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Rotierende Vorrichtung zur Kühlung von Guß stücken und
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Formsand besonders in Gießereien Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine rotierende Vorrichtung zur Kühlung von Guß-Stücken und Formsand besonders
in Gießereien, d. h. auf eine rotierende Trommel, welche mit besonderen Elementen
zur Kühlung von flüssigen Gußeisenstücken ausgestattet ist, oder für andere Metalle,
gemeinsam mit dem zugehörigen Formsand, nach Auszug eben dieser Guß stücke aus den
Erhitzern oder aus anderen Behältern jeglicher Art; es ist vorgesehen, mit dem Ausdruck
Formsand" auch jeden Typ von synthetischem Schlamm oder Sand oder anderen Produkten
zu bezeichnen, die besonderes, jedoch nicht begrenzt in der Gießerei zur Formierung
geeignet sind. Der technische Status, der dieser Beschreibung vorsteht, zeichnet
sich durch rotierende Trommeln aus, welche konische, nach vorne hin sich verengende
Form haben, mit in Höhenrichtung schrägliegender Achse, um den Kontakt zwischen
Gußstücken und zugehöriger Erde zu verlängern; die Trommeln sind im Inneren mit
Längsblättern versehen, die bezüglich der Achse schräg gestellt sind oder nicht,
sowie mit einer Vorrichtung zur Absaugung der Dämpfe und einer Düse oder
einem
Schlauch zur Wassersprühung; der hintere Speisungsteil der Trommel ist von konischer
Körperform; der vordere Abgabeteil der Erde ist zylindrisch und mit Löchern versehen,
und der Gußstückabgabeteil, der auf den Abgabeteil folgt, ist ebenfalls von zylindrischerForm.
Diese technische Voraussetzung enthält einige Unterentwicklungen und Unbequemlichkeiten,
die daher kommen, daß in der Tat der Kontakt zwischen Guß stücken und bezüglichem
Formsand auf den Eingangsteil mit größerem Durchmesser der rotierenden Trommel beschränkt
ist, wo der Formsand ein derartiges Niveau erreicht, daß die Gußstücke darin versenkt
bleiben, während in dem folgenden Teil und für einen langen Abschnitt der Trommel
selbst die Guß stücke nicht in den zugehörigen Formsand versenkt bleiben, sondern
heraus schauen: somit ist der Wärmeaustausch mit dem Formsand selbst erheblich attenuiert;
weiterhin kann die Leistung dieser Trommeln in Abhängigkeit ihrer oben beschriebenen
Form und der Höhenschrägstellung der Achse keine geeigneten Werte erreichen, d.
h. zur Kühlung von großen Mengen pro Stunde von Gußstücken und Formsänden, ohne
übermäßige Dimensionen anzunehmen, oder die wirtschaftlich nicht günstig sind: dies
insofern, als auch die Trommeln selbst nicht serienmäßig für große Anlagen automatischer
Formierung geeignet sind; weiterhin ermöglicht die Wassereingabe mittels einer einzigen
Zufuhr oder in Längsrichtung verteilt keine genaue Kontrolle der Endtemperaturen
der Guß stücke und des Formsandes unter der Endfeuchtigkeit des Formsandes selbst,
besonders in Startphasen und bei Unterbrechung des Kühlprozesses; noch dazu ermöglicht
der zylindrische Endteil zur Abgabe der Guß stücke keine schnelle Evakuierung derselben,
und es ist nicht möglich, eine Siebaktion des Formsandes
nach vorbestimmter
Granulometrie vorzunehmen; es geschieht weiterhin, daß der Formsand, wenn er aus
den Löchern austritt, verloren geht; schließlich erhöht sich die Verringerung des
Sandniveaus bezüglich der unteren Generatrix der Trommelumhüllung von der Eintrittszone
her zu derjenigen des Austrittes recht erheblich, für die Kontakte zwischen den
Gußstücken und der Umhüllung selbst, wobei starke und nicht erträgliche Geräusche
gebildet werden. Diese Unvollkommenheiten und Mängel verursachen die technische
Problemlösung dazu, daß diese substantiell die Vorrichtung der rotierenden Trommel
ändern muß, um einen vollkommenen Kontakt verlängert soweit wie möglich zwischen
Guß stücken und zugehöriger Erde gewinnt und eine sehr viel höhere Kühlleistung
pro Stunde bei Beibehaltung der Abmessungen für herkömmliche Trommeln, um den industriellen
Serieneinsatz für die größten Anlagen automatischer Formierung zu erhalten, auch
für die Fälle, in denen die Gußstücke von großer Stärke sind; zudem besteht die
Möglichkeit einer automatischen, kontinuierlichen Zwischenkontrolle der Temperaturen
und der Endfeuchtigkeit vorgesehen ist, und weiterhin die rationellste Unterbindung
von Staubentwicklung, um die Luftverschmutzung zu verhindern und, vor allem, um
die Verflüchtigung des Betonits und des schwarzen Minerals zu verhindern; weiterhin
ist vorgesehen, die Geräuschentwicklung längs der Trommel zu unterbinden, sowie
die Siebung des Formsandes je nach Anforderungen zu ermöglichen, auch zur Entfernung
von Klumpen oder Kernteilen, die nicht vollkommen vermahlen worden sind; der Verlust
des Formsandes am Ausgang ist vermieden; es verunmöglichen, daß die Guß stücke von
erheblicher Höhe herunterfallen, da sie die Eigenschaft haben, sich längs der Ausgangsöffnung
auf Grund des Effektes der Drehung der Trommel zu erheben; weiterhin soll die Trommel
im Notfall schnell geleert werden können.
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Die vorliegende Erfindung löst hauptsächlich das neue, oben zitierte,
technische Problem,mittels Verwendung einer sich drehenden zylindrischen Trommel,
auf einer waagrechten Achse, so daß das Niveau des Formsandes bezüglich der unteren
Generatrix der zylindrischen Trommel konstant bleibt und, vorzugsweise, gleich 2/3
des Radius der zylindrischen rommel selbst ist; dies im Sinne, daß die Gußstücke
vollkommen in dem Formsand eingetaucht verbleiben, ohne daß praktisch die Umhüllung
auf der ganzen Ba-hn des Zylinders berührt wird; es ist vorgesehen, daß am Ende
des langen zylindrischen Laufes ein kurzer konischer, konvergierender Körperabschnitt
folgt, vollkommen mit Spirallauf gezogen, um den Transport der Gußstücke und des
Formsandes zur Anhebung gegen die Ausgangsöffnung zu bestimmen, welche vorzugsweise
aus einem ersten Abschnitt mit achteckigem Schnitt besteht, mit austauschbaren,
gelöcherten Wänden für den Austritt und die Siebung des Formsandes, sowie aus einem
zweiten divergierenden Körperabschnitt für den Schnellaustritt der Gußstücke; es
ist vorgesehen, daß dieser achteckige Abschnitt aus einem ebenfalls achteckigen
Rahmen besteht, auf den nicht abnehmbar diese Wände angebracht sind; es ist weiterhin
vorgesehen, daß ein Ableitungselement feststehend von außen in den konischen Körperabschnitt
des Ausgangs eintritt, um zu vermeiden, daß die Gußstücke sich längs dieses Abschnittes
anheben auf Grund des Dreheffektes; weiterhin ist vorgesehen, daß an den Enden dieses
Abschnittes mit -achteckigem Schnitt außen ein Paar von konischen Körperelementen
gegenüberliegend angebracht ist, um Verluste beim Fall des Formsandes zu vermeiden
und um diese zur Evakuierung zu geleiten; dazu ist noch vorgesehen, daß im Innern
der zylindrischen Trommel einige Stationen eingerichtet sind, beispielsweise drei,
zur automatischen und kontrollierten Einsprühung des Wassers,
sowohl
zur Vorbestimmung der Endtemperatur der Guß stücke und des Formsandes je nach Fall,
als auch dazu, um den Feuchtigkeitsgrad des Formsandes beispielsweise bei 1 % zu
halten, um pulverartige Verluste zu vermeiden; weiterhin ist vorgesehen, daß mittels
Klappen auf dieser Trommel es möglich ist, bei jeder Drehung Proben des Formsandes
zur automatischen -lemperaturkontrolle und Feuchtigkeitskontrolle zu entnehmen,
um dementsprechend automatisch die vorherige Wassereinsprühung sowohl die nachherige
nach diesen Klappen zu regulieren; ausgestattet mit Düsen 25 mit automatisch regulierbarem
Strahl, um Wasser einzusprühen zur Kühlung, für den Formsand in verschiedenen Bereichen,
sowie zur Befeuchtung desselben; mit 26 und 27 zwei Öffnungen, welche auf dem Mantel
von 1 in Zwischenpositionen angebracht sind, um nachfolgende Entnahmen des Formsandes
4 bei jeder Drehung von 1 vorzunehmen, wobei diese Proben mittels der Transportführungen
28 und 29 fortgebracht werden, zur automatischen Kontrolle der Endkonditionen der
Guß stücke und des Formsandes; mit 30 hydraulischen Operationszylindern, auf 20
befestigt, deren Kolbenstangen 31 unter dem Vorderende von 10 gelagert sind; mit
32 auf der Struktur 20 angebrachten Vorsprüngen, um einen Scharnierbolzen 33 zu
halten, auf dem die Vorsprünge 34 aufliegen, die unter dem Hinterende von 10 angebracht
sind; mit 35 Rollenpaaren, um bei Drehung die Ringe 9 zu halten, die drehbar auf
10 mittels Lagern 36 gelagert sind; mit 37 einem Motorreduktor, gelagert auf 10,
angetrieben zur Drehung des Ritzels 38, das in 13 eingreift; mit 39 einer Strebe,
in 40 unterhalb scharniergelagert auf 20, um 1 in waagrechter Stellung zu halten;
mit 41 Löchern von 39, um einen Stecker 42 einzuschieben, der auch durch eine Muffe
43 von 10 führt; mit 44
radiale Lager der Ringe 9; mit 45 einem
Paar konischer Schirme, gegenüberliegend, um die Erde 4 gegen 17 zu leiten; mit
46 einem Feststellelement, festmontiert, um zu verhindern, daß die Gußstücke 5 längs
8 sich erheben und von erheblicher Höhe auf 18 herabfallen. Die Funktion erfolgt
folgendermaßen; nach Regulierung der waagrechten Position der Achse 14 von 1 mittels
des öldynamischen Zylinders 30, nach Starten des Motorvariators 37, nach Starten
der Abtransportbänder 17, 18, 28, 29, nach Starten der Absaugung 21-23, werden mittels
des vibrierenden Kanals 19 oder anderem Zufuhrkörper die Guß stücke 3 bei Temperaturen
von 700 bis 80000 zusammen mit zugehörigem Formsand 4 kontinuierlich ins Innere
der rotierenden Trommel 1 geführt, wo die Guß stücke selbst, auf Grund der Drehung
von 1, sich weiterbewegen, indem sie sich um sich selbst drehen, und zwar eingebettet
in den Formsand 4, wobei sie an diese Wärme abgeben; da der Formsand selbst leicht
feucht ist und weiterhin dies mittels Sprühwasser erhöht wird, mittels der Düsen
25, die in mehreren Längsbereichen im Abstand voneinander angebracht sind, wird
ein gradualer Verdampfungsprozeß des Wassers erzeugt, welches in dem Formsand enthalten
ist, auf Grund der Wärme der Gußstücke 3 und des Formsandes 4; daraus ergibt sich
eine Senkung der Temperatur des Formsandes 4, ein weiteres Passieren der Wärme von
den Gußstücken 3 zum Formsand 4, und schließlich eine weitere Verdampfung des darin
enthaltenen Wassers, was zu weiterer Kühlung führt; dazu ist vorgesehen, daß die
Trommel öldynamisch getragen wird, um die Schrägstellung der Achse nach vorne hin
nach unten ermöglicht wird, um eine vollständige Entleerung zu ermöglichen. Eine
Ausführung der Erfindung ist rein angabehalber abgebildet auf den 4 Tafeln schematischer
Zeichnungen in der Anlage; hierbei sind:
Fig. 1 ein senkrechter
Längsschnitt der Vorrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1; Fig. 3 ein Schnitt
111-111 von links der Fig. 2; Fig. 4 der Schnitt IV-iV von rechts der Fig. 2; Fig.
5 der Schnitt V-V, übereinstimmend mit 111-111, jedoch von rechts gesehen; Fig.
6 ein Geilschnitt vergrößert des vorderen Hebeorgans; Fig. 7 ein vergrößerter teilschnitt
des hinteren Halterungsscharniers.
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Unter Bezugnahme auf diese Abbildungen sind angezeigt: mit 1 eine
zylindrische Trommel mit hinterem Ende von konischer Körperform 2 des Strahleintritts
3 und des Formsandes für Gießerei 4; mit 5 konischem Körperende vorne 1 vorspringend
für die Anhebung von 3 und 4, gefolgt von einem prismenförmigen Achteck 6, ausgestattet
mit austauschbaren Wänden mit Löchern 7 für den Austritt des Formsandes 4; mit 8
vorderem konischen Körperendstück divergierend für 1 für den Austritt der Gußstücke
3; mit 9 festen Ringen auf der Trommel 1, um bei gelenkter Drehung die Trommel selbst
auf der beweglichen Basis zu halten; mit 11 einem Paar Führungsräder, drehbar gelagert
mittel 10 Lagern 12; mit 13 einem festen peripherischen Zahnrad zu 1, um die Drehbewegung
auf 1 selbst zu übertragen, die um die Achse 14 durchgeführt wird; mit 15 länglichen
Leisten in Schrägstellung bezüglich der Generatrix von 1 und auf der inneren Oberfläche
von 1 selbst angebracht, um die Gußstücke 3 zu bewegen und den Formsand 4 zu belüften,
wodurch gleichzeiteig der Vorlauf längs 1 erzeugt wird; mit 16 einem helicoidalen
festen Vorsprung auf der inneren Oberfläche von 5, um aie Guß stücke 3 und den Formsand
4 aus 1 zu entnehmen und diese bezüglicherweise zu den Ausgabeöffnungen 8 und 6-7
zu bringen; mit 17 einem Förderband, um den Formsand 4 zu den Rückgewinnungssilos
zu bringen; mit 18 einem Förderband, um die Guß stücke 3 zu den folgenden Arbeitsphasen
zu bringen; mit 19 einem vibrierenden Kanal, um 1 mit den Gußstücken 3
und
dem Formsand 4 zu versorgen, gelagert und von fester Struktur; 20, mit 21 einer
Ringkammer, auf 20 montiert, welche in das Loch 22 von 2 führt, das mit einer Ansaugöffnung
23 verbunden ist, um die Dämpfe anzusaugen und zu evakuieren, welche sich im Innern
von 1 während des Vorgangs entwickeln, sowie für die Luft, de durch 8 eintritt;
mit 24 einem Rohr, und so fort, bis man eine fortschreitende Kühlung der Gußstücke
und des Formsandes erhält, günstigerweise stufenweise und intensiv; gleichzeitigerweise
wird der Wasserdampf, der sich aus dem feuchten Formsand entwickelt, mit der Luft
vermischt, welche durch die Öffnung 8 eintritt, wird angesaugt und von 23 ausgeführt,
wodurch die Geschwindigkeit des Prozesses erhöht wird; indem man mit der Drehung
von 1 fortführt, erhöhen die Leisten 15 die Annäherung zum Kontakt Gußstück-Formsand
und Kontakt Formsand-Luft, neben der Begünstigung eines regulären Vorlaufen der
Gußstücke 3 und des Formsandes 4; es ist vorgesehen, daß es während des Vorlaufens
möglich ist, kontinuierlich bei jeder Drehung der Trommel 1 durch die Öffnungen
26 und 27 warmen Formsand 4 herauszunehmen, der, indem er auf den Transportbändern
28 und 29 läuft, automatisch auf Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert werden
kann, um auf geeignete Weise die einzusprühende Wassermenge für jede der Düsen 25
zu regulieren, um günstigerweise die Endtemperatur der Guß stücke 3 und die Temperatur
und Feuchtigkeit des Formsandes 4 zu regulieren; indem man die Drehung von 1 fortsetzt,
gelangen die Gußstücke 3 und der Formsand 4 zum Vorderende der Trommel, in Übereinstimmung
mit dem Beginn des konischen Körperteils 5, wo der helicoidale Vorsprung 16 die
Gußstücke und der Formsand zur Ausgangsöffnung 6-8 hin anhebt, wobei der Kontakt
zwischen Gußstücken und Formsand verlängert wird, bis der Formsand 4 durch die Löcher
7 ausgegeben wird; die Gußstücke 3, die ihren Lauf
fortsetzen,
verlassen dann schnell diesen Teil durch die Öffnung 8; da weiterhin vorgesehen
ist, daß ein geeignetes Gerät, zum Beispiel der Gesamtlänge von 15 m, mit Durchmesser
der Trommel von etwa 3,8 m, bei Drehzahl von 4 - 5 Umdrehungen pro Minute ist, kann
die Kühlung von etwa 15 Ton/h erfolgen, und dies für Gußeisensträhle 3 der Stärke
8 v 10 cm und für Temperaturen von etwa 8000C, auf eine Temperatur von etwa 50 -
600G; gleichzeitig erreicht der zugehörige Formsand 4 eine Endtemperatur von etwa
500C oder weniger; diese Ergebnisse sind bestimmt durch die besondere Situation
von verlängertem und kontinuierlichem Kontakt zwischen Guß stücken 3 und Formsand
4, erhalten durch die waagrechte Lage der Achse 14, was ermöglicht, daß die Leistung
der Trommel 1 höchstmöglich und für die gesamte Länge ausgenutzt wird, sowie durch
den besonderen Weitertransport zur Anhebung im konischen Körperteil 5; es ist weiterhin
vorgesehen die Möglichkeit zur fortgesetzten Kontrolle der Endtemperatur der Guß
stücke 3 und der Endtemperatur und Endfeuchtigkeit von 4. In Praxis können die besonderen
Ausbildungsformen, die Abmessungen, die Materialien und die Form der Erfindung unterschiedlich
sein, ohne daß vom juristischen Prinzip abgewichen wird; tatsächlich ist die Erfindung
so angelegt, daß sie Veränderungen unterzogen werden kann, welche alle zum Konzept
der Erfindung selbst gehören. Weiterhin sind alle Elemente auswechselbar durch andere
Elemente, die technisch gleichwertig sind.