DE2436684C2 - Vorrichtung zum gleichmäßigeren adiabatischen Trocknen von aus mehreren feuerfesten Schichten aufgebauten Schalenformen an verlorenen Modellen - Google Patents

Description

rial erhöht werden. Daher kann die Trockenthermometer-Temperatur der Luft im letzten Trockentunnel 20 12° bis 18° C oberhalb der Feuchtthermometer- oder Schalenform-Temperatur liegen.

Eine Tauch- und Besandungseinrichtung im Arbeitsraum 5 weist einen Tauchtank 18 auf, der neben dem Ende eines jeden Austrittssahenkels 25 liegt, sowie eine umlaufende Besandungseinrichtung 35 mit einer Eimertrommel 43 neben dem Ende eines jeden Eintrittsschenkels 25.

Ein Sauggebläse 44 saugt den Staub ab und fördert ihn durch die Abzugsleitung 49.

Der Förderer 12 ist von üblicher Bauart und kann mit einer Einrichtung zum Drehen der Modelle 38 versehen sein. Diese Drehung ist jedoch nicht wesentlich. Die Einrichtung zur Aufhängung der Modelle 38 an der Förderbahn ist in F ig. 6 dargestellt, wobei auch der Querschnitt eines Eintritts- bzw. Austrittsschenkels 25 mit einem sich nach oben erstreckenden engen Kanal 61 erkennbar ist

Der endlose Förderer 12 weist einen aus Blech gefertigten Rohrkörper 52 mit gleichförmigem Querschnitt auf, welcher am Boden mit einem Längsschlitz 52 versehen ist. An einer Achse 56 angeordnete Rollen 54 bewegen sich im Innern des Rohrkörpers 52 an entgegengesetzten Seiten des Längsschlitzes 53. Ein von der Achse 56 gehaltener Schaft 55 trägt eine Gelenkverbindung 57, an welcher ein Haken 58 befestigt ist Wird eine Drehung des Modells 38 gewünscht, so weist die Gelenkverbindung 57 eine Gummirolle 59 auf, die an einer Schiene 60 anliegt, welche an einer Seite des engen Kanals 61 angeordnet ist

Die Eintritts- und Austrittsschenkel 25 haben einen geringen Querschnitt von beispielsweise 0,28 bis 037 m², um eine hohe Geschwindigkeit, z. B. 609 m/min, der Luftströmung an den Modellen 38 vorbei zu ermöglichen. Sie haben rechteckigen Querschnitt, der durch eine obere Wand 62, einen Boden 77 und Seitenwände 66 und 67 gebildet wird

Klimatisierte Luft wird durch die Trockentunnel 20 umgewälzt, ohne daß Luft in den Arbeitsraum 5 gelangt, wobei die Klimatisierung dieses Arbeitsraumes 5 unabhängig von den Trockentunneln 20 erfolgt Die Trokkentunnel 20 sind im allgemeinen gleich ausgebildet Sie umschließen die Eintritts- und Austriitsschenkel 25 in einem langen horizontalen, aus Blech gefertigten Kanal 70 mit rechteckförmigem Querschnitt und einem rechteckförmigen, aus Blech gefertigten Verbindungsbereich 270. Durch eine Öffnung 2? bewegt der Förderer 12 die Modelle 38 in und aus dem Arbeitsraum 5.

Ein vertikaler Abzugskanal 80 mit rechteckförmigem Querschnitt ist mit der oberen Wand eines jeden Kanals 70 verbunden und führt zwischen den Eintritts- und Austrittsschenkeln 25 nach oben zu einer Klimatisierungsanlage 93. Ein Zufuhrkanal 90 führt die klimatisierte Luft von der Klimatisierungsanlage 93 an einer Stelle stromabwärts des Abzugskanals 80 dem Kanal 70 zu.

Eine Klimatisierungsanlage 93 kann dazu verwendet werden, um die gesamte Trockenluft für zwei bis zehn Trockentunnel 20 zu liefern.

In der Klimatisierungsanlage 93 strömt die gesamte Luft durch einen Filter 87 und anschließend durch zwei Kühler-Kondensatoren 88 mit Kühlschlangen 92.

Das Kondensat wird in Pfannen 81 gesammelt und abgezogen. Ein Gebläse 63 in dem Zufuhrkanal 90 und ein Gebläse 69 im Kanal ,70 erzeugen die gewünschte Umwälzung der Luft

Die Feuchtthermometer-Temperatur ist im wesentlichen in allen Trockentunneln gleich und entspricht im wesentlichen der Form-Temperatur, während die Trokkenthermometer-Temperatur entsprechend der Anzahl der Beschichtungen aus feuerfestem Material, die am Wachsmodell 38 angebracht werden, erhöht wird. Damit kann das Trocknen der ersten und zweiten Beschichtung mit Luft einer relativen Feuchtigkeit von 50 bis 60%, das Trocknen der dritten und vierten Beschichtung mit Luft einer relativen Feuchtigkeit von 45 bis 55%, das Trocknen der fünften und sechsten Beschichtung mit Luft einer relativen Feuchtigkeit zwischen 35 und 45% und das Trocknen der weiteren Beschichtungen mit Luft einer relativen Feuchtigkeit unter 30% erfolgen.

Die Feuchtigkeit der von dem Kanal 70 zum zugeordneten Verbindungsabschnitt 270 abgegebenen Luft wird unter Verwendung eines Fühlers 64, der Klimatisierungsanlage 93, eines Befeuchters 76 und einer mit Heißwasser beschickten Rohrschlange 72 gesteuert Zangenartige Luftklappen 8 sind stro'fAbwärß des Gebläses 69 zur Steuerung der Luftströmung vorgesehen.

Jeder Verbindungsabschnitt 270 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und besitzt eine flache horizontale rechteckförmige obere Wand 101 sowie eine flache Bc^enwand 102 mit rechteckförmiger Umfangsbegrenzung, die parallel zur oberen Wand 101 liegt und eine rechteckförmige Öffnung 103 zur Aufnahme der von dem Kanal 70 kommenden Luft aufweist. Vertikale Pfosten 27 können zur Abstützung des Verbindungsabschnittes 270 vorgesehen sein. Der Verbindungsabschnitt 270 besitzt eine flache vertikale innere Stirnwand 104 mit rechteckförmigem Umfang, eine flache rechteckförmige äußere Stirnwand 105, die parallel dazu und senkrecht zur Bodenwand 102 liegt und ein Paar flacher rechteckförmiger Seitenwände 106, die senkrecht zur Bodenwand 102 stehen.

Der Verbindungsabschnitt 270 wird durch horizontale Platten unterteilt, durch welche eine geschlossene obere und untere Kammer 120 bzw. 121 und eine dazwischenliegende Trockenkammer 122 gebildet werden, sowie eine vertikale Leitung 100 mit rechteckförmigem Querschnitt, welche sich dazwischen erstreckt, um der oberen Kammer 120 Luft zuzuführen. Die Leitung 100 besitzt eine flache vertikale Platte 111, welche eine äußere Stirnwand bildet, sowie flache vertikale Platten 112, welche Seitenwände bilden, die parallel zu den Seitenwänden 106 des Verbindungsabschnittes 270 liegen, wobei die Stirnwand 104 des Verbindungsabschnittes 270 das andere Ende der Leitung 100 bildet Die Platte 111 ist starr mit zwei oder mit mehreren vertikalen Haltestäben 125 verbunden, welche sich über die volle Hö-, he des Verbindungsabschrättes 270 erstrecken und starr am Ro'ufkörper 52 befestigt sind.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist eine flache innere und äußere horizontale Platte 107 bzw> 408 mittels Winkelstreben 110 starr am Verbindungsabschnitt 270 in horizontalen Ebenen befestigt, welche jeweils mit der oberen und unteren Wand der Eintritts- und Austrittsschenkel 25 fluchten. Die Platten 107 und 108 sind im Abstand voneinander angeordnet, um eine breite U-förmige Öffnung 113 von gleichmäßiger Breite-vertikal fluchtend mit dem U-förmigen Abschnitt des Rohrkörpers 52 zu liefern, welcher entsprechend der Bewegungsbahn der beschichteten Modelle 38 durch den oder die Verbindungsabschnitte 270 läuft. Die äußere Platte 108 weist somit einen bogenförmigen Rand 109 auf, welcher konzentrisch zum bogenförmigen Abschnitt des Rohrkörpers 52 und dem bogenförmigen

Rand der Platte 107 verläuft, wie aus F i g. 2 hervorgeht. Der Aufbau der Platten 107 und 108 ist der gleiche am unteren und oberen Ende der Platte 111, und beide öffnungen 113 sind gleich ausgebildet, jedoch bewegen sich die Haken 58 allein durch die obere öffnung 113.

Die untere öffnung 113 ist mit einer flachen U-förmigen perforierten unteren Siebplatte 114 abgedeckt, welche die gleiche Form wie die öffnung 113 aufweist, aber gemäß F i g. 3 etwas breiter ist. Die Randbereiche der Siebplatte 114 erstrecken sich unterhalb der unteren Platten 107 und 108, wie in F i g. 3 angegeben ist, und sind mit diesen verschweißt oder in anderer Weise starr verbunden, so daß die gesamte, sich von der Kammer 121 nach oben bewegende Luft entweder durch die Leitung 100 oder die öffnungen 115 der Siebplatte 114 hindurchtritt

Eine besondere Anordnung von Siebplatten zur Abdeckung der oberen Öffnung 513 ist wegen der Notwendigkeit erforderlich, einen engen Schlitz für die Bewegung der Haken 58 vorzusehen. Gemäß den F i g. 2 und 3 weist eine derartige Anordnung ein Paar flacher U-förmiger Siebplatten 116 und 119 sowie ein Paar U-förmiger metallischer Winkel 117 auf, die starr an den Siebplatten 116,119 befestigt sind und im Abstand voneinander liegen, um einen U-förmigen Schlitz 118 gleichmäßiger Breite zu bilden, welcher vertikal fluchtend mit dem U-förmigen Teil des Rohrkörpers 52 angeordnet ist. Der Schlitz 118 ist in seiner Breitenabmessung schmäler als 25,4 mm und schmal genug, um einen Druckabfall zwischen den Kammern 120 und 122 zuzulassen, welcher erforderlich ist, um an den öffnungen 115 die gewünschte Luftgeschwindigkeit zu erhalten. Die Breite des Schlitzes 118 kann 12,7 bis 19,1 mm betragen und reicht aus, um eine Bewegung der Haken 58 durch den Verbindungsabschnitt zuzulassen. 3s

Eine Anzahl im Abstand angeordneter vertikaler Halterungen 123 und 124 sind starr mit dem Rohrkörper 52 und den Winkeln 117 verbunden und tragen dazu bei, die Siebplatten 116 und 119 in der gleichen horizontalen Ebene zu halten. Die Siebplatten 116 und 119 sind wie die Siebplatten 114 starr mit den Platten 107 und 108 verbunden und arbeiten in der gleichen Weise mit der Ausnahme, daß die Luftstrahlen aus den öffnungen 115 nach unten statt nach oben gerichtet sind. Wie gezeigt sind der innere Rand der Siebplatte 119 und der äußere Rand der Siebplatte 116 vertikal fluchtend zu den inneren und äußeren U-förmigen Rändern der Siebplatte 114 angeordnet

Der Aufbau ist aus den F i g. 1,2 und 3 ersichtlich. Ein Schnitt längs der Linie a-a der F i g. 2 oder an irgendeiner anderen Stelle längs der Bewegungsbahn der Modelle 38 im Verbindungsabschnitt 270 ist im wesentlichen gleich dem Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 2.

Die Stirnwand 104 des Verbindungsabschnittes 270 und die anderen Wände der Kammern 120 und 121 dichten diese Kammern 120,121 ab, so daß die gesamte vom Kanal 70 kommende Luft durch den Schlitz !18 und die öffnungen 115 der Siebplatten 114, 116 und 119 hindurchtreten muß, bevor sie in die U-förmig ausgebildete Trockenkammer 122 des Verbindungsabschnittes 270 eintritt

Gemäß F i g. 2 sind die öffnungen 115 der Siebplatten 114, 116 und 119 in engem Abstand und in parallelen Reihen angeordnet und erstrecken sich über die yoüe Breite und Länge der Siebplatten 114,116,119, so daß ein beschichtetes Modell 38, das sich durch die Trockenkammer 122 bewegt, über seine gesamte Bewegung im Verbindungsabschnitt 270 kontinuierlich von vertikalen Luftstrahlen beaufschlagt wird. Jede öffnung 115 ist kreisförmig oder zylindrisch ausgebildet oder bildet eine Düse. Der Durchmesser jeder öffnung 115 beträgt zwischen 5 und 25 mm. Der Mittelpunktabstand der öffnungen 115 beträgt 12,7 bis 102 mm, wobei der Abstand zweckmäßig gleichmäßig ist und nicht mehr als 50,8 mm beträgt; jedoch können viele unterschiedliche Gruppierungen der öffnungen 115 vorgesehen sein. Die gesamte Luftströmung durch den Schlitz 118 und die Siebplatten 116 und 119 ist im wesentlichen gleich dem durch die Siebplatte 114, so daß die von der oberen Kammer 120 nach unten zur Trockenkammer 122 geleitete Luftmenge etwa der Luftmenge entspricht, die von der unteren Kammer 121 nach oben zur Trockenkammer 122 geleitet wird. Die von jeder Kammer 120 bzw. 121 abgegebene Luftmenge kann durch Regulieren der Strömung durch die Leitung 100 gesteuert werden, jedoch ist dies gewöhnlich nicht von Bedeutung.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die gesamte aus dem Kanal 70 kommende Luft, welche durch den Verbindungsabschnitt 270 zum Eintritts- und zum Austrittsschenkel 25 strömt, durch den Schlitz 118 und die öffnungen 115 gedrückt wird. Die vom Schlitz 118 und von jeder der öffnungen 115 abgegebene Luft besitzt eine vertikale Geschwindigkeit von mindestens 305 m/min und vorzugsweise von mindestens 457 m/min, wobei die gesamte abgegebene Luftmenge ausreichend sein muß, um eine Strömungsgeschwindigkeit in Längsrichtung von mindestens 305 m/min und vorzugsweise 457 bis 765 m/min im Eintritts- und im Austrittsschenkel 25 zu erzeugen (gemessen ohne Modelle). Es ist daher eine große Anzahl von öffnungen 115 notwendig. Die Anzahl der öffnungen 115 in jeder der Siebplatten 114,116 und 119 beträgt vorzugsweise 100 oder mehr pro 929 cm² und kann 200 bis 600 oder mehr pro 929 cm² betragen.

Die Luftstrahlen sind im allgemeinen nach oben oder unten in einem Winkel von mindestens 50" und üblicherweise von 80° bis 90° gegenüber der Horizontalen gerichtet Die Luftstrahlen können jedoch auch seitlich quer zur Bewegung der Modelle 38 gerichtet sein.

Die an den Haken 58 aufgehängten Modelle 38 werden mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit z. B. 61 cm/min, bewegt und zwar mit oder ohne Drehung der Modelle 38 durch die Rollen 59. Jedes Modell 38 bewegt sich etwa 4,9 m durch den Eintrittsund den Austrittsschenkel 25 und etwa 3,8 m durch den Verbindungsabschnitt 270_y so daß das Modell 38 etwa 8 Minuten im Eintrittsschenke] 25, etwa 6 Minuten in\ Verbindungsabschnitt 270 und etwa 8 Minuten im Austrittsschenkel 25 getrocknet wird.

Fig.6 zeigt ein Beispiel eines Wachsmodells 38, wie es häufig bei der Herstellung von Formmasken zur Fertigung von Präzisionsmetailteilen, wie beispielsweise Turbinen- oder Verdichterschaufeln, verwendet wird. Diese Art eines Modells ergibt eine Schalenform von komplizierter Gestali mit Ausnehmungen, weiche in einem üblichen Tunneltrockner nicht richtig getrocknet werden können. Gewöhnlich sind mehrere derartige Wachsmodelle 38 in einer Anordnung vereinigt welche einen üblichen Wachsgießtrichter 40 und einen Handgriff 41 zur Aufnahme des Hakens 58 gemäß F i g. 6 aufweist Der Handgriff 41 kann auch zum Halten der Anordnung von Hand während der Tauch- und Besandungsvorgänge verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches so

Patentanspruch: zu verbessern, daß die Schalenformen gleichmäßiger

getrocknet werden.

Vorrichtung zur gleichmäßigeren adiabatischen Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kenn-Trocknung von aus mehreren feuerfesten Schichten 5 zeichnendeaTeils des Patentanspruches gelöst

aufgebauten Schalenformen an verlorenen Model- Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile beste-

len mit einem Trockentunnel, der einen Eintritts- hen insbesondere darin, daß infolge der größeren Ef fek-

schenkel und einen Austrittsschenkel aufweist, die tivität der Vorrichtung die Klimaanlage kleiner diwen-

an ihrem einen Ende offen sind und mit einem um- sioniert sein kann. Bei Schalenformen mit Ausnehmunschlossenen Arbeitsraum in Verbindung stehen, mit io gen oder Hinterschneidungen treten weniger Schwie-

einem Verbindungsabschnitt zwischen den anderen rigkeiten durch ungleichmäßige Trocknung auf. Die

Enden beider Schenkel, mit einem Förderer, welcher Nachtrocknungszeit von bisher ca. 24 Stunden kann auf

kontinuierlich eine Anzahl beschichteter Modelle ein. Drittel verringert werden.

durch die Schenkel und den Verbindungsabschnitt in Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Trockden Arbeitsraum bzw. aus diesem heraus fördert, mit 15 nung der Schalenformen, die in mehreren Arbeitsgän-

einem eine Aufschlämmung enthaltenden Behälter gen aus mehreren feuerfesten Schichten auf Wachsfor-

in dem Arbeitsraum, mit einem Gebläse, das Luft men aufgebaut werden. Das Modell wird dazu wicder-

durch beide Schenkel mit einer Geschwindigkeit vob holt in eine Aufschlämmung aus feuerfestem Material

mindestens 305 m/min zum Arbeitsraum bewegt, eingetaucht und anschließend mit dem feuerfesten Ma-

und mit einer Klimatisierungsanlage zur Regelung 20 teria! besandeL Nach jedem Besanden wird das Modell

der Temperatur und Feuchtigkeit der zugeführten mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung getrock-

Luft, dadurch gekennzeichnet, daß zwei net, bevor die nächste Schicht aufgebaut wird. Die

gegenüberliegende Wände (Siebplatten 114 und 116, Trocknung muß dabei so vorgenommen werden, daß

119) des Verbindungsabschnitts (270) eine große An- eine zu schnelle Trocknung und damit eine übermäßige

zahl im Abstand von 12,7 bis 102 mm angeordneter 25 Erwärmung des Modells vermieden wird. Die Trocken-

Offnungen (115) von 5 bis 25 mm üurchmesser auf- thermometer-Temperater liegt dabei etwa 6° bis 11 "C

weisen, welche die vom Gebläse (69) geförderte Luft über der Feuchtthermometer-Temperatur,

quer zur Förderrichtung und gegeneinander mit ei- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol-

ner Geschwindigkeit von mindestens 305 m/min auf gend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

die im Verbindungsabschnitt vorbeigeförderten 30 F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt der Vorrichtung

Formen leiten, und daß der Verbindungsabschnitt zur gleichmäßigeren adiabatischen Trocknung von

(270) die aus den öffnungen (115> austretende Luft Schalenformen;

sammelt und sie zu den Schenkeln (25) leitet F i g. 2 einen Schnitt nach 2-2 von F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt nach 3-3 von F i g. 2 in Vergröße-

35 rung;

F i g. 4 eine Draufsicht in Richtung 4-4 von Fig. 1;
Fig.5 einen vertikalen Querschnitt nach 5-5 von

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur F i g. 1 in Vergrößerung, wobei Teile weggelassen sind,

adiabatischen Trocknung von aus mehreren feuerfesten und

Schichten aufgebauten Schalenformen an verlorenen 40 Fig.6 einen in Querrichtung geführten vertikalen

Modellen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches. Teilschnitt durch einen Trockentunnel.

Eine Vorrichtung zum adiabatischen Trocknen nach Die Vorrichtung zur adiabatischen Trocknung weist dem Oberbegriff des Patentanspruches ist aus den US- mindestens zwei und zweckmäßig vier bis zehn U-för-Patentschriften 29 32 864 und 3191250 bekannt. Bei mige, parallele horizontale Trockentunnel 20 mit einem den bekannten Vorrichtungen wird die Luft im Verbin- 45 endlosen über Kopf angeordneten Förderer 12 auf, dungsabschnitt von unten ohne Verengung des Strö- durch welchen beschichtete Wachsmodelle durch alle mungsquerschnittes zugeführt. Es ist eine Nachtrock- Trockentunnel 20 mit gleicher Geschwindigkeit geförnung von etwa 24 Stunden erforderlich, und bei den dert werden. Alle Trockentunnel 20 haben einen Ein-Schalenformen muß bei wirtschaftlicher Betriebsweise trivts- und einen Austrittsschenkel 25, die an einem Ende ein Ausschuß von etwa 5% in Kauf genommen werden. 50 mit einem abgeschlossenen Arbeitsraum 5, der eine Tür Aus der britischen Patentschrift 7 99 861 ist eine Vor- 2 aufweist, verbunden sind. Die anderen Enden der Einrichtung zum Trocknen von Gießformen bekannt, bei tritts- und Austrittsschenkel 25 sind mit Verbindungsabder heiße Verbrennungsgase von oben und unten auf schnitten 270 verbunden, welche vom Arbeitsraum 5 die zu trocknenden Formen geleitet werden. Zur Ver- entfernt liegen und Luft in die Eintritts- und Austrittsringerung der Trocknungszeit wird der oben zugeführte 55 schenkel 25 in Richtung gegen den Arbeitsraum 5 einAnteil der Verbrennungsgase über ausziehbare Rohre speisen. Die Verbindungsabschnitte 270 weisen U-förmöglichst nah auf die Oberfläche der Gießformen gelei- mig ausgebildete Abschnitte des endlosen Förderers 12 tet Einige dieser Rohre können dabei unter einem Win- auf und bilden die Umkehrbereiche desselben,
kel gegenüber der Vertikalen angeordnet sein, um In der Zeichnung sind vier Eintritts- und Austritts-Hohlräume und andere aufrechte Flächen zu beauf- 60 schenkel 25 dargestellt sowie zwei Verbindungsabschlagen. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Trocknung schnitte 270. Diese Baueinheiten können jedoch verdopdurch starke Erwärmung. Da die heißen Verbrennungs- pelt werden, um 6 bis 10 oder mehr Trockentunnel mit gase hauptsächlich unmittelbar auf die Oberseite und dem endlosen Förderer 12 zu ergeben, wobei die Tem-Unterseite der zu trocknenden Formen geleitet werden, peratur und Feuchtigkeit eines jeden Trockentunnels erfolgt die Trocknung sehr ungleichmäßig. Wegen der 65 gegebenenfalls getrennt gesteuert werden können, bei' hohen Temperaturen ist diese Vorrichtung nicht zur spielsweise kann die Trockenthermometer-Temperatur adiabatischen Trocknung geeignet. der Trockenluft abhängig von derAnzahl der auf Mo-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor- delle 38 aufgebrachten Schichten aus feuerfestem Mate-