Brevet FR2495974A1 — publié le 19820618

La présente invention concerne un dispositif de préparation de matière granuleuse, notamment de sable de fonderie, comportant un récipient contenant un appareil mélangeur, un dispositif d'introduction d'eau dans le récipient, l'alimentation en eau étant commandée par une sonde de température, et un organe de décharge placé à l'extrémité inférieure du récipient. On connaît de nombreux dispositifs de types différents pour la préparation de sables de fonderie. Le sable tombant de la zone de déchargement doit être refroidi, être exempt de nodules et présenter un degré déterminé d'humidité à la température ambiante. Egalement, on doit lui ajouter des additifs déterminés, par exemple de l'argile. Dans le brevet suisse n0 402 293, on décrit un tambour mélangeur disposé en oblique, d'inclinaison réglable, utilisable avec du sable à température élevée et dont la vitesse de rotation est réglable manuellement sans gradins. Une bande transporteuse fait arriver du sable de façon continue dans le côté, ouvert vers le haut, du tambour. Par rotation du tambour, il se produit un brassage. Un tuyau d'alimentation en eau pénètre dans le tambour. Le tambour est placé en aval d'un dispositif refroidisseur séparé. Un bon mélange dépend, conformément à ce brevet, de l'angle d'inclinaison du tambour mélangeur, de la composition du sable à préparer et de la vitesse de rotation du tambour mélangeur. Egalement, il faut supposer une alimentation continue en sable, de sorte qu'on prévoit un dispositif correspondant, par exemple un silo à bande de déchargement, comme décrit par exemple dans la demande de brevet allemand DE-AS 1 245 047, et il en résulte que ce dispositif est associé à des frais importants. -2495974 Bien qu'on connaisse des dispositifs assurant simultanément la préparation et le refroidissement, comme décrit par exemple dans le brevet allemand DE 2 015 642, on considère comme optimal qu'une voie de refroidissement soit placée en aval du dispositif de préparation, comme cela a déjà été décrit dans la demande de brevet allemand DE-AS 1 245 047. Sur la base des documents précités, l'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci- dessus et de fournir un dispositif de préparation de sable qui ne soit pas compliqué en ce qui concerne la technique de commande, qui soit constitué de peu de composants, qui puisse être fabriqué économiquement et qui permette une arrivée discontinue du sable. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que: la sonde de température est disposée dans la zone d'alimentation du récipient, * une sonde d'humidité est placée dans la zone d'alimen- tation du récipient, la sonde d'humidité commande une alimentation propre en eau dans le récipient, il est prévu un indicateur de niveau de remplissage, * l'organe de déchargement forme le fond du récipient et comporte un organe de commande qui reçoit des signaux de commande provenant de l'indicateur de niveau de remplissage, et l'organe de commande de l'organe de décharge est relié à l'organe de commande de la sonde de température et à l'organe de commande de la sonde d'humidité. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé représentant un exemple particulier de réalisation de l'invention. Sur le dessin, on a représenté un seul récipient de préparation 2, ouvert à sa partie supérieure, également appelé récipient d'homogénéisation ou chambre mélangeuse, ce récipient étant représenté en coupe longitudinale sur le côté droit du dessin. Par l'intermédiaire d'une gou- lotte d'alimentation 3, le sable est déversé dans le récipient 2 qu'il remplit jusqu'à une hauteur déterminée. A la place de la goulotte, on pourrait également utiliser une bande transporteuse de tout type approprié. La hauteur est contrôlée par un indicateur supérieur et un indicateur inférieur 4, 5 de niveau de remplissage. Les indicateurs de niveau de remplissage peuvent être des cellules de mesure de poids de manière que, dans ce cas, le remplissage soit enregistré par l'intermédiaire de la mesure du poids de la masse de sable. Dans le récipient 2 proprement dit, il est prévu un appareil mélangeur se présentant sous la forme de plusieurs arbres rotatifs 9 portant des outils mélan- geurs 10, imbriqués l'un dans l'autre et orientés longi- tudinalement ou transversalement. Le fond du récipient 2 est constitué par un organe de déchargement 13 sans fin, en forme de bande, également appelé bande transporteuse, et qui évacue le sable à une vitesse réglée. Une sonde de température 14 est disposée dans la zone d'alimentation en sable du récipient 2 de telle sorte qu'elle analyse le sable arrivant par la goulotte 3. Avantageusement, la sonde de température est une sonde à infrarouge. Une sonde d'humidité 15 est également disposée de la même manière. La mesure d'humidité peut être effectuée par une mesure de la résistance électrique ou de la capacité, ou bien de la puissance fournie aux outils mélangeurs. Deux tuyaux d'arrivée d'eau 19, 20,comportant des buses de pulvéri- sation 21, sont placés au-dessus ou à l'intérieur (19', ') du récipient 2 et ils servent à l'humidification du sable. Les deux sondes 14, 15, qui sont placées à l'exté- rieur de la zone de pulvérisation des buses 21, commandent indépendamment l'une de l'autre une alimentation variable en eau. La sonde 14 est reliée à un convertisseur 25 qui convertit le signal de mesure de température en un signal de commande établissant dans le tuyau d'arrivée d'eau 19 le passage d'une quantité d'eau correspondante. Egalement, la sonde d'humidité 15 est reliée à un conver- tisseur 26 qui produit un signal de commande de la quan- tité d'eau arrivant par le tuyau 20. L'indicateur de niveau de remplissage 4, 5, se composant de deux parties, est relié a un convertisseur 27 qui convertit le signal de l'indicateur en un signal de commande qui fait varier la vitesse de déchargement de la bande transporteuse 13, par exemple par l'inter- médiaire d'un moteur à courant continu 31, de telle sorte que le remplissage du récipient mélangeur 2 reste constant et à l'intérieur des limites déterminées par les indica- teurs supérieur et inférieur 4, 5 de niveau de remplissage. En outre, il est prévu des convertisseurs 32 et 33 qui agissent, en fonction de la vitesse de décharge, sur les débits dans le tuyau d'alimentation-19 et dans le tuyau d'alimentation 20. Dans le récipient 2, la quantité de sable est mélangée intimement par les outils mélangeurs avec l'eau sortant des buses 21. Ensuite, le sable ainsi préparé est amené par le transporteur 13, par l'intermédiaire d'une autre bande transporteuse 37 ou bien directement, à un dispositif de refroidissement placé en aval et non repré- senté. La quantité totale d'eau d'alimentation est mesurée de telle sorte que, après refroidissement, le sable présente à la température ambiante un degré prédéterminé d'humidité. L'eau nécessaire pour l'humidification pos- térieure est fournie en fonction du débit momentané de sable et de la température momentanée du sable. Cela procure le grand avantage de pouvoir éliminer simplement l'impératif d'une constance de débit de sable. Du fait que la quantité de sable arrivant par la goulotte d'alimentation 3 peut être variable, la vitesse de décharge, et par conséquent la quantité déchargée Qc' qui peut encore être influencée additionnellement par une coulisse 38 déplaçable verticalement vers le haut ou vers le bas, sont réglées de manière que le niveau de remplissage oscille dans une plage sélectionnée. Lorsque l'alimentation en sable diminue, le niveau de remplissage baisse initiale- ment en dessous du niveau défini par l'indicateur 5. Celui- ci déclenche, par l'intermédiaire du convertisseur 27, une diminution lente de la vitesse de décharge de la bande transporteuse 13, jusqu'à ce que le niveau inférieur de remplissage, défini par l'indicateur 5, soit dépassé supérieurement, à la suite de quoi la vitesse de décharge, et par conséquent la quantité déchargée Qc restent cons- tantes. Inversement, dans le cas d'une augmentation de l'alimentation en sable, le niveau supérieur de remplissage est dépassé supérieurement, ce qui provoque d'une manière semblable une accélération de la bande transporteuse 13 jusqu'à ce que la masse de remplissage descende en dessous du niveau supérieur. La quantité d'eau QT fournie en fonction de la température T, fT' est corrigée proportionnellement à la quantité de sable déchargée Qc Egalement, la quantité d'eau QF fournie en fonction de l'humidité F, fF' est corrigée proportionnellement à la quantité Qc. La quantité totale d'eau d'alimentation Qw est par conséquent définie par: QW = QT + QF' relation dans laquelle: QT = fT'T. fcQc QF = fFF'fcQo' REVENDICATIONS 1. Dispositif de préparation de matière granu- leuse, notamment de sable de fonderie, comportant un récipient contenant un appareil mélangeur (9, 10), un dispositif d'introduction d'eau (19) dans le récipient (2), l'alimentation en eau étant commandée par une sonde de température (14), et un organe de déchargement (13) placé à l'extrémité inférieure du récipient caractérisé en ce que - la sonde de température (14) est disposée dans la zone d'alimentation du récipient (2) , une sonde d'humidité (15) est placée dans la zone d'ali- mentation du récipient (2), la sonde d'humidité (15) commande une alimentation propre en eau (20) dans le récipient, 15. il est prévu un indicateur de niveau de remplissage (4, 5), l'organe de déchargement (13) forme le fond du récipient et comporte un organe de commande qui reçoit des signaux de commande provenant de l'indicateur de niveau de remplissage (4, 5), et l'organe de commande (27) de l'organe de déchargement (13) est relié à l'organe de commande (25) de la sonde de température (14) et à l'organe de commande (26) de la sonde d'humidité (15). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de déchargement (13) est une bande sans fin. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une coulisse (38) déplaçable en hauteur est prévue dans l'ouverture de sortie de sable au-dessus de l'organe de déchargement (13). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'appareil mélangeur se compose de plusieurs arbres rotatifs (9) portant des éléments mélangeurs (10) qui s'imbriquent les uns dans les autres sans contact. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la sonde de température 14 est une sonde à infrarouge. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la sonde d'humidité (15) est reliée aux moyens d'entraînement de l'appareil mélangeur (4, 10). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'indicateur de-niveau de remplissage (4, 5) est un dispositif de pesée.