Verfahren zum pneumatischen Fördern von Massengütern sowie pneumatischer ;4e:!rIIr zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum pneumatischen Fördern von Massengütern, mittels dessen kornförmige oder andere, mehr oder weniger kleinstückige Massengüter zum Beispiel durch Rohrleitungen förderbar sein können, wobei das zu fördernde Gut, insbesondere Gusssand, zur Herstellung von Sandformen oder Sandkernen sein kann.
Die Anwendung von Luftrohrpost- und ähnlichen pneumatischen Vorrichtungen, z. B. zum Transport von Sendungen zwischen den Abteilungskassen in Warenhäusern, ist bekannt; ebenso ist es bekannt, körnige oder andere kleinstückige Massengüter, z. B.
Gusssand, Kies- und Betonmischungen usw., in ähnlicher Weise von einer Stelle, an der die Zubereitung oder Mischung erfolgt, zu einer andern Stelle pneumatisch zu befördern, an der das Material angewendet werden soll und die manchmal in ziemlich grosser Entfernung von der ersten Stelle liegt. Bei derartigen pneumatischen Fördervorrichtungen für Massengüter wie Sand besteht jedoch ein ernsthaftes Problem in der schnellen Abnutzung der Wände der Rohrleitungen und der Neigung des beförderten Materials, die Leitungen zu verstopfen.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum pneumatischen Fördern von Massengütern zu schaffen, bei dem die Abnutzung der Wandungen der Förderleitung, z. B. Rohre, auf ein Minimum herabgesetzt und Materialverstopfungen verhindert sein können, während gleichzeitig eine schnellere und gleichmässigere Förderung des Gutes erzielt werden kann, wodurch die Unterhalts- und Betriebskosten herabgesetzt werden und Betriebsstillsetzungen zwecks Austausch oder Reinigung von Rohren im wesentlichen vermieden sein können.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird ein Druckluftstrom in eine Förderleitung zusammen mit dem Massengut eingeführt und ihm eine schraubenlinienförmige Bahn durch die Leitung erteilt, so dass der Luftstrom das Gut entlang der Achse dieser Bahn fördert und an seiner Peripherie zwischen dem geförderten Gut und der Innenseite der Leitung eine Pufferschicht von Luft bildet, um die Abnutzung der Leitungswand durch das Fördergut wenigstens angenähert auszuschalten, wobei das Gut schwebend im Luftstrom gehalten wird, um Leitungsverstopfungen zu verhindern.
Die Erfindung betrifft auch einen pneumatischen Förderer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Eine beispielsweise Ausführungsform des pneumatischen Förderers nach der Erfindung und des erfindungsgemässen Verfahrens sind auf der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Übersichtschema eines pneumatischen Förderers.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab den untern Teil eines Einfülltrichters der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei dieser Trichter teils im Vertikalschnitt und teils in Ansicht von der Seite mit weggebrochenen Teilen zur Veranschaulichung der innern Teile gezeigt ist.
Fig. 3 zeigt den Einfülltrichter in noch grösserem Massstab im Querschnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2.
Fig. 4 zeigt Teile des Trichters in noch grösserem Massstab im Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines Teils eines Hilfsgebläses in Form eines Düsenkranzes, von denen zwei an verschiedenen Stellen entlang der Förderleitung gemäss Fig. 1 angeordnet sind.
Fig. 5a ist ein Diagramm zu Fig. 5.
Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.
Fig. 6a ist ein Diagramm zu Fig. 6.
Fig. 7 zeigt von vorn und in grösserem Massstab eine der Düsen der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4.
Fig. 8 ist ein Axialschnitt durch die Düse nach Fig. 7.
Fig. 9 zeigt schematisch einen Teil des Förderrohres mit einem der Hilfsgebläse, wobei die schraubenlinienförmige Bahn der Luft durch das Rohr dargestellt ist.
Fig. 10 ist schliesslich ein Querschnitt durch das Rohr nach der Linie X-X in Fig. 9 und zeigt die schraubenlinienförmige Bahn der Luft sowie die Konzentration des Gutes im Abstand von den Rohrwandungen.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Fördereinrichtung dient der Trichter 11 zum Einfüllen von Sand von einer Sandmühle oder einem andern Mischer in anwendungsfertigem Zustand, z. B. zur Herstellung von Sandformen oder Sandkernen in Gie ssereien. Der Trichter besitzt oben einen Deckel 12, der mit Hilfe einer pneumatischen Hebevorrichtung 13 betätigt werden kann. Die Vorrichtung 13 kann über ein Schaltgerät 15 mit einer elektrischen Druckluft-Steuervorrichtung über Leitungen 14 in Verbindung stehen, um den Strom zu einem die Druckluftzufuhr von einer Druckluftquelle öffnenden bzw. abschliessenden Elektromagnetventil 16 einzuschalten und zu unterbrechen. Die Druckleitung von der Druckluftquelle zur Steuervorrichtung ist mit 17 bezeichnet.
Wenn der Deckel 12 zum Füllen des Trich- ters 11 mit Sand von der Sandmühle oder dergleichen geöffnet ist, ist das Elektromagnetventil 16 durch das Schaltgerät 15 stromlos gemacht und geschlossen.
Wenn der Deckel 12 nach Einfüllen des Sandes geschlossen wird, wird der Stromkreis durch die Arbeitsspule des Elektromagnetventils 16 geschlossen, womit das Ventil geöffnet wird und Druckluft in eine die Luft gleichförmig nach drei Abzweigleitungen 19, 20 und 21 verteilende Verteilervorrichtung 18 hereinströmt. Die Leitung 19 führt die Druckluft nach einer Lufteinlasshaube 22, die die untere Endpartie 23 des konischen untern Teils des Trichters 11 umgibt. Die Haube 22 steht mit mehreren, im vorliegenden Fall drei, Luftverteilern 24 in Verbindung, die sich entlang der Aussenseite des konischen Teils 23 des Trichters 11 erstrecken und um dessen Umkreis verteilt sind, sowie mit der konischen Mantelfläche von der Haube 22 nach oben divergieren. Eine Anzahl Stützbeine für den Trichter 11 sind mit 1 1a bezeichnet.
Die konische Mantelwand 23 des Trichters 11 weist mit Gewinde versehene Löcher 25 auf, die entlang von Mantellinien des konischen Trichterteils angeordnet sind, welche je unter einem Luftverteiler 24 verlaufen. Wie am deutlichsten aus Fig. 4 hervorgeht, sind vierzehn derartige Löcher für jeden Luftverteiler angeordnet, und in jedem der Löcher 25 ist ein Düsenhalter 26 eingeschraubt, der, wie am deutlichsten aus Fig. 7 und 8 hervorgeht, einen mit Gewinde versehenen, in das Loch 25 eingeschraubten Körper 27 sowie einen Kopf 28 besitzt, der in das Innere des Trichters 11 hereinragt. Der Kopf 28 besitzt eine Strahldüse 29, die sich senkrecht zur Achse des Körpers 27 und Kopfes 28 erstreckt.
Der Kanal 30 im Körper 27 des Halters steht durch den Kopf 28 mit dem Austrittsloch 31 der Düse 29 in Verbindung, das derart in der Düse schräg steht, dass man durch Drehung der Düse 29 im Kopf 28, was durch den Schraubeingriff zwischen der bei 32 mit Aussengewinde versehenen Düse und dem mit Gewinde versehenen Loch 33 im Kopf möglich ist, die Mündung 34 der Düse um 3600 um die zur Längsachse des Düsenhalters senkrechte Mittellinie 35 des Düsenkörpers drehen kann.
Der Neigungswinkel des Düsenloches 31 zur Mittellinie 35 beträgt im vorliegenden Fall 15". Die Düsenrichtung ist somit in zwei Richtungen einstellbar, nämlich einmal mit Hilfe der Schraubverbindung des Körpers 27 mit der Trichterwandung in einer zur Tangentenebene an die Trichterwand an der betreffenden Bohrung parallelen Ebene und zweitens in einer zu dieser Tangentenebene senkrechten Ebene mittels der schraubbaren Verbindung 32, was durch das schräggebohrte Loch 31 der Strahldüse 29 ermöglicht wird.
Druckluft aus der Haube 22 strömt somit durch jeden der Verteiler 24 und von diesem durch die Löcher 25 und die Düsen 26. Dadurch, dass diese in der einen oder in beiden erwähnten Ebenen eingestellt werden, kann die in den Trichter 11 einströmende Luft, wie deutlich aus Fig. 4 hervorgeht, entweder in der horizontalen Richtung oder in entweder nach oben oder nach unten zur Horizontalebene geneigten Richtungen gerichtet werden. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann von den vierzehn Düsen einer Reihe beispielsweise die oberste schräg nach oben gerichtet sein, die mittleren können horizontal, und die untern können schräg nach unten gerichtet sein. Die obersten, schräg aufwärts gerichteten Düsen der Reihen dienen dazu, den Sand aufgelockert im Trichter zu halten, um die freie Bewegung und Durchlüftung des Sandes zu erleichtern.
Die horizontal gerichteten Düsen dienen dazu, eine den Sand in eine spiralenförmige Bahn richtende Wirbelbewegung herbeizuführen, und die schräg abwärts gerichteten Düsen im untern Teil der Reihen dienen zur Überführung dieser spiralenförmigen Bahn in eine schraubenlinienförmige Bahn, wobei der Sand mit dem Druckluftstrom durch das untere Ende des Trichters in das Transportrohr 36 ausläuft. In diesem Rohr behalten der Luftstrom und der Sand beim Durchströmen die schraubenlinienförmige Bahn bei, wie deutlich aus Fig. 9 hervorgeht.
Wie Fig. 10 darstellt, bildet die mit den Pfeilen 37 bezeichnete, durch die untern Düsen eingeblasene, sich schraubenlinienförmig durch das Rohr bewegende Luft eine Pufferschicht zwischen der Innenseite 36a des Rohres 36 und der durch das Rohr geförderten Sandmasse 36b, die durch die Saug- und Druckkraft der durch die Düsen eingeblasenen Luft durch das Rohr bewegt wird.
Eine Erklärung für dieses Verhalten ist, dass die Luftgeschwindigkeit in unmittelbarer Nähe der Innenseite 36a des Rohres 36 etwas durch die Reibung herabgesetzt wird, wodurch der Luftdruck dort erhöht wird, so dass ein Druckgefälle von der Rohrwand in Richtung nach der Längsachse des Rohres entsteht, und da der Sand den Weg des geringsten Strömungswiderstandes nimmt, bewegt er sich somit im wesentlichen durch den zentralen Teil des Rohres mit dem günstigen Resultat, dass die Berührung des Sandes mit den Rohrwandungen auf ein Minimum begrenzt und die Abnutzung der Rohrwände somit vermieden oder zumindest in sehr erheblichem Grad verringert wird.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass die Düsen 26 um den Umkreis des konischen Trichterteils herum gleichförmig verteilt und so gerichtet sind, dass die Peripheriebewegung der Luft von oben oder in der Förderrichtung gesehen im Uhrzeigersinne erfolgt.
Die Winkeleinstellungen der untern Düsen sind sowohl in der Förderrichtung wie peripheriell zum Rohr derart gewählt, dass die erwähnte schraubenlinienförmige Bewegungsbahn entsteht.
Um Luftverluste auszugleichen und die beschriebene schraubenlinienförmige Bewegungsbahn der Luft in der Förderrichtung entlang der gesamten Länge der Förderleitung 36, die ziemlich gross sein und Hunderte von Metern betragen kann, aufrechtzuerhalten, ist es zweckmässig, eine Art Hilfsgebläse an geeigneten Stellen des Rohres vorzusehen, wie in den Fig. 1 und 9 dargestellt ist, die zur Aufrechterhaltung der schraubenlinienförmigen Bewegung beitragen. Gemäss Fig. 1 sind zwei solche Hilfsgebläse 38 und 39 angewandt. Diese Hilfsgebläse sind je von einem Düsenkranz gebildet und zweckmässig im Anschluss an Krümmungen oder Kurven der Leitung 36 oder unmittelbar in diesen angeordnet.
Die erwähnte Druckluftleitung 20 erstreckt sich von dem Verteiler 18 zum Hilfsdüsenkranz 38, während die Druckluftleitung 21 sich von dem Verteiler zum Hilfsdüsenkranz 39 erstreckt. Jeder dieser Düsenkränze 38 und 39 kann einen hohlen Ring 40 enthalten (Fig. 5 und 6), in den die Luftleitungen 20 bzw. 21 bei 41 einmündet. Der Ring 40 ist in die Leitung 36 zwischen den benachbarten Enden zweier Rohrabschnitte eingesetzt, wie Fig. 6 darstellt, wobei ein Dichtungsring 42 bzw. 43 auf jede Seite des Ringes aufgesetzt ist. Kupplungsflansche auf den Rohrenden können miteinander und dem dazwischenliegenden Düsenring, beispielsweise mittels Bolzen 44, verspannt werden (Fig. 9).
Der Hohlraum des Düsenringes 40 bildet eine ringförmige Kammer 45 mit einer Anzahl, im vorliegenden Fall acht, von dieser weggerichteten und um den Umkreis des Ringes gleichförmig verteilten Strahldüsenkanälen 46. Jeder dieser Kanäle ist so gerichtet, dass er bestrebt ist, die schraubenlinienförmige Strömung der Luft im Uhrzeigersinn durch das Rohr aufrechtzuerhalten, das heisst, er ist sowohl peripheriell wie axial in der Förderrichtung gerichtet.
Im Beispiel beträgt der Neigungswinkel des Düsenkanals zur Förderrohrachse 220 in Richtung nach vorwärts, während die Neigung peripheriell 10 zur Achse des Rohres beträgt. Der Düsenkranz bringt somit der Luft eine Geschwindigkeitserhöhung in peripherieller wie axialer Richtung bei, und diese Wirkung ist derart bemessen, dass sie die schraubenlinienförmige Bewegung der Luft wieder auf die Strömungswerte bringt, die der Luft ursprünglich durch die Düsen 26 im Trichter 11 beigebracht worden sind.
In Fig. 5a und 6a ist die obenerwähnte Tangentenebene an die Innenperipherie der Förderleitung mit A bezeichnet, während eine dazu senkrechte Ebene mit B bezeichnet ist. Mit C ist die Kreislinie bezeichnet, entlang der die Düsenöffnungen 46 verteilt sind und die gewöhnlich mit der Innenperipherie der Förderleitung 36 zusammenfällt. Der Punkt D bezeichnet das Zentrum des Düsenkranzes, das auf der Längsachse der Leitung 36 bzw. der Rohre liegt.
Die Diagramme in Fig. 5a und 6a geben die Verhältnisse in zwei zueinander senkrechten Ebenen an, wobei Fig. 6a aus Fig. 5a durch Drehung um 900 sowohl um Linie B wie auch Linie A in Fig. 5a erhalten ist.
Aus dieser doppelten Drehung der Diagramme nach Fig. 5a und 6a geht hervor, dass Linie 46a schematisch die Richtungslinie für eine Düse 46 darstellt und deren axiale und peripherielle Richtungskomponenten veranschaulicht, und das gleiche gilt auch betreffend jeder andern Düse der Düsenkränze.
Gemäss Fig. 5a und 6a ist jeder Düsenkanal um 100 zu der zur Tangentenebene A senkrechten Ebene B geneigt vorgesehen (diese Richtung kann als zentrifugal oder peripheriell zur Förderleitung angesehen werden) sowie um 220 zur Tangentenebene A geneigt (diese Richtung kann als Vorwärts- oder Förderrichtung angesehen werden). In entsprechender Weise gilt bezüglich der Düsen 26 beim konischen Trichterteil, dass deren Neigungsrichtung, wie sie aus Fig. 4 unten hervorgeht, einem Winkel zur senkrecht zur Tangentenebene verlaufenden Ebene entspricht (wie in Fig. 5a), während die Neigungsrichtung des Düsenkanals 34 selbst, wie in Fig. 8 gezeigt ist, einem Winkel zur Tangentenebene entspricht (wie in Fig. 6a), obwohl die Grösse dieser Winkel veränderlich ist.
In beiden Fällen, das heisst sowohl hinsichtlich der Düsen 26 wie der Düsenkanäle 46, ist die Düsenrichtung so gewählt, dass der Luft eine Richtung mit einer vorwärtsgerichteten und einer peripheriellen Komponente beigebracht wird, die zur Aufrechterhaltung der schraubenlinienförmigen Bewegungsbahn der Luft in der Förderleitung 36 zum angegebenen Zweck bemessen ist. Infolge der doppelten Einstellmöglichkeit des Düsenkanals 34 können die Winkel so eingestellt werden, dass das gewünschte Resultat in optimaler Weise erreicht wird.
Der von der Luft geförderte Sand wird schliesslich in ein Gefäss 47 geleitet, das einen Auslassbehälter mit einem zylindrischen Oberteil und einem nach unten sich verjüngenden konischen untern, einen Auslasstrichter 48 bildenden Endteil bildet. Wenn der Sand und die Druckluft in den oben am Auslassbehälter ausschliessenden Behälterteil 49 einströmen, entweicht die Luft durch einen Entlüftungskanal 50 dieses Teils, während der Sand infolge seiner Schwere in den Trichter 48 herabfällt. Dieser kann unten mittels einer Klappe 51 geschlossen sein, die mittels eines Hebels 52 geöffnet werden kann, um den Sand durch den Trichter 48 aus dem Auslassbehälter in den Formrahmen für die zu bildende Giessform einströmen zu lassen.
Der Hebel 52 kann vom Arbeiter mittels eines Seils, einer Winde oder dergleichen be tätigt werden und wird zum Öffnen der Klappe und zum Herauslassen der gewünschten Sandmenge nach unten gezogen.
Process for the pneumatic conveying of bulk goods as well as pneumatic; 4e:! RIIr for carrying out the process
The invention relates to a method for the pneumatic conveying of bulk goods, by means of which granular or other, more or less small-sized bulk goods can be conveyed through pipelines, for example, wherein the goods to be conveyed, in particular cast sand, can be for the production of sand molds or sand cores.
The use of air tube mail and similar pneumatic devices, e.g. B. for the transport of shipments between the department counters in department stores is known; It is also known to use granular or other small-sized bulk goods, e.g. B.
To pneumatically convey casting sand, gravel and concrete mixes, etc., in a similar manner from one place where the preparation or mixing takes place to another place where the material is to be applied, and which is sometimes quite a long distance from the first place lies. However, a serious problem with such pneumatic conveyors for bulk goods such as sand is the rapid wear of the walls of the pipes and the tendency for the material being conveyed to clog the pipes.
The invention aims to provide a method for the pneumatic conveying of bulk goods in which the wear of the walls of the conveying line, for. B. pipes, can be reduced to a minimum and material blockages can be prevented, while at the same time a faster and more uniform conveyance of the goods can be achieved, whereby the maintenance and operating costs are reduced and shutdowns for the purpose of replacing or cleaning pipes can be essentially avoided.
According to the method according to the invention, a compressed air stream is introduced into a conveying line together with the bulk material and given a helical path through the line so that the air stream conveys the material along the axis of this path and on its periphery between the conveyed material and the inside forms a buffer layer of air in the line in order to at least approximately eliminate the wear of the line wall by the conveyed material, the material being kept floating in the air flow in order to prevent line blockages.
The invention also relates to a pneumatic conveyor for carrying out the method according to the invention.
An example embodiment of the pneumatic conveyor according to the invention and the method according to the invention are shown in the drawing and described in more detail below.
Fig. 1 is an overview diagram of a pneumatic conveyor.
FIG. 2 shows, on a larger scale, the lower part of a filling funnel of the device according to FIG. 1, this funnel being shown partly in vertical section and partly in view from the side with parts broken away to illustrate the inner parts.
FIG. 3 shows the filling funnel on an even larger scale in cross section according to the line III-III in FIG.
FIG. 4 shows parts of the funnel on an even larger scale in a vertical section along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a front view of part of an auxiliary blower in the form of a nozzle ring, two of which are arranged at different points along the conveying line according to FIG.
FIG. 5a is a diagram for FIG. 5.
FIG. 6 is a section along the line VI-VI in FIG. 5.
FIG. 6a is a diagram for FIG. 6.
FIG. 7 shows one of the nozzles of the device according to FIGS. 1 to 4 from the front and on a larger scale.
FIG. 8 is an axial section through the nozzle according to FIG. 7.
Fig. 9 shows schematically a part of the conveying pipe with one of the auxiliary fans, the helical path of the air through the pipe being shown.
Finally, FIG. 10 is a cross section through the pipe along the line X-X in FIG. 9 and shows the helical path of the air and the concentration of the material at a distance from the pipe walls.
In the conveyor device shown in the drawing, the funnel 11 is used to fill in sand from a sand mill or other mixer in a ready-to-use state, e.g. B. for the production of sand molds or sand cores in foundries. The funnel has a lid 12 at the top, which can be operated with the aid of a pneumatic lifting device 13. The device 13 can be connected via a switching device 15 to an electrical compressed air control device via lines 14 in order to switch on and interrupt the current to an electromagnetic valve 16 which opens or closes the compressed air supply from a compressed air source. The pressure line from the compressed air source to the control device is denoted by 17.
When the lid 12 is opened for filling the funnel 11 with sand from the sand mill or the like, the electromagnetic valve 16 is de-energized by the switching device 15 and is closed.
When the lid 12 is closed after the sand has been filled in, the circuit is closed by the working coil of the solenoid valve 16, whereby the valve is opened and compressed air flows into a distribution device 18 distributing the air uniformly to three branch lines 19, 20 and 21. The line 19 guides the compressed air to an air inlet hood 22 which surrounds the lower end section 23 of the conical lower part of the funnel 11. The hood 22 is connected to several, in the present case three, air distributors 24, which extend along the outside of the conical part 23 of the funnel 11 and are distributed around its circumference, as well as diverge upwards from the hood 22 with the conical outer surface. A number of support legs for the funnel 11 are denoted by 1 1a.
The conical jacket wall 23 of the funnel 11 has threaded holes 25 which are arranged along surface lines of the conical funnel part, which each run under an air distributor 24. As can be seen most clearly from Fig. 4, fourteen such holes are arranged for each air distributor, and in each of the holes 25 a nozzle holder 26 is screwed, which, as can be seen most clearly from Figs. 7 and 8, is threaded into which Hole 25 has screwed-in body 27 and a head 28 which protrudes into the interior of the funnel 11. The head 28 has a jet nozzle 29 which extends perpendicular to the axis of the body 27 and head 28.
The channel 30 in the body 27 of the holder communicates through the head 28 with the exit hole 31 of the nozzle 29, which is inclined in the nozzle in such a way that by rotating the nozzle 29 in the head 28, which is achieved by the screw engagement between the at 32 with an externally threaded nozzle and the threaded hole 33 in the head is possible, the mouth 34 of the nozzle can rotate 3600 around the center line 35 of the nozzle body perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle holder.
The angle of inclination of the nozzle hole 31 to the center line 35 is 15 "in the present case. The nozzle direction is thus adjustable in two directions, namely once with the help of the screw connection of the body 27 with the funnel wall in a plane parallel to the tangent plane on the funnel wall at the hole in question and secondly in a plane perpendicular to this tangent plane by means of the screwable connection 32, which is made possible by the obliquely drilled hole 31 of the jet nozzle 29.
Compressed air from the hood 22 thus flows through each of the manifolds 24 and from this through the holes 25 and the nozzles 26. By setting these in one or both of the mentioned planes, the air flowing into the funnel 11 can, as clearly 4, can be directed either in the horizontal direction or in directions inclined either up or down to the horizontal plane. As can be seen from FIG. 4, of the fourteen nozzles in a row, for example, the uppermost one can be directed obliquely upwards, the middle ones can be directed horizontally, and the lower ones can be directed obliquely downwards. The uppermost nozzles of the rows, which are directed upwards at an angle, serve to keep the sand loosened in the funnel in order to facilitate the free movement and ventilation of the sand.
The horizontally directed nozzles serve to induce a whirling movement directing the sand into a spiral-shaped path, and the downwardly inclined nozzles in the lower part of the rows serve to convert this spiral-shaped path into a helical path, the sand with the compressed air flow through the lower end of the funnel in the transport pipe 36 runs out. In this tube, the air flow and the sand maintain the helical path as they pass through, as clearly shown in FIG.
As shown in FIG. 10, the air, denoted by the arrows 37 and blown in through the lower nozzles and moving helically through the pipe, forms a buffer layer between the inside 36a of the pipe 36 and the sand mass 36b conveyed through the pipe, which is caused by the suction and pushing force of the air blown through the nozzles is moved through the pipe.
One explanation for this behavior is that the air speed in the immediate vicinity of the inside 36a of the pipe 36 is reduced somewhat by the friction, as a result of which the air pressure there is increased, so that a pressure gradient is created from the pipe wall in the direction of the longitudinal axis of the pipe, and since the sand takes the path of least flow resistance, it thus moves essentially through the central part of the pipe with the favorable result that the contact of the sand with the pipe walls is limited to a minimum and the wear of the pipe walls is avoided or at least very much is reduced to a considerable degree.
It can be seen from FIG. 3 that the nozzles 26 are distributed uniformly around the circumference of the conical funnel part and are directed such that the peripheral movement of the air takes place in the clockwise direction, viewed from above or in the conveying direction.
The angle settings of the lower nozzles are chosen both in the conveying direction and peripheral to the pipe in such a way that the mentioned helical movement path is created.
In order to compensate for air losses and to maintain the described helical movement path of the air in the conveying direction along the entire length of the conveying line 36, which can be quite large and can amount to hundreds of meters, it is expedient to provide some kind of auxiliary fan at suitable points on the pipe, as in Figures 1 and 9 are shown to help maintain helical motion. According to FIG. 1, two such auxiliary fans 38 and 39 are used. These auxiliary fans are each formed by a ring of nozzles and are expediently arranged in connection with bends or curves in the line 36 or directly in them.
The aforementioned compressed air line 20 extends from the distributor 18 to the auxiliary nozzle ring 38, while the compressed air line 21 extends from the distributor to the auxiliary nozzle ring 39. Each of these nozzle rings 38 and 39 can contain a hollow ring 40 (FIGS. 5 and 6) into which the air lines 20 and 21 open at 41. The ring 40 is inserted into the line 36 between the adjacent ends of two pipe sections, as shown in FIG. 6, with a sealing ring 42 or 43 being fitted on each side of the ring. Coupling flanges on the pipe ends can be braced with one another and the nozzle ring in between, for example by means of bolts 44 (FIG. 9).
The cavity of the nozzle ring 40 forms an annular chamber 45 with a number, in the present case eight, jet nozzle channels 46 directed away from this and uniformly distributed around the circumference of the ring.Each of these channels is directed in such a way that it tends to the helical flow of the air clockwise through the pipe, that is, it is directed both peripherally and axially in the conveying direction.
In the example, the angle of inclination of the nozzle channel to the conveying pipe axis is 220 in the forward direction, while the inclination peripherally is 10 to the axis of the pipe. The nozzle ring thus increases the speed of the air in a peripheral and axial direction, and this effect is such that it brings the helical movement of the air back to the flow values that were originally introduced into the air by the nozzles 26 in the funnel 11.
In FIGS. 5a and 6a, the above-mentioned tangent plane to the inner periphery of the delivery line is designated with A, while a plane perpendicular thereto is designated with B. The circular line along which the nozzle openings 46 are distributed and which usually coincides with the inner periphery of the conveying line 36 is denoted by C. The point D denotes the center of the nozzle ring, which lies on the longitudinal axis of the line 36 or the pipes.
The diagrams in FIGS. 5a and 6a indicate the relationships in two mutually perpendicular planes, FIG. 6a from FIG. 5a being obtained by rotating through 900 about line B as well as line A in FIG. 5a.
From this double rotation of the diagrams according to FIGS. 5a and 6a it can be seen that line 46a schematically represents the directional line for a nozzle 46 and its axial and peripheral directional components, and the same applies to every other nozzle of the nozzle rings.
According to Fig. 5a and 6a, each nozzle channel is provided inclined by 100 to the plane B perpendicular to the tangent plane A (this direction can be viewed as centrifugal or peripheral to the conveying line) and inclined by 220 to the tangent plane A (this direction can be used as a forward or conveying direction be considered). Correspondingly, with regard to the nozzles 26 in the conical funnel part, the direction of inclination, as can be seen from FIG. 4 below, corresponds to an angle to the plane running perpendicular to the tangent plane (as in FIG. 5a), while the direction of inclination of the nozzle channel 34 itself, as shown in Fig. 8, corresponds to an angle to the tangent plane (as in Fig. 6a), although the size of this angle is variable.
In both cases, that is, both with regard to the nozzles 26 and the nozzle channels 46, the nozzle direction is selected so that the air is given a direction with a forward and a peripheral component, which is used to maintain the helical path of movement of the air in the conveying line 36 specified purpose is measured. As a result of the double adjustment possibility of the nozzle channel 34, the angles can be adjusted so that the desired result is achieved in an optimal manner.
The sand conveyed by the air is finally passed into a vessel 47 which forms an outlet container with a cylindrical upper part and a conical lower end part that tapers downwards and forms an outlet funnel 48. When the sand and the compressed air flow into the container part 49, which closes off at the top of the outlet container, the air escapes through a ventilation duct 50 of this part, while the sand falls down into the funnel 48 due to its gravity. This can be closed at the bottom by means of a flap 51, which can be opened by means of a lever 52 in order to allow the sand to flow through the funnel 48 from the outlet container into the mold frame for the casting mold to be formed.
The lever 52 can be operated by the worker by means of a rope, a winch or the like and is pulled down to open the flap and to let out the desired amount of sand.