UA121487C2 - Пристрій для обробки й охолодження ливарного формувального піску - Google Patents

Abstract

Винахід стосується пристрою для обробки й охолодження ливарного формувального піску, що містить змішувальний контейнер і змішувальний інструмент, що обертається навколо привідного вала, причому передбачено пристрій подачі повітря для подачі повітря всередину контейнера. Для створення покращеного пристрою, за допомогою якого більш рівномірний псевдозріджений шар утворюється якомога далі по всьому поперечному перерізу змішувального контейнера, в якому, крім того, частка твердих частинок, захоплених потоком газу, має зменшитися, відповідно до винаходу пропонується, що змішувальний інструмент має щонайменше дві змішувальні лопаті, розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку, і щонайменше одна змішувальна лопать має лопатку змішувача з поверхнею, похилою відносно горизонталі. 1 WO 2016/083270 2 PCT/EP2015/077278

Description

Винахід відноситься до пристрою для охолодження теплих пухких насипних матеріалів з частинок, зокрема ливарного формувального піску.

Використаний ливарний формувальний пісок може використовуватися повторно, якщо ливарний формувальний пісок оброблений. З цією метою використаний пісок необхідно охолодити.

Пристрій для цієї мети відомий, наприклад, з документу (ОЕ 1 508 6981. Пристрій, описаний у зазначеному документі, містить змішувальний контейнер і два вертикально розміщених привідних вала для змішувального інструмента. Ливарний формувальний пісок, який має бути охолодженим, подається до змішувального контейнера з одного боку й видаляється з іншого боку. Коли формувальний пісок, який має бути охолодженим, проходить через зазначений пристрій, формувальний пісок ретельно перемішується за допомогою змішувальних інструментів. Крім того, змішувальний контейнер має отвір для подачі повітря у стінці контейнера безпосередньо у дні контейнера.

Цей пристрій призначений для утворення псевдозрідженого шару, через який проходить повітря, і який обприскується водою, і який механічно підтримується для охолодження формувального піску, нагрітого до 150 "С ливарною операцією, що передувала, до температури використання приблизно 45 "С випарним охолодженням.

Змішувальний контейнер вбудований у раму машини. Сам змішувальний контейнер має дві багатокутні частини, що проходять одна в одну. У центрі кожної із цих двох частин розміщений відповідний обертовий змішувальний інструмент. Змішувальні лопаті, встановлені на валу, зазвичай мають лопатки пластинчастої форми, що переміщаються на вертикально розташованих тримачах обертових несучих важелів, що проходять радіально. Лопатки пластинчастої форми створюють ефект лише на шляху кругового кільця, який обмежується по суті локально навколо лопаток. У пристрої, описаному у документі ОЕ 1 508 698, дві частини проходять одна через одну, і тому при включенні двох змішувальних інструментів необхідно забезпечити, щоб вони не стикалися один з одним, і це потребує спеціальної адаптованої системи управління рухом.

Особливо коли цим пристроєм необхідно охолодити дуже великі кількості ливарного формувального піску і, відтак, діаметр контейнера є відповідно великого розміру, відомі

Зо пристрої роблять можливим лише нерівномірне охолодження, що значно обмежує якість ливарного формувального піску, який має використовуватися у подальшому. Вищої якості формувального піску можна досягти, наприклад, через використання вакуум-змішувачів, які, однак, є відносно дорогими.

У випадку недорогих пристроїв, таких як показані у документі ІОЕ 1 508 698), охолоджувальне повітря, що вводиться з краю, продуває проходи для потоку через шар піску лише у безпосередній зоні навколо впускних отворів і виходить вверх відносно коротким шляхом без виконання фактичної функції рівномірного псевдозрідження насипного матеріалу й охолодження з високим рівнем ефективності. Середина матеріалу, що має змішуватися, у центрі контейнера усім повітрям не досягається, оскільки цей матеріал вступає в контакт з повітрям, коли воно протікає назовні і вверх лише на зовнішньому кільцевому шляху у безпосередній близькості з отворами для впуску повітря. Через суттєво вищий опір потоку пухкого матеріалу у радіальному напрямку у бік вала змішувального інструмента повітря після виходу із щілиноподібного отвору і після дуже малого падіння тиску протікає вертикально вверх.

У середині змішувального контейнера через низьку периферійну швидкість, що переважає у цьому місці, і низькі різниці швидкості пісок лише трохи перемішується обертовими лопатями і повільно подається радіально назовні оберненим назовні похилом лопаті, щоб передати пісок до зони охолодження.

Як наслідок різниць швидкості, час перебування матеріалу, що має змішуватися, також значно відрізняється для матеріалу у середині контейнера й матеріалу на зовнішній периферії.

У найгіршому випадку матеріал, що має змішуватися, проходить через охолоджувач з живильного отвору, що знаходиться на центральній осі, до протилежно розташованого випускного отвору у зоні привідних валів без суттєвого контакту з подаваним охолоджувальним повітрям. Крім того, спостерігаються дуже високі вихідні швидкості із шару матеріалу, що має змішуватися, через вертикальні проходи для потоку, що утворюються локально у зоні стінки, і ці вихідні швидкості захоплюють велику кількість твердих частинок через високу швидкість і флуктуації у потоці.

Отже, документ (Е 199 25 720| вже описує витягування охолоджувального повітря всмоктувальним вентилятором за допомогою розміщеного у цілому по центру отвору у кришці корпусу й очищення його у газовому циклоні, який підключений після охолоджувача і має у бо цілому дуже великий об'єм. У цьому випадку пісок і додаткові компоненти, захоплені у потоці газу, у дуже значній мірі відділяються у циклоні і додаються до піску, що вивантажується з охолоджувача. Через режим роботи газового циклону у ньому переважно відділяються дуже важкі частинки піску, а дрібні компоненти, що перебувають у стані суспензії, подібні до бентоніту, слідують потоком газу і повністю вивантажуються. Повне відділення частинок з потоку газу не відбувається. Через невизначений склад дрібних компонентів, що пізніше відділяються у фільтрі, ці компоненти мають бути видалені й компенсовані додаванням свіжих добавок. Пісок, що витягується з донного отвору циклона і який зазвичай є доволі сухий, кладеться на охолоджений пісок на конвеєрній стрічці. Змішування цих вивантажених частинок піску із зволоженим піском вже не відбувається, що може спричинити проблеми у формувальній машині, якщо у деякому місці далі у технологічному процесі не здійснювати додаткову гомогенізацію і зволоження.

Якщо брати описаний стан рівня техніки як базову вихідну точку, метою цього винаходу є, відтак, створення покращеного пристрою, який уможливлює досягнення якомога більш рівномірного псевдозрідженого шару по усьому поперечному перерізу змішувального контейнера, при цьому на додаток має зменшитися частка твердих частинок, захоплених потоком газу.

Відповідно до винаходу ця мета досягається пристроєм для обробки й охолодження ливарного формувального піску, що містить змішувальний контейнер і змішувальний інструмент, що обертається навколо привідного вала, причому пропонується пристрій подачі повітря для подачі повітря всередину контейнера. Відповідно до винаходу змішувальний інструмент має щонайменше дві змішувальні лопаті, розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку, і щонайменше одна змішувальна лопать має лопатку змішувача, похилу відносно горизонталі, яка переважно є похилою униз у напрямку обертання змішувального інструмента. У цьому випадку напрямок обертання задається привідним пристроєм змішувального інструмента. Отже, привідний пристрій змішувального інструмента виконаний так, що приводить у рух змішувальний інструмент таким чином, що змішувальні інструменти похилі вниз у напрямку обертання. В одному альтернативному варіанті здійснення привідний пристрій може також бути конструктивно виконаний так, що у разі потреби напрямок обертання змішувального інструмента може змінюватися.

Зо Використання змішувальних лопатей, рознесених відносно одна одної у вертикальному напрямку, робить можливим краще ретельне змішування матеріалу, що має змішуватися. У цьому випадку змішувальні лопаті переважно проходять у горизонтальному напрямку від привідного вала. Похил лопатки змішувача є таким, що лопатка змішувача, яка є похилою вниз у напрямку обертання змішувального інструмента, забезпечує, що матеріал, що має змішуватися, в процесі змішування піднімається, через що безпосередньо позаду лопатки змішувача у змішуваному матеріалі утворюється порожнина, в якій подаване повітря може розподілятися по усій ширині і довжині лопатки змішувача у змішуваному матеріалі. Отже, лопатка змішувача переважно проходить щонайменше половину радіусу кола, описуваного зовнішньою частиною лопатки змішувача при її обертанні. В одному варіанті здійснення передбачається, що лопатка змішувача проходить від стінки контейнера до привідного валу.

Щоб додатково покращити змішування охолоджувального повітря з матеріалом, що має змішуватися, в одному переважному варіанті здійснення лопатка змішувача проходить за сутності до стінки контейнера. У цьому випадку відстань між лопаткою змішувача і стінкою контейнера переважно становить менше 100 мм, найбільше переважно від 20 до 60 мм. Це забезпечує пошарове послаблення у шарі піску по профілю інструмента. Крім того, до лопатки змішувача може кріпитися переважно гнучку допоміжну деталь, яка виступає радіально за лопатку змішувача у напрямку стінки контейнера і контактує із нею, так що при роботі допоміжна деталь треться по стінці контейнера.

У струминних відношеннях лопатка змішувача виконана таким чином, що матеріал, що має змішуватися, піднімається вверх, і при цьому на боці лопатки змішувача, поверненому від потоку, утворюється порожнина, що служить як прохід для потоку для повітря, що поступає. В ідеальній ситуації повітря може протікати лише через порожнину між привідним валом і стінкою контейнера і на боці, віддаленому від потоку твердих частинок, може підніматися через змішуваний матеріал, який позаду змішувального інструмента знову падає вниз під власною вагою, при цьому повітря, що протікає вверх, примушене рівномірно протікати через змішуваний матеріал якомога далі від центру контейнера. Це конструктивне виконання забезпечує, що за достатньо високої периферійної швидкості для інструментів локальний потік вверх повітря запобігається по суті лише у зоні випускних отворів повітря. Результати випробувань показали, що привід для обертання змішувального інструмента переважно виконується так, що лопатка змішувача має периферійну швидкість на своєму радіально зовнішньому кінці 2-75 м/с і переважно 30--60 м/с.

В одному переважному варіанті здійснення передбачається, що стінка контейнера похила таким чином, що поперечний переріз контейнера у напрямку вверх від дна контейнера стає більшим. У цьому випадку переважно кожна змішувальна лопать має лопатку змішувача, причому відстань між лопаткою змішувача і стінкою контейнера є приблизно однаковою для обох лопаток змішувача. Через похилу стінку контейнера і розміщення двох лопаток змішувача на різних висотах, наслідком цього є те, що розміщена далі вверх лопатка змішувача має проходити радіально далі назовні.

В одному додатковому переважному варіанті здійснення щонайменше одна лопатка змішувача кожного змішувального інструмента розташована по суті на дні контейнера.

Через підхожу кількість і розміщення лопаток змішувача у взаємно накладеному положенні разом із вибором підхожої периферійної швидкості змішувального інструмента можна досягти механічної опори для псевдозрідженого шару таким чином, що повітря протікає через шар піску, розподілений по суті рівномірно по усьому поперечному перерізу, і пісок рівномірно охолоджується.

Добрий і рівномірний розподіл повітря по усьому поперечному перерізу шару піску забезпечує також, що швидкість потоку на поверхні пухкого насипного матеріалу зменшується, таким чином, вивантаження частинок з потоком повітря значно зменшується.

В одному переважному варіанті здійснення змішувальний контейнер має щонайменше дві змішувальні частини, причому у кожній змішувальній частині передбачений відповідний змішувальний інструмент, що обертається навколо привідного вала, причому переважно кожний змішувальний інструмент має щонайменше дві змішувальні лопаті, розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку.

У цьому випадку периферійна швидкість змішувальних лопатей і напрямок обертання в окремих змішувальних частинах можуть бути різними.

У цьому варіанті здійснення впуск для ливарного формувального піску, що має охолоджуватися, знаходиться в одній частині, а відповідний випуск знаходиться у другій частині, при цьому ливарний формувальний пісок має проходити послідовно через обидві змішувальні

Зо частини. В одному переважному варіанті здійснення кожний змішувальний інструмент має лопатку змішувача, розташовану по суті на дні контейнера, причому ці два змішувальних інструменти розташовані на відстані один від одного таким чином, що дві лопатки змішувача, розташовані на дні контейнера, у будь-якому положенні змішувальних інструментів не торкаються одна одної. Отже, кругові шляхи двох лопаток змішувача, розташованих на дні контейнера, у випадку найближчого зближення прилягають один до одного по дотичній.

Вертикально вищі лопатки змішувача різних змішувальних інструментів переважно розташовані на різних аксіальних висотах. У цьому випадку вони виконані так, що їх кругові шляхи перекриваються. Різне розташування у вертикальному напрямку забезпечує, що зіткнення відбутися не може. Описана конструкція уможливлює конструктивне виконання, близьке до стінки відносно усіх інструментів. Крім того, обидва змішувальні інструменти можуть приводитися у рух незалежно один від одного з різними швидкостями обертання без побоювання щодо зіткнення. Таким чином змішувальним інструментам в окремих змішувальних частинах контейнера можна задати швидкість обертання, оптимальну для відповідно основної задачі у частині технологічного проектування. Таким чином, швидкість інструмента у частині змішувальної камери на боці впуску матеріалу можна оптимізувати для ефективного введення у суміш води, а швидкість обертання інструмента у наступній частині змішувальної камери можна адаптувати до оптимального наскрізного потоку охолоджувального повітря через шар піску з одночасним меншим вивантаженням частинок, оскільки тут липкість частинок вже зменшилася через зменшення вологості. Геометрія змішувальних інструментів у різних площинах і частинах змішувальної камери також може бути різною, таким чином, це забезпечує відповідну оптимізацію щодо потоку через шар піску одночасно з мінімізованим вивантаженням твердих частинок із шару.

Як приклад, пристрій подачі повітря може мати отвори у стінці контейнера, через які всередину контейнера може вдуватися повітря. У цьому випадку отвори переважно розташовані на тій самій вертикальній висоті, що й лопатка змішувача, яка проходить по суті до стінки контейнера.

В одному альтернативному варіанті здійснення передбачається, що подача повітря здійснюється через самий змішувальний інструмент, який, наприклад, має порожнистий вал. Як приклад, лопатка змішувача може мати відповідний випускний отвір для повітря на її боці, бо орієнтованому протилежно напрямку обертання. Само собою зрозуміло, що можливий і комбінований впуск повітря за допомогою отворів у стінці контейнера і за допомогою отворів у змішувальному інструментові.

Через використовувану конструкцію при збільшенні відстані від привідного валу периферійна швидкість лопатки змішувача збільшується, внаслідок чого у напрямку стінки контейнера змішувальна дія підсилюється. Поперечний переріз лопатки змішувача залишається незмінним, тому при збільшенні робочого діаметра інтенсивність змішування також підвищиться, оскільки при збільшенні радіусу периферійна швидкість стає вищою. Цьому фізичному закону можна протидіяти підхожою конфігурацією для форми поперечного перерізу лопаток зсередини назовні. Наприклад, лопатка змішувача може мати ширину, що збільшується у радіальному напрямку. Альтернативно або на додаток, кут нахилу лопатки змішувача відносно горизонталі може зменшуватися у радіальному напрямку.

Лопатка змішувача може бути плоскою або скривленою. Кут нахилу відносно горизонталі переважно знаходиться у діапазоні від 152 до 602 й особливо переважно від 202 до 509,

В одному додатковому варіанті здійснення лопатка змішувача виконана у вигляді кутикового профілю, причому внутрішній кут є протилежним напрямку обертання лопатки змішувача і переважно знаходиться у діапазоні від 902 до 1809. Через цю міру можна забезпечити більшу порожнину, повернену від потоку твердих частинок, при цьому повітря, що протікає до проходу, утвореному таким чином, зсередини або ззовні, може проникати до кінця утвореного проходу для повітря при одночасному зменшеному падінні тиску.

Альтернативно, лопатка змішувача може також мати по суті замкнений полігональний профіль, подібний, наприклад, прямокутному або трикутному профілю, причому підхожі випускні отвори для повітря розташовані на боці, поверненому від потоку, так що за допомогою цього профілю охолоджувальне повітря може подаватися у матеріал, що має змішуватися.

В одному додатковому варіанті здійснення на радіально внутрішніх частинах лопатки змішувача для компенсації нижчої периферійної швидкості прикріплені подібні до плугу допоміжні деталі, які діють з одного або з обох боків, щоб, з одного боку, підсилити підйомну дію суміші і її потоку по лопатках і, з іншого боку, досягти кращої змішувальної дії. У сполученні з випускними отворами для повітря, розташованими нижче плугів, можна, відтак, забезпечити падаючу завісу піску, яка через свою більшу площу поверхні теплообміну й обміну речовин

Зо уможливлює вищий рівень ефективності охолодження при контакті з повітрям, що випускається.

Особливо у випадку піску високої якості може бути переважним, якщо лопатка змішувача найвищої змішувальна лопаті похила у протилежному напрямку, при цьому матеріал, що має змішуватися, спрямовується вниз, щоб протидіяти ефекту надмірної турбулентності і пов'язаному з ним надмірному випуску з охолоджувального пристрою разом із випускним потоком газу.

Відстань між впускними отворами для повітря, розташованими у змішувальному контейнері і радіально зовнішнім кінцем лопатки змішувача має бути якомога меншою для забезпечення, що надмірно велика частка охолоджувального повітря вже не виходить вверх до досягнення лопатки змішувача.

Результати випробувань показали, що середня швидкість потоку охолоджувального повітря у зоні випуску впускних отворів для повітря має бути 15--35 м/с й особливо переважно 20--30 м/с. Навіть якщо кут нахилу стінки контейнера може в основному приймати будь-яке бажане значення від 0 до 4527, переважним є нахил від 15 до 359 й особливо переважно від 20 до 309 відносно вертикалі.

В одному додатковому варіанті здійснення на радіально зовнішніх кінцях лопаток змішувача розташовані прикріплені або, альтернативно, ще й підпружинені подовжувальні частині, які можуть переміщатися у радіальному напрямку і містять, наприклад, пластик, які з тертям торкаються стінки контейнера і, таким чином, утворюють безпосередній контакт між випускним отвором для повітря і боком змішувальної лопаті, поверненим від потоку твердих частинок

В одному додатковому переважному варіанті здійснення одна за одною розташовані навіть більше, ніж дві, а саме три або навіть більше частин змішувальної камери, через які послідовно протікає матеріал, що має змішуватися. У цьому конструктивному виконанні вода по суті змішується і рівномірно розподіляється у першій камері на впускному боці, а інтенсивна аерація шару піску і, відтак, випарне охолодження досягається лише у другій камері. У третій і кожній додатковій наступній камері якість охолодженого піску може поступово корегуватися додаванням, наприклад, води або інших добавок. Наприклад, після залишення пристрою ливарний формувальний пісок повинен потім мати залишкову вологість 3,0--3,5 95, щоб повторно активувати бентоніт, який замикає у собі пісок і який забезпечує формувальні властивості формувального піску, й уможливити безпосереднє використання у формувальній бо машині. У цьому випадку може бути переважним, якщо змішувальний інструмент у третій частині змішувальної камери, тобто у частині, через яку в останню чергу протікає матеріал, що має змішуватися, має лопатки змішувача, похилі вверх у напрямку обертання, чим забезпечується, що в останній частині змішувальної камери на змішуваний матеріал діє зсувне навантаження. Взагалі немає також потреби у тому, щоб в останній частині змішувальної камери до неї подавалося повітря, тому у цій частині можна обійтись без відповідних отворів.

Для багатьох ситуацій використання може також бути переважним, якщо змішувальний інструмент у третій частині змішувальної камери приводиться у рух у напрямку обертання протилежно змішувальному інструменту у другій частині змішувальної камери.

Як вже зазначалося, пропонованими мірами локальна швидкість наскрізного потоку значно зменшується і, як наслідок, потоком повітря захоплюється й вивантажується менша кількість твердих частинок.

Втім в одному особливо переважному варіанті здійснення може бути переважним, якщо висхідний потік газу звільняється якомога екстенсивніше від захоплених твердих частинок, ще перебуваючи у корпусі. Отже, в одному переважному варіанті здійснення передбачається, що вище змішувального інструмента розташований сепаратор твердих частинок. В одному переважному варіанті здійснення відділення твердих частинок здійснюється у турбулентному псевдозрідженому потоці, наприклад, у вихровому потоці, створеному ротором. Примусовий вихровий потік у цьому випадку створює відповідне поле відцентрових сил, що може корегуватися в частині його напруженості вибором швидкості обертання ротора. Отже, є можливість регулювати ефективність сепарації і гранулометричний склад сепарації. Відповідно, наприклад, якщо швидкість обертання збільшена у достатній мірі, навіть особливо дрібні компоненти добавок, що містяться у потоці газу, можуть майже повністю повторно використовуватися.

Пропоноване рішення забезпечує дуже компактне конструктивне виконання для охолоджувача, й одночасно майже усі тверді частинки затримуються у змішувачі.

Додаткові переваги, ознаки й можливі використання цього винаходу стануть зрозуміли з наведеного нижче опису переважних варіанті здійснення винаходу. На графічних матеріалах:

Фіг. 1 представляє собою вид у перерізі першого варіанту здійснення охолоджувального пристрою відповідно до винаходу,

Зо фіг. 2 представляє собою вид у перерізі другого варіанту здійснення відповідно до винаходу, фіг. З представляє собою докладний вид змішувача з кількома різними лопатками змішувача, і фіг. 4-8 представляють собою види у перерізі різних лопаток змішувача.

Фіг. 1 представляє собою вид у перерізі першого пристрою відповідно до винаходу. Пристрій 1 для обробки й охолодження ливарного формувального піску має змішувальний контейнер 2, розташований у корпусі 3. Змішувальний контейнер 2 має дві змішувальні частини, у центрі яких розташований відповідний привідний вал 4. Привідні вали 4 у свою чергу мають кілька змішувальних лопатей з відповідними лопатками змішувача. Пристрій 1 має впуск 5 і випуск 5", за допомогою яких гарячий ливарний формувальний пісок може подаватися до змішувального контейнера 2, наприклад, за допомогою стрічкового конвеєра 6, а оброблений пісок може знов вивантажуватися із змішувального контейнера 2. У похилій стінці 2 контейнера передбачені кілька отворів 7 для охолоджувального повітря, за допомогою яких охолоджувальне повітря може подаватися до змішувального контейнера 2. Біля дна два привідних вали 4 відповідно мають змішувальні лопаті, які проходять у протилежних напрямках, і на яких встановлена відповідна лопатка 8 змішувача. Два привідних вали 4 розташовані на відстані один від одного таким чином, що лопатки 8 змішувача, розміщені біля дна, не можуть стикатися одна з іншою у будь-якому кутовому положенні. Розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку відносно змішувальних лопатей біля дна ще кілька пар змішувальних лопатей, які також оснащені відповідними лопатками змішувача. У проілюстрованому варіанті здійснення усі лопатки змішувача похилі вниз, і таким чином, коли привідний вал обертається у наміченому напрямку, ливарний формувальний пісок у змішувальному контейнері 2 піднімається і тече по поверхні похилої лопатки змішувача. Лопатки змішувача у другій і третій площинах розташовані на висоті, що відповідає вертикальній висоті отворів 7 для впуску повітря у стінці 2 контейнера.

Крім того, лопатки змішувача у другій і третій площинах розташовані таким чином, що проходять майже до отворів 7 для впуску повітря. Два привідних вали 4 приводяться у рух за допомогою привідних двигунів 9. У кришці корпуса З розміщений сепаратор 11 твердих частинок, що містить колесо, оснащене ребрами і яке може обертатися за допомогою привідного двигуна 10. Охолоджувальне повітря, що подається за допомогою отворів 7 для впуску повітря, потім відсмоктується за допомогою проміжних просторів між ребрами бо сепаратора 11 твердих частинок. Ведене колесо сепаратора 11 твердих частинок створює турбулентний потік, в якому твердотільні компоненти, що містяться у повітрі,і що мають бути відсмоктані, відкладаються і падають назад до змішувального контейнера.

Фіг. 2 представляє собою схематичний переріз одного альтернативного варіанту здійснення винаходу. У цьому випадку для позначення таких самих компонентів використовуються такі самі позиції. У варіанті здійснення на фіг. 2 подача охолоджувального повітря здійснюється, з одного боку, за допомогою привідного вала 4, який виконаний у вигляді порожнистого вала, і в якому повітря протікає за допомогою подавального пристрою 12 до проходу 15 і через прохід до відповідних отворів в лопатках 8, 8", 87 і 8" змішувача й у матеріал, що має змішуватися. На додаток до цього або альтернативно цьому повітря може подаватися до корпусу через пристрій 13 подачі повітря й у матеріал, що має змішуватися через отвори 7 для впуску повітря. У цьому варіанті здійснення чітко видно, що лопатки змішувача у верхніх площинах довші у радіальному напрямку за лопатки змішувача у нижчій площині.

Лопатки 8, 8", 8" ії 8" змішувача проходять по суті до стінки контейнера. Однак, щоб запобігти пошкодження лопаток змішувача, повинен залишатися маленький проміжок. Отже, як приклад, на цій фігурі показано стосовно лопатки змішувача, що лопатки змішувача можуть мати подовжувальну частину 14 з пластика, яка також може притискатися за допомогою пружин до стінки контейнера, щоб зменшити частку подачі охолоджувального повітря, що протікає безпосередньо вертикально вверх.

На фіг. З показані як приклад різні варіанти здійснення лопаток змішувача. У принципі, як показано у варіанті здійснення, позначеному позицією 17, лопатка змішувача може проходити рівномірно від привідного вала до стінки контейнера. Втім зрозуміло, що можливі й криволінійні форми, як у випадку варіанту здійснення, позначеного позицією 15, або форми, що нагадують збільшене віяло, як у варіанті здійснення, позначеному позицією 16.

У варіанті здійснення, позначеному позицією 18, на змішувальних лопатях передбачені подібні до плугу допоміжні деталі 19.

Фіг. 4 представляє собою переріз лопатки 20 змішувача, яка у даному випадку містить одну похилу поверхню. При переміщенні лопатки 20 змішувача позаду лопатки змішувача утворюється зона, що підтримується по суті вільною від матеріалу, що має змішуватися, і до якої охолоджувальне повітря, що подається до змішувального контейнера через отвори 7 для

Зо подачі повітря, може протікати радіально всередину по лопатках змішувача. У цьому випадку контур отвору 7 для випуску повітря вибраний настільки ідеально, що у сполученні з геометрією лопатки змішувача можна забезпечити якомога рівномірний і якомога довготривалий вхідний потік повітря у зону, вільну від матеріалу, що має змішуватися, позаду лопатки змішувача.

Фіг. 5 представляє собою переріз другого варіанту здійснення лопатки 21 змішувача. У цьому випадку лопатка змішувача містить похилу поверхню і поверхню, що проходить під кутом відносно похилої поверхні і проходить по суті горизонтально.

Фіг. 6 представляє собою переріз третього варіанту здійснення лопатки 22 змішувача. У цьому випадку також є похила поверхня, до якої прилягає в одному напрямку частина, що проходить по суті вертикально, а в іншому напрямку - частина, похила протилежно.

Фіг. 7 представляє собою переріз ще одного варіанту здійснення лопатки 23 змішувача.

Лопатка 23 змішувача знов має похилу поверхню. У цьому випадку вона встановлена на по суті трубчастому елементі, через який охолоджувальне повітря також може подаватися до змішувального контейнера.

На фіг. 8 показаний як приклад варіант здійснення, в якому лопатки 24--26 змішувача встановлені на привідному валу у трьох різних площинах. Лопатка змішувача, що знаходиться у найнижчій площині, має похилу вниз поверхню лопатки і частину, що проходить за сутності перпендикулярно до неї. У центральній площині використовується лопатка 25 змішувача, яка має поперечний переріз, що утворює вид порожнини, через яку охолоджувальне повітря може транспортуватися з привідного вала радіально назовні. У найвищій площині використовується лопатка 26 змішувача, похила вверх, щоб запобігти надмірному завихренню змішуваного матеріалу. Само собою зрозуміло, що для конструктивного виконання лопатки змішувача можливі й додаткові геометричні форми.

Перелік позицій 1 пристрій 2 лопатка змішувача

З корпус 4 привідний вал 5, 5" впуск, випуск 6 стрічковий конвеєр бо 7 отвори для впуску повітря

8, 8", 8" лопатки змішувача 9 привідні двигуни 10 привідний двигун 11 сепаратор твердих частинок 12 подавальний пристрій

13 пристрій подачі повітря 14 подовжувальна частина 15--18 лопатки змішувача 19 допоміжні деталі

20-26 лопатки змішувача

Claims (18)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій для обробки та охолодження ливарного формувального піску, що містить змішувальний контейнер і змішувальний інструмент, виконаний з можливістю обертання навколо привідного вала, причому передбачений пристрій подачі повітря для подачі повітря всередину контейнера, який відрізняється тим, що змішувальний інструмент має щонайменше дві змішувальні лопаті, розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку, і при цьому щонайменше одна змішувальна лопать має лопатку змішувача з поверхнею, похилою відносно горизонталі, при цьому змішувальний інструмент має щонайменше дві розташовані на відстані одна від одної по вертикалі змішувальні лопаті з лопатками змішувача, причому лопатка змішувача, переважно найвища лопатка змішувача, має поверхню, похилу вверх у напрямку обертання змішувального інструмента.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що поверхня лопатки змішувача є похилою донизу у напрямку обертання змішувального інструмента.

3. Пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що лопатка змішувача проходить по суті до стінки контейнера, причому переважно або відстань між лопаткою змішувача і стінкою контейнера є меншою за 100 мм і найпереважніше складає від 20 до 60 мм, або передбачено допоміжну деталь, яка пов'язана з лопаткою змішувача і виступає у напрямку стінки контейнера Зо за лопатку змішувача і контактує зі стінкою контейнера.

4. Пристрій за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що передбачено привід для обертання змішувального інструмента, причому зазначений привід виконаний таким чином, що лопатка змішувача має периферійну швидкість на своєму радіально зовнішньому кінці 2-75 м/с, переважно 3-60 м/с.

5. Пристрій за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що стінка контейнера є похилою, зі збільшенням, таким чином, у напрямку вверх від дна контейнера поперечного перерізу контейнера.

б. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що кожна змішувальна лопать має лопатку змішувача, причому відстань між лопаткою змішувача і стінкою контейнера є приблизно однаковою для усіх лопаток змішувача.

7. Пристрій за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що лопатка змішувача розташована по суті на дні контейнера.

8. Пристрій за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що змішувальний контейнер має щонайменше дві і переважно три змішувальні частини, причому у кожній змішувальній частині передбачений відповідний змішувальний інструмент, виконаний з можливістю обертання навколо привідного вала, причому переважно кожний змішувальний інструмент має щонайменше дві змішувальні лопаті, розташовані на відстані одна від одної у вертикальному напрямку.

9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що передбачено привідний пристрій, за допомогою якого кожен змішувальний інструмент може бути приведений в рух з периферійною швидкістю на змішувальних лопатях, яка може бути відрегульована незалежно одна від одної, причому привідний пристрій переважно виконано таким чином, що щонайменше два змішувальні інструменти можуть бути приведені в рух із взаємно протилежними напрямками обертання.

10. Пристрій за п. 8 або п. 9, який відрізняється тим, що кожен змішувальний інструмент має лопатку змішувача, розташовану по суті на дні контейнера, причому два змішувальні інструменти розташовані на відстані один від одного настільки далеко, що дві лопатки змішувача, розташовані на дні контейнера, у будь-якому положенні змішувальних інструментів не торкаються одна одної.

11. Пристрій за будь-яким із пп. 8-10, який відрізняється тим, що кожен змішувальний бо інструмент має змішувальну лопать з лопаткою змішувача, що розташована не на дні контейнера, причому лопатки змішувача, що розташовані не на дні контейнера, розташовані на різних аксіальних висотах.

12. Пристрій за будь-яким із пп. 8-11, який відрізняється тим, що щонайменше одна змішувальна лопать одного змішувального інструмента описує круговий шлях, який у проекції на паралельну площину перетинається з проекцією кругового шляху, описуваного щонайменше однією змішувальною лопаттю іншого змішувального інструмента, на ту саму паралельну площину.

13. Пристрій за будь-яким із пп. 1-12, який відрізняється тим, що пристрій подачі повітря має отвори у стінці контейнера, через які всередину контейнера може бути вдуте повітря, причому ці отвори переважно розташовані на такій самій вертикальній висоті, що і лопатка змішувача, яка проходить по суті до стінки контейнера.

14. Пристрій за будь-яким із пп. 1-13, який відрізняється тим, що подача повітря є здійснюваною через змішувальний інструмент, що має порожнистий вал.

15. Пристрій за будь-яким із пп. 1-14, який відрізняється тим, що лопатка змішувача має ширину, яка збільшується у радіальному напрямку.

16. Пристрій за будь-яким із пп. 1-15, який відрізняється тим, що лопатка змішувача виконана у вигляді кутикового профілю, причому внутрішній кут є протилежним напрямку обертання лопатки змішувача і переважно знаходиться у діапазоні від 90" до 180".

17. Пристрій за будь-яким із пп. 1-16, який відрізняється тим, що лопатка змішувача має випускні отвори для повітря на своєму боці, орієнтованому протилежно напрямку обертання.

18. Пристрій за будь-яким із пп. 1-17, який відрізняється тим, що вище змішувального інструмента розташований сепаратор твердих частинок, причому сепаратор твердих частинок переважно виконаний таким чином, що за допомогою ротора створює вихровий потік. 10 ЕН я аїх 23 й зі - Є Крдовйя - Й 6 і пи, 7 шк й | | х Да ШО НН Квас ВВ ВИНИ вн Я м док ща Б шу У Гм і ЯМ ят- дну В тв К які | З х х у і ! гі, Н Н Н й ни - су шт пед ДЕВОЄЩ ду О0ОТ Па те пе: нАу три --оог - / шї АД а й р с В, сижн жи 7 Я рн ик. КВ. я і й -Уу ої --а БЕ ша ба МЕП 0 Ежен 1 Еї з, І ! ВЕ ! пак ВІН З 9

Фіг. 1