DE2537259A1

DE2537259A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines fluidisierten bettes koernchenfoermigen materials

Info

Publication number: DE2537259A1
Application number: DE19752537259
Authority: DE
Inventors: Roland Philip Chapman
Original assignee: Rover Co Ltd
Current assignee: Rover Co Ltd
Priority date: 1974-08-21
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1976-03-04
Also published as: GB1463749A; BE832639A; IT1041854B; FR2282290B3; FR2282290A1

Description

British Lf.-yland UK Lipitcd, London, Großbritannien

"Vorrichtung zur Erzeugung eines fluidisierton Bettes k 6 α. η c h e η f ö r m i q e η M a t e r i a 1 s "

Priorität: 21.August 1974 Großbritannien Nr.. 36 839

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines fluidisierten Bettes bzw. Wirbelstrombettos körnchenförmigen Materials, die einen Fluidisiertank auf v/eist, dessen Bodenwandung durch eine poröse Wand einer Luftkaramer gebildet ist.

Eine derartige Vorrichtuncj ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Hohlformen bzv;. Formschnlen des Typs, die mit verlorenem Modell arbeiten, zur Herstellung von Fräzisionsguß einsetzbar. Dabei wird typischerweise eine Hohlform des Typs mit verlorenem Modell dadurch hergestellt, daß ein später entfernbares Modell, beispielsweise aus Wachs, abwechselnd bzw. nacheinander in eine; Aufschlämmung aus hitzebeständigem bzw. feuerfestem Material und in ein fluidisiertes Bett aus hitzebeständigem bzw.

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feuerfestem'Material eingetaucht wird, so daß auf dem Modell fortschreitend die Wandung der Form aufgebaut wird. Eine Automatisierung diesps Verfahrens bringt zahlreiche Problerne mit sich, nicht zuletzt das Problem der Verunreinigung des fluidisiertes Bettes mit Tröpfchen der Aufschlämmung, die auf den Modellen in das fluidisierte Bett hinübergetragen v/erden. Außerdem besteht das Problem der dauernden Wiederauffüllung des fluidisierten Bettes in dem Maße, wie es durch aufeinanderfolgendes Eintauchen von Modollen entleert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entfernen von Verunreinigungsteilchen aus einem fluidisierten Bett zu erleichtern.

Die zur Lösung dieser Aufgabe erf indungsaeinäß vorgesehenen Merkmale ergeben sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Da die Verunreinigungsteilchen im allgemeinen schwerer als die einzelnen Körnchen des wärmebeständigen Materials sind, haben sie die Tendenz, sich am Boden des Tanks anzusammeln bzw. abzuscheiden. Daher sind die Verunreinigungsteilchen unter dem Material,. das nach einer Abwärtsbewegung der Fluidisierungswandung den Tank über den Spalt zue.rst verläßt.

Um den Verunreinigungsteilchen weitere Veranlassung zum Verlassen des Tanks zu geben, ist die poröse Wandung vorzugsweise gegenüber der Horizontalen nach unten in Richtung auf einen Bereich geneigt,

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der mit der Unterkante des Tanks den Spalt bildet. Auf diese Weise haben die abgeschiedenen Verunreinigungsteilchen die Tendenz, sich in der Nähe der Seitenwandung anzusammeln, deren unteres Ende die Unterkante des Tanks bildet, so daß sie sich in einer Position befinden, aus der heraus sie den Tank durch den Spalt vor irgendwelchem anderen Material verlassen.

Um die Häufigkeit der Wegbewegungen der porösen Wandung, die notwendig ist, um die Verunreinigungsteilchen aus dem Tank zu entfernen, zu minimieren, ist eine Konstruktion bevorzugt, bei der die poröse Wandung im Inneren des Tanks eine konvexe Oberfläche darbietet und nach ihrer Wegbevegung einen im wesentlichen ringförmigen Spalt mit der Unterkante des Tanks ausbildet. Bei einer solchen Konstruktion kann eine beträchtliche Ansammlung von Verunreinigungsteilchen im Tank toleriert werden, ehe dessen Fluidisierungswirkung nachteilig beeinflußt wird. Außerdem braucht man lediglich eine vergleichsweise kleine Verschiebung der Luftkammer, um einen Spalt großer Durchtrittsfläche zu schaffen. Bevorzugte konvexe Flächen für die poröse Wandung sind kegelförmige oder pyramidenförmige Flächen.

Um Verlust an körnchenförmigem Material zu vermeiden, das zusammen mit den Verunreinigungsteilchen aus dem Tank durch den Spalt fällt, ist eine Konstruktion bevorzugt, bei der die Luftkammer zusammen mit dem Tank in einem Behälter für aus dem Tank

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fallendes Material angeordnet ist und bei der zv/ischen der Luft-Schwingsieb kammer und dem Boden des Behälters ein / ?ur Trennung der Vorunreinigungsteilchen von dem Materiell vorgesehen ist. Vorzugsweise ist dieses Sieb in Richtung auf einen Rückstandsammelpunkt, beispielsweise einen aus dem Behälter herausnehmbaren Rückstandsbehälter, nach unten geneigt.

Das am Boden des Behälters angesammelte gesiebte Material kann manuell wiedergewonnen bzw. weitertransportiert v/erden; vorzugsweise ist jedoch in Weiterbildung der Erfindung eine Transporteinrichtung, beispielsweise ein Schneckenförderer oder eine Saugfördereinrichtung, vorgesehen, um das gesiebte Material vom Boden des Behälters zum Pluidisiertank zurückzubefordern.

Das körnchenförmige Material im Fluidisfertank kann kontinuierlich während des Betriebes¹ wieder aufgefüllt werden, und es kann beispielsweise eine Möglichkeit vorgesehen sein, daß das Material

hinüber über die Oberkante des Fluidisiertanks/in den bereits beschriebenen Behälter ■ fällt. Vorzugsweise ist ein Vorratsbehälter vorc^esehen, aus dem körnchessförmiges Material zur Ergänzung zum Boden des Behälters gefördert und von dort in den Fluidisiertank überführt werden"-"kann. Die Förderung des Materials vom Vorratsbehälter zum Boden des Behälters erfolgt vorzugsweise nach dem Prinzip des eingetauchten Mundstücks.

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Die er£;· ridur:qsqc.!iiuiirf.'ii Vorrichtunoen können als Baueinheit konstruiert sein, d.h. sie können ein?. Einheit aufweisen, die gleitend oder auf Rädern in ihre Betriebnposition in. einer AnJ age v-.ur Herstellung von Hohlforinsn geschoben werden kann. Auf: diese Keir-e kann d.ie Vorrichtung gegen eine gleichartige Einheit zu Wartungszwecken ausgetauscht worden, ohne daß der Betrieb der Anlage unterbrochen werden müßte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Figur an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Figur zeigt eine Seitenansicht einer Station zum Eintauchen in ein fluidisiertes Bett aus wärmebeständigem Materiell, die insbesondere in einer Anlage zur Herstellung von Hohlformen des Typs mit verlorenem Modell einsetzbar ist.

Die gesamte Vorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Sie ist als mit Rädern versehene Einheit ausgebildet, die von einem flachen, fahrbaren Untergestell 2 getragen ist. Von dem Untergestell 2 kann die Einheit 1 leicht in ihre in gestrichelten Linien gezeichnete Betriebsposition auf einem Basisgestell 3 der Anlage zur Herstellung von Hohlformen gerollt werden.

Die Einheit 1 weist ein Chassis Io auf, das mit Wänden verkleidet ist, so daß ein umgrenzter Raum bzw. Behälter 11 entsteht. Die vordere Viand ist zur besseren Veranschaulxchung weggelassen. Der Behälter umschließt einen Fluxdisierbehälter bzw. Fluidisiertank

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— D ~

12, einen Schneckenförderer 13, einen Vorratsbehälter 14, der an seinem unteren Ende trichterförmig zuläuft, ein geneigtes, vibrierendes Sieb 15, sowie einen herausnehmbaren Behälter 16 .für die Siebrückstände.

Der Roden des Fluidisiertanks 12 ist von einem porösen, kegelförmigen Fluidisier- (Ziegel-)Formstück 17 gebildet, das auf einer kreiszylindrischen Luftkammer 18 ruht und deren obere Begrenzung bildet. Die Luftkammer 18 besitzt einen Einlaß 19, der mit einer Quelle für komprimierte Luft verbunden ist. Die Luftkammer 18 ist zusammen mit dem Fluidisierungsformstück 17 mit ihrem Zentrum auf einer vertikal wirkenden, pneumatischer» Hubeinrichtung 2o angeordnet, durch die sie in der dargestellten Position gehalten ist, in der das Formstück 17 die untere Begrenzung des Fluidisiertanks 12 unter Anlag© an einer Unterkante 12a des Fluidisiertanks 1.2 bildet.

Wenn es nun erforderlich ist, den Fluidisiertank 12 von verunreinigenden Teilchen zu befreien, v/erden die Luftkammer 18 und das Formstück 17 von der Unterkante 12 a des Fluidisiertanks 12 mittels der Hubeinrichtung 2o verschoben, so daß ein Ringspalt entsteht, durch welchen das Material aus dem Fluidisiertank 12 auf das Sieb 15 fallen kann. Das Sieb 15 wird kontinuierlich mittels eines nicht dargestellten motorischen Schwingungsantriebes in Schwingungen in seiner eigenen Ebene versetzt, um sowohl

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da£j Ilerabwandern der Verunrein.lcjunantni lchen in den Bchillter 16 als auch don Durchtritt von wiederverwendbarem körncnenförmigen Material in ein Abteil 21a am Boden des Behälters 11 zu erleichtern.

Der Schneckenförderer 13 wird durch einen Motor 21 kontinuierlich angetrieben und erstreckt sich vertikal zwischen dem Abteil 11a v.nd einer horizontalen Förderleitung 22,. die sich durch die Seiten· wand des Fluidisiertanks 12 in diesen öffnet. Der Schneckenförderer 13 erstreckt sich durch eine öffnung in dem Sieb 15 und ist gegenüber dem Sieb 15 durch eine flexible, blendenartigc bzw. ringförmige Dichtung 13a abgedichtet, welche die Vibration des Siebes 15 aufnimmt. Der von dem Schneckenförderer 13 geleistete Förderstrom ist so groß gewählt, daß das körnchenförmige Material kontinuierlich die Oberkante des Fluidisiertanks 12 überfließt und seitlich am Fluidisiertank entlang auf das Sieb 15 und - soweit nicht verunreinigt - in das Abteil 11a fällt.

Da laufend körnchenförmiges Material das Wirbelbett auf den nacheinander eingetauchten Modellen verläßt, ist es notwendig, das Vorratsabteil mit frischem Material aufzufüllen. Dies wird mittels des Vorratsbehälters 14 erreicht, der ein Austrittsrrmndstück 23 aufweist, welches sich durch das Sieb 15 nach unten hindurcherstreckt. Dabei ist eine Abdichtung wie bei dem Schneckenför-

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derer 13 vorgenommen. Das Austrittsmundstück 23 ist in das körnchenf örrnige Material im Vorrai.sabteil eingetaucht. Auf diese Weise v/ird das Abteil lla automatisch mit frischem körnchenf örmigern
Material aus dem Vorratsbehälter 14 unter Anwendung des Prinzips der Schwerkraftförderung mit eingetauchtem Mundstück aufgefüllt.

Ansprüche

Claims

Λ η S ρ r ü c h

1., Vorrichtung zur Erzeugung eines fluidisierten Bettes körnchenförmigcn Materials, mit einem Fiuidisiertank, dessert untere Begrenzung eine poröse Wand einer Luftkammer auf v/ei st, daduxch gekennzeichnet , daß die Luftkammer (18) zusammen mit der porösen Wand (17) von einer Unterkante (12a) des Fluidisiertanks (12) nach unten wegbewegbar ist, wobei ein Spalt entsteht, durch den abgeschiedene Teilchen aus dem Fiuidisiertank (12) herausfallen können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wand (17) gegenüber der Horizontalen in Richtung auf einen Bereich der porösen Wand (17) nach unten geneigt ist, der den Spalt mit der Unterkante (12a) des Fluidisiertanks (12) bestimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wand (17) eine zum Inneren des Fluidisiertanks (12) im wesentliehen konvexe Fläche bildet, und daß nach Verschiebung der porösen Wand (17) ein im wesentlichen ringförmiger Spalt

zwischen der Unterkante (12a) des Fluidisiertanks (12) und der porösen Wand (17) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftkammer (18) und der Fiuidisiertank (12) zusammen in einem Behälter (11) für aus dem Fiuidisiertank (12)

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herausfallendes Material angeordnet sind; und daß zwischen der Lu ft-k aminer (18) und dem Boden des Behälters (11) einSchwingsieb (15) angeordnet ist, mit welchem Verunreinigungstexlchen von dem
körnchenförraigen Material getrennt v;erden können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine
Materialtransporteinrichtung (13) , mit der gesiebtes körnchenförmiges Material vom Grund des Behälters (11) zum Fluidisiertank (12) zurückförd^L^r ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (14), aus dem ergänzendes körnchenförmiges Material zum Boden des Behälters (11) förderbar ist, von v/o aus es zu dem Fluidisiertank (12) überführbar ist.

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