專利名稱：處理型砂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理型砂的方法。
背景技術(shù)：
鑄造可能是最重要的傳統(tǒng)的模制方法。待處理的熔化裝料澆注到一模具內(nèi)，然后它在模具內(nèi)固化而形成鑄件。 通常采用所謂的失模法。如此的模具由型砂(即，石英砂)和粘結(jié)劑形成。通常
用模型來制模以形成如此的模具。液體材料然后澆注到模具內(nèi)。在材料硬化之后，可除去
型砂，即，鑄件被脫模，由此該模具被毀壞。為此原因，該類型的模具公知為失模。 為了優(yōu)化模具的形成，型砂必須補(bǔ)充以合適的粘結(jié)劑。當(dāng)形成模具時(shí)，因此重要的
是確保所使用型砂的特性盡可能最佳地適合于該材料。因此，例如，必須考慮到所用鑄造材
料和相關(guān)的熔化裝料溫度和外部溫度，如果合適的話，還要考慮到模具的內(nèi)部輪廓。 型砂質(zhì)量主要取決于粘土含量、顆粒大小和分布、石英砂體的形狀和表面面積、輔
助材料的類型和數(shù)量、含水量和壓實(shí)程度。 出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的原因，用過的型砂通常進(jìn)行處理和盡可能完全地回收；尤其是因?yàn)槊繂挝恢亓康蔫T件中一般地使用5至15份額的型砂(按重量計(jì))。至少90%用過型砂可加以處理和返回到模制循環(huán)中，由于粘結(jié)的涂層通常還有效，所以，僅需添加水和偶然添加些粘結(jié)劑就可。在循環(huán)中會丟棄一部分舊的型砂，需用新的替換材料來替代。
通常地，采用粘土粘結(jié)的型砂，它們通常返回到鑄造過程之后的準(zhǔn)備方法中，那里，將合適量的水、粘結(jié)劑(例如，膨潤土)、添加劑(例如，煤灰)和新鮮砂再次添加到舊的砂中。 —般地在混合器中實(shí)施處理，并且常在真空之下進(jìn)行，以便同時(shí)冷卻型砂。處理時(shí)，必須注意確保粘結(jié)劑以最佳方式涂敷石英砂顆粒。 本處理的用意在于使離開混合器的處理過的型砂有均勻的質(zhì)量。然而，由于在依賴于所用生產(chǎn)程序的鑄造過程中的熱載荷，鑄造的舊型砂質(zhì)量會變化，于是，帶有可變含水量和粘土含量的舊的型砂不斷地返回到處理裝置內(nèi)。 因此，合適的功能過程的不變的目標(biāo)是檢測出舊型砂中的變化，并在準(zhǔn)備過程中采取糾正措施來糾正這些變化，例如調(diào)節(jié)水的添加或粘結(jié)劑含量。許多非常不同的方法可用于該目的。例如，DE 32 20 662中揭示的方法通常使用
一位于混合器下游或直接位于混合器內(nèi)的測量裝置，來取樣并直接地確定可壓縮性以及其
它參數(shù)，諸如壓縮強(qiáng)度和/或剪切強(qiáng)度。此外，使用濕度傳感器來直接地確定混合器中舊型
砂內(nèi)的含水量，以便糾正所需添加的水量，所獲得的可壓縮性以及含水量數(shù)據(jù)被用來糾正
水量以及待添加的輔助材料的量，以便為處理的型砂達(dá)到一恒定的型砂質(zhì)量。 所有這些方法的缺點(diǎn)在于，需要有一個(gè)或多個(gè)附加的可能很昂貴的測量裝置來確
定含水量以及所考慮的型砂參數(shù)。 CH 517 541揭示了一種調(diào)節(jié)混合物含水量的方法，由此，在兩個(gè)或多個(gè)階段中間斷地、變化添加地將水添加到混合器內(nèi)，間歇的時(shí)間是一輔助工具的電動機(jī)輸出的好幾個(gè) 可調(diào)整值的函數(shù)，直到連續(xù)地達(dá)到預(yù)設(shè)置參考值為止。由于添加一定量水之后的電動機(jī)輸 出的變化不會突然地發(fā)生，而在達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)和對于測量的恒定值之前， 一定的混和時(shí)間 是必須的，所以混和時(shí)間的變化基本上是所需總的水量的函數(shù)。為了達(dá)到均勻的型砂質(zhì)量， 除了盡可能保持恒定的含水量，對于足夠高的水量來說，恒定的混和時(shí)間也是必須的，然 而，用上述方法不能達(dá)到足夠高的水量。DE2053936描述了 CH517541的另一個(gè)演變方案，其中，除了快速運(yùn)行的輔助工具
得到的電流之外，由轉(zhuǎn)動混和容器得到的電流可被認(rèn)為用來較精確地確定混合物的含水
量。這里，通過控制供水管線內(nèi)的電磁閥，在幾個(gè)步驟中連續(xù)地實(shí)施加水，將水添加到此時(shí)
進(jìn)行處理的型砂混合物內(nèi)。此外，為了糾正水量，可將溫度信號納入到計(jì)算中。甚至該改進(jìn)
的方案導(dǎo)致不必長的時(shí)間和最重要的可變長度的濕法混和時(shí)間，因?yàn)樵诿看渭尤胍徊糠炙?br> 量之后，混和需要一定的時(shí)間，然后才可建立起對混合工具的恒定較高的阻力。DE 1 947 566揭示了一種方法，其具有一傾斜于水平地連續(xù)饋送型砂流的混合滾
筒，由此，利用轉(zhuǎn)動混合滾筒的電動機(jī)輸出來調(diào)節(jié)添加的水量。由于對添加的型砂變化地添
加水量或改變初始含水量，再次使?jié)L筒內(nèi)的體積量發(fā)生變化，使得固體質(zhì)量以及電動機(jī)的
功耗發(fā)生變化，于是，舊型砂特性內(nèi)的長波長的波動得不到補(bǔ)償。 US-3 838 847揭示了 DE 1 947 566的另一個(gè)演變方案，其中，允許流體流入一傾 斜于水平地連續(xù)饋送到混合容器內(nèi)的型砂流的錐形混合滾筒內(nèi)，型砂流隨逆流模式中運(yùn)行 的混合工具的轉(zhuǎn)矩而變化，于是混合工具上的轉(zhuǎn)矩保持恒定不變。 該方案的缺點(diǎn)在于，不能定制混合器內(nèi)的駐留時(shí)間，駐留時(shí)間依賴于供應(yīng)傳送器 的計(jì)量功率。此外，流入滾筒混合器內(nèi)的型砂的響應(yīng)角很大地依賴于初始的含水量，因此， 混合工具被可變數(shù)量的型砂所覆蓋，這對于電動機(jī)輸出也有大的影響。此外由于在將水添 加到型砂內(nèi)之后需要一定時(shí)間，直到水阻力可形成顯著變化和由此的功耗變化為止，該方 法可容易地導(dǎo)致型砂的過濕。 類似情形發(fā)生在DE 1 301 874所述的批量方法中，由此，在添加舊型砂之后，將 水連續(xù)地添加到混合物中，直到在轉(zhuǎn)子上測量到一定的功耗為止。由于混合物響應(yīng)于水的 添加而需時(shí)滯的反應(yīng)，以及在消耗文件中所注明的極其依賴于所要求最后含水量區(qū)域內(nèi)的 含水量的非常小的變化，所以，該方法可很快地導(dǎo)致混合材料的過濕。因?yàn)樵搯栴}，該發(fā)明 人開發(fā)了如DE 2 053 936和CH 517541中所述的在個(gè)別添加步驟之間的合適間隔中連續(xù) 地添加水部分。 JP 56053844描述了一種糾正型砂質(zhì)量的方法，該方法改變稱重的固體數(shù)量，這是 由舊型砂添加到料斗中的時(shí)間編程的添加所造成的，該方法還測量研磨驅(qū)動的輸出。在該 發(fā)明的方法中，根據(jù)舊型砂添加到混合器內(nèi)之后的測量值和預(yù)定數(shù)量的水和粘結(jié)劑添加之 后的第二測量值之間的電動機(jī)輸出之差，以及固定的混合時(shí)間，來糾正研磨混合器內(nèi)的舊 型砂的含水量和膨潤土含量。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法確定的含水量和電動機(jī)輸出差異之間以及粘結(jié)劑含量和電動機(jī)輸 出差異之間的關(guān)系，在第二測量值輸入到同樣裝量的型砂內(nèi)之后，對失水和粘結(jié)劑量進(jìn)行 補(bǔ)償。根據(jù)僅一個(gè)測得的參數(shù)(電動機(jī)輸出)，以及混合器內(nèi)的非恒定的材料數(shù)量，還有可 變的舊型砂成分等，同時(shí)地糾正兩個(gè)互相倚賴的運(yùn)行參數(shù)(含水量和膨潤土含量)必定導(dǎo)致型砂質(zhì)量較大的而不是較小的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種方法，其具有控制回收的型砂可壓縮性的簡單調(diào)整系 統(tǒng)。 該目標(biāo)借助于處理型砂的方法來予以實(shí)現(xiàn)，所述方法具有如下步驟
a)將待處理的型砂分為至少兩個(gè)型砂部分；
b)將待處理的第一型砂部分添加到混合器內(nèi)；
c)使設(shè)置在混合器內(nèi)的混合工具運(yùn)動；
d)測量使該混合工具運(yùn)動所需的力； e)根據(jù)測得的力確定混合器內(nèi)型砂部分的實(shí)際可壓縮性； f)確定實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差； g)根據(jù)該差確定添加到混合器內(nèi)型砂部分的水量； h)將g)中確定的水量添加到型砂部分； i)使設(shè)置在混合器內(nèi)的混合工具運(yùn)動持續(xù)預(yù)定時(shí)間； j)測量使該混合工具運(yùn)動所需的力； k)根據(jù)測得的力確定處理過的第一型砂部分的實(shí)際可壓縮性；
1)確定實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差； m)根據(jù)實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差，確定水的糾正量和/或新型砂的 糾正量和/或粘土的糾正量； n)對待處理的第二型砂部分重復(fù)步驟b)至m)，其中，在步驟h)之前或連同步驟 h) —起，將水的糾正量和/或新型砂的糾正量和/或粘土的糾正量添加到另一型砂部分。
因此，首先將待處理的一部分型砂放置到混合器內(nèi)，并測量使該混合工具運(yùn)動所 需的力。測量該力的最簡單方法是通過混合器的輸出間接地測量。不是絕對需要確定所需 力的準(zhǔn)確值；相反，測量到代表所需力的量度大小就完全足夠了，因?yàn)樵诖朔椒ㄖ?，重要?不是力而是型砂的可壓縮性。有許多種方法可用來測量型砂的可壓縮性。例如，如果型砂 放置在一測量圓筒內(nèi)并用預(yù)定壓力進(jìn)行壓縮，則測量圓筒內(nèi)型砂高度減小量(以百分?jǐn)?shù)％ 計(jì))就被稱之為可壓縮性。 從DE 3220662中可知，對于恒定的粘土含量來說，型砂的可壓縮性近似線性地依 賴于潮濕度或含水量。 經(jīng)驗(yàn)表明，該關(guān)系僅對含水量超過2%的才有效。低于2%的含水量，該關(guān)系明顯 地呈非線性，因?yàn)樾蜕爸械纳傲４嬖谥怀浞值恼辰Y(jié)?？蓧嚎s性隨著粘土含量增加而增加。
舉例來說，恒定數(shù)量的舊型砂通過一重力計(jì)量的固體稱重料斗裝料到混合器內(nèi)。 在所有舊型砂添加到混合器之后，記錄下驅(qū)動電動機(jī)的功耗MP"并利用實(shí)驗(yàn)方法確定的電 動機(jī)輸出和含水量之間標(biāo)定曲線，將功耗轉(zhuǎn)換為實(shí)際的含水量巳。使用對于給定粘土含量 SG的含水量和可壓縮性之間的已知關(guān)系，就可根據(jù)參考可壓縮性V^,來確定要求的參考含 水量F^,，通過將水一次添加到混合器內(nèi)，來補(bǔ)償生成的含水量差A(yù) F1Q
在添加水量之后，通過在混合器內(nèi)混合一預(yù)定的混合時(shí)間，并在該型砂部分處理 結(jié)束時(shí)，即放空之前，測量混合工具輸出的第二測量值MP"使用輸出和含水量之間的已知關(guān)系，因此可對型砂確定出實(shí)際的含水量F2或?qū)嶋H的可壓縮性V2。因?yàn)榕f型砂中粘土含量
的變化，這現(xiàn)可導(dǎo)致參考可壓縮性V^,和測得的實(shí)際可壓縮性V2之間的偏差。 現(xiàn)可使用一預(yù)定的糾正函數(shù)將由此偏差引起的可壓縮性之差A(yù) V2轉(zhuǎn)換為含水量
糾正值F纟^，當(dāng)確定所需添加的水量時(shí)，該糾正函數(shù)考慮到在后待處理的型砂裝料。 F參考,i = F工,i+AF「F糾正,i+F蒸(T》 (1) 其中，F(xiàn)糾正,i = F糾正,卜,F糾正(A V2,卜》 其中，i是裝料號，即，i = 1針對第一型砂部分，i = 2針對第二型砂部分，等。
因此，在后型砂部分的處理受糾正測量值的影B向，該糾正測量值是為緊接的前面 步驟所作的測量，以處理其處理之后的型砂部分。在在后型砂部分的處理中，借助于該糾正 干預(yù)，一方面，混合器內(nèi)的混和時(shí)間可以保持恒定，另一方面，可補(bǔ)償舊型砂成分內(nèi)的長波 長的變化。這導(dǎo)致將水的糾正量自動地適應(yīng)型砂成分的逐漸變化。換言之，處理結(jié)束時(shí)的 可壓縮性受到監(jiān)視(如果觀察到與參考值的偏差)，在后型砂部分的處理相應(yīng)地作適應(yīng)。該 糾正值不再施加到已經(jīng)建立偏差的型砂部分，但僅施加到待處理的其后型砂部分。
如果待處理的型砂相對于周圍環(huán)境提高了溫度，則在水添加之后，添加的一部分 水會在混合器下游的裝置部分(例如，排料皮帶)內(nèi)蒸發(fā)。為了補(bǔ)償該失去的水分，在優(yōu)選 的實(shí)施形式中，利用能量平衡原理，根據(jù)舊型砂的溫度計(jì)算通過蒸發(fā)預(yù)計(jì)失去的水分，將該 附加的水分F， (T)也添加到型砂中。 在另一實(shí)施例中，在處理過程中，對混合器抽真空。這導(dǎo)致降低型砂中所含水的沸
點(diǎn)降低，于是，至少一部分水蒸發(fā)，所需的蒸發(fā)能量意味著其余的型砂有效地得到冷卻。由
于回收的型砂主要從毀壞的模具中獲得，所以，任何情況下對于下一處理型砂太熱，都必須
進(jìn)行降溫。真空下的處理不僅縮短準(zhǔn)備的方法，而且導(dǎo)致待處理型砂的更佳質(zhì)量。 為了保持型砂的含水量，在該處理型砂的變體中，除了補(bǔ)充蒸發(fā)的水量，在此情形
中蒸發(fā)水量是由待處理型砂的最后溫度給定的，該溫度對應(yīng)于所施加的壓力，還在處理型
砂之前補(bǔ)充精確的水量F^該水量F^是將型砂從其實(shí)際溫度冷卻到到參考溫度所需的。為
此目的，可利用未處理型砂的溫度測量值，因此，在舊型砂供應(yīng)線上可實(shí)施溫度的測量。 例如通過舊型砂皮帶傳輸?shù)椒Q重料斗的舊型砂的溫度在去稱重料斗的路上被獲
取，并用于其后的水糾正，以補(bǔ)償蒸發(fā)的水或在真空下的處理，從而確定用于蒸發(fā)冷卻的水 因此，通過能量平衡原理利用蒸氣壓力曲線以公知的方式，憑借先前測得的舊型 砂中的舊型砂溫度，或根據(jù)從真空處理的最后壓力中計(jì)算出的沸點(diǎn)，來計(jì)算因蒸發(fā)引起的 依賴于溫度的水量損失Fs (T)，然后，附加地添加到混合物內(nèi)。 在一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，用于含水量糾正的糾正函數(shù)被分為3部分，含水量的 糾正隨準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)的實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間所確定的含水量之差而變化。在第 一部分中，糾正函數(shù)遵循n階多項(xiàng)式規(guī)律(其中n〉 l)，于是小的偏差導(dǎo)致水分添加中的僅 小的變化，而大的偏差具有較大的效應(yīng)。在第二部分中，其直接靠近第一部分，含水量糾正 遵從線性關(guān)系，在第三部分中，其直接鄰近于第二部分，第三部分受設(shè)定的最大值限制。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，可壓縮性之差的糾正可替代地實(shí)施，或與添加新型 砂的混合物或諸如膨潤土、煤灰和過濾后的灰之類細(xì)分材料的混合物相組合。在完成預(yù)定 的和重力計(jì)量檢查過的固體添加到混合器內(nèi)之后，記錄下驅(qū)動電動機(jī)的功耗，并利用電動
7機(jī)輸出和含水量之間標(biāo)定曲線，將功耗轉(zhuǎn)換為實(shí)際的含水量。通過將水添加到混合物內(nèi)，可
補(bǔ)償考慮到基于舊型砂溫度的蒸發(fā)水的先前形成的最后含水量之間的差。 F參考,i = Fw+AF一F蒸(Ti) (2) 在添加全部水量之后，在混合器內(nèi)對型砂進(jìn)行處理持續(xù)預(yù)定的混合時(shí)間，當(dāng)該型 砂部分的處理完成之后，在放空之前不久，測量混合工具輸出的第二測量值。利用對于給定 粘土含量的輸出和含水量或可壓縮性之間已知關(guān)系來確定實(shí)際和參考可壓縮性之間的差。
現(xiàn)通過分段形成的糾正函數(shù)將該可壓縮性差轉(zhuǎn)換為一糾正值，以糾正考慮到在后 另一型砂部分準(zhǔn)備的配方中的粘土含量，從而確定需要添加的附加量。 在實(shí)際和參考可壓縮性之間正值差的情形中，混合物中粘土含量太低，必須通過 添加呈膨潤土、煤灰和過濾過的灰混合物形式的細(xì)料來增加粘土含量，而實(shí)際和參考可壓 縮性之間負(fù)值差意味著，混合物中粘土含量太高，必須添加粗的新型砂來降低粘土含量。
作為處理結(jié)束時(shí)所確定的實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間差的函數(shù)的附加物 質(zhì)的糾正函數(shù)可被分為3部分。在第一部分中，糾正函數(shù)遵循n階多項(xiàng)式規(guī)律(其中n〉 1)，于是小的偏差導(dǎo)致添加的附加物質(zhì)量中僅非常小的變化。在第二部分中，其直接靠近第 一部分，附加物質(zhì)的糾正遵從線性關(guān)系，在第三部分中，其直接鄰近于第二部分，第三部分 受設(shè)定的最大值限制。 在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中，為了縮短總的準(zhǔn)備時(shí)間，同時(shí)保持確定質(zhì)量的 恒定的濕混合時(shí)間， 一部分，較佳地為80-90 %的需要的水量可經(jīng)計(jì)量送入到混合器內(nèi)，該 數(shù)量是依據(jù)為先前處理的型砂部分所確定的水量。同時(shí)，將舊型砂或新型砂和添加物添加 到混合器。 這樣，一方面，可確保輸出的第一測量開始時(shí)型砂含水量肯定高于所需要的2%的 最小含水量，另一方面，可對高含水量保持所需要的濕混合時(shí)間，以便大大地縮短型砂部分 處理時(shí)間。由于這里僅有可壓縮性和含水量之間的關(guān)系是線性的，所以，在此情形中2%的 最小含水量是必要的。 為實(shí)現(xiàn)預(yù)定的參考可壓縮性所必須的丟失水量，可根據(jù)在加水和混合之后的第一 輸出測量值加以確定。在根據(jù)方程(1)確定和添加其余水量之后，在此情形中，這僅補(bǔ)償丟 失的10%至20%，就在為總的恒定濕混合時(shí)間記錄下凈空第二輸出測量之前不久，于是， 實(shí)際含水量或?qū)嶋H可壓縮性可據(jù)此確定，并用來糾正在后型砂部分內(nèi)要添加的水量。
其它優(yōu)選實(shí)施形式在從屬權(quán)利要求中定義。


從以下參照附圖的描述中將會明白到本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)、特征和實(shí)施例，附圖 中 圖1示出實(shí)施本方法的裝置的示意圖； 圖2是一示意圖，示出實(shí)驗(yàn)方法確定的電動機(jī)輸出和含水量之間的關(guān)系，或?qū)τ?各種粘土量而言含水量和型砂的可壓縮性之間的已知關(guān)系； 圖3示出分為三部分的水量糾正函數(shù)的示意圖，它們是參考可壓縮性和實(shí)際可壓 縮性之間差的函數(shù)； 圖4示出另一示意圖，示出實(shí)驗(yàn)方法確定的電動機(jī)輸出和含水量之間的關(guān)系，或?qū)τ诟鞣N粘土量含而言水量和型砂的可壓縮性之間的已知關(guān)系；以及 圖5示出分為三部分的粘土量糾正函數(shù)的示意圖，它們是參考可壓縮性和實(shí)際可 壓縮性之間差的函數(shù)。
具體實(shí)施例方式
圖1以示意圖方式示出實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，其具有型砂混合器l，該混合器具 有懸臂的快速運(yùn)行的混合工具2。通過記錄電動機(jī)電壓和考慮相位的電動機(jī)電流，以公知的 方式確定電動機(jī)輸出，并供應(yīng)到控制裝置3。型砂混合器1通過舊型砂稱重料斗4和添加物 稱重料斗5供應(yīng)以固體。舊型砂稱重料斗4通過例如傳送帶7從舊型砂筒倉6中填裝舊型 砂，直到預(yù)定的重量。當(dāng)舊型砂從I日型砂筒倉6被運(yùn)輸?shù)絀日型砂稱重料斗4時(shí)，使用溫度傳 感器8在傳送帶上連續(xù)地確定舊型砂的溫度，并由此計(jì)算舊型砂溫度的平均值和提供到控 制裝置3。在舊型砂添加到舊型砂稱重料斗4之后，從另一新型砂筒倉中添加固定的預(yù)定 量的新型砂9。同時(shí)，諸如膨潤土 10和煤灰11之類的預(yù)定量的添加物在添加物稱重料斗5 中進(jìn)行稱重。在液體稱重料斗12中提供足夠水量，于是，計(jì)算的液體量可由出口完全稱重 地供應(yīng)到混合器1中的型砂而不中斷。 固體稱重料斗中的個(gè)別的重量也可通過控制裝置進(jìn)行重量方式的計(jì)量，以便能夠 對混合器1提供恒定的固體總重量。 圖2所示圖表的下部示出可壓縮性和含水量之間的已知關(guān)系。顯示了各種標(biāo)定曲 線，它們依賴于粘土含量；對于較高粘土含量SG來說，它們沿增加含水量的方向偏移。圖2 的上部示出實(shí)驗(yàn)方法確定的電動機(jī)輸出MP和混合物含水量之間的關(guān)系。若超過2%的含 水量，則電動機(jī)輸出隨含水量線性地上升。所示標(biāo)定線代表型砂初始重量的總重。若低于 2%的含水量，則因?yàn)樯邦w粒之間還未完全粘結(jié)，所以電動機(jī)輸出和含水量之間的關(guān)系明顯 地呈非線性。 只是該區(qū)域用于調(diào)節(jié)可壓縮性的效用受到限制，所以較佳地選擇初始含水量大于 2%。 例如，這可以這樣來加以保證在固體添加到混合器內(nèi)的同時(shí)，可添加質(zhì)量為已經(jīng) 添加到先前型砂部分(也稱之為在前裝料)內(nèi)水量的80-90%的水來實(shí)現(xiàn)。
圖3以圖表方式顯示含水量糾正函數(shù)，其是可壓縮性差的函數(shù)，糾正函數(shù)用來糾 正添加到在后裝料的水量。對于可壓縮性的正和負(fù)的偏差分散，該糾正函數(shù)被分為三個(gè)不 同部分。在第一部分I內(nèi)，糾正函數(shù)遵循n階多項(xiàng)式規(guī)律(其中n〉 l)，其目標(biāo)是使偏離參 考值的小的偏差只是略作糾正，而對于較大的偏差，則需要一過比例的較大的糾正。為了使 大偏差時(shí)的糾正不變得過大，第一部分I連接到最好呈線性特性的第二部分II，由此，可壓 縮性和含水量之間的偏差成正比例。為了防止控制回路開始振蕩，對于非常大的偏差而言， 這種偏差一般地是由于隔絕的事件而不是長波長的變化引起的，糾正受到上限糾正值所限 制(見部分III)。 圖4示出對于圖2所示各種粘土含量而言的基本上類似的電動機(jī)輸出、含水量和 可壓縮性之間的關(guān)系，圖示所非必需的參考數(shù)字被省略。計(jì)算所要添加的液體量，無需其 它的糾正函數(shù)，直接取自從輸出MP工獲得的含水量和在給定粘土含量處從參考可壓縮性中 獲得的參考含水量F^,之差。使用標(biāo)定曲線，就在放空混合器之前根據(jù)輸出M&來計(jì)算裝料結(jié)束時(shí)的實(shí)際含水量&，該實(shí)際含水量和該情形中的參考含水量F^,之間由于粘土含量 變化引起的偏差，是通過對固體添加計(jì)量控制進(jìn)行干預(yù)來加以補(bǔ)償。這里所使用的糾正函 數(shù)用圖表顯示在圖5中。盡管糾正添加的水量僅需要添加較大或較小的水量，但當(dāng)糾正固 體添加時(shí)，必須在為減少粘土含量而添加粗的新型砂和為提高粘土含量而添加細(xì)料之間作 出決定。從圖5中可見，混合器處理過程結(jié)束時(shí)的可壓縮性、和參考可壓縮性之間的正偏 差，意味著粘土含量太低，于是，這可通過添加細(xì)料來補(bǔ)償，該細(xì)料例如呈膨潤土形式，或呈 膨潤土、煤灰和有可能也可以是過濾過的灰的混合物的形式。 混合器處理過程結(jié)束時(shí)的可壓縮性V2和參考可壓縮性之間的負(fù)偏差，意味著混合 物中粘土含量太高，于是，這可通過添加粗的呈新型砂形式的材料來補(bǔ)償。
對于砂的添加和細(xì)的膨潤土的添加所用的糾正函數(shù)最好也分為三個(gè)不同部分。在 第一部分中，糾正函數(shù)遵循n階多項(xiàng)式規(guī)律(其中n〉 l)，于是使偏離參考值的小的偏差只 是略作糾正，而對于較大的偏差，則需要一過比例的較大的糾正。為了使大偏差時(shí)的糾正不 變得過大，第一部分連接到最好呈線性特性的第二部分，其中，可壓縮性和含水量之間的偏 差成正比例。為了防止控制回路發(fā)生振蕩，對于非常大的偏差而言，這種偏差一般地是由于 隔絕的事件而不是長波長的變化引起的，糾正受到上限糾正值所限制。
權(quán)利要求
一種處理型砂的方法，所述方法具有如下步驟a)將待處理的型砂分為至少兩個(gè)型砂部分；b)將待處理的第一型砂部分添加到混合器內(nèi)；c)使設(shè)置在所述混合器內(nèi)的混合工具運(yùn)動；d)測量使所述混合工具運(yùn)動所需的力；e)根據(jù)測得的力確定所述混合器內(nèi)的型砂部分的實(shí)際可壓縮性；f)確定實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差；g)根據(jù)所述差確定添加到所述混合器內(nèi)的型砂部分的水量；h)將g)中確定的水量添加到所述型砂部分；i)使設(shè)置在所述混合器內(nèi)的所述混合工具運(yùn)動持續(xù)預(yù)定時(shí)間；j)測量使所述混合工具運(yùn)動所需的力；k)根據(jù)測得的力確定處理過的第一型砂部分的實(shí)際可壓縮性；l)確定實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差；m)根據(jù)實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差，確定水的糾正量和/或新型砂的糾正量和/或粘土的糾正量；n)對待處理的第二型砂部分重復(fù)步驟b)至m)，其中，在步驟h)之前或連同步驟h)一起，將水的糾正量和/或新型砂的糾正量和/或粘土的糾正量添加到另一型砂部分。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟a)中，將型砂分為至少三個(gè)型砂部 分，其中，將在步驟m)中形成的所述糾正量分別添加到在后的型砂部分。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的方法，其特征在于，在步驟i)之前，測量待測量的型砂部分 的溫度，利用所測量的溫度和參考溫度之間的差來計(jì)算蒸發(fā)水量F,，并在步驟i)之前，將 所述蒸發(fā)水量F，添加到所述混合器內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l或2所述的方法，其特征在于，在步驟i)中，在所述混合器內(nèi)形成真空。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟d)之前，測量待處理的所述型砂部分 的溫度，利用所測量的溫度和參考溫度之間的差來計(jì)算要添加的水量F^該水量是通過蒸 發(fā)冷卻來將所述型砂部分冷卻到所述參考溫度所必須的水量。
6. 如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于所述第二和每個(gè)其它 的型砂部分，在步驟d)之前，添加在步驟g)中對于第一或在前型砂部分確定的水量的至少 1/10，較佳地大于5/10，特別較佳地在8/10和9/10之間，如果需要的話，用在步驟m)中確 定的所述水的糾正量進(jìn)行糾正。
7. 如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定時(shí)間對于待處理的 所有型砂部分都是相同的。
8. 如權(quán)利要求l至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟m)中計(jì)算所述水的 糾正量。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，使用線性的糾正函數(shù)來確定所述水的糾正
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述水的糾正量受到預(yù)定界限水量的 限制。
11. 如權(quán)利要求8至10中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于實(shí)際可壓縮性和參考 可壓縮性之間的小的差異，借助于n階糾正函數(shù)來確定所述水的糾正量，其中，n〉 1。
12. 如權(quán)利要求l至ll中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟m)中，根據(jù)實(shí)際可 壓縮性和參考可壓縮性之間的差來確定新型砂的糾正量或粘土的糾正量，對于在后的待處 理型砂部分，較佳地在步驟b)中添加所述新型砂的糾正量或所述粘土的糾正量。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟m)中，根據(jù)實(shí)際可壓縮性和參考可 壓縮性之間的差來確定水的糾正量，對于在后的待處理型砂部分，當(dāng)在步驟h)中將步驟g) 中確定的所述水量添加到型砂部分內(nèi)時(shí)，較佳地考慮到所述水的糾正量。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理型砂的方法。為了提供一種具有控制回收型砂的可壓縮性的簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法，本發(fā)明提出將型砂分為若干個(gè)裝料，根據(jù)處理之后對先前裝料測量的型砂的實(shí)際可壓縮性和參考可壓縮性之間的差，來糾正待添加的諸如水量、新型砂量和/或粘土量之類的處理參數(shù)。
文檔編號B22C5/18GK101715376SQ200880019501
公開日2010年5月26日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者C·科勒, R·希伯 申請人:德國古斯塔夫·愛立許機(jī)械制造有限公司