Dispositif mélangeur pour mélanger deux ou un plus grand
nombre de matériaux différents.
Un procédé de fabrication de moules de
fonderie consiste à utiliser un mélange à prise rapide de
sable, de résine et d'un catalyseur. Ces matériaux sont
maintenus séparés jusqu'à ce que l'on doive préparer un
moule; à ce moment les trois matériaux doivent être
mélangés et le mélange est introduit dans une machine de
moulage. Afin d'obtenir des moules de la résistance désirée, le sable, la résine et le catalyseur doivent être
mélangés rapidement, intimement et complètement, en raison
de la rapidité de prise inhérente au mélange.
Un but de l'invention est la construction
d'un mélangeur pour mélanger deux ou un plus grand nombre de matériaux différents, trois de préférence, qui soit capable de fournir un mélange ayant les caractéristiques désirées.
Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'un mélangeur ayant un arbre rotatif auquel sont attachés des disques dans chacun desquels on introduit un matériau; ces disques sont logés dans un carter qui est aussi attaché à l'arbre rotatif et est ouvert à une extrémité.
Il est possible d'entourer les disques d'un carter qui prend la forme d'un organe tronconique inversé ouvert, soit à l'extrémité supérieure, soit à l'extrémité inférieure.
Ces caractéristiques et détails de l'invention, ainsi que d'autres, ressortiront de la description suivante, faite en se reportant aux dessins annexés, où :
la figure 1 est une coupe transversale dans le dispositif mélangeur construit selon l'invention; la figure 2 est une vue suivant les lignes 2-2 de la figure 1, et la figure 3 est une coupe transversale dans une seconde forme de réalisation d'un dispositif mélangeur construit conformément à l'invention.
En considérant la figure 1, on voit que le numéro 10 désigne l'ensemble d'un dispositif mélangeur. Un organe tronconique 12 est entraîné en rotation par un moteur 14, à l'intervention d'un arbre creux 16. L'organe rotatif est entouré d'un carter fixe 18. Trois disques
20, 22 et 24, espacés verticalement, sont fixés à l'arbre
16 avec lequel ils tournent. Des tuyaux 26, 28 et 30 descendent dans l'arbre 16 et se terminent chacun en un point situé légèrement au-dessus de l'un des disques 20,
22 et 24.
<EMI ID=1.1> quantité dosée de sable, par des ouvertures 32 de dimensions réduites qui garantissent une distribution uniforme du sable sur le disque, selon un arc de 360[deg.]. Le tuyau
28 amène une quantité mesurée de résine au disque 22, par des ouvertures 34 de dimensions réduites, et le tuyau 30 introduit une quantité dosée de catalyseur dans le disque
24, par des ouvertures 36 de dimensions réduites. Le carter fixe 18 présente une ouverture de sortie inférieure
38 par laquelle les matériaux mélangés sont évacués sous l'action de la gravité.
On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif mélangeur de la figure 1. Une quantité dosée de sable est introduite dans le disque 20 par le tuyau 16. La force centrifuge propulse le sable vers l'extérieur, contre la surface intérieure de l'organe 12 en rotation. Le sable descend en une mince couche le long de la paroi intérieure de l'organe 12, devant le disque 22 où il est soumis à une fine pulvérisation de résine, amenée en quantité mesurée par le tuyau 28 sur ce disque. Le sable maintenant imprégné de résine continue à glisser vers le bas, le long de la paroi intérieure de l'organe 12, devant le disque 24, où il est soumis à une pulvérisation fine et uniforme de catalyseur qui est amené en quantité dosée par le tuyau 30 sur ce disque.
Selon l'angle d'inclinaison de la paroi et la vitesse de rotation de l'organe 12, les matériaux se déplacent vers le bord inférieur de l'organe 18, à une vitesse donnée, et en raison du frottement sur la surface intérieure, ils se mélangent et s'entremêlent. On peut prévoir des barrages ou des rugosités sur la surface intérieure de l'organe 18, pour augmenter le contact de friction entre ce dernier et les matériaux. Une surface préférable, illustrée dans la figure 2, porte un certain nombre de saillies 40 en forme de losanges. Cette �orme augmente la force centrifuge en même temps qu'elle provoque une division et un nouveau mélange du matériau dans le canal 42 entre les losanges 40 surélevés.
Les matériaux intimement mélangés sont projetés du bord inférieur de l'organe 18, ce qui détermine un mélange final accompagné d'un cisaillement quand il heurte le carter fixe; ce mélange descend ensuite par gravité le long de la paroi inclinée du carter fixe 18, vers l'ouverture 38.
En se reportant maintenant à la figure 3 on voit que celle-ci illustre une variante 50 du dispositif mélangeur. Un organe tronconique 52 est entraîné rotativement par le moteur 50 au moyen d'un arbre creux 56.
L'organe 52 est entouré d'un carter fixe 58. Trois disques
60, 62 et 64, espacés verticalement, sont attachés à l'arbre 56 qui les entraîne en rotation. Les tuyaux 66,
68 et 70 descendant dans l'arbre 56 se terminent chacun en un point situé légèrement au-dessus de l'un des trois disques 60, 62 et 64.
Le tuyau 66 amène sur le disque 60 une quantité dosée de sable. Ce sable passe par des ouvertures
61 de dimensions limitées et est projeté vers l'extérieur par la force centrifuge; les ouvertures 61 de dimensions réduites garantissent une distribution uniforme de sable sur un arc de 360[deg.]. Le tuyau 68 introduit une quantité dosée de résine dans le disque 62, par les ouvertures 63 de dimensions réduites et le tuyau 70 amène une quantité mesurée de catalyseur au disque 64 par les ouvertures 65
<EMI ID=2.1>
seur sont projetés vers l'extérieur, sur la paroi intérieure de l'organe 52 en rotation. La vitesse de rotation
52, qui est par exemple-de 1.500 tours par minute est
-telle que sous l'action de la force centrifuge, les matéMaux se déplacent vers l'extérieur et vers le haut pour sortir par l'extrémité supérieure ouverte 72 de l'organe <EMI ID=3.1> à l'arbre 56 de manière à tourner avec celui-ci. Un cer-
<EMI ID=4.1>
à la plaque 82, sont positionnées à étroite proximité des parois supérieure et latérale du carter fixe 58; ces pales ont une inclinaison telle qu'elles propulsent le mélange de sable vers le bas, en direction de la sortie
44. Comme la plaque 82 est entraînée en rotation, la force centrifuge empêche toute accumulation du mélange visqueux, collant, de sable, de résine et de catalyseur qui arrive au contact de la plaque. De même, les pales 84 nettoyent continuellement la partie supérieure extérieure ainsi que la paroi latérale supérieure du carter fixe 58.
La dimension de l'ouverture annulaire supérieure 72, entre l'organe 52 et la plaque de couverture
82, peut être ajustée au moyen des écrous 88 et 90 qui attachent l'organe 52 à l'arbre 56. En vissant l'écrou
88 vers le haut ou vers le bas sur le boulon 86, avant de serrer l'écrou 90, l'organe 52 peut être rapproché ou écarté de la plaque de couverture 82. L'ouverture 72 devrait être réglée de telle façon que la quantité de matériaux mélangés quittant l'organe 52 soit juste légèrement inférieure à la quantité de matériau introduite dans celui-ci. Il y aura donc ainsi une petite accumulation de matériau fermant l'ouverture 72 pendant l'opération de mélange.
Ceci offre deux avantages, Tout d'abord, la quantité de sable, de poussière et de brouillard de liquide autour du mélange est réduite à un minimum; en second lieu, il en résulte une certaine action de cisaillement et de mélange intime du sable, de la résine et du catalyseur juste avant que le mélange sorte de l'organe rotatif 52 par l'ouverture annulaire 72. Le matériau mélangé passant dans cette ouverture sort du carter fixe
58 sous l'action de la gravité, par l'ouverture inférieure 74.
II.
Après qu'une charge de matériau a été mélangée dans le mélangeur 50, les vannes 76, 78 et 60 prévues dans les tuyaux 66, 68 et 70 sont fermées par des solénoïdes 100, 102 et 104, respectivement. Les vannes
sont installées tout au fond de la sortie du tuyau, afin d'empêcher les matériaux de tomber goutte à goutte après qu'une charge a été mélangée. Le catalyseur et la résine deviennent collants quand ils sont exposés à l'atmosphère
et des dépôts s'accumuleraient sur les disques si des gouttelettes tombaient sur ceux-ci après chaque opération
de mélange.
Comme la plus forte usure du mélangeur se produira sur la paroi intérieure de l'organe tronconique
52, où le sable est projeté et se déplace vers le haut et vers l'extérieur en travers de celle-ci, on emploie un revêtement plastique interchangeable 92 qui se met en
place en s'ajustant facilement au-dessus du bord supérieur de l'organe 52. Le carter fixe 58 contient aussi un garnissage amovible 94 en un matériau flexible tel que le caoutchouc. Comme indiqué précédemment, le mélange est collant et un opérateur peut éventuellement secouer le garnissage 94 pour en éliminer les dépôts s'accumulant
sur la paroi. L'accès à l'intérieur du carter fixe 58 s'obtient en retirant les écrous et les boulons 96 de manière à pouvoir enlever la partie inférieure du carter.
Le revêtement 92 en plastique peut alors être remplacé en desserrant les écrous 90 et en enlevant l'organe 52. Il
est évident que certaines des caractéristiques illustrées dans la figure 3 et décrites ici pourraient aussi s'appliquer avec avantage dans la forme de réalisation de la figure 1, comme par exemple le revêtement 94 en caoutchouc et les soupapes dans les tuyaux.d'alimentation.
<EMI ID=5.1>
REVENDICATIONS
1. Mélangeur pour deux ou, de préférence, trois matériaux différents, caractérisé par le fait qu'à un arbre rotatif (56), sont attaches des disques (60, 62,
64 ou 20, 22, 24, respectivement), dans chacun desquels est introduit un matériau, et par le fait que les disques sont logés dans un carter (tambour 52) attaché aussi à l'arbre (56) et ouvert d'un côté.
Mixing device for mixing two or one larger
number of different materials.
A mold making process from
foundry consists of using a fast-setting mixture of
sand, resin and a catalyst. These materials are
kept separate until a
mold; at this time the three materials must be
mixed and the mixture is introduced into a
molding. In order to obtain molds of the desired strength, the sand, resin and catalyst must be
mixed quickly, intimately and completely, due to
the speed of setting inherent in the mixture.
An object of the invention is the construction
a mixer for mixing two or more different materials, preferably three, which is capable of providing a mixture having the desired characteristics.
According to the invention, this object is achieved by means of a mixer having a rotary shaft to which are attached disks in each of which a material is introduced; these discs are housed in a housing which is also attached to the rotating shaft and is open at one end.
It is possible to surround the discs with a casing which takes the form of an inverted frustoconical member open, either at the upper end or at the lower end.
These characteristics and details of the invention, as well as others, will emerge from the following description, made with reference to the accompanying drawings, where:
Figure 1 is a cross section through the mixing device constructed according to the invention; Figure 2 is a view taken along lines 2-2 of Figure 1, and Figure 3 is a cross section in a second embodiment of a mixing device constructed in accordance with the invention.
Considering FIG. 1, it can be seen that the number 10 designates the whole of a mixing device. A frustoconical member 12 is driven in rotation by a motor 14, using a hollow shaft 16. The rotary member is surrounded by a fixed casing 18. Three discs
20, 22 and 24, spaced vertically, are attached to the shaft
16 with which they rotate. Pipes 26, 28 and 30 descend into the shaft 16 and each end at a point located slightly above one of the discs 20,
22 and 24.
<EMI ID = 1.1> metered quantity of sand, through openings 32 of reduced dimensions which guarantee a uniform distribution of the sand on the disc, according to an arc of 360 [deg.]. The pipe
28 brings a measured quantity of resin to the disc 22, through openings 34 of reduced dimensions, and the pipe 30 introduces a measured quantity of catalyst into the disc
24, by openings 36 of reduced dimensions. The fixed housing 18 has a lower outlet opening
38 by which the mixed materials are evacuated under the action of gravity.
The operation of the mixing device of FIG. 1 will now be described. A metered quantity of sand is introduced into the disc 20 through the pipe 16. The centrifugal force propels the sand outwards, against the inner surface of the member 12 at the same time. rotation. The sand descends in a thin layer along the inner wall of the member 12, in front of the disc 22 where it is subjected to a fine spray of resin, supplied in a quantity measured by the pipe 28 on this disc. The sand now impregnated with resin continues to slide downwards, along the inner wall of the member 12, in front of the disc 24, where it is subjected to a fine and uniform spray of catalyst which is supplied in a metered quantity by the pipe 30 on this disc.
Depending on the angle of inclination of the wall and the speed of rotation of the member 12, the materials move towards the lower edge of the member 18, at a given speed, and due to the friction on the inner surface, they mix and intermingle. Dams or roughness can be provided on the inner surface of member 18, to increase the frictional contact between the latter and the materials. A preferable surface, illustrated in Figure 2, carries a number of diamond shaped protrusions 40. This elm increases the centrifugal force at the same time as it causes a division and re-mixing of the material in the channel 42 between the raised diamonds 40.
The intimately mixed materials are projected from the lower edge of the member 18, which determines a final mixture accompanied by shearing when it strikes the fixed housing; this mixture then descends by gravity along the inclined wall of the fixed casing 18, towards the opening 38.
Referring now to FIG. 3, it can be seen that the latter illustrates a variant 50 of the mixing device. A frustoconical member 52 is rotatably driven by the motor 50 by means of a hollow shaft 56.
The member 52 is surrounded by a fixed casing 58. Three discs
60, 62 and 64, spaced vertically, are attached to the shaft 56 which drives them in rotation. Pipes 66,
68 and 70 descending into shaft 56 each terminate at a point slightly above one of the three discs 60, 62 and 64.
The pipe 66 brings on the disc 60 a metered quantity of sand. This sand goes through openings
61 of limited dimensions and is thrown outwards by centrifugal force; the openings 61 of reduced dimensions guarantee a uniform distribution of sand over an arc of 360 [deg.]. The pipe 68 introduces a metered quantity of resin into the disc 62, through the openings 63 of reduced dimensions and the pipe 70 brings a measured quantity of catalyst to the disc 64 through the openings 65
<EMI ID = 2.1>
seur are projected outwards, onto the inner wall of the rotating member 52. Rotational speed
52, which is for example 1,500 revolutions per minute is
-such as under the action of centrifugal force, the material moves outwards and upwards to exit through the open upper end 72 of the member <EMI ID = 3.1> at the shaft 56 so to turn with this one. A certain
<EMI ID = 4.1>
to the plate 82, are positioned in close proximity to the top and side walls of the fixed housing 58; these blades have an inclination such that they propel the sand mixture downwards, towards the exit
44. As the plate 82 is rotated, the centrifugal force prevents any build-up of the viscous, sticky mixture of sand, resin and catalyst which comes into contact with the plate. Likewise, the blades 84 continuously clean the outer upper part as well as the upper side wall of the fixed housing 58.
The dimension of the upper annular opening 72, between the member 52 and the cover plate
82, can be adjusted by means of the nuts 88 and 90 which attach the member 52 to the shaft 56. By screwing the nut
88 up or down on bolt 86, before tightening nut 90, member 52 can be moved closer or further away from cover plate 82. Opening 72 should be adjusted such that the amount of mixed material leaving member 52 is just slightly less than the amount of material introduced into it. There will thus thus be a small build-up of material closing the opening 72 during the mixing operation.
This offers two advantages, First, the amount of sand, dust and liquid mist around the mixture is reduced to a minimum; second, some shearing action and intimate mixing of the sand, resin and catalyst results just before the mixture exits the rotary member 52 through the annular opening 72. The mixed material passes through this. opening comes out of the fixed housing
58 under the action of gravity, through the lower opening 74.
II.
After a charge of material has been mixed in mixer 50, valves 76, 78 and 60 provided in pipes 66, 68 and 70 are closed by solenoids 100, 102 and 104, respectively. Valves
are installed at the very bottom of the pipe outlet, in order to prevent material from dripping after a charge has been mixed. Catalyst and resin become sticky when exposed to the atmosphere
and deposits would accumulate on the discs if droplets fell on them after each operation
mixture.
As the greatest wear of the mixer will occur on the inner wall of the frustoconical member
52, where the sand is thrown and moves up and out across it, an interchangeable plastic coating 92 is used which comes into place.
easily fitted over the top edge of member 52. Stationary housing 58 also contains removable liner 94 of a flexible material such as rubber. As indicated above, the mixture is sticky and an operator can optionally shake the lining 94 to remove the deposits accumulating therefrom.
on the wall. Access to the interior of the fixed housing 58 is obtained by removing the nuts and bolts 96 so as to be able to remove the lower part of the housing.
The plastic coating 92 can then be replaced by loosening the nuts 90 and removing the member 52. It
It is evident that some of the features illustrated in figure 3 and described here could also be applied with advantage in the embodiment of figure 1, such as for example the rubber coating 94 and the valves in the supply pipes.
<EMI ID = 5.1>
CLAIMS
1. Mixer for two or, preferably, three different materials, characterized in that to a rotating shaft (56), are attached discs (60, 62,
64 or 20, 22, 24, respectively), in each of which is introduced a material, and by the fact that the discs are housed in a housing (drum 52) also attached to the shaft (56) and open on one side .