BR112017008058B1

BR112017008058B1 - Dispositivo para reprocessamento e refrigeração de areia de moldar de fundição

Info

Publication number: BR112017008058B1
Application number: BR112017008058-3A
Authority: BR
Inventors: Andreas Seiler; Feng Li; Stefan Gerl; Paul Eirich
Original assignee: Maschinenfabrik Gustav Eirich Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2022-05-24
Also published as: US10464033B2; WO2016083270A1; EP3223934A1; CA2964048C; CN107000035A; TW201618872A; PL3223934T3; SI3223934T1; CN107000035B; RU2675559C2; CA2964048A1; CN204770462U; EP3223934B1; MX2017005854A; TWI653109B; PT3223934T; BR112017008058A2; JP6648122B2; RU2017113735A3; DE102014117509A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo (1) para reprocessa-mento e refrigeração de areia de moldar de fundição, com um recipiente de mistura (2) e uma ferramenta de mistura rotativa em torno de um eixo de acionamento (4), sendo que uma alimentação de ar está prevista para a alimentação de ar ao interior do recipiente. Para pôr à disposição um dispositivo aperfeiçoado, com o qual é obtida uma camada turbulenta mais uniforme, se possível, sobre toda a seção transversal do recipiente de mistura, apresenta, além disso, a proporção, que deve reduzir as partículas de sólidos arrastadas com a corrente de gás, é proposto de acordo com a invenção, que a ferramenta de mistura apresente pelo menos duas aletas de mistura (8), distanciadas uma da outra em direção vertical, e pelo menos uma aleta de mistura apresenta uma lâmina de misturador com uma superfície inclinada em relação à horizontal.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para refrigeração de cargas de partículas quentes, particularmente, de areia de moldar de fundição.

[002] Areia de moldar de fundição usada pode ser reutilizada, quando a areia de moldar é reprocessada. Para esse fim, é necessário refrigerar a areia usada.

[003] Esse dispositivo é conhecido, por exemplo, do documento DE 1 508 698. O dispositivo ali descrito consiste em um recipiente de mistura e dois eixos de acionamento dispostos verticalmente para uma ferramenta de mistura. A areia de moldar de fundição a ser refrigerada é introduzida em um lado no recipiente de mistura e retirada no outro lado. Enquanto a areia de fundição a ser refrigerada passa pelo dispositivo, a areia de fundição é misturada com ajuda das ferramentas de mistura. Adicionalmente, o recipiente de mistura apresenta diretamente no fundo do recipiente na parede do recipiente uma abertura para alimentação de ar.

[004] Com esse dispositivo procura-se gerar uma camada turbulenta, permeada por ar, pulverizada com água, reforçada mecanicamente, para refrigerar a areia de fundição aquecida pelo processo de fundição precedente para até 150°C, para a temperatura de uso de cerca de 45C, por refrigeração por evaporação.

[005] O recipiente de mistura está integrado em um chassi de máqui8na. O recipiente de mistura em si apresenta duas seções poligonais, que se interpenetram reciprocamente. No centro de cada uma das seções está disposta uma ferramenta de mistura rotativa correspondente. As aletas de mistura instaladas no eixo apresentam, tipicamente, pás em forma de placa, que são movidas em suportes dispostos verticalmente por braços de suporte rotativos, que se estendem radialmente. As pás em forma de placa obtêm um efeito apenas sobre uma via em anel circular limitada, substancialmente, localmente, em torno da pá, com pequena extensão. No dispositivo descrito no documento DE 1 508 698 as duas seções se interpenetram, de modo que no comando das duas ferramentas de mistura é preciso observar que as duas não colidam uma com a outra, o que torna necessário um controle de movimento sintonizado.

[006] Particularmente, quando quantidades muito grandes de areia de moldar de fundição devem ser refrigeradas com o dispositivo e, portanto o diâmetro do recipiente é formado de modo correspondentemente grande, consegue-se apenas uma refrigeração irregular com os dispositivos conhecidos, o que limita nitidamente a qualidade da areia de moldar de fundição a ser reutilizada. Uma qualidade de areia de moldar aperfeiçoada pode dar-se pelo uso de misturas a vácuo, mas que são relativamente caros.

[007] Nos dispositivos econômicos, tais como são mostrados no documento DE 1 508 698, o ar de refrigeração introduzido na borda sopra apenas na vizinhança imediata das aberturas de entrada para liberar os canais de corrente pela camada de área e desvia-se sobre um caminho relativamente curto para cima, sem satisfazer a tarefa efetiva da fluidificação uniforme da carga e refrigeração com alta eficiência. O centro do material de mistura no centro do recipiente nem mesmo é atingido pelo ar, uma vez que o mesmo só entra em contato com o ar com o ar que está correndo para fora e para cima com uma via em foram de anel circular externa na proximidade imediata das aberturas de entrada de ar. Devido à resistência à corrente consideravelmente mais alta da carga em direção radial ao eixo do misturador, o ar corre, depois da saída da abertura em forma de fenda e seguindo a menor perda de pressão, verticalmente para cima. No centro do recipiente de mistura a areia só é ligeiramente misturada pelas pás rotativas, devido à velocidade periférica pequena predominante, e diferenças de velocidade e pela inclinação das pás apontada para fora é comprimida lentamente radialmente para fora, para transportar a mesma à zona de refrigeração.

[008] Em consequência das diferenças de velocidade, o tempo de permanência do material de mistura também apresenta grandes diferenças entre o material que se encontra no centro do recipiente e no perímetro externo. No caso pior, o material de mistura o material de mistura atravessa da abertura de alimentação, que se encontra sobre o eixo central para a abertura de esvaziamento oposta na região dos eixos de acionamento, o refrigerador, sem contato significativo com o ar de refrigeração alimentado. Além disso, pelos canais de corrente verticais formados localmente na região de parede são observadas velocidades de saída muito altas da camada de material de mistura, que devido à alta velocidade e flutuação da corrente arrastam uma grande quantidade de partículas de sólidos.

[009] Portanto, já está descrito no documento DE 199 25 720 remover o ar de refrigeração através de uma abertura no acessório de carcaça disposta, em geral, centralmente, por um soprador de aspiração, e purificar o mesmo em um ciclone de gás, em geral, muito volumoso, disposto a jusante do refrigerador. Nesse caso, as partes de areia e aditivo carregadas na corrente de gás são separadas extensivamente no ciclone e colocadas sobre a areia descarregada do refrigerador. Devido ao modo de ação de um ciclone de gás, são separadas ali, de preferência, as partículas de areia grandes e pesadas, enquanto as partes finas, que se encontram em flutuação, tais como bentonita e carbono, seguem a corrente de gás e são completamente descarregadas. Uma separação completa das partículas da corrente de gás não ocorre. Devido à composição não definida das partes finas separadas posteriormente em um filtro, essas proporções precisam ser descartadas e compensadas por adição de novos aditivos. A areia retirada da descarga de fundo do ciclone, em geral, seca demais, é colocada sobre a areia refrigerada sobre uma correia transportadora. Uma mistura dessas partículas da areia descarregada com a areia úmida não ocorre mais, o que pode levar a problemas nas máquinas de moldar, quando não está disposta a jusante nenhuma homogeneização e umectação de areia adicional.

[0010] Partindo do estado da técnica descrito, pé, portanto, tarefa da presente invenção pôr à disposição um dispositivo aperfeiçoado, com o qual é obtida uma camada turbulenta mais uniforme, se possível, sobre toda a seção transversal do recipiente de mistura, sendo que, além disso, a proporção das partículas de sólidos arrastada com a corrente de gás deve ser reduzida.

[0011] De acordo com a invenção, isto é obtido por um dispositivo para reprocessamento e refrigeração de areia de moldar de fundição, que apresenta um recipiente de mistura e uma ferramenta de mistura rotativa em torno de um eixo de acionamento, sendo que está prevista uma alimentação de ar para a alimentação de ar ao interior do recipiente. E acordo com a invenção, a ferramenta de mistura apresenta pelo menos duas aletas de mistura distanciadas uma da oura em direção vertical e pelo menos uma aleta de mistura possui uma lâmina de misturador inclinada em relação à horizontal, que, de preferência, está inclinada para baixo na direção de rotação da ferramenta de mistura. A direção de rotação é determinada, nesse caso, pelo dispositivo de acionamento da ferramenta de mistura. Portanto, o dispositivo de acionamento da ferramenta de mistura está configurado de modo que ele aciona de tal modo a ferramenta de mistura que as ferramentas de mistura estão inclinadas para baixo na direção de rotação. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo de acionamento também pode estar formado de tal modo que, caso necessário, a direção de rotação da ferramenta de mistura pode ser modificada.

[0012] O uso de aletas de mistura alternadas uma à outra em direção vertical, leva a uma mistura melhor do material de mistura. Nesse cos, as aletas de mistura estendem-se, de preferência, em direção horizontal do eixo de acionamento. A inclinação da lâmina de misturador dá-se de tal modo que a lâmina de misturador, que na direção de rotação da ferramenta de mistura está inclinada para baixo, leva ao fato de que o material de mistura é levantado na mistura, com o que é formado, diretamente atrás da lâmina de misturador, dentro do material de mistura, um espaço oco, no qual o ar alimentado pode ser distribuído sobre toda a largura e comprimento da lâmina de misturador no material de mistura. Portanto, a lâmina de misturador estende-se, de preferência, sobre pelo menos a metade do raio do círculo, que descreve a seção externa da lâmina de misturador na rotação. Em uma modalidade está previsto que a lâmina de misturador se estende da parede de recipiente até o eixo de acionamento.

[0013] Para aperfeiçoar ainda mais a mistura do ar de refrigeração com o material de mistura, a lâmina de misturador estende-se em uma modalidade preferida substancialmente até a parede do recipiente. Nesse caso, a distância entre lâmina de misturador e parede de recipiente perfaz, de preferência, menos de 100 mm e, em estado ótimo, situa-se entre 20 e 60 mm. Por essa medida, é obtida uma desintegração ao longo do perfil da ferramenta na camada de areia. Também é possível que na lâmina de misturador esteja fixada um acessório, de preferência flexível, que se salienta radialmente sobre a lâmina de misturador na direção da parede de recipiente e toca a mesma, de modo que, em operação, o acessório se arrasta sobre a parede do recipiente.

[0014] A lâmina de misturador está formada em termos de tecnologia de corrente de tal modo que o material de mistura é levantado para cima, de modo que no lado afastado da corrente da lâmina de misturador forma-se um espaço oco, que serve como canal de corrente para ar que está entrando. No caso ideal, o ar pode agora correr sobre o espaço oco entre eixo de acionamento e parede de recipiente e no lado afastado da corrente de sólidos, subir novamente pelo material de mistura em queda devido à gravidade, atrás da ferramenta de mistura, de modo que o material de mistura é uniformemente permeado até o centro do recipiente pela corrente de ar ascendente. Por essa constelação, a uma velocidade periférica suficientemente alta das ferramentas, é impedida uma ascensão local da corrente de ar, substancialmente, apenas na região das aberturas de saída de ar. Testes mostraram que o acionamento para girar a ferramenta de mistura está configurado, vantajosamente de tal modo que a lâmina de misturador tem uma velocidade periférica em sua extremidade radialmente externa entre 2 e 75 m por segundo, de preferência, entre 30 e 60 m por segundo.

[0015] Em uma modalidade preferida está previsto que a parede de recipiente está inclinada, de modo que a seção transversal do recipiente fica maior a partir do fundo de recipiente para cima. Nesse caso, cada aleta de mistura apresenta, de preferência, uma lâmina de misturador, sendo que a distância entre a lâmina de misturador e parede de recipiente é igual nas duas lâminas de misturador. Devido à parede de recipiente inclinada e a disposição das duas lâminas de mistura em altura diferente, isso tem como consequência o fato de que a lâmina de misturador disposta mais acima precisa estender-se radialmente mais para fora.

[0016] Em uma outra modalidade preferida, está disposta pelo menos uma lâmina de misturador de cada ferramenta de mistura, substancialmente, no fundo do recipiente.

[0017] Por um número e disposição apropriados de lâminas de misturador uma sobre a outra, em conexão com a seleção de uma velocidade periférica da ferramenta de mistura apropriada, pode ser obtido um reforço mecânico da camada turbulenta, de tal modo que o ar distribuído de modo extensivamente homogêneo, sobre toda a seção transversal, corre pela camada de areia e a areia é refrigerada uniformemente.

[0018] Pela distribuição boa e uniforme do ar sobre toda a seção transversal da camada de areia, também as velocidades de corrente na superfície da carga são reduzidas, de modo que a descarga de partículas com a corrente de ar é nitidamente reduzida.

[0019] Em uma modalidade preferida, o recipiente de mistura apresenta pelo menos duas seções de mistura, sendo que em cada seção de mistura está prevista, em cada caso, uma ferramenta de mistura rotativa em torno de um eixo de acionamento, sendo que, de preferência, cada ferramenta de mistura apresenta pelo menos duas aletas de mistura, que estão distanciadas uma da outra em direção vertical.

[0020] Nesse caso, a velocidade periférica das aletas de mistura e a direção de rotação nas seções de mistura individuais podem ser diferentes.

[0021] Nessa modalidade, a entrada para a areia de moldar de fundição a ser refrigerada está em uma seção, enquanto a saída correspondente está na outra seção, de modo que a área de moldar de fundição precisa passar sucessivamente pelas duas seções de mistura. Em uma modalidade preferida, cada ferramenta de mistura apresenta uma lâmina de misturador disposta, substancialmente, no fundo do recipiente, sendo que as duas ferramentas de mistura estão distanciadas uma da outra, de tal modo que as duas lâminas de misturador dispostas no fundo do recipiente, não se tocam em nenhuma posição. As trajetórias circulares das lâminas de misturador dispostas no fundo de recipiente, no caso mais estreito, estão, portanto, tangencialmente adjacentes uma à outra.

[0022] As lâminas de misturador dispostos a um nível verticalmente mais alto, de ferramentas de mistura estão dispostas, de preferência, em diversas atuas axiais. Nesse caso, elas estão realizadas de tal modo que suas trajetórias circulares se cortam. Pela disposição diferente em direção vertical é evitado que possa ocorrer uma colisão. Pela modalidade descrita, é possível uma configuração próxima à parede de todas as ferramentas. Além disso, as duas ferramentas de mistura podem ser acionadas, independentemente uma da outra, sem que seja preciso temer uma colisão. Com isso, pode ser designado às ferramentas de mistura, nas seções de recipiente de mistura individuais, um número de rotações ótimo para a tarefa de tecnologia de processo, em cada caso predominante. Assim, o número de rotações da ferramenta da seção da câmara de mistura no lado da entrada do material pode ser otimizado para a mistura eficiente da água, enquanto o número de rotações da ferramenta na seção da câmara de mistura subsequente pode estar sintonizado à permeação ótima da camada de areia com ar de refrigeração, a uma descarga de partículas simultaneamente reduzida, uma vez que aqui, pela redução da umidade, a aderência das partículas já diminuiu. A geometria da ferramenta de mistura pode estar realizada de modo diferente nos planos e seções de câmara de mistura diferentes, de modo que é obtida uma otimização correspondente com vista à permeação da camada de areia, a uma descarga de sólidos da camada simultaneamente minimizada.

[0023] Por exemplo, a alimentação de ar pode apresentar aberturas na parede de recipiente, pelas quais o ar pode ser soprado ao interior do recipiente. Nesse caso, as aberturas estão dispostas, de preferência, à mesma altura vertical, assim como a lâmina de misturador, que se estende substancialmente para a parede de recipiente.

[0024] Em uma modalidade alternativa, está previsto que a alimentação de ar seja conduzida através da própria ferramenta de mistura, que apresenta, por exemplo, um eixo oco. Por exemplo, a lâmina de misturador pode apresentar em seu lado alinhado em oposição à direção de rotação aberturas de saída de ar correspondente. Naturalmente, também seria possível uma entrada de ar combinada através de aberturas na parede de recipiente e através de aberturas na ferramenta de mistura.

[0025] Devido à construção, a velocidade periférica da lâmina de misturador aumenta com crescente distância do eixo de acionamento, com a consequência de que a ação de mistura aumenta na direção da parede de recipiente. A uma seção transversal inalterada da lâmina de misturador, a intensidade de mistura também aumenta com crescente diâmetro de ação, uma vez que a velocidade periférica, com raio crescente, fica maior. Essa lei física pode ser contraposta por configuração apropriada da forma de seção transversal das lâminas, de dentro para fora. Por exemplo, a lâmina de misturador pode apresentar uma largura crescente em direção radial. Alternativamente ou em combinação com isso, o ângulo de inclinação da lâmina de misturador pode diminuir em relação à horizontal, em direção radial.

[0026] A lâmina de misturador pode estar realizada de modo plano ou curvo. O ângulo de inclinação em relação à horizontal situa-se, de preferência, entre 15° e 60° e, de modo particularmente preferido, entre 20° e 50°.

[0027] Em uma outra modalidade preferida, a lâmina de misturador está formada como perfil angular, sendo que o ângulo interno está disposto oposto à direção de rotação da lâmina de misturador e perfaz, de preferência, entre 90° e 180°. Por essa medida, pode ser formado ume espaço oco maior, afastado da corrente de sólidos, de modo que o ar que entra de dentro ou fora no canal assim formado, pode avançar até o final do canal de ar formado, a uma simultânea perda de pressão reduzida.

[0028] Alternativamente, a lâmina de misturador também pode ser um perfil poligonal substancialmente fechado, tal como, por exemplo, um perfil retangular ou triangular, sendo que no lado afastado da corrente estão dispostas aberturas de saída de ar correspondentes, de modo que o ar de refrigeração pode ser introduzido no material de misturado através do perfil.

[0029] Em uma outra modalidade, sobre seções radialmente internas da lâmina de misturador, para compensação da velocidade periférica menor, estão fixadas em um ou nos dois lados, acessórios semelhantes a relhas de arado, para, por um lado, reforçar o levantamento e transbordamento da mistura e, por outro lado, obter uma ação de mistura aperfeiçoada. Em combinação com aberturas de saída de ar dispostas abaixo dos relhos para arado, pode ser criada, portanto, uma cortina de areia em queda, que devido à superfície de troca de calor e material maior, no contato com o ar que está saindo, obtém um rendimento de refrigeração mais alto.

[0030] Particularmente em qualidades de areia finas, pode ser vantajoso quando a lâmina de misturador da aleta de mistura superior está inclinada em sentido oposto, de modo que o material de mistura é guiado para baixo, para contrapor-se a uma turbilhonamento excessivo e, associada a isso, a uma descarga excessiva do dispositivo de refrigeração com a corrente do gás de escape.

[0031] A distância entre as aberturas de entrada de ar dispostas no recipiente de mistura e a extremidade radialmente externa da lâmina de misturador, deve ser a menor possível, para evitar que uma proporção grande demais de ar de refrigeração escape para cima, já antes de atingir a lâmina de misturador.

[0032] Testes mostraram que a velocidade de corrente média do ar de refrigeração na região das aberturas de entrada de ar deve perfazer entre 20 e 30 m/s. Mesmo quando, em princípio, o ângulo de inclinação da parede de recipiente pode assumir qualquer valor desejado entre 0 e 45°, a inclinação perfaz, de preferência, entre 15 e 35° e, de modo particularmente preferido, entre 20 e 30° em relação à vertical.

[0033] Em uma outra modalidade, nas extremidades radialmente externas das lâminas de misturador encontram-se prolongamentos fixos, alternativamente também carregados por mola, móveis em direção radial, por exemplo, de plástico, que tocam a parede de recipiente com arrasto e, portanto, produzem um contato direto entre a abertura de saída de ar e o lado da aleta de mistura afastado da corrente de sólidos.

[0034] Em uma outra modalidade preferida, até mesmo mais do que dois, a saber, três ou ainda mais seções de câmara de mistura, estão dispostas sucessivamente seções de câmara de mistura, que são permeadas uma depois da outra pelo material de mistura. Nessa modalidade e na primeira câmara no lado da entrada é realizada, substancialmente, a mistura e a distribuição homogênea da água, enquanto só na segunda câmara é obtida a ventilação intensiva da camada de areia e, e, desse modo, a refrigeração de evaporação. Na terceira ou em cada outra câmara subsequente, a qualidade da areia refrigerada pode ser corrigida, por exemplo, por adição de água ou outros aditivos. Por exemplo, a areia de moldar de fundição, ao deixar o dispositivo, deveria possuir uma umidade residual entre 3,0 e 3,5%, para ativar novamente a bentonita, que envolve a areia e que causa as propriedades formadoras da areia de moldar, e para possibilitar um uso direto na máquina de moldar. Nesse caos, pode ser de vantagem quando a ferramenta de mistura na terceira seção de câmara de mistura, isto é, a seção, que é a última a ser permeada pelo material de mistura, apresenta lâminas de misturador, que na direção de rotação estão inclinadas para cima, com o que é garantido que na última seção de câmara de mistura ocorre uma solicitação de cisalhamento do material de mistura. Em geral, na última seção de câmara de mistura também não é necessário que ar seja alimentado, de modo que nessa seção podem ser dispensadas aberturas correspondentes. Para alguns casos de aplicação pode ser de vantagem quando na terceira seção da câmara de mistura a ferramenta da câmara de mistura está realizada com uma direção de rotação em sentido contrário em relação à ferramenta da câmara de mistura da segunda seção de câmara de mistura.

[0035] Tal como já mencionado, a velocidade de permeação local é nitidamente reduzida pelas medidas de acordo com a invenção, que têm como consequência o fato de que menos partículas de sólidos são arrastadas e descarregadas com a corrente de ar.

[0036] Não obstante, em uma modalidade especialmente preferida, pode ser de vantagem quando a corrente de gás ascendente é liberada o mais extensivamente das partículas de sólidos arrastadas ainda na carcaça. Portanto, em uma modalidade preferida está previsto que um separador de sólidos esteja disposto acima da ferramenta de mistura. Em uma modalidade preferida, a separação das partículas de sólidos dá-se em uma corrente turbulenta, por exemplo, em uma corrente rotativa gerada por um rotor. A corrente rotativa forçada gera, nesse caso, um campo centrífugo correspondente, que pode ser ajustado pela seleção da velocidade de rotação do rotor em sua intensidade. Com isso, existe a possibilidade de ajustar a capacidade de separação e o tamanho dos grãos separados. Assim, por exemplo, quando a velocidade de rotação é suficientemente aumentada, também as proporções de aditivo especialmente finas, contidas na corrente de gás, são quase completamente reconduzidas.

[0037] Pela solução de acordo com a invenção é obtida uma forma de construção muito compacta do refrigerador, sendo que, ao mesmo tempo, quase todas as partículas de sólidos são retidas no misturador.

[0038] Outras vantagens, características e possibilidades de aplicação da presente invenção ficam claras por meio da descrição a seguir de modalidades preferidas da invenção. Mostram:

[0039] Figura 1 uma vista em corte de uma primeira modalidade de acordo com a invenção de um dispositivo de refrigeração,

[0040] Figura 2 uma vista em corte de uma segunda modalidade,

[0041] Figura 3 uma vista de detalhe de um misturador com várias lâminas de misturador diferentes,

[0042] Figuras 4 a 8 vistas em corte transversal de diversas lâminas de misturador.

[0043] Na Figura 1 está mostrada em corte um primeiro dispositivo de acordo com a invenção. O dispositivo 1 para reprocessamento e refrigeração de areia de moldar de fundição apresenta um recipiente de mistura 2, que está disposto em uma carcaça 3. O recipiente de mistura 2 apresenta duas seções de mistura, em cujo centro está disposto, em cada caso, um eixo de acionamento 4, que, por sua vez, apresenta, em cada caso, uma pluralidade de aletas de mistura com lâminas de misturador correspondentes. O dispositivo 1 apresenta uma entrada 5 e uma saída 5', através da qual areia de moldar de fundição quente é introduzida, por exemplo, por meio de uma correia transportadora 6 no recipiente de mistura 2 ou a areia reprocessada pode ser novamente descarregada do recipiente de mistura 2. Na parede de recipiente 2 inclinada está inserida uma série de aberturas de ar de refrigeração 7, através das quais ar de refrigeração pode ser introduzido no recipiente de mistura 2. Os dois eixos de acionamento 4 apresentam próximas ao fundo, em cada caso, aletas de mistura, que se estendem, em cada caso, em direções opostas, na quais está montada, em cada caso, uma lâmina de misturador 8. Os dois eixos de acionamento 4 estão dispostos de tal modo afastados um do outro que em nenhuma posição de rotação as lâminas de misturador 8, que estão dispostas próximas ao fundo, podem colidir umas com as outras. Em direção vertical, distanciadas das aletas de mistura próximas ao fundo, estão dispostos outros pares de aletas de mistura, que também estão equipadas, em cada caso, com lâminas de misturador correspondentes. Na modalidade mostrada, todas as lâminas de misturador estão inclinadas para baixo, de modo que, quando o eixo de acionamento é girado na direção prevista, a areia de moldar de fundição, que se encontra no recipiente de mistura 2 é levantada e corre sobre a superfície de lâmina de misturado inclinada. As lâminas de misturador do segundo e terceiro plano estão dispostos em uma altura, que corresponde à altura vertical das aberturas de entrada de ar 7 na parede de recipiente 2. Além disso, as lâminas de misturador dos planos 2 e 3 estão dispostas de tal modo que elas chegam praticamente até as aberturas de entrada de ar 7. Os dois eixos de acionamento 4 são acionados com ajuda dos motores de acionamento 9. Na tampa da carcaça 3 está disposto um separador de sólidos 11, que consiste em uma roda dotada de lâminas, que pode ser girada com ajuda do motor de acionamento 10. A aspiração do ar de refrigeração alimentado através das aberturas de entrada de ar 7 ocorre depois através dos espaços intermediários entre as lâminas do separador de sólidos 11. Pela roda acionada do separador de sólidos 11 é gerada uma corrente turbulenta, na qual as proporções de sólidos contidas no ar a ser aspirado são separadas e caem de volta no recipiente de mistura.

[0044] Na Figura 2 está mostrada uma vista em corte esquemática de uma modalidade alternativa da invenção. Nesse caso, foram usados números de referência iguais para elementos iguais. Na modalidade mostrada na Figura 2, a alimentação do ar de refrigeração dá-se uma vez através de um eixo de acionamento 4 formado como eixo oco, no qual, por meio da alimentação 12, ar corre para o canal 15 e, através do canal, em aberturas correspondentes dentro das lâminas de misturador 8, 8', 8", para o material de mistura. Adicionalmente ou alternativamente a isso, através da alimentação de ar 13, ar pode ser levado à carcaça e através das aberturas de entrada de ar 7, ao material de mistura. Nessa modalidade, identifica-se nitidamente que as lâminas de misturador dos planos superiores têm uma extensão radial mais longa do que as lâminas de misturador do plano inferior.

[0045] As lâminas de misturador 8, 8', 8" estendem-se, substancialmente, até a parede de recipiente. Para evitar danos das lâminas de misturador, porém, é preciso que permanece uma pequena fenda. Portanto, exemplificadamente está representado em uma lâmina de misturador que as lâminas de misturador podem apresentar um prolongamento 14 de plástico, que, além disso, com ajuda de molas, pode ser comprimido na parede do recipiente, para reduzir a proporção da alimentação de ar de refrigeração, que corre diretamente verticalmente para cima.

[0046] Na Figura 3 estão mostradas, exemplificadamente diversas modalidades de lâminas de misturador. Em princípio, tal como mostrado na modalidade dotada do número de referência 17, a lâmina de misturador poderia estender-se uniformemente do eixo de acionamento para a parede de recipiente. Naturalmente, porém, também seriam possíveis formas curvas, tal como na modalidade designada com o número de referência 15, ou formas que se alargam de maneira de leque, tal como na modalidade dotada do número 16.

[0047] Na modalidade dotada do número de referência 18, estão previstos nas aletas de misturador acessórios 19 similares a relha de arado.

[0048] A Figura 4 mostra uma visa em corte transversal por uma lâmina de misturador 20, que aqui consiste em uma única superfície inclinada. Atrás da lâmina de misturador forma-se no movimento da lâmina de misturador 20 uma zona subsequentemente mantida livre do material de mistura, na qual o ar de refrigeração introduzido pelas aberturas de alimentação de ar 7 no recipiente de mistura pode correr radialmente para dentro ao longo das lâminas de misturador. O contorno da abertura de saída de ar 7, nesse caso, é selecionado idealmente de tal modo que em combinação com a geometria da lâmina de misturador, pode dar-se uma entrada de ar de longa duração na zona mantida livre de material de mistura, atrás da lâmina de misturador.

[0049] Na Figura 5 está mostrada uma vista em corte transversal de uma segunda modalidade de uma lâmina de misturador 21. Aqui, a lâmina de misturador consiste em uma superfície inclinada e uma superfície estendida de modo substancialmente horizontal, dobrada em ângulo à mesma.

[0050] Na Figura 6 está mostrado um corte transversal por uma terceira modalidade de uma lâmina de misturador 2. Também aqui está prevista uma superfície inclinada, à qual se anexa em uma direção uma seção estendida verticalmente e na outra direção, inclinada em sentido oposto.

[0051] Na Figura 7 está mostrada uma outra modalidade de uma lâmina de misturador 23. A lâmina de misturador 23 apresenta novamente uma superfície inclinada. Ela está montada aqui em um elemento substancialmente tubular, pelo qual ar de refrigeração pode ser igualmente introduzido no recipiente de mistura.

[0052] Na Figura 8 está mostrada exemplificadamente uma modalidade, na qual no eixo de acionamento estão montadas lâminas de misturador diferentes 24 a 26 em três planos diferentes. A lâmina de misturador disposta no plano inferior tem uma superfície de lâmina inclinada para baixo e uma seção estendida de modo substancialmente perpendicular à mesma. No plano central é usada uma lâmina de misturador 25, com uma seção transversal que forma uma espécie de espaço oco, pelo qual o ar de refrigeração pode ser transportado radialmente para fora pelo eixo de acionamento. No plano superior é usada uma lâmina de misturador 26, que está inclinada para cima, para impedir um turbilhonamento forte demais do material de mistura. Naturalmente, são possíveis outras geometrias para a configuração da lâmina de misturador. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 dispositivo 2 lâmina de misturador 3 carcaça 4 eixo de acionamento 5 ,5' entrada, saída 6 correia transportadora 7 aberturas de entrada de ar 8,8',8" lâminas de misturador 9 motores de acionamento 10 motor de acionamento 11 separador de sólidos 12 alimentação 13 alimentação de ar 14 prolongamento 15-18 lâminas de misturador 19 acessórios 20-26 lâminas de misturador

Claims

1. Dispositivo (1) para processamento e refrigeração de areia de moldar de fundição, compreendendo um recipiente de mistura (2) e uma ferramenta de mistura rotativa em torno de um eixo de acionamento (4), sendo que uma alimentação de ar (13) é provida para a alimentação de ar ao interior do recipiente, sendo que a ferramenta de mistura apresenta pelo menos duas aletas de mistura distanciadas uma da outra em direção vertical e pelo menos uma aleta de mistura apresenta uma lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) com uma superfície inclinada em relação à horizontal, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de mistura apresenta pelo menos duas aletas de mistura distanciadas verticalmente com lâminas de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26), sendo que uma lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26), de preferência, a lâmina de misturador superior, apresenta uma superfície inclinada para cima na direção de rotação da ferramenta de mistura, sendo que a parede do recipiente é inclinada de modo que a seção transversal do recipiente se torne maior em uma direção ascendente a partir do fundo do recipiente, sendo que cada aleta de mistura tem uma lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26), sendo que o espaçamento entre a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) e a parede do recipiente é aproximadamente o mesmo para todas as lâminas de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26).

2. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície da lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) está inclinada para baixo na direção de rotação da ferramenta de mistura.

3. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) se estende, substancialmente, até a parede de recipiente, sendo que, de preferência, a distância entre a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) e parede de recipiente é menor do que 100 mm e, de modo ótimo, entre 20 e 60 mm, ou é provido um acessório associado à lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26), que se projeta na direção da parede de recipiente além da lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) e toca a parede de recipiente.

4. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é provido um acionamento (9, 10) para rotação da ferramenta de mistura, sendo que o acionamento (9, 10) está projetado de tal modo que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) tem uma velocidade periférica em sua extremidade radialmente externa entre 2 e 75 m/s e, de preferência, entre 30 e 60 m/s.

5. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) está disposta substancialmente no fundo do recipiente.

6. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o recipiente de mistura (2) apresenta pelo menos duas e, de preferência três seções de mistura, sendo que é provida em cada seção de mistura uma respectiva ferramenta de mistura rotativa em torno de um eixo de acionamento (4), sendo que, de preferência, cada ferramenta de mistura apresenta pelo menos duas aletas de mistura distanciadas uma da outra em direção vertical.

7. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é provido um dispositivo de acionamento (9, 10), com o qual cada ferramenta de mistura pode ser acionada com uma velocidade periférica, a qual é ajustável independentemente uma da outra nas aletas de mistura, sendo que, de preferência, o dispositivo de acionamento (9, 10) é projetado de tal modo que pelo menos duas ferramentas de mistura possam ser acionadas em direções de rotação mutuamente opostas.

8. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que cada ferramenta de mistura tem uma lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) disposta substancialmente no fundo do recipiente, sendo que as duas ferramentas de mistura estão distanciadas de tal modo uma da outra, que as duas lâminas de misturador (8) dispostas no fundo do recipiente não se tocam em nenhuma posição das ferramentas de mistura.

9. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que cada ferramenta de mistura apresenta uma aleta de mistura com uma lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) que não está disposta no fundo do recipiente, sendo que as lâminas de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) que não estão dispostas no fundo de recipiente estão dispostas em diversas alturas axiais.

10. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma aleta de mistura de uma ferramenta de mistura descreve uma trajetória circular que, em uma projeção sobre um plano paralelo, se corta com uma projeção de uma trajetória circular descrita por pelo menos uma aleta de mistura da outra ferramenta de mistura sobre o mesmo plano paralelo.

11. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a alimentação de ar (13) apresenta aberturas (7) na parede de recipiente, pela qual ar pode ser soprado ao interior do recipiente, sendo que as aberturas (7) estão dispostas, de preferência, à mesma altura vertical que a lâmina de misturador (8) que se estende, substancialmente, até a parede de recipiente.

12. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a alimentação de ar (13) é efetuada através de uma ferramenta de mistura que apresenta um eixo oco.

13. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) apresenta uma largura que se alarga em direção radial.

14. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) está na forma de um perfil angular, sendo que o ângulo interno é oposto à direção de rotação da lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) e é de preferência entre 90° e 180°.

15. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a lâmina de misturador (8, 8’, 8’’, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) possui aberturas de saída de ar em seu lado orientadas em sentido oposto à direção de rotação.

16. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que um separador de sólidos (11) está disposto acima da ferramenta de mistura, sendo que, de preferência, o separador de sólidos (11) está formado de tal modo que, com ajuda de um rotor, ele gera uma corrente rotativa.