(57)【要約】  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。
2018168164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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。
【請求項２】
前記流量計は第２ポンプの下流に配設され、さらに、前記流量計の下流に配設され、前記第２ポンプから供給されるバインダが流れる方向を、前記貯留タンクに供給する側と前記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請求項１記載の鋳物砂用のバインダ供給装置。
【請求項３】
さらに、前記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、前記第２ポンプの下流側と前記貯留タンクとに連通接続され、且つ、前記流量計をバイパスするように配設されている請求項１又は請求項２に記載の鋳物砂用のバインダ供給装置。
【請求項４】
さらに、前記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請求項１又は請求項２に記載の鋳物砂用のバインダ供給装置。
【請求項５】
前記鋳物砂は中子造型用の中子砂である請求項１又は請求項２に記載の鋳物砂用のバインダ供給装置。
【請求項６】
前記中子砂は無機中子造型用の中子砂である請求項５記載の鋳物砂用のバインダ供給装置。
【請求項７】
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。
【請求項８】
さらに、前記第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前記第２ポンプから供給される前記バインダが流れる方向を、前記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、を有する請求項７記載の鋳物砂用のバインダ供給方法。
【請求項９】
前記第２ポンプから供給されるバインダを前記バインダ排出口から排出する際、前記流量計により前記第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前記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、前記第２ポンプを１パルスずつの作動に変更する請求項７又は請求項８に記載の鋳物砂用のバインダ供給方法。
【請求項１０】
前記第２ポンプから供給されるバインダを前記バインダ排出口から排出しているとき以外は、前記第２ポンプから供給されるバインダは前記貯留タンクに供給されて循環される請求項７又は請求項８に記載の鋳物砂用のバインダ供給方法。
【請求項１１】
前記第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請求項７又は請求項８に記載の鋳物砂用のバインダ供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態によるバインダ供給装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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）
【図１】
2018168164.tif 000003
【国際調査報告】
2018168164.tif 000004
2018168164.tif 000005