TW201718129A - 芯模砂再生裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的芯模砂再生裝置，係由：旋轉筒；將火焰送入旋轉筒內的燃燒器；使旋轉筒旋轉的馬達；及支撐旋轉筒的前後的框體與滾子及載放該等的架台所構成，從旋轉筒的後方，具有使用後的芯模砂投入口、排氣筒及預備加熱筒，前方為再生芯模砂取出口，旋轉筒的前先端部是與燃燒器直接連結，在旋轉筒的內壁，朝前方大致較水平面向下附設有將旋轉筒的底部的芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並送至前方的芯模砂刮板，並在旋轉筒的前方內側，設置開設有芯模砂與來自燃燒器的火焰通過之通孔的燃燒筒，將使用後的芯模砂，從使用後芯模砂投入口投入旋轉筒內，藉芯模砂刮板，重複進行刮除、上升暨落下暨分散並一邊向前方移動，通過旋轉筒內的預備加熱筒，進一步以燃燒筒燃燒、熔融附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑後送至再生芯模砂取出口的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置及將此裝置小型化的批式芯模砂再生裝置。

Description

芯模砂再生裝置

本發明是有關使用後之芯模砂再生的裝置。

芯模砂是尤其在製作內部具有複雜空洞的鑄物時，作為空洞的部份，稱為插入鑄模之中的砂模，將砂放入模框製作。

稱為主模的鑄模之中，放入芯模，藉注入鐵等的熔融金屬使金屬硬化成形，最後將芯模的潰壞製作出複雜的形狀。例如，鐵的融熔溫度是大約1500℃，使用特殊配合的砂來抗如此的高熱，在半冷卻後，予以衝擊潰壞芯模來取出砂。因此，芯模的每一個皆是耗材。使用於芯模的砂受限於預定的種類、大小等，芯模所要求的特性為(a)抗熱性高、(b)氣體產生量少，具有排氣性、(c)砂潰壞性優異及(d)成本低等。芯模砂現在主要是從澳洲輸入。

芯模是將預定的砂與黏結劑(以下，黏著劑)混合放入模框內，藉加熱等成形製作。芯模為耗材，使用後的芯模是被粉碎成為砂狀。但是，使用於芯模的砂 有必要是預定的種類與粒度，其單價也是有某程度的高價，一旦作為芯模使用後的砂有再利用，換言之為再生的必要。但是，使用後芯模砂中，在其表面附著有黏著劑，因此為了再生，有將附著的黏著劑除去的必要。黏著劑的除去是如後述有藉機械式、物理性作用的方法或燃燒等的方法。黏著劑有無機系與有機系的黏著劑，現在雖多使用有機系的黏著劑，但是由於揮發性有機化合物(VOC)的影響，也開始使用無機系黏著劑。

以燃燒除去黏著劑的方法中，無機系的黏著劑是比有機系黏著劑的熔點高，該點與有機系比較除去困難。至今的芯模砂的再生裝置中，無機系黏著劑會在砂間產生矽膠的絲，而有不能成為所謂再生狀態的場合。

本發明人的居住地區，多數存在有輸送機製造業，也可培植其周邊技術。在如此的環境下，本發明人以此為業，進行芯模砂與黏著劑的攪拌並混合之所謂的揉合攪拌機與其相關裝置等的製造販賣。

因應上述課題，本發明人不僅是有機黏著劑並進行無機系黏著劑之使用後芯模砂的再生裝置的試作。

本發明人是著眼於無機系黏著劑的熔點比有機系黏著劑的熔點高，注意燃燒溫度的提升；均等燃燒粉碎之使用後芯模砂的表面；及不與燃燒器的直接點火接觸。

並且，試作錯誤的結果，本發明人發明了迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，在日本平成27年11月27日(27th Nov.2015)提出發明申請(特願2015-231682以下稱前 案)。

前案相關之發明的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置在生產販售為芯模生產公司等開始使用，聽取其效果在參觀本裝置的業界相關人員之間成為話題。從如此的業界相關人員，有著「在用地的關係上是否能有更小巧的芯模砂再生裝置」、「是否可以短時間再生，更為節能的芯模砂再生裝置」等聲音傳至本發明人的耳中。

為此，本發明人將前案的芯模砂再生裝置小型化，發明出可以短時間芯模砂再生的節能型的批式芯模砂再生裝置，於平成28年1月27日(27th Jan.2016)提出發明申請(特願2016-013869以下稱後案)。

本案是將前案相關的發明彙整為第1發明至第6發明，將後案相關的發明彙整為第7發明至第13發明。

芯模砂的再生方法相關的先前技術文獻可顯見如下。

具有：將使用後的鑄模砂，在鑄造後的鑄模解離進一步粉碎成各個砂粒子之後，賦予充分的機械式衝擊可使該砂粒子附著於其外面的黏結劑量破碎，並以水清洗進一步將靜電產生的帶電附著於砂粒子的部份實質的完全從該粒子除去以再生的使用後鑄模砂的再生方法(專利文獻1)； 鑄模砂的再生方法是由：烘烤黑砂將附著於該黑砂表面的未燃燒的膨潤土等無機物變性為磁性體的烘烤步驟；以砂輪剝離上述烘烤步驟處理後之黑砂的表層磁性體層的 剝離步驟；及使用磁力將黑砂從上述剝離步驟剝離的磁性體，獲得再生砂的磁選步驟所成的鑄模砂的再生方法(專利文獻2)； 在具備芯模砂的模具鑄造後之鋁鑄物固熔的固熔熱爐中，具備：設有將鑄造後的落砂投入前一鑄物的投入口的第一熱處理爐；設有排出口的第二熱處理爐；設置在第一熱處理爐與第二熱處理爐之間的閘門；將鑄物從投入口搬運至排出口為止的鑄物搬運用輸送帶；及設置在第一熱處理爐內的鑄物搬運用輸送帶下方的砂搬運用輸送帶，鑄物搬運用輸送帶在載放鑄物的面是具有網眼狀構造，使芯模砂潰壞時的芯模砂通過下方，落下至砂搬運用輸送帶上所構成的固熔熱爐(專利文獻3)；及 準備具有滾子與配置其中的打擊手段的滾筒，將砂各分量裝填於上述滾筒內，對砂施以高密度的打擊、剪切及磨擦的力，且包含為使力的強度成為適合石英粒子的清洗用所需的力，具有可調節滾筒與滾子中的至少一方之可變轉速的步驟為特徵的製程所使用之鑄物的再生方法(專利文獻4)等。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平8-243682號公報

專利文獻2：日本特開平6-170485號公報

專利文獻3：日本特開2013-146741號公報

專利文獻4：日本特開平6-63691號公報

專利文獻1、專利文獻2為機械式、物理性作用之使用後鑄模砂的再生方法，根據芯模砂或黏著劑的種類會有再生上困難的場合。專利文獻3是載放鑄物的面具有網眼構造，使芯模砂潰壞時的芯模砂通過下方，落下至砂搬運用輸送帶上所構成的固熔熱爐，未表示使用後芯模砂的具體再生方法。並且，專利文獻4是以物理性作用的鑄模砂的再生方法，並非利用熱的再生裝置。

[發明概要]

本發明所欲解決之課題為提供一種將使用無機系或有機系黏著劑的使用後芯模砂有效再生的設備。

第1發明的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，係由：旋轉筒；將火焰送入旋轉筒內的燃燒器；使旋轉筒旋轉的馬達；及支撐旋轉筒的前後的框體與滾子及載放該等的架台所構成，從旋轉筒的後方，具有使用後芯模砂投入口、排氣筒及預備加熱筒，前方為再生芯模砂取出口，旋轉筒的前先端部是與燃燒器直接連結，在旋轉筒的內側面，朝前方大致較水平面略為向下附設有將旋轉筒的底部的芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並送至前方的芯模砂 刮板，並在旋轉筒的前方內側，設置開設有芯模砂與來自燃燒器的火焰通過之通孔的燃燒筒，將使用後芯模砂，從使用後芯模砂投入口投入旋轉筒內，藉芯模砂刮板，重複進行刮除、上升暨落下暨分散並一邊向前方移動，通過旋轉筒內的預備加熱筒，進一步以燃燒筒燃燒、熔融附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑，送至再生芯模砂取出口。

第1圖、第2圖表示迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1的前面與右側面的概略圖。旋轉筒3被支撐在後框體2、前框體6、滾子51，搭載於架台7。馬達5的旋轉是透過滾子51使旋轉筒3旋轉。旋轉筒3的前後方向是以使用後芯模砂投入口21部份為後方，以再生芯模砂取出口部份61為前方。芯模砂在使用後芯模砂投入口21為使用後芯模砂，旋轉筒3內為再生中的芯模砂，再生芯模砂取出口61是成為再生芯模砂。再者，第1圖、第2圖為概略圖，未記載有連結馬達與滾子的轉軸等的零組件(以下，相同)。

迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1中，旋轉筒3、燃燒筒32、排氣筒22、預備加熱筒31的「筒」的用語是意味中間為空洞的形狀，筒中具有側面與相對於其筒的中心線垂直截斷的剖面，也有側面與剖面的其中一方或側面與剖面配合成為壁面或單純為壁的場合。

從使用後芯模砂投入口21投入旋轉筒3的使用後芯模砂是藉著附設在旋轉的旋轉筒3之內側面的芯模砂刮板33刮起，運向上方後落下，一邊分散並在預備加 熱筒31內加熱，藉著具有向前方水平面略為向下傾斜的芯模砂刮板33朝向前方移動。一邊重複此移動使得芯模砂進入燃燒筒32，藉芯模砂刮板33一邊重複進行刮除、上升暨落下暨分散並複數次通過燃燒筒32的通孔34或表面，將附著在使用後芯模砂表面的黏著劑燃燒、熔融除去，運送至再生芯模砂取出口61。

芯模砂刮板33為第1發明的特徵之一。芯模砂刮板33是附設在朝向旋轉筒3的水平面更前方較水平面略為向下呈直線形的旋轉筒3的內側面。芯模砂刮板33是形成字型，藉旋轉筒3的旋轉，進行旋轉筒3底部之芯模砂的刮除、上升暨落下暨分散。使用後芯模砂雖已經粉碎，但微小砂的每一粒的表面仍附著有黏著劑，一旦接觸即可得知仍具黏著性。該黏著劑附著的使用後芯模砂也有形成小的砂塊的場合。因此，將位在旋轉筒3底部的使用後芯模砂，藉著旋轉筒3的旋轉與芯模砂刮板33進行刮除、上升暨落下暨分散，逐一將芯模砂粉碎成細微的砂。並且，燃燒器4的熱可有效傳遞至芯模砂的表面，將附著在表面的黏著劑燃燒、熔融。

第2圖中，芯模砂刮板33有4支，其剖面是形成字型，但隨著旋轉筒3的旋轉只要將芯模砂有效地刮除、上升暨落下暨分散即可，不限於字型不論其形狀，且也不論芯模砂刮板33的附設數量為何。

又，芯模砂刮板33是如第1圖表示，在旋轉筒3內無須從後方朝前方形成一支的直線形，也可以是短的區段 形狀。在使用迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1使得使用後芯模砂再生時，約需要20分鐘。因此，雖相對於芯模砂刮板33水平面之向前方傾斜的向下傾斜角度以大約5度試作，但其角度為任意。使用後芯模砂再生的時間是根據黏著劑的種類有所不同，但不限定為大約20分鐘。

迴轉爐窯式是使用將加熱的物質直接與燃料或加熱氣體接觸的窯(kiln)，一邊旋轉窯，並進行使用後芯模砂的再生之用。迴轉爐窯是使用於混凝土的生產，或垃圾的燃燒等。

使用迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1的場合，有機系黏著劑雖可以燃燒除去，但是無機系是在再生芯模砂之中殘存有矽膠粒。但是，即使殘存有該矽膠粒仍可充分再利用該芯模砂。

接著，第2發明是在旋轉筒的內側面，附設芯模砂暫時滯留之芯模砂保持板的第1發明的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置。

第3圖及第4圖表示從旋轉筒3的內側面附設有第2發明之芯模砂保持板36的剖面與前面的配置概略圖。

為了將使用後芯模砂再生，有藉芯模砂刮板33重複進行刮除、上升暨落下暨分散的必要，而需要如上述的預定時間。位於旋轉筒3內之底部的芯模砂所有並非被芯模砂刮板33所刮除，也會有殘存於底部的芯模砂。芯模砂保持板36是附設在旋轉筒3的內側面，使得該殘存的芯 模砂暫時滯留，藉著旋轉筒3的旋轉運至上方落下，並被芯模砂刮板33所刮除。

芯模砂保持板36並非如芯模砂刮板33的長形物，而是在旋轉筒3的內側面的芯模砂刮板33之間，相對於芯模砂的移動方向成大致垂直地附設複數個。大致垂直是為使得芯模砂向前方移動，而賦予微緩的傾斜。

芯模砂保持板36是相對於芯模砂的移動的相反方向即相對於後方為U字型，形成芯模砂可容易暫時滯留的形狀，但形狀可以是任意形狀。

接著，第3發明是將設有通孔的燃燒筒形成多重同心圓狀的第1發明或第2發明之其中一方的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置。

第5圖表示各種燃燒筒32與通孔34的概略圖，第6圖表示燃燒器4與燃燒筒32的配置概略圖。

燃燒筒32的通孔34不僅具有促使從燃燒器4之燃料完全燃燒的功能之外，也具有使得以芯模砂刮板33刮除、上升暨落下暨分散的芯模砂通過燃燒筒32的通孔34，或與燃燒筒32的表面接觸，燃燒、熔融的功能。該燃燒筒32並非以一個筒構成，而是以雙重、三重與多重形成同心圓狀，可更增進其效果。

第6圖中，燃燒筒32是分離設有兩個直徑細的長燃燒筒及在其外側呈同心圓狀之直徑粗且短的燃燒筒，燃燒筒32形成為雙重。

再者，燃燒器4是不論氣體燃料、液體燃料皆可使 用。

接著，第4發明為可調整旋轉筒的轉數的第1發明至第3發明為止之任一方的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置。

根據黏著劑的種類或附著量，使用後芯模砂的刮除、上升暨落下暨分散，黏著劑的燃燒、熔融的再生作業時間有所不同。迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1是將芯模砂刮板33在旋轉筒3的後方更朝向前方比水平面略為向下附設於旋轉筒3的內側面，以將使用後芯模砂送至前方。因此，藉旋轉筒3的轉數的增減，可縮短或延長再生作業時間。轉數的調整一般雖是以和馬達5連動的控制盤8進行，但不限於此。

接著，第5發明為可調整旋轉筒的傾斜角度的第1發明至第4發明為止之任一方的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置。

如第4發明，藉著旋轉筒3的轉數的增減，可改變再生作業時間。但是，僅此而已會有再生作業時間的調整困難的場合，而使其具有調整旋轉筒3之其傾斜角度的功能。第1圖中，在架台7的後方腳部附設變更旋轉筒3的傾斜用的高度調整支架72。

接著，第6發明是在旋轉筒的壁面設有隔熱材的第1發明至第5發明為止之任一方的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置。

迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1是在燃燒筒32 內部成為大約700~800℃，設有燃燒筒32的旋轉筒3的外壁溫度也成為相當的高溫，作業入員接觸的場合會有灼傷等之虞。又，由於能源的效率化，也當然會施以隔熱施工。旋轉筒3是形成具有外壁與內壁的雙重構造在其間置入隔熱材35。

附帶說明，迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1中，將熱電偶等的溫度感測器安裝在旋轉筒3，依其訊號，控制燃燒器4的燃料供應量，也可將旋轉筒3內的溫度維持在設定範圍內。又，旋轉筒3內的溫度是成為大約700~800℃，在旋轉筒3的內壁、燃燒筒32使用耐熱不鏽鋼。

接著，第7發明是由：分批筒；將火焰送至分批筒內部的燃燒器；及使設置在分批筒內部的燃燒筒與旋轉筒旋轉的馬達與載放該等的架台所構成，在分批筒設有排氣筒，並且，分批筒的一方剖面是與燃燒器直接連結，另一剖面是使得與馬達連動的轉軸通過，在分批筒內部的轉軸呈同心圓狀安裝有燃燒筒與旋轉筒，在旋轉筒的內側面附設有芯模砂刮板，藉著轉軸的旋轉使附設在旋轉筒的芯模砂刮板一邊將滯留在從設置於分批筒之使用後芯模砂投入口投入的分批筒的底面的芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並同樣藉轉軸的旋轉以旋轉的開設有通孔的燃燒筒，在預定時間將附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑重複進行燃燒、熔融之一連續的作業，使芯模砂再生，從設置在分批筒的再生芯模砂取出口取出再生芯模砂的批式芯模砂再生裝置。

第7發明的批式芯模砂再生裝置是如上述針對第1發明的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，從業界相關人員，有著「在用地的關係上是否能有更小巧的芯模砂再生裝置」、「是否可以短時間再生，更為節能的芯模砂再生裝置」等的聲音傳至本發明人的耳中的發明。

第7發明的批式芯模砂再生裝置與第1發明的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的使用後芯模砂在採用藉著芯模砂刮板，一邊重複進行刮除、上升暨落下暨分散並複數次通過燃燒筒的通孔或表面，將附著在使用後芯模砂表面的黏著劑進行燃燒、熔融除去的再生作業的點是相同。

但是，前者的批式芯模砂再生裝置是將預定量的使用後芯模砂從使用後芯模砂投入口投入分批筒，進行預定時間再生作業，在將再生後的芯模砂從設置在分批筒的再生芯模砂取出口取出的點是與連續地將使用後芯模砂從使用後芯模砂投入口投入旋轉筒內一邊進行芯模砂再生作業並送至再生芯模砂取出口的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置不同。

為此，前者的批式芯模砂再生裝置與後者比較旋轉筒、芯模砂刮板會縮短而成為小型的裝置，並且使用後芯模砂投入口、再生芯模砂取出口在再生作業中會關閉而可節能。

再者，賦予第14圖至第21圖為止之批式芯模砂再生裝置10的各圖、各照片的零組件、部位等的名稱的編號是為了和賦予迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的零組件、部位 等的名稱的編號容易分辨，除賦予迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1和賦予批式芯模砂再生裝置10之外，並在前面加上1。參閱[符號說明]。但是，相同的用語形狀等雖有不同，但在功能、用途等兩者為相同。

此外，第7發明的批式芯模砂再生裝置是如以下的構造。

分批筒、燃燒筒、旋轉筒雖是使用「筒」的用語，但是批式芯模砂再生裝置中的筒是意味著中間為空洞的圓筒形狀。圓筒具有側面與沿著圓筒的中心線垂直截斷的剖面，也有側面與剖面的其中一方或側面與剖面配合成為壁面或單純為壁的場合。

分批筒、燃燒筒、旋轉筒的中心稱為剖面的中心。但是，排氣筒不限於圓筒。

第14圖表示批式芯模砂再生裝置10的配置概略圖。分批筒12是被固定，並在分批筒12的內部有燃燒筒13與旋轉筒14呈同心圓狀安裝於轉軸161，燃燒筒13與旋轉筒14是成為可旋轉。燃燒筒13是安裝在旋轉筒14的內側。燃燒筒13開設有通孔131為芯模砂通過之用及使燃燒器15的燃燒接近完全燃燒之用。

通過分批筒12一方的剖面的轉軸161是被支撐在旋轉軸承163，馬達16的旋轉是透過驅動帶162使燃燒筒13與旋轉筒14旋轉。分批筒12的另一剖面是透過燃燒蓋151與燃燒器15直接連結。

分批筒12並附設有其他的排氣筒121、使用後芯模 砂投入口122、再生芯模砂取出口123、熱電偶171。

第14圖中，為表示分批筒12內的內部配置，並未記載使用後芯模砂投入口122。但是，第18圖中表示有使用後芯模砂投入口122。又，第15圖的隔熱材127是記載包覆分批筒12的整體，但為確保安全性，提高節能，在燃燒器15的周圍附設有燃燒蓋151，在其外壁設有隔熱材。如以上的隔熱施工是為安全而形成無間隙(以下相同)。

使用後芯模砂雖已經粉碎，但微小砂的每一粒的表面仍附著有黏著劑，一旦接觸即可得知仍具黏著性。該黏著劑附著的使用後芯模砂也有形成小的砂塊的場合。因此，將使用後芯模砂從使用後芯模砂投入口122投入分批筒12內時，會滯留在分批筒12的底面。該芯模砂藉著附設於旋轉之旋轉筒14的芯模砂刮板141進行刮除、上升暨落下暨分散。使落下、分散後的芯模砂通過以燃燒器15加熱之燃燒筒13的通孔131或燃燒筒13的表面，將附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑加以燃燒、熔融並除去，再度落下至分批筒的底部滯留。芯模砂刮板141刮除其芯模砂進一步以預定時間重複相同的作業，除去附著在使用後芯模砂表面的黏著劑。

再者，滯留於分批筒12底面的芯模砂為芯模砂而非使用後芯模砂是由於也包含有一邊進行刮除、上升暨落下暨分散，並重複燃燒、熔融，除去黏著劑的芯模砂。

使用第7發明之批式芯模砂再生裝置10的場 合，有機系黏著劑雖可以燃燒除去，但是無機系是在再生芯模砂之中殘存有細粒狀的矽膠粒。但是，藉實驗仍可確定即使殘存有該矽膠粒仍可作為芯模砂充分再利用是與迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1相同。

接著，第8發明為安裝在轉軸的芯模砂刮板是不與分批筒的底部接觸，且為有效刮除芯模砂，設旋轉筒的中心位置在通過分批筒的中心的垂直線上，較分批筒的中心略下降預定距離之處的第7發明的批式芯模砂再生裝置。

旋轉筒14、燃燒筒13是以同心圓狀安裝於轉軸161，旋轉筒14、燃燒筒13的中心132、142是位在轉軸161的中心線上。剖面的直徑是一燃燒筒13、旋轉筒14、分批筒12的順序變大，當該等的中心為相同的位置時，芯模砂刮板141會從分批筒12的底部分開，使得芯模砂刮板141不能有效刮除滯留在分批筒12底部的芯模砂。另一方面，芯模砂刮板141與分批筒12的底面接觸會成為破損的原因。因此，將轉軸161的位置設置在比分批筒的中心125的更下方，使得轉筒的中心142的位置在通過分批筒的中心125的垂直線126上，比分批筒的中心125下降預定距離之處。再者，燃燒筒13也是安裝於轉軸161，燃燒筒的中心132也是下降預定的距離。

第15圖表示分批筒12的內部的前面概略圖，第16圖表示剖面概略圖。燃燒筒13及旋轉筒14是安裝在轉軸161，燃燒筒13是與燃燒器15直接連結，在 燃燒筒13的外側安裝有以轉軸161為中心呈同心圓狀的旋轉筒14，收納於固定在架台框18的分批筒12。

如第16圖表示，轉軸161的中心線上的燃燒筒的中心132及旋轉筒的中心142是在通過分批筒12的中心的垂直線126上，比分批筒的中心125低的位置。僅下降第16圖的「L」的距離。並且附設在旋轉筒14的芯模砂刮板141是不與分批筒12的底部接觸，形成有可有效刮除芯模砂用的間隙。

分批筒12的內部成為大約700~800℃，加入分批筒12與旋轉筒14的熱膨脹來決定「L」的距離。再者，第16圖中，雖在旋轉筒14附設有12個字型的芯模砂刮板141，只要具有將芯模砂有效刮除、上升暨落下暨分散的功能即可，不限於字型，並且附設於旋轉筒14的芯模砂刮板141的數量也可以是任意。

接著，第9發明是在轉軸呈同心圓狀多重安裝分批筒內開設有通孔之燃燒筒的第7發明或第8發明中任一發明的批式芯模砂再生裝置。

燃燒筒13具有：開設通孔131，芯模砂一邊通過通孔131並一邊與燃燒筒13的表面接觸，將附著在使用後芯模砂表面的黏著劑除去的功能，及使燃燒器15接近完全燃燒的功能。為進一步提升此功能，在旋轉筒14的內側多重安裝有以轉軸161為中心呈同心圓狀開設有通孔131的燃燒筒13。與第3發明相同的理由。

接著，第10發明是可調整分批筒內的燃燒筒 與旋轉筒之轉數的第7發明至第9發明中任一發明的批式芯模砂再生裝置。

批式芯模砂再生裝置10是藉著分批筒等的容量的變化，可一次進行從50Kg至500Kg為止的使用後芯模砂的再生。具有機系及無機系的黏著劑，配合黏著劑的種類，可藉著旋轉筒14及燃燒筒13的轉速的改變更為有效地再生。為此，變更燃燒筒13與旋轉筒14的轉數。再者，轉軸161也是同樣，雖未圖示，但是藉安裝於轉軸161的可變機器，也可以使燃燒筒13與旋轉筒14的轉數變化。

接著，第11發明是可調整分批筒內的溫度的第7發明至第10發明中任一發明的批式芯模砂再生裝置。

如上述黏著劑有多數的種類，在除去附著於使用後芯模砂的黏著劑以正確的溫度再生也是重要。第14圖是在分批筒14的上部設有熱電偶171，將其訊號送至內置於控制盤17之未圖示的個人電腦，由其結果調整燃燒器15的燃料供應量。但是，燃燒器12內之溫度的調整是不限於此方法，只要可進行順序控制等溫度控制即可。

接著，第12發明是在分批筒設有防爆門的第7發明至第11發明中任一發明的批式芯模砂再生裝置。

雖是在分批筒12設有排氣筒121，但在接近密閉狀態，黏著劑包含有機物等，爆開時對作業人員或周 邊有造成危害之虞。因此，為安全起見，設有防爆門124。

接著，第13發明是在分批筒的壁面設有隔熱材的第7發明至第12發明中的任一發明的批式芯模砂再生裝置。

批式芯模砂再生裝置10是在分批筒12內部成為大約700~800℃，分批筒12的外面溫度也變得相當的高溫，作業人員接觸的場合會有灼傷等之虞。又，由於能源的效率化，也當然會施以隔熱施工。分批筒12是形成具有外壁與內壁的雙重構造並在其間置入隔熱材127。如上述，隔熱施工為安全起見，並無間隙。與第6發明的理由相同。

第1發明是提供有效進行無機系或有機系的使用後之使用後芯模砂再生的設備。尤其是藉著設置在旋轉筒內的芯模砂刮板與燃燒筒發揮其效果。第2發明是進一步使芯模砂刮板的作用效率化。

第3發明是具有燃燒器的完全燃燒化與使用後芯模砂的燃燒、熔融的效果。第4發明是根據黏著劑的種類，可適當進行再生作業時間，第5發明是僅以第4發明的再生作業時間之調整困難時變化傾斜角度來調整再生作業時間。第6發明是用於作業的安全、作業環境的提升、並可進一步節能。

第7發明是提供將無機系或有機系黏著劑使用後的使用後芯模砂更有效再生的設備。尤其是與前案(日本特願2015-231682)的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置比較，設置面積也較小，分批筒為密閉且熱的散出少的節能型，製造成本也較低廉。從第8發明至第11發明是有效進行使用後芯模砂再生用的手段，第12發明、第13發明是以安全、節能等為目的。

1‧‧‧迴轉爐窯式芯模砂再生裝置

2‧‧‧後框體

21‧‧‧使用後芯模砂投入口

22‧‧‧排氣筒

3‧‧‧旋轉筒

31‧‧‧預備加熱筒

32‧‧‧燃燒筒

33‧‧‧芯模砂刮板

34‧‧‧通孔

35‧‧‧隔熱材

36‧‧‧芯模砂保持板

4‧‧‧燃燒器

5‧‧‧馬達

51‧‧‧滾子

6‧‧‧前框體

61‧‧‧再生芯模砂取出口

7‧‧‧架台

71‧‧‧料斗

72‧‧‧(架台的腳)高度調整支架

8‧‧‧控制盤

10‧‧‧批式芯模砂再生裝置

12‧‧‧分批筒

121‧‧‧排氣筒

122‧‧‧使用後芯模砂投入口

123‧‧‧再生芯模砂取出口

124‧‧‧防爆門

125‧‧‧分批筒的中心

126‧‧‧垂直線

127‧‧‧隔熱材

128‧‧‧汽缸

13‧‧‧燃燒筒

131‧‧‧通孔

132‧‧‧燃燒筒的中心

14‧‧‧旋轉筒

141‧‧‧芯模砂刮板

142‧‧‧旋轉筒的中心

15‧‧‧燃燒器

151‧‧‧燃燒蓋

16‧‧‧馬達

161‧‧‧轉軸

162‧‧‧驅動帶

163‧‧‧旋轉軸承

164‧‧‧鏈輪

17‧‧‧控制盤

171‧‧‧熱電偶

172‧‧‧線路

18‧‧‧架台框

181‧‧‧檢查口

第1圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的前面概略圖。

第2圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的右側面概略圖。

第3圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的旋轉筒附設有芯模砂保持板之剖面的配置概略圖。

第4圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的旋轉筒附設有芯模砂保持板之從前面的配置概略圖。

第5圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的各種燃燒筒與通孔的概略圖。

第6圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的燃燒器與燃燒筒的概略圖。

第7圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的芯模砂再生裝置的試作物的照片。

第8圖是使迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的旋轉筒旋轉 用的馬達與滾子的照片。

第9圖為迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的前框體與燃燒器的照片。

第10圖為卸下迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的燃燒器時的前框體的照片。

第11圖是從迴轉爐窯式芯模砂再生裝置的前框體顯示之旋轉筒內部的照片。

第12圖是與第11圖同樣從前框體顯示旋轉筒的內部的照片。

第13圖是通過使用後芯模砂與迴轉爐窯式芯模砂再生裝置之再生後的芯模砂的照片。

第14圖為批式芯模砂再生裝置的配置概略圖。

第15圖為分批筒內的前面概略圖。

第16圖為分批筒內的剖面概略圖。

第17圖為批式芯模砂再生裝置的基本上視圖。

第18圖為批式芯模砂再生裝置的基本前視圖。

第19圖為批式芯模砂再生裝置的基本左側視圖。

第20圖為批式芯模砂再生裝置的試作途中的前面照片。

第21圖為批式芯模砂再生裝置的試作途中的左側面照片。

以下，表示本案的實施例。

[實施例1]

第1圖至第13圖是迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1相關的圖與照片。

第7圖表示迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1的試作物的照片。第7圖是相對於第1圖的前面概略圖從前面顯示的圖，前後成為相反。料斗71內準備的使用後芯模砂是從使用後芯模砂投入口21投入至後框體2內的旋轉筒3。使用後芯模砂是從第7圖的左側，在燃燒器4的右側旋轉筒3內，藉芯模砂刮板33一邊重複進行刮除、上升暨落下暨分散並通過位在旋轉筒3內的燃燒筒32的通孔34或表面，將附著在使用後芯模砂表面的黏著劑燃燒、熔融後除去，從前框體6內運至再生芯模砂取出口61。控制盤8是控制芯模砂再生裝置的啟動、停止、旋轉筒3的轉數等。該裝置是搭載在架台7上。並且，排氣筒22雖未圖示，但配置在於其延長上設置多段除塵裝置的環境。

第8圖是使旋轉筒旋轉用的馬達5與滾子51的照片。馬達5是位在朝向前方左側的架台上，第1圖雖有顯示但未表示於第7圖中。馬達5的旋轉力是傳達至轉子51使旋轉筒3旋轉。並且，由於在馬達5的一部份帶有商標而消除其部份。

[實施例2]

第9圖為前框體6與燃燒器4的配置照片。 在前框體6的下方具有再生芯模砂取出口61。

第10圖是卸下燃燒器4時的前框體的照片，第11圖是從前框體6顯示之旋轉筒3內部的照片。旋轉筒3的內部，設有具通孔34的燃燒筒32。另外，第12圖是表示旋轉筒3內部的芯模砂33與芯模砂保持板36的配置。第12圖的A與B是變更攝影位置而攝製的照片。芯模砂刮板33是使用C型鋼，複數支從旋轉筒3的後方向前方延伸。又，芯模砂保持板36是相對於旋轉筒3內壁成垂直固定，使用U字型的形狀。

[實施例3]

第13圖為A是使用後芯模砂，B是通過迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1的再生芯模砂。其不同雖不能從第13圖明確區分，但以手指的觸感，相對於前者具有黏著性，後者為乾爽，可容易判別其異同。

[實施例4]

第14圖至第19圖為批式芯模砂再生裝置10的概略圖，第17圖為上視圖，第18圖為前視圖，第19圖為左側視圖。

第17圖中，在分批筒12的上部設有防爆門124。使用後芯模砂的表面附著有含有機溶劑等的黏著劑，分批筒12雖與排氣筒121連結但是呈密閉狀態，為有機溶媒等的爆開而具備以確保安全。第18圖的使用後芯模砂投入 口122是藉由汽缸128透過控制盤17進行開合。再生芯模砂取出口123也是如第19圖表示藉由另一汽缸128透過控制盤17進行開合。

馬達16的旋轉是透過驅動帶162來旋轉鏈輪164，使連動的轉軸161旋轉，來旋轉燃燒筒13及旋轉筒14，使附設於旋轉筒14的芯模砂刮板141旋轉。

[實施例5]

第20圖、第21圖為試作途中的批式芯模砂再生裝置10的照片，排氣筒121、控制盤17等尚未安裝。與前案(日本特願2015-231682)的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1比較，具有小型且不佔地方的優點。

第20圖是在分批筒12的外側設有檢查口181。又如第21圖表示，使用鏈條作為驅動帶162。分批筒12內是成為700~800℃，在分批筒12的內壁、旋轉筒14、燃燒筒32使用耐熱不鏽鋼。

使用後芯模砂是藉著未圖示的破碎機粉碎，聚集在初貯槽，並在測量後將預定的量存放於未圖示的貯放槽。

迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1是將貯放於貯放槽的使用後芯模砂連續地投入使用後芯模砂投入口21，連續地進行再生。將燃燒器4點燃，開始旋轉燃燒筒32、旋轉筒3，並使得芯模砂刮板33旋轉，一邊將使用後芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並同樣以旋轉的開設有通孔 34的燃燒筒32，以預定時間重複進行燃燒、熔融並除去附著於表面之黏著劑的一連續作業，送至再生芯模砂取出口61，使再生芯模砂落下至未圖示的收容槽。批式芯模砂再生裝置10是打開使用後芯模砂投入口122，將預定量的使用後芯模砂投入分批筒12。關閉使用後芯模砂投入口122，將燃燒器15點燃，開始旋轉燃燒筒13、旋轉筒14，並使得芯模砂刮板141旋轉，一邊將使用後芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並同樣以旋轉的開設有通孔131的燃燒筒13，以預定時間重複進行燃燒、熔融並除去附著於表面之黏著劑的一連續作業，分批筒12內的溫度維持在700℃以上經過30分鐘之後，停止轉軸161的旋轉，打開再生芯模砂取出口123，使再生後的芯模砂落下至未圖示的收容槽。

藉迴轉爐窯式芯模砂再生裝置1或批式芯模砂再生裝置10再生的芯模砂成為高溫，以水噴霧冷卻。此一連續作業為自動地進行。

將再生後的芯模砂裝入柔性集裝袋配送至芯模製造業等。

並且，維持在700℃以上經過30分鐘為再生條件的例示，根據黏著劑的種類，該溫度或時間有所不同。

[產業上的可利用性]

芯模為輸送機器等的精密零組件的生產不可或缺的技術，芯模的良否對燃費有大的影響。芯模砂不僅 是粒度、材質，每一粒砂皆有呈圓形的必要，且每個芯模皆為耗材，而有使用後芯模砂再生的必要。本發明的芯模砂再生裝置是具有使用無機系黏著劑的使用後芯模砂也可再生的優點。迴轉爐窯式芯模砂再生裝置是可連續進行使用後芯模砂的再生，批式芯模砂再生裝置則可將芯模砂分批進行再生。兩者皆與至今為止之使用後芯模砂的再生裝置不同，由於構造不複雜，可廉價提供以因應所需。

並且，在迴轉爐窯式芯模砂再生裝置及批式芯模砂再生裝置的零組件、部位的名稱雖使用相同的名稱，但賦予此的號碼不同。為容易進行兩者不同的說明，且本發明是以在日本的兩發明申請案為基礎的優先權主張，合併為一發明申請案。兩者之中，只要各零組件、部位等的名稱相同，形狀雖然不同，但具有的作用、用途相同。

10‧‧‧批式芯模砂再生裝置

12‧‧‧分批筒

13‧‧‧燃燒筒

14‧‧‧旋轉筒

15‧‧‧燃燒器

16‧‧‧馬達

17‧‧‧控制盤

18‧‧‧架台框

121‧‧‧排氣筒

123‧‧‧再生芯模砂取出口

127‧‧‧隔熱材

131‧‧‧通孔

141‧‧‧芯模砂刮板

151‧‧‧燃燒蓋

161‧‧‧轉軸

162‧‧‧驅動帶

163‧‧‧旋轉軸承

171‧‧‧熱電偶

172‧‧‧線路

Claims (13)

1. 一種芯模砂再生裝置，係迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，是由：旋轉筒；將火焰送入旋轉筒內的燃燒器；使旋轉筒旋轉的馬達；及支撐旋轉筒的前後的框體與滾子及載放該等的架台所構成，從旋轉筒的後方，具有使用後芯模砂投入口、排氣筒及預備加熱筒，前方為再生芯模砂取出口，旋轉筒的前先端部是與燃燒器直接連結，在旋轉筒的內側面，朝前方大致較水平面略為向下附設有將旋轉筒的底部的芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並送至前方的芯模砂刮板，並在旋轉筒的前方內側，設置開設有芯模砂與來自燃燒器的火焰通過之通孔的燃燒筒，將使用後芯模砂，從使用後芯模砂投入口投入旋轉筒內，藉芯模砂刮板，重複進行刮除、上升暨落下暨分散並一邊向前方移動，通過旋轉筒內的預備加熱筒，進一步以燃燒筒燃燒、熔融附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑，送至再生芯模砂取出口。
2. 如申請專利範圍第1項記載的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，其中，在旋轉筒的內側面，附設芯模砂暫時滯留的芯模砂保持板。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，其中，將設有通孔的燃燒筒形成多重同心圓狀。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項記載的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，其中，可調整旋轉筒的轉 數。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，其中，可調整旋轉筒的傾斜角度。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項記載的迴轉爐窯式芯模砂再生裝置，其中，在旋轉筒的壁面設有隔熱材。
7. 一種芯模砂再生裝置，係批式芯模砂再生裝置，是由：分批筒；將火焰送至分批筒內部的燃燒器；及使設置在分批筒內部的燃燒筒與旋轉筒旋轉的馬達與載放該等的架台所構成，在分批筒設有排氣筒，並且，分批筒的一方剖面是與燃燒器直接連結，另一剖面是使得與馬達連動的轉軸通過，在分批筒內部的轉軸呈同心圓狀安裝有燃燒筒與旋轉筒，在旋轉筒的內側面附設有芯模砂刮板，藉著轉軸的旋轉使附設在旋轉筒的芯模砂刮板一邊將滯留在從設置於分批筒之使用後芯模砂投入口投入的分批筒的底面的芯模砂刮除、上升暨落下暨分散，並同樣藉轉軸的旋轉以旋轉的開設有通孔的燃燒筒，在預定時間將附著在使用後芯模砂的表面的黏著劑重複進行燃燒、熔融之一連續的作業，使芯模砂再生，從設置在分批筒的再生芯模砂取出口取出再生芯模砂。
8. 如申請專利範圍第7項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，安裝在轉軸的芯模砂刮板是不與分批筒的底部接觸，且為有效刮除芯模砂，設旋轉筒的中心位置在通過 分批筒的中心的垂直線上，較分批筒的中心略下降預定距離之處。
9. 如申請專利範圍第7項或第8項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，在轉軸呈同心圓狀多重安裝分批筒內開設有通孔的燃燒筒。
10. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，可調整分批筒內的燃燒筒與旋轉筒的轉數。
11. 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，可調整分批筒內的溫度。
12. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，在分批筒設有防爆門。
13. 如申請專利範圍第7項至第12項中任一項記載的批式芯模砂再生裝置，其中，在分批筒的壁面設有隔熱材。