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La présente invention est relative de façon générale à un appareil pour humidifer des matériaux granulaires ou pulvérulents et plus particulièrement, el- le se rapporte à des perfectionnements à des appareils pour humidifier du sable de moulage du type utilise dans les fonderies.
L'un des matériaux utilisés enfonderie moderne consiste en sable de moulage qui peut être naturel ou synthétique, ce sable comprenant souvent des ingrédients tels que des matériaux liants qui lui sont mélangés de manière homogène. Après le moulage de l'article, il est à désirer de nettoyer et de remettre en état ce sable de moulage pour un nouvel usage. Bien des problèmes se pré- sentent au sujet du traitement de ces sables usés, l'un des problèmes principaux étant de refroidir de manière satisfaisante les sables chauds après le moulage. Les châssis contenant l'article moulé' et le sable de moulage sont déchargés sur un dispositif séparateur tel qu'une grille qui permet au sable chaud de passer à travers en se libérant de l'article et des débris du moule.
Le sable ainsi séparé, cependant, est trop chaud pour être employé et il n'est pas d'une température uniforme en raison des distances différentes à l'article moulé des points occu pés par diverses parties du sable pendant le moulage. En conséquence, des pratiques utilisées antérieurement con- sistant à simplement asperger d'eau les sables séparés de l'objet étaient entièrement impropres à refroidir suffisamment le sable et à le refroidir assez vite pour satisfaire aux techniques modernes de moulage continu.
L'appareil réalisant l'invention procure des moyens
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d'action continue améliorés pour refroidir et humidifer ce sable usé, et convient particulièrement aux installations accouplées à des systèmes transporteurs 'dans des fonderies.
Un objet important de l'invention est de procurer un appareil nouveau et perfectioné pour refroidir et hurnidi- fier du sable de moulage, comprenant un système d'asper- sion liquide ou de projection liquide et des moyens de ré- ,glage nouveaux pour contrôler le fonctionnement du système d'aspersion, lèsdits moyens de réglage étant actionnés en réponse à une hauteur prédéterminée de sable passant sur le transporteur. Un objet auxiliaire de l'invention est de procurer des moyens 'de réglage qui sont réglables pour répondre à une valeur quelqonque de hauteur choisie du sable.
Un autre objet de l'invention est de procurer un nouveau dispositif de-réglage pour des moyens de contrôle pour humidifier ce sable de moulage, qui en raison de 'sa construction est capable d'être installé avantageusement le long du système transporteur pour permettre son actionne- ment ou en coopération avec d'autres équipements de re- mise en état installés avec le transporteur en sorte de réaliser un refroidissement plus rapide et efficace du sable de moulage que ce n'était possible jusqu'à présent.
Une particularité hautement désirable de l'invention est de prévoir cet appareil perfectionné d'hu- midification et de refroidissement des sables de moulage qui peut être construit et installé à relativement peu de frais, qui est facile à entretenir et que l'on peut ac- tionner pendant des périodes de temps prolongées sans nécessiter de fréquentes réparations et de fréquents nettoyages et qui peut être installé en association avec des systèmes transporteurs déjà existants sans imposer une modification ou un changement indésirables de ces systèmes.
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Suivent l'invention, on nrévoit un appareil de conditionnement disposé en relation avec un transporteur qu transporte du sable de fonderie ou un matériau pulvé- rulent analogue, une tête de pulvérisation ou de projec- tion,à distance du transporteur et près de 1.' appareil de conditionnement, des moyens de réglage montés pour contrô.. ler le fonctionnement des moyens d'aspersion en réponse à une hauteur prédéterminée du matériau pulvérulent sur le transporteur, et où ledit matériau est soumis à l'action de l'appareil et des moyens d'aspersion en succession directe
Suivant l'invention, les moyens de réglage peu- en vent consister'en un organe qui lorsqu'il.est/contact avec le matériau qui passe sous lui;
actionne. les moyens d'aspersion pour asperger le matériau mais pourvu seulement que la matière excède une certaine hauteur sur le trans- porteur. L'invention est encore caractérisée en ce qu'on peut prévoir das moyens de nivellement d'un matériau pour niveler le matériau avant qu'il passe sous les moyens de réglage, et les moyens de réglage peuvent être ajusta- bles pour'différentes hauteurs.
Dans le but de faciliter la compréhension dé l'invention on a illustré dans les dessins annexés une forme de réalisation préférée de celle-ci)qui lors- qu'on la considère avec la description annexée, permettent de comprendre l'invention, son mode de construction d'as- semblage et de fonctionnement et de nombreux avantages de l'invention.
.En se reportant aux dessins dans lesquels les mêmes signes de référence sont employés pour indiquer, dans toutes les figures des parties correspondantes et semblables, on voit en : figure 1 une vue en élévation d'une coupe d'un système transporteur le long duquel le sable de moulage récupéré peut être transporté pour l'humidifier, l'appareil pour humidifier les sables tel que réalisant ,
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l'invention.étant installé en association avec le 'système transporteur ; - figure 2, une vue en plan de l'installation montrée à la figure 1; - figure 3, une coupe verticale faite.dans le système transporteur de la figure 1 en un point en avant de l'appareil réalisant l'invention et en regardant vers cet appareil;
- figure 4, une vue en élévation fragmentée de la partie de gauche de la figure 1 et agrandie pour montrer les moyens de réglage de l'invention; - figure 5, une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4; - figure 6, une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4; - figure 7, une vue en perspective du moyen de réglage réalisant l'invention; - figure 8, une vue en élévation agrandie de l'ajutage de pulvérisation ou de projection utilisé par l'invention et montré relié à une conduite d'alimentation; - figure 9, une vue en élévation d'une autre section du système transporteur et montrant l'appareil réalisant l'invention installé en association avec lui pour illustrer une autre position d'emploi;
- figure 10 une illustration schématique d'un système d'alimentation en eau Duquel l'appareil dthumidifica., tion de l'invention est relié..
En s'e reportant maintenant aux dessins, on voit illustrés aux figures 1 et 10 deux postes différents installés le Ions d'un transporteur spns fin tel qu'une courroie sans.fin dont la bande supérieure 10 a été représen- tée. En décrivant l'invention, on supposera que ladite bande
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se déplace de gauche, à droite en regardant lesdites figures Bien que cela ne soit pas montrée On peut comprendre que le,,côté gauche du transporteur e'st avantageusement placé près d'un dispositif pour séparer le sable de moulage chaud des châssis de moulage (non montrés)
un tel dis- positif comprenant généralement une.grille ou un treillis vibrant 10 sur.lequel ces.cadres peuvent être décharges en sorte de permettre au sable de moulage seulement de les traverser et de tomber sur la bande 10 pour être -brans- porté plus loin. En association avec un tel dispositif'de séparation, on peut installer un dispositif de barrière de nivellement réglable dans le sens vertical, comprenant un élément planeur qui s'étend transversalement en travers de la bande 10 et dont le Bord.de fond est écarté de la dite bande à une distance prédéterminée. Lorsque le sable chaud tombe sur le transporteur, il est transporté au .delà de le barrière et alors le bord inférieur de la barrière intervient pour niveler le sable à une hauteur prédéterminée.
Une telle barrière est désirable lorsque la hauteur du sable sur la bande transporteuse ne doit pas dépasser une valeur :prédéterminée.
Le sable de moulage chaud est alors transporté à un niveau uniforme vers le nouvel appareil d'hu- midification suivant l'invention que l'on peut associer avec l'un ou les deux postes montrés aux figures 1 et 10.
Ces postes peuvent être prévus individuellement ou en nombre quelconque désiré ou en combinaison le long. de l'étendue du système transporteur. L'un des avantages importants de l'invention peut apparaître en ce que l'ap- pareil d'humidification, réalisent l'invention se prête,à être installé facilement et de manière convenable en
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--- ,-..., ., ..-, '" -. ... association avec ces postes et par suite en un nombre
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quelconque de places le long du système transporteur.
En considérant le poste de la figure 1, on peut voir que celui-ci comprend un châssis ou bâti en forme de boite dressée désignée de façon générale par 11 et constituée d'éléments structurels qui comprennent . une multiplicité de poteaux en cornières 12 dressés, soudés en haut et en bas à des cornières horizontales s'étendant longitudinalement 13 et 14 et à des cornières horizontales s'étendant transversalement 15, 16 et 17 que l'on voit le mieux à la figure 3. Les éléments du bâti peuvent être assemblés convenablement par soudure par des boulons ou par d'autres moyens de fixation convenables. Le poste tout entier avec son équipement associé est soutenu sur un élément de poutre structurel s'étendant longitudina- lement 18. On peut naturellement utiliser une base quelcon- que.
La bande 10 passe à travers le bâti en forme de botte convenablement supportée par des rouleaux à des intervalles espacés pour la soutenir. Des rouleaux fous sont montrés en 20 installés à rotation sur la barre transversale 21, 'Un autre'rouleau de support 22 @ tourillonné sur la chaise 23 en forme d'L attaché à l'organe de support 18 est illustré et le nombre de ces rouleaux peut être variable. Les rouleaux de guidage 24 sont attachés à des organes 12 pôur guider la bande 10 dans son passage horizontal à travers le bâti en forme -de botte, On remarquera que le nombre, remplacement et la construction des rouleaux pour supporter et guider la bande 10 peut varier dans de larges limites.
Le bâti 11 soutient un cylindre écraseur 25 qui comprend ordinairement un tambour cylindrique creux fait d'acier inoxydable lequel est monté sur un arbre de
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support et d'entraînement 26 tourillonné dans les paliers 27 fixés à l'armature transversale 14. La source d'énergie polir commander le cylindre écraseur 25 peut comprendre un moteur électrique ordinaire 28 monté sur la plateforme 29 fixée à la partie supérieure du bâti 11, ou bien.d'autres moyens de rotation indépendants. Ledit moteur comprend un système de réduction à engrenages enfermé dans le carter 30,qui entraîne la poulie 31 reliée à rotation au moyen d'une courroie de transmission 32 à la poulie 33 portée par l'arbre 26 du cylindre écraseur.
La vitesse péri- phérique du cylindre écraseur 25 est choisie de préférence pour être sensiblement la même que la vitesse linéaire de la courroie transporteuse 10. Le fonctionnement du cylindre écraseur est bien connu. Il consiste à répartir et à rendre compact le sable granuleux transporté sur la bande 10 pour en faire une couche uniforme et compacte.
Le cylindre écraseur 25 est soutenu à l'intérieur du bâti 11. Des plateaux ou tôles de parois convenablement enfermées 34 sont prévus, comme on le voit à la figure 3, ,pour empêcher le sable de moulage d'être jeté hors du bâti. Au montant de droite 12 est attaché un carter 35 fait de tôle, ledit carter chevauchant la bande 10 et étant ouvert à sa partie antérieure pour recevoir le sable de moulage après qu'il ait subi l'action du cylindre écraseur 25. Le carter 35 est généralement de forme triangulaire . et il est fermé normalement à'son sommet et possède une porte 36 par laquelle on peut avoir accès à l'intérieur du carter.
Des pans de dimensions réduites 37 attachés de chaque côté du carter 35 coopèrent pour former un passage étroit 38 à travers lequel le sable de,moulage est évacué ¯¯les ¯pans 37 ayant un effet d'entonnoir à l'égard 'du sable qu'ils poussent vers le passage en l'é-
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cartant des bords latéraux de la bande 10.
Bien que le bâti 11 ait été montré comme portant un,\seul cylindre écraseur 25, on comprendra que l'on peut installer dans le bâti plus d'un cylindre écraseur. Egale- . ment, la structure particulière'du cylindre écraseur et la manière de le monter et de l'actionner peut être très variable. La particularité importante est que l'humi- dification et l'écrasement se produisent à peu près en même temps,
L'appareil spécifique montré dans un tel bâti 11 peut également varier et sous ce rapport, on considérera ' la figure 10. Le bâti en forme de botte 40 peut être consi- déré comme de construction sensiblement identique au bâti 11 en ce que celui-ci comprend une structure en forme de botte constituée d'éléments de bâti reliés de façon convena- ble.
Cependant, le bâti 40 est montré comme portant à son intérieur une paire d'agitateurs rotatifs sous forme de couteaux 41 qui comprenent des lames de métal incurvées ou en hélice suspendues au-dessus de la bande 10, Les cou- teaux 41 sontentrainés par un moteur électrique montré en 42,par un appareillage convenable de poulies et de courroies (non montré) à une vitesse angulaire sensiblement supérieu- re à la vitesse linéaire de la bande 10 et en raison de la courbure des lames, le sable est transporté sur la bande 10 en dessous des lames de couteaux se trouve coupé et rendu meuble.
Des plateaux de parois constituant une en- ceinte convenable pour le bâti 40 peuvent être'prévus pour empêcher la dispersion du matériau granulaire pendant son ameublissement,
Après l'action d'agilement des couteaux, le sable est transporté dans le carter 43 qui chevauche la bande à l'extrémité de droitedu bâti 40, pour être soumis à l'écrasement.
Dans ce but, un étage écraseur désigné de façon' générale par 44 'est soutenu à l'intérieur du capter 43
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Le cylindre écraseur 45 de cet étage est entraîné électri- quement par un moteur 46, le cylindre 45 étant monté à bascule sur une barre de support' à bascule 47 suivant les principes exposés dans le brevet canadien n 521.809 accordé le.21 février 1956 à Jules T. Pari si. On considère que la manière de monter l'étage écraseur 44 peut varier, permettant de comprendre aussi une installation à type non basculable-au lieu du cylindre écraseur 45 ou comporter plus d'un seul cylindre écraseur comme illustré.
L'appareil en lui-même tel que décrit jusqu'à présent est bien connu et il comprend des étages d'agita- tion et/ou d'écrasement installés en des points alternant le: long d'une ligne transporteuse dans des fonderies.
D'autres détails de construction peuvent être obtenus du brevet canadien n 521.889 bien que l'on n'ait pas l'inten- tion de limiter l'invention à ces constructions.
Spécifiquement, l'invention réside dans la combinaison d'un appareil d'humidification avec un étage écraseur ou avec un étage mélangeur écraseur combiné pour obtenir les avantages désirables dans le refroidisse-, ment et l'humidification des sables de moulage. L'appareil d'humidification réalisant l'invention comprend un dis- positif de réglage désignée de façon générale par 50 à la figure 7 pour contrôler la projection de liquide de refroidissement tel que de l'eau provenant d'un système d'alimentation désigné en général par 51 à. la figure 9.
Les détails de cet appareillage 50 sont les suivants :
Le dispositif de réglage 50 est attaché au bâti 10 pour faire saillie par rapport à celui-ci ou pour s'étendre vers la gauche comme montré à la figure 1 ou à la figure 10 à l'aide d'un prolongement s'étendant longitudinalement et agencé horizontalement, 53, dont une
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extrémité est fixée au bâti à l'aide de la cornière 16 et des boulons 54 ou par soudure si on le désire. Ltex- trémité opposée du prolongement porte une chaise de montage attachée de façon rigide 56, ladite chaise ayant une oreille saillante 57 qui en fait partie et qvi s'étend vers l'avant de la chaise formant monture.
Un manchon 58 s'étendant verticalement est relié à l'oreille 57 pour faire saillie depuis ses surfaces opposées, ledit manchon ayant un passage fileté dans lequel s'engage une tige filetée 59 d'une manivelle actionnable à la main 60. La rotation de la manivelle 60 a pour conséquence un mouvement axial de la tige dans le manchon par rapport à l'oreille 57.
L'extrémité libre inférieure de la tige 59 est engagée à filet dans un autre manchon fileté intérieu- rement 58' fixé de façon rigide à la plaque allongée 61 qui est alignée axialement avec l'axe du manchon 58.
Le plateau 61 est disposé avec son plan agencé verticale- ment et écarté de la bande 10 et s'étendant longitudinale- ment par rapport à la bande 10. Au bord du bas du plateau 61 est attaché à pivotement le moyen d'actionnement 62 pour contrôler le fonctionnement de l'appareillage d'humidifi- cation.
En se reportant à la figure 7, le moyen d'ac- tionnement 62 peut comme on le voit, comprendre un bras basculant ou une plaque 63 de configuration générale- ment triangulaire ayant la pointe du triangle tronqués pour donner lieu à une extrémité étroite 64 et à une'extrémité large 65. L'extrémité 64 de la plaque 63 est fixée de façon rigide par soudure au manchon 66 qui est monté à rotation sur l'arbre 67 porté dans un palier de la plaque 63 et de la plaque à palier 68. La plaque à palier .68
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est conformée sensiblement en forme d'L en sorte de permet- tre à une de ses branches 69 d'être fixée de manière rigide à une surface de la plaque 63.
L'extrémité plus large 65 est reliée à une cuvette 70 dont la paroi de fond est disposée suivant un angle par rapport 'à la plaque.63.
A une partie médiane de la plaque 63 est fixé un support
72 au bord supérieur duquel est fixée une lame de métal 73 les plans de la lame ou bande 73 et de la paroi 71 da la cuvette étant parallèles. L'extrémité intérieurè de la bande de métal 73 est fixée de manière rigide, par exemple par soudure au manchon 66-comme indiqué en 74. L'extrémité opposée 75 de la bande fait saillie vers l'extérieur du support 72 et possède un trou à travers dans lequel est engagé à filet un boulon 76. L'axe du boulon est perpen- diculaire au plan de là bande 63.
La tête de ce boulon,77, s'étend vers l'extérieur de la surface supérieure de la bande 73 et un écrou de blocage 78 vissé sur la tige du boulon permet de bloquer .celui-ci.en une quelconque d'un certain nombre de positions dans la partie saillante 75.
On verra ainsi que l'ensemble d'actionnement
62 est monté pour avoir un mouvement de pivotement indépen- dant autour'de l'extrémité 64 de ladite plaque 63'et que la cuvette 70,le support 72, la bande 73 et le boulon76 sont déplaçables' en même temps en faisant bloc avec la plaque fixée 61.' D'autre part, l'ensemble d'actionnement et la plaque 61 sont mobiles ensemble verticalement par rapport àu prolongement 53 lorsqu'on fait tourner la ma- nivelle 60, soit pour avander, soit pour retirer, la tige 59 dans les manchons alignés coxaialement 58 et 58'.
La plaque 61 a une extrémité 80 de dimension- réduite qui est maintenue à quelque distance au-dessus de la bande -73-et sur laquelle . est monté un interrupteur électrique 81. L'interrupteur électrique 81 est constitué
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de préférence par un micro-commutateur sensible et il est monté avec son bouton de contact 82 pendant vers la tête 77 du boulon 76 et aligné avec lui en sorte que ledit boulon puisse être touché par la tête 77 dans des conditions prévues pour fermer ledit interrupteur. Le conducteur élec- trique 83 reiie l'interrupteur à une vanne de commande du système d'alimentation 51.
En se reportant à la figure 4, on verra que le dispositif de réglage 50 est installé sur les montants 12 qui se trouvent en face de la direction du mouvement dela bande 10, à savoir de-gauche à droite sur la figure.
Le dispositif de réglage s'étend par conséquent en avant du bâti 11 dans une position propre à intercepter le sa- ble 84 se déplaçant vers le bâti. Comme expliqué plus haut après que le sable 84 a été séparé des châssis de moulage, il est recueillisur la bande 10 et nivela par une barrière de nivellement convenable. Ceci est indiqué par la surface supérieure plane 85 du sable 84 qui est à une distance prédéterminée au-dessus de la bande 10. Avant l'instant où celui-ci est en contact avec le sable 84, le moyen d'actionnement 62 pend librement avec la cuvette
70 disposée dans le trajet du mouvement du sable 84. Lorsque le bord'de tête de la nappe de sable vient en contact avec le moyen d'actionnement, il 'soulève la cuvette 70 en sorte que la paroi de fond 71 de celle-ci vient à reposer sur la surface 85.
La bande 73 est déplacée dans un sens qui l'écarte de la bande 10 et, par conséquent, déplace la tête 77 du boulon 76 pour qu'elle coopère avec le bouton 82 et ferme l'interrupteur 81, 11 sera ainsi visible que tant que la cuvette 70 repose;sur la partie supérieure 85 du sable transporté sur la courroie 10, l'in- terrupteur sera maintenu fermé.
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Gomme la plaque 61 avec le moyen d'actionnement
62 qui y est attaché est déplaçable en un bloc par rapport au .prolongement 53 à l'aide de là manivelle 60 et comme le boulon 76 est réglable par rapport au bouton d'interrup' teur 83, il sera visible que la hauteur du sable 84 peut être modifiée et peut encore réaliser l'actionnement du dispositif de réglage 50. Un ajustement convenable du dispo- sitif de réglage est possible pour réaliser le rapprochement de l'interrupteur 81 du boulon 76 dans certains cas.
Ceci peut être désirable puisque la quantité de sable por- tée par le transporteur peut varier suivant les différentes opérations de moulage. Une considération importante est la vitesse de refroidissement du sable 84 ainsi qu'un refroidis- sement efficace et pénétrant de ce sable et, par consé- quent, il peut être désirable de réaliser les opérations de refroidissement de l'équipement lorsque le sable 84 est à un niveau plus bas sur la bande 10. Sous ce rapport, le moyen d'actionnement peut rester ajusté pour une hauteur de sable plus grande que celle qui est portée lorsque ces quantités réduites de sable ne nécessitent pas l'hu- midification.
La fermeture de l'interrupteur 81 amorce ou 1 {la projection/pulvérisation d'un liquide refroidissant sur le sable 84 pénétrant dans le bâti 11. Le liquide peut être fourni par un système 51 comme montré à la figure 9. La conduite 87 est reliée à une source d'eau sous pression non montrée, ladite conduite.comprenant une multiplicité de robinets ou vannes convenable'- pour contrôler la pres- sion à laquelle l'eau, est distribuée. Une vanne de réglage de pression 88, une vanne de contrôle à solénoides 89 et des vannes d'arrêt 90 sont montrées, l'une desdites vannes'd'arrêt 90 étant installée dans le by-pass 91 monté entre les T de couplage 92 établis dans la conduite 87.
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Le manomètre 93 permet de lire la pression de la conduite
A tel qu'elle est réglée par la vanne 88./1'extrémité libre de.la conduite 87 se trouve un coude 94 auquel est relié un ajutage 95. L'ajutage 95 est agencé dans l'installation soit de la figure 1,soit de la figure 10 en sorte que la projection 96 qui en sort couvre toute la surface du sable 84 transporté entre elles. Comme on le voit à la figure 9, l'ajutage se trouve au-dessus de la ligne centrale longi- tudinale du boulon 10 en sorte que le sable 84 de chaque côté de la ligne centrale sera mouillé par l'aspersion 96. La figure 9 montre aussi le conducteur 83 relié à la vanne à solénoides 89 qui est normalement maintenue fermée.
Ainsi, lorsque l'interrupteur 81 est fermé, la vanne 89 est ouverte pour permettre l'aspersion du sable.84 à partir de l'ajutage 95. Les plaques 86 canalisent le sable en dessous de l'ajutage.'
En se référent aux figures 1 et 4, on verra qu'en association avec le poste d'écrasement illustré, l'ajutage 95 a été relié à l'extrémité d'un tuyau de réduc- tion 96 qui est relié à son extrémité opposée avec le coude 94 qu'on voit à la figure 9. L'ajutage 95 est situé immédiatement derrière les montants 12 à l'extrémité an- térieure du bâti 11. Ainsi,'lorsque le sable 84 élève la cuvette 70 pour fermer l'interrupteur 81, la vanne à solénoi.. des 89 est ouverte.
Le sable 84 passe dans le bâti 11 et la projection.96 provenant de l'ajutage 95 couvre toute la surface supérieure 85 lorsque le sable passe en dessous.
Ainsi, le sable 84 est mouillé et immédiatement après,le sable mouillé est soumis à l'action d'écrasement du rou- leau écraseur 25. L'action combinée d'humidification ou de mouillage de l'aspersion 96 et dr l'écrasement immédia- tement ensuite par le rouleau 25 produit un refroidissement - plus efficace, plus homogène et plus rapide du sable 84.
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Le haut degré de rendement est obtenu en raison de l'ac- tion combinée de la pulvérisation 96 et de l'écrasement et,.il est sensiblement plus grand qu'obtenu simplement en aspergeant de l'eau sur le sable comme c'était la prati- que ordinaire dans cette technique..
L'installation de la figure 10 est du type qui peut être nécessaire pour certains genres de sable, synthétique.' de moulage ce sable étant désigné par 100.
Dans cette installation, le sable 100 est ordinairement préparé pour le moulage en comportant certains liants, etc.., qui sont admis à certains étages avant qu'il arrive au bâti 40. Ce sable nécessite aussi une humidification avant d'être utilisé pour le moulage. Cependant, pn raison de son caractère synthétique, un mouillage conve- nable nécessite que l'eau soit ajoutée avec précautions.
Dans ce cas, l'ajutage 95 peut, comme on le voit, avoir été monté à l'extrémité postérieure du bâti 40 pour pro- jeter l'eau dans le carter 43. Ainsi, le sable 100 agit d'abord sur le dispositif de réglage 50 et le sable 100 est intercepté par les 'couteaux 41 qui cognent dans le sa- ble pour le remuer de manière considérable en vue d'assurer un mélange et une aération convenables. Après l'ac- tion de découpage exercée sur le sable 100 celui-ci sort du bâti 40 dans le carter 43 où il est mouillé par le dispositif d'aspersion 96.
Immédiatement après, il est écrasé au poste d'écrasement 44' Lorsque du sable naturel est transporté par la bande 10, l'ajutage 95 sera installé de préférence à l'extrémité antérieure du bâti 40 pour pulvériser de l'eau sur le sable 100 avant qu'il pénètre dans le bâti 40. La raison de ce changement de position provient de .ce. que-le-sable.naturel contient déjà une cer- taine quantité d'eau et par suite il est désirable .que le
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sable soit mouilla par l'ajutage 95 avant d'être attaque par les couteaux 41.
On remarquera ainsi qu'en raison de la structure nouvelle des moyens de réglage 50 ceux-ci sont capables d'être installés en coopération avec soit un système d'écrasement,soit un système d'agitation sur un transporteur dans des fonderies pour conditionner du sable de moulage.
L'ajutage 95 dont le fonctionnement est contrôlé par le moyen 50, est capable d'être installé sélectivement en l'une quelconque de plusieurs positions pour mouiller dif- férents types de sables transportés par le transporteur.
Ceci permet le mouillage des sables de moulage en associa- tion avec un équipement de conditionnement qui peut immédia- tement écraser ou agiter le sable de moulage. Ainsi, l'invention considère un appareil qui refroidira ou mouille- ra rapidement et efficacement les sables de moulage ou qui peut conditionner les sables en vue de leur utilisation pour le moulage. Dans l'un et l'autre cas, le mouillage du sable peut être réalisé en des endroits. choisis le long du système transporteur pour obtenir les résultats les plus satisfaisants, quel que soit le type ou la quantité de sable utilisés..
En plus, le dispositif de réglage 50 peut être ajusté pour contrôler l'opération de mouillage, lorsque les quantités de sable de moulage transportées sont petites ou grandes, l'ajustement du dispositif 50 étant en relation avec la hauteur du sable sur la bande trans- porteuse. Celle-ci peut être prédéterminée par la barrière de nivellement non montrée,en un endroit de la bande transporteuse 10 en avant du dispositif 50. L'invention facilite un actionnement continu du système transporteur à grande vitesse.
On croit que l'invention a été.décrite avec asaez de détails pour permettre qu'elle soit comprise et
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mise en pratique par les techniciens. Les principes géné- raux de l'invention ont été exposés dans les revendica- tions annexées étant entendu qu'il est désirable que ces revendications soient adaptées le plus favorablement aux progrès de la technique et des sciences auxquelles l'in- vention apporte sa contribution.
REVENDICATIONS.-
1.- En combinaison avec un système transporteur pour le transport de matériaux granulaires ou pulvérulents, un appareil de conditionnement disposé par rapport au transporteur en sorte que les matériaux passent au travers, des moyens d'aspersion ou de projection de liquide compre- nant des moyens de projection à distance dudit transporteur, et immédiatement proches de l'appareil de conditionnement, des moyens de réglage reliés en sorte de contrôler l'opé- ration du moyen d'aspersion enréponse à une hauteur prédé- terminée de matière sur le transporteur, ladite matière pas- sant à travers l'appareil étant soumise à l'action de . l'appareil et des moyens d'aspersion en succession immédia- te.
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The present invention relates generally to an apparatus for moistening granular or pulverulent materials and more particularly, it relates to improvements to apparatus for moistening molding sand of the type used in foundries.
One of the materials used in modern foundry is molding sand which can be natural or synthetic, this sand often comprising ingredients such as binding materials which are homogeneously mixed with it. After the article has been molded, it is desirable to clean and recondition this molding sand for further use. Many problems arise in the treatment of such spent sands, one of the main problems being to satisfactorily cool the hot sands after molding. The frames containing the molded article and the molding sand are discharged onto a separator device such as a screen which allows hot sand to pass through freeing itself from the article and mold debris.
The sand thus separated, however, is too hot to be used and is not of a uniform temperature due to the different distances to the molded article from the points occupied by various parts of the sand during molding. Accordingly, previously used practices of simply sprinkling water on the sands separated from the article were entirely unsuitable for cooling the sand sufficiently and cooling it fast enough to satisfy modern continuous molding techniques.
The apparatus embodying the invention provides means
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Continuous action improved to cool and moisten this spent sand, and is particularly suitable for installations coupled to conveyor systems in foundries.
An important object of the invention is to provide a new and improved apparatus for cooling and humidifying molding sand, comprising a liquid sprinkler or liquid spray system and new control means for controlling. operation of the sprinkler system, said adjustment means being actuated in response to a predetermined height of sand passing over the conveyor. An auxiliary object of the invention is to provide adjustment means which are adjustable to respond to any selected height value of the sand.
Another object of the invention is to provide a novel adjustment device for control means for moistening this molding sand, which due to its construction is capable of being advantageously installed along the conveyor system to allow its Actually or in cooperation with other reconditioning equipment installed with the conveyor, a faster and more efficient cooling of the molding sand is achieved than was heretofore possible.
A highly desirable feature of the invention is to provide such an improved mold sand humidification and cooling apparatus which can be constructed and installed relatively inexpensively, which is easy to maintain and which can be operated. - operate for extended periods of time without requiring frequent repairs and frequent cleaning and which can be installed in conjunction with already existing conveyor systems without imposing undesirable modification or change of these systems.
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Following the invention, there is provided a conditioning apparatus arranged in relation to a conveyor which transports foundry sand or a similar pulverulent material, a spray or projection head, remote from the conveyor and close to 1. ' conditioning apparatus, adjustment means mounted to control the operation of the sprinkler means in response to a predetermined height of the pulverulent material on the conveyor, and wherein said material is subjected to the action of the apparatus and sprinkler means in direct succession
According to the invention, the adjustment means may consist of a member which when in contact with the material which passes under it;
operates. the sprinkling means for sprinkling the material but only provided that the material exceeds a certain height on the conveyor. The invention is further characterized in that a material leveling means can be provided to level the material before it passes under the adjustment means, and the adjustment means can be adjustable for different heights. .
With the aim of facilitating the understanding of the invention, a preferred embodiment thereof has been illustrated in the accompanying drawings) which, when considered with the attached description, make it possible to understand the invention, its mode. construction, assembly and operation and many advantages of the invention.
Referring to the drawings in which the same reference signs are used to indicate, in all the figures of the corresponding and similar parts, there is seen in: Figure 1 an elevational view of a section of a conveyor system along which the recovered molding sand can be transported to moisten it, the apparatus to moisten the sands as produced,
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the invention being installed in association with the 'conveyor system; - Figure 2, a plan view of the installation shown in Figure 1; - Figure 3, a vertical section made in the conveyor system of Figure 1 at a point in front of the device embodying the invention and looking towards this device;
- Figure 4, a fragmentary elevational view of the left part of Figure 1 and enlarged to show the adjustment means of the invention; - Figure 5, a section along line 5-5 of Figure 4; - Figure 6, a section along line 6-6 of Figure 4; - Figure 7, a perspective view of the adjustment means embodying the invention; FIG. 8, an enlarged elevational view of the spray or projection nozzle used by the invention and shown connected to a supply line; FIG. 9, an elevational view of another section of the conveyor system and showing the apparatus embodying the invention installed in association with it to illustrate another position of use;
- Figure 10 a schematic illustration of a water supply system to which the dthumidifica., tion of the invention is connected.
Referring now to the drawings, it is shown in Figures 1 and 10 two different stations installed on a thin spns conveyor such as an endless belt of which the upper belt 10 has been shown. In describing the invention, it will be assumed that said band
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moves left, right looking at said figures Although not shown It can be understood that the left side of the conveyor is advantageously placed near a device for separating hot molding sand from the mold frames (not shown)
such a device generally comprising a vibrating grid or mesh 10 onto which these frames can be discharged so as to allow the molding sand only to pass through them and fall onto the belt 10 for further transportation. far. In conjunction with such a separation device, a vertically adjustable leveling barrier device can be installed, comprising a leveling element which extends transversely across the strip 10 and the bottom edge of which is spaced apart. said strip at a predetermined distance. When the hot sand falls on the conveyor, it is transported past the barrier and then the lower edge of the barrier intervenes to level the sand to a predetermined height.
Such a barrier is desirable when the height of the sand on the conveyor belt should not exceed a predetermined value.
The hot molding sand is then transported at a uniform level to the new humidification apparatus according to the invention which can be combined with one or both of the stations shown in FIGS. 1 and 10.
These stations can be provided individually or in any desired number or in combination along. the extent of the transporter system. One of the important advantages of the invention may appear in that the humidification apparatus embodying the invention lends itself to being easily and conveniently installed in
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---, -...,., ..-, '"-. ... association with these stations and consequently in a number
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any number of places along the conveyor system.
Considering the station of FIG. 1, it can be seen that this comprises a frame or frame in the form of an upright box, generally designated by 11 and made up of structural elements which comprise. a multiplicity of upright angle posts 12, welded at the top and bottom to horizontal angles extending longitudinally 13 and 14 and to horizontal angles extending transversely 15, 16 and 17 which are best seen in the figure 3. The frame elements may be suitably assembled by welding with bolts or other suitable fastening means. The entire station with its associated equipment is supported on a longitudinally extending structural beam member 18. Any base can of course be used.
The strip 10 passes through the boot-shaped frame suitably supported by rollers at spaced intervals to support it. Idler rollers are shown at 20 rotatably installed on crossbar 21, 'Another' support roller 22 @ journaled on the L-shaped chair 23 attached to the support member 18 is shown and the number of such idlers. rollers can be variable. The guide rollers 24 are attached to members 12 to guide the web 10 in its horizontal passage through the boot-shaped frame. It will be appreciated that the number, replacement and construction of the rollers for supporting and guiding the web 10 can be observed. vary within wide limits.
The frame 11 supports a crusher cylinder 25 which ordinarily comprises a hollow cylindrical drum made of stainless steel which is mounted on a crusher shaft.
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support and drive 26 journalled in the bearings 27 attached to the transverse frame 14. The power source for polishing the crusher cylinder 25 may include an ordinary electric motor 28 mounted on the platform 29 attached to the top of the frame 11 , or other independent means of rotation. Said motor comprises a gear reduction system enclosed in the housing 30, which drives the pulley 31 rotatably connected by means of a transmission belt 32 to the pulley 33 carried by the shaft 26 of the crusher cylinder.
The peripheral speed of the crusher roll 25 is preferably chosen to be substantially the same as the linear speed of the conveyor belt 10. The operation of the crusher roll is well known. It consists in distributing and compacting the granular sand transported on the belt 10 to make a uniform and compact layer.
The crusher cylinder 25 is supported within the frame 11. Suitably enclosed wall trays or sheets 34 are provided, as seen in Figure 3, to prevent the molding sand from being thrown out of the frame. Attached to the right upright 12 is a casing 35 made of sheet metal, said casing overlapping the strip 10 and being open at its front to receive the molding sand after it has been subjected to the action of the crushing cylinder 25. The casing 35 is usually triangular in shape. and it is normally closed at its top and has a door 36 through which one can have access to the interior of the housing.
Small sized panels 37 attached to each side of the housing 35 cooperate to form a narrow passage 38 through which the sand of the molding is discharged into the panels 37 having a funnel effect with respect to the sand which 'they push towards the passage in the e-
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off the side edges of the strip 10.
Although the frame 11 has been shown to carry a single crusher cylinder 25, it will be understood that more than one crusher cylinder can be installed in the frame. Equal- . The particular structure of the crushing cylinder and the way it is mounted and operated can vary greatly. The important peculiarity is that wetting and crushing occur at about the same time,
The specific apparatus shown in such a frame 11 may also vary and in this connection one will consider Fig. 10. The boot-shaped frame 40 can be considered to be of substantially identical construction to the frame 11 in that the latter. This comprises a boot-shaped structure made up of suitably connected frame elements.
However, frame 40 is shown to carry within it a pair of rotary agitators in the form of knives 41 which include curved or helical metal blades suspended above web 10. The knives 41 are driven by a blade. electric motor shown at 42, by a suitable apparatus of pulleys and belts (not shown) at an angular speed substantially greater than the linear speed of the strip 10 and due to the curvature of the blades, the sand is transported over the strip 10 below the knife blades is cut and made loose.
Wall trays constituting a suitable enclosure for the frame 40 may be provided to prevent dispersion of the granular material during its loosening.
After the agile action of the knives, the sand is transported into the casing 43 which overlaps the strip at the right end of the frame 40, to be subjected to crushing.
For this purpose, a crushing stage designated 'generally by 44' is supported within the collector 43.
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The crusher cylinder 45 of this stage is electrically driven by a motor 46, the cylinder 45 being tiltably mounted on a tilting support bar 47 following the principles set forth in Canadian Patent No. 521,809 issued February 21, 1956 to Jules T. Bet yes. It is believed that the manner of mounting the crusher stage 44 can vary, allowing also to include a non-tilting type installation - instead of the crusher cylinder 45 or having more than a single crusher cylinder as illustrated.
The apparatus itself as heretofore described is well known and comprises stirring and / or crushing stages installed at alternating points along a conveyor line in foundries.
Further details of construction can be obtained from Canadian Patent No. 521,889 although it is not intended to limit the invention to such constructions.
Specifically, the invention resides in the combination of a humidifying apparatus with a crushing stage or with a combined crushing mixer stage to obtain the desirable advantages in cooling and humidifying molding sands. The humidification apparatus embodying the invention comprises an adjustment device generally designated 50 in Figure 7 for controlling the spraying of coolant such as water from a designated supply system. in general by 51 to. figure 9.
The details of this apparatus 50 are as follows:
The adjuster 50 is attached to the frame 10 to protrude therefrom or to extend to the left as shown in Figure 1 or Figure 10 by means of a longitudinally extending extension. and arranged horizontally, 53, one of which
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end is fixed to the frame using angle bar 16 and bolts 54 or by welding if desired. The opposite end of the extension carries a rigidly attached mounting chair 56, said chair having a protruding ear 57 forming part of it and extending forwardly of the mounting chair.
A vertically extending sleeve 58 is connected to lug 57 to protrude from its opposing surfaces, said sleeve having a threaded passage into which engages a threaded rod 59 of a hand operable crank 60. The rotation of the crank 60 results in an axial movement of the rod in the sleeve relative to the lug 57.
The lower free end of rod 59 is threadedly engaged in another internally threaded sleeve 58 'rigidly attached to elongate plate 61 which is axially aligned with the axis of sleeve 58.
The plate 61 is disposed with its plane arranged vertically and spaced from the strip 10 and extending longitudinally of the strip 10. At the bottom edge of the plate 61 is pivotally attached the actuating means 62 for check the operation of the humidification equipment.
Referring to Figure 7, the actuator 62 may as seen, comprise a rocking arm or a plate 63 of generally triangular configuration having the point of the triangle truncated to give a narrow end 64. and a wide end 65. The end 64 of the plate 63 is rigidly welded to the sleeve 66 which is rotatably mounted on the shaft 67 carried in a bearing of the plate 63 and the bearing plate. 68. The bearing plate .68
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is substantially L-shaped so as to allow one of its branches 69 to be rigidly fixed to a surface of the plate 63.
The wider end 65 is connected to a bowl 70, the bottom wall of which is disposed at an angle to the plate. 63.
To a middle part of the plate 63 is fixed a support
72 to the upper edge of which is fixed a metal strip 73, the planes of the strip or strip 73 and of the wall 71 of the bowl being parallel. The inner end of the metal strip 73 is rigidly attached, for example by welding to the sleeve 66-as indicated at 74. The opposite end 75 of the strip protrudes outward from the holder 72 and has a hole through which a bolt 76 is threaded. The axis of the bolt is perpendicular to the plane of the strip 63.
The head of this bolt, 77, extends outward from the top surface of the strip 73, and a locking nut 78 threaded onto the shank of the bolt secures the bolt in any one of a number. number of positions in the protruding part 75.
It will thus be seen that the actuation assembly
62 is mounted to have independent pivoting movement around the end 64 of said plate 63 'and that the cup 70, the support 72, the band 73 and the bolt 76 are movable at the same time integrating with the fixed plate 61. ' On the other hand, the actuator assembly and the plate 61 are movable together vertically with respect to the extension 53 when the lever 60 is rotated, either to advance or to withdraw, the rod 59 in the aligned sleeves. coxially 58 and 58 '.
Plate 61 has a reduced size end 80 which is held some distance above the web -73- and over which. is mounted an electric switch 81. The electric switch 81 is formed
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preferably by a sensitive microswitch and it is mounted with its contact button 82 hanging towards the head 77 of the bolt 76 and aligned with it so that said bolt can be touched by the head 77 under conditions intended to close said switch . Electrical conductor 83 connects the switch to a power system control valve 51.
Referring to Figure 4, it will be seen that the adjuster 50 is installed on the uprights 12 which face the direction of movement of the web 10, namely from left to right in the figure.
The adjustment device therefore extends in front of the frame 11 in a position suitable for intercepting the sand 84 moving towards the frame. As explained above after the sand 84 has been separated from the mold frames, it is collected on the belt 10 and leveled by a suitable leveling barrier. This is indicated by the flat upper surface 85 of the sand 84 which is a predetermined distance above the strip 10. Prior to the instant when this contacts the sand 84, the actuator 62 hangs freely. with the bowl
70 disposed in the path of movement of sand 84. When the leading edge of the sand sheet comes into contact with the actuating means, it lifts the bowl 70 so that the bottom wall 71 thereof comes to rest on the surface 85.
The strip 73 is moved in a direction away from the strip 10 and, therefore, moves the head 77 of the bolt 76 so that it cooperates with the button 82 and closes the switch 81, 11 will thus be visible that as long as that the bowl 70 rests, on the upper part 85 of the sand transported on the belt 10, the switch will be kept closed.
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Erase the plate 61 with the actuating means
62 attached thereto is movable as a block relative to the extension 53 by means of the crank 60 and since the bolt 76 is adjustable relative to the switch button 83 it will be visible that the height of the sand 84 may be varied and may still effect actuation of adjuster 50. Proper adjustment of adjuster is possible to bring switch 81 closer to bolt 76 in some cases.
This may be desirable since the amount of sand carried by the conveyor may vary with different molding operations. An important consideration is the rate of cooling of the sand 84 as well as an efficient and penetrating cooling of that sand and, therefore, it may be desirable to perform the equipment cooling operations when the sand 84 is. at a lower level on strip 10. In this regard, the actuating means may remain adjusted for a height of sand greater than that carried when these reduced amounts of sand do not require humidification.
The closing of the switch 81 initiates or 1 {the projection / spraying of a cooling liquid onto the sand 84 entering the frame 11. The liquid can be supplied by a system 51 as shown in figure 9. The pipe 87 is connected to a source of pressurized water, not shown, said line comprising a multiplicity of taps or valves suitable for controlling the pressure to which the water is distributed. A pressure control valve 88, a solenoid control valve 89, and shut-off valves 90 are shown, one of said shut-off valves 90 being installed in bypass 91 mounted between the coupling T's 92 established in conduct 87.
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The manometer 93 is used to read the pressure in the pipe
As regulated by the valve 88./1'exfree end of the pipe 87 is an elbow 94 to which is connected a nozzle 95. The nozzle 95 is arranged in the installation either of Figure 1, or of FIG. 10 so that the projection 96 which emerges from it covers the entire surface of the sand 84 transported between them. As seen in Figure 9, the nozzle is located above the longitudinal center line of bolt 10 so that the sand 84 on either side of the center line will be wetted by the spray 96. Figure 9 also shows conductor 83 connected to solenoid valve 89 which is normally kept closed.
Thus, when switch 81 is closed, valve 89 is opened to allow sprinkling of sand 84 from nozzle 95. Plates 86 channel the sand below the nozzle.
Referring to Figures 1 and 4, it will be seen that in association with the crushing station illustrated, the nozzle 95 has been connected to the end of a reduction pipe 96 which is connected at its opposite end. with the elbow 94 shown in Figure 9. The nozzle 95 is located immediately behind the posts 12 at the front end of the frame 11. Thus, when the sand 84 lifts the bowl 70 to close the switch 81, the solenoid valve of the 89 is open.
The sand 84 passes into the frame 11 and the projection 96 from the nozzle 95 covers the entire upper surface 85 as the sand passes below.
Thus, the sand 84 is wetted and immediately thereafter the wet sand is subjected to the crushing action of the crushing roller 25. The combined action of humidifying or wetting the spray 96 and the crushing dr. immediately thereafter by roller 25 produces cooling - more efficient, more uniform and faster of sand 84.
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The high degree of efficiency is obtained by the combined action of the spray 96 and the crushing and, it is considerably greater than obtained by simply sprinkling water on the sand as it was. ordinary practice in this art.
The installation of Figure 10 is of the type which may be required for certain kinds of synthetic sand. of molding this sand being designated by 100.
In this installation, the sand 100 is ordinarily prepared for molding by including certain binders, etc., which are admitted to certain floors before it reaches the frame 40. This sand also requires humidification before being used for the molding. molding. However, because of its synthetic character, proper wetting requires careful addition of water.
In this case, the nozzle 95 may, as can be seen, have been mounted at the rear end of the frame 40 in order to project the water into the casing 43. Thus, the sand 100 first acts on the device. setting 50 and sand 100 is intercepted by the knives 41 which bang into the sand to stir it considerably to ensure proper mixing and aeration. After the cutting action exerted on the sand 100, the latter comes out of the frame 40 into the casing 43 where it is wetted by the sprinkling device 96.
Immediately afterwards, it is crushed at the crushing station 44 'When natural sand is transported by the belt 10, the nozzle 95 will preferably be installed at the front end of the frame 40 to spray water on the sand 100 before it enters the frame 40. The reason for this change in position comes from .ce. that-the-natural-sand already contains a certain quantity of water and therefore it is desirable that the
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sand is wetted by the nozzle 95 before being attacked by the knives 41.
It will thus be noted that due to the new structure of the adjustment means 50 these are capable of being installed in cooperation with either a crushing system or an agitation system on a conveyor in foundries to condition molding sand.
The nozzle 95, the operation of which is controlled by the means 50, is capable of being selectively installed in any of several positions to wet various types of sand carried by the conveyor.
This allows the wetting of the molding sands in conjunction with conditioning equipment which can immediately crush or agitate the molding sand. Thus, the invention contemplates an apparatus which will quickly and efficiently cool or wet mold sands or which can condition the sands for use in molding. In either case, the wetting of the sand can be carried out in places. chosen along the conveyor system to obtain the most satisfactory results, regardless of the type or amount of sand used.
In addition, the adjustment device 50 can be adjusted to control the wetting operation, when the amounts of molding sand conveyed are small or large, the adjustment of the device 50 being in relation to the height of the sand on the conveyor belt. - carrier. This can be predetermined by the leveling barrier, not shown, at a location on the conveyor belt 10 in front of the device 50. The invention facilitates continuous operation of the conveyor system at high speed.
It is believed that the invention has been described in detail to enable it to be understood and
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put into practice by technicians. The general principles of the invention have been set out in the appended claims with the understanding that it is desirable that these claims be adapted most favorably to the progress of the technique and the sciences to which the invention contributes. .
CLAIMS.-
1.- In combination with a conveyor system for the transport of granular or powdery materials, a conditioning apparatus arranged in relation to the conveyor so that the materials pass through, means of spraying or spraying liquid comprising projection means at a distance from said conveyor, and immediately close to the conditioning apparatus, adjustment means connected so as to control the operation of the sprinkling means in response to a predetermined height of material on the conveyor, said material passing through the apparatus being subjected to the action of. the apparatus and sprinkler means in immediate succession.