Brevet FR2122584A1 — publié le 19720901

L'invention concerne un mélangeur à tambour servant à préparer de façon continue une matière en vrac, en particulier du sable de fonderie, en utilisant un tambour tournant fermé d'un côté dont le diamètre est supérieur à sa longueur et dont 5 l'axe de rotation présente une inclinaison relativement à l'horizontale et est relié à des moyens d1 entraînement qui communiquent au tambour une vitesse de rotation à laquelle la matière en vrac introduite tombe partiellement en chute libre à travers le tambour. 10 Dans la coulée en moules de sable, on sait que le sable de fonderie est chauffé très fortement à proximité de la pièce coulée tandis que, lorsque la distance à la pièce augmente, la température du sable de fonderie reste basse* Lorsqu'on démolit un moule, il se présente donc, à côté du sable chaud qui est 15 entièrement sec, également du sable à -une température relativement basse, qui est très humide. Le sable très humide a tendance à former des mottes de diverses grosseurs lorsqu'elle est mélangée au sable desséché qui agit de façon hydrophobe. Pourtant, pour la préparation et la réutilisation ultérieures, 20 tui sable de fonderie exempt dans une large mesure de mottes, présentant une humidité et une température uniformes, a une importance particulière. Pour la préparation de sable de fonderie, on connaît un appareil qui comporte un tambour tournant fermé d'un côté» 25 dont l'axe est incliné et dont la longueur est plus petite que son diamètre. L'axe du tambour est muni de moyens d'entraînement qui communiquent au tambour une vitesse de rotation à laquelle le sable de fonderie tombe partiellement en chute libre à travers le tambour. Avec cet appareil, on peut souvent éprouver 30 de la difficulté à diviser et à désagréger les mottes. On connaît en outre un appareil dans lequel un outil mélangeur s'engageant dans un récipient rempli de sable de fonderie mélange le sable en le mouillant simultanément. Par contre, dans cette disposition, l'effet d'aération et de refroi-35 dissement du sable est défectueux. Mais étant donné que., pour la réutilisation, le sable de fonderie doit présenter des propriétés mécaniques déterminées (par exemple solidité, perméabilité etc.) et doit en outre 72 02065 2122584 être exempt de mottes et aéré et aussi présenter une humidité uniforme, le problème se pose de réaliser un appareil qui remplisse toutes ces conditions. En partant d'un mélangeur à tambour du genre mentionné 5 plus haut, on résout ce problème par le fait que de préférence au centre de gravité de la masse compacte de matière en vrac 7 située dans la région inférieure du tambour s'engage au moins un outil mélangeur et malaxeur 5 d'un dispositif mélangeur 6, dont le sens de rotation engendre un contre-courant 21 dans la 10 masse mentionnée 7 de matière en vrac. les avantages que l'on peut obtenir grâce à l'invention résident en particulier dans le fait qu'avec des moyens tèch-niques notablement plus réduits, on mélange, on malaxe et on ameublit en même temps le sable de fonderie et on peut ainsi 15 > obtenir une qualité . de sable améliorée. On décrit plus précisément ci-après un exemple d'exécution de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés, en lesquels ï la figure 1 est une coupe verticale longitudinale du 20 mélangeur suivant l'axe du tambour; la figure 2, une représentation schématique du fonctionnement du mélangeur à tambour; la figure 3, une représentation schématique du fonctionnement d'un outil mélangeur et malaxeur; 25 la figure 4, une représentation schématique du fonc tionnement de deux outils mélangeurs et malaxeurs; Sur la figure 1, on a représenté un mélangeur à tambour comportant un tambour ouvert d'un côté et muni d'un fond conique 15 et d'un arbre 2 disposé au centre. L'arbre 2 du tambour 30 est reçu de manière à pouvoir tourner dans deux paliers 4, 4' et relié f onctionnellement à un entraînement de tambour 3. Lu côté ouvert du tambour 1 est formé un rebord 14 dont la hauteur détermine la quantité de la masse compacte de sable 7 qui se trouve dans la région inférieure du tambour 1. Une 35 courroie transporteuse 8 sert à amener en continu le sable de fonderie'et une courroie transporteuse 9 à évacuer en continu le sable de fonderie préparé qui déborde du rebord 14 du tambour. 72 02065 2122584 Dans la masse de sable 7 s'engage, autant que possible au centre de gravité, un outil mélangeur et malaxeur 5 entraîné par un dispositif mélangeur 6 en lui-même connu. Le dispositif mélangeur 6 peut être appuyé de façon mobile et 5 pour guider automatiquement l'outil mélangeur et malaxeur 5 "vers le centre de gravité de la masse de sable 7, il est muni d'un dispositif automatique de guidage secondaire, non représenté. Un tuyau 12, présentant à l'extrémité une buse 13, pénètre dans le tambour 1 au dessus de sa charge de sable et 10 sert à amener de l'eau. Le tuyau 12 est muni d'une vanne' 16 qui est reliée par un tuyau de commande 11 à un dispositif de commande 10. Comme l,indiquent les conducteurs de mesure 26, l'addition d'eau peut être dosée par le dispositif de commande 10, de préférence en fonction de la puissance absorbée par le 15 moteur d'entraînement 6 de l'outil mélangeur et malaxeur 5. Si la buse 13 est conçue en conséquence, on peut, au moyen d'un autre tuyau 24 relié à un dispositif doseur 25» ajouter au sable de fonderie, séparément ou en même temps qu'on amène l'eau, du liant argileux et du poussier de charbon et 20 d'autres corps, par exemple sous forme pâteuse. Mais ces. corps peuvent aussi être amenés directement à l'intérieur du tambour, c'est-à-dire sans passer par le tuyau 12 et la buse 13. La figure 2 montre sçhématiquement le fonctionnement du mélangeur à tambour. 25 La vitesse de rotation du tambour 1 et de l'outil mélangeur et malaxeur inséré 5, ainsi que l'inclinaison de l'axe du tambour, dépendent dans .une large mesure de la nature et de la composition du sable de fonderie à préparer. Si le rapport entre la vitesse de rotation et l'inclinaison de 30 l'arbre 2 du tambour et celles de l'outil mélangeur et malaxeur 5 est correctement choisi, il se produit une division du sable de fonderie brassé. En général, la vitesse de rotation du tambour 1 sera plus petite que celle de l'outil mélangeur et malaxeur 5- 35 Une partie 17 du sable de fonderie introduit dans le tambour 1 glisse à nouveau en haut de la masse 7 à la façon d'une avalanche après avoir dépassé l'angle de talus, sans se séparer ni se soulever de cette masse compacte. Une autre partie 19 du sable de fonderie est ramenée à la position 72 02065 4 2122584 initiale le long du fond 15 du tambour et se mélange à la masse compacte 7 au point 18 de l'enveloppe du tambour, dans le bas du tambour 1. Une troisième partie 20 du sable de fonderie est emportée 5 au delà de l'angle de talus, se détache du tambour 1, et retombe en chute libre, sous forme de pluie de sable, dans les parties 17, 19. Dans la masse compacte brassée 7 s'engage l'outil mélangeur et malaxeur 5 dont le sens de rotation est opposé à celui du tambour. Il provoque ainsi un. contre-courant 21 dans 10 le sable de fonderie. Par suite de ce contre-courant 21, le mélange et la division sont intensifiés, en ce sens que les différents courants de sable frottent les uns contre les autres et qu'ainsi leur texture s'affine. En outre, par suite du mouvement to-yrbillonnant de l'outil mélangeur 5, de l'air arrive 15 dans la matière en vrac, ce qui donne un sable de fonderie particulièrement meuble et propre au moulage. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement le fonctionnement d'un outil mélangeur et malaxeur 5 dans la section transversale de la masse 7, le contre-courant 21, relativement 20 au courant de sable de la masse 7, étant visible. La figure 4 montre schématiquement le fonctionnement de deux outils mélangeurs et malaxeurs 5', 5" tournant en sens opposé, ce qui permet d'obtenir une action encore plus intense. 72 02065 5 2122584 REVENDICATIONS 1) Mélangeur à tambour servant à préparer'de façon continue une natière en vrac, en particulier du sable de fonderie, en utilisant ion tambour tournant fermé d'un côté dont le diamètre est supérieur à sa longueur et dont l'axe de rota-5 tion présente une inclinaison relativement à l'horizontale et est relié à des moyens d'entraînement qui communiquent au tambour une vitesse de rotation pour laquelle la matière en vrac introduite tombe partiellement en chute" libre à travers le tambour, mélangeur caractérisé par le fait que, de préférence 10 au centre de gravité de la masse compacte de matière en vrac située dans la région inférieure du tambour, s'engage au moins un outil mélangeur et malaxeur d'un dispositif mélangeur, dont le sens de rotation engendre un contre-courant dans la masse de matière en vrac. 15 2) Mélangeur selon la revendication 1, dans lequel un agent de mouillage est ajouté à la matière en vrac à peu près dans la direction de la chute libre de celle-ci, au mo'yen d'un dispositif de mouillage qui s'engage dans le tambour, mélangeur caractérisé par le fait que l'addition d'agent de 20 mouillage est réglée en fonction de la consommation de courant de 1'entraînement de l'outil mélangeur. 3) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moyen d'un dispositif doseur en lui-même connu, on ajoute à la matière en vrac des substances solides sous 25 forme pulvérulente, granulée ou pâteuse. 4) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la. vitesse de rotation du tambour est inférieure à celle de l'outil mélangeur et malaxeur. 5) Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé par 30 le fait que le sens de rotation de plusieurs outils mélangeurs simultanément en service, est opposé.