EP0002050B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen, Trocknen und Trennen von Gussstücken und Formsand in einer Kühltrommel - Google Patents
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- EP0002050B1 EP0002050B1 EP19780101366 EP78101366A EP0002050B1 EP 0002050 B1 EP0002050 B1 EP 0002050B1 EP 19780101366 EP19780101366 EP 19780101366 EP 78101366 A EP78101366 A EP 78101366A EP 0002050 B1 EP0002050 B1 EP 0002050B1
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- chamber
- cooling drum
- sand
- drum
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
- B22D31/002—Cleaning, working on castings
- B22D31/007—Tumbling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/08—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying
- B22C5/085—Cooling or drying the sand together with the castings
Definitions
- cooling drums in which hot castings and molding sand are entered on one side, which then circulate through the cooling drum and emerge on the other side, being separated shortly beforehand by sieving.
- Sand and castings are cooled by evaporating water, which is extracted from the sand or additionally added (see, for example, DE-A-2 607 265).
- Such a cooling drum is known from FR-A-2 167308, the partially perforated drum casing of which is surrounded by a wall which forms a first chamber which is connected to a stationary suction draft.
- the wall forming the first chamber in turn has a partially perforated area, which acts as a sieve grate and is surrounded by a solid housing, under the bunker-like lower part of which there is sand extraction, and which has a collecting chamber on the side for sieve residues from the first chamber.
- the molding sand is collected from the perforated part of the cooling drum in a rotating chamber that surrounds the cooling drum, sucked through a further perforated partition wall through an air stream coming from the cooling drum, separated there by gravity from the air stream and at the deepest Place of this second chamber.
- the sand in the front half of the cooling drum is largely dried, if possible, in order to bring hard-baked tubers to decay here.
- the unwanted dust content in the molding sand which consists of burnt binder, splintered fine grain, etc., is discharged and fed to a rod separator.
- a rotatable cooling drum (1) is surrounded on its end part, which is provided with through openings (11) for molding sand (9), by a first chamber (2) and a second chamber (3).
- the cooling drum expediently contains water nozzles (16) in this area, the function of which is advantageously measured as a function of inside the drum and / or chamber NEN respective operating states is controlled by a computing and control device.
- the inner wall of the drum can be provided with carrier bars (14) for castings and molding sand, which also make it possible to convey them against gravity.
- the wall parts of the first chamber (2) can be fixed or slidably connected to the outer wall of the cooling drum (1), so that this first chamber (2) can be driven both rigidly with the cooling drum (1) and independently of its speed and direction of rotation .
- the second chamber (3) is stationary and sealed by means of sealing elements (4) against the rotatable cooling drum (1) and the rotating wall parts of the first chamber (2). In the upper area, the second chamber (3) opens into the air suction nozzle (5) of a suction device.
- the lower part of the second chamber (3) is designed as a collecting container for dried and cooled sand and is closed by a flap (6) by a spring or a counterweight (7), the force of which is in a certain ratio to the downward weight of the outflowing sand stands, is pushed up.
- a transport device (not shown), for example a conveyor belt, is provided below the flap (6).
- the wall between the first chamber (2) and the second chamber (3) is at least partially perforated and provided with through openings (8) for the sand (9) circulating in the rotating first chamber (2).
- a door (10) (FIG. 1) is also provided in order to completely empty the first chamber (2) if necessary.
- the wall between the first chamber (2) and the second chamber (3) consists of a polygon sieve which is formed in the shape of a truncated pyramid and the inner wall of which is provided with guide plates (12).
- the guide plates (12) are alternately radial and secant-shaped. arranged on the inner wall of the truncated pyramid.
- the truncated pyramid has a section of imperforate sheet surrounding the area of the cooling drum (1) provided with through openings (11), which is followed by a screen section surrounding the unperforated wall area of the cooling drum, the guide plates (12) are connected to one another at the junction of the jacket sections by sheet metal webs (15) and form peripheral sand pockets (cf. FIG. 111).
- the lower base-side end of the polygon screen is expediently widened somewhat.
- the sand tubers and metal residues that do not fit through the narrow through openings (8) of the sieve roll into this extension. From there they are continuously discharged into a stationary collecting chamber (13), which is closed at the lower end by means of a flap (6) already described and sealed against the rotating wall parts. It is also possible to enter grinding media in the stepped extension of the first chamber (2) in order to separate the sand of the core residues in the already ground state separately from the molding sand in the second chamber (3) in the downstream collecting chamber (13).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
- Es gibt Kühltrommeln, bei denen auf einer Seite heiße Gußstücke und Formsand eingegeben werden, die dann unter Umwälzung die Kühltrommel durchwandern und auf der anderen Seite wieder austreten, wobei sie kurz vorher durch Siebung getrennt werden. Die Kühlung von Sand und Gußteilen erfolgt dabei durch verdunstendes Wasser, das dem Sand entzogen oder zusätzlich zugegeben wird (siehe z. B. DE-A-2 607 265).
- Aus der FR-A-2 167308 ist eine derartige Kühltrommel bekannt, deren teilweise perforierter Trommelmantel von einer Wand umgeben ist, die eine erste Kammer bildet, die mit einem ortsfesten Saugzug in Verbindung steht. Die die erste Kammer bildende Wand hat wiederum einen teilweise perforierten Bereich, der als Siebrost wirkt und von einem festen Gehäuse umgeben ist, unter dessen bunkerartigem unteren Teil ein Sandabzug vorgesehen ist, und das seitlich eine Auffangkammer hat für Siebrückstände aus der ersten Kammer. Beim Betrieb dieser Kühltrommel fällt der Formsand durch die Perforationen in der Trommelwand zunächst in die erste Kammer und wird aus dieser in die zweite Kammer abgesiebt. Der in der Kühltremmel freiwerdende Wasserdampf wird zusammen mit von beiden offenen Trommelenden eintretender Luft durch die erste Kammer abgesaugt.
- Ein Problem ist dabei, daß der Sand vor allem bei stark wechselndem Gießprogramm nie mit vollkommener Sicherheit unter eine gewünschte Endtemperatur (z. B. unter 30° C) beim Verlassen der Kühltrommel gebracht werden kann und daß er dabei meistens noch nicht fein genug ist bzw. noch Knollen enthält.
- Für seine Weiterverarbeitung ist jedoch gerade eine solche Feinheit und auch eine vorbestimmbare niedrige Temperatur bekanntlich wünschenswert.
- Ein solch erwünschter Zustand des Sandes wird nun erreicht durch das neue Verfahren nach Anspruch 1-8. Dabei wird der Formsand aus dem perforierten Teil der Kühltrommel in einer rotierenden Kammer, die die Kühltrommel umschließt, aufgefangen, über eine weitere perforierte Zwischenwand durch einen aus der Kühltrommel kommenden Luftstrom in eine zweite Kammer gesaugt, dort durch Schwerkraft vom Luftstrom getrennt und an der tiefsten Stelle dieser zweiten Kammer ausgetragen. Vorher wird in der vorderen Hälfte der Kühltrommel der Sand nach Möglichkeit weitgehend getrocknet, um schon hier vorn Gießen her hartgebackene Knollen zum Zerfall zu bringen. Mit der Abluft wird aus der zweiten Kammer der im Formsand unerwünschte Staubanteil, der aus totgebranntem Binder, zersplittertem Feinstkorn etc. besteht, ausgetragen und einem Stababscheider zugeführt.
- Der entscheidende Effekt ergibt sich nun daraus, daß aus der ersten Kammer durch die perforierte Zwischenwand ein Sand-Luft-Gemisch gesaugt und dem Sand dabei durch die intensive Berührung mit viel Luft noch eine entscheidende Menge Wasser entzogen wird, wodurch seine Kühlung sogar unter Raumtemperatur möglich ist. Das setzt voraus, daß der durch die Löcher im perforierten Teil der Kühltrommel in die erste Kammer fallende Sand noch eine gewisse Restfeuchtigkeit besitzt, deren Verdunstungswärme den Kühleffekt bewirkt. Bei stark wechselnden Betriebsbedingungen ist es daher zweckmäßig, die Sandtemperatur und evtl. auch die Sandfeuchtigkeit speziell in der ersten Kammer zu überwachen und gegebenenfalls geregelte Mengen Wasser in die Kühltrommel kurz vor ihrem perforiertem Teil einzudüsen, um den vorgetrockneten Sand wieder anzufeuchten. Die Luttführung und dadurch auch die Kühlung führt über den perforierten Teil der Kühltrommel und durch den in der ersten Kammer rotierenden Sand. Der Luftstrom ist in seiner Stärke regelbar und nimmt dabei nur die leichten, sehr fein zerkleinerten und ziemlich trockenen Sandteilchen mit und beläßt in der rotierenden ersten Kammer die gröberen Sandklümpchen zurück.
- Diese gröberen Sandklümpchen oder Sandknollen können in der ersten Kammer mit Hilfe von Mahlkörpern zerkleinert und au;gemahlen werden. Wenn sie aber hauptsächlich aus Kernresten bestehen, kann es vorteilhaft sein, die Sandknollen möglichst frühzeitig vom wieder aufzubereitenden Formsand abzutrennen und in einer besonderen Kammer aufzufangen, weil verschiedene Kernbindertypen im aufbereiteten Formsand unerwünscht sind.
- Damit ist die gestellte Aufgabe optimal gelöst. den Formsand mit Sicherheit unter eine vorgegebene Endtemperatur - die sogar unter Raumtemperatur liegen kann - zu kühlen und ihn gleichzeitig mit einer sehr großen Feinheit und Gleichkörnigkeit zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung zu stellen, wobei der Sand gleichzeitig entstaubt ist. In den Abbildungen sind erfindungsgemaße Kühltrommein dargestellt. Dabei zeigt
- Figur eine Prinzipskizze einer Ausführungsart zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-8,
- Figur und Figur 111 bevorzugte Bauformen der erfindungsgemäßen Kühltrommeln in teilweise geschnitten dargestellter Seitenansicht und
- Figur IV einen Schnitt entlang der Linie A-F in Figurlll.
- Eine drehbare Kühltrommel (1) ist an ihrem endseitigen Teil, der mit Durchtrittsöffnungen (11) für Formsand (9) versehen ist, von einer ersten Kammer (2) und einer zweiten Kammer (3) umgeben. Im Innern enthält die Kühltrommel in diesem Bereich zweckmäßig Wasserdüsen (16), deren Funktion vorteilhaft in Abhängigkeit von im Trommel- und/oder Kammerinnern gemessenen jeweiligen Betriebszuständen von einem Rechen- und Regelgerät gesteuert wird. Die Trommelinnenwand kann mit Mitnehmerleisten (14) für Gußstücke und Formsand versehen sein, die deren Förderung auch gegen die Schwerkraft ermöglichen. Die Wandungsteile der ersten Kammer (2) können fest oder gleitend mit der Außenwand der Kühltrommel (1) verbunden sein, so daß diese erste Kammer (2) sowohl starr mit der Kühltrommel (1) als auch unabhängig von deren Drehzahl und Drehrichtung angetrieben werden kann. Die zweite Kammer (3) ist ortsfest und mittels Dichtelementen (4) gegen die drehbare Kühltrommel (1) und die sich drehenden Wandungsteile der ersten Kammer (2) abgedichtet. Im oberen Bereich mündet die zweite Kammer (3) in den Luftsaugstutzen (5) einer Absaugeeinrichtung. Der untere Teil der zweiten Kammer (3) ist als Auffangbehälter für getrockneten und gekühlten Sand ausgebildet und durch eine Klappe (6) abgeschlossen, die durch eine Feder oder ein Gegengewicht (7), deren Kraft in einem bestimmten Verhältnis zum nach unten wirkenden Gewicht des ausfließenden Sandes steht, nach oben gedrückt wird. Unterhalb der Klappe (6) ist ein nicht dargestelltes Transportgerät, beispielsweise ein Förderband, vorgesehen.
- Die Wandung zwischen der ersten Kammer (2) und der zweiten Kammer (3) ist wenigstens teilweise perforiert und mit Durchtrittsöffnungen (8) für den sich in der rotierenden ersten Kammer (2) umwälzenden Sand (9) versehen. Weiter ist eine Tür (10) (Figur 1) vorgesehen, um die erste Kammer (2) bei Bedarf vollständig zu entleeren. Bei den in den Figuren li-IV dargestellten Kühltrommeln besteht die Wandung zwischen der ersten Kammer (2) und der zweiten Kammer (3) aus einem Polygonsieb, das pyramidenstumpfförmig ausgebildet und dessen Innenwand mit Leitblechen (12) versehen ist. Die Leitbleche (12) sind, wie Figur IV zeigt, abwechselnd radial und sekantenförmig gerich. tet auf der Innenwand des Pyramidenstumpfmantels angeordnet.
- Eine besonders wirksame Kühlung wird erreicht, wenn der Pyramidenstumpfmantel einen den mit Durchtrittsöffnungen (11) versehenen Bereich der Kühltrommel (1) umgebenden Abschnitt aus unperforiertem Blech hat, an den sich ein den unperforierten Wandungsbereich der Kühltrommel umgebender Siebabschnitt anschließt, wobei die Leitbleche (12) an der Anschlußstelle der Mantelabschnitte durch Blechstege (15) miteinander verbunden sind und umlaufende Sandtaschen bilden (vgl. Figur 111).
- Das untere basisseitige Ende des Polygonsiebes ist zweckmäßig etwas abgesetzt erweitert. In diese Erweiterung rollen die nicht durch die engen Durchtrittsöffnungen (8) des Siebes passenden Sandknollen und Metallreste. Sie werden daraus laufend in eine ortsfeste Auffangkammer (13) ausgetragen, die am unteren Ende mittels einer bereits beschriebenen Klappe (6) abgeschlossen und gegen die sich drehenden Wandungsteile abgedichtet ist. Es ist auch möglich, Mahlkörper in die abgesetzte Erweiterung der ersten Kammer (2) einzugeben, um in der nachgeschalteten Auffang-Kammer (13) den Sand der Kernreste in bereits aufgemahlenem Zustand getrennt vom Formsand in der zweiten Kammer (3) abzuscheiden.
Claims (16)
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DE19772751500 DE2751500C2 (de) | 1977-11-18 | 1977-11-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen, Trocknen und Trennen von Gußstücken und Formsand in einer Kühltrommel |
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Publications (3)
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EP0002050B1 true EP0002050B1 (de) | 1981-06-10 |
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Country Status (2)
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