用于制備模砂的方法以及將其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的裝置(具體化)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，即，涉及一種制備模砂的方法和裝置。用于提供在模砂制備過程中對于水分含量進(jìn)行檢測的可能性以及調(diào)整在已考慮的混合批料的水分含量，制備模砂的方法包括如下步驟：將成比例含量的模砂組分倒入混合器中，加入已計(jì)算量的水，混合組分，提取樣品，測量模砂的水分含量，根據(jù)本發(fā)明，在從混合器內(nèi)提取代表性樣品后，將樣品進(jìn)行壓實(shí)而制備成樣本，水分含量通過已考慮的混合批料的水分含量的后續(xù)調(diào)整而進(jìn)行測量，在制備模砂的裝置中，包括以固定盤的形式形成的混合器，所述固定盤包括以犁和渦流頭的形式形成的混合元件；以及用于控制模砂混合物濕度的組件，其固定于犁的水平上方的所述固定盤的壁上，根據(jù)本發(fā)明，用于控制模砂混合物濕度的組件包括用于形成樣本且傾斜固定于固定盤壁上的殼體，所述殼體的一端安裝有氣缸和具有嵌入式濕度探針的活塞，位于混合器內(nèi)的另一開放端具有進(jìn)行周期性運(yùn)轉(zhuǎn)的蝶形閥，用于通過另一個(gè)附加氣缸將模砂填充入殼體。
【專利說明】用于制備模砂的方法以及將其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的裝置(具體化)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，S卩，涉及制備模砂和控制其特性的技術(shù)，特別是在模砂制備過程中的濕度控制。
【背景技術(shù)】
[0002]制備模砂的方法包:括將砂子、膨潤土和水按比例稱取，將砂組分填充于旋轉(zhuǎn)混合鼓，這些砂在此處進(jìn)行均勻處理，同時(shí)在真空下進(jìn)行冷卻，其濕度水平被測量從而能夠通過精確的計(jì)算得到加入到特定砂混合物中的必要的水的含量(參見雜志《CASTING Plant andTechnology))), 2009年，第5、6頁)。在上述方法中濕度的測量可通過將探頭插入模砂中并在其端部固定濕度檢測器而進(jìn)行(參見EIRICH公司宣傳手冊,《Equipment for preparingmold-sand)),第 9 頁，2006 年 7 月，德國)。
[0003]此公知的方法的缺點(diǎn)具有其僅能在某些情況下進(jìn)行使用的局限性，當(dāng)探頭插入接近模砂流時(shí)，在濕度檢測器的前面形成一個(gè)具有永久結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定的、致密的砂區(qū)域。在上述使用探針的方法中，混合器的碗的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致形成模砂流。然而，這種檢測濕度的方法不能用于具有固定碗的混合器，這是因?yàn)?，在將探針插入到具有松散結(jié)構(gòu)的未壓實(shí)的模砂中時(shí)，其不能為濕度檢測器的操作提供一個(gè)主要的條件，即，與砂混合物的表面的緊密接觸。相應(yīng)地，在這種情況下，檢測器的讀數(shù)是不穩(wěn)定的。
[0004]用于檢測模制材料的特性的方法是公知的，其中，在通過混合起始模制材料進(jìn)行制備模砂的階段，采樣模制材料，將其形成恒定的體積，然后使用活塞將其壓實(shí)，水分含量由具有溫度探針?biāo)鶞y量的模制材料的溫度的基于介電常數(shù)的檢測器進(jìn)行檢測；以及用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置也是公知的，其包括由升降缸驅(qū)動的采樣器，將所述樣品抬升至頂出缸，然后將樣品通過漏斗填充到設(shè)置于底座上的筒狀測試容器，之后，使用刮板將多余的砂模砂除去，該測試容器傳送至壓縮柱，樣品在此處通過具有壓實(shí)液壓缸的沖壓器進(jìn)行壓實(shí)，再進(jìn)一步被傳送至測試和超聲波測量柱(參見RU專利2140074，國際分類:G01N29/00，
【公開日】:1999年10月20日)。
[0005]然而，上述公知方法和裝置的使用是有限的，由于上述測試操作是在制備模砂裝置的外面進(jìn)行的，其不能用于改變組合物的結(jié)果，且必然地，也不能用于改變現(xiàn)有的混合材料的特性。更進(jìn)一步地，用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置笨重且技術(shù)復(fù)雜。
[0006]對于技術(shù)本質(zhì)，本發(fā)明最接近的技術(shù)方案是一種用于制備模砂的方法，其包括如下步驟:將模砂組分倒入混合器內(nèi)；加入已稱量的水的混合物；混合所述組分；在攪動下，從模砂的上層連續(xù)采樣；以及確定其濕度，當(dāng)上部的模砂層達(dá)至最大濕度時(shí)停止混合，相應(yīng)地，用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，包括:用于執(zhí)行濕度檢測的裝置，制成作為采樣器同時(shí)進(jìn)行濕度測量，且固定于模砂水平的上部(參見USSR作者證書第958035，國際分類:B22C5/04，
【公開日】期:1982年9月15日)。
[0007]然而，這些已知的解決方案也不能預(yù)見到對模砂的濕度控制以對其數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，但是，這些方案僅能評價(jià)模砂在其制備過程中含水率的變化，以作為圍繞模砂體積的均勻水分布的結(jié)果。當(dāng)這種關(guān)系達(dá)到最大值時(shí)，即當(dāng)已制備的模砂的濕度接近設(shè)定值時(shí)，混合物(mill)得到釋放。
[0008]因此，在將這種公知的方法用于實(shí)際時(shí)，只有模砂與加入的給定量的水進(jìn)行混合達(dá)到最佳時(shí)間的時(shí)刻被記錄。
[0009]然而，對于將這個(gè)參數(shù)和使用這些公知的方法和裝置的評價(jià)用于連續(xù)監(jiān)測模砂混合物的相對濕度也是不準(zhǔn)確的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的異質(zhì)性和提取樣品的質(zhì)量不能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確，當(dāng)使用將模砂制備和冷卻方法相結(jié)合的技術(shù)時(shí)，這一點(diǎn)特別重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的主要任務(wù)在于研發(fā)一種制備模砂的方法以及用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，能夠控制已考慮的批量混合物的濕度，以提供穩(wěn)定的濕度值，并且，相應(yīng)地提供模砂混合物穩(wěn)定的壓實(shí)和良好的技術(shù)特性，以能在鑄件制造的整個(gè)過程中產(chǎn)生較高的效率。
[0011 ] 該問題的解決方法是，在制備可模砂混合物的方法中，將成比例量的混合物倒入混合器內(nèi)，加入已計(jì)算量的水，將所有成分進(jìn)行混合，提取樣品，測量模砂混合物的濕度，直接從混合器內(nèi)提取代表性的樣品之后，通過壓實(shí)從所提取的樣品中制備樣本，伴隨后續(xù)的模砂混合物內(nèi)濕度調(diào)整對其濕度進(jìn)行測量，另外，在制備模砂混合物的裝置內(nèi)，包括以固定盤形式形成的混合器，所述固定盤容納以犁和渦流頭形式形成的混合元件，以及用于檢測模砂混合物濕度的組件，所述組件固定于所述犁的水平上方的所述盤的壁上，根據(jù)本發(fā)明，用于檢測模砂混合物濕度的組件包括殼體，用于形成樣本且傾斜固定于固定盤的壁上，在組件的一端安裝有氣缸和具有嵌入式濕度探針的活塞，在其位于混合器內(nèi)的另一開放端具有附加的氣缸和周期性運(yùn)轉(zhuǎn)的蝶形閥，用于將模砂填充入所述殼體，根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例，在制備模砂的過程中進(jìn)行模砂的冷卻，所述盤底部具有供給氣體通道，且犁具有在其后壁帶有孔的縱向凹部。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供在制備模砂的過程中對模砂混合物的濕度進(jìn)行檢測，以及調(diào)整在控制下的批量混合物的濕度，以使?jié)穸确€(wěn)定，并且，相應(yīng)地，穩(wěn)定模砂的壓實(shí)。這將能夠增加制造鑄件的整個(gè)過程的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1表示用于制備模砂混合物的裝置；
[0014]圖2表示用于控制模砂混合物濕度的組件；
[0015]圖3表示用于制備模砂混合物的裝置的一個(gè)實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1表示用于制備模砂混合物的裝置，圖2表示用于控制模砂混合物濕度的組件。
[0017]用于制備模砂混合物的裝置包括固定盤I形式形成的混合器，所述固定盤I容納以犁2和渦流頭3形式形成的混合元件，以及用于檢測模砂混合物濕度的組件(探針)4，所述組件包括殼體5，具有濕度檢測器7的活塞6。用于模砂混合物濕度檢測的組件(探針)4固定于犁2的水平上方的盤I的壁上，且具有傾斜固定于固定盤I的壁上的殼體5以形成樣本，在殼體5的一端,安裝有活塞6和氣缸8,所述活塞6具有嵌入式濕度探針7,位于盤I內(nèi)的殼體5的另一開放端具有附加的氣缸9和周期性運(yùn)轉(zhuǎn)的蝶形閥10用于將模砂填充入殼體5。
[0018]進(jìn)一步地，如圖3所示，第二實(shí)施例的裝置用于提供在制備模砂過程中模砂混合物的冷卻，包括氣體供給通道11，開口于盤I的底部；以及具有縱向凹部12的犁2，其能使空氣通路從風(fēng)扇13到犁2的后壁的孔14。
[0019]制備模砂的方法按如下步驟進(jìn)行。
[0020]制備模砂的方法包括如下步驟:將成比例量的模砂組分填充入混合器；加入已計(jì)算量的水；混合上述成分；提取樣品并進(jìn)行模砂濕度的測量。本方法的特例是，在提取代表性的樣品后，通過在混合器內(nèi)壓實(shí)樣品制備樣本，然后在按照已考慮的混合批料的濕度調(diào)整后進(jìn)一步測量其濕度。
[0021]在所述裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)中，成比例量的模砂組分被倒入固定盤I內(nèi)，加入已計(jì)算的水量用于制備(或用于制備和用于冷卻)模砂，模砂在旋轉(zhuǎn)犁2和渦流頭3的作用下進(jìn)行混合，以將混合物變?yōu)閼腋∥铮⑶?，在將模砂制備和冷卻步驟相結(jié)合的情況下，混合物被由風(fēng)扇13供給的、通過氣體供給通道11和犁2內(nèi)的孔14的直接氣流吹散。在制備模砂混合物的過程中，在達(dá)到相對均質(zhì)化的混合物的組合物后，將所有起始材料加載于混合器30?40秒后，氣缸9移動蝶形閥10至一端部位置以打開殼體5的頸部，以使其能自由倒入，模砂沿混合器的固定盤I移動。經(jīng)過短暫間歇后，蝶形閥10旋轉(zhuǎn)且推動混合物通過閥和殼體5之間進(jìn)入到最后面。該操作可重復(fù)進(jìn)行直至殼體5完全被混合物填充，由閥10端部位置檢測器(圖中未示)進(jìn)行檢測。之后，設(shè)計(jì)用于移動閥10的氣缸9運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)工作沖程，完成模砂混合物在殼體5內(nèi)的壓實(shí)，濕度檢測器檢測壓實(shí)的模砂混合物的濕度。
[0022]根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置的運(yùn)行與上述相似，在該實(shí)施例中，在制備模砂過程中，為了進(jìn)行模砂混合物的冷卻，額外的氣體從風(fēng)扇13通過氣體供給通道11，縱向凹部12以及犁內(nèi)的孔14吹向模砂混合物，以對其進(jìn)行冷卻。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)方案與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比較，其更能滿足并“新穎性”的標(biāo)準(zhǔn)，前面的技術(shù)方案的新的特征，表面它們能滿足“創(chuàng)造性”的標(biāo)準(zhǔn)犁。
[0024]工業(yè)實(shí)用性
[0025]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案的上述優(yōu)點(diǎn)，具有在鑄造領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用的可能性，并且能夠提高模砂制造的效率以及調(diào)整在濕度控制下混合批料的水分含量。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備模砂的方法，包括如下步驟:將成比例量的模砂組分倒入混合器內(nèi)；加入已計(jì)算量的水；將所有成分進(jìn)行混合；提取樣品；測量模砂的水分含量，其中，在提取代表性樣品后，所述樣品通過將其壓實(shí)被用來直接在混合器內(nèi)制成樣本，伴隨已考慮的混合批料中水分含量的后續(xù)調(diào)整，測量樣本的水分含量。
2.一種用于制備模砂的裝置，包括:以固定盤形式形成的混合器，所述固定盤包括以犁和渦流頭形式形成的混合元件；以及用于檢測模砂混合物濕度且固定于所述犁的水平上方的所述盤的壁上的組件，其中，用于檢測模砂混合物濕度的所述組件包括用于形成樣本且傾斜固定于所述固定盤的壁上的殼體，在殼體的一端，安裝有氣缸和具有嵌入式濕度探針的活塞，在其位于所述固定盤內(nèi)的另一開放端具有附加氣缸和周期性運(yùn)轉(zhuǎn)的蝶形閥，用于通過附加氣缸將模砂填充入殼體內(nèi)。
3.一種用于制備模砂的裝置，包括:以固定盤形式形成的混合器，所述固定盤包括以犁和渦流頭形式形成的混合元件；以及用于檢測模砂混合物濕度且固定于所述犁的水平上方所述盤的壁上的組件，其中，用于檢測模砂混合物濕度的所述組件包括用于形成樣本且傾斜固定于所述固定盤的壁上的殼體，在殼體的一端，安裝有氣缸和具有嵌入式濕度探針的活塞，在其位于所述混合器內(nèi)的另一開放端具有附加氣缸和周期性運(yùn)轉(zhuǎn)的蝶形閥，用于通過附加氣缸將模砂填充入殼體內(nèi)，在其中，用于提供在制備模砂過程中的冷卻，所述盤的底部具有空氣供給通道，所述犁具有在后壁上帶有孔的縱向凹部。
【文檔編號】B22C5/08GK103582534SQ201180071127
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月24日
【發(fā)明者】R·R·魯茲, N·I·別赫, A·A·沃爾克米奇, A·M·戈羅霍夫斯基, G·I·杰格佳連科 申請人:萊塔佛姆股份有限公司