CN109701431B - 减压捏合机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及减压捏合机。提供一种能够使所得的捏合砂的水分含量稳定的减压捏合机。该减压捏合机包括:捏合机主体,所述捏合机主体被构造成捏合铸造砂和水;减压泵,所述减压泵被构造成降低捏合机主体的内部的压力;冷凝器,所述冷凝器被构造成冷凝由减压泵吸入的水蒸气;罐,所述罐被构造成存储由冷凝器冷凝的水;以及供给量计算装置,所述供给量计算装置被构造成计算从罐供给到捏合机主体的水量。罐包括水位计和称重计,并且供给量计算装置基于水位计和称重计的测量值估算在罐中包含的铸造砂的量,并且根据铸造砂的量来校正从罐供给的水量。
Description
技术领域
本公开涉及一种减压捏合机。
背景技术
已知一种减压(真空)捏合机,该减压捏合机在降低捏合机的内部的压力的同时捏合铸造砂和水。
已知一种方法,其中减压捏合机冷却由减压泵吸入的水蒸气并将水供给到供水罐以再利用水(例如,日本未审专利申请特开第2000-42686号)。
日本未审专利申请特开第2001-150092号公开了一种调整捏合的具体方法,该方法在向捏合机供给水时测量铸造砂的温度,并且基于该温度计算第二校正水分含量以便确定要供给的水量。
发明内容
在上述再利用水的减压捏合机中,由于减压泵吸入的空气和水蒸气包含铸造砂,所以铸造砂混合在供水罐中。当在不考虑供水罐中的铸造砂的情况下计算要供给的水量并且然后供给水时,实际供水量可能小于计算量。
鉴于上述情况已经做出了本公开。本公开的目的是提供一种能够稳定所得的捏合砂的水分含量的减压捏合机。
根据本公开的减压捏合机的实施例包括:
捏合机主体,所述捏合机主体被构造成捏合铸造砂和水;
减压泵,所述减压泵被构造成降低捏合机主体的内部的压力;
冷凝器,所述冷凝器被构造成冷凝由减压泵吸入的水蒸气;
罐,所述罐被构造成存储由冷凝器冷凝的水;以及
供给量计算装置,所述供给量计算装置被构造成计算从罐供给到捏合机主体的水量。
罐包括水位计和称重计。供给量计算装置基于水位计和称重计的测量值估算在罐中包含的铸造砂的量,并且根据铸造砂的量校正从罐供给的水量。
在根据本公开的减压捏合机的实施例中,
供给量计算装置存储关于铸造砂的比重和水的比重的信息,并且
供给量计算装置基于水位计和称重计的测量值以及铸造砂的比重和水的比重来估算罐中的水的重量或铸造砂的重量。
在根据本公开的减压捏合机的实施例中,
罐包括搅拌装置,并且
在水被从罐供给到捏合机主体之前,搅拌装置搅拌水。
本公开可提供一种减压捏合机,该减压捏合机能够稳定所得的捏合砂的水分含量。
从以下给出的详细描述和附图中将更全面地理解本公开的上述和其它目的、特征和优点,附图仅以举例说明的方式给出,因此不应被视为限制本公开。
附图说明
图1是示出根据本公开的减压捏合机的示例的示意图;
图2是示出使用减压捏合机的方法的示例的流程图。
图3是示出校正从罐供给的水量的方法的示例的流程图。
图4是示出当使用根据实施例的减压捏合机校正从罐供给的水量时所得的捏合砂的水分含量的曲线图;并且
图5是示出当未校正从罐供给的水量时所得的捏合砂的水分含量的曲线图。
具体实施方式
首先,将参考图1描述根据这个实施例的减压捏合机。图1是示出减压捏合机的一个实施例的示意图。根据图1的示例中所示的实施例的减压捏合机100包括:捏合机主体1,所述捏合机主体1捏合由铸造砂和水组成的混合物12;减压泵2,所述减压泵2降低捏合机主体的内部的压力;冷凝器3,所述冷凝器3冷凝由减压泵吸入的水蒸气;罐4,所述罐4存储由冷凝器冷凝的水14;以及供给量计算装置5,所述供给量计算装置5计算从罐4供给到捏合机主体1的水量。罐4包括用于测量罐中的水13的水位的水位计6和用于测量罐中的水13的重量的称重计7。
捏合机主体1包括捏合机8和湿度传感器9,湿度传感器9用于在可减压容器中测量捏合机主体中的铸造砂的水分。在罐4中的水13可以供给到捏合机主体1的状态下,捏合机主体1被连接到罐4。通常,捏合机主体1还包括铸造砂罐10。捏合机主体1的容器通常包括用于取出捏合的铸造砂(捏合砂)的可密封取出口(未示出)。
当铸造砂罐10被包括在捏合机主体1中时,铸造砂罐10可以存储收集的砂以进行再利用,所述砂是已经收集到的已使用的捏合砂。收集的砂通常包含水分。
减压泵2经由管道21和22连接到捏合机主体1,冷凝器3被连接在减压泵2和捏合机主体1之间,气体通过管道21和22。减压泵2吸入捏合机主体的内部的空气和水蒸气。吸入的空气和水蒸气包含铸造砂。在冷凝器3中,吸入的水蒸气冷凝并且作为液态水收集。冷凝水蒸气的方法不被特别限制。冷凝水蒸气的方法的示例包括以淋浴形式将冷却水42喷射在水蒸气上以冷却水蒸气。通过冷凝水蒸汽获得的水与冷却水42一起利用设置在冷凝器3的下方的接收盘11等收集。此时,在水蒸气中包含的铸造砂也被接收盘11收集。在图1的示例中,冷凝器3和接收盘11是分离的,但是接收盘11可以与冷凝器3成一体,以便形成冷凝器3的底部。没有被冷凝的空气和水蒸气等通过减压泵2排出23。
包括铸造砂的收集的水14通过诸如泵的已知装置通过管道24供给到罐4。因此,罐中的水13包含铸造砂。
收集的水14的上清液的一部分可以用作冷却水42,其未示出。
罐4包括用于测量罐中的水13的水位计6,并且包括称重计7。水位计6仅要求能够测量罐中的水13的水位。水位计6可以是例如浮子型、电容型、超声波型和引导脉冲型中的任一种。优选地使用引导脉冲水表,因为引导脉冲水表很少进行错误检测并实现稳定的精度。称重计7可以从已知的称重计中适当选择。例如,使用测力传感器或弹簧的悬挂秤可以用作称重计7。
罐4可包括用于搅拌罐中的水13的搅拌装置。通过该搅拌,沉降在水中的铸造砂可以均匀地分散,由此减少要供给的水分的变化。搅拌装置的示例包括向罐的内部的水供给空气41并通过气泡搅拌水。可以使用已知的搅拌器(未示出)进行搅拌。
根据该实施例的减压捏合机包括供给量计算装置5,所述供给量计算装置5计算从罐4供给到捏合机主体1的水量。在该实施例中,供给量计算装置5基于水位计6的测量值和称重计7的测量值估算在罐中的水13中包含的铸造砂的量,并且根据估算出的铸造砂的量来确定从罐4供给的水量。因此,可以在捏合开始时使铸造砂中的水分含量恒定。因此,可以减少和稳定所得的捏合砂的水分含量的变化。
供给量计算装置5包括分别接收水位计6、称重计7和湿度传感器8的测量值的输入单元(31、32和33)、确定从罐供给的水量的计算单元以及控制(34)从罐供给的水量的控制单元。供给量计算装置5优选地包括存储单元,该存储单元存储关于铸造砂和水的比重的信息。供给量计算装置5可以是通用计算机。
<使用减压捏合机的方法>
将参考图2描述使用根据该实施例的减压捏合机的方法。图2是显示使用根据该实施例的减压捏合机的方法的示例的流程图。在图2的示例中,首先将铸造砂(收集砂)供给到捏合机主体1(S11)。铸造砂可以从使用的已知铸造砂中适当选择。铸造砂的具体示例包括硅砂和山砂,并且根据需要可以包含粘合剂(诸如膨润土、水玻璃、合成树脂)以及添加剂(诸如淀粉和石灰粉)。当使用收集砂时,可能将不足的添加剂与收集砂一起供给到捏合机主体1。
接下来,通过湿度传感器9测量捏合机主体1中的铸造砂的水分(S12)。将测量值输入31到供给量计算装置5等。供给量计算装置5根据被分别测量或管理的捏合机主体1的内容物的总重量来计算用于获得预定水分含量所需的水分量(不足水分量(重量:m))(S13)。预定水分含量是捏合前的铸造砂的水分含量,该预定水分含量被调整以使得在捏合之后获得的所得的捏合砂的水分含量为目标水分含量。预定水分含量根据捏合条件等被适当设定。关于预定水分含量的信息被预先存储在供给量计算装置5等中。
罐4不仅包含水,而且还包含铸造砂等。因此,当将从罐供给的水量设定为在S13中计算出的不足水分量时,实际供给的水量不足以用于混合铸造砂的量。图5是示出当未校正从罐供给的水量时所得的捏合砂的水分含量的图。在图5中,虚线是捏合后获得的捏合砂的目标水分含量,测量值是所得的捏合砂的水分含量。在图5的示例中,在S13中计算出的不足水分量被用作从罐供给的水量。如图5的示例所示,可以看出,随着罐中的铸造砂的比例增加,所得的捏合砂的水分含量降低,偏离目标值。因此,在本实施例中,校正从罐供给的水量(S14)。
将参考图3描述校正从罐供给的水量的方法。图3是示出校正从罐供给的水量的方法的示例的流程图。首先,通过在罐4中包括的水位计6测量罐中的水的水位,并且通过在罐4中包括的称重计7测量罐的重量(S21和S22)。S21和S22的顺序可以相反或同时。所获得的测量值被输入(32和33)到供给量计算装置5。供给量计算装置5考虑罐的形状和重量计算所有内容物(水和铸造砂)的体积(Lt)、重量(Mt)和表观比重(Xt=Mt/Lt)。
接下来,根据这些测量值估算铸造砂的量(S23)。在下文中,将使用两个示例详细描述估算铸造砂的方法。
(1.当铸造砂包含一种组分时)
首先,将描述铸造砂包括一种组分的情况。这里,水的比重为Xa,罐中的水的重量为Ma,罐中的水量为La,铸造砂的比重为Xb,罐中的铸造砂的重量为Mb,罐中的铸造砂的体积为Lb。然后,满足以下公式(1)至(5)。
Ma+Mb=Mt 公式(1)
La+Lb=Lt 公式(2)
Mt/Lt=Xt 公式(3)
Ma/La=Xa 公式(4)
Mb/Lb=Xb 公式(5)
从上式(1)至(5)获得下式(6)。
La=(Mt-Lt·Xb)/(Xa-Xb) 公式(6)
水的比重Xa应为1。此外,文献值可用于铸造砂的比重Xb,或者预先测量的值可用于铸造砂的表观比重Xb。也就是说,Xa和Xb是已知的常数。因此,罐中的水的体积La可以通过公式(6)计算。在S13中计算出的不足水分量仅是因为铸造砂的重量Mb=Mt-Xa·La而不足。在这种情况下,根据下面的公式(7)计算校正值Mα(S24)。
Mα=m·(Mb/Mt)·Xt 公式(7)
在式(7)中,m是在上述S13中计算的不足水分量m,并且Mb/Mt是罐4中的铸造砂的比例。
(2.当铸造砂包括两种组分时)
接下来,将描述铸造砂包括两种组分(该两种组分被称为第一组分和第二组分)的情况。例如,铸造砂包含石英砂和膨润土。这里,水的表观比重为Xa,罐中的水的重量为Ma,罐中的水的体积为La,第一组分的表观比重为Xb,罐中第一组分的重量为Mb,罐的内部的第一组分的体积为Lb,第二组分的比重为Xc,罐中第二组分的重量为Mc,罐中第二组分的体积为Lc。然后,满足以下公式(8)至(13)。
Ma+Mb+Mc=Mt 公式(8)
La+Lb+Lc=Lt 公式(9)
Mt/Lt=Xt 公式(10)
Ma/La=Xa 公式(11)
Mb/Lb=Xb 公式(12)
Mc/Lc=Xc 公式(13)
根据上述式(8)至(13),可以以与铸造砂包括一种组分的情况相同的方式计算La。在S13中计算的不足水分量m仅因为铸造砂的重量Mb+Mc=Mt-Xa·La而不足。在这种情况下,通过下面的公式(14)计算校正值Mβ。
Mβ=m·{(Mb+Mc)/Mt}·Xt 公式(14)
当铸造砂包括三种或更多种组分时,可以以与上述情况类似的方式计算校正值。当铸造砂是包括两种或更多种组分的混合物时的校正值Mα可以使用混合物的表观比重通过包括一种组分的铸造砂的计算方法来计算,条件是各组分的组成比是恒定的。
通过将在S14中计算的水量的校正值(Mα或Mβ)与在S13中计算的不足水分量(m)相加而获得的水量被从罐4供给到捏合机主体1(S15)。然后,将捏合机主体1中的铸造砂调整至预定水分含量。在该实施例中,优选地在将水从罐4供给到捏合机主体1之前搅拌水。在供给水的同时,通过该搅拌可以均匀地分散沉降在罐中的铸造砂。
以这种方式,可以在捏合机主体1中制备调整至预定水分含量的铸造砂。接着,在适当设定的捏合条件下捏合铸造砂(S16)。以这种方式,可以获得水分含量变化减小的捏合砂。
图4是示出当使用根据该实施例的减压捏合机校正从罐供给的水量时所得的捏合砂的水分含量的曲线图。在图4中,虚线是捏合后获得的捏合砂的目标水分含量,测量值是所得的捏合砂的水分含量。在图4中,左纵轴上的点表示当铸造砂中不包括铸造砂时供给在S13中计算出的不足水分量(m)的情况。如图4的示例所示,即使当罐中污染物的比例增加时,通过上述校正值校正不足水分量(m),使得捏合砂的水分含量可以稳定在目标值周围。
从如此描述的公开内容,显而易见的是,本公开的实施例可以以许多种方式变化。不应将这些变化视为脱离本公开的精神和范围,并且对于本领域技术人员显而易见的所有这些变型旨在被包括在所附权利要求的范围内。
Claims (3)
1.一种减压捏合机,包括:
捏合机主体,所述捏合机主体被构造成捏合所述捏合机主体中的铸造砂和水;
减压泵,所述减压泵被构造成降低所述捏合机主体的内部的压力;
冷凝器,所述冷凝器被构造成冷凝由所述减压泵吸入的水蒸气;
罐,所述罐被构造成存储由所述冷凝器冷凝的水;以及
供给量计算装置,所述供给量计算装置被构造成计算从所述罐供给到所述捏合机主体的水量,
其中
所述罐包括水位计和称重计,并且
所述供给量计算装置基于所述水位计和所述称重计的测量值估算在所述罐中包含的铸造砂的量,并且根据在所述罐中包含的所述铸造砂的量来校正从所述罐供给的水量,并且
其中,通过将从所述捏合机主体中的所述铸造砂的水分的测量值计算的不足水分量与从在所述罐中包含的所述铸造砂的量计算的水的校正量相加而获得的水量被从所述罐供给到所述捏合机主体。
2.根据权利要求1所述的减压捏合机,其中:
所述供给量计算装置存储关于所述铸造砂的表观比重和所述水的表观比重的信息,并且
所述供给量计算装置基于所述水位计和所述称重计的测量值以及所述铸造砂的表观比重和所述水的表观比重来估算所述罐中的所述水的重量或所述铸造砂的重量。
3.根据权利要求1或2所述的减压捏合机,其中:
所述罐包括搅拌装置,并且
在所述水被从所述罐供给到所述捏合机主体之前,所述搅拌装置搅拌所述水。
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