Brevet FR2011198A1 — publié le 19700227

t'invention concerne un dispositif pour le mélange de- sables de moulage et de sables de fonderie, plus particulièrement des sables à noyaux, oui sont imprégnés de liants auto-durcissants. Ce type de sables à noyaux s'impose de ulus en plus dans la tech- niaue de la fonderie du fait nue ces sables se distinguent, non seulement par leur bonne plasticité, mais surtout car leur durcissement raide qui ne nécessite cas de dépenses narticulières en équipements. Habituellement, pour fabriquer des moules, le sable est dtabord im prégné d'un. durcisseur, par exemple un acide, puis il est imeregne d'un liant, par exemple de la résine furanique, au bout d'un certain temps de malaxage. On procède alors à une nouvelle opération de malaxage jusqu'à ce que le mélange soit pret à être travaillé. Jusqu'à maintenant, cette préparation du moule s'effectue dans un mélangeur à vis dans leauel sont introduits l'un après l'autre le durcisseur et le liant. Etant donné que l'effet dépend essentiellement, selon la composition désirée, du nombre d'opérations de brassage, mais que celui-ci ne peut pas varier pour un pas de vis donné, il est pratiquement impossible d'agir sur l'effet de malaxage dans un mélangeur à vis. Une variation de la vitesse de rotation n'apporte pas non clus de résultats notables.Par ailleurs, avec une seule vis, l'inconvénient est que le temps de malaxage est le même pour le mélange sable-durcisseur, et cour le mélange sable-durcisseur-liant, ce qui, du fait de la nature des. éléments, n'apporte souvent pas de résultats satisfaisants. Pe plus, avec ce type de mélangeur, l'effet de malaxage est difficilement controlable et, comme il a été indiqué, il est à peine possible d'agir sur lui de l'extérieur. C'est pourquoi, on a déjà proposé des installations de malaxage constituées par deux mélangeurs à vis en parallèle dont l'un réalise le mélange sable-durcisseur, l'autre le mélange sable-liant et les deux mélangeurs fonctionnent avec un autre mélangeur à vis qui réalise le mélange définitif sable-durcisseur-liant à partir des mélanges préalables. On peut ainsi mieux contrôler l'effet de malaxage et sa durée ; mais, dans ce cas, les frais de machines et de fabrication sont à peine acceptables et ne sont justifiés que si l'installation fonctionne sans interruption.Par ailleurs, la surveillance d'une telle installation présente quelques difficultés, car il faut veiller constamment à ce que les restes du mélange terminé ne séjour nent cas longtemps dans le mélangeur ; ceux-ci durcissent en effet assez rapidement et peuvent bloquer le mélangeur à vis. A cela s'ajoute que les mélangeurs à vis comportent lm grand nombre de pièces d'usure, ce qui, dans le cas présent, est d'une importance particulière marche que le matériau'2 mélanger est constitué en majeure partie de sable quartzeux, donc de matériau fortement abrasif. L'objet de l'invention se caractérise essentiellement par un premier tonneau mélangeur à remplir de sable provenant d'une trémie d'alimentation et auquel le durcisseur est amené séparément, par un deuxième tonneau mélangeur monté après celui-ci, auquel est amené de façon continue le mélange homogène sable-durcisseur provenent du premier mélangeur ainsi que, séparément, le liant, et car m moyen de transport raccordé au deuxième mélangeur, recevant de celui-ci le mélange homogène sable-durcisseur-liant et transportant celui-ci jus qu'au poste diutilisation, le le deuxième mélangeur, au moins, compor- tant un dispositif pour se vider totalement sur le moyen de transport. Cette réalisation Permet de contrôler de facon simple l'effet de malaxage du mélange sable-durcisseur, ainsi que du mélange finale Par ailleurs, le mélangeur réalisant le mélange final peut constamment être totalement vidé, de sorte qu'il n'y a plus de risque que le mélange terminé durcisse dans ce mélangeur. Enfin, la dépense en appareils est réduite au minimum ; d'une part, le contrôle de l'opération de malaxage qui a une importance particulière dans le premier mélangeur, et d'autre part la surveillance et ltentretien de ce dispositif sont simplifiés. L'alimentation contienne en matériau, qui, dans les tonneaux mélangueurs contrairement aux mélangeurs à vis, entraîne toujours certaines difficultés, est réalisée, conformément à l'invention, dans une réalisation préférée, car le fait que les tonneaux mélangeurs sont réalisés soos forme de mélangeurs à agitateur, qui comportent respectivement sur leur périphérie extérieure un trop plein pour l'é- vacuation continue du mélange cul s'effectue à l'intérieur. lie dispositif conforme à l'invention, prévu nour vider complue tement le deuxième mélangeur, est constitué de façon avantageuse par une ouverture obturable disposée dans la zone du fond de ce dernier. Guette ouverture peut, par exemple, être ouverte à la main peu de temps avant l'arrêt du dispositif, afin d'assurer que le mélange homogène terminé contenu dans le deuxième mélangeur est totalement évacué avant son durcissement. Dans une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, on prévoit pour le deuxième mélangeur un servo mécanisme qui agit au moment de l'arrêt du dispositif et qui, après l'arrêt de l'alimentation en sable et en durcisseur au premier mélangeur, interrompt avec un certain retard 1 arrivée du liant au deuxième mélangeur, amène en position de déchargement le dispositif obturateur de l'ouverture si- tuée dans la zone du~fond du deuxième mélangeur et arrête ltensemble du dispositif lorsque le moyen de transport est vide. Le fonctionnement de l'installation est le suivant Si l'on n'a plus besoin de sable à noyaux au poste d'utilisation, l'opérateur arrête le dispositif au moyen d'un interrupteur placé à proximité. De ce fait, l'arrivée de sable et de durcisseur au premier mélangeur est immédiatement arrêtée. Par exemple, on dispose dans la canalisation d'arrivée du durcisseur un clapet magnétique et dans la zone de déchargement de la trémie d'alimentation en sable, un obturateur à coulisse, par exemple un obturateur pivotant actionné électriquement. Après l'arrêt de l'arrivée de sable et de durcisseur au premier mélangeur, il s'écoule dans le deuxième mélangeur une quantité du mélange contenu dans le premier encore susceptible d'atteindre le trop-plein.En conséquence, il faut encore amener au deuxième mélangeur la quantité de liant nécessaire pour obtenir le mélange souhaité pour l'ensemble de la masse contenue dans le deuxième mélangeur. Pour cette raison, l'alimentation en liant est arrêtée avec un certain retard au moyen d'un relais temporisateur. Etant donné qu'une autre rotation du mélangeur ne fait s'écouler par le trop-plein qu'une quantité limitée, le relais temporisateur libè- re alors, éventuellement simultanément, l'ouverture dans le fond du deuxième mélangeur pour le vider, en sorte que tout le contenu de celui-ci parvient sur le moyen transporteur et est amené au poste d'utilisation. Etant donné que la quantité contenue dans le deuxième mélangeur est déterminée, il est facile pour l'opérateur de trouver rapidement à quel moment il lui faut arrêter le dispositif afin d'obtenir par le malaxage retardé la quantité de sable à noyaux nécessaire. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, on prévoit au moins un élément de commande placé à l'entrée du premier mélangeur et qui devient actif lorsque le sable manque et déclenche le servo-mécanisme en shuntant l'interrupteur du dispositif. On a ainsi l'assurance que, lorsque le sable vient à manquer, l'alimentation en durcisseur est immédiatement arrivée et que celle en liant est arrêtée avec un certain retard, de sorte que même si cegenre de panne se produit dans le deuxième mélangeur, on obtient quand même le mélange souhaité. Cette panne n'a donc pas d'effet sur les différentes parties de l'installation, comme c'était le cas jusqu'à maintenant. On peut également prévoir une commande appropriée pour le cas où le durcisseur ou le liant vient à manquer ; mais cette commande n'a pas l'importance qui a été mentionnée ci-dessus. Afin de-réaliser de façon particulièrement simple la eommande d'ouverture et de fermeture de l'ouverture de déchargement du deuxiè- me mélangeur, la fermeture en est réalisée sous forme d'obturateur coulissant à commande pneumatique ou hydraulique. Naturellement, un obturateur analogue peut autre également prévu sur le premier mélangeur afin de pouvoir vider complètemtnt ce dernier pour l'entretien. Selon une autre caractéristique de l'invention, les obturateurs du premier, et plus particulièrement du deuxième mélangeur, fonction nent avec des interrupteurs de fin de course qui, tant que les obturateurs sont ouverts, empêchent de mettre le dispositif en marche. De façon appropriée, le moyen de transport est une bande transporteuse à multiples articulations, de sorte que chaque poste d'utilisation peut être atteint sans difficultés à partir de l'installation fixe, Habituellement, les moules se trouvent sur une table vibrante ; mais à la place de celle-ci, on peut prévoir, à l'extrémité de la dernière bande transporteuse, une tête centrifuge qui envoie le mélange terminé dans le moule, D'autres caractéristiques, détails et avantages- de l'invention apparaitront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation préférée représenté schématiquement sur le dessin joint. Dans la forme de réalisation représentée sur le dessin, le dispositif est constitué essentiellement par un premier tonneau mélangeur 5, un deuxième tonneau mélangeur 10 et un moyen de transport 20 qui lui est raccordé. tes tonneaux mélangeurs, comme le montre le dessin, sont réalisés sous forme de mélangeurs à agitateur et comportent respectivement des agitateurs 21 et 22 qui sont actionnés respectivement par les moteurs 7 et 12. Au-dessus des pales d'agitateur référencées 6 et 11, qui, dans l'exemple de réalisation représenté, sont courbées dans le sens inverse du sens de rotation 23, sont prévus des éléments rapportés 24, qui, en agissant sur le mouvement tourbillonnaire, accroissent le malaxage intensif du matériau. Au-dessus du mélangeur à agitateur 5 est montrée une trémie d'alimentation 1 dont le manchon de déchargement est équipé d'un volet réglable 2, par exemple un volet coulissant. Immédiatement à la sortie est placé un obturateur 3, par exemple un obturateur pivotant. l'arrivée au premier mélangeur 5 du sable brut contenu dans la trémie 1 peut donc être dosée au moyen du volet 2 et être inter rompue au moyen de l'obturateur pivotant 3.L'ouverture de déchargement de la trémie d'alimentation 1 a le même centre que le mélangeur à agitateur, de sorte que le sable brut -tombe sur la pointe de distribution 25 de l'agitateur 21, et'que~ sa chute est toujours concentrique à partir du haut vers le fond du mélangeur ; le sable est ensuite refoulé -vers le haut sur Ia périphérie extérieure. ha courbe de déplacement dépend dans ce cas essentiellement de la forme des pales malaxeuses 6 et de la disposition et de la forme des éléments rapportés 24. A une certaine distance de l'axe du mélangeur à agitateur 5 débouche une canalisation 4 par laquelle est amené le durcisseur, par exemple en acide. Dans cette canalisation d'arrivée du durcisseur est placé un clapet doseur 26. Le mélangeur à agitateur 5 comporte à sa périphérie un tropplein 8 qui débouche dans le deuxième mélangeur à agitateur 10. Dans ce dernier débouche par ailleurs une canalisation 9 amenant le liant et équipée également d'un clapet doseur 27. le mélangeur à agitateur 10, dont le principe est le même que le mélangeur à agitateur 5, mais qui toutefois tourne de préférence en sens inverse, comporte également une canalisation de trop-plein 13 qui amène le mélange sur le moyen de transport 20. Le moyen de transport 20, dans l'exemple de réalisation représenté, est constitué par deux bandes transporteuses 15, 16 ; l'ex- trémité de déchargement de la bande transporteuse 15 est située à proximité d'un entonnoir récepteur 17 associé à la bande transporteuse 16. Les deux bandes, dont la disposition l'une par rapport à l'autre est prédéterminée, sont articulées ensemble en 18 et 19, en sorte que l'on peut atteindre différents postes d'utilisation à partir d'une même position du dispositif. A l'extrémité de la bande transporteuse 16, on peut prévoir une tête centrifuge. Le mélangeur à agitateur 10 comporte, en plus de la canalisation de trop-plein 13, une ouverture 28 obturable dans la zone du fond 29. On peut prévoir, par exemple, un obturateur coulissant à commande pneumatique ou hydraulique. A cette ouverture 28 se raccorde une canalisation 30 qui débouche également sur la bande transporteuse 16. De façon avantageuse, on prévoit une ouverture également obturable sur le premier mélangeur à agitateur 5. le fonctionnement du dispositif est le suivant Lorsque les bandes transporteuses 15 et 16 du moyen de transport 20 ont été alignées au poste d'utilisation, le dispositif entre en fonctionnement0 De la trémie d'alimentation 1 s'écoule de façon continue une quantité de sable dosée à l'aide du volet -coulissant 2 en direction du mélangeur à agitateur 5.Simultanément, une quantité de durcisseur dosée à l'aide du clapet 26 est amenée à ce mélangeur à agitateur par la canalisation 4o Lorsque la période prédéterminée de malaxage est écoulée, période qui peut être réglée par la hauteur de la canalisation de trop-plein 8 et/ou par la vitesse de rotation de l'-agitateur 21, le niveau de remplissage dans le mélangeur à agitateur 5 atteint le trop-plein de sorte que le mélange sable-durcisseur parvient par la canalisation de trop-plein 8 dans le deuxième mélangeur 10. Ici également, une quantité de liant dosée à l'aide du clapet doseur 27 est amenée et est mélangée à ce mélange préalable, lie temps de malaxage peut également être réglé selon les mêmes critères que pour le premier mélangeur 5.Le mélange terminé sable-durcisseur-liant parvient par la canalisation de trop-plein 13 sur la bande transporteuse 15, puis sur la bande transporteuse 16- et ainsi jusqu'au poste d'utilisation. Peu de temps avant que la quantité nécessaire de sable à noyaux soit tombée au poste d'utilisation, l'opérateur arrête le dispositif au moyen d'un interrupteur placé à proximité. De ce fait l'obturateur 3 pour le sable et le clapet 26 situé dans la canalisation d'arrivée du durcisseur sont immédiatement fermés. I1 ne parvient plus qu'une faible quantité dans le deuxième mélangeur 10 par le trop-plein 8. Ce mélangeur 10 fonctionne encore un certain temps et le liant est encore amené pendant un certain temps par la canalisation 9o Cette période dépend principalement de la quantité de mélange qui va sortir avec retard du mélangeur 5 et de la quantité globale contenue dans le deuxième mélangeurs Cette période peut être préréglée par un relais temporisateur et, lorsqu'elle est écoulée, le clapet 27 est fermé. Une faible quantité- du mélange terminé parvient encore sur la bande transporteuse 15 par la canalisatiqn de trop-plein 13 jusqu'à ce que le niveau de remplissage indiqué en 31 soit atteint dans le deuxième mélangeur 10. A ce moment, un servqiécanisme libère l'ouverture de décharge 28 de sorte que, lorsque l'agitateur 22 fait encore une rotation, le mélange fini contenu encore dans le mélangeur 10 parvient également par la canalisation de trop-plein 30 sur la bande transporteuse 15 et, par la bande transporteuse 16, jusqu'au poste d'utilisation. Afin d'empêcher, en cas de panne de l'arrivée du sable brut, qu'il tombe à l'extrémité de la bande transporteuse 16 un sable à noyaux de composition non satisfaisante, un élément de commande, par exemple une cellule photo-électrique, qui réagit lorsque le sable brut vient à manquer, est placée à proximité de l'extrémité de déchargement de la trémie d'alimentation 1, sous ltobturateur 3. Ltim- pulsion produite-par-cette cellule photo-électrique interrompt im médiatement l'arrivée de durcisseur par la canalisation 4. En outre, le reste de la commande peut correspondre à celle qui a été décrite pour l'arrêt de l'installation. En remplacement, on peut également prévoir un arrêt immédiat de 1' arrivée de liant au deuxième mélangeur 10o La disposition, ainsi que la réalisation spécifique des différentes parties du dispositif, est naturellement susceptible d'avoir de nombreuses variantes. De façon'avantageuse, le premier mélangeur à agitateur 5 est également muni au fond d'une ouverture de déchargement afin de pouvoir vider complètement ce mélangeur et de faciliter l'entretien. A la place des clapets doseurs 26 et 27, l'utilisation de pompes de dosage est recommandée, car celles-ci ont des débits identiques indépendants de la viscosité. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le mélange de sables de moulage et de sables de fonderie, relus spécialement des sables à noyaux, qui sont imprégnés de liants auto-durcis-sants, caractérisé car un premier ton nean mélangeur à remplir de sable provenant d'une trémie d'alimentation et auquel le durcisseur est amené sénarément, par un deuxième tonneau mélangeur monté après celui-ci, aucuel est amené de façon continue le mélange homogène sable-durcisseur -provenant du premier mélangeur, ainsi nue, séparément, le liant, et par un moyen de transport raccordé au deuxième mélangeur, recevant de celui-ci le mélange homogène sable-durcisseur-liant et transcortant celui-ci jusqu'au poste d'utilisation, le deuxième mélangeur, au moins, comportant un dispositif pour se vider totalement sur le moyen de transport. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tonneaux mélangeurs sont réalisés sous forme de mélangeurs à agitateur qui comportent respectivement sur leur nériphérie externe un trop-plein pour déverser le mélange de façon continue. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif pour vider complètement le deuxième mélangeur est constitué par une ouverture obturable disposée dans la zone du fond de ce dernier. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on prévoit, pour le deuxième mélangeur, un servo-mécanisme qui agit au moment de l'arr8t du dispositif et oui, après arrNt de l'alimentation en sable et en durcisseur au premier mélangeur, interrompt avec un certain retard l'arrivée du liant au deuxième mélangeur, amène ensuite en position de déchargement le dispositif obturateur de l'ouverture située dans la zone du fond du deuxième mélangeur et arrête l'ensemble du dispositif lorsque le moyen de transport est vide. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par au moins un élément de commande placé à l'entrée du premier mélangeur et oui devient actif lorsque le sable manque et déclenche le servo-mpcanisme, en shuntant l'interrupteur, ou une commonde instantanée d'arrêt du dispositif 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément obturateur de l'ouverture de déchar vement du deuxième mélangeur est réalisé en tant qu'obturateur coulissant à commande pheumatique ou hydraulioue. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise en ce que le premier mélangeur a également dans la zone d fond une ouverture de déchargement obturable. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins l'obturateur du deuxième mélangeur co ocere avec des interrupteurs de fin de course nui empêchent la mise en route du dispositif lorsque l'obturateur est ouvert. 9.- Discositif selon l'une auelconnue des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le moyen de transport est une bande transporteuse à plusieurs articulations. 10.- Disnositif selon l'une quelconque des revendications i à 9, caractérisé par une roue centrifuge placée à l'extrémité du moyen de transport et qui envoie le sable à noyaux dans le moule.