FR2472433A1 - PROCESS AND APPARATUS FOR THE PREPARATION, ESPECIALLY COOLING AND MIXING OF MOLDING SAND - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR LA PREPARATION, EN PARTICULIER LE REFROIDISSEMENT ET LE MELANGE DU SABLE DE MOULAGE. PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE L'ENROBAGE DE LA SURFACE DES GRAINS DE SABLE PAR LE LIANT S'EFFECTUE SOUS VIDE.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS AND AN APPARATUS FOR THE PREPARATION, IN PARTICULAR THE COOLING AND MIXING OF MOLDING SAND. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT THE COATING OF THE SURFACE OF THE GRAINS OF SAND WITH THE BINDER IS PERFORMED IN A VACUUM.
Description
L'invention concerne un procédé pour la préparation, en particulier leThe invention relates to a process for the preparation, in particular the
refroidissement et le mélange de sable de moulage, dans lequel on refroidit le sable usagé provenant de la motte de sable, on l'épure éventuellement, on le mélange et on l'homogénéise avec d'autres corps en ajoutant de l'eau et en agitant énergiquement, la surface des grains de sable étant enrobée au moins partiellement par un liant. L'invention cooling and mixing of molding sand, in which the used sand from the sand ball is cooled, optionally purified, mixed and homogenized with other bodies by adding water and agitating vigorously, the surface of the sand grains being at least partially coated with a binder. The invention
concerne aussi un appareil pour la mise en oeuvre du procédé. also relates to an apparatus for carrying out the method.
La préparation du sable-pour la confection de moules de fonderie a essentiellement pour but de réaliser le rapport correct de mélange des grosseurs de grains et les proportions correctes de sable quartzeux, de liant, de poussier de charbon, ainsi que de sable usagé et neuf, d'homogénéiser le mélange, d'enrober le grain de liant dans une large mesure, d'établir l'humidité correcte, d'éliminer les constituants inutilisables comme les grumeaux de sable, le fer, la poussière, d'établir la température correcte et d'acheminer le sable aux points d'utilisation. La fraction réutilisée du sable usagé provenant The main purpose of sand-making for foundry molds is to achieve the correct mixing ratio of grain sizes and the correct proportions of quartz sand, binder, coal dust, and used and new sand. , to homogenize the mixture, to coat the binder grain to a large extent, to establish the correct humidity, to eliminate unusable constituents such as sand lumps, iron, dust, to establish the temperature correct and route the sand to the points of use. The recycled fraction of used sand from
de la motte de sable peut aller jusqu'à 80 % et davantage. of the sand ball can go up to 80% and more.
Etant donné que le sable tiré de la motte est obtenu à des tem- Since the sand from the root ball is obtained at times
pératures élevées, par exemple de 100 à 140C, il est nécessaire high temperatures, for example from 100 to 140C, it is necessary
de refroidir le sable usagé avant de l'introduire dans le mé- cool the used sand before introducing it into the
langeur. On se contente fréquemment de le refroidir à des tem- Width. It is often enough to cool it down to
pératures d'environ 35 à 450C. On effectue le plus souvent le refroidissement du sable à l'aide d'humidité et de grandes quantités d'air injecté à travers le sable de manière à pouvoir temperatures from about 35 to 450C. Sand is most often cooled with moisture and large amounts of air injected through the sand so that
tirer parti de la chaleur d'évaporation pour le refroidissement. take advantage of evaporative heat for cooling.
Les quantités d'air nécessaires à cet effet sont extrêmement The quantities of air required for this purpose are extremely
grandes. Dans une installation de préparation qui traite envi- large. In a preparation facility that processes
ron 80 t de sable par heure, un refroidissement suffisant exige plusieurs centaines de milliers de mètres cubes d'air par heure et une dépense d'énergie atteignant 160 kWh et davantage. Les installations de refroidissement du sable ont un encombrement 80 tons of sand per hour, sufficient cooling requires several hundred thousand cubic meters of air per hour and an energy expenditure of up to 160 kWh and more. Sand cooling facilities have a footprint
d'autant plus grand.all the more so.
On introduit dans un mélangeur le sable refroidi ainsi The cooled sand is introduced into a mixer.
que d'autres corps, en particulier du sable neuf et du liant. than other bodies, especially new sand and binder.
Il s'agit en général d'un mélangeur discontinu. On peut effec- This is usually a batch mixer. We can do
tuer le mélange et l'homogénéisation à l'aide de mélangeurs à meules tournantes qui exercent sur le sable non seulement une kill the mixing and homogenization using rotating wheel mixers that exercise on the sand not only a
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action de mélange, mais encore une action de malaxage. Toute- mixing action, but still a kneading action. Toute-
fois, on utilise plus fréquemment des mélangeurs comportant times, mixers with
une cuve qui présente, en son fond, une pale agitatrice tour- a tank which has, at its bottom, a rotary stirring blade
nante transportant continuellement la matière en direction ra- continually transporting the material in the direction of
diale vers l'extérieur et obliquement vers le haut, ainsi que deux ou plusieurs groupes à tourbillon tournants qui arrivent upward and obliquely upward, as well as two or more rotating tourbillon groups
par le haut juste au-dessus du bord supérieur des pales agi- from above just above the upper edge of the blades
tatrices, saisissent le sable et les constituants et les font tutors, grab the sand and the constituents and make them
tourbillonner fortement. Le rôle de ce tourbillon est d'homo- swirl strongly. The role of this whirlpool is to homo-
généiser la charge en un temps très court, par exemple 90 secondes, et d'enrober superficiellement d'un liant chacun generate the charge in a very short time, for example 90 seconds, and superficially coat a binder each
des grains de sable.grains of sand.
Des recherches plus précises ont montré qu'on n'obtient pas un enrobage complet. Le liant, le plus souvent argileux, More precise research has shown that a complete coating is not obtained. The binder, most often clay,
prend sous l'effet de l'agitation la forme de.petites languet- under the effect of agitation the form of small tongues
tes pâteuses qui ne s'appliquent que partiellement contre la surface des grains de sable et ne les enrobent également que partiellement. Pour faire tourbillonner la charge, on utilise le plus pastes that only partially apply against the surface of the grains of sand and also coat them only partially. To swirl the load, we use the most
souvent des étoiles agitatrices qui arrivent à proximité immé- often agitating stars that arrive in close proximity to
diate des pales agitatrices tournant sur le fondjet sont en- diate of the stirring blades rotating on the
trainées à des vitesses de rotation de 1500 tours/mn et davanta- at speeds of 1500 rpm and more
ge.ge.
L'invention a pour but de fournir un procédé qui permet- The object of the invention is to provide a method which enables
te non seulement d'améliorer le processus de mélange, mais, en outre, d'assurer le refroidissement et le mélange avec une dépense d'énergie et un encombrement notablement inférieurs not only to improve the mixing process, but also to ensure cooling and mixing with a significantly lower energy expenditure and bulk
dans l'ensemble.generally.
Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait que l'on mélange le sable et le liant sous vide, c'est-à-dire dans une zone de mélange o la pression est notablement abaissée According to the invention, this problem is solved by virtue of the fact that the sand and the binder are mixed under vacuum, that is to say in a mixing zone where the pressure is notably lowered.
relativement à l'atmosphère ambiante. relative to the ambient atmosphere.
Avantageusement, on introduit du sable et de l'eau dans une zone de mélange étanche vis-à-vis de l'atmosphère extérieure, on les fait tourbillonner, on engendre un vide dans la zone de Advantageously, sand and water are introduced into a zone of tight mixing with respect to the external atmosphere, they are swirled, a vacuum is generated in the zone of
mélange et on évacue des gaz et des vapeurs de la zone de mélan- mixing and evacuating gases and vapors from the mixing zone.
ge. Ce procédé offre des avantages notables. Tout d'abord, il est apparu que le sable de moulage ainsi traité, subissant ge. This process offers significant advantages. First, it appeared that the molding sand thus treated, undergoing
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par ailleurs le même traitement et ayant la même composition, présente lors du moulage une élasticité notablement moindre, donc une plus grande précision de moulage et un démoulage plus facile. L'explication pourrait être que dans les procédés de mélange connus, on mélange et on homogénéise ensemble dans la zone de mélange non seulement du sable, du liant et d'autres additifs correspondants, mais que l'air forme aussi dans ces procédés un constituant du mélange. En particulier en cas de forte turbulence, l'air atteint de grandes vitesses dans la zone de mélange et peut ainsi nuire davantage à l'application directe des languettes de liant contre la surface de grains de sable. En particulier, on risque que de petites quantités d'air ne soient chaque fois emprisonnées hermétiquement entre la surface des grains de sable et les languettes de liant et ne puissent pas être expulsées lors du moulage, même sous les pressions élevées. Par suite, l'adhérence de la couche de liant à la surface des grains de sable est moins bonne, ainsi que l'adhérence des grains de sable entre eux. En outre, les petites quantités d'air emprisonnées augmentent l'élasticité des moules Moreover, the same treatment and having the same composition, present during molding a noticeably lower elasticity, thus a greater precision of molding and easier demolding. The explanation could be that in the known mixing processes, not only sand, binder and other corresponding additives are mixed and mixed together in the mixing zone, but that air also forms in these processes a constituent of the mixture. Particularly in case of strong turbulence, the air reaches high speeds in the mixing zone and can thus further impede the direct application of the binder tongues against the surface of sand grains. In particular, it is possible that small amounts of air are each time trapped tightly between the surface of the sand grains and the binder tongues and can not be expelled during molding, even under high pressures. As a result, the adhesion of the binder layer to the surface of the sand grains is less good, as well as the adhesion of the sand grains to each other. In addition, small amounts of trapped air increase the elasticity of the molds
de sable confectionnés.of sand made.
Un autre avantage notable du nouveau procédé réside Another notable advantage of the new process lies
dans le fait qu'une part notable du processus de refroidisse- in that a significant part of the cooling process
ment peut s'effectuer pendant le processus de mélange propre- may occur during the clean mixing process.
ment dit. Cela est dû au fait que par suite de l'application du vide à la zone de mélange, l'humidité contenue ou introduite dans la quantité de sable ne se vaporise pas seulement, mais said. This is because as a result of the application of the vacuum to the mixing zone, the moisture contained or introduced into the quantity of sand does not vaporize only but
s'évapore par ébullition, de sorte qu'elle est en mesure d'em- evaporates by boiling, so that it is able to em-
prunter notablement plus de chaleur à la quantité de sable utilisée et de la dissiper. Grâce au refroidissement du sable usagé au sein de la zone de mélange, il devient possible de se passer complètement des dispositifs usuels de refroidissement du sable ou de leur donner une dimension notablement plus petite, par exemple simplement sous la forme d'un dispositif de prérefroidissement. Etant donné qu'en outre dans le nouveau procédé, la dissipation de la chaleur s'effectue à l'aide de la vapeur au sein d'un système fermé, c'est-à-dire du système sous vide, il est possible, de façon simple, de récupérer add significantly more heat to the amount of sand used and dissipate it. Thanks to the cooling of the used sand within the mixing zone, it becomes possible to completely do without the usual sand cooling devices or to give them a considerably smaller dimension, for example simply in the form of a precooling device . Since, furthermore, in the new process, the heat dissipation is carried out by means of steam in a closed system, that is to say the vacuum system, it is possible, in a simple way, to recover
utilement la chaleur ainsi retirée de la quantité de sable. usefully the heat thus removed from the quantity of sand.
A cet effet, il est avantageux de refroidir et de condenser For this purpose, it is advantageous to cool and to condense
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sur des surfaces de condensation les vapeurs retirées de la on condensing surfaces the vapors removed from the
zone de mélange, de préférence en maintenant le vide. mixing zone, preferably keeping the vacuum.
Il est important de porter le vide dans la zone de mélange à un niveau qui assure qu'à la pression résiduelle et à la température du sable l'humidité introduite ne se vaporise pas simplement, mais s'évapore par ébullition. Il est apparu qu'une pression inférieure à 17 torrs, de préférence d'environ It is important to bring the vacuum into the mixing zone to a level which ensures that at the residual pressure and the temperature of the sand the introduced moisture does not simply vaporise, but evaporates by boiling. It has been found that a pressure of less than 17 torr, preferably about
torrs, était avantageuse.torrs, was advantageous.
Le refroidissement et la condensation de l'atmosphère Cooling and condensation of the atmosphere
de vapeur à peu près exempte de gaz s'effectuent avantageuse- almost gas-free steam is advantageous.
ment à l'aide de la partie d'absorption de chaleur d'une pompe de chaleur, qui transmet la chaleur ainsi récupérée à un the heat-absorbing part of a heat pump, which transfers the heat thus recovered to a
circuit de consommation de chaleur.heat consumption circuit.
Dans un exemple d'exécution pratique, il est apparu avantageux que le sable usagé soit introduit dans la zone de mélange à une température de 50 à 90C, de préférence de 55 à WC. Dans le cas d'une charge de 2 t, par exemple, en un temps de mélange de 60 à 180 secondes, on peut abaisser la température In an exemplary practical embodiment, it has been found advantageous that the used sand is introduced into the mixing zone at a temperature of 50 to 90.degree. C., preferably 55 to 60.degree. In the case of a load of 2 t, for example, in a mixing time of 60 to 180 seconds, the temperature can be lowered.
du sable à un niveau de 30 à 40C.sand at a level of 30 to 40C.
Dans certains cas, il est apparu avantageux, après avoir rempli la cuve, de commencer par faire tourbillonner le mélange et de faire ensuite le vide dans la cuve, après quoi, au bout d'un temps de mélange prédéterminé, par exemple de 30 secondes, on introduit de l'eau, de préférence par injection -25 ou pulvérisation, dans le mélange tourbillonnant. Dans d'autres cas, il peut aussi être avantageux de commencer par faire tourbillonner le sable usagé avec de l'eau et faire le vide dans la zone de mélange et d'ajouter seulement le liant au In some cases, it appeared advantageous, after filling the tank, to start by swirling the mixture and then to evacuate the tank, after which, after a predetermined mixing time, for example 30 seconds Water is introduced, preferably by injection or spray, into the swirl mixture. In other cases, it may also be advantageous to start by swirling the used sand with water and evacuating the mixing zone and adding only the binder to the mixture.
bout d'un temps de mélange prédéterminé. after a predetermined mixing time.
Pour augmenter la puissance de refroidissement en écono- To increase the cooling power in econo-
misant davantage d'énergie et d'espace, il est avantageux de prévoir avant la zone de mélange une ou plusieurs zones de prérefroidissement. Chaque zone de prérefroidissement peut également être alimentée de façon discontinue. Il est avantageux de donner également à chacune des zones de prérefroidissement la forme d'une zone isolée de l'atmosphère extérieure, afin de récupérer la quantité de chaleur qu'il s'agit d'évacuer ici par l'humidité amenée, grâce à une condensation de l'humidité sur des surfaces de refroidissement, d'une pompe de chaleur placing more energy and space, it is advantageous to provide one or more pre-cooling zones before the mixing zone. Each pre-cooling zone can also be fed discontinuously. It is advantageous to also give each of the pre-cooling zones the shape of an isolated zone of the external atmosphere, in order to recover the quantity of heat that it is necessary to evacuate here by the moisture brought, thanks to condensation of moisture on cooling surfaces, heat pump
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par exemple. Le refroidissement peut s'effectuer par vaporisa- for example. Cooling can be done by vaporisation
tion. Toutefois, avantageusement, le refroidissement résulte ici encore d'une évaporation de l'humidité par ébullition, un vide étant appliqué aussi à la zone de prérefroidissement avec tourbillonnement de sable et d'eau, les vapeurs formées étant évacuées par l'application du vide et se condensant sur des tion. However, advantageously, the cooling again results from an evaporation of the moisture by boiling, a vacuum being applied also to the pre-cooling zone with swirling of sand and water, the vapors formed being evacuated by the application of vacuum and condensing on
surfaces de condenseur.condenser surfaces.
Dans un exemple d'exécution pratique, il est apparu avantageux de prévoir deux zones de prérefroidissement, en In an example of practical execution, it has proved advantageous to provide two precooling zones, in
refroidissant le sable dans la première zone de prérefroidisse- cooling the sand in the first precooling zone
ment d'une température de 120WC à environ 80'C et dans une deuxième zone de prérefroidissement, d'environ 80WC à environ 550C. from a temperature of 120WC to about 80 ° C and in a second precooling zone, from about 80WC to about 550C.
De préférence, on enferme complètement la cuve de mé- Preferably, the vessel is completely enclosed.
lange ou la cuve de prérefroidissement, avec les agencements adjoints, dans une enveloppe formant une chambre à vide, à l'exception des entrées et sorties servant à l'alimentation et the precooling tank or the pre-cooling tank, with the adjoining arrangements, in a casing forming a vacuum chamber, with the exception of the inlets and outlets used for feeding and
à l'évacuation et isolées hermétiquement de l'extérieur. Avan- evacuation and hermetically sealed from the outside. ad-
tageusement, la cuve présente plusieurs ouvertures à grande surface distribuées en direction circonférentielle, menant à the tank has several large surface openings distributed circumferentially, leading to
la chambre annulaire à vide et qui, commandées par l'intermé- the empty annular chamber and which, controlled by means of
diaire de dispositifs de valve, peuvent être dégagées et fer- valve devices, can be cleared and closed.
mées. Chaque cuve présente, en outre, intérieurement au moins mées. Each tank has, in addition, internally at least
une tête d'injection ou de pulvérisation pour l'amenée d'eau. an injection or spray head for the supply of water.
Les dispositifs de valve correspondants, les dispositifs et entraînements servant à l'agitation, peuvent être tous placés The corresponding valve devices, devices and drives used for agitation, can all be placed
à l'intérieur de l'enveloppe extérieure, donc dans le vide. inside the outer envelope, so in the void.
L'enveloppe extérieure a un volume suffisamment grand pour engendrer à l'intérieur de la cuve, dans le délai désiré, The outer casing has a volume large enough to generate inside the tank, within the desired time,
lorsque les ouvertures de liaison sont dégagées de façon com- when the connection openings are unobstructed
mandées, le vide désiré, suffisant pour évaporer le liquide. the desired vacuum, sufficient to evaporate the liquid.
Avantageusement, les surfaces de condensation refroidies ser- Advantageously, the cooled condensing surfaces serve
vant au dépôt de l'humidité sont aussi disposées à l'intérieur de l'enveloppe. Le dispositif de refroidissement adjoint, en particulier la pompe de chaleur, peut être disposé hors de l'enveloppe. L'établissement du vide nécessaire à l'intérieur de la chambre à vide peut s'effectuer par un appareil à vide raccordé, pendant les temps d'évacuation et d'alimentation de la cuve. En pareil cas, il est sans importance que lorsqu'on The deposition of moisture is also arranged inside the envelope. The deputy cooling device, in particular the heat pump, can be arranged outside the casing. The establishment of the necessary vacuum inside the vacuum chamber can be effected by a connected vacuum apparatus, during the evacuation and supply of the tank. In such a case, it is irrelevant that when
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dégage les ouvertures de liaison entre chambre à vide et zone de mélange, des particules de sable soient entraînées par le courant qui en résulte. Les particules de sable entraînées dans la chambre à vide, se déposent sur le fond-de celle-ci et peuvent être facilement évacuées par un sas. Il est possi- ble aussi d'empêcher, au moyen de filtres ou de chicanes, l'entraînement de sable de la zone de mélange à la chambre à vide. Par la pulvérisation ou l'injection de l'eau dans la couche de sable tourbillonnante, dans la zone de mélange ou la releases the connection openings between the vacuum chamber and the mixing zone, sand particles are entrained by the resulting stream. The sand particles entrained in the vacuum chamber, are deposited on the bottom-thereof and can be easily evacuated by an airlock. It is also possible to prevent, by means of filters or baffles, the entrainment of sand from the mixing zone to the vacuum chamber. By spraying or injecting water into the swirling sand layer, the mixing zone or the
zone de prérefroidissement, on peut commander l'amenée d'humi- pre-cooling zone, it is possible to control the supply of moisture
dité avec une précision notablement plus grande qu'antérieure- with a much greater accuracy than before-
ment. Il faut ajouter que par pulvérisation directe dans la couche de sable tourbillonnante, l'humidité entre en contact beaucoup plus rapidement avec la grande surface totale des grains de sable, peut absorber de la chaleur et immédiatement s'évaporer à nouveau. Il importe seulement de veiller à ce que l'eau soit introduite sous forme de gouttelettes pour empêcher le plus possible une évaporation de l'eau avant le contact is lying. It should be added that by direct spraying in the swirling sand layer, moisture comes into contact much more rapidly with the large total surface of the sand grains, can absorb heat and immediately evaporate again. It is important only to ensure that the water is introduced in the form of droplets to prevent as much as possible the evaporation of water before contact
avec la surface du sable.with the surface of the sand.
Si le prérefroidissement du sable usagé ne se fait pas sous vide, on maintient en circulation en circuit fermé l'air qui absorbe l'humidité, le circuit d'air recyclé comportant les surfaces de refroidissement et de condensation d'un appareil If the pre-cooling of the used sand is not done under vacuum, the air which absorbs moisture is circulated in closed circuit, the recycled air circuit including the cooling and condensing surfaces of a device
de refroidissement, en particulier d'une pompe de chaleur. cooling, in particular a heat pump.
De cette façon, non seulement l'enrobage des grains de sable par le liant est notablement favorisé et amélioré, mais avec une construction très peu encombrante, on économise une In this way, not only the coating of sand grains by the binder is noticeably favored and improved, but with a very compact construction, it saves a
grande quantité d'énergie.large amount of energy.
On peut aussi prévoir la zone de prérefroidissement et la zone de mélange dans la même enveloppe à vide, de sorte que les surfaces de refroidissement et de condensation qui y sont prévues servent dans la même mesure à condenser l'humidité The pre-cooling zone and the mixing zone can also be provided in the same vacuum envelope, so that the cooling and condensing surfaces provided therein are used to the same extent to condense the moisture.
provenant des deux zones.from both areas.
Il est possible également d'adjoindre des sas aux ou- It is also possible to add airlock to
vertures de remplissage et d'évacuation de la cuve de prére- filling and evacuation of the pretreatment tank.
froidissement et de la cuve de mélange, de sorte que l'intérieur du récipient peut rester constamment sous vide. En pareil cas, la chambre à vide peut communiquer librement en permanence avec cooling and mixing tank, so that the inside of the container can remain constantly under vacuum. In this case, the vacuum chamber can communicate freely with
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l'intérieur des cuves.inside the tanks.
On entend ici par "vide" une pression d'air nettement Here "vacuum" is understood to mean air pressure distinctly
abaissée relativement à l'environnement, et non pas une atmos- lowered in relation to the environment, and not an atmosphere
phère exempte également de vapeurs. phere also free of vapors.
On explique plus précisément l'invention ci-après à The following invention is more specifically explained in
propos d'un exemple d'exécution simple. a simple execution example.
La figure unique montre en coupe verticale un appareil The single figure shows in vertical section a device
selon l'invention.according to the invention.
Le nouvel appareil 1 comprend une chambre de mélange 2 présentant en sa région supérieure une ouverture de remplissage The new apparatus 1 comprises a mixing chamber 2 having in its upper region a filling opening
3, plus précisément située à l'extrémité inférieure d'uo gou- 3, more precisely located at the lower end of uo gou-
lotte de remplissage 4 à laquelle est adjoint un tiroir 5 muni d'une ouverture de passage 5a et pouvant être actionné par un vérin 6. Sur la figure, le tiroir est représenté en position fermée. Au-dessus du tiroir, le conduit de remplissage-s'élargit fillet 4 to which is added a drawer 5 provided with a passage opening 5a and can be actuated by a jack 6. In the figure, the drawer is shown in the closed position. Above the drawer, the fill-widening duct
en forme de trémie 7.hopper shaped 7.
La chambre de mélange 2 est fermée au fond, mais présente The mixing chamber 2 is closed at the bottom, but present
une ouverture de fond par laquelle on peut vider le contenu. a bottom opening through which one can empty the contents.
A l'ouverture de fond est adjoint un obturateur 8 qui est monté de façon pivotante en 9 et peut être amené à la position fermée At the bottom opening is attached a shutter 8 which is pivotally mounted at 9 and can be brought to the closed position
ou à la position ouverte par le dispositif d'actionnement 10. or in the open position by the actuating device 10.
Au milieu de la chambre de mélange 2 est monté un arbre mélangeur 15 présentant un tourillon 11 dépassant à l'extérieur à travers un moyeu de fond et qui porte une poulie 12 avec In the middle of the mixing chamber 2 is mounted a mixing shaft 15 having a pin 11 protruding outwardly through a bottom hub and carrying a pulley 12 with
courroie 13. L'arbre mélangeur est équipé d'outils mélangeurs. belt 13. The mixer shaft is equipped with mixing tools.
Ceux-ci ont surtout pour rôle de maintenir la matière contenue dans la chambre 2 en mouvement turbulent continuel, afin de dégager continuellement une surface de particules aussi grande que possible et en même temps, d'agir énergiquement sur la Their main role is to maintain the material contained in the chamber 2 in continuous turbulent motion, in order to continuously release a particle surface as large as possible and at the same time, to act energetically on the
matière. Dans l'exemple représenté, sur l'arbre 15 sont dispo- material. In the example shown, on the shaft 15 are
sées à cet effet des pales 16a, 16b subdivisées en deux groupes dans lesquels l'oblicité des pales est opposée. La disposition est telle que le jeu inférieur de pales 16a ramasse la matière dans la région du fond et la projette vers le haut, tandis que le jeu supérieur de pales 16b intercepte la matière projetée et l'accélère, à la fois en direction circonférentielle et en adapted for this purpose blades 16a, 16b subdivided into two groups in which the oblicity of the blades is opposite. The arrangement is such that the lower set of blades 16a picks up the material in the bottom region and projects it upward, while the upper set of blades 16b intercepts the projected material and accelerates it, both in the circumferential direction and in
sens opposé vers le bas. Il en résulte un tourbillonnement in- opposite direction down. This results in an indistinct swirl
tense de la matière à l'intérieur de la chambre de mélange 2. tense of the material inside the mixing chamber 2.
Au-dessus de l'arbre mélangeur 15 est prévu un dispositif Above the mixing shaft 15 is provided a device
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entourant concentriquement l'ouverture de remplissage 3 et servant à amener de l'humidité sous forme de vapeur ou d'eau ou à amener d'autres additifs liquides. A cet effet est prévu un tube annulaire 20 muni de multiples orifices de sortie fins et pouvant être raccordé par des tuyauteries 21 à une concentrically surrounding the filling opening 3 and serving to bring moisture in the form of steam or water or to bring other liquid additives. For this purpose is provided an annular tube 20 provided with multiple fine outlets and can be connected by pipes 21 to a
source d'humidité correspondante, éventuellement par l'intermé- corresponding source of moisture, possibly through
diaire de valves commandées.of controlled valves.
La chambre de mélange proprement dite 2 est fermée vers le haut par une plaque filtrante, par exemple une plaque de métal fritté 22 qui retient les particules solides dans la chambre 2, mais laisse passer pratiquement sans entrave les vapeurs et l'air. A la plaque frittée peut être adjoint au besoin un dispositif de nettoyage pneumatique ou mécanique. Le The actual mixing chamber 2 is closed upwardly by a filter plate, for example a sintered metal plate 22 which holds the solid particles in the chamber 2, but allows the vapors and the air to pass almost unhindered. To the sintered plate can be added if necessary a pneumatic or mechanical cleaning device. The
nettoyage de la plaque frittée peut s'effectuer par intermitten- cleaning of the sintered plate can be carried out intermittently
ce, par exemple au moyen d'une impulsion d'air comprimé dirigée this, for example by means of a directed compressed air pulse
vers la chambre 2.to bedroom 2.
La chambre de mélange 2 est entourée d'une chambre annu- The mixing chamber 2 is surrounded by an annular chamber
laire concentriquement 24 fermée extérieurement par une envelop- concentrically 24 closed externally by an envelope
pe 23. La chambre annulaire 24 communique avec la chambre de 23. The annular chamber 24 communicates with the chamber of
mélange 2 par des ouvertures 26 et avec la cavité située au- mixture 2 through openings 26 and with the cavity
dessus de la plaque frittée 22. En 25 est indiquée une tubulure de raccordement permettant de raccorder la chambre annulaire above the sintered plate 22. In 25 is indicated a connecting pipe for connecting the annular chamber
24 à une source de dépression ou de vide. 24 to a source of depression or emptiness.
A l'intérieur de la chambre annulaire 24 sont disposés des serpentins refroidisseurs 27 constituant, par exemple, le Inside the annular chamber 24 are cooling coils 27 constituting, for example, the
côté d'absorption de chaleur d'une pompe de chaleur. Les serpen- heat absorption side of a heat pump. The serpents
tins sont raccordés, par des tubulures 28, 29 dépassant à l'ex- are connected, by pipes 28, 29 exceeding the ex-
térieur, au circuit de frigorigène d'un appareil de refroidisse- inside the refrigerant circuit of a cooling device
ment, en particulier de la pompe de chaleur. Un dispositif especially of the heat pump. A device
d'évacuation non représenté, situé au fond de la chambre annu- not shown at the bottom of the annular chamber.
laire 24, permet d'évacuer le liquide qui se rassemble dans 24, allows to evacuate the liquid that collects in
la chambre annulaire 24.the annular chamber 24.
Lors de la mise en service, on remplit la chambre de mélange 2 du mélange chaud, par la trémie 7, le tiroir 5 étant During commissioning, the mixing chamber 2 is filled with the hot mixture, through the hopper 7, the drawer 5 being
ouvert. Ensuite, on ferme le tiroir 5 de façon largement hermé- open. Then, the drawer 5 is closed in a largely
tique. On peut alors mélanger entre eux les constituants intro- tick. We can then mix together the constituents introduced
duits, tout d'abord à l'état pratiquement sec.- De préférence, après avoir fermé hermétiquement la chambre de mélange 2, on first, in a substantially dry state. Preferably, after sealing the mixing chamber 2,
lui applique un vide par l'intermédiaire de la chambre annu- apply a vacuum through the annulling chamber
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laire 24, de sorte que l'air est évacué plus ou moins brusque- 24, so that the air is evacuated more or less abruptly.
ment, dans une large mesure, de la chambre de mélange 2 et to a large extent, of the mixing chamber 2 and
de la quantité de matière introduite. Le mélange à sec s'effec- the amount of material introduced. The dry mix is
tue sous vide de sorte que les liants éventuels peuvent s'appli- kills under vacuum so that any binders can be applied
quer uniformément en couche ou en pellicule, sans perturbation, uniformly layer or film, without disturbance,
à la surface dégagée des grains de sable. on the open surface of the grains of sand.
Lorsque l'état de mélange désiré est atteint, ou dès le début du mélange, on amène à la quantité de sable l'humidité désirée, par le distributeur annulaire 20. L'humidification s'effectue extrêmement vite et uniformément, car l'humidité est injectée dans la masse de sable tourbillonnante. Les vapeurs formées, lorsqu'elle atteint les grains de sable sont évacuées continuellement et rapidement de la chambre de mélange 2 et balaient les serpentins 27. A l'intérieur du vide qui règne aussi dans la chambre annulaire 24, le liquide se condense et se rassemble au fond de la chambre annulaire 24. De cette When the desired state of mixing is reached, or from the beginning of the mixing, the desired humidity is brought to the desired amount of sand by the annular distributor 20. The humidification is effected extremely rapidly and uniformly, because the humidity is injected into the mass of swirling sand. The vapors formed, when it reaches the grains of sand are discharged continuously and quickly from the mixing chamber 2 and sweep the coils 27. Inside the vacuum that also reigns in the annular chamber 24, the liquid condenses and gathers at the bottom of the annular chamber 24. Of this
façon, la quantité de matière introduite est refroidie rapide- way, the amount of material introduced is rapidly
ment et sûrement à la température désirée. and surely at the desired temperature.
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