Устройство для приготовления формовочной смеси

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЛИТАФОРМ" (RU) Устройство для приготовления формовочной смеси относится к области литейного производства,а именно к смесителям для приготовления формовочных песчано-глинистых смесей с охлаждением формовочной смеси в процессе смесеприготовления. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве, содержащем неподвижную чашу, вращающийся относительно центральной оси чаши блок из трех плужков, закрепленный на полой ступице, и вихревую головку, в плужках выполнены воздухораспределительные полости, а задние стенки плужков имеют щелевые отверстия для подачи под слой формовочной смеси воздуха, поступающего в полости плужков через ступицу из воздухоподводящего канала, выполненного в днище чаши, при этом щелевые отверстия выполнены с переменной по длине плужка площадью, возрастающей от центра чаши к периферии. Щелевые отверстия снабжены гибкими подвижными клапанами, предотвращающими попадание формовочной смеси в воздухораспределительные полости. Техническим результатом от использования изобретения является стабилизация температуры, а, соответственно, и технологических свойств формовочной смеси. Это позволит обеспечить стабильность качества изготавливаемых форм и отливок. 015328 Изобретение относится к области литейного производства, а именно к смесителям для приготовления формовочных песчано-глинистых смесей, в частности, с охлаждением формовочной смеси в процессе смесеприготовления. Известно, что при повторном использовании отработанной формовочной смеси имеет место проблема охлаждения горячей смеси, которая решается различными как технологическими, так и конструктивными методами. Так, например, известен смеситель для приготовления формовочной смеси, смесительная камера которого в процессе перемешивания вакуумируется, в результате чего имеет место отвод теплоты испарения образующегося пара. (DE 2952403 А 1, МПК В 22 С 5/04, публ. 02.07.81 г.) Поскольку вакуумирование и девакуумирование должно осуществляться при каждом цикле перемешивания, нормальный цикл перемешивания при этом значительно удлиняется, что приводит к увеличению энергозатрат, кроме того, наличие вакуумных систем значительно усложняет их эксплуатацию и обслуживание. Известно смесеприготовительное устройство конструкции фирмы BeardsleyPiper, представляющее собой неподвижную чашу с вращающимися в ней элементами (катками), которые непосредственно производят перемешивание массы смеси. Большое количество воздуха, поступающего от источника потока через отверстия в днище чаши,движется с низкой скоростью через массу смеси, забирая испарения и охлаждая смесь до температуры окружающего воздуха. Эффективное смешение и охлаждение продолжаются в течение цикла 90-120 с. Устройство снабжено оборудованием по контролю влажности и автоматическому регулированию температуры смеси в чаше смесителя. (Рекламный проспект фирмы BeardsleyPiper. Form 2029/2, 1993 г.) Указанная конструкция обеспечивает получение формовочной смеси с наилучшими физическими характеристиками и минимальными затратами на приготовление смеси. Однако в этом смесеприготовительном устройстве отсутствует направленное движение потоков воздуха через формовочную смесь, подбрасываемую плужками к горизонтально вращающимся каткам,что существенно снижает охлаждающий эффект подаваемого в смеситель воздуха. Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для приготовления формовочной смеси, содержащее неподвижную чашу, вращающийся относительно центральной оси чаши блок из трх плужков, закреплнный на полой ступице, и одну или несколько вихревых головок, эксцентрично установленных относительно центральной оси, причм лопатки вихревых головок расположены по спирали и направление вращения их противоположно направлению вращения блока плужков.(RU 2284875, МПК В 22 С 5/04, публ. 10.10.2006 г.). Указанная конструкция устройства для приготовления формовочной смеси обеспечивает повышение эффективности процессов массобмена и перемешивания компонентов формовочной смеси, сокращение длительности рабочего цикла, интенсификацию процесса измельчения комьев смеси, высокую структурную однородность е, а также снижение нагрузок на приводы блока плужков и вихревых головок. Однако это устройство не решает задачи снижения температуры формовочной смеси в том случае,когда в смеситель поступает оборотная смесь с температурой выше 50 С. Технической задачей изобретения является создание конструкции, позволяющей производить охлаждение горячей формовочной смеси в процессе смесеприготовления без использования дополнительного дорогостоящего оборудования и энергозатрат, при одновременном обеспечении необходимых технологических свойств формовочной смеси. Техническим результатом от использования изобретения является стабилизация температуры, а соответственно и технологических свойств формовочной смеси. Это позволит обеспечить стабильность качества изготавливаемых форм и отливок. Указанный технический результат достигается за счт того, что в устройстве для приготовления формовочной смеси, содержащем неподвижную чашу, вращающийся относительно центральной оси чаши блок из трх плужков, закреплнный на полой ступице, и вихревую головку, в плужках выполнены воздухораспределительные полости, а задние стенки плужков имеют щелевые отверстия для подачи под слой формовочной смеси воздуха, поступающего в полости плужков через ступицу из воздухоподводящего канала, выполненного в днище чаши, при этом щелевые отверстия выполнены с переменной по длине плужка площадью, возрастающей от центра чаши к периферии. Дополнительно щелевые отверстия снабжены гибкими подвижными клапанами, предотвращающими попадание формовочной смеси в воздухораспределительные полости. Воздухораспределительные полости, выполненные в плужках, обеспечивают подачу воздуха вдоль всей длины плужков к щелевым отверстиям. Щелевые отверстия, выполненные в задних стенках плужков, служат для подачи воздуха под слой смеси, движущейся по плужкам смесителя. Площадь щелевых отверстий по длине плужков изменяется по линейному закону, возрастая с увеличением расстояния от оси смесителя, что обеспечивает пропорциональное увеличение подачи воздуха с возрастанием высоты слоя перемешиваемой смеси.-1 015328 Гибкие подвижные клапаны щелевых отверстий предотвращают попадание формовочной смеси в воздухораспределительную полость, исключая тем самым необходимость его очистки. В результате предлагаемой конструкции создатся направленное движение через формовочную смесь большого количества отдельных струй воздуха, которые аэрируют и охлаждают смесь и уносят из смесителя образующиеся пары воды. На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства для приготовления формовочной смеси, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - разрез по А-А, где 1 - неподвижная чаша, 2 - вихревая головка, 3 блок плужков, 4 - полая ступица, 5 - воздухораспределительные полости, 6 - щелевые отверстия в задней стенке плужков, 7 - гибкий клапан щелевого отверстия, 8 - вентилятор, 9 - воздухоподводящий канал, 10- разгрузочная дверца. Работа устройства В начале рабочего цикла в чашу 1 устройства для приготовления формовочной смеси загружают в необходимом количестве, рассчитанном с использованием системы автоматического дозирования, все компоненты формовочной смеси. В начале цикла производится сухое перемешивание вращающимися элементами 2 и 3. После этого в смеситель вводится расчтное количество воды, установленное на основе данных теплового баланса, и производится перемешивание увлажннной смеси. Затем включается продувка смеси воздухом от вентилятора 8. Воздух от вентилятора 8 поступает по воздухоподводящему каналу 9 в полость ступицы 4, откуда по воздухораспределительным полостям 5 плужков 3 через щелевые отверстия 6 в задней стенке плужков поступает в обтекающую плужки смесь. Продувка смеси холодным воздухом производится в течение времени, необходимом для снижения температуры смеси до 45 С с одновременным обеспечением необходимой влажности готовой смеси. После окончания процесса охлаждения смеси подача воздуха прекращается, открывается разгрузочная дверца 10 и готовая смесь поступает на ленточный конвейер. Предлагаемая конструкция устройства для приготовления формовочной смеси обеспечивает аэрацию смеси воздухом и ускоряет отвод тепла с образующимися парами воды в процессе перемешивания,выполняя функцию смесителя-охладителя. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для приготовления формовочной смеси, содержащее неподвижную чашу, вращающийся относительно центральной оси чаши блок из трх плужков, закреплнный на полой ступице, и вихревую головку, отличающееся тем, что в плужках выполнены воздухораспределительные полости, а задние стенки плужков имеют щелевые отверстия для подачи под слой формовочной смеси воздуха, поступающего в полости плужков через ступицу из воздухоподводящего канала, выполненного в днище чаши, при этом щелевые отверстия выполнены с переменной по длине плужка площадью, возрастающей от центра чаши к периферии. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щелевые отверстия снабжены гибкими подвижными клапанами, предотвращающими попадание формовочной смеси в воздухораспределительные полости.