DE1219182B - Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand

Info

Publication number
DE1219182B
DE1219182B DEU10351A DEU0010351A DE1219182B DE 1219182 B DE1219182 B DE 1219182B DE U10351 A DEU10351 A DE U10351A DE U0010351 A DEU0010351 A DE U0010351A DE 1219182 B DE1219182 B DE 1219182B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
molding sand
bunker
vacuum
sand
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEU10351A
Other languages
English (en)
Inventor
Johan De Blij
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ubbink Gieterij N V
Original Assignee
Ubbink Gieterij N V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ubbink Gieterij N V filed Critical Ubbink Gieterij N V
Publication of DE1219182B publication Critical patent/DE1219182B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/08Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Formsand In Gießereien ist es im allgemeinen üblich, daß der Formsand nach dem Abgießen der Formen wieder für die folgende Verwendung hergerichtet wird. Hierbei ist es besonders bei Gießereien, die auf Massenproduktion eingestellt sind, keine Ausnahme, wenn der gleiche Formsand mehrere Male, beispielsweise fünf- oder sechsmal täglich, verwendet wird. Das Herrichten besteht aus dem Zufügen der notwendigen Zuschlagstoffe, wie Bentonit, das beim Gießen teilweise seine Wirksamkeit verlieren kann, und dem Zufügen der notwendigen Feuchtigkeit und, wenn möglich, der Kühlung des Formsandes auf die gewünschte Temperatur.
  • Als größte Schwierigkeit bei der häufigen Könditionierung desselben Formsandes hat sich die Kühlung desselben erwiesen. Warmer Formsand kann jedoch nur dann die gewünschte Plastizität erhalten, wenn so viel Wasser hinzugefügt wird, daß damit die Qualität des Gusses in Gefahr kommt, was zu einer bemerkenswerten Steigung der Ausschußquote der Gußstücke führen kann.
  • Man hat eine Vielfalt von verschiedenen Lösungen vorgeschlagen, um die schnelle Abkühlung des Formsandes zu erzwingen. Nicht nur erfordert dies eine kostspielige Apparatur, auch sind die erhaltenen Resultate rundweg enttäuschend zu nennen.
  • Nach manchen Vorschlägen wird Kühlluft durch den Formsand geblasen und abgeleitet. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten, um den Formsand umzurühren. Abgesehen davon, daß die Betriebssicherheit dieser Apparatur nicht besonders hoch anzuschlagen ist, zeigt sich der enorme Nachteil, daß die Zuschlagstoffe des Formsandes, die einen nicht geringen Wert haben, wesentlich feiner sind als der Sand und mit dem Luftstrom mitgeführt werden, wodurch eine Entmischung stattfindet. Eine derartige Kühlungsapparatur muß demzufolge eine Rückgewinnungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe enthalten, wobei außerdem die Entmischung durch den Luftstrom keineswegs gleichmäßig zu sein scheint und dadurch sehr hohe Anforderungen an die Mischvorrichtung, die den Formsand mit den Zuschlagstoffen homogenisiert, gestellt werden muß.
  • Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß als Kühlmedium Luft verwendet wird. Obwohl die kühlende Wirkung größtenteils durch das im Sand anwesende verdampfende Wasser entsteht, hat sich gezeigt, daß die Ergebnisse zum größten Teil von der Anfangstemperatur und der Feuchtigkeit der Kühlluft abhängen. Eine befriedigende und besonders eine genügend schnelle Kühlung ist auf diese Art und Weise, insbesondere in den Sommermonaten, auf wirtschaftlich gerechtfertigte Weise nicht zu erreichen.
  • Ein anderer Vorschlag zur Kühlung von Formsand besteht im wesentlichen aus einer länglichen, an der Außenseite mit Kühlwasser gekühlten Trommel, in welcher der Formsand transportiert wird, beispielsweise, indem die Trommel sich etwas neigt und rotiert. Hier zeigt sich der wesentliche Nachteil, daß erstens ein nur geringer Temperaturrückgang zu erzielen ist, und der noch wesentlichere Nachteil, daß die Temperatur des auf diese Weise gekühlten Sandes nicht homogen ist. Auch beim späteren Mengen bleibt die Inhomogenität der Temperatur bestehen, und wenn der Formsand wieder verwendet werden muß, hat er nicht überall dieselbe Temperatur, was die Qualität des Gußstückes beträchtlich in Frage stellt.
  • Die Erfindung bringt ein Verfahren zur Kühlung von Formsand, wobei nur eine kurze Zeitdauer zur Kühlung benötigt wird, wobei die Vorrichtung verhältnismäßig billig und einfach ist und wobei eine hinreichend niedrige Endtemperatur erhalten wird, die außerdem für die ganze abgekühlte Masse dieselbe ist. Schließlich wird bei der Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung der Feuchtigkeitsgehalt des Formsandes so weit reduziert, daß er auf einen Wert gebracht werden kann, wobei die für den Formsand notwendige Feuchtigkeit durch Wasserzufuhr erhalten werden kann. Außerdem ist beim Verfahren gemäß der Erfindung die Gefahr der Entmischung so gering, daß sie kein Problem mehr bildet.
  • Man erreicht die obengenannten Ergebnisse, indem man an den zu kühlende Formsand ein Vakuum anlegt.
  • Bei Experimenten hat sich gezeigt, daß auf diese Weise der Sand innerhalb von 4 Minuten auf eine ausreichend niedrige Temperatur gebracht werden kann, nämlich auf 30° C oder darunter. Die kühlende Wirkung, die durch das Vakuum entsteht, ist fast ausschließlich diejenige, die durch Verdampfung von Feuchtigkeit unter gesenktem Druck entsteht. Weil diese Verdampfung größer ist in den Teilen des Formsandes, die eine höhere Temperatur aufweisen, ist demzufolge die Kühlung am stärksten in den Teilen des Formsandes, die am wärmsten sind, was bedeutet, daß die Endtemperatur in hohem Maße dieselbe ist. Diese Endtemperatur gleicht der Sättigungstemperatur der Dampfspannung beim herrschenden Druck, wobei wohl darauf geachtet werden muß, daß der Formsand etwas hygroskopisch ist, so daß die Gleichgewichtstemperatur des Formsandes im allgemeinen etwas höher liegt als der theoretische Wert, der zu diesem Dampfdruck gehört. Dies verhindert nicht, daß eine genügende und homogene Kühlung erhalten wird, wobei es insbesondere von Bedeutung ist, daß die Kühlung überall im Formsand stattfindet, und zwar auf jedem einzelnen Sandkorn, da jedes dieser Sandkörner für sich mit einer sehr dünnen Wasserschicht bedeckt ist. Die Zuschlagstoffe, insbesondere Bentonit, haben eine Struktur, die das Wasser langsamer abgibt als der Sand, aber der Bentonit oder andere Zuschlagteilchen sind so fein, daß dadurch keine Temperaturinhomogenitäten entstehen können.
  • Bei der Verwendung der Erfindung ist es, um eine kurze Abkühlungsperiode zu erhalten, erwünscht, daß der Luft- und Wasserdampf aus dem Formsand schnell abgesaugt werden kann. Diese bedeutet für kleinere Mengen natürlich kein Problem; wenn man jedoch bedenkt, daß eine Kühlanlage für eine nicht übermäßig große Gießerei eine Masse von 10 bis 50 und mehr Kubikmetern stündlich verarbeiten muß, ist es deutlich, daß, wenn in Chargen gearbeitet wird, es erwünscht ist, die Zeit, die zur Einstellung des Druckgleichgewichtes in der Masse des Formsandes selbst notwendig ist, so klein wie möglich zu halten.
  • Eine-sehr einfache diesbezügliche Lösung besteht darin, daß ein Bunker, der mit warmem, feuchtem Sand versehen ist, mit einem Vakuumkessel in Verbindung gebracht wird, wodurch die Drucksenkung im Bunker mit dem Formsand sehr schnell stattfindet. Dadurch kann der Formsand in Bewegung kommen und unter dem Einfluß der darin anwesenden Luft zu brodeln anfangen, wodurch selbstverständlich der Strömungswiderstand im Formsand gering wird. Eine Folge hiervon ist, daß etwas Formsand mit der entweichenden Luft mitgeführt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies hauptsächlich der Formsand mit den Zuschlagstoffen ist und auf diese Weise eine nur sehr geringe Entmischung stattfindet. Bei einem Experiment in der Praxis wurde konstatiert, daß auf diese Weise 10/0 des Formsandes mit den dazugehörigen Zuschlagstoffen in die Vakuumleitung gesogen wurde, jedoch zeigte die übriggebliebene Masse keine Entmischung. Es ist in einem derartigen Fall nötig, durch einen Zyklon oder etwas Derartiges den am Anfang des Vakuumanschlusses abgesogenen Sand wieder aufzufangen und zurückzuführen.
  • Der Grund dafür, daß auf diese Weise verhältnismäßig wenig Formsand oder Material durch den Gasstrom mitgeführt wird, ist wahrscheinlich, daß die Tragfähigkeit des Gemisches von Luft und Wasserdampf für die Formsandteilchen und Zuschlagstoffe gleichlaufend mit dem Druck ist und daß der Druck so schnell sinkt, daß nur wenig festes Material mitgesogen wird.
  • Inzwischen ist es selbstverständlich möglich, das Vakuum allmählich anzulegen, um auf diese Art und Weise zu verhindern, daß Formsand oder Zuschlagstoffe mitgesaugt werden. In diesem Fall kann es, insbesondere bei verhältnismäß großen Chargen, erwünscht sein, daß der maximale Abstand, den die Luft und/oder der Wasserdampf in der Formsandmasse zurücklegen. muß, bevor sie diesen verläßt, so klein wie möglich gehalten wird. Dies ist möglich durch eine geeignete Formgebung des Bunkers, z. B. durch einen breiten, niedrigen Bunker. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß in dem Bunker, vorzugsweise aber nicht ausschließlich, der Wand und eventuell dem Boden entlang Filterflächen angeordnet sind. Die dem Formsand abgekehrte Seite dieser Filterflächen muß dann selbstverständlich mit dem Vakuumanschluß verbunden werden.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum, der dazu eingerichtet ist, um Formsand zu fassen, mit einem Vakuumanschluß versehen ist. Das Vakuum wird durch eine Vakuumpumpe geliefert, die über einen Kondensator an den Behälter für den Formsand angeschlossen ist. Dieser Kondensator, der beispielsweise mit Kühlwasser gekühlt wird und wie der normale Typ für eine Dampfmaschine sein kann, kondensiert den Wasserdampf. Da die gasförmigen Bestandteile, die aus dem Formsand gesogen werden, volumetrisch (gehaltsmäßig) zum größten Teil aus Wasserdampf bestehen, erleichert ein derartiger Kondensator die Aufgabe der Vakuumpumpe wesentlich. Am Anfang der Druckerniedrigung im Formsand wird nämlich in der Hauptsache Luft entweichen, jedoch wenn der Druck so weit gesenkt ist, daß das Wasser im Formsand anfängt zu verdampfen, wird in der Hauptsache Wasserdampf abgesogen, der im Kondensator kondensiert werden kann. Die Vakuumpumpe kann je nachdem über einem Pufferraum an den Behälter für den Formsand angeschlossen werden. Auch ist es möglich, in der bekannten Weise die Vakuumpumpe in zwei Stufen auszuführen, z. B. eine Stufe zur Drucksenkung auf ungefähr 0,1 bis 0,15 Atmosphären und die zweite Pumpe zur Drucksenkung bis zum Enddruck, der unter normalen Umständen 0,01 bis 0,02 Atmosphären beträgt.
  • Es ist hiermit deutlich, daß der Enddruck des Vakuums in Abhängigkeit von der gewünschten Endtemperatur des Formsandes bestimmt wird. Hierbei muß jedoch damit gerechnet werden, daß es auch durch die hygroskopische Wirkung des Bentonits oft erwünscht sein kann, den Enddruck etwas niedriger zu wählen als die Sättigungsdampfspannung, die zur Temperatur des Formsandes gehört. Man beschleunigt damit die Verdampfung aus dem hygroskopischen Bentonit und erreicht auf diese Weise eher die gewünschte Endtemperatur.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann sowohl in Chargen als audh fortlaufend angewendet werden. Die Anwendung in Chargen erfordert einen Raum, der mit Formsand gefüllt, an ein Vakuum angeschlossen und wieder entleert werden kann. Man kann diesen Bunker ruhend montierten, es ist jedoch auch möglich, eine Anzahl Räume oder Bunker auf einer Drehscheibe oder einer anderen Transportvorrichtung zu montieren und dann in der einen Position Formsand zuzufügen und in der folgenden Position zu kühlen und in einer letzten Position abzuführen. Dies hat den Vorteil, daß die Deckel und Abdichtungen, die um den Bunker vorhanden sein müssen, die vorzugshalber sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite geöffnet werden können, um Formsand zu- bzw. abzuführen, genügend. vakuumdicht abzuschließen, auf einfache Art bedient werden können. Ein Nachteil ist die verhältnismäßig komplizierte Apparatur.
  • Es ist auch möglich, den Bunker stillstehen zu lassen, mit Formsand zu füllen, Vakuum anzubringen und wieder zu entleeren, wobei jedoch, weil die Formsandzufuhr in einer modernen Gießerei nahezu fortlaufend ist, ein Vorratsbunker anwesend sein muß Bei einem kontinuierlichen Betrieb muß der Formsand in einen Raum, in dem Vakuum herrscht, geschleust und wieder aus diesem Raum geschleust werden. Hierfür können bekannte Typen von Schleusen, wie Rotationsschleusen und abgeschlossene Fächer, verwendet werden; es ist jedoch auch möb lich, den Formsand durch eine Zufuhrröhre in den Bunker und durch eine Abführröhre wieder herauszupressen, wobei selbstverständlich Maßnahmen getroffen werden müssen, die eine genügende Abdichtung garantieren. Weil kompakter Formsand einen verhältnismäßig großen Strömungswiderstand hat, entstehen hierdurch keine unüberwindlichen Schwierigkeiten, und es kann der Formsand selbst als Abdichtung verwendet werden, eventuell auch im Zusammenwirken mit Klappen und Scheiben. Die geringen Lecke, die auftreten, weil bei Formsand keine genau ineinanderschließenden Teile verwendet werden können, sind unbedeutend klein und können durch eine größere Kapazität der Vakuumpumpe kompensiert werden. Weil bei einem kontinuierlichen Betrieb im Gegensatz zur Arbeit in Chargen nur Formsand mit darin enthaltender Luft an die Räume zugeführt wird, die unter Vakuum gehalten oder gesetzt werden, während bei der Arbeit in Chargen immer ein toter Raum vorhanden ist, braucht die Kapazität der Vakuumpumpe, selbst wenn eine geringe Leckage auftritt, bei einer kontinuierlichen Arbeit nicht größer sein als bei der Arbeit in Chargen und kann oftmals sogar kleiner sein. Schließlich ist es oftmals möglich, die Erfindung zu verwenden, ohne daß eine große, umfangreiche Apparatur angeschafft werden muß. Hierbei wird darauf verwiesen, daß in normalen Gießereien mit Formsandzyklus immer Bunker vorhanden sind, worin der Formsand gelagert wird, bis er wieder verwendet wird. An diesen Bunkern findet die Mengung und Zufügung der Zuschlagstoffe statt, aber es ist keinesfalls ungebräuchlich oder in vielen Fällen leicht zu verwirklichen, daß einer der Bunker einige Zeit abgeschlossen wird und weder Formsand und Zuschlagstoffe empfängt noch abgibt. Wenn an diesen Bunker eine Vakuumleitung angeschlossen wird, kann man auf billige Art und Weise eine Apparatur erhalten, womit der Formsand gekühlt werden kann.
  • Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher erklärt. Es zeigt F i g.1 ein Schaubild des Temperaturverlaufes des Formsandes mit zwei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten, F i g. 2 schematisch eine Draufsicht einer Vorrichtung für die Durchführung der Erfindung, F i g. 3 schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 2, F i g. 4 schematisch den Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, F i g. 5 eine weitere Ausführungsform, F i g. 6 einen Schnitt gemäß der Linie 6-6 von Fig.5. F i g. 7 den Schnitt einer anderen Ausführungsform eines Bunkers für die Arbeit in Chargen und F i g. 8 schematisch eine Vorrichtung für den kontinuierlichen Betrieb.
  • In der F i g. 1 ist graphisch der Verlauf der Temperatur über der Zeit innerhalb eines Formsandkörpers wiedergegeben, nachdem der Druck an dessen Oberseite plötzlich gesenkt wurde von 1 Atmosphäre auf 0,02 Atmosphären. Mit der obersten Linie ist der Fall aufgezeigt, bei dem der Sand 5,5 % Wasser enthielt. Nach 4 Minuten ist die Temperatur des Sandes auf 35° C gesunken, was allenfalls zulässig, aber noch nicht die günstigste Temperatur ist: In jedem Fall ist nach 5,5 Minuten die gewünschte Temperatur von 30° C erreicht.
  • Sand mit 4,5 % Wasser zeigte eine schnellere Abkühlung. Der Grund für diese schnellere Abkühlung kann in der Tatsache gesucht werden, daß der feuchtere Sand eine größere spezifische Wärme hat. Wahrscheinlich spielt jedoch auch die Tatsache eine Rolle, daß feuchter Sand die Abfuhr von Luft und Wasserdampf etwas mehr verhindert. Dieser Sand von 4,5% war nach 4 Minuten auf ungefähr 30° C gesunken, so daß der ganze Kühlvorgang in 4 Minuten stattfand.
  • Im Fall von 5,5% Wasser schwand das Gewicht der Sandmenge um 2,19% und der Feuchtigkeitsgehalt von 5,5% auf 4,2%. Dabei wurden an festen Stoffen 2,19 - 1,3 = 0,9% in die Leitung gesogen. Die zurückgebliebene Masse schien jedoch keine beweisbare Entmischung erlitten zu haben. Im Fall von Sand mit 4,5% Wasser sank der Feuchtigkeitsgehalt auf 3%, und es trat eine Gewichtsverminderung von 2,52% auf. Dabei wurde an Feuchtigkeit 1,5% und an festen Stoffen 1% in die Vakuumleitung gesogen. Auch hier trat keine Entmischung auf.
  • Hiermit ist angezeigt, daß es bei der Anwendung der Erfindung möglich ist, nicht nur die Endtemperatur, sondern auch durch Regelung der Feuchtigkeit vor der Kühlung die Feuchtigkeit nach der Kühlung in der Hand zu halten. Außerdem findet ein nicht unwesentlicher Wasserentzug statt, so daß immer die Möglichkeit besteht, dem Formsand nach Ablauf der Kühlung durch Wasserzufuhr den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu geben. Ein wesentlicher Vorteil in Hinsicht auf die Feuchtigkeitsregelung ist, daß der Sand eine homogene niedrige Temperatur hat. Wird er nun befeuchtet und ist einige Zeit zwischen der Befeuchtung und der Verarbeitung in der Formmaschine verlaufen, was üblich ist, dann werden die relativ warmen Teile des Sandes mehr Wasser verdampft haben und dadurch trockener sein, was das Formen nachteilig beeinflussen kann, wie bisher in vielen Fällen festgestellt werden konnte.
  • F i g. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens. Mit 1 ist eine Zuführvorrichtung für den Sand dargestellt, die beispielsweise aus einem Transportband bestehen kann. Diese Vorrichtung endet über einem Bunker 2, so daß durch die Zuführvorrichtung 1 angeführter warmer, feuchter Formsand in den Bunker 2 kommt. Wenn der Bunker 2 gefüllt ist, dreht die Scheibe 3, die noch zwei mit 2 übereinstimmende Bunker 4 und 5 hat, um 120° um seine Mittelachse 6, wodurch der Bunker 2 den Stand einnimmt vom Bunker 4 in F i g. 1. Hier wird der Bunker an einen Vakuumkreis angeschlossen. Hierfür ist es zu empfehlen, sowohl die Ober- als auch die Unterseite des Bunkers abzuschließen mit Deckeln mit Dichtungen. Wenn das Vakuum genügend lange auf den Bunker eingewirkt hat, wird er durchgedreht bis zum Stand des Bunkers 5 in F i g. 1, worin der Boden geöffnet und der Sand in eine Sandabfuhrvorrichtung 7 geschüttet wird.
  • Es ist selbstverständlich, daß in der Zwischenzeit der Bunker 5 zuerst den Stand von Bunker 2 eingenommen hat und gefüllt wurde und danach unter Vakuum gesetzt wurde, nachdem er in den Stand des Bunkers 4 gekommen ist. Die Bunker bewegen sich mit der Scheibe 3 schrittweise, z. B. einmal in 4 Minuten.
  • F i g. 3 zeigt schematisch eine Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 1. Für die Teile wurden dieselben Bezeichnungen verwendet. Es ist lediglich zu sehen in dieser Figur, daß der Bunker 4 an seiner Unterseite durch einen Deckel 8 und an seiner Oberseite durch einen Deckel 9 abgeschlossen wird. Diese Deckel geben über eine nicht gezeichnete Dichtung eine Abdichtung und Stütze an den Bunker, wenn dieser unter Vakuum gesetzt wird. Der Deckel 9 ist mit einem Anschluß 10 versehen, der zum Kondensator 11 leitet, der gleichzeitig als Pufferraum für das Vakuum dient, welcher Kondensator wiederum über eine Leitung 12 an die Vakuumpumpe 13 angeschlossen ist. Es ist deutlich, daß die Deckel 8 und 9 auf willkürliche und automatische Art und Weise an ihren Platz gebracht werden können. Auch ist es deutlich, daß der Bunker 4 vorzugsweise einen wegklappbaren oder wegnehmbaren Boden hat, der in der Zeichnung schematisch mit 14 angegeben ist. Nichtsdestoweniger ist es am vorteilhaftesten, einen Abschlußdeckel des Typs vom Deckel 8 zu verwenden, weil ein aufklappbarer Boden, der außerdem mit Formsand in Berührung ist, schwerlich so ausgeführt werden kann, daß er zuverlässig arbeitet und eine genügende Vakuumabdichtung bewerkstelligt. übrigens ist die Konstruktion dieses Bodens nicht von großem Belang für die Erfindung, und es können willkürliche Konstruktionen, die dafür geeignet sind, verwendet werden.
  • In F i g. 4 ist ein anderer Typ eines Bunkers dargestellt, der eine Kegelstumpfform hat mit der schmalen Seite nach unten. An der Oberseite des Bunkers 15 ist ein Dichtungsrand 16 angeordnet, mit dem die Dichtung 17, die am Deckel 18 befestigt ist, zusammenarbeitet. An der Unterseite ist ein scharnierartig aasgelenkter Boden 19 eingezeichnet, der zusammen mit der Dichtung 20 eine Abdichtung hinsichtlich des Dichtungsrandes 21 bildet, der fest mit dem Bunker 15 verbunden ist. Der Scharnierpunkt des Bodens ist mit 22 angegeben. Die Arbeit mit diesem Bunker kann geschehen, ohne daß dieser verstellt wird, und zwar indem man erstens den Bunker füllt, wenn der Boden 19 geschlossen und der Deckel 18 entfernt ist, danach den Deckel 18 anbringt und durch die Leitung 23 Vakuum ansaugt. Die umgekehrte Kegelstumpfform des Bunkers hat den Vorteil, daß der Formsand durch eine verhältnismäßig schmale Öffnung abgeführt wird, unter der ein Transportband von normaler Größe laufen kann. Ein weiterer und wichtiger Vorteil ist jedoch, daß der Strömungswiderstand der Gase in der Formsandmasse im Bunker durch diese Form günstig beeinflußt wird, weil die Gase, die die größte Entfernung zurücklegen müssen, nämlich jene, die aus dem Gebiet in der Nähe des Bodens 19 stammen, keiner parallelen Strömungsbahn folgen können, sondern eine sich erweiternde Strömungsbahn nach oben erhalten, wodurch die Durchschnittoberfläche der Strömungsbahn größer wird und demzufolge der Strömungswiderstand kleiner.
  • In F i g. 5 und 6 ist schematisch eine Ausführungsform eines Bunkers gezeichnet, wobei der Weg, den die abgeführte Luft und der Wasserdampf ablegen muß, kurz gehalten wird. Hierzu ist innerhalb der Wand 24 des Bunkers ein Siebmantel 25 angebracht. Dieser Siebmantel ist an der Oberseite abgedeckt durch eine schräge, ringförmige Wand 26, wodurch beim Vollschütten des Bunkers kein Formsand in den Raum zwischen dem Siebmantel 25 und der Bunkerwand 24 kommen kann. Außerdem befinden sich im Bunker vier zylindrische Siebkörper 27 bis einschließlich 30, die an ihrer Oberseite verengt und dort durch eine Kappe 31 gegen einfallenden Sand beim Füllen des Bunkers geschützt sind. Im übrigen ist der Bunker wieder ausgestattet mit einem Boden und einem Deckel des vorher beschriebenen Typs, wobei in diesem Fall der Deckel mit einem Vakuumschluß versehen ist.
  • Es ist klar, daß es bei der Versuchung unpraktisch ist, einen beweglichen Deckel mit einem Vakuumanschluß zu versehen. Selbstverständlich gibt es viele Lösungen, diese Schwierigkeit zu umgehen, und eine davon ist in F i g. 7 dargestellt. Diese Konstruktion ergibt einen Bunker 32 mit scharniertem Abschlußboden 33, Scharnierpunkt 34 und einem um die Scharnierachse 35 schwenkbaren Deckel 36. Dieser Deckel schließt mit einer Dichtung auf einen Dichtungsrand 37 an, die auf einem nach innen stehenden Flansch 38 an der Oberseite des Bunkers montiert ist. In diesem Flansch ist der Anschluß 39 für die Vakuumleitung angeordnet. Es ist deutlich, daß die Abdichtung der F i g. 7 auch bei anderen, früher gezeichneten Ausführungsformen möglich ist und daß es überdies möglich ist, den Vakuumanschluß nicht an der Oberseite, sondern in der Seitenwand direkt bei der Oberseite anzubringen. Die Ausführungsform nach F i g. 7 hat jedoch den Vorteil, daß ein minimaler toter Raum anwesend ist. Unter totem Raum versteht man hierbei den Raum über dem Formsand, der zwar vakuumgesogen werden muß, aber nicht mit Formsand gefüllt ist.
  • Schließlich zeigt F i g. 8 schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, die für einen kontinuierlichen Betrieb geeignet ist. Vom Transportband 40 weg wird warmer, feuchter Formsand in einen Trichter 41 geschüttet, welcher an seiner Unterseite mit einer rotierenden Schleuse 42 versehen ist. Diese rotierende Schleuse 42 kann von einem willkürlichen bekannten Typ sein und führt über ein Rohr 43 den Sand zum Raum 44, in dem Vakuum herrscht. Dieser Raum ist an seiner Unterseite halbzylinderförmig, und darin läuft eine Transportschraube 45, die durch einen Motor 46 angetrieben wird, Hierdurch wird der Formsand von links nach rechts transportiert, bis er über die zweite rotierende Schleuse 47 kommt, wovon er zum Transportband 48 abgeführt wird. Das Vakuum im Raum 44 wird über die Leitung 49 aufrechterhalten, die über einen Kondensator 50 an die Vakuumpumpe 51 angeschlossen ist.
  • Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 8 ist deutlich. Der Transport des Formsandes findet statt über das Band 40 zum Trichter 41, geht durch die Schleuse und kommt von dort in den Raum 44. Wenn er aus der Schleuse nach unten fällt, erleidet er eine große Drucksenkung, und es besteht sogar die Möglichkeit, daß er durch die im Formsand befindliche Luft, die nun stark expandieren kann, mit Geschwindigkeit hinausgeblasen werden kann. Es erhält dabei jedoch eine nach unten gerichtete Geschwindigkeit. Weil der Raum 44 plus dem Volumen der Leitung 49 und dem Kondensator 50 bis an die Vakuumpumpe 51 groß ist im Vergleich zu dem Volumen einer Abteilung der Schleuse 42 und es außerdem lediglich um die Luft im Porenvolumen des Formsandes geht, kommt die Luft aus dem Formsand, noch bevor die Pumpe Luft abgeführt hat, in ein Volumen, das zehn- bis hundertfach größer ist als das Volumen der Luft bei einer Atmosphäre. Hierdurch sinkt der Druck der Luft sehr schnell und damit die Möglichkeit, Teilchen mitzuschleudern. Auch diese Ausführungsform der Erfindung verursacht nur eine geringe Entmischung. Dadurch, daß der Anschluß des Rohres 49 über einen konischen Anschlußstumpf erfolgt, der an seiner Unterseite sehr weit ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die Teilchen enthält, in dem Moment, in dem diese bei diesem Trichter angekommen ist, bereits verhältnismäßig klein sein. Diese Luft hat eine geringe Tragfähigkeit für Teilchen, wodurch diese Teilchen hauptsächlich durch das Vakuum nach unten fallen auf die Schleuse 47, wodurch die Entmischung, die eventuell durch die expandierende Luft auftreten würde, in der Hauptsache wieder vereitelt wird.
  • Wenn man annimmt, daß das Volumen des Raumes 44 mit dem Vakuumanschluß bis an die Pumpe 51 hundertmal das Luftvolumen einer mit Formsand gefüllten Abteilung der Schleuse 42 ist und der Druck im Raum 44 0,01 Atmosphäre beträgt, bevor die betreffende Abteilung sich in die Leitung entleert, wird, sogar wenn eine sehr plötzliche Entladung der Abteilung stattfindet, der Druck im Vakuumteil nur von 0,01 auf 0,02 Atmosphären steigen. Die aus der Abteilung kommende Luft treibt die sich im Vakuumraum befindliche verdünnte Luft vor sich her, und es ist bereits ein Gleichgewichtszustand erreicht, wenn diese Luft die Leitung 49 erreicht, so daß dann die Luft abgeführt wird mit einer verminderten Geschwindigkeit, die durch die Vakuumpumpe bestimmt wird und die nicht hoch sein braucht.
  • Bisher wurde das Augenmerk nur auf die Luft gerichtet, aber es ist deutlich, daß auch beträchtliche Mengen Wasserdampf entstehen, die abgeführt werden. Diese kondensieren jedoch im Kondensator 50 und bilden dadurch keine Belastung für die Vakuumpumpe 51. Die feuchten Innenflächen des Kondensators 50 bilden eine ausgezeichnete Fanggelegenheit für eventuelle Bentonit- oder Sandteilchen, wodurch die Vakuumpumpe davon frei gehalten wird. übrigens ist es heutzutage kein Problem, eine Vakuumpumpe zu entwerfen, die einen kleinen Anteil feines Material verarbeiten kann.

Claims (13)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Kühlung von Formsand, d a -durch gekennzeichnet, daß feuchter zu kühlender Formsand einem Unterdruck ausgesetzt wird, und zwar derart, daß ein Teil der Feuchtigkeit verdampft, bis die erwünschte Endtemperatur erreicht ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formsand einer Drucksenkung auf weniger als 0,1 Atmosphäre unterworfen wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksenkung allmählich ausgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem warmen, feuchten Formsand ein Feuchtigkeitsgehalt gegeben wird, der größer ist als der des zu verarbeitenden Formsandes, jedoch andererseits so gewählt wird, daß, nachdem die Feuchtigkeitsmenge verdampft ist, die zur Kühlung auf eine bestimmte Temperatur benötigt wird, der Feuchtigkeitsgehalt kleiner ist, als für den Formsand bei dieser Temperatur erwünscht ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Formsand in den Bunker getan wird, dieser Bunker abgeschlossen wird, daß daran während einer festgesetzten Zeit ein Unterdruck angelegt wird, der wenigstens in seinem Endstadium in der Größenordnung von einigen Hundertstel Atmosphären ist.
  6. 6. Verfahren nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck nur während einer kurzen Dauer angelegt wird, beispielsweise während 3 bis 6 Minuten.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß feuchter, warmer Formsand einer Schleuse zugeführt wird, von da aus in einen Vakuumraum gelangt, worin ein erniedrigter Druck in der Größenordnung von einigen Hundertstel Atmosphären bestehenbleibt, und über eine weitere Schleuse aus diesem Vakuumraum abgeführt wird. B.
  8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bunker (2, 15, 24, 32), der abschließbar ist mit einer Vakuumabdichtung (17, 20) und woran eine Leitung (10, 23, 39) angeschlossen werden kann, die mit einer Vakuumpumpe (13) verbunden ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung zur Vakuumpumpe ein Kondensator (11) angebracht ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bunker (24) Siebflächen (25, 27, 28) angeordnet sind, wovon die eine Seite dazu bestimmt ist, mit dem Inhalt des Bunkers in Berührung zu kommen und wovon die andere Seite mit der Vakuumleitung in Verbindung steht.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe durch Siebkörper (25, 27, 28) geformt werden, die an ihrer Oberseite abgeschirmt sind, wobei die Vakuumleitung sich an der Oberseite des Bunkers befindet.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bunker (32) mit einem automatischen, vorzugsweise schwenkbaren Deckel (36) versehen ist und einem gleichfalls automatisch beweglichen, vorzugsweise schwenkbaren Boden, wobei sich ein Vakuumanschluß (39) neben dem Deckel an der Oberseite des Bunkers befindet.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste . Schleuse (42), an der sich ein Raum (44) anschließt, der selber wieder an eine ein Vakuum erzeugende Einrichtung (51) angeschlossen und mit einer Fördereinrichtung (45) ausgestattet ist, an deren Ende wieder eine zweite Schleuse (47) angeordnet ist.
DEU10351A 1963-08-23 1963-12-18 Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand Pending DE1219182B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1219182X 1963-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1219182B true DE1219182B (de) 1966-06-16

Family

ID=19872105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEU10351A Pending DE1219182B (de) 1963-08-23 1963-12-18 Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1219182B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1604830B1 (de) * 1965-12-20 1972-03-23 Burghard Stephen Frederic Satzweise arbeitender Getreidetrockner
FR2472433A1 (fr) * 1979-12-27 1981-07-03 Kuenkel Wagner & Co Procede et appareil pour la preparation, en particulier le refroidissement et le melange du sable de moulage
EP0736349A2 (de) * 1995-04-04 1996-10-09 Maschinenfabrik Gustav Eirich Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Giessereisand

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1604830B1 (de) * 1965-12-20 1972-03-23 Burghard Stephen Frederic Satzweise arbeitender Getreidetrockner
FR2472433A1 (fr) * 1979-12-27 1981-07-03 Kuenkel Wagner & Co Procede et appareil pour la preparation, en particulier le refroidissement et le melange du sable de moulage
EP0736349A2 (de) * 1995-04-04 1996-10-09 Maschinenfabrik Gustav Eirich Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Giessereisand
JPH08300098A (ja) * 1995-04-04 1996-11-19 Mas Fab Gustav Eirich 鋳物砂の冷却方法及び装置
EP0736349A3 (de) * 1995-04-04 1997-05-07 Eirich Maschf Gustav Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Giessereisand
US5915833A (en) * 1995-04-04 1999-06-29 Maschinenfabrik Gustav Eirich Method and device for cooling foundry sand

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2348906B2 (de) Vorrichtung zum Kühlen und Trocknen von Formsand und zum Kühlen von Gußstücken
DE2913524A1 (de) Verfahren und einrichtung zur behandlung metallurgischer schlacken
DE7116731U (de) Vorrichtung zum trockenen sortieren und getrennten wegfuehren von koernigem schuettgut
DE1219182B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand
DE2308786A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trocknen von granuliertem material
DE2217704A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Straßenbelägen aus beschichtetem Splittmaterial
DE1433941A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von koernigen oder pulvrigen Materialien
EP3535203A1 (de) Silo, verfahren zum begasen von schüttgut
DE3006552A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von giessereisand
DD155237A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten,insbesondere kuehlen und mischen von formsand
DE620779C (de) Sandblaseformmaschine
DE564222C (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphatduengemitteln
AT117523B (de) Verfahren und Einrichtung zum Mahlen von Zement und ähnlichen Stoffen.
DE1101828B (de) Schwingungserzeuger mit umlaufendem, aus fliessfaehigem Stoff bestehenden Fliehgewicht
DE1629002C (de) Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von Grünfutter od.dgl
DE2702081A1 (de) Verfahren zur regeneration von aktivkohle und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE585418C (de) Verfahren zum Mischen von Rohtorf und Torfstaub
DE908601C (de) Luftsetzmaschine
DE2125805C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Körpern aus kristallisiertem Zucker
DE965263C (de) Verdampfer fuer Luftverbesserung
DE553516C (de) Vorrichtung zum Fuellen von Kochern, insbesondere Zellstoffkochern
DE400262C (de) Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben
AT79753B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von gedämpfVerfahren und Vorrichtung zum Trocknen von gedämpftem oder gekochtem Gemüse. tem oder gekochtem Gemüse.
AT148595B (de) Holländer.
DE626347C (de) Luftsetzmaschine fuer Kohle oder andere Mineralien