KR20190110619A - 고형 성분 혼합 장치 및 관련 방법 - Google Patents

고형 성분 혼합 장치 및 관련 방법 Download PDF

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KR20190110619A
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루이스 알폰소 페르난데스 올리베
알렉산더 올레 아브라테기
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로라멘디, 에스.쿱.
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Abstract

혼합 디바이스, 모래를 공급하기 위한 제1 투여 디바이스(1), 및 혼합 디바이스와 연통되는 고형 첨가제를 공급하기 위한 제2 투여 디바이스(2)를 포함하는 고형 성분 혼합 장치가 개시된다. 혼합 디바이스는 직사각형 단면을 가지는 수직 혼합 챔버(3)를 포함하며, 챔버(3)의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 다른 2개의 벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성된다. 챔버(3)는 제1 투여 디바이스(1)와 연통된 제1 입구(3.1), 및 제2 투여 디바이스(2)와 연통된 제2 입구(3.2)를 포함하며, 제2 입구(3.2)는 제1 입구(3.1)보다 낮은 높이에 있으며, 상기 제2 입구(3.2)는 챔버(3)의 넓은 측벽 중 하나에 배열된다.

Description

고형 성분 혼합 장치 및 관련 방법
본 발명은 고형 성분 혼합 장치, 특히 모래 코어를 제조하기 위해 사용되는 재료를 제조하기 위한 고형 성분 혼합 장치 및 관련 혼합 방법에 관한 것이다.
모래 코어로 공지된 코어에서, 모래는 모래 코어의 주요 성분이다. 그러나, 코어는 모래만으로 만들어지는 것이 아니라, 코어를 제조하기 전에 모래와 혼합되는 다른 형태의 성분을 포함하며, 상기 혼합으로부터 생성된 재료가 코어를 제조하는데 사용되는 재료이다. 일부 경우에, 모래는 적어도 하나의 고형 성분(첨가제)과 혼합되고, 두 성분(어느 것이라도 존재하면 다른 성분과 함께)은 이러한 목적에 적합한 혼합 장치에서 혼합된다.
가장 일반적인 혼합 장치는 혼합될 성분들이 예를 들어 특허 문헌 US3920223A에 개시된 것과 같이 하나의 동일한 도관을 통해 개별적으로 또는 모두 함께 용기에 도입되는 것들이다. 후자의 경우에, 성분들이 하나의 동일한 도관을 통해 도달한다는 사실에도 불구하고, 성분들은 도관의 기능이 단순히 성분들을 용기로 안내하는 것이기 때문에 함께 혼합되지 않는다. 그 후, 용기에 존재하는 성분들은 일반적으로 블레이드들을 사용하여 혼합된다. 성분들은 일반적으로 제어된 방식으로 공급되며, 필요한 양이 각각의 경우에 투여된다.
이러한 형태의 혼합은 성분들이 용기에 있으면 수행하는데 일정 시간을 필요로 하며, 이러한 것은 생산성이라는 면에서 직접적인 결점 외에, 성분들이 성분들을 이동시키고 혼합하는 것을 담당하는 블레이드들(또는 등가의 기계 요소들)과 접촉하는 것에 의해 발생되는 기계적인 마찰에 상기 특정 시간 동안 노출될 것이라는 것을 의미한다. 이러한 마찰은 성분들 및/또는 결과적인 혼합물을 가열하며, 이러한 것은 일부 경우에 그 특성을 악화시키거나 부정적으로 변형시키지 않도록 고려되어야만 된다.
특허 문헌 JP2005238263A는 2개의 성분 투여 디바이스가 서로 이웃하여 배열되고 상기 두 디바이스가 컨베이어 벨트 상에 배열되는 또 다른 형태의 혼합을 개시한다. 컨베이어 벨트의 전진 이동 방향으로의 상류에 배열된 투여 디바이스는 상기 벨트 상에 제1 성분을 공급하고, 벨트는 상기 전진 이동 방향으로 상기 제1 성분의 전진 이동을 유발한다. 다른 투여 디바이스는 제2 성분을 벨트에 공급하고, 제2 성분은 벨트에 이미 배열된 제1 성분 상에 침착되며, 그러므로 두 성분은 필요할 때 상기 벨트에 의해 함께 공급되어 혼합된다. 두 성분은 혼합을 보장하기 위해 추가의 믹서에서 침착된다.
특허 문헌 GB242596A는 시멘트 및 섬유 재료를 혼합하기 위한 장치를 개시하고 있으며, 상기 장치는 혼합 디바이스 및 섬유 재료를 공급하기 위한 제1 투여 디바이스 및 상기 혼합 디바이스와 연통하는 시멘트를 공급하기 위한 제2 투여 디바이스를 포함한다. 혼합 디바이스는 직사각형 단면을 구비하는 수직 혼합 챔버를 포함하며, 그러므로 혼합 챔버의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 서로 대향하는 다른 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성되며, 혼합 챔버는 제1 투여 디바이스와 연통된 제1 입구, 및 상기 제2 투여 디바이스와 연통되는 제2 입구를 가지며, 상기 제2 입구는 상기 제1 입구보다 낮은 높이에 있고, 상기 제2 입구는 혼합 챔버의 넓은 측벽들 중 하나에 배열된다.
본 발명의 목적은 청구범위에서 한정된 바와 같은 모래 코어를 제조하기 위해 사용되는 재료를 제조하기 위한 고형 성분 혼합 장치 및 관련 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태는 모래 및 모래 코어를 제조하기 위해 사용되는 재료를 제조하는 고형 첨가제를 혼합하는데 적합한 장치에 관한 것이다. 장치는 혼합 디바이스, 혼합 디바이스에 모래(또는 다른 동등한 과립 성분)를 공급하기 위한 제1 투여 디바이스, 및 상기 혼합 디바이스에 상기 고형 첨가제(제2 고형 성분)를 공급하기 위한 제2 투여 디바이스를 포함한다.
혼합 디바이스는 직사각형 단면을 구비하는 수직 혼합 챔버를 포함하며, 그러므로 혼합 챔버의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 서로 대향하는 다른 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성된다.
혼합 챔버는 모래를 수용하도록 제1 투여 디바이스와 연통된 제1 입구, 및 고형 첨가제를 수용하도록 제2 투여 디바이스와 연통되는 제2 입구를 더 포함한다. 제2 입구는 제1 입구보다 낮은 높이에 있고, 또한 혼합 챔버의 넓은 측벽들 중 하나에 배열된다.
그러므로, 혼합 챔버가 수직이기 때문에, 중력은 혼합을 수행하도록 이용되고, 이러한 것은 그 목적을 달성하도록 추가의 기계적 요소를 요구하지 않는 것을 돕는다. 또한, 모래와 고형 첨가제는 모두 서로 접촉하여 다른 형태의 블레이드 또는 혼합기와 같은 추가의 기계적 요소를 사용함이 없이 간단하고 용이한 방식으로 혼합되도록 강제되어, 요구된 혼합물을 달성하거나, 또는 가장 간단한 경우에, 추후에 최종 혼합을 위해 가장 짧은 시간 동안 상기 요소들 중 하나와 접촉하여야만 하는 두 성분 사이의 적어도 사전 혼합을 달성한다.
단면의 폭이 작으면 작을수록, 더욱 많은 혼합이 보장되지만, 동시에 두 성분의 통행을 가능하게 하는데 충분하여야만 한다. 예를 들어, 혼합 챔버가 원형 섹션과 같은 다른 형태의 단면을 가졌으면, 두 성분이 혼합 챔버에서 혼합되었다는 것을 보장하는 것이 가능하지 않을 것이기 때문에, 두 성분 사이의 정확한 혼합 또는 사전 혼합이 보장될 수 없었다. 예를 들어, 고형 첨가제는 고형 첨가제와의 혼합 대신 모래를 "푸시"할 수 있거나, 또는 모래가 혼합 챔버를 통해 낙하하는 동안, 모래 또는 모래의 적어도 일부는 고형 첨가제가 요구된 곳을 통해 들어가는 섹션에 도달할 수 없어서, 완전히 정확한 혼합이 보장되지 않아서(이러한 것은 추후에 만들어지는 코어의 결함 부분을 일으킬 수 있다), 어떠한 정확한 혼합이 얻어질 수 없거나, 또는 얻어진 혼합이 추후에 기계적인 요소를 이용하여 보다 긴 혼합 시간을 요구할 것이다.
그러므로, 적절한 혼합을 수행하기 위해, 모래와 고형 첨가제가 통과하는 단면이 좁고 긴 것이 중요하고, 따라서 상기 섹션은 이러한 특징에 가장 잘 적합한 한정이기 때문에 "사각형 섹션"으로 한정된다. 어떤 경우에서도, 본 발명과 관련하여, 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면을 가지는 임의의 섹션은 상기 측면들이 직각을 갖는 섹션을 형성하였는지 여부에 관계없이 "직사각형 섹션"의 한정 하에서 적합할 것이라는 것은 분명하다. 그러므로, 예를 들어, 둥근 모서리 또는 세장형 타원형 섹션을 구비한 직사각형의 형태를 하는 섹션은 또한 "직사각형 섹션"의 한정 하에서 또한 적합할 것이다. 마찬가지로, 밀봉 챔버의 외형을 형성하는 4개의 측벽을 언급할 때, 본 발명과 관련하여, 밀봉 챔버가 꼭지점에 의해 분리된 벽들을 가지는 것이 필수적이지 않고, 오히려 설명된 특징을 가진 모래와 고형 첨가제가 통과하는 단면을 발생시키도록 2개의 보다 좁은 벽에 의해 서로 부착된 2개의 대향하는 벽(2개의 대향하는 면)이 있어야 하는 것이 가장 필수적이라는 것은 명백하다.
장치는 제2 입구를 포함하는 혼합 챔버의 벽을 향해 모래를 안내하는데 적합한 배플을 더 포함한다.
본 발명의 제2 양태는 본 발명의 제1 양태에 따른 장치에서 모래 코어를 제조하는데 사용되는 재료를 제조하기 위한 혼합 방법에 관한 것이다.
모래 및 적어도 하나의 고형 첨가제는 상기 방법에서 서로 혼합되고, 이러한 것들을 혼합하는 목적을 위해, 모래 및 고형 첨가제는 모래 투여 디바이스 및 고형 첨가제 투여 디바이스로부터 수직 혼합 챔버로 각각 공급된다. 혼합 챔버는 직사각형 단면을 포함하며, 그러므로, 혼합 챔버의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 다른 서로 대향하는 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성된다. 고형 첨가제는, 혼합 챔버의 넓은 측벽들 중 하나에 존재하고 모래가 공급되는 높이보다 낮은 놓이에 있는 입구를 통해 혼합 챔버로 공급되며, 본 발명의 제1 양태에 대해 논의된 것과 동일한 이점이 이에 의해 얻어진다.
본 발명의 이들 및 다른 이점들 및 특징들은 본 발명의 도면 및 상세한 개시의 관점에서 명백해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는 제1 투여 디바이스와 상기 장치의 혼합 챔버 사이에 부착 요소가 없는, 본 발명의 혼합 장치의 실시예의 2개의 사시도를 도시한다.
도 2는 투여 디바이스들의 통로가 개방되어 있는, 도 1a 및 1b의 장치의 단면도를 도시한다.
도 3은 투여 디바이스들의 통로가 폐쇄되어 있는, 도 1a 및 1b의 장치의 단면도를 도시한다.
본 발명의 제1 양태는 다른 고형 성분을 서로 혼합하고 이에 의해 모래 코어를 제조하기 위해 연속적으로 사용되는 혼합물을 생성하는데 적합한 혼합 장치(100)에 관한 것이다. 장치(100)로 혼합될 성분은 적어도 하나의 모래 및 하나의 고형 첨가제(예를 들어, 목분 또는 전분일 수 있는)이다.
장치(100)는 원하는 혼합에 참여하는 각각의 성분을 위한 혼합 디바이스 및 투여 디바이스를 포함한다. 도면에 도시된 실시예에서, 장치(100)는 혼합 디바이스에 모래(제1 고형 성분)를 공급하기 위한 제1 투여 디바이스(1) 및 고형 첨가제(제2 고형 성분)를 혼합 디바이스에 공급하기 위한 제2 투여 디바이스(2)를 포함하여서, 두 성분은 도 1a 및 도 1b에 예로서 도시된 바와 같이 상기 혼합 디바이스 내에서 서로 혼합된다. 하나보다 많은 모래 및/또는 하나보다 많은 고형 첨가제를 사용하는 경우에, 장치(100)는 각각의 추가 성분을 위한 추가 투여 디바이스를 포함할 것이다.
혼합 디바이스는 직사각형 단면을 갖는 수직 혼합 챔버(3)를 포함하며, 그러므로, 혼합 챔버(3)의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 다른 서로 대향하는 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성된다.
지시된 바와 같이, 본 발명과 관련하여, "직사각형 섹션"은 임의의 좁고 긴 단면으로서 해석되어야만 하며, 직사각형 형상은 그 정의의 가장 대표적인 형상이다. 그러나, 타원 형상이나 둥근 단부를 구비하는 직사각형과 같은 다른 형상은 "직사각형 세션"의 정의 하에서 적합하다. 마찬가지로, 혼합 챔버(3)의 외형이 4개의 측벽을 포함한다고 확정되었을지라도, 본 발명과 관련하여, 예를 들어 4개의 벽이 꼭지점에 의해 분리되지 않지만, 어떤 벽들이 서로 대향하는 보다 넓은 2개의 벽인지 명확하게 해석될 수 있는 경우에, 타원 형상의 단면의 경우에서와 같이 이러한 벽들은 덜 한정될 수 있다는 것이 명확하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 혼합 챔버(3)는 모래를 수용하도록 제1 투여 디바이스(1)와 연통되는 제1 입구(3.1) 및 고형 첨가제를 수용하도록 제2 투여 디바이스(2)와 연통되는 제2 입구(3.2)를 포함한다. 제2 입구(3.2)는 제1 입구(3.1)보다 낮은 높이에 있고, 또한 혼합 챔버(3)의 넓은 측벽들 중 하나에 배열된다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 제1 투여 디바이스(1)에 부착되고 제2 입구(3.2)를 포함하는 혼합 챔버(3)의 벽을 향해 모래를 안내하는데 적합한 배플(1.0)을 포함한다. 그러므로, 모래는 상기 고형 첨가제가 혼합 챔버(3)에 들어가 자마자 고형 첨가제와 접촉하게 된다. 모래가 중력으로 인해 떨어지는 힘으로 인해, 상기 모래는 고형 첨가제를 비말 동반하여 고형 첨가제와 혼합된다.
일부 실시예에서, 배플(1.0)에 추가하여, 장치(100)는, 제2 투여 디바이스(2)에 부착되고 제2 입구(3.2)를 통해 혼합 챔버(3)에 적어도 부분적으로 수용되는 추가의 배플(3.0)을 더 포함한다. 배플(1.0)에 의해 안내된 모래는 상기 추가의 배플(3.0) 상에 낙하하여 추가의 배플 상에 배열된 고형 첨가제를 비말 동반하며, 두 성분(모래 및 고형 첨가제) 사이의 정확한 혼합을 더욱 확실하게 보장한다. 또한, 추가의 배플(3.0)은 제2 입구(3.2)를 포함하는 벽에 대향하는 혼합 챔버(3)의 벽을 향해 고형 첨가제를 안내하는데 적합하고, 상기 고형 첨가제가 이미 모래와 접촉하고 있기 때문에, 모래와 상기 벽을 향해 안내되는 고형 첨가제 사이에는 혼합이 존재한다. 추가의 배플(3.0)은 상기 혼합 챔버(3)의 통로 영역(3.3)에서 혼합 챔버(3)의 단면의 보다 작은 폭을 더 제한하여서(통로 영역(3.3)은 추가의 배플(3.0)의 단부와 혼합 챔버(3)의 상기 벽 사이의 남아있는 공간이다), 상기 통로 영역(3.3)의 협소함으로 인하여, 두 성분이 상기 통로 영역(3.3)을 함께 통과하도록 강요되면, 상기 두 성분 사이의 정확한 혼합이 한층 더 확실하게 보장될 수 있다. 또한, 두 성분이 상기 통로 영역(3.3)에 도달할 때 이미 경로를 따라서 함께 이동하였다는 것을 고려해야만 한다(얼마나 작은지에 관계없이).
일반적으로, 사용된 모래는 사용된 고형 첨가제보다 큰 밀도를 포함하며(정상적인 비율은 약 1.6 kg/dm3 내지 약 0.4 kg/dm3일 수 있다), 이러한 것은 중력으로 인하여 제1 성분을 배플(3)에 도달하게 하는 힘의 결과로서 모래가 고형 첨가제를 비말 동반하는데 도움을 주며, 이에 의해 둘 사이의 정확한 혼합을 훨씬 더 보장한다(이러한 것은 또한 추후에 통과하는 통과 영역(3)으로 더욱 보장된다).
일부 실시예에서, 장치(100)는 필요에 따라 제1 투여 디바이스(1)의 출구에서의 모래의 흐름을 조절하기 위한 제1 조절 디바이스(1.1) 및 필요에 따라 제2 투여 디바이스(2)의 출구에서의 고형 첨가제의 흐름을 조절하기 위한 제2 조절 디바이스(2.1)를 포함한다. 이에 의해, 공급될 이러한 두 성분의 각각의 양은 조절될 수 있으며, 상이한 크기, 형상 및/또는 특성의 코어를 제조하기 위한 장치(100)가 용이하게 구성될 수 있다.
투여 디바이스(1, 2)들의 각각은 모래와 고형 첨가제 사이의 적절한 비율이 제조 공정 동안 내내 달성되도록 일정 시간에 요구되는 모래 또는 고형 첨가제의 양을 공급하도록 조절된다. 예를 들어, 50kg의 모래가 300g의 고형 첨가제와 혼합되도록 요구되면, 두 투여 디바이스(1 및 2)의 출구는 각각의 조절 디바이스(1.1 및 2.1)로 조절되어서, 각각의 경우에 완전한 혼합에서 둘 사이의 정확한 비율을 보장하도록 하나의 동일한 시간 간격으로 요구된 양을 공급할 수 있다. 그러므로, 모래의 고형 첨가제의 혼합물(코어를 제조하기 위한 재료)이 가능한 범위까지 균질하며, 성분들의 상기 혼합물로 제조된 코어는 모래/고형 첨가제 비율이 코어의 일부 부분이 다른 부분으로 변하기 때문에 다른 부분보다 약한 영역을 가지지 않고 재료라는 면에서 균질하다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 투여 디바이스(1 및 2)에 존재하는 성분의 양을 알기 위해, 투여 디바이스(1 및 2) 중 적어도 하나, 바람직하게 둘 모두에 있는 로드 셀(또는 등가 요소)을 포함한다. 이러한 것은 필요한 양의 대응하는 성분이 용이한 방식으로 적재될 수 있는 투여 디바이스(1, 2)의 적재 과정을 용이하게 하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 필요한 양이 이미 적재된 것이 검출될 때까지 투여 디바이스(1 및 2)를 적재하는 것이 가능하며, 필요한 양이 이미 적재되었을 때, 적재는 중지될 수 있다. 그 결과, 필요한 양의 성분은 혼합 챔버(3)의 결과로서 요구된 혼합물을 연속적으로 얻기 위해 각각의 투여 디바이스(1 및 2)에서 이용 가능하다.
장치(100)의 바람직한 실시예에서, 제1 투여 디바이스(1)는 혼합 챔버(3) 위에 배열되고, 혼합 챔버(3)의 단면과 동일한 단면을 갖고 상기 혼합 챔버(3)의 상부면에 대향하는 출구 세그먼트(1.8)를 포함하며, 혼합 챔버(3)의 제1 입구(3.1)는 상기 상부면 상에 배열된다. 제1 조절 디바이스(1.1)는 그 단부와 상기 단부에 대향하는 출구 세그먼트(1.8)의 벽 사이에 통로의 경계를 정하는 가동성 조절 요소를 포함하며, 상기 벽은 제2 입구(3.2)를 포함하는 혼합 챔버(3)의 벽과 실질적으로 정렬된다. 모래의 흐름을 조정하기 위해, 상기 조절 요소는 이에 대향하는 벽에 근접하거나 또는 더욱 멀리 그 단부를 이동시키는 것에 의해 이동된다. 상기 실시예에서, 제1 투여 디바이스(1)에 부착된 배플(1) 및 제1 조절 디바이스(1.1)의 조절 요소는 하나의 동일한 요소이어서, 모래가 하나의 동일한 요소에 의해 필요한 곳(배플 기능)으로 및 필요한 흐름(조절 기능)으로 안내된다.
제2 조절 디바이스(2.1)는, 고형 첨가제의 유출을 조절하고, 상기 조절을 수행하기 위해 위로부터 상기 제2 입구(3.2)를 부분적으로 덮고, 이에 의해 고형 첨가제가 공급되는 상기 제2 입구(3.2)의 면적을 제한하기 위하여 제2 입구(3.2)에 적어도 부분적으로 대향하는 가동성 조절 요소(2.0)를 포함한다.
장치(100)의 일부 실시예에서, 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 조절 디바이스(1.1)는 그러므로 대응하는 성분의 흐름을 조절하거나, 그 회전에 의해 조절에 참여하는 회전 자유도(rotational freedom)로 제1 투여 디바이스(1)에 부착된다. 다른 실시예에서, 제2 조절 디바이스(2.1)는 또한 회전 자유도로 제2 투여 디바이스(2)에 부착될 수 있다.
장치(100)의 일부 실시예에서, 각각의 조절 디바이스(1.1 및 2.1)는 예로서 도 3에서의 폐쇄 위치에 도시되고 대응하는 조절 요소에 평행하게 그 반대편에서 상기 조절 요소 위에 배열되는 각각의 폐쇄 요소(1.2 및 2.2)를 더 포함한다. 각각의 상기 조절 요소는 또한 상대적인 길이 방향 이동의 자유도로 각각의 조절 디바이스(1.1, 2.1)의 폐쇄 요소(1.2, 2.2)에 독립적으로 부착된다.
제1 조절 디바이스(1.1)의 폐쇄 요소(1.2)는 혼합 챔버(3)를 향한 모래의 통로를 허용하거나 방해하는데 적합한데 반하여, 관련된 조절 요소는 상기 혼합 챔버(3)를 향한 모래의 흐름을 조절하는데 적합하다. 마찬가지로, 제2 조절 디바이스(2.1)의 폐쇄 요소(2.2)는 혼합 챔버(3)를 향한 모래의 통로를 허용하거나 방해하는데 적합한데 반하여, 관련된 조절 요소(2.0)는 상기 혼합 챔버(3)를 향한 고형 첨가제의 흐름을 조절하는데 적합하다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 그 진동을 유발하고, 이에 의해 필요하면 혼합 챔버(3)로 제1 성분의 공급을 촉진하거나 또는 가속하도록 제1 투여 디바이스(1)와 관련된 진동 디바이스(1.3), 및/또는 그 진동을 유발하고, 이에 의해 필요하면 혼합 챔버(3)로 제2 성분의 공급을 촉진하거나 또는 가속하도록 제2 투여 디바이스(2)와 관련된 진동 디바이스(2.3)를 포함한다.
하나의 투여 디바이스의 진동이 다른 투여 디바이스에 영향을 주는 것을 방지하기 위해, 장치(100)가 하나보다 많은 투여 디바이스(1, 2)와 관련된 진동 디바이스를 포함하는 실시예에서, 장치(100)는 이러한 단점을 방지하고 2개의 투여 디바이스(1, 2)를 격리하는 부착 수단을 포함한다. 도면에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 장치(100)는 제1 투여 디바이스(1)와 관련된 진동 디바이스(1.3) 및 제2 디바이스(2)와 관련된 진동 디바이스(2.3)를 포함한다. 하나의 진동이 다른 진동에 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 제1 투여 디바이스(1)와 혼합 챔버(3)가 물리적으로 분리되는 경우에, 장치(100)는 혼합 챔버(3)와 제1 투여 디바이스(1)를 부착하고(진동을 격리하는 부착 수단을 통하여), 이에 의해 둘 사이의 연통 및 모래의 공급을 허용하는 중공의 가요성 부착 요소(4)를 포함한다. 제2 투여 디바이스(2) 및 혼합 챔버(3)는 서로 부착되고, 이러한 것들은 하나의 동일한 바디의 부분일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 제1 투여 디바이스(1)는 전술한 바와 같이 혼합 챔버(3) 위에 배열된다. 상기 실시예에서, 부착 요소(4)는 외측에서, 제1 투여 디바이스(1)의 출구 세그먼트(1.8) 및 혼합 챔버(3)에 연결된다. 그러므로, 부착 요소(4)가 중공이기 때문에, 모래는 둘 사이의 물리적인 분리에도 불구하고 제1 투여 디바이스(1)로부터 혼합 챔버(3)에 도달한다. 논의된 바와 같이, 부착 요소(4)는 진동 디바이스(1.3)에 의해 제1 투여 디바이스(1)에서 발생된 진동을 흡수하고 이러한 것들이 혼합 챔버(3)로 전달되는 것을 방지하도록 가요성이다.
본 발명의 제2 양태는 모래와 적어도 하나의 고형 첨가제가 서로 혼합되는 혼합 장치에서 모래 코어를 제조하기 위해 사용되는 재료를 제조하기 위한 혼합 방법에 관한 것이다. 고형 첨가제는 예를 들어, 목분 또는 전분일 수 있다. 이러한 것들을 혼합하는 목적을 위해, 모래 및 고형 첨가제는 모래 투여 디바이스 및 각각의 고형 첨가제 투여 디바이스로부터 장치의 수직 혼합 챔버에 공급된다. 혼합 챔버는 직사각형 단면을 가지며, 그러므로 혼합 챔버의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 서로 대향하는 다른 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성된다. "직사각형 섹션"이라는 표현은 본 발명의 제1 양태의 혼합 챔버에 대해 논의된 것과 동일한 방식으로 해석되어야 한다. 본 발명의 방법에서, 혼합 챔버는 그 넓은 측벽 중 하나를 통해 모래를 수용하는 높이보다 낮은 높이에서 고형 첨가제를 수용한다.
그러므로, 방법에서, 모래는 고형 첨가제가 도입되는 높이보다 높은 높이로부터 혼합 챔버 내로 도입되고, 모래의 낙하력(적어도 중력에 의해 유발되는 대부분에 대하여)으로 인하여, 혼합 챔버가 수직이고 혼합 챔버의 단면 때문에, 모래 및 고형 첨가제는 블레이드 또는 다른 형태의 혼합기와 같은 추가의 기계적 요소를 사용함이 없이, 또는 달성되는 최종 혼합을 위해 보다 짧은 시간 동안 추후에 상기 요소 중 하나와 접촉하여야만 하는 두 성분(모래의 고형 첨가제) 사이의 사전 혼합없이 간단하고 용이한 방식으로 혼합된다.
상기 방법의 일부 실시예에서, 모래는 공급될 때 혼합 챔버의 특정 영역으로 안내될 수 있고, 동일한 것이 고형 첨가제 및 두 성분 모두에 대해 일어난다. 이와 관련하여 본 발명의 제1 양태에 대해 주어진 설명은 이러한 방법에 대해서도 유효하며 반복되지 않을 것이다.
그러므로, 본 방법의 일부 실시예에서, 모래 및/또는 고형 첨가제의 흐름이 조절될 수 있으며, 본 발명의 제1 양태와 관련하여 주어진 설명은 방법에 대해서도 유효하며 반복되지 않을 것이다.
혼합 사이클에서, 주어진 양의 모래는 일정량의 고형 첨가제와 일정 시간 동안 혼합되고, 혼합이 균질하도록 하기 위하여 각각(모래 및 고형 첨가제)의 흐름이 조절된다. 동일한 혼합물이 포장 사이클을 수행한 후에 제조되면, 모래와 고형 첨가제의 흐름은 이전의 혼합 사이클에서와 같이 유지된다. 그러나 일정 비율이 요구되거나 또는 다른 양이 요구되면, 새로운 혼합이 균질하도록 2개 중 적어도 하나의 흐름은 조정되어야만 한다. 상기 방법의 일부 실시예에서, 상기 흐름(또는 상기 흐름들)의 조절은 혼합 챔버로의 모래 및 고형 첨가제의 공급을 시작하기 전에 수행된다. 조절 동안, 모래는 모래 투여 디바이스를 떠나는 것이 방지되고, 고형 첨가제는 두 투여 디바이스의 출구로의 통로를 폐쇄된 상태로 유지하며(도 3 참조), 상기 통로는 요구된 조절이 수행되면 개방된다(도 2 참조).
일부 실시예에서, 모래의 공급을 유발하거나, 촉진하거나 또는 가속하기 위해, 모래 투여 디바이스의 진동은 상기 공급 동안 유발되고, 및/또는 고형 첨가제의 공급을 유발하거나, 촉진하거나 또는 가속하기 위해, 고형 첨가제 투여 디바이스는 상기 공급 동안 유발된다.
본 발명의 제1 양태의 장치(100)와 관련하여 설명된 모든 특징은 또한 본 발명의 제2 양태의 방법에 대해 기술된 것으로서 이해된다.

Claims (14)

  1. 모래 코어를 제조하기 위해 사용되는 재료를 준비하기 위한 고형 성분 혼합 장치로서, 상기 장치(100)는 혼합 디바이스, 모래를 공급하기 위한 적어도 하나의 제1 투여 디바이스(1), 및 상기 혼합 디바이스와 연통되며 고형 첨가제를 공급하기 위한 제2 투여 디바이스(2)를 포함하며, 상기 혼합 디바이스는 직사각형 단면을 가지는 수직 혼합 챔버(3)를 포함하며, 그러므로, 상기 혼합 챔버(3)의 외형은 서로 대향하는 2개의 측벽이 서로 대향하는 다른 2개의 측벽보다 넓도록 4개의 측벽에 의해 형성되며, 상기 혼합 챔버(3)는 상기 제1 투여 디바이스(1)와 연통되는 제1 입구(3.1), 및 상기 제2 투여 디바이스(2)와 연통되는 제2 입구(3.2)를 가지며, 상기 제2 입구(3.2)는 상기 제1 입구(3.1)보다 낮은 높이에 있으며, 상기 제2 입구(3.2)는 상기 혼합 챔버(3)의 넓은 측벽들 중 하나에 배열되는, 상기 고형 성분 혼합 장치에 있어서,
    상기 장치(100)는 상기 제2 입구(3.2)를 포함하는 상기 혼합 챔버(3)의 벽을 향해 모래를 안내하는데 적합한 배플(1.0)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고형 성분 혼합 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배플(1.0)은 상기 제1 투여 디바이스(1)에 부착되는, 고형 성분 혼합 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 입구(3.2)를 통해 상기 혼합 챔버(3) 내로 적어도 부분적으로 연장되고, 상기 제2 입구(3.2)를 포함하는 벽에 대향하는 상기 혼합 챔버(3)의 벽을 향하여 상기 고형 첨가제를 안내하는데 적합한 추가의 배플(3.0), 및 상기 모래 및 고형 첨가제가 통과하고 상기 추가의 배플(3.0)의 단부와 상기 벽 사이의 경계를 정하는 통로 영역(3.3)을 더 포함하며, 상기 추가의 배플(3.0)은 바람직하게 상기 제2 투여 디바이스(2)에 부착되는, 고형 성분 혼합 장치.
  4. 제3항에 있어서, 필요에 따라 상기 제1 투여 디바이스(1)의 출구에서 모래의 흐름을 조절하기 위한 제1 조절 디바이스(1.1), 및 필요에 따라 상기 제2 투여 디바이스(2)의 출구에서 고형 첨가제의 흐름을 조절하기 위한 제2 조절 디바이스(2.1)를 포함하는, 고형 성분 혼합 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 투여 디바이스(1)는 상기 혼합 챔버(3) 위에 배열되며, 상기 혼합 챔버(3)의 상부면에 대향하는 단면을 구비하는 출구 세그먼트(1.8)를 포함하며, 상기 혼합 챔버(3)의 제1 입구(3.1)는 상기 상부면 상에 배열되며, 상기 제1 조절 디바이스(1.1)는 그 단부와 상기 단부에 대향하는 상기 출구 세그먼트(1.8)의 벽 사이의 통로 폭의 경계를 정하는 가동성 조절 요소를 포함하며, 상기 벽은 상기 제2 입구(3.2)를 포함하는 상기 혼합 챔버(3)의 벽과 실질적으로 정렬되는, 고형 성분 혼합 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 투여 디바이스(1)에 부착된 상기 배플(1.0) 및 상기 제1 조절 디바이스(1.1)의 상기 조절 요소는 하나의 동일한 요소인, 고형 성분 혼합 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제2 조절 디바이스(2.1)는 고형 첨가제의 유출을 조절하고, 상기 조절을 수행하기 위해 위로부터 상기 제2 입구(3.2)를 부분적으로 덮고, 이에 의해 고형 첨가제가 공급되는 상기 제2 입구(3.2)의 면적을 제한하기 위하여 상기 제2 입구(3.2)에 적어도 부분적으로 대향하는 가동성 조절 요소(2.0)를 포함하는, 고형 성분 혼합 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조절 디바이스(1.1)는 회전 자유도로 상기 제1 투여 디바이스(1)에 부착되고, 그러므로 그 회전에 의해, 대응하는 성분의 흐름을 조절하거나 또는 상기 조절에 참여하는데 적합화되는, 고형 성분 혼합 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 각각의 조절 디바이스(1.1, 2.1)는 상기 대응하는 조절 요소(2.0)에 평행하고 그 반대편에 위치하며 또한 상기 대응하는 조절 요소(2.0) 위에 배열되는 각각의 폐쇄 요소(1.2 및 2.2)를 더 포함하며, 상기 폐쇄 요소(1.2 및 2.2)의 각각은 상대적인 길이 방향 이동의 자유도로 상기 대응하는 조절 요소(2.0)에 부착되는, 고형 성분 혼합 장치.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서, 그 진동을 유발하도록 상기 투여 디바이스(1, 2)들 중 적어도 하나와 관련된 진동 디바이스(1.3, 2.3)를 포함하는, 고형 성분 혼합 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 투여 디바이스(1)와 관련된 제1 진동 디바이스(1.3) 및 상기 제2 투여 디바이스(2)와 관련된 제2 진동 디바이스(2.3)를 포함하며, 상기 투여 디바이스(1, 2)들 중 적어도 하나는 상기 혼합 챔버(3)로부터 물리적으로 분리되며, 상기 장치(100)는 상기 혼합 챔버(3)와 상기 투여 디바이스(1, 2)를 부착하기 위한 부착 수단을 포함하며, 상기 부착 수단은 상기 투여 디바이스(1, 2)의 진동을 흡수하며, 상기 투여 디바이스(1, 2)와 상기 혼합 챔버(3)는 상기 부착 수단을 통해 연통되는, 고형 성분 혼합 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 부착 수단은 외측에서 상기 투여 디바이스(1, 2) 및 상기 혼합 챔버(3)에 결합되는 중공의 가요성 부착 요소(4)를 포함하는, 고형 성분 혼합 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 항에 따른 고형 성분 혼합 장치에서 코어를 제조하기 위하여 사용되는 재료를 준비하기 위한 혼합 방법에 있어서,
    혼합물을 만들도록, 각각의 투여 디바이스의 출구에서 모래 및/또는 고형 첨가제의 흐름은 상기 모래 및 상기 고형 첨가제가 상기 혼합 챔버에 공급되기 전에 조절되되, 양쪽 투여 디바이스의 출구에 대한 통로는 폐쇄되고, 상기 통로는 요구된 조절이 수행되면 개방되는 것을 특징으로 하는, 혼합 방법.
  14. 제13항에 있어서, 모래가 공급되는 동안 모래 투여 디바이스의 진동이 유발되며, 및/또는 고형 첨가제가 공급되는 동안 고형 첨가제 투여 디바이스의 진동이 유발되는, 혼합 방법.
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