어 개구부를 위로하여 배치되어 있다. 그리고, 여기서도 원통부(12s)에는, 축심에 직각방향의 원주상에 등간격으로 복수의 방사구멍(12h)이 형성된다. 34는 L자형의 선반을 2단으로 포갠 고리형상선반으로, 회전드럼(12)의 바깥쪽에 간격을 두어 주위를 둘러싸고 본체(30)에 고정되어 있다. 이 고리형상선반(34)의 상단과 하단의 선반은, 회전드럼(12)의 원통부 (12s) 둘레벽의 선단과 방사구멍(12h)에 대향하여 배치되어 있다.

35는 수직방향으로 배치되어 회전드럼(12)을 고정한 구동축, 36은 그 축받이이다. 또한, 37은 2개의 풀리, 38은 풀리(37)의 바깥둘레에 걸어 설치한 벨트, 39는 전동기, 41은 송풍관, 42는 배출구이다. 송풍관(41)은 블로어에 접속되고, 송풍된 압력공기가 화살표방향으로 보내져 회전드럼(12)의 아래쪽에서 위쪽으로 향하는 공기류가 형성된다. 하우징체의 본체(30)는 호퍼(31)에서 재생사(22)의 배출구(42)까지가 1단위의 유니트(U)로 되어 있고, 필요에 따라 여러단 쌓아서 다단의 유니트 (nU)가 구성되도록 되어 있다.

도 7에 나타낸 실시형태 2의 동작을, 다음에 설명한다.

호퍼(31)로부터 디스트리뷰터(33)상에 공급된 고사(20)가 원주방향으로 균일하게 분산되어, 동축상으로 배치된 회전드럼(12)상에 원통형을 그리면서 연속적으로 낙하한다. 한편, 전동기(39)가 구동되면, 풀리(37)에 걸린 벨트(38)와 구동축 (35)을 통해 회전드럼(12)이 고속회전을 시작한다. 그리고, 디스트리뷰터(33)로부터 원형을 그리면서 낙하한 고사(20)는, 상술한 바와 같이 회전드럼(12)과 일체적으로 고속회전하는 고정층(S) 내에 형성된 다수의 오목부(s)의 접촉각θ의 경사면에 잇달아 충돌한다.

충돌한 고사(20)는 마찰접촉하여 효과적으로 부착물(21)이 박리되고, 박리후의 고사(20)의 일부는 방사구멍(12h)을 통과하고 나머지의 고사(20)는 회전드럼 (12)의 둘레벽을 넘어서, 함께 원주방향으로 방출된다. 이들 방사구멍(12h)과 둘레벽으로 분할되어 방출된 고사(20)는, 각각 고리형상선반(34)의 하단과 상단의 선반 모서리부에서 이미 선행하여 퇴적된 고사(20)의 개개의 고정층(S1,S2)으로 나뉘어져 다시 충돌하게 된다.

고리형상선반(34)상에 퇴적한 모래층에 충돌한 고사(20)에 의해, 다시 부착물이 박리되면서 차례로 고리형상선반(34)으로부터 넘쳐 떨어진다. 고리형상선반 (34)으로부터 넘친 고사(20)는, 송풍관(41)으로부터 송풍되는 분기류에 의해서 반경방향으로 날라간다. 이 결과, 분기류에 의해서 재생사(22)가 미세분말로 분리되고, 본체(30)의 내부의 중단부를 지나서 배출구(42)로 배출된다. 분리된 미세분말은 분기류를 타고 위쪽으로 상승하여, 분진흡인구(32)로 흡인되어 배출된다.

이와 같이, 실시형태 2의 재생장치에 의하면, 고사(20)의 부착물의 제거동작이 회전드럼(12)과 고리형상선반(34)의 2단계로 행해진다. 특히, 회전드럼(12)의 고정층(S)에는 접촉각θ의 경사면이 형성되어 있기 때문에, 충돌한 고사(20)와 고정층(S)과의 사이에 강력한 연마작용이 이루어진다. 더구나, 이 연마작용을 받은 고사(20)는 고리형상선반(34)의 상단과 하단의 2방향으로 분류되어, 2개의 고정층 (S1)과 고정층(S2)에 충돌하게 되어 있다. 이 결과, 고사(20)의 재생 처리시간을, 현저히 단축할 수가 있다. 또한, 모래입자 상호간이나 모래입자와 모래층간의 접촉이나 충돌 등을 이용하기 때문에, 전술의 종래 장치에서 사용하고 있던 숫돌 등과 같은 소모품이 불필요하므로 설비비를 현저히 염가로 유지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예에 의한 실험결과를 도 8과 도 9로 설명한다.

도 8은 본 발명장치와 참조장치의 부착물(21)의 제거율과 회수율의 특성을 나타낸 도면이고, 세로축은 제거율과 회수율(모두 %)로 횡축은 처리시간(분)이다. C1과 C2는 본 발명장치와 참조장치의 처리시간에 대한 변화곡선을 나타낸다. 예컨대, 처리시간 3분에서, 본 발명장치에서는 제거율 60% 인데 대하여 참조장치는 약 50%로 되어 있다. 또한, 이 때의 회수율은 각각 거의 83%과 76%이며, 본 발명의 주물사 재생동작이 뛰어난 성능이 표시되어 있다. 또, 본 발명장치의 비교대상으로 한 참조장치는, 도 7로 표시된 수직형 회전드럼에서 방사구멍(12h)이 없는 회전드럼을 사용한 재생장치이다.

또한, 도 9에는 알카리 페놀사(砂)를 사용하였을 때의, 모래입자의 입도 분포도가 표시되어 있다. 쇄선의 C0은 고사(20)의 입도 분포를 나타내고, 실선 C1과 C2는 본 발명장치와 상기의 참조장치의 입도 분포를 나타내는 선이다. 종래 장치의 재생사(22)의 특성을 나타내는 실선 C2는, 부착물의 박리에 따라 입도 분포의 피크점이 메쉬(h)가 증가하여 작아지게 되는 방향으로 시프트하고 있다. 이에 대하여, 본 발명에 의한 재생사의 입도특성을 나타내는 실선 C1은 부착물의 박리에 의한 파괴가 거의 발생하지 않고, 고사(20)의 특성을 나타내는 파선 C0과 같은 입자정도로 유지되어 있다.

상기 도 9에 있어서의 본 발명의 실험조건을 나타내면, 이하와 같다.

주물사 알카리 페놀

회전수 2400 rpm

드럼지름 300 mm

드럼폭 100 mm

드럼수 1개

방사구멍수 32개

처리량 35kg(1/배치)

이밖에, 발명자에 의한 실험·연구결과에 의하면, 도 3과 같이 구성한 본 발명장치로 고사(20)를 3분간의 처리시간으로 처리하였을 때의 재생사(22)의 품질이 상술의 참조장치를 3개의 유니트(3U)로 구성하였을 때의 재생사(22)의 품질에 상당하는 것이 확인되었다. 이 경우 양 장치의 구성을 나타내면, 표1에 나타내는 바와 같다. 참조장치에 있어서의 “단(段)"은, 도 7의 유니트(U)를 다단구성으로 한 단수(n)이다. 또한, “등급분류"란, 부설된 공기집진장치이다. 표1에 의하면 참조장치는 본 발명장치와 능력차가 있으나, 환산에 의해 제2란의 동력을 비교하면, 본 발명은 참조장치의 거의 77%로 해결되어 소비전력이 적어 지극히 경제적이고 유지비를 낮게 유지할 수 있는 이점이 있다.

표1

	본 발명장치 3분처리	참조장치 3단+등급분류
처리능력	500 Kg/hr	5000 Kg/hr
동력	7.4 Kw	96.2 Kw
Kg/Kw	67.5	52
Kw/T	14.8	19.24
효율비교	1	1.3

또, 상술의 본 발명의 실시형태 1의 회전드럼(12)은, 원통부가 300 mmø에서 좌우양측으로, 구멍지름이 10 mmø로 각 1열 16개의 방사구멍(12h)을 설치한 경우로 설명하였는데, 열수나 열내의 개수 혹은 구멍지름에 관해서도 이 실시형태에 한정하는 것이 아니다. 또한, 실시형태에서는 회전드럼으로 강재를 사용한 경우에 설명하였는데, 마모율이 낮은 세라믹을 이용할 수도 있다. 또한, 방사구멍(12h)의 구멍지름에 있어서는 구체적인 수치로 나타내면 5∼15 mm에서, 일반적으로는 재생대상의 주물사의 입경에 따라서 적절하게 선정할 수 있다.

한편, 실시형태 1에 있어서 방사구멍이 없는 회전드럼(12)을 이용한 경우에는, 방사구멍을 형성한 것 만큼 효율적이지 않지만, 종래보다는 효과적인 모래재생이 가능해지는 것으로도 확인할 수 있었다.

본 발명에 의하면, 회전드럼의 회전에 따라 고정층을 형성한 고사와 회전드럼 내에 유입한 유동사와의 직접적인 연마작용 및 회전드럼의 원심력으로 흩어진 고사와 유동사와의 충돌마찰, 또한 유동층내에서 유동하는 고사의 상호간의 마찰접촉에 의해서, 고사의 부착물을 제거하여 재생사가 재생된다. 따라서, 반드시 회전축의 회전수를 상승시켜 마찰력을 높일 필요는 없으므로, 고사의 파쇄가 적어질 뿐만 아니라, 정격이 작은 전동기를 사용하는 것도 가능하게 된다. 이 결과, 설비비나 소비전력에 비하여 재생사의 회수량이 많아져, 생산수율이 좋고 재생효율을 향상시킬 수가 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 숫돌같은 소모품이 불필요하며, 높은 재생성능을 구비하여 재생사의 회수율을 높게 유지하고, 또한 장치의 운전용 소비전력을 낮게 억제하여 필요이상의 설비비 등을 절감한 주물사 재생용의 회전드럼 및 주물사 재생장치를 제공할 수가 있다.

Claims

안쪽 바닥부에 유동바닥을 구비하여 측벽에 고사의 투입구 및 재생사의 배출구가 형성된 교반조와, 이 교반조 내에 배치되어 구동원에 의해서 구동되는 회전축과, 이 회전축으로 구동되어 상기 교반조내에 투입된 고사의 부착물을 교반하여 박리하는 회전드럼과, 상기 교반조의 상부에 연이어 통하여 집진구를 설치한 등급분류조와, 상기 교반조에서 유동바닥 위에 투입된 고사를 유동시켜 상기 회전드럼에 의하여 박리된 부착물과 재생사를 상기 등급분류조내에서 등급분류하는 공기압력원을 구비한 주물사 재생장치에 있어서,

상기 회전축이 수평방향으로 배치되고, 상기 회전드럼이 상기 회전축과 직각을 이루도록 배치됨과 동시에, 이 회전드럼의 적어도 일부가 상기 고사의 유동층내에 배치되도록 한 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치.
축심을 회전축으로 하는 원판부와, 이 원판부의 원둘레에 내주면이 연결된 원통부로 이루어지는 드럼을 구비하며, 상기 원판부의 원둘레를 상기 원통부의 중간에 연결하여 단면이 거의 工자형인 드럼을 형성한 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼.
제 1 항에 있어서, 상기 회전드럼의 원통부에 상기 고사가 방사되는 방사구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치.
상부와 하부에 분진의 흡인구와 재생사의 배출구를 형성한 종형 원통형상의 하우징체의 본체와, 이 본체의 상단부에 동축상으로 설치되어 고사가 공급되는 깔때기형상의 호퍼와, 이 호퍼의 아래쪽에서 상기 공급된 고사를 받아 원주방향으로 분산하여 낙하시키는 디스트리뷰터와, 이 디스트리뷰터의 아래쪽에서 동축상으로 배치되어 상기 분산하여 낙하된 고사를 원통부내에 받는 단면 ㄷ자형의 회전드럼과, 이 회전드럼을 고정한 회전축을 회전시키는 회전구동원과, 상기 회전드럼과 간격을 두어 둘러싸고 이 회전드럼의 회전에 따라 상기 원통부내에 받아서 비산하는 고사를 받는 고리형상선반과, 상기 회전드럼의 아래쪽에서 기류를 보내어 본체내로 상승시키는 기류원을 구비한 주물사 재생장치에 있어서,

상기 회전드럼의 원통부에 상기 고사가 방사되는 방사구멍을 형성함과 동시에, 이 회전드럼의 방사구멍과 둘레벽에서 방출된 고사를 받는 하단선반과 상단선반을 상기 고리형상선반에 형성한 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치.
축심을 회전축으로 하는 원판부와, 이 원판부의 원둘레에 내주면이 연결된 원통부로 이루어지는 드럼을 구비하며, 상기 회전축의 회전에 따라 주물사가 원통내에서 원통밖으로 방사되는 복수의 방사구멍을 상기 원통부에 형성한 것을 특징으로 하는 제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 주물사 재생장치에 사용하는 회전드럼.
제 5 항에 있어서, 상기 원판부의 원둘레를 상기 원통부의 단부에 연결하여 단면이 거의 ㄷ자형인 드럼을 형성한 것을 특징으로 하는 주물사 재생용 회전드럼.
제 5 항에 있어서, 상기 원판부의 원둘레를 상기 원통부의 중간에 연결하여 단면이 거의 工자형인 드럼을 형성한 것을 특징으로 하는 주물사 재생용의 회전드럼.