专利名称：用于滚筒机衬层衬片的衬层锁键的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铸件落砂设备，用于从铸件中分离或者取出型砂，特别是涉及一种形成落砂设备内表面的衬层。
在滚筒机的构成中，例如铸件落砂设备，转动分离机，介质鼓(media drum)，材料干燥机，碎块机回收装置，混合鼓(blendingdrum)，砂筛网(sand screen)，或类似装置，需要由衬片形成该滚筒机的内表面。因此，当单个的衬片磨损时，能够易于快速地更换，而不需要招致大量的停机时间或者费用。一种具有衬片式衬层的落砂设备如美国专利3,998,262中所表示，其转让给与本发明相同的受让人，该专利在此引入供参考。在该专利中指出，形成单元内表面的内筒是由一系列相互连接的组合件形成。该单元的操作对于其目的来说相当令人满意。但是，当铸件落砂设备连续操作时，部件的磨损使得部件或者衬片逐渐松散。这需要重新固定形成内表面的整体。此重新固定的操作需要操作人员大量的停机时间。
理想的是，使该滚筒机在衬片开始松散和分离之前操作较长的时间。在美国专利4,502,808，5,638,887和5,638,890中，衬片被开槽，在相邻的衬片之间限定一个通道，上述专利转让给与本发明相同的受让人，该专利在此引入供参考。一个销或者杆插入到通道中。在一个完成的衬层中，多个杆迫使衬片分开，因此在完成的筒衬层中产生一个紧配合。这些已经很好。但是销和衬层衬片的相互连接还能够被改善。
发明内容
提供一种滚筒设备，例如铸件落砂设备，转动介质鼓，砂回收装置(sand reclaimer)，或类似装置。该滚筒设备包括一个圆柱形的外壳和一个圆柱形的内壳。该衬层由一系列相互锁定的衬片制成。所述衬片各具有一个内表面，一个外表面，侧边，一个前边，一个后边和一个翼片，所述翼片从所述外表面延伸。衬片的侧边形成一个槽，在所述侧边长度上延伸。相邻的衬片的槽限定相邻衬片之间的通道。为了使衬片相互配合，所述衬片包括所述衬片前后边上的舌片，和所述衬片的角上的切口。所述舌片和切口的形状和定位，使得所述衬片相互配合。
销或者衬层锁键被接收在所述通道中，以迫使一排所述衬层中的相邻的衬片分开形成紧配合。所述保持销包括一个本体，具有侧表面，一个顶表面，和一个底表面。在一个实施例中，一肋沿各侧表面延伸。肋的形状和尺寸能够接收在相邻衬片的槽中。在第二实施例中，肋由至少一个榫替代，该榫延伸穿过销本体的至少一个开口。该榫从所述销本体的相对侧延伸，所述榫从销延伸的部分被接收在相邻衬片的槽中。一个臂，从所述销本体顶表面向上延伸。当销被放置在两个相邻的衬片之间时，其使衬片分离。所述销臂的形状和尺寸与翼片的侧轮廓一致，并且被定位在销本体上与相邻衬片的翼片对齐，以在所述衬层上形成一个连续的翼片。销在其相对端具有切口，与衬片切口的轮廓的尺寸和形状一致。
在第二实施例中，衬片包括一个第一侧边，和一个第二侧边，一个前侧，和一个后侧。一个第一侧法兰沿第一侧延伸，一个第二侧法兰沿第二侧延伸；一个前法兰沿前侧延伸，一个后法兰沿后侧延伸。法兰都具有一个约为衬片本体内表面与外表面之间的衬片本体宽度的一半的宽度。第一侧法兰与底法兰具有一个与衬片的内外表面平齐的表面，第二侧法兰与顶法兰具有一个与衬片的内外表面的另一个平齐的表面。这使得表现为两个方形相互放置在顶部，一个方形与另一个方形对角偏置。
在第三实施例中，衬层衬片设置有法兰，该法兰沿衬片侧边在衬片外表面上延伸。法兰包括延伸穿过的螺栓孔。在组装好的衬片中，相邻衬片的法兰相互邻近，其螺栓孔对齐。一个紧固件，例如螺栓，销，柱等穿过孔，将一排衬片保持在一起。孔还放置在翼片的底部，在翼片的相对端。一个销固定在外筒上，延伸进入翼片孔，将衬片紧固在外筒上。
图1是滚筒设备的局部透视的端部视图，其部分地分解，以表示一个被取下的衬片和一对保持销，并且为了简明而未示出压花；图2是销的侧面视图；图3是销的端部视图；图4是一对相互邻接的衬片的端部视图，一个销位于它们之间；图5是将有三个衬片定位在一起的内部平面图；图6是衬层衬片的替换的实施例的顶部平面图；图7是图6的一对衬片相互邻接的侧视图；图8是图6的三个衬片定位在一起的内部平面图；图9是销的替换的实施例的前视图；图10是图9的销的侧视图；图11是衬层衬片的第三实施例的局部剖开的端部视图，表示一个将衬层衬片固定到滚筒机外筒的销；图12是图11的衬层衬片的侧视图；图13和14是图11的衬层衬片的顶和底视图；图15是表示两个衬片连接在一起的局部视图；图16是滚筒机的侧视图，组装有图11的衬层衬片；图17是与图11的衬层一起使用的衬层锁键的端部视图；图18是图14的衬层锁键的侧视图。
在附图的几个图中使用相关的参考标号。
具体实施例方式
下面的详细描述采用示例而不是限定的方式对本发明进行说明。此描述使本领域技术人员能够清楚地制造和使用本发明，并且描述了几个本发明的实施例，修改，变化，替换和使用，包括我们认为是执行本发明的最佳方式。
图1一般地表示一个滚筒机1。滚筒机1优选是采用在上面提到的US3,998,262中公开的方式构造和操作的，通过翻转铸件而从铸件中去除型砂。如图所示，滚筒机1一般包括一个外筒3和一个内筒5。内筒5的直径比外筒3小，并且在两个筒之间限定一个空间7。衬层或者内筒5由多个相互锁定的衬片9制成，它们安装在一起形成筒5。重要的是，如下面所描述的，衬片9确实地锁定在一起，从而衬片在磨损时不会脱落。这有利地增加了滚筒机在停机固定衬层5之前连续操作的时间。
衬片9类似于上面描述的美国专利5,638,890中的衬片，该专利在此引入供参考。各衬片9包括一个一般是弧形的本体11，具有一个内表面13，一个外表面15，一个侧边17和前后边19。各衬片优选约为35°-40°的圆弧。为了间隔衬片9，并且间隔因此内筒5与外筒3，各衬片9在其外表面15具有对角延伸的肋或者翼片21。翼片21被定位在衬片9上，使得当多个衬片被连接形成内筒5时，一个衬片上的抵靠相邻的衬片的相关翼片，以提供沿筒表面的连续翼片。内筒5优选是有孔的，使得从铸件分离的型砂能够落到内筒与外筒之间的空间7中。衬片9因此具有多个孔或者穿孔22，使得型砂能够落到内筒与外筒之间的空间7中。一个槽或者沟槽23沿侧边17形成，以接收一个销25，使衬片在完成的内筒中间隔开，并紧固内筒衬片之间的配合。销25在下面详细描述。槽23在侧边17的整个长度上延伸。
为了使衬片9相互锁定，各衬片包括一个舌31，从前后边19的接近中心处延伸，和在衬层本体11的四个角上的一般是矩形的切口33。当两个衬片9沿其侧边17相互相邻放置时，切口33限定槽35。形成的槽接收放置在沿衬片的前后边邻近两个衬片的另一个衬片9的舌31，如图5所示。舌片31在本体11的内外表面13和15之间的整个宽度上延伸。但是，本体的外表面15包括一个升起的部分36(图4)，盖住切口33。因此槽35在一侧关闭。当衬层5被组装时，升起部分或者盖板36靠在舌片31上，从而将相邻的不同排的衬片9互锁。
如图5所示，衬片9的内表面13包括压花(rifling)37。为了清楚起见，图4中未示出压花。在完成的衬层中，压花帮助铸件在滚筒机中移动。压花37在衬片上形成，使得一排衬层衬片的压花与一个相邻排的衬层衬片的压花偏置。因此，压花或者肋37沿着衬层5的内表面不形成连续的肋或者压花。
保持销25被定位在相邻的衬片9的侧边17之间。销25如图2和3中详细地表示。各销25包括一个细长的一般是矩形的本体41，具有侧壁43，顶壁45，和底表面47。本体41具有一个基本上等于衬片侧17的长度。使得销不与衬片9的互锁发生干涉，销本体在各端部包括一个切口49。该切口49的尺寸和形状对应于衬片9的切口33的侧轮廓。
一肋51沿销本体41的各侧表面43延伸。肋51的尺寸和形状能够接收在衬片侧17中的槽23中。另外，一个臂53从销本体顶表面45向上延伸。如图4所示，臂53被定位在销本体41上，使得当衬层5被组装时，其与衬层衬片9的翼片21对齐。因此臂53在侧视图(图2)中一般是梯形的，在前视图(图3)中是矩形的，与衬片的肋21的侧轮廓的尺寸和形状相对应。因此，肋51提供了衬片9的翼片21之间，以及衬片9的内表面13的平滑的过渡。
当衬片9相互连接时，销25紧固衬层或者内筒5，如上述的US4,502,808中指出的，延长由于连续操作滚筒机而使衬片相互松散之前的时间。衬片的互相连接，继而防止当销磨损时，一个衬片脱落。因此，如果销25磨损，舌片31与其相关的槽35之间的相互作用将防止衬片从内筒5上脱落。虽然衬片当销磨损时会松散，但是，衬片不会脱落。这将使操作人员有时间正常停机，以插入一个新的销或者新的衬片。
图9和10表示销的一个替换例。销25′包括一个细长的一般是矩形的本体41′，具有侧壁43′，顶表面45′，和底表面47′。本体41′具有一个基本上等于衬片的侧17的长度。使得销不与衬片9的互锁发生干涉，销本体在其各端部包括一个切口49′。该切口49′的尺寸和形状对应于衬片9的切口33的侧轮廓。
销25′不包括肋，图2和3的销25有肋。但是销25′包括本体41′中的开口50，其接收榫52。销25′示出有三个开口50，其间隔相等。为了描述，两个外侧的开口50表示为圆形，一个中间的开口50表示为方形。但是，所有的开口能够是圆形或者是方形；或者开口能够是任何其它所需的形状。另外，一个开口或者四个或者更多的开口50能够设置在本体41′。榫52的形状与孔互补，以滑动地接收在孔50中。榫52具有一个长度，使得它能够从销本体41′的侧面延伸，并且当衬层被组装时，进入衬层衬片9的槽23中。另外，一个臂53′与销25的臂53相同，从销本体顶表面45′向上延伸。销25′表示出三个孔50，两个孔孔靠近本体的端部，一个孔相对于本体居中，并且一般与销臂53′对齐。根据需要，本体41′能够设置有或多或少的孔50。
衬片的第二实施例如图6-8所示。衬片109包括一个一般是弧形的本体111，具有一个内表面113，一个外表面115，一个第一侧边117a，一个第一侧边117b，一个前边119a，和一个后边119b。一个第一侧法兰121从本体沿侧117a延伸，和一个前法兰123沿前边119a延伸。一个第二侧法兰125沿侧117b延伸，和一个后法兰127沿后边119b延伸。法兰121，123，125和127具有一个顶部到底部厚度约为衬片本体111内表面与外表面之间的厚度的1/2。法兰121和123都具有顶表面，是衬片本体的外表面115的继续；并且法兰125和127都具有底表面，是衬片本体的内表面113的继续。因此，从图6中可以看出，本体在顶部平面中，表现为两个方形相互放置在顶部，并且相互对角偏置。
为了由衬片109组装内筒，衬片是以其法兰相互搭接的关系组装，如图7和8所示。正如衬片9一样，衬片109的法兰的搭接关系会防止磨损时从内筒脱落。虽然在图中未示出，法兰121的边和本体侧117b能够形成槽，以接受销25。
图11-16示出了衬层衬片的第三实施例。衬层衬片209包括一个一般是弧形的本体211，具有一个内表面213，一个外表面215，侧边217和前后边219。各衬片优选约为35°-40°的圆弧。为了间隔衬片209，并且因此间隔衬片209形成的内筒205与外筒203，各衬片209在其外表面215具有对角延伸的肋或者翼片221。翼片221被定位在衬片209上，使得当多个衬片被连接形成内筒205时，一个衬片上的翼片抵靠相邻的衬片的相关翼片，以提供沿筒表面的连续翼片。内筒205优选是有孔的，使得从铸件分离的型砂能够落到内筒与外筒之间的空间207中。衬片209因此具有多个孔或者穿孔222，使得型砂能够落到内筒与外筒之间的空间207中。
为了使衬片209相互锁定，各衬片包括一个舌231，从前后边219的接近中心处延伸，和在衬层本体211的四个角上的一般是矩形的切口233。当两个衬片209沿其侧边217相互相邻放置时，切口233限定槽235(图15)。形成的槽接收放置在沿衬片的前后边219邻近两个衬片的另一个衬片209的舌231，如在上面针对图1的衬片9所讨论的。舌片231在本体211的内外表面213和215之间的整个宽度上延伸。但是，本体的外表面215包括一个升起的部分236，盖住切口233。因此，槽235在一侧关闭。当衬层205被组装时，升起部分或者盖板236靠在舌片231上，从而将相邻的不同排的衬片209互锁。
为了保持衬层衬片209相互在位，以形成衬层205，衬片209包括在衬片侧217向下延伸的法兰241。该法兰沿衬片侧217在切口233的边缘延伸。法兰241包括螺栓孔243。在组装好的衬层205中，法兰241和相邻衬片209的螺栓孔243对齐，一个螺栓245穿过相邻法兰241的孔243，一个螺母加在螺栓的螺纹端，将衬片保持在位。可以理解，衬层中的单排衬片以此方式被紧固。虽然相邻排不紧固在一起，但是他们能够被紧固在一起。一排衬片的舌片231与相邻排的衬片的槽235相互作用，使一排衬片不相对于另一排的衬片滑落。
另外，孔251形成在衬片的翼片221的底表面253。孔251接收一个销255。销255具有一个头部257，其焊接到外筒203，和一个本体259从外筒203径向向内延伸，进入到翼片221的底部孔251中。销本体259和翼片孔251的形状互补。他们能够是圆形的，方形的或者任何其它所需的形状。采用销255将各衬层衬片209固定到外筒203的两个地方。将销255定位在各衬片209的翼片的两端，销255将固定衬层衬片与外筒203的相对位置。因此，若干排衬片206不能相对于外筒203移动。而且，销255(其焊接在外筒203上)与衬片209的相互作用将防止一排衬片相对于相邻排的衬片的移动。
衬片209被描述成不需要一个衬层锁键来组装，例如图2-3或者9-10的衬层锁键25。但是，能够使用一个衬层锁键325，如图17-18所示。在此情况下，衬片的侧边设置有一个槽或者沟槽，类似于衬层衬片9的槽或者沟槽23(图4)。键235被示出为类似于键25，但是也能够类似于图9-10的键25′。键325与键25或者25′的不同在于，键325在本体341的侧壁343设置有螺栓孔327。螺栓孔327与法兰241的螺栓孔243对齐。然后，螺栓245穿过衬层衬片209的螺栓孔243以及衬层锁键的螺栓孔327。可替换的是，保持杆能够被用于衬层锁键325的地方，例如共同受让的5,638,890，5,638,887和4,502,808中所公开的(所有这些在此引入供参考)。
能够理解，本发明的衬片相互合作，以防止当一个销磨损或者折断时衬片从衬层分离。虽然衬片可能有些松散，但是滚筒机仍然能够操作，至少在衬片必须更换之前一小段时间。这将允许机器正常停机，而不是机器的紧急停机，如果衬片从衬层上分离，则需要急停。销提供了板之间的平滑和连续的过渡，使得铸件和砂只看到衬层5的连续的基本上不中断内外表面，和沿着衬层外表面的连续的基本上不中断的翼片。
因为不离开本发明的范围能够做出各种变化，因此上面的描述或者附图中的表示都是示意性的而不是限定的。例如衬层衬片209能够改变成使衬片一侧上的法兰包括轴向延伸的柱，并且使衬片相对侧上的法兰包括接收该柱的孔。因此，一个衬片的柱将接收在相邻衬片的法兰孔中，不需要分离螺栓。此例只是示意性的。
权利要求
1.一种滚筒设备，例如铸件落砂设备，转动分离机，转动介质鼓，砂回收装置，或类似装置，该滚筒设备包括一个圆柱形的外壳；一个圆柱形的衬层被定位在所述外壳内，所述衬层由一系列相互锁定的衬片制成，所述衬片具有一个内表面，一个外表面，侧边，一个前边，一个后边和一个翼片，所述翼片从所述外表面延伸到所述圆柱形外壳；衬片的侧边形成一个槽，在所述侧边长度上延伸，相邻的衬片的槽限定相邻衬片之间的通道；和一个细长的保持销被接收在所述通道中，以迫使一排所述衬层中的相邻的衬片分开形成紧配合，所述保持销包括一个本体，具有侧表面，顶表面，和底表面；至少一个开口在所述销本体上延伸，从所述销本体的一侧穿过所述销本体到所述销本体的另一侧，至少一个榫接收在所述至少一个孔中，并且其延伸穿过所述孔，超出所述本体的两侧；所述榫的形状和尺寸是，被接收在相邻衬片的槽中；和一个臂，从所述销本体顶表面向上延伸；所述销分离相邻的衬层衬片；所述销臂的形状与相邻衬片的翼片的形状一致并且与之对齐，以在所述衬层上形成连续的翼片。
2.如权利要求1的滚筒设备，其中所述衬层衬片包括所述衬片前后边上的舌片，和所述衬片的角上的切口；所述舌片和切口的形状和定位，使得所述衬片相互配合；所述销具有在其相对端部的切口；所述销的切口一般与衬片切口的轮廓相一致。
3.如权利要求1的滚筒设备，其中所述衬层衬片包括在所述衬片相对边的法兰；一个衬片的法兰接近相邻衬片的法兰；所述法兰包括这样定位的孔，即相邻衬片的法兰的孔相互对齐；和紧固件延伸通过所述法兰孔，将所述衬层衬片紧固在一起。
4.如权利要求1的滚筒设备，其中所述衬片包括至少一个在所述翼片的外表面上形成的孔；所述滚筒设备包括一个销，其被固定在所述外筒并且延伸进入各所述衬片的所述翼片的所述孔中。
5.一种用于圆柱形滚筒设备的保持销，以在滚筒设备的相邻的衬片之间实现紧配合；所述相邻的衬片各具有一个侧边，一个在所述边上形成的槽，和一个在所述衬片的外表面上的翼片，延伸到所述外筒；相邻衬片的槽限定一个通道；所述保持销包括一个本体，具有侧表面，一个顶表面，和一个底表面；至少一个孔在所述销本体上延伸，从所述销本体的一侧穿过所述销本体到所述销本体的另一侧，至少一个榫接收在所述至少一个孔中，并且其延伸穿过所述孔，超出所述本体的两侧；所述至少一个榫的形状和尺寸是，被接收在相邻衬片的槽中；和一个臂，从所述销本体顶表面向上延伸；所述销分离相邻的衬层衬片；所述销臂的形状与相邻衬片的翼片的形状一致并且与之对齐，以在所述衬层上形成连续的翼片。
6.一种滚筒设备，例如铸件落砂设备，转动介质鼓，砂回收装置，或类似装置，该滚筒设备包括一个圆柱形的外壳；一个圆柱形的衬层被定位在所述外壳内，所述衬层由一系列相互配合的衬片制成，所述衬片具有一个内表面，一个外表面，侧边，一个前边，一个后边和一个翼片，所述翼片从所述外表面延伸；法兰从所述衬片的相对边延伸；一个衬片的法兰接近相邻衬片的法兰；相邻衬片的所述法兰适于紧固在一起。
7.如权利要求6的滚筒设备，其中所述法兰包括至少一个延伸穿过的孔和紧固装置；一个衬片的紧固装置延伸穿过一个相邻衬片的至少一个孔，以将所述衬层衬片紧固在一起。
8.如权利要求6的滚筒设备，其中所述衬片包括至少一个形成在所述翼片的外表面的孔；所述滚筒设备包括一个销，其被固定在所述外筒上，并且延伸进入到各所述衬片的所述翼片的所述孔中。
9.一种滚筒设备，例如铸件落砂设备，转动介质鼓，砂回收装置，或类似装置，该滚筒设备包括一个圆柱形的外壳，具有销固定在所述外壳的内表面，并且从所述外壳的内表面向内延伸；一个圆柱形的衬层被定位在所述外壳内，所述衬层由一系列相互配合的衬片制成，所述衬片具有一个内表面，一个外表面，侧边，一个前边，一个后边和一个翼片，所述翼片从所述外表面延伸；至少一个孔形成在所述翼片的一个外表面中；所述外壳销被接收在所述翼片的所述至少一个孔中。
10.如权利要求9的滚筒设备，在所述衬片相对边包括向外延伸的法兰；一个衬片的法兰接近一个相邻衬片的法兰；相邻衬片的所述法兰适于紧固在一起。
11.如权利要求10的滚筒设备，其中所述法兰包括一个延伸通过的孔；相邻衬层的法兰的孔相互对齐；和所述滚筒设备包括紧固件，延伸通过所述法兰孔，将所述衬层衬片紧固在一起。
全文摘要
一种铸件落砂设备的滚筒设备包括圆柱形外壳和内壳。衬层由一系列相互锁定的衬片制成。衬片具有内、外表面、侧边、前边、后边和翼片，翼片从外表面延伸。衬片的侧边形成一个槽，在侧边长度上延伸。相邻衬片的槽限定相邻衬片间的通道。销或衬层锁键被接收在通道中，迫使一排衬层中的相邻衬片分开形成紧配合。销包括具有侧表面、顶表面和底表面的本体。一个孔在销本体上延伸，并接收一个从销本体的相对侧延伸的榫。榫的形状和尺寸可装在相邻衬片的槽中。一个臂从销本体顶表面向上延伸。臂的形状和尺寸与翼片侧轮廓一致，并被定位在销本体上与相邻衬片的翼片对齐，在衬层外表面上形成连续的翼片。
文档编号B02C17/00GK1565777SQ0314625
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者迈克尔·S·狄迪昂, 查尔斯·J·狄迪昂 申请人:狄迪昂制造公司