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Diese
Erfindung betrifft Gussteil-Ausschütteleinheiten, die zum Abtrennen
oder Entfernen von Sand von Gussteilen verwendet werden, und insbesondere
eine Auskleidung, welche die Innenfläche der Ausschütteleinheit
bildet.
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Beim
Herstellen einer Rüttelmühle, wie
beispielsweise einer Gussteil-Ausschütteleinheit, eines Drehabscheiders,
einer Medientrommel, eines Materialtrockners, einer Stückbrechwerk-Regenerierungsvorrichtung,
einer Mischtrommel, eines Sandsiebs oder dergleichen, ist es wünschenswert,
die Innenfläche
der Mühle
aus Segmenten herzustellen. Wenn einzelne Segmente verschleißen, können sie
folglich ohne die Notwendigkeit, ein beträchtliches Maß an Stillstandszeit
oder Kosten auf sich zu nehmen, leicht und schnell ausgetauscht
werden. Ein Beispiel einer Ausschütteleinheit mit mehrteiligen
Innenauskleidungen wird im Patent der Vereinigten Staaten Nr. 3.998.262
gezeigt, das auf den selben Erwerber übertragen ist wie die vorliegende
Erfindung. Wie in dem Patent dargelegt, wird die Innenfläche der
Einheit aus einer Reihe von miteinander verbundenen modularen Bauteilen
gebildet. Der Betrieb dieser Einheit für ihren vorgesehenen Zweck
hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Wenn die Gussteil-Ausschütteleinheit
jedoch kontinuierlich betrieben wird, bewirkt der Verschleiß an den
Bauteilen, dass sich die Bauteile oder Segmente allmählich lockern.
Dies erfordert ein Nachziehen der gesamten gebildeten Innenfläche. Dieser
Nachziehvorgang erfordert, dass der Bediener ein beträchtliches
Maß an
Stillstandszeit auf sich nimmt.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Mühle über einen
längeren
Zeitraum arbeitet, bevor die Segmente beginnen, sich zu lockern
und zu trennen. In den Patenten der Vereinigten Staaten Nr. 4.502.808, 5.638.887
und 5.638.890, die alle auf den selben Erwerber übertragen sind wie die vorliegende
Erfindung, werden die Seitenränder
der Segmente mit Nuten versehen, um einen Kanal zwischen benachbarten
Segmenten zu bilden. Ein Zapfen oder Bolzen wird in den Kanal eingesetzt.
Bei einer fertiggestellten Auskleidung neigen die Bolzen dazu, die
Segmente auseinander zu drücken,
und erzeugen folglich eine enge Passung in der fertiggestellten
zylindrischen Auskleidung. Diese haben ebenfalls gut funktioniert.
Die Zapfen und der Formschluss der Auskleidungssegmente können jedoch
noch verbessert werden.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, zu versuchen, eine verbesserte Vorrichtung
bereitzustellen.
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Nach
der Erfindung wird eine Rütteleinheit wie
eine Gussteil-Ausschütteleinheit,
eine Mediendrehtrommel, eine Sandregenerierungsvorrichtung oder
dergleichen bereitgestellt, wobei die Rütteleinheit folgendes umfasst:
einen zylindrischen Außenmantel,
eine im Außenmantel
angeordnete zylindrische Auskleidung, wobei die Auskleidung aus
einer Reihe von ineinander passenden Segmenten gebildet wird, wobei
die Segmente eine Innenfläche,
eine Außenfläche, Seitenränder, einen
Vorderrand, einen Hinterrand und eine sich von der Außenfläche erstreckende
Rippung aufweisen, wobei die Seitenränder der Segmente eine darin
ausgebildete Nut aufweisen, die sich über die Länge der Seitenränder erstreckt,
wobei die Nuten benachbarter Segmente dazwischen einen Kanal definieren,
und einen länglichen
Haltezapfen, der in dem Kanal aufgenommen wird, um benachbarte Segmente
auseinander zu drücken,
um zwischen den Segmenten in einer Reihe der Auskleidung einen engen
Formsitz zu bilden, wobei der Haltezapfen einen Körper mit
Seitenflächen, einer
Oberseite und einer Unterseite, eine sich entlang jeder Seitenfläche erstreckende
Rippe, wobei die Rippen so geformt und bemessen sind, dass sie in
den Nuten der benachbarten Segmente aufgenommen werden, und einen
sich von der Oberseite des Zapfenkörpers nach oben erstreckenden
Arm enthält,
wobei der Zapfen benachbarte Auskleidungssegmente trennt und der
Zapfenarm in der Form mit der Rippung der benachbarten Segmente konformal
ist und darauf ausgerichtet ist, um eine durchgehende spiralförmige Rippung
an der Auskleidung zu bilden.
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Durch
die Verwendung der Erfindung wird folglich eine Rütteleinheit,
wie beispielsweise eine Gussteil-Ausschütteleinheit, eine Mediendrehtrommel,
eine Sandregenerierungsvorrichtung oder dergleichen, bereitgestellt.
Die Rütteleinheit
schließt zweckmäßigerweise
einen zylindrischen Außenmantel
und einen zylindrischen Innenmantel ein. Die Auskleidung wird aus
einer Reihe von ineinander passenden Segmenten gebildet. Die Segmente
haben jeweils eine Innenfläche,
eine Außenfläche, Seitenränder, einen
Vorderrand, einen Hinterrand und eine sich von der Außenfläche erstreckende
Rippung. Die Seitenränder
der Segmente haben eine darin ausgebildete Nut, die sich über die
Lange der Ränder
erstreckt. Die Nuten benachbarter Segmente definieren einen Kanal
zwischen den Segmenten. Um zu ermöglichen, dass die Segmente
ineinander passen, schließen
die Segmente an ihren Segmentvorder- und -hinterrändern Zungen
und in ihren Ecken Ausschnitte ein. Die Zungen und Ausschnitte werden
so geformt und positioniert, dass sie ein gegenseitiges Ineinanderpassen
der Segmente ermöglichen.
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Ein
Zapfen wird in dem Kanal aufgenommen, um die benachbarten Segmente
auseinander zu drücken,
um zwischen den Segmenten in einer Reihe der Auskleidung einen engen
Formsitz zu bilden. Der Haltezapfen hat einen Körper mit Seitenflächen, einer
Oberseite und einer Unterseite. Entlang jeder Seitenfläche erstreckt
sich eine Rippe, die so geformt und bemessen wird, dass sie in den
Nuten der benachbarten Segmente aufgenommen wird. Von der Oberseite
des Zapfenkörpers
nach oben erstreckt sich ein Arm. Wenn der Zapfen zwischen zwei
benachbarten Auskleidungssegmenten angeordnet wird, trennt er die
Segmente. Der Zapfen hat einen Arm, der in Form und Größe mit dem
Seitenprofil der Rippung konformal ist und so am Zapfenkörper positioniert
wird, dass er in Ausrichtung mit der Rippung der benachbarten Segmente
ist, um eine durchgehende spiralförmige Rippung an der Auskleidung
zu bilden. Die Zapfen weisen an entgegengesetzten Enden davon Ausschnitte
auf, die in Größe und Form mit
dem Profil der Segmentausschnitte allgemein konformal sind.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform schließen die
Segmente eine erste und eine zweite Seite und eine Vorder- und eine
Rückseite
ein. Ein erster Seitenflansch erstreckt sich entlang der ersten Seite,
ein zweiter Seitenflansch erstreckt sich entlang der zweiten Seite,
ein vorderer Flansch erstreckt sich entlang der Vorderseite, und
ein Rückseitenflansch erstreckt
sich entlang der Rückseite.
Die Flansche weisen alle eine Breite auf, die ungefähr gleich
der halben Breite des Segmentkörpers
zwischen der Innen- und der Außenfläche des
Segmentkörpers
ist. Der erste Seitenflansch und der Unterseitenflansch weisen eine
Fläche
auf, die mit der Innen- oder der Außenfläche des Segments allgemein
bündig
ist, und der zweite Seitenflansch und der Oberseitenflansch weisen
eine Fläche
auf, die mit der jeweils anderen Fläche, der Außen- oder der Innenfläche, des
Segments allgemein bündig
ist.
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Diese
Ausführungsform
ist Gegenstand einer Teilanmeldung
EP
02003822.0 .
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Im
folgenden werden als Beispiel, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Stirnteilansicht einer Rütteleinheit, die teilweise
auseinandergezogen ist, um ein Segment zu zeigen, und bei der ein
Paar von Haltezapfen entfernt und die Innenrippung zum Zweck der
Klarheit nicht gezeigt wird,
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2 ist
ein Seitenriss des Zapfens,
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3 ist
ein Stirnriss des Zapfens,
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4 ist
ein Stirnriss eines Paars von einander benachbarten Segmenten, mit
einem zwischen denselben angeordneten Zapfen,
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5 ist
eine Innenansicht von drei aneinander angeordneten Segmenten,
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6 ist
eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform des Innenauskleidungssegments,
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7 ist
ein Seitenriss eines Paars von einander benachbarten Segmenten von 6 und
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8 ist
eine Innenansicht von drei aneinander angeordneten Segmenten von 6.
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Durch
die verschiedenen Abbildungen der Zeichnungen werden entsprechende
Referenzzahlen verwendet, um gleiche Bauteile zu bezeichnen.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen wird in 1 allgemein
eine Rüttelmühle 1 gezeigt. Die
Rüttelmühle 1 ist
vorzugsweise eine Mühle,
konstruiert und betrieben auf die im oben angegebenen US-Patent Nr. 3.998.262
beschriebene Weise, zum Entfernen von Sand von Gussteilen durch
Rütteln
der Gussteile. Wie gezeigt, schließt die Mühle 1 allgemein einen
Außenzylinder 3 und
einen Innenzylinder 5 ein. Der Innenzylinder 5 hat
einen kleineren Durchmesser als der Außenzylinder 3, und
die zwei Zylinder definieren zwischen den Zylindern einen Raum 7. Die
Innenauskleidung oder der -zylinder 5 wird aus einer Vielzahl
von ineinander greifenden Segmenten 9 hergestellt, die
zusammen passen, um den Zylinder 5 zu bilden. Es ist wichtig
und wird unten beschrieben, dass die Segmente 9 formschlüssig zusammen passen,
so dass die Segmente nicht aus der Auskleidung herausfallen, wenn
sie verschleißen.
Dies steigert vorteilhafterweise die Zeit, über welche die Mühle kontinuierlich
betrieben werden kann, bevor sie abgeschaltet werden muss, um die
Innenauskleidung 5 nachzuziehen.
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Jedes
Segment 9 ist ähnlich
den im oben angegebenen Patent der Vereinigten Staaten Nr. 5.638.890
beschriebenen. Jedes Segment 9 schließt einen allgemein bogenförmigen Körper 11 mit
einer Innenfläche 13,
einer Außenfläche 15,
Seitenrändern 17 und
Vorder- und Hinterrändern 19 ein.
Jedes Segment deckt vorzugsweise ungefähr 35° bis 40° des Bogens ab. Um die Segmente 9 und
also den Innenzylinder 5 mit Zwischenraum zum Außenzylinder 3 anzuordnen,
hat jedes Segment 9 in Diagonalrichtung verlaufende Rippen
oder eine Rippung 21, geformt an seiner Außenfläche 15.
Die Rippen 21 werden so am Segment 9 angeordnet,
dass die Rippen von einem Segment an entsprechende Rippen von benachbarten
Segmenten anstoßen,
um eine spiralförmige
durchgehende Rippung entlang der Zylinderfläche bereitzustellen, wenn eine
Vielzahl der Segmente verbunden wird, um den Innenzylinder 5 zu
bilden. Wie in den vorherigen Patenten dargelegt, wird der Innenzylinder 5 vorzugsweise
perforiert, so dass der Sand, der von den Gussteilen abgetrennt
wird, in den Raum 7 zwischen dem Innen- und dem Außenzylinder
fallen kann. Die Segmente 9 haben folglich eine Vielzahl
von in denselben geformten Löchern oder
Perforationen 22, um zu ermöglichen, dass Sand in den Raum 7 zwischen
dem Innen- und dem Außenzylinder
fällt.
Entlang der Seitenränder 17 wird ein
Schlitz oder eine Nut 23 geformt, um einen Zapfen 25 aufzunehmen,
der die Segmente im fertiggestellten Zylinder mit Zwischenraum zueinander
anordnet, um die Passung zwischen den Segmenten des Innenzylinders
anzuziehen. Der Zapfen 25 wird unten detaillierter beschrieben.
Die Nut 23 erstreckt sich über die volle Länge der
Seitenränder 17.
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Um
zu ermöglichen,
dass die Segmente 9 ineinander greifen, schließt jedes
Segment eine Lasche oder Zunge 31, die ungefähr von der
Mitte der Vorder- und der Hinterränder 19 vorsteht,
und allgemein rechteckige Ausschnitte 33 an den vier Ecken des
Auskleidungskörpers 11 ein.
Die Ausschnitte 33 definieren Kanäle oder Taschen 35,
wenn zwei Segmente 9 entlang ihrer Seitenränder 17 benachbart zueinander
angeordnet werden. Die gebildete Tasche nimmt die Zunge 31 eines
weiteren Segments 9 auf, das, wie in 5 zu
sehen, entlang der Vorder- und der Hinterränder 19 der Segmente
benachbart zu den zwei Segmenten angeordnet wird. Die Laschen 31 erstrecken
sich zwischen der Innen- und der Außenfläche 13 und 15 über die
volle Breite des Körpers 11.
Der Körper
schließt
jedoch an der Außenfläche 15 einen
erhöhten
Abschnitt oder eine Abdeckung 36 ein, die, wie in 4 zu
sehen, die Ausschnitte 33 abdeckt. Folglich werden die
Taschen 35 an einer Seite geschlossen. Wenn die Auskleidung 5 zusammengebaut
wird, liegen die Abdeckungen 36 auf den Zungen 31 auf,
wodurch sie die Segmente 9 von benachbarten unterschiedlichen
Reihen von Segmenten miteinander in Eingriff bringen.
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Wie
in 5 zu sehen, schließen die Segmente 9 an
ihren Innenflächen 13 eine
Rippung 37 ein. Die Rippung wird in 4 zum Zweck
der Klarheit nicht gezeigt. Bei der fertiggestellten Auskleidung
hilft die Rippung, Gussteile durch die Mühle zu bewegen. Die Rippung 37 wird
so an den Segmenten geformt, dass die Rippung einer Reihe von Auskleidungssegmenten
gegenüber
der Rippung einer benachbarten Reihe von Auskleidungssegmenten versetzt
wird. Folglich bildet die Rippung oder bilden die Rippen 37 keine
durchgehenden Rippen oder durchgehende Rippung entlang der Innenfläche der
Auskleidung 5.
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Die
Haltezapfen 25 werden zwischen den Seitenrändern 17 von
aneinandergrenzenden oder benachbarten Segmenten 9 angeordnet.
Die Zapfen 25 werden in 2 und 3 detaillierter
gezeigt. Jeder Zapfen 25 schließt einen länglichen, allgemein rechteckigen
Körper 41 mit
Seitenwänden 43,
einer Oberseite 45 und einer Unterseite 47 ein.
Der Körper 41 hat
eine Länge,
die wesentlich der Länge
der Segmentseite 17 entspricht. Damit der Zapfen nicht
den Formschluss der Segmente 9 stört, schließt des Zapfenkörper an
jedem Ende des Körpers
einen Ausschnitt 49 ein. Der Ausschnitt 49 entspricht
in Form und Größe dem Seitenprofil
der Ausschnitte 33 in den Segmenten 9.
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Entlang
jeder Seitenfläche 43 des
Zapfenkörpers 41 erstreckt
sich eine Rippe 51. Die Rippen 51 werden dafür bemessen
und geformt, in den Nuten 23 in den Segmentseiten 17 aufgenommen
zu werden. Außerdem
erstreckt sich von der Zapfenkörperoberseite 45 ein
Arm 53 nach oben. Wie in 4 zu sehen,
wird der Arm 53 so am Stiftkörper 41 angeordnet,
dass er mit den Rippen 21 der Auskleidungssegmente 9 ausgerichtet
wird, wenn die Auskleidung 5 zusammengebaut wird. Folglich
ist der Arm 53, wie zu sehen ist, im Seitenriss (2)
allgemein trapezförmig
und im Frontaufriss (3) rechteckig, was in Größe und Form
dem Seitenprofil der Segmentrippen 21 entspricht. Folglich
sorgen die Rippen 21 fair einen sanften Übergang
zwischen den Rippen 21 der Segmente 9 sowie den
Innenflächen 13 der
Segmente 9.
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Wenn
die Segmente 9 miteinander verbunden werden, ziehen die
Zapfen 25, wie im oben angegebenen US-Patent Nr. 4.502.808
dargelegt, die Auskleidung oder den Innenzylinder 5 an,
um die Zeit zu verlängern,
bevor die Segmente auf Grund eines kontinuierlichen Betriebs der
Mühle voneinander
locker werden. Die gegenseitige Verbindung der Segmente wiederum
verhindert, dass ein Segment herausfällt, wenn der Zapfen verschleißt. Falls
ein Zapfen 25 verschleißt, wird folglich die Wechselwirkung zwischen
der Zunge 31 und ihrer zugeordneten Tasche 35 verhindern,
dass das Segment aus dem Innenzylinder 5 herausfällt. Obwohl
das Segment locker sein wird, wenn der Zapfen vollständig verschleißt, wird
das Segment nicht herausfallen. Dies wird dem Bediener Zeit geben,
die Mühle
normal abzuschalten, um einen neuen Zapfen oder ein neues Segment
einzusetzen.
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In 6 bis 8 wird
eine zweite Ausführungsform
der Segmente gezeigt. Die Segmente 109 schließen einen
allgemein bogenförmigen
Körper 111 mit
einer Innenfläche 113,
einer Außenfläche 115,
einem ersten Seitenrand 117a, einem zweiten Seitenrand 117b,
einem Vorderrand 119a und einem Hinterrand 119b ein.
Ein erster Seitenflansch 121 erstreckt sich vom Körper entlang
der Seite 117a, und ein vorderer Flansch 123 erstreckt
sich entlang der Vorderseite 119a. Ein zweiter Seitenflansch 125 erstreckt
sich entlang der Seite 117b, und ein Rückseitenflansch 127 erstreckt
sich entlang der Rückseite 119b.
Die Flansche 121, 123, 125 und 127 haben eine
Dicke von oben nach unten, die ungefähr gleich der halben Breite
des Segmentkörpers 111 zwischen dessen
Innen- und Außenfläche ist.
Die Flansche 121 und 123 haben beide Oberseiten,
die Fortsetzungen der Außenfläche 115 des
Segmentkörpers
sind, und die Flansche 125 und 127 haben Unterseiten,
die Fortsetzungen der Innenfläche 113 des
Segmentkörpers
sind. Folglich erscheint der Körper,
wie in 6 zu sehen, in der Draufsicht als zwei Rechtecke,
die übereinander
gelegt und diagonal zueinander versetzt werden.
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Um
den Innenzylinder aus den Segmenten 109 zusammenzubauen,
werden die Segmente, wie in 7 und 8 gezeigt,
mit ihren Flanschen in Überlappungsbeziehung
zusammengebaut. Wie bei den Segmenten 9 wird die Überlappungsbeziehung der
Flansche der Segmente 109 verhindern, dass die Segmente
aus dem Innenzylinder herausfallen, wenn die Segmente verschlissen
werden. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt wird, können im
Rand des Flanschs 121 und in der Körperseite 117b Nuten geformt
werden, um den Zapfen 25 aufzunehmen.
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Wie
zu erkennen ist, werden die Segmente der vorliegenden Erfindung
miteinander zusammenwirken, um zu verhindern, dass sich ein Segment
von der Auskleidung abtrennt, wenn ein Zapfen verschleißt oder
bricht. Obwohl das Segment etwas locker sein kann, wird die Mühle 1,
wenigstens für
einen kurzen Zeitraum, noch betriebsfähig sein, bevor das Segment
ausgetauscht werden muss. Dies wird an Stelle eines Notabschaltens
der Maschine, das erforderlich wäre,
falls sich das Segment von der Auskleidung abtrennen würde, ein
normales Abschalten der Maschine ermöglichen. Der Zapfen wird einen sanften
und durchgehenden Übergang
zwischen den Platten gewährleisten,
so dass die Gussteile und der Sand nur ununterbrochene Innen- und
Außenflächen für die Auskleidung 5 und
eine durchgehende ununterbrochene Rippung entlang der Auskleidungsaußenfläche erfahren.
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Da
an den obigen Konstruktionen verschiedene Veränderungen vorgenommen werden
könnten,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, ist beabsichtigt, dass
alle in der obigen Beschreibung enthaltenen oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigten
Sachverhalte als illustrativ und nicht in einem einschränkenden
Sinn interpretiert werden sollen.