CN107058782A - 一种气体压缩铝液发泡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体压缩铝液发泡装置，包括发泡装置、热熔炉以及供气站，其通过改变传统的发泡方式，抛弃搅拌发泡的发泡方式，改为往发泡桶内通气体，利用通入气体对铝液进行发泡的方式，对铝液进行发泡，在发泡过程中气体自铝液的底部进入，随着气泡上浮，配合活塞压缩气体，使气体滞留于铝液的各个部位，解决了铝液发泡上下不均匀的问题，实现了发泡铝均匀充分发泡的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及发泡铝加工生产技术领域，尤其涉及一种气体压缩铝液发泡装置。
背景技术
制备泡沫铝的方法有多种，根据制备过程中铝的状态可以分为三大类：液相法、固相法和电沉积法；其中液相法中的熔体发泡法制备泡沫铝的基本原理为：将发泡剂加入熔融的铝或铝合金当中，发泡剂受热在高温下分解并释放出气体，气体滞留于金属熔体中，凝固后成为泡沫金属。
但传统的熔体发泡法在发泡过程中，发泡剂产生的气孔上浮，熔体上部气孔多，下部气孔少，导致泡沫铝发泡不均匀，合格率较低；为了改变这种气孔上浮的方式，部分研究人员采用加入粘稠剂的方式，来提高熔体粘稠度，控制气泡上浮，但实际应用过程中发现，由于粘稠剂不能添加过多，添加粘稠剂后的熔体在凝固前流动性依然很大，导致气泡仍然会上浮，造成熔体发泡上下不均匀，下面气泡少密度大，上面气泡多密度小，产品合格率差。
在专利号为CN104607079A的中国专利中，公开了一种用于制备泡沫铝的增粘与发泡搅拌装置，通过设置四层叶片结构使金属液快速均匀的搅拌，但是搅拌器在操作使用过程中，熔体会形成很深的漩涡打旋，不能有效分散氢化钛颗粒，并且在搅拌器下部的熔体容易吸气，从而导致泡沫体内部形成大量的不规则气孔。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种气体压缩铝液发泡装置，其通过改变传统的发泡方式，抛弃搅拌发泡的发泡方式，改为往发泡桶内通气体，利用通入气体对铝液进行发泡的方式，对铝液进行发泡，在发泡过程中气体自铝液的底部进入，随着气泡上浮，配合活塞压缩气体，使气体滞留于铝液的各个部位，解决了铝液发泡上下不均匀的问题，实现了发泡铝均匀充分发泡的技术效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种气体压缩铝液发泡装置，包括：
发泡装置，所述发泡装置包括发泡桶以及设置于该发泡桶内的气体压缩组件，该气体压缩组件用于对发泡桶内的气体进行压缩，使铝液发泡；
热熔炉，所述热熔炉设置于所述发泡装置的一侧，其与所述发泡桶连通，该热熔炉对所述发泡装置输入铝液；
供气站，所述供气站设置于所述发泡装置的一侧，其与所述发泡桶连通，该供气站对所述发泡装置输入气体。
作为改进，所述发泡桶为夹层设置，其包括内桶与外桶，该内桶与外桶的顶部分隔，底部连通。
其中，所述内桶从上至下划分为第一气体区、第二气体区以及铝液区，且该内桶的上部设置有限位环。
作为改进，所述外桶的下部设置有出液管，该出液管上设置有第一电动阀门，所述第一电动阀门用于控制所述出液管的开合。
作为改进，所述气体压缩组件设置于内桶内，该气体压缩组件包括：
活塞，所述活塞滑动设置于所述内桶内，其位于所述第一气体区与第二气体区之间；
若干气管单元，所述气管单元的上端均设置于第一气体区内，其下端穿过所述活塞与所述发泡桶固定连接，该气管单元下端设置于铝液区内。
作为改进，所述气管单元均沿所述内桶的轴向等距设置。
作为改进，所述气管单元均包括：
通气管，所述通气管为中空顶部开口设置，其上端设置于第一气体区内，其下端穿过所述活塞与所述发泡桶固定连接，该通气管的上端部侧壁对称设置有固定孔，该通气管下端部处沿轴向等距设置有若干出气孔；
通气管塞，所述通气管塞设置于所述通气管的顶部中空处，其沿该通气管上下滑动，对所述通气管的上端开口的开合进行控制；
控制键，所述控制键对称设置于所述通气管塞的下方，其一端穿过所述通气管的侧壁，设置于该通气管外，其另一端通过剪叉伸缩机构与所述通气管塞的下端连接通气管塞；
玻珠螺丝，所述玻珠螺丝对称设置于所述通气管塞的上部，其一端与该通气管塞连接，其另一端与所述固定孔对应卡合。
作为改进，所述控制键设置于通气管外的一端为圆角设置。
作为改进，所述热熔炉与所述发泡桶通过进液管连通，该进液管的一端与所述热熔炉连接，其另一端依次穿过外桶、内桶以及活塞设置于所述铝液区内，且该进液管的末端位于轴向设置的若干所述气管单元的中部，该进液管上设置有第二电动阀门。
作为改进，所述供气站与所述发泡桶通过进气管连通，该进气管的一端与所述供气站连接，其另一端与所述内桶的顶部连接，且该进气管上设置有第二电动阀门。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过改变传统的发泡方式，抛弃搅拌发泡的发泡方式，改为往发泡桶内通气体，利用通入气体对铝液进行发泡的方式，对铝液进行发泡，在发泡过程中气体自铝液的底部进入，随着气泡上浮，配合活塞压缩气体，使气体滞留于铝液的各个部位，避免了传统搅拌发泡产生中部漩涡打旋的问题，使发泡铝铝液均匀充分发泡；
(2)本发明在设置发泡桶时，对发泡桶的内筒进行了第一气体区、第二气体区与铝液区的划分，在第一气体区内的气体通入到铝液区内对铝液进行发泡的过程中，气体气泡不断从铝液底部上浮，进入到第二气体区内，增大第二气体区的气压，使后续的气体气泡无法继续进入到第二气体区，滞留于铝液区内，使铝液上下层的气体气泡基本达到一致；
(3)本发明通过在发泡桶内通入气体，利用气体压缩活塞，使活塞压缩铝液将已经发泡好的铝液从内桶内压缩出来，通过出液管进入到下一加工工序内，避免了另外设置驱动装置驱动铝液出料，简化了装置机构；
(4)本发明通过在气体压缩活塞，实现铝液出料后，通过活塞与控制键挤压配合，将通气管塞顶起，使通气管上端开口打开，第一气体区内的气体从通气管进入到铝液区内，对铝液进行发泡，随着铝液与气体不断的通入，活塞回复到通气管顶部压缩波珠螺丝，通气活塞回落，封堵通气管，实现了通气管开合的自动控制与调节；
(5)本发明在设置通气管时，采用了环形等距分布，同时配合在环形设置的通气管的中部设置铝液进液管，使铝液在进入铝液区开始就与通气管通入的气体进行混合发泡，且通气管通入的气体，在铝液内形成气泡上浮的过程中，会搅动铝液，使铝液进行翻滚，各处的气泡含量分布均匀；
综上所述，本发明具有发泡均匀，结构巧妙，减少粘稠剂的使用，提高了发泡铝的发泡质量，尤其适用于发泡铝发泡技术领域。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明部分结构剖视示意图；
图3为本发明发泡装置纵向剖视结构示意图；
图4为本发明发泡装置横向剖视结构示意图；
图5为本发明气体压缩组件剖视结构示意图；
图6为本发明气管单元剖视结构示意图；
图7为图6中A处结构放大示意图；
图8为图6中B处结构放大示意图；
图9为图6中C处结构放大示意图；
图10为本发明气管单元部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例：
以下参照附图对实施例进行说明，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用，另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
如图1与图2所示，一种气体压缩铝液发泡装置，包括：
发泡装置1，所述发泡装置1包括发泡桶11以及设置于该发泡桶11内的气体压缩组件12，该气体压缩组件12用于对发泡桶11内的铝液进行气体压缩，使铝液发泡；
热熔炉2，所述热熔炉2设置于所述发泡装置1的一侧，其与所述发泡桶11 连通，该热熔炉2对所述发泡装置1输入铝液；
供气站3，所述供气站3设置于所述发泡装置1的一侧，其与所述发泡桶11 连通，该供气站3对所述发泡装置1输入气体。
需要说明的是，热熔炉2将铝液输入发泡装置1的发泡桶11内时，供气站 3同步将气体输入到发泡桶11内的铝液内，使铝液在输入到发泡桶内时就与气体进行混合发泡，通过不断通入气体对铝液发泡，使气体产生的气泡均匀分布于铝液的各种部分，同时气体气泡不断的上浮搅动铝液，使铝液内的气泡分布的更加均匀。
其中，如图3所示，所述发泡桶11为夹层设置，其包括内桶111与外桶112，该内桶111与外桶112的顶部分隔，底部连通。
进一步的，所述内桶111从上至下划分为第一气体区1111、第二气体区1112 以及铝液区1113，且该内桶111的上部设置有限位环1114。
更进一步的，所述外桶112的下部设置有出液管1121，该出液管1121上设置有第一电动阀门1122，所述第一电动阀门1122用于控制所述出液管1121的开合。
需要说明的是，初始时，内桶111内通入气体，气体停留于第一气体区1111 内，而第一气体区1111此时与第二气体区1112以及铝液区均是分隔开的，第一气体区1111内的气体不断输入气压增大隔着压缩气体压缩组件12，不断压缩第二气体区1112的气体，使气体进入到铝液区1113的铝液内，同时随着不断的压缩，出液管1121上的第一电动阀门1122打开，发泡的铝液从出液管1121内挤出，实现自动出液。
如图3与图4所示，作为一种优选的实施方式，所述气体压缩组件12设置于内桶111内，该气体压缩组件12包括：
活塞121，所述活塞121滑动设置于所述内桶111内，其位于所述第一气体区1111与第二气体区1112之间；
若干气管单元122，所述气管单元122的上端均设置于第一气体区1111内，其下端穿过所述活塞121与所述发泡桶11固定连接，该气管单元122下端设置于铝液区1113内。
进一步的，所述气管单元122均沿所述内桶111的轴向等距设置。
如图5、图6、图7、图8与图9所示，更进一步的，所述气管单元122均包括：
通气管1221，所述通气管1221为中空顶部开口设置，其上端设置于第一气体区1111内，其下端穿过所述活塞121与所述发泡桶11固定连接，该通气管 1221的上端部侧壁对称设置有固定孔1222，该通气管1221下端部处沿轴向等距设置有若干出气孔1223；
通气管塞1224，所述通气管塞1224设置于所述通气管1221的顶部中空处，其沿该通气管1221上下滑动，对所述通气管1221的上端开口的开合进行控制；
控制键1225，所述控制键1225对称设置于所述通气管塞1224的下方，其一端穿过所述通气管1221的侧壁，设置于该通气管1221外，其另一端通过剪叉伸缩机构与所述通气管塞1224的下端连接通气管塞1224；
玻珠螺丝1226，所述玻珠螺丝1226对称设置于所述通气管塞1224的上部，其一端与该通气管塞1224连接，其另一端与所述固定孔1222对应卡合。
如图9所示，其中，所述控制键1225设置于通气管1221外的一端为圆角设置。
需要说明的是，供气站3通入到第一气体区1111内的气体，气压变大不断压缩活塞121，使活塞121沿着通气管1221往下滑动压缩第二气体区1112，使第二气体区1112的空间不断压缩，气体融入到铝液中形成气泡，同时将发泡后的铝液从出液管1121内挤出。
进一步说明的是，当活塞121沿通气管1221压缩到控制键1225位置处时，第一电动阀门1122关闭，完成铝液出液工作，通气管1221内的通气管塞1224 被顶起，波珠螺丝1226与固定孔1222卡合，将通气管塞1224固定，第一气体区1111与铝液区1113通过通气管1221连通，供气站3不断通入气体，第一气体区1111内的气体不断的通过通气管1221通入到铝液区1113内，在铝液区1113 的底部形成气体气泡，进铝液发泡，而与此同时，热熔炉2内的铝液不断进入到铝液区1113，与通气管1221通入的气体气泡进行发泡。
随着热熔炉2的铝液与供气站3的气体不断输入到铝液区1113内，形成新的发泡铝液，第二气体区1112与铝液区1113的压强增大，直至超过第一气体区 1111的气压，活塞121沿通气管1221被挤压上升，当活塞121上升至固定孔1222 处时，波珠螺丝1226被挤压，通气管塞1224掉落堵住通气管1221，第一气体区1111与铝液区1113隔断。
更进一步说明的是，第二气体区1112的设置，是为了在第一气体区1111 内的气体通过通气管1221进入到铝液区1113时，气体气泡上浮，第二气体区 1112压强不断增大，阻止后续进入铝液的气体气泡上浮，使气体滞留在铝液的下层，保证铝液上下层的气体气泡数量基本一致。
值得具体说明的是，通气管1221在铝液区1113为环形设置，第一气体区 1111内的气体通过通气管1221可以均匀的分布在铝液区1113内，形成更加均匀的气泡分布，且通气管1221的出气孔1223设置于铝液区1113的底部，使在出气孔1223处的气体气泡最为密集，而随着气体气泡的上浮，铝液各部位的气体气泡密度基本达到一致。
如图1所示，作为一种优选的实施方式，所述热熔炉2与所述发泡桶11通过进液管20连通，该进液管20的一端与所述热熔炉2连接，其另一端依次穿过外桶112、内桶111以及活塞121设置于所述铝液区1113内，且该进液管20的末端位于轴向设置的若干所述气管单元122的中部，该进液管20上设置有第二电动阀门21。
需要说明的是，进液管20设置于轴向设置的所述气管单元122的中部，使铝液自进液管20进入到铝液区1113底部，就与通气管1221发出的气体气泡进行发泡，发泡更加充分，且第二电动阀门21用于控制进液管20的开合。
如图1所示，作为一种优选的实施方式，所述供气站3与所述发泡桶11通过进气管30连通，该进气管30的一端与所述供气站3连接，其另一端与所述内桶111的顶部连接。
需要说明的是，进气管30直接设置于发泡桶11顶部中心位置处，使供气站 3输入到第一气体区1111内的气体可以均匀的进入到轴向等距设置的若干通气管1221内。
工作过程如下：
供气站3对发泡桶11通入气体，第一气体区1111的气压不断增大，活塞 121沿通气管1221不断的下降，压缩第二气体区1112与铝液区1113，将铝液区 1113内的已经发泡好的铝液从出液管1121挤出，当活塞121滑动至控制键1225 处时，通气管1221上端的开口打开，供气站3输入到发泡桶11内的气体通过通气管1221输入到铝液区1113内，同时热熔炉2对铝液区1113输入新的铝液，铝液自铝液区1113底部进入与通气管1221通入的气体气泡进行混合发泡，且此时活塞121停止不动，随着气体与铝液不断通入铝液区1113，第二气体区1113与铝液区1113的压强不断增大，直至压强超过第一气体区1111的气压，活塞 121沿通气管1221上升至固定孔1222处，通气管1221上端的开口关闭，第一气体区1111随供气站3输入的气体不断增加，气压又再次增大，重复循环。
在本发明中，需要理解的是：术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，包括：
发泡装置(1)，所述发泡装置(1)包括发泡桶(11)以及设置于该发泡桶(11)内的气体压缩组件(12)，该气体压缩组件(12)用于对发泡桶(11)内的气体进行压缩，使铝液发泡；
热熔炉(2)，所述热熔炉(2)设置于所述发泡装置(1)的一侧，其与所述发泡桶(11)连通，该热熔炉(2)对所述发泡装置(1)输入铝液；
供气站(3)，所述供气站(3)设置于所述发泡装置(1)的一侧，其与所述发泡桶(11)连通，该供气站(3)对所述发泡装置(1)输入气体。
2.如权利要求1所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述发泡桶(11)为夹层设置，其包括内桶(111)与外桶(112)，该内桶(111)与外桶(112)的顶部分隔，底部连通。
3.如权利要求2所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述内桶(111)从上至下划分为第一气体区(1111)、第二气体区(1112)以及铝液区(1113)，且该内桶(111)的上部设置有限位环(1114)。
4.如权利要求2所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述外桶(112)的下部设置有出液管(1121)，该出液管(1121)上设置有第一电动阀门(1122)，所述第一电动阀门(1122)用于控制所述出液管(1121)的开合。
5.如权利要求3所述的一种气体压缩铝液发泡装置，所述气体压缩组件(12)设置于内桶(111)内，其特征在于，该气体压缩组件(12)包括：
活塞(121)，所述活塞(121)滑动设置于所述内桶(111)内，其位于所述第一气体区(1111)与第二气体区(1112)之间；
若干气管单元(122)，所述气管单元(122)的上端均设置于第一气体区(1111)内，其下端穿过所述活塞(121)与所述发泡桶(11)固定连接，该气管单元(122)下端设置于铝液区(1113)内。
6.如权利要求5所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述气管单元(122)均沿所述内桶(111)的轴向等距设置。
7.如权利要求5所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述气管单元(122)均包括：
通气管(1221)，所述通气管(1221)为中空顶部开口设置，其上端设置于第一气体区(1111)内，其下端穿过所述活塞(121)与所述发泡桶(11)固定连接，该通气管(1221)的上端部侧壁对称设置有固定孔(1222)，该通气管(1221)下端部处沿轴向等距设置有若干出气孔(1223)；
通气管塞(1224)，所述通气管塞(1224)设置于所述通气管(1221)的顶部中空处，其沿该通气管(1221)上下滑动，对所述通气管(1221)的上端开口的开合进行控制；
控制键(1225)，所述控制键(1225)对称设置于所述通气管塞(1224)的下方，其一端穿过所述通气管(1221)的侧壁，设置于该通气管(1221)外，其另一端通过剪叉伸缩机构与所述通气管塞(1224)的下端连接通气管塞(1224)；
玻珠螺丝(1226)，所述玻珠螺丝(1226)对称设置于所述通气管塞(1224)的上部，其一端与该通气管塞(1224)连接，其另一端与所述固定孔(1222)对应卡合。
8.如权利要求7所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述控制键(1225)设置于通气管(1221)外的一端为圆角设置。
9.如权利要求5所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述热熔炉(2)与所述发泡桶(11)通过进液管(20)连通，该进液管(20)的一端与所述热熔炉(2)连接，其另一端依次穿过外桶(112)、内桶(111)以及活塞(121)设置于所述铝液区(1113)内，且该进液管(20)的末端位于轴向设置的若干所述气管单元(122)的中部，该进液管(20)上设置有第二电动阀门(21)。
10.如权利要求5所述的一种气体压缩铝液发泡装置，其特征在于，所述供气站(3)与所述发泡桶(11)通过进气管(30)连通，该进气管(30)的一端与所述供气站(3)连接，其另一端与所述内桶(111)的顶部连接。
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- 2017-06-27 CN CN201710502032.5A patent/CN107058782B/zh active Active
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