Einrichtung zum Austragen von Formsand für Giessereien
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Austragen von Formsand für Giessereien aus einem Silo auf eine Streufläche in gegebener Schütthöhe.
Es ist bekannt, den Austrag von Formsand für Giessereien aus einem Silo so vorzunehmen, dass ein Siebboden den Siloverschluss bildet und dieser beim Austrag in Schwingungen versetzt wird. Im weiteren ist es bekannt, Formsand aus einem Silo auszutragen, dessen Siloboden durch Gitterstäbe oder einen Gitterrost gebildet wird, indem man die Gitterstäbe oder den Gitterrost mindestens teilweise während des Austrages in Schwingungen versetzt. Ferner ist es bekannt, den SiLoboden durch drehbare liegende Stäbe zu bilden, deren Drehung schlitzartige Bodenöffnungen erzeugt oder diese wieder schliesst.
Alle diese vorstehend erwähnten Einrichtungen haben den Nachteil, dass ihre konstruktive Ausbildung sehr stark auf die Korngrösse des Sandes und seine Fliessfähigkeit abgestellt sein muss. Diese Eigenart macht diese Einrichtungen sehr funktionsempfindlich bei Veränderung der physikalischen Eigenschaften des Formsandes. Im besonderen können mit den vorerwähnten bekannten Einrichtungen keine grossen Mengen von Formsand pro Zeiteinheit ausgetragen werden. Mit solchen Einrichtungen ist es auch nicht möglich, Formsand, welcher zum Verdichten neigt, ganz locker aufzustreuen.
Es ist ferner bekannt, Fischmaulverschlüsse auszuführen, bei denen sich zwei Verschluss segmente in der geschlossenen Stellung ungefähr unter der Mitte des Auslaufquerschnittes berühren. Das Öffnen erfolgt so, dass die Segmente gleichzeitig nach aussen geschwenkt werden und so einen schlitzartig sich verbreiternden Auslaufquerschnitt freigeben. Das Schliessen erfolgt durch eine Rückführung der Ver schlusssegmente in die geschlossene Lage.
Eine variante Ausführung dieses Verschlusses besteht darin, dass nur ein einzelnes Segment angeordnet wird, wobei das Ausschwenken dieses Segmentes eine schlitzartige Öffnung von der einen Siloseite her erzeugt und die Rückführung dieses Segmentes in die Schliesslage den Siloauslauf wieder schliesst. Im weiteren ist es bekannt, ebene Bleche, die einen Siloverschluss bilden, zu verschieben und dadurch den Silo auslauf zu öffnen, wobei die Rückführung derselben in die ursprüngliche Stellung den Siloauslauf wieder schliesst.
Die zuletzt genannten Einrichtungen können deswegen für den erfindungsgemässen Zweck nicht verwendet werden, weil mit denselben nicht auf eine gegebene Streufläche in gegebener Schütthöhe ausgetragen werden kann.
Die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei unabhängig voneinander auf einer gemeinsamen Bahn bewegbare Segmente, welchen je ein Antrieb zugeordnet ist, wobei die Steuerelemente der beiden Antriebe untereinander in Wirkungsverbindung stehen.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Ausführungsform,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäss den Linien II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäss den Linien III-III in Fig. 2,
Fig. 4 ein elektrisches Schema für die Ausführungsform der Fig. 1-3.
In der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3 ist ein Formkasten 21 einer Giesserei dargestellt, welcher auf dem Tisch 22 einer Formmaschine ruht. Die Einrichtung zur Abgabe von Giessereiformsand besteht aus einem Silo 23 von rechtwinkligem Horizontalquerschnitt, dessen obere Öffnung 24 eine kleinere Fläche aufweist als die untere Öffnung 25. Zwei Segmente 26 und 27, um die Achsstummel 28 schwenkbar gelagert, sind jedes für sich unabhängig schwenkbar angeordnet. Dabei ist jedes dieser Segmente für sich allein in der Lage, die ganze untere Öffnung 25 vollständig abzuschliessen. Die Zylinderflächen der Segmente 26 und 27 bilden Teile einer gemeinsamen Zylinderfläche von gleichem Radius und können aneinander gereiht werden. Mit 56 sind Profileisen bezeichnet, an denen der Silo 23 befestigt ist.
Mit 29 ist ein Gestell bezeichnet, das in den Achsstummeln 28 des Silos 23 aufgehängt ist und auf Bolzen 30 den Leitrost 74 trägt. Jedes der Segmente 26 und 27 ist mit je zwei Zahnkränzen 31 bzw. 32 versehen, auf welchen auch die Nocken 33 und 34 aufgebracht sind. Der Nocken 33 betätigt die Endschalter 35 und 36. Der Nocken 34 betätigt die Endschalter 37 und 38. In die Zahnkränze 31 greifen die Zahnräder 39 ein, welche vom Motor 40 angetrieben sind. In die Zahnkränze 32 greifen die Zahnräder 41 ein, welche vom Motor 42 angetrieben sind. Dem Segment 27 sind Fallgewichte 43 und 47 zugeordnet, schwenkbar um Achsen 44 und 48 und mit dem Segment 27 durch die Bolzen 45 und 49 verbunden, welche in Kulissen 46 und 50 beweglich sind. In den Fig. 1 bis 3 ist ein Förderband 51 dargestellt, auf welchem Giessereisand 52 zugeführt wird.
Fig. 4 zeigt die Grundschaltung der Steuemng für die Einrichtung gemäss Fig. 1 bis 3. Die Steuerung der ganzen Einrichtung erfolgt von einer Steuertrommel 61 aus, welche vom Motor 62 in Umdrehung versetzt wird. Die Steuertrommel 61 gibt Stromimpulse an das Schaltschütz 63 und an die Ums ch alt- vorrichtung 64 ab. Mit 65 ist ein Zeitschalter bezeichnet, mit welchem die Motoren 40 und 41 zeitlich nacheinander eingeschaltet werden können. In der elektrischen Zuleitung zwischen dem Zeitschalter 65 und dem Motor 40 sind die beiden Endschalter 35 und 36 zwischengeschaltet. In der entsprechenden Verbindungsleitung zwischen dem Zeitschalter 65 und dem Motor 42 sind die Endschalter 37 und 38 zwischengeschaltet. Der Motor 40 dient dem Antrieb des Segmentes 26. Der Motor 42 dient dem Antrieb des Segmentes 27.
Zur elektrischen Ausrüstung dieser Ausführungsform gehört noch ein Antriebsmotor 66, welcher mit einem Generator 67 gekuppelt ist. Der Motor 66 ist polumschaltbar für 500, 1000 und 1500 U./min. Der Generator 67 erzeugt bei 500 U./min des Motors 66 Drehstrom von 58 Hz, bei 1000 U./min. Drehstrom von 66 Hz und bei 1500 U./min Drehstrom von 75 Hz. Mittels der Schaltschütze 63 und 64 ist es möglich, den Motoren 40 und 42 zu gleicher Zeit Strom verschiedener Frequenz zuzuführen und auf diese Weise ver schiedene Geschwindigkeiten der Segmentbewegungen zu erzeugen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss den Fig. 1 bis 4 ist folgende:
Die Fördereinrichtung 51 füllt den Silo 23, bis der Fühler 55 eine genügende Menge von Giessereisand 52 anzeigt und in bekannter Weise die Fördereinrichtung 51 wieder zum Stillstand bringt. Um in den Formkasten 21 eine Schicht von Giessereisand gegebener Schütthöhe über die ganze Fläche des Formkastens einzufüllen, muss von der Steuertrommel 61 aus ein Impuls auf die Schaltschütze 63 und 64 gegeben werden. Das Schaltschütz 63 schaltet den Motor 42 ein, worauf das Segment 27 (Fig. 1) um die Achsstummel 28 schwenkend sich nach rechts verschiebt. Sobald das Segment 27 auf der Unterseite 25 des Silos 23 einen Schlitz von vorbestimmter Grösse freigelegt hat, gibt der Zeitschalter 65, welcher vom Schaltschütz 63 im gleichen Zeitpunkt wie der Motor 42 eingeschaltet worden ist, Strom auf den Motor 40.
Der letztere bewegt das Segment 26, ebenfalls um die Achsstummel 28 verschwenkend, so dass sich ein Schlitz, dessen Grösse von der Einstellung des Zeitschalters 65 abhängt, von der einen Seite des Silos 23 ausgehend, über die Unterseite 25 des Silos 23 verschiebt. Während dieser Verschiebung kann durch den entstandenen Schlitz Sand aus dem Silo 23 ausströmen und in den Formkasten 21 fallen. Durch den Nocken 34 wird der Endschalter 37 betätigt und dadurch der Motor 42 abgestellt. Das Segment 27 kommt zum Stillstand, während das Segment 26 den entstandenen Schlitz wieder schliesst, bis der Nocken 33 auf den Endschalter 36 trifft und dadurch den Motor 40 ebenfalls abstellt.
Die Steuertrommel 61, angetrieben vom Motor 62, gibt zu gleicher Zeit, in der sie das Schaltschütz 63 durch einen Stromimpuls in Bewegung setzt, auch einen Stromimpuls auf das Schaltschütz 64, wodurch die Drehzahl des Motors 66 durch Wahl der entsprechenden Polzahl während der ganzen Laufzeit der Segmente 26 und 27 bestimmt wird. Der Generator 67 erzeugt je nach der Drehzahl des Motors 66 Strom von 58, 66 oder 75 Hz. Im Schaltschütz 63 steht also zur Speisung der Motoren 40 und 42 Strom von vier verschiedenen Frequenzen zur Verfügung, weil ein direkter Anschluss an das Netz mit 50 Hz ebenfalls vorhanden ist. Mit dem Schaltschütz 63 kann beispielsweise auf die Motoren 40 und 42 Strom von gleicher Frequenz gegeben werden, um die bei den Segmente 26 und 27 mit annähernd gleichförmi ger Geschwindigkeit anzutreiben.
In diesem Falle verändert sich der Schlitz zwischen den beiden Segmenten 26 und 27 während dessen Bewegung quer über die Unterseite 25 nur um den Betrag der Abweichung der Motoren 40 und 42 von ihrer Nenndrehzahl infolge des von der Belastung abhängigen Schlupfes. Das Segment 26 folgt dem Segment 27 mit annähernd gleicher Geschwindigkeit.
Mit der vorbeschriebenen Einrichtung ist es aber auch möglich, den Motor 42 mit der Frequenz von 50 Hz und den Motor 40 mit einer Frequenz von 58, 66 oder 75 Hz zu speisen. Dies hat zur Folge, dass das Segment 26 während der Schwenkbewegung schneller läuft als das Segment 27, so dass sich der Schlitz zwischen den beiden Segmenten während des Austragvorganges verkleinert. Es ist aber auch das um gekehrte Verfahren möglich, nämlich, dass der Motor 42 mit höherer Frequenz gespiesen wird als der Motor 40, so dass sich der Schlitz zwischen den beiden Segmenten während des Durchlaufes erweitert.
Beim Verschwenken des Segmentes 27 werden die Fallgewichte 43 und 47 von dem Moment an gehoben, da die betreffenden Enden der Kulissen 46 und 50 die Bolzen 45 und 49 erreichen. Sobald die Fallgewichte 43 und 47 ein wenig über die obere Totpunktlage hinaus bewegt sind, fallen sie infolge ihrer Schwere auf der Gegenseite herunter und schlagen auf die Schlagflächen 53 bzw. 54 auf. Die Fallgewichte erteilen beim Auftreffen auf die an der Silowand befestigte Schlagfläche 53 bzw. 54 der letzteren einen Schlag, welcher den im Innern des Silos 23 an der Wand anhaftenden Sand löst, so dass ein Gleiten der Sandmasse im Innern des Silos 23 gewährleistet ist.
In den Fig. 2 und 3 sind im unteren Teil des Silos 23 Wände 70, 71 und 72 dargestellt, welche sich senkrecht über die ganze Breite des Silos erstrecken.
Die unteren Kanten dieser Wände 70, 71 und 72 sind im Abstand von der unteren Öffnung 25 des Silos 23 gehalten. Diese Wände stehen quer zur Bewegungsrichtung der Segmente 26 und 27 und unterteilen den Siloraum. Durch die Wände 70, 71 und 72 wird bezweckt, eine Querverdichtung des Giessereisandes während der Bewegung der Segmente 26 und 27 dadurch zu verhindern, dass die Reibungskräfte zwischen dem Giessereisand und den bewegbaren Segmenten, in Abschnitte aufgeteilt, von den Wänden 70-72 und der nachfolgenden Siloaussenwand aufgenommen werden und die Pressung zwischen dem Giessereisand und den Segmenten 26 bzw. 27 verkleinert wird.
Als weitere Massnahme ist ein Leitrost 74 ausserhalb, d. h. unter der Bewegungsbahn der Segmente 26 und 27 angeordnet. Dieser Leitrost 74 besteht aus einer Mehrzahl von senkrecht angeordneten Stäben 73, deren Seitenflächen parallel zu den Wänden 70, 71, 72 stehen. Dieser Leitrost 74 verhindert eine Bewegung des Giessereisandes in Richtung der Segmentbewegung während des Austrages. Der Giessereisand fällt demzufolge senkrecht aus dem Silo auf die Fläche, auf welche er aufgestreut werden soll.
Die vorliegend beschriebene Einrichtung ermöglicht das Austragen von Giessereisand verschiedener Körnung, verschiedener Feuchtigkeit und mit verschiedenen Bindern durchsetzt usw. ohne Funktionsstörungen. Zum Anhaften neigender Giessereisand bietet keine Schwierigkeiten und es ist möglich, auch stark zum Verdichten neigenden Giessereisand vollständig locker auszutragen. Die vorliegende Einrichtung hat gegenüber den bisher bekannten noch den weiteren Vorteil, dass die maximale Austragmenge pro Zeiteinheit ein Vielfaches bisheriger Einrichtungen beträgt.
Die beschriebene Einrichtung von Fig. 1-4 hat sich insbesondere in ihrer Anwendung für das Aufstreuen von Modellsand auf Giessereimodelle bewährt.
Bei automatischen Giessereiformmaschinen ermöglicht diese Einrichtung mit wenigen Steuerimpulsen eine bestimmte Schichthöhe von Modellsand über ein Giessereimodell aufzustreuen.