JPWO2018168164A1 - Binder supply device and method for supplying binder for foundry sand - Google Patents
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Abstract
本発明の鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給装置は、バインダを貯留する貯留タンクと、この貯留タンクにバインダを供給する第1ポンプと、貯留タンク内のバインダの温度を所定温度に調整する温度調整装置と、貯留タンクからバインダを流路に排出させて、再度、貯留タンクに供給することにより、バインダを循環させる第2ポンプと、流路を流れるバインダの流量を測定する流量計と、バインダを排出するバインダ排出口と、を有する。A binder supply device for supplying a liquid binder to molding sand according to the present invention includes a storage tank for storing a binder, a first pump for supplying the binder to the storage tank, and adjusting the temperature of the binder in the storage tank to a predetermined temperature. A second temperature control device, a second pump that circulates the binder by discharging the binder from the storage tank to the flow path, and again supplies the binder to the storage tank, and a flow meter that measures the flow rate of the binder flowing through the flow path. And a binder discharge port for discharging the binder.
Description
本発明は、鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給装置及びバインダ供給方法に関する。 The present invention relates to a binder supply device and a binder supply method for supplying a liquid binder to molding sand.
従来から、鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給装置は、例えば、特許文献1により、知られている。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the binder supply apparatus which supplies a liquid binder to molding sand is known by patent document 1, for example.
従来、液状バインダ供給装置は、流路内を流れる液状バインダの流量は流量計により測定されている。しかしながら、室温が変わる空間では、液温(液状バインダの温度)が変化するたびに測定流量の誤差が大きくなるため、高精度な流量測定ができないという問題があった。 Conventionally, in a liquid binder supply device, the flow rate of a liquid binder flowing in a flow path is measured by a flow meter. However, in a space where the room temperature changes, the error in the measured flow rate increases each time the liquid temperature (the temperature of the liquid binder) changes, so that there has been a problem that the flow rate measurement cannot be performed with high accuracy.
そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり液温を一定に保ち、測定流量の誤差を小さくすることにより、高精度な流量測定をすることができる鋳物砂用のバインダ供給装置及びバインダ供給方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is intended for a molding sand capable of performing high-accuracy flow measurement by maintaining a constant liquid temperature and reducing an error in a measured flow. It is an object to provide a binder supply device and a binder supply method.
上記の目的を達成するために本発明は、鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給装置であって、バインダを貯留する貯留タンクと、この貯留タンクにバインダを供給する第1ポンプと、貯留タンク内のバインダの温度を所定温度に調整する温度調整手段と、貯留タンクからバインダを流路に排出させて、再度、貯留タンクに供給することにより、バインダを循環させる第2ポンプと、流路を流れるバインダの流量を測定する流量計と、鋳物砂と混練するためにバインダを排出するバインダ排出口と、を有することを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a binder supply device for supplying a liquid binder to foundry sand, a storage tank for storing the binder, a first pump for supplying the binder to the storage tank, and a storage tank. A temperature adjusting means for adjusting the temperature of the binder in the tank to a predetermined temperature; a second pump for circulating the binder by discharging the binder from the storage tank to the flow path and supplying the binder to the storage tank again; A flow meter for measuring the flow rate of the binder flowing through the binder, and a binder outlet for discharging the binder for kneading with the foundry sand.
本発明において、好ましくは、流量計は第2ポンプの下流に配設され、さらに、流量計の下流に配設され、第2ポンプから供給されるバインダが流れる方向を、貯留タンクに供給する側とバインダ排出口に供給する側とに切り換える三方弁を有する。 In the present invention, preferably, the flow meter is disposed downstream of the second pump, and further disposed downstream of the flow meter, and a direction in which a binder supplied from the second pump flows is supplied to the storage tank. And a three-way valve for switching to a side for supplying to the binder outlet.
本発明は、好ましくは、さらに、バインダ内に混入する空気を抜くためのバイパス流路を有し、このバイパス流路は、第2ポンプの下流側と貯留タンクとに連通接続され、且つ、流量計をバイパスするように配設されている。 The present invention preferably further includes a bypass flow path for removing air mixed in the binder, the bypass flow path being connected to the downstream side of the second pump and the storage tank, and having a flow rate It is arranged to bypass the meter.
本発明は、好ましくは、さらに、バインダ排出口に隣接した上流側に配設された開閉弁を有する。 The present invention preferably further includes an on-off valve disposed on the upstream side adjacent to the binder outlet.
本発明において、好ましくは、鋳物砂は中子造型用の中子砂である。 In the present invention, preferably, the molding sand is a core sand for core molding.
本発明において、好ましくは、中子砂は無機中子造型用の中子砂である。 In the present invention, the core sand is preferably a core sand for inorganic core molding.
本発明は、鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給方法であって、第1ポンプによりバインダを貯留タンクに供給する工程と、第2ポンプにより前記貯留タンクからバインダを流路に排出させて、再度、貯留タンクに供給することにより、バインダを循環させる工程と、温度調整手段により貯留タンク内のバインダの温度を所定温度に調整する工程と、流量計により流路を流れるバインダの流量を測定する工程と、を有する。 The present invention is a binder supply method for supplying a liquid binder to molding sand, comprising: supplying a binder to a storage tank by a first pump; and discharging the binder from the storage tank to a flow path by a second pump. Circulating the binder by supplying it again to the storage tank, adjusting the temperature of the binder in the storage tank to a predetermined temperature by the temperature adjusting means, and measuring the flow rate of the binder flowing through the flow path by the flow meter And
本発明は、好ましくは、さらに、第2ポンプの下流に前記流量計を介して配置された三方弁により第2ポンプから供給されるバインダが流れる方向を、貯留タンクに供給する側とバインダ排出口に供給する側とに切り換える工程と、を有する。 Preferably, the present invention further comprises a three-way valve disposed downstream of the second pump via the flow meter, the direction in which the binder supplied from the second pump flows, the side supplying the storage tank and the binder discharge port. And a step of switching to the side for supplying to.
本発明においては、好ましくは、第2ポンプから供給されるバインダをバインダ排出口から排出する際、流量計により第2ポンプから供給されるバインダの流量を測定することによりバインダ排出口から排出されるバインダの量を把握し、この排出されるバインダの量が目標排出量より少ない量で設定された設定量に到達したとき、第2ポンプを1パルスずつの作動に変更する。 In the present invention, preferably, when the binder supplied from the second pump is discharged from the binder discharge port, the binder is discharged from the binder discharge port by measuring the flow rate of the binder supplied from the second pump with a flow meter. The amount of the binder is grasped, and when the amount of the discharged binder reaches the set amount that is smaller than the target discharge amount, the second pump is changed to operate one pulse at a time.
本発明において、好ましくは、第2ポンプから供給されるバインダをバインダ排出口から排出しているとき以外は、第2ポンプから供給されるバインダは貯留タンクに供給されて循環される。 In the present invention, preferably, the binder supplied from the second pump is supplied to the storage tank and circulated, except when the binder supplied from the second pump is being discharged from the binder discharge port.
本発明において、好ましくは、第2ポンプを1パルスずつ作動させ、パルス周期を調整することにより、前記第2ポンプから供給されるバインダの1パルス毎の流量を減少させる。 In the present invention, preferably, the flow rate of the binder supplied from the second pump per pulse is reduced by operating the second pump one pulse at a time and adjusting the pulse period.
本発明の鋳物砂に液状のバインダを供給するバインダ供給装置及びバインダ供給方法によれば、室温が変わる空間であってもバインダの温度を一定に保つことができ、このため、測定流量の誤差も小さくなり、高精度な流量測定が可能になる等種々の効果が奏される。 According to the binder supply device and the binder supply method for supplying a liquid binder to the molding sand of the present invention, the temperature of the binder can be kept constant even in a room where the room temperature changes, and therefore, the error of the measured flow rate also decreases. Various effects can be achieved, for example, the size can be reduced and the flow rate can be measured with high accuracy.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるバインダ供給装置及びバインダ供給方法を説明する。本実施形態では、鋳物砂として無機中子造型用の中子砂(本実施形態では人工砂)を用い、これに液状のバインダ(本実施形態では水ガラス)を供給する例を示す。図1において符号1は、バインダの貯蔵容器(本実施形態ではドラム缶)である。 Hereinafter, a binder supply device and a binder supply method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example is shown in which a core sand for inorganic core molding (artificial sand in the present embodiment) is used as a molding sand, and a liquid binder (water glass in the present embodiment) is supplied thereto. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a binder storage container (a drum in this embodiment).
貯蔵容器1は配管2を介して第1ポンプ3(本実施形態では空気式のダイヤフラムポンプ)に連通接続されている。第1ポンプ3は配管4を介して貯留タンク5の入口側に連通接続されている。第1ポンプ3を作動させることにより、貯蔵容器1内のバインダが貯留タンク5に供給される。第1ポンプ3の上流側及び下流側、且つ、配管2、4の配管途中には開閉弁6、7が配設されている。貯留タンク5の側面には温度計25が装着され、この温度計25(本実施形態では熱電対)によりバインダの温度が測定される。さらに、貯留タンク5内にはレベルスイッチ26が取り付けられ、このレベルスイッチ26により、貯留タンク5内の「空」と「満」が検知できるようになっている。
The storage container 1 is connected to a first pump 3 (a pneumatic diaphragm pump in this embodiment) through a pipe 2. The first pump 3 is connected through a pipe 4 to the inlet side of the storage tank 5. By operating the first pump 3, the binder in the storage container 1 is supplied to the storage tank 5. On-off valves 6 and 7 are disposed upstream and downstream of the first pump 3 and in the middle of the pipes 2 and 4. A
本実施形態によるバインダ供給装置は、貯留タンク5内のバインダの温度を所定の温度に調整する温度調整装置8を備えている。この温度調整装置8は、循環液温度調整装置8aを備え、この循環液温度調整装置8aから吐出された循環液は、入口側配管8bから、貯留タンク5内に収容されたステンレス製の二つの蛇管8cに供給される。循環液は蛇管8cを通った後、出口側配管8dから循環液温度調整装置8aに戻される。このようなバインダの循環が繰り返されることにより、蛇管8c部において熱交換がなされ、バインダの温度が調整される。
The binder supply device according to the present embodiment includes a temperature adjusting device 8 that adjusts the temperature of the binder in the storage tank 5 to a predetermined temperature. The temperature adjusting device 8 includes a circulating fluid temperature adjusting
また、貯留タンク5の出口側は配管9を介して第2ポンプ10(本実施形態では電磁式のダイヤフラムポンプ)に連通接続されている。第2ポンプ10は配管11を介して流量計12(本実施形態ではコリオリ式流量計)に連通接続されている。第2ポンプ10を作動させることにより、貯留タンク5からバインダが排出される。第2ポンプ10の上流側及び下流側、且つ、配管9、11の配管途中には開閉弁13、14が配設されている。
The outlet side of the storage tank 5 is connected to a second pump 10 (in this embodiment, an electromagnetic diaphragm pump) through a
流量計12は、配管15を介して三方弁16の入口側に連通接続されている。三方弁16の一方側の出口は配管17を介して貯留タンク5の入口側に連通接続されている。三方弁16の他方側の出口は配管18を介してバインダ排出口19に連通接続されている。三方弁16は空気操作式である。図示されない電磁弁から三方弁16にパイロットエアーが供給されることによって、第2ポンプ10から供給されるバインダが流れる方向が、貯留タンク5に供給する側(配管17側)とバインダ排出口19に供給する側(配管18側)とに切り換えられるようになっている。
The
配管18の配管途中には、逆止弁20及び開閉弁21が配設されている。開閉弁21はバインダ排出口19に隣接した上流側の位置に配設されている。開閉弁21は通常は閉じており、図示されない電磁弁からパイロットエアーが供給されることによって開くようになっている。
A
また、配管11から分岐し、且つ、流量計12と並列に配置されることにより流量計12をバイパスするように配設された配管22は、貯留タンク5の入口側に連通接続されている。この配管22は、バインダ内に混入する空気を抜くためのバイパス流路を形成している。配管22の配管途中において、流量計12と並列する位置には開閉弁23が配設されており、貯留タンク5の入口側付近には開閉弁24が配設されている。
A
次に、上述した本実施形態によるバインダ供給装置の動作及び本実施形態によるバインダ供給方法について説明する。スタート時、開閉弁6、7、13、14は開かれ、開閉弁23、24は閉じられ、開閉弁21は閉じられている。三方弁16は、バインダが流れる方向が、貯留タンク5に供給する側に切り換えられている。
Next, the operation of the above-described binder supply device according to the present embodiment and the binder supply method according to the present embodiment will be described. At the start, the on-off
上述したレベルスイッチ26により、貯留タンク5内が「空」であることを検知したら、第1ポンプ3を作動させ、貯蔵容器1内のバインダを貯留タンク5に供給する。「満」であることを検知したとき、第1ポンプ3の作動を停止させる。
When the
次に、第2ポンプ10を作動させる。これにより、貯留タンク5からバインダを排出させて、配管17を介して再度、バインダを貯留タンク5に供給する。このようにしてバインダを循環させると共にこの循環を繰り返す。
Next, the
バインダを循環させている間、循環液温度調整装置8aを作動させ、蛇管8cにおいて熱交換を行う。これにより、貯留タンク5内のバインダの温度を所定温度に調整する。この際、バインダは循環しているので、貯留タンク5及び各配管内のバインダの温度を一定に保つことができる。
While circulating the binder, the circulating
次に、三方弁16の切り換えを行い、バインダが流れる方向を、バインダ排出口19に供給する側にする。そして、開閉弁21を開く。これにより、バインダは、配管18を介してバインダ排出口19に送られ、バインダ排出口19から排出される。排出されたバインダは図示されない混練機に供給される。
Next, the three-
第2ポンプ10から供給されるバインダをバインダ排出口19から排出する際、流量計12により第2ポンプ10から供給されるバインダの流量を測定する。これにより、バインダ排出口19から排出されるバインダの量を把握する。そして、この排出されるバインダの量が目標排出量より少ない量で設定された設定量に到達したとき、第2ポンプ10を1パルスずつの作動に変更する。これにより、バインダ排出口19から排出されるバインダの量を微調整することができ、高精度なバインダ排出が可能になる。なお、第2ポンプ10を1パルスずつ作動させるとは、所定のパルス周期(所定時間)毎に第2ポンプ10からのバインダの供給と供給停止を第2ポンプ10の吐出と吸引を繰り返すことである。
When the binder supplied from the
その後、該排出されるバインダの量が目標排出量に到達したとき、開閉弁21を閉じる。そして、三方弁16の切り換えを行い、バインダが流れる方向を、貯留タンク5に供給する側にする。これにより、次にバインダ排出口19からのバインダの排出が行われるまでは、第2ポンプ10から供給されるバインダは再び循環され、貯留タンク5及び各配管内のバインダの温度は一定に保たれる。
Thereafter, when the amount of the discharged binder reaches the target discharge amount, the on-off
ここで、図示されない混練機に供給されたバインダは、混練機において、鋳物砂、粉状のバインダ等と一緒に混練されて湿態砂にされる。この湿態砂を用い、図示されない無機中子造型機により無機中子が造型される。 Here, the binder supplied to a kneader (not shown) is kneaded together with a molding sand, a powdery binder and the like in the kneader to form wet sand. Using this wet sand, an inorganic core is formed by an inorganic core forming machine (not shown).
また、上述したように、本実施形態によるバインダ供給装置は、バインダ内に混入する空気を抜くためのバイパス流路である配管22を備えている。本実施形態によるバインダ供給装置によれば、配管22を用いてバインダを高速で循環させ、バインダ内に混入する空気を高速で抜くことができるという利点がある。この空気抜きを行う場合は開閉弁23、24を開く。そうすると、バインダは流量計12により流量を絞られることなく配管22を通って貯留タンク5の入口側に供給される。このバインダの供給の際に、貯留タンク5内でバインダ内に混入する空気が抜かれることになる。
Further, as described above, the binder supply device according to the present embodiment includes the
さらに、本実施形態では、第2ポンプ10を1パルスずつ作動させ、パルス周期を短くするように調整することにより、第2ポンプ10から供給されるバインダの1パルス毎の流量を減少させるようにしてもよい。このようにすると、流量計12内の細い配管で絞られるバインダの量が少なくなり、第2ポンプ10の効率を良くできるという利点がある。なお、パルス周期とは、このパルスから次のパルスまでの経過時間のことである。
Furthermore, in this embodiment, the flow rate of the binder supplied from the
より詳しく説明すると、第2ポンプ10のパルス周期が長いと第2ポンプ10からの1パルス周期の流量は多くなる。このため、流量計12内の細い配管で絞られるバインダの量が多くなり、第2ポンプ10の効率が悪くなる。したがって、具体的には第2ポンプ10のパルス周期を短くするように調整する。このようにすると、第2ポンプ10からの1パルス毎の流量は少なくなり、流量計12内の細い配管で絞られるバインダの量も少なくなる。その結果、第2ポンプ10の効率を良くできる。
More specifically, when the pulse cycle of the
本実施形態では、第2ポンプ10の下流に流量計12が配設され、この流量計12の下流に、三方弁16が配設され、この三方弁16により、第2ポンプ10から供給されるバインダが流れる方向を、貯留タンク5に供給する側とバインダ排出口19に供給する側とに切り換えるようになっている。このような構成により、第2ポンプ10から供給されるバインダをバインダ排出口19から排出しているとき以外は、第2ポンプ10から供給されるバインダは貯留タンク5に供給して循環させることができるという利点がある。
In the present embodiment, a
また、バインダはバインダ排出口19から排出しているとき以外は、常に循環しているため、撹拌機等を別に設置しなくても、貯留タンク5及び各配管内のバインダの温度を一定に保つことができるという利点がある。
Also, since the binder is constantly circulating except when discharged from the
また、本実施形態では、バインダ排出口19に隣接した上流側の位置に開閉弁21を配設しているので、バインダ排出口19からの液だれを抑制することができるという利点がある。
Further, in the present embodiment, since the on-off
なお、本実施形態のバインダ供給装置において、各配管は、バインダの流路を形成するものであれば、材料や構造等は特に問わない。例えば、管部材であってもよいし、ホース等であってもよい。 In the binder supply device of the present embodiment, each pipe is not particularly limited in material and structure as long as it forms a flow path of the binder. For example, it may be a tube member or a hose.
また、本発明の実施形態では、バインダ内に混入する空気を抜く際、開閉弁23、24の両方を開くようにしたが、これに限定されるものではない。開閉弁23、24のどちらか一方を開くようにしてもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, both the on-off
さらに、上述の本発明の実施形態では、無機中子造型用の中子砂にバインダを供給する例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、中子砂にバインダを供給する必要があるプロセスならば、無機中子造型以外の中子造型プロセスに適用してもよい。また、生型砂にバインダを供給する必要があるプロセスならば、生型砂による鋳型造型プロセスに適用してもよい。また、自硬性鋳物砂にバインダを供給する必要があるプロセスならば、自硬性鋳型造型プロセスに適用してもよい。 Further, in the above-described embodiment of the present invention, an example in which the binder is supplied to the core sand for inorganic core molding has been described, but the present invention is not limited to this. For example, if a process needs to supply a binder to the core sand, the present invention may be applied to a core molding process other than the inorganic core molding. Further, any process that requires a binder to be supplied to the green sand may be applied to a molding process using green sand. Further, any process that requires a binder to be supplied to the self-hardening molding sand may be applied to the self-hardening mold forming process.
3 第1ポンプ
5 貯留タンク
8 温度調整装置
10 第2ポンプ
12 流量計
16 三方弁
19 バインダ排出口
21 開閉弁
22 配管(バイパス流路)3 First pump 5 Storage tank 8
Claims (11)
バインダを貯留する貯留タンクと、
この貯留タンクにバインダを供給する第1ポンプと、
前記貯留タンク内のバインダの温度を所定温度に調整する温度調整手段と、
前記貯留タンクからバインダを流路に排出させて、再度、前記貯留タンクに供給することにより、バインダを循環させる第2ポンプと、
前記流路を流れるバインダの流量を測定する流量計と、
鋳物砂と混練するためにバインダを排出するバインダ排出口と、
を有することを特徴とする鋳物砂用のバインダ供給装置。A binder supply device for supplying a liquid binder to the molding sand,
A storage tank for storing the binder,
A first pump for supplying a binder to the storage tank,
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the binder in the storage tank to a predetermined temperature,
A second pump that circulates the binder by discharging the binder from the storage tank to the flow path and supplying the binder to the storage tank again,
A flow meter for measuring the flow rate of the binder flowing through the flow path,
A binder outlet for discharging a binder for kneading with the casting sand,
A binder supply device for foundry sand, comprising:
第1ポンプによりバインダを貯留タンクに供給する工程と、
第2ポンプにより前記貯留タンクから前記バインダを流路に排出させて、再度、前記貯留タンクに供給することにより、バインダを循環させる工程と、
温度調整手段により前記貯留タンク内のバインダの温度を所定温度に調整する工程と、
流量計により前記流路を流れるバインダの流量を測定する工程と、
を有することを特徴とする鋳物砂用のバインダ供給方法。A binder supply method for supplying a liquid binder to molding sand,
Supplying the binder to the storage tank by the first pump;
Discharging the binder from the storage tank to the flow path by the second pump and supplying the binder to the storage tank again, thereby circulating the binder;
Adjusting the temperature of the binder in the storage tank to a predetermined temperature by temperature adjusting means,
Measuring the flow rate of the binder flowing through the flow path with a flow meter,
A method for supplying a binder for molding sand.
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