JPS602943B2

JPS602943B2 - 鋳物砂の水分測定及び調節方法

Info

Publication number: JPS602943B2
Application number: JP11383679A
Authority: JP
Inventors: 竜三郎石坂; 和男小田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1979-09-05
Filing date: 1979-09-05
Publication date: 1985-01-24
Also published as: JPS5637558A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋳物砂の水分測定及び調節方法に関するもので
ある。

従来に於けるこの種の方法は鋳物砂に附着した水分の量
に併なう鋳物砂の成型性の変動に着目し、これを測定す
ることによって鋳物砂の水分量を知り水分添加を行なう
水分調節方法が良く知られている。

以下第１図〜第４図に基づき従来例について説暁する。

第１図は従来に於ける水分測定装置である。上部トラフ
１の下方に於いて右方にいくにつれて次第に間隔を大き
くしたスリット５，７，９を設け、且つ底が右方にいく
につれて低くなるようにした４ケタの中間トラフ４，６
，８，１０を設ける。又、中間トラフ４の上方に位置す
るよう上部トラフ１の底部２へスリット３を設ける。更
に中間トラフ４，６，８，１０の下方に下部トラフ１１
を設けて上部トラフ１の本体にて支承し、該下部トラフ
１１の底部側壁にスリット５，７，９より落下する鋳物
砂１８を検出する光電管１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐ及び投
光器１２Ｐ′，１３Ｐ′，１４Ｐ′（第２図）の透光用
の孔１２，１３，１４を設ける。こうした構成からなる
鋳物砂分離装置１′を振動装置１５を備えた弾性支承体
１６によって支持し、更に混練装置（図示せず）から前
記鋳物砂１８を該鋳物砂分離装置１′へ供給する為のシ
ュート１７を設ける。第２図は第１図の−点鎖線部をＡ
，Ａ′矢視方向から見た断面図である。

１は上部トラフ、２は上部トラフ１の底部、８は中間ト
ラフ、１１は下部トラフ、１２，１３，１４は透光用の
孔、１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐは光電管、１２Ｐ′，１３
Ｐ′，１４Ｐ′は投光器である。

次に作用について説明する。

第１図に於いて振動装置１５を作動して分離装置１′全
体を振動させながら、混練装置（図示せず）より上部ト
ラフーへ鋳物砂１８をシュート１７を経て供給する。供
給された鋳物砂１８は上部トラフ１上を右方へ移動して
、ほとんどの鋳物砂１８はスリット３から落下する。し
かし水分量がある限度以上になると鋳物砂１８はスリッ
ト３の間隔より大きく凝集してスリット３からは落下せ
ず、そのま）上部トラフー上を右方へ移動し底部２の右
端より落下する事となる。スリット３から下方の中間ト
ラフ４へ落下した鋳物砂１８は更に中間トラフ４，６，
８，１０の順に右方へ移動する。この移動する過程に於
いて水分量の少ない程スリット５，７，９の順に落下す
る。しかし水分量がある限度以上になるとスリット５，
７，９の間隔より大きく凝集してスリット５，７，９か
らは落下せず右方へ移動し中間トラフ１０の右端より落
下する。スリット５，７，９から落下した鋳物砂１８は
トラフ１１上を再び右方へ移動する。

この移動過程に於いてスリット５から落下した鋳物砂１
８が孔１２の位置に来ると光電管１２日こよって検出さ
れる。同様にスリット７，９から落下した鋳物砂１８を
夫々孔１３，１４に於いて光電管１３Ｐ，１４Ｐにより
検出する。第３図は上記の光電管１２Ｐ，１３Ｐ，１４
Ｐの実際の検出結果を示す。

グラフ２０，２１，２２は夫々光電管１２Ｐ，１３Ｐ，
１４ＰのＯＮ，ＯＦＦ状況を示す。第４図は水分調節方
法の従来例を示す図である。

第４図に於ける１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐは第１図〜第３
図に於いて述べた光電管である。１２Ｓ，１３Ｓ，１４
Ｓは各光電管１２Ｐ，１３Ｐ，１４ＰのＯＮの時の出力
信号である。

２３，２４，２５は順に流量を大きくした給水管である
。

２３Ｖ，２４Ｖ，２５Ｖは各出力信号１２Ｓ，１３Ｓ，
１４Ｓに基づき作動する制御弁であり、順に流量が大き
くなっている。

２６は鋳物砂１８の泥練装置である。

２７は各出力信号１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓを制御弁２３
Ｖ，２４Ｖ，２５Ｖの操作信号に変換する為の調節器で
ある。

次に作用について説明する。

各光電管１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐの検出による夫々の出
力信号１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓは調節器２７により制御
弁２３Ｖ，２４Ｖ，２５Ｖの操作信号１２Ｓ′，１３Ｓ
′，１４Ｓ′に変換される。こうして制御弁２３Ｖ，２
４Ｖ，２５Ｖを開閉することによって混練装置２６に於
いて鋳物砂１８への水分添加量を調節する。こうした従
来例に依る水分測定及び水分調節方法には次の大きな３
つの問題点がある為に通常の鋳物砂の水分管理に対して
利用価値は極めて低いものであった。

先ず第一に水分測定に関しては、第３図のグラフ２０，
２１，２２にて示される様に、鋳物砂の実際の水分を数
値（％）として人が目議する為の指示が出来なかった点
である。

従って目標水分量と比較することが出来ない為、漉練過
程に於ける水分添加量が適切か否かの判断を人間に依っ
てすることが極めて困難であった。即ち水分の測定指示
装置として利用する事が出来なかった。第二に水分調節
に関しては、第３図のグラフ２０，２１，２２にて示さ
れるように各光電管のＯＮからＯＦＦ、あるいはＯＦＦ
からＯＮに移る時間が極めて短い為に制御弁の開閉動作
が追従出来ない点である。

第三に同じく水分調節に関する問題点として次の事が挙
げられる。

第１図に於いて鋳物砂の水分の少ない程、光電管１２Ｐ
，１３Ｐ，１４Ｐの順に検出するのであるが、スリット
５，７，９から鋳物砂が落下する場合、全体として同一
水分でありながら、濠練の不均一やダマの影響等により
、ある鋳物砂はスリット５から落下し、ある鋳物砂はス
リット７から落下する場合があることである。更に同じ
光電管、例えば光電管１２Ｐにて検出する鋳物砂に於い
ても、当然水分量に、或る中、即ちバラツキがある。こ
れはスリット数に限度がある以上当然の事である。しか
しながらこれに対し従来例の水分添加は同一光電管で検
出した場合には単一の水分添加しか行なわれない。従っ
て通常の鋳物砂の水分管理上に於いて、目標水分値に対
する水分調節の厳密な精度を維持することが困難となる
。本発明の目的は第１図に示す測定装置を利用して、以
上の３つの従来欠点を解消した鋳物砂の水分測定及び調
節方法を可能とすることである。

本発明について第５図〜第７図の実施例に基づき説明す
る。第５図は本発明の鋳物砂の水分測定指示及び調節方
法の一実施例図である。

１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐは第１図〜第３図に於いて述べ
た光電管である。

１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓは各々の光電管１２Ｐ，１３Ｐ
，１４ＰのＯＮの時の出力信号である。

３０は入力信号１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓにより演算を行
なう記憶演算装置、３０′は入力信号３０Ｓにより水分
値（％）を表示する指示制御装置、３２は操作信号３１
Ｓにより作動する制御弁、３３は給水管である。

１８，２６は第４図に示す鋳物砂及び鷹連装置である。

次に本発明の作用について説明する。各光電管１２Ｐ，
１３Ｐ，１４Ｐからの出力信号１２Ｓ．１３Ｓ，１４Ｓ
は従来例に於いて説明した様に第３図にて示される。こ
の出力信号１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓの組合せ、即ち各光
電管１２Ｐ，１３Ｐ，１４ＰのＯＮ，ＯＦＦの組合せに
基づき水分量を数値（％）として指示する。

これは第１表に示す様に予め第１表各光電管１２Ｐ，１
３Ｐ，１４ＰのＯＮ，ＯＦＦの組合せに対応する水分値
（％）を求めておくものとする。

（但し第１表に示すのは主な組合せのみである。）この
第１表の水分値（％）を以下設定水分値と呼ぶこと）す
る。この設定水分値を求める方法は、各種の水分値（％
）に混練調整した鋳物砂を第１図の測定装置にて実際に
測定して各種水分値（％）に対応する各光電管１２Ｐ，
１３Ｐ，１４ＰのＯＮ，ＯＦＦ状態を知る事によって撮
られる。この設定水分値（％）と、これに対応する各光
電管のＯＮ，ＯＦＦの組合せを記憶演算装置３０に記憶
させておき、第６図に於いて示す様なグラフ２０，２１
，２２（第３図に同じ）からなる出力信号１２Ｓ，１３
Ｓ，１４Ｓの組合せとを記憶演算装置３０にて比較を行
ない、例えば第６図に於けるａ，ｂ，ｃ，ｄ……ｉ（％
）という様に０．１秒毎に水分量を数値（％）に置換す
る為の換算を行なう。

そしてこの換算水分値（％）の１００ケ毎について第７
図に示す様に、平均水分値を，ｂ′，ｃ′・・・・・・
ｅ′（％）・・・・・・を算出する。即ち０．１秒毎に
点線部で示す様に１ケの換算水分値（％）を次々に更新
して、常に１００ケの換算水分値（％）についての平均
を行ない、平均水分値（％）を算出する。そしてこの平
均水分値（％）を指示制御装置３０′へ入力信号３０Ｓ
として人が自訴出来るように指示する。（これにて従来
の第一の問題点を解消できることとなる。）次に水分の
調節に関しては指示制御装置３０′にて前記平均水分値
（％）と、目標水分値（％）との偏差値を求めて、これ
に応じた適切は水分添加を行なう様に制御弁３２の操作
信号３１Ｓに変換する。

そしてこの操作信号３１Ｓは０．１秒毎に、規則的に出
力されることによって確実に制御弁３２の動作が追従し
て、弁開度を調節するこをが出来る。間、前記平均水分
値（％）は０．１秒毎に算出する場合を示したが、制御
弁３２の動作特性に応じてこの算出時間の間隔を適宜増
減することにより、正確に制御弁３２の動作を追従せし
め得ることは明らかである。

（これにて従来の第二の問題点を解消できることとなる
。）次に先に例示した様に換算水分値（％）１００ケ毎
について平均する目的について述べる。

このことは、先に述べた測定指示精度を向上させると共
に、従来の第三の問題点を解消することに結びつくもの
であり、本発明の最も重要な点である。従来の第三の問
題点で述べた様に同一の光電管にて、検出される鋳物砂
にも水分量のバラッキがあり、更にスリット５，７，９
（第１図）から鋳物砂が落下する場合に、同一水分量で
ありながら、ある鋳物砂はスリット５から落下し、ある
鋳物砂はスリット７から落下する場合が起り得る。これ
に加えて前記設定水分値（第１表）の設定誤差等を考慮
すれば、第６図に示す０．１秒毎の換算水分値（％）ａ
，ｂ，ｃ・・・・・・ｉ（％）は単に数値化した丈に過
ぎず、その数値（％）の信頼度は極めて低いものとなる
。従ってこれを解消する為に以上例示した通り、１００
ケの換算水分値（％）を０．１秒毎に平均した、平均水
分値（％）を求めることによって、測定精度のバラッキ
を挟正しようとするものである。こうして求めた平均水
分値（％）に基づいて前に説明した様に第５図の制御弁
３２を制御する為、目標水分値に対する厳密な精度を維
持しつつ適切な水分添加を行なうことが可能となる。具
体的に数値で表現すれば従来精度士０．３％〜士０．５
％を±０．１％以下に向上できることとなる。以上本発
明の効果を纏めて繰り返し述べると、第一に従来に於い
て出来なかった水分値（％）の監視を可能とし、しかも
指示精度を向上させた鋳物砂の水分測定指示装置を可能
とした。

第二に水分測定指示装置からの操作信号に対して、水分
添加調節部の作動が確実に追従出釆るような鋳物砂の水
分調節装置を可能とした。第三に上記水分調節装置に於
ける調節精度を従釆の士０．３％〜土０．５％から土０
．１％以下に向上させることが出来る点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水分測定装置を示す断面図、第２図は第
１図の一点鎖線部をＡ，Ａ′矢視方向から見た断面図、
第３図は第１図の測定装置による測定結果を示す図、第
４図は従来の水分調節方法の実施例図、第５図は本発明
の水分測定及び調節方法の実施例図、第６図は本発明に
於いて第３図の測定結果から水分値を換算する実施例図
、第７図は本発明による換算水分値の平均値を求める実
施例図である。１，４，６，８，１０：トラフ、３，５，７．９：スリ
ット、１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐ：センサー、１８：鋳物
砂、２６：混練装置、３０：記憶演算装置、３０′：指
示制御装置、ａ，ｂ，ｃ〜−ｉ：換算水分値、ａ′，ｂ
′，ｃ′〜ｅ′：平均水分値。ナー図才２図才３図才４図才５図才る図オ７図

Claims

【特許請求の範囲】

１鋳物砂を混練装置から巾の異なる複数個のスリツト
を設けたトラフに供給し、前記スリツトのいずれから落
下したことを複数個のセンサーで検出して水分値を測定
し、且つこれに基づいて目標水分値を維持するよに、水
分添加量を調節する鋳物砂の水分測定及び調節方法に於
いて、予め前記複数個のセンサーの検出作動の組合せ状
態に対応する水分値を設定し、該設定水分値を記憶させ
た記憶演算装置により、前記複数個のセンサーから送ら
れる検出作動の組合せを、或る一定時間々隔毎に水分値
に換算を行ない、該換算水分値の或る一定個数について
の平均値を、前記一定時間々隔毎に求め、該平均水分値
の指示制御装置への入力とし、監視可能に指示すると共
に、前記混練装置にて水分添加量を調節することを特徴
とする鋳物砂の水分測定及び調節方法。