ES2713461T3 - Procedimiento y dispositivo para mantener húmedo un material de moldeo a procesar durante la fabricación de moldes o machos - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para mantener húmedo un material de moldeo a procesar durante la fabricación de moldes o machos Download PDF

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Abstract

Procedimiento para fabricar moldes o machos, en el que se mezclan por medio de un dispositivo mezclador (20) un material de moldeo o arena y al menos un aglomerante que al menos predominantemente es inorgánico, soluble en agua y/o higroscópico, y en el que se alimenta esta mezcla (M), con ayuda de un equipo de alimentación (30), a al menos una unidad de reserva de arena (40) de un dispositivo de (50) de fabricación de machos o moldes, caracterizado por que se humedece o se mantiene húmeda al menos temporalmente la zona (21) exenta de mezcla del dispositivo mezclador (20) y/o por que también se humedece o se mantiene húmeda la zona (31) exenta de mezcla del equipo de alimentación (30) situada entre el dispositivo mezclador (20) y el dispositivo (50) de fabricación de machos o moldes.

Description

DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo para mantener humedo un material de moldeo a procesar durante la fabricacion de moldes o machos.
La invencion concierne a un procedimiento para fabricar moldes o machos, especialmente para talleres de fundicion, en el que se mezclan por medio de un dispositivo mezclador un material de moldeo o arena y al menos un aglomerante que al menos predominantemente es inorganico, soluble en agua y/o higroscopico, y en el que se alimenta esta mezcla, con ayuda de un equipo de alimentacion, a al menos una unidad de reserva de arena de un dispositivo de fabricacion de machos o moldes.
La invencion concierne tambien a un dispositivo para fabricar machos o moldes, especialmente para talleres de fundicion, con un dispositivo mezclador para mezclar un material de moldeo o arena y un aglomerante que al menos predominantemente es inorganico, soluble en agua y/o higroscopico, y con un equipo de alimentacion para aportar la mezcla a una unidad de reserva de arena de un dispositivo de fabricacion de machos o moldes.
Un procedimiento de esta clase y un dispositivo comparable son conocidos por la practica y han dado buenos resultados.
Sin embargo, puede ocurrir que, durante el proceso de mezclado y tambien despues de este, salga humedad contenida originalmente en el aglomerante, con lo que la mezcla se seca esporadicamente y forma costra, lo que, por un lado, puede dificultar el transporte adicional y la alimentacion de la mezcla al dispositivo de fabricacion de machos o moldes y, por otro lado, puede hacer que se ensucien el dispositivo mezclador, el equipo de alimentacion pospuesto y la unidad de reserva de arena. El propio dispositivo de fabricacion de moldes puede ser obstruido tambien por efecto de una mezcla grumosa. Las consecuencias pueden ser una aparicion de desechos, una detencion de la produccion y un alto coste de limpieza de toda la instalacion - desde el dispositivo mezclador hasta el dispositivo de fabricacion de moldes.
Hasta ahora, estos problemas se reducen mediante cortos intervalos de limpieza, enfriamiento de la mezcla o eventualmente aumento de la proporcion de aglomerante, es decir, mediante un gasto adicional.
Se conocen por los documentos WO 03/022487 A1 y WO 2007/062706 A1 unas maquinas disparadoras de moldes a las que se conduce un aerosol suspendible o aire humedo. Se conocen por los documentos DE 1203919 B, DE 1020070276298 A1, DE 19945569 A1, DE 19810273 A1, DE 19545917 A1, DE 19536803 A1, DE 3147 131 A1, DE 2952403 A1, DE 2641 361 A1 y DE 601 11 968 T2 unos dispositivos mezcladores a los que se conduce agua o vapor para humedecer la mezcla.
Por este motivo, existe el problema de crear un procedimiento y tambien un dispositivo de la clase citada al principio en los que se evite ampliamente un secado y encostramiento prematuros de la mezcla y el ensuciamiento inherente del dispositivo mezclador y/o el equipo de alimentacion.
Para resolver este problema, el procedimiento definido al principio preve que se humedezca o se mantenga humeda al menos temporalmente la zona exenta de mezcla del dispositivo mezclador y/o que tambien se humedezca o se mantenga humeda la zona exenta de mezcla del equipo de alimentacion situada entre el dispositivo mezclador y el dispositivo de fabricacion de machos o moldes. Gracias al humedecimiento se ajusta en las zonas citadas una alta humedad del aire que puede suprimir o aminorar una evaporacion o salida de humedad de la mezcla. Por tanto, la mezcla no se puede endurecer o secar por completo o parcialmente ni tampoco puede formar costras. Por tanto, se pueden reducir los ensuciamientos del dispositivo mezclador y/o del equipo de alimentacion y/o de la unidad de reserva de arena, pero tambien del dispositivo de fabricacion de machos o moldes, y/o se pueden alargar los intervalos de limpieza necesarios. Esta circunstancia puede repercutir de manera especialmente positiva sobre la productividad del proceso de fabricacion de machos y moldes y, ademas, se pueden alargar los intervalos de limpieza y se pueden reducir los costes de limpieza.
Es especialmente favorable a este respecto que la zona exenta de mezcla del dispositivo mezclador sea humedecida o mantenida humeda al menos parcialmente durante al menos el proceso de mezclado. Sobre todo por efecto del proceso de mezclado podna pasar humedad de la mezcla a la zona exenta de mezcla. Gracias al humedecimiento de la zona exenta de mezcla se puede impedir de manera sencilla que salga humedad de la mezcla, se seque esta, se fije a partes del dispositivo mezclador y ensucie dicho dispositivo mezclador.
Ademas, puede ser favorable que se aminore o suprima una evaporacion o salida de humedad de la mezcla manteniendo alta la humedad del aire por encima de la mezcla mediante la alimentacion de humedad, especialmente manteniendola en aproximadamente 70% a 100%, de preferencia en aproximadamente 80% a 100%. Tales valores de humedad del aire minimizan el gradiente de humedad entre la mezcla y el aire que rodea a la mezcla, con lo que se pueden impedir muy ampliamente una cesion de humedad de la mezcla al aire por evaporacion y un endurecimiento involuntario inherente de la mezcla.
Es posible a este respecto que la humedad que sirve para el humedecimiento o el agua que sirve para el humedecimiento se atomice por medio de ultrasonidos para obtener un aerosol suspendible y se alimente esta al dispositivo mezclador y/o al equipo de alimentacion y/o a la unidad de reserva de arena. El aerosol suspendible presenta unos constituyentes de lfquido tan pequenos que estos pueden evaporarse directamente y aumentar la humedad del aire, sin condensarse previamente y sin precipitarse como condensado en el dispositivo mezclador o el equipo de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena. El tamano de las partículas de lfquido generadas por ultrasonidos puede ser del orden de magnitud de 0,01 mm o menos. Al mismo tiempo, se logra una humedad suficientemente alta del aire que puede impedir el secado completo de la mezcla de arena-aglomerante. Tanto el proceso de mezclado como la alimentacion y el aprovisionamiento de la mezcla de arena-aglutinante pueden realizarse de una manera segura para el proceso.
El aerosol o la cantidad de este aerosol suspendible y la magnitud del caudal volumetrico provisto del aerosol pueden ajustarse variando los paquetes de impulsos cedidos al/los emisores de ultrasonidos y/o variando la tension del/los emisores de ultrasonidos. De esta manera, la cantidad del aerosol suspendible con la que se humedecen el dispositivo mezclador y/o la unidad de reserva de arena puede adaptarse a las condiciones existentes, tales como humedad de la atmosfera, magnitud del volumen a humedecer y temperatura ambiente.
Una ejecucion especialmente conveniente del procedimiento segun la invencion puede consistir en que se forme el aerosol suspendible y se le alimente por medio de una o varias tubenas al dispositivo mezclador y/o al equipo de alimentacion y/o a la unidad de reserva de arena. Por tanto, la generacion del aerosol tiene lugar fuera de la unidad mezcladora, la unidad de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena. Por consiguiente, para la produccion del aerosol no necesita un espacio de montaje adicional en la unidad mezcladora, la unidad de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena. No obstante, es posible proporcionar una humedad suficientemente alta del aire, con lo que puede evitarse un principio de secado de la mezcla de arena-aglomerante, pero sin alimentar demasiado lfquido con el que, en particular, se pudiera eventualmente arrastrar o disolver el aglomerante.
Para resolver el problema, el dispositivo definido al principio se caracteriza por que en el dispositivo mezclador y/o en el equipo de alimentacion esta previsto un equipo de humedecimiento que solicita su interior o que desemboca en su interior. Con ayuda del equipo de humedecimiento se pueden conseguir de manera especialmente sencilla la generacion y el mantenimiento de la humedad deseada del aire, con lo que se puede aminorar el riesgo de un principio de secado debido a perdida de humedad de la mezcla en el dispositivo mezclador y/o en el equipo de alimentacion. Esto puede aminorar de manera favorable el ensuciamiento del dispositivo mezclador y/o del equipo de alimentacion y/o de la unidad de reserva de arena, pero tambien del dispositivo pospuesto de fabricacion de machos o moldes.
Es posible a este respecto que el equipo de humedecimiento presente al menos un emisor de ultrasonidos en forma de un atomizador de ultrasonidos para agua o para un lfquido que contiene especialmente agua. Por tanto, la invencion hace uso del hecho o el conocimiento de que con atomizadores de ultrasonidos se puede atomizar agua o un lfquido que contiene agua de tal manera que las distintas gotitas puedan ser de un tamano inferior a 20 milesimas de milfmetro o incluso inferior a 10 milesimas de milfmetro, con lo que tales partículas pasan a la humedad del aire y no se precipitan o apenas se precipitan como pelfcula de lfquido sobre partes del dispositivo mezclador y/o del equipo de alimentacion y/o de la unidad de reserva de arena.
Es especialmente favorable a este respecto que el/los atomizadores de ultrasonidos y un deposito de lfquido perteneciente a ellos esten dispuestos en posiciones espacialmente separadas del dispositivo mezclador, y/o del equipo de alimentacion y/o de la unidad de reserva de arena y esten unidos con la/las zonas a humedecer a traves de al menos una tubena ngida o flexible. Los ensayos realizados han demostrado que el aerosol en suspension formado por un atomizador de ultrasonidos a partir de agua o un lfquido que contiene agua puede ser transportado sin problemas por una tubena de esta clase a lo largo de varios metros para proporcionar en el sitio deseado un aire suficientemente humedo que impida una desecacion de la mezcla de arena o material de moldeo y aglomerante, especialmente en el propio dispositivo mezclador, el equipo de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena, pero sin que esta mezcla se impregne demasiado de humedad. El deposito de lfquido con el/los emisores de ultrasonidos pueden disponerse asf de manera ventajosa en un sitio de la maquina disparadora de moldes o machos o cerca de esta maquina en el que haya sitio suficiente para ellos.
Es especialmente conveniente a este respecto que el dispositivo mezclador, el equipo de alimentacion y la unidad de reserva de arena esten unidos con el equipo de humedecimiento a traves de una respectiva tubena ngida o flexible. Con tubenas ngidas o flexibles existentes por separado para las distintas zonas del dispositivo se puede introducir aire humedo en el dispositivo mezclador, el equipo de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena de una manera individualmente sincronizada con los distintos pasos del proceso. Se puede impedir asf con una seguridad aun mayor que la mezcla de arena-aglutinante pierda humedad y comience a secarse en una de las zonas antes citadas y la ensucie.
Un perfeccionamiento del dispositivo segun la invencion puede prever que el numero de atomizadores de ultrasonidos corresponda al menos al numero de tubenas ngidas o flexibles y que por cada tubena ngida o flexible este previsto al menos un atomizador de ultrasonido. Con al menos un atomizador de ultrasonidos por cada tubena es posible que incluso con diferentes valores de humedad del aire en las zonas a humedecer se pueda atomizar una cantidad suficiente de Uquido y se pueda alimentar esta a las respectivas zonas para impedir un secado completo y un encostramiento de la mezcla.
Ademas, puede ser favorable que, para transportar la humedad o el aerosol desde el/los atomizadores de ultrasonidos hasta el dispositivo mezclador y/o el equipo de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena, este dispuesto un ventilador o una acometida de gas a presion, especialmente por encima de la superficie del lfquido en el deposito de lfquido. El aerosol podna ciertamente circular debido a su presion propia, sobre todo en el caso de tubenas relativamente cortas, hasta el dispositivo mezclador y/o el equipo de alimentacion y/o la unidad de reserva de arena, pero un ventilador o una acometida de gas a presion puede mejorar esta circulacion o bien hacer posible una distancia mayor del atomizador de ultrasonidos a las zonas del dispositivo que deben abastecerse de aire humedo. Asimismo, gracias a un ventilador y/o una acometida de gas a presion se pueden superar en la maquina disparadora de machos las diferencias de altura entre el atomizador de ultrasonidos y las zonas citadas del dispositivo. Sobre todo, el aerosol puede ser transportado tambien hacia arriba, con lo que el atomizador de ultrasonidos con el deposito de lfquido puede estar dispuesto tambien en una posicion mas baja en la que generalmente esta presente espacio suficiente para ellos. Ademas, en esta disposicion es ventajoso el hecho de que un condensado eventualmente producido en las paredes interiores del tubo ngido o del tubo flexible en el que se transporta el aerosol pueda refluir hacia abajo volviendo al deposito de lfquido.
Una forma de realizacion modificada de la invencion puede prever que el equipo de alimentacion sea al menos un cubo de transporte movil. Con un cubo de transporte movil como equipo de alimentacion es posible transportar la mezcla de arena-aglomerante desde el dispositivo mezclador hasta la unidad de reserva de arena del dispositivo de fabricacion de machos o moldes, incluso a lo largo de grandes distancias.
A continuacion, se describe con mas detalle un ejemplo de realizacion de la invencion con ayuda del dibujo. La figura unica muestra en representacion esquematizada un corte longitudinal de un dispositivo mezclador, un equipo de alimentacion y una unidad de reserva de arena con un dispositivo anejo de fabricacion de machos o moldes, asf como un equipo de humedecimiento con dos atomizadores de ultrasonidos y un deposito de lfquido y con tres tubenas de alimentacion, de las cuales una discurre hasta el dispositivo mezclador, otra hasta el equipo de alimentacion y otra hasta la unidad de reserva de arena.
Un dispositivo designado en conjunto con 1 para fabricar moldes o machos, en el ejemplo de realizacion para fabricar machos para talleres de fundicion, presenta un dispositivo mezclador 20 con un util mezclador 22 para producir una mezcla M mezclando material de moldeo o arena y un aglomerante, un equipo de alimentacion 30 para transportar la mezcla M hasta una unidad de reserva de arena 40 con un equipo de cierre 42 y un dispositivo 50 de fabricacion de machos o moldes.
Para humedecer el aire en el dispositivo 1 se utiliza un equipo de humedecimiento 2 con dos atomizadores de ultrasonidos 60 para agua o para un lfquido 71 que contiene especialmente agua y con un deposito de lfquido 70. Con ayuda de estos atomizadores de ultrasonidos 60 se puede atomizar el lfquido 71 en forma de un fino aerosol. Este aerosol se ha insinuado en la figura por medio de los dos hongos de nube 61 en el interior del deposito de lfquido 70.
Sin embargo, una forma de realizacion no representada del dispositivo puede contemplar tambien que esten previstos tres atomizadores de ultrasonidos 60, cada uno de los cuales este asociado a una de las tres tubenas 81, 82 y 83, con lo que esta disponible asf al menos un atomizador de ultrasonidos por cada tubena 81, 82 y 83 para la alimentacion de lfquido a las zonas que se deben humedecer. De este modo, la cantidad de humedad para las distintas zonas puede calcularse y alimentarse individualmente.
Con ayuda de la figura se puede apreciar tambien que el equipo de humedecimiento 2 con los atomizadores de ultrasonidos 60 y el deposito de lfquido 70 esta dispuesto en una posicion espacialmente separada del dispositivo mezclador 20, el equipo de alimentacion 30 y la unidad de reserva de arena 40, pero esta unido con las zonas a humedecer a traves de tubenas 81, 82, 83 que se extienden directamente desde el deposito de lfquido 70 hasta dentro de las zonas citadas del dispositivo 1 y suministran allf aire humedo a unas zonas 21, 31 y 41 exentas de mezcla. En el ejemplo de realizacion no solo el dispositivo mezclador 20, sino tambien la unidad de alimentacion 30 y la unidad de reserva de arena 40 presentan al menos temporalmente una respectiva zona 31 y 41 exenta de mezcla.
Ademas, en la zona exenta de lfquido del deposito de lfquido 70 se pueden apreciar un ventilador 90 y una acometida de gas a presion 10. El ventilador 90 o la acometida de gas a presion 10 o preferiblemente ambos sirven para el acarreo y transporte del aerosol producido por los atomizadores de ultrasonidos 60, a traves de las tubenas 81, 82 y 83, hasta el dispositivo mezclador 20, el equipo de alimentacion 30 y la unidad de reserva de arena 40. A traves de las tubenas 81, 82 y 83 se insufla aire suficientemente humedo por encima de la mezcla M en el dispositivo mezclador 20, el equipo de alimentacion 30 y la unidad de reserva de arena 40, con lo que la mezcla M no puede endurecerse ni empezar a secarse en ninguna de las tres zonas del dispositivo 1, y esto impide el ensuciamiento del dispositivo 1 y mejora asf el funcionamiento ininterrumpido del dispositivo 1, e igualmente incrementa la calidad de los machos de arena producidos.
Una forma de realizacion modificada del dispositivo 1, no representada con detalle, puede prever que el equipo de alimentacion 30 sea al menos un cubo de transporte que pueda ser movido, por ejemplo, con ayuda de una via ferrea o con una grua entre el dispositivo mezclador 20 y la unidad de reserva de arena 40. Esto puede ser ventajoso especialmente para puentear grandes distancias entre el dispositivo mezclador 20 y la unidad de reserva de arena 40.
Para la fabricacion de moldes o machos destinados a talleres de fundicion a partir de una mezcla M de material de moldeo o arena y al menos un aglomerante se mezcla la mezcla M por medio de un dispositivo mezclador 20 y se la alimenta con ayuda de un equipo de alimentacion 30 a al menos una unidad de reserva de arena 40 de un dispositivo 50 de fabricacion de machos o moldes, en el que se humedece o se mantiene humeda al menos temporalmente por medio de un lfquido 71 la zona 21 exenta de mezcla del dispositivo mezclador 20 y/o se humedecen o se mantienen humedos por medio de dicho lfquido el equipo de alimentacion 30 situado entre el dispositivo mezclador 20 y el dispositivo 50 de fabricacion de machos o moldes y/o la unidad de reserva de arena 40 situada detras del equipo de alimentacion 30 y delante del dispositivo 50 de fabricacion de machos o moldes, y en el que se atomiza el lfquido 71 que sirve para el humedecimiento por medio de al menos un atomizador de ultrasonidos 60 hasta obtener un aerosol suspendible y se alimenta este al dispositivo mezclador 20 y/o al equipo de alimentacion 30 y/o a la unidad de reserva de arena 40 a traves de tubenas 81, 82 y 83.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para fabricar moldes o machos, en el que se mezclan por medio de un dispositivo mezclador (20) un material de moldeo o arena y al menos un aglomerante que al menos predominantemente es inorganico, soluble en agua y/o higroscopico, y en el que se alimenta esta mezcla (M), con ayuda de un equipo de alimentacion (30), a al menos una unidad de reserva de arena (40) de un dispositivo de (50) de fabricacion de machos o moldes, caracterizado por que se humedece o se mantiene humeda al menos temporalmente la zona (21) exenta de mezcla del dispositivo mezclador (20) y/o por que tambien se humedece o se mantiene humeda la zona (31) exenta de mezcla del equipo de alimentacion (30) situada entre el dispositivo mezclador (20) y el dispositivo (50) de fabricacion de machos o moldes.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que se humedece o se mantiene humeda al menos temporalmente la zona (21) exenta de mezcla del dispositivo mezclador (20), al menos durante el proceso de mezclado.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que se suprime una evaporacion o salida de humedad de la mezcla (M) manteniendo la humedad del aire en 70% a 100%, por encima de la mezcla (M), mediante la alimentacion de humedad.
4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se atomiza por medio de ultrasonidos el lfquido (71) que sirve para el humedecimiento o el agua que sirve para el humedecimiento hasta obtener un aerosol suspendible y se alimenta este al dispositivo mezclador (20) y/o al equipo de alimentacion (30).
5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la aerosol formado a partir del lfquido (71) y la magnitud del caudal volumetrico provisto del aerosol se ajustan variando los paquetes de impulsos cedidos por el/los emisores de ultrasonidos y/o variando la tension del/los emisores de ultrasonidos.
6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que se forma el aerosol suspendible y se conduce este al dispositivo mezclador (20) y/o al equipo de alimentacion (30) a traves de una o varias tubenas (81, 82, 83).
7. Dispositivo para fabricar moldes o machos que comprende un dispositivo mezclador (20) para mezclar material de moldeo o arena y un aglomerante que al menos predominantemente es inorganico, soluble en agua y/o higroscopico, y un equipo de alimentacion (30) para transportar la mezcla (M) hasta una unidad de reserva de arena (40) de un dispositivo (50) de fabricacion de machos o moldes, caracterizado por que en el dispositivo mezclador (20) y/o en el equipo de alimentacion (30) esta previsto un equipo de humedecimiento (2) que solicita al interior de estos o que desemboca en su interior, con lo que, en funcionamiento, se puede humedecer o mantener humeda al menos temporalmente la zona exenta de mezcla del dispositivo mezclador (20) y/o tambien se puede humedecer o mantener humeda la zona exenta de mezcla del equipo de alimentacion (30) situada entre el dispositivo mezclador y el dispositivo (50) de fabricacion de machos o moldes.
8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el equipo de humedecimiento (2) presenta al menos un emisor de ultrasonidos en forma de un atomizador de ultrasonidos (60) para agua o para un lfquido (71).
9. Dispositivo segun la reivindicacion 7 u 8, caracterizado por que el/los atomizadores de ultrasonidos (60) y un deposito de lfquido (70) perteneciente a ellos estan dispuestos en posiciones espacialmente separadas del dispositivo mezclador (20) y/o del equipo de alimentacion (30) y/o de la unidad de reserva de arena (40) y estan unidos con la/las zonas a humedecer a traves de al menos una tubena ngida o flexible (81, 82, 83).
10. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el dispositivo mezclador (20), el equipo de alimentacion (30) y la unidad de reserva de arena (40) estan unidos con el deposito de lfquido (70) a traves de una respectiva tubena ngida o flexible (81, 82, 83).
11. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el numero de atomizadores de ultrasonidos (60) corresponde al menos al numero de tubenas ngidas o flexibles (81, 82, 83) y por cada tubena ngida o flexible (81, 82, 83) esta previsto al menos un atomizador de ultrasonidos (60).
12. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado por que, para transportar la humedad o el aerosol desde el/los atomizadores de ultrasonidos (60) hasta el dispositivo mezclador (20) y/o el equipo de alimentacion (30) y/o la unidad de reserva de arena (40) esta dispuesto un ventilador (90) o una acometida de gas a presion (10) en el deposito de lfquido (70).
13. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado por que el equipo de alimentacion (30) es al menos un cubo de transporte movil.
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