NL8101117A - Draaibare trommel voor het scheiden en koelen van gietstukken en vormzand. - Google Patents

Description

1/ i

Draaibare trommel voor het scheiden en koelen van gietstukken en vormzand -1- ~ ~ — — - --- ““ " 4

De uitvinding heeft betrekking op een draaibare trommel voor het scheiden en koelen van gietstukken en vormzand, met middelen om gietstukken en vormzand aan één einde gezamenlijk axiaal daarin te voeren en om deze aan het andere einde ge-5 scheiden daaruit af te voeren.

Dergelijke trommels zijn in allerlei uitvoeringen bekend, bijv. uit de Nederlandse octrooischriften 125.162, 156.945 en 162.578. Zij hebben veelal een dicht gedeelte om zand en gietstukken op te nemen, te doen koelen en het zand 10 te doen drogen, en een daarop aansluitend geperforeerd gedeelte om het zand af te voeren, waarbij de gietstukken in de trommel blijven en voorbij dat zandafvoerdeel worden afgevoerd .

Men ondervindt daarbij vaak moeilijkheden, zoals het la-15 waai in het deel van de geperforeerde wand waar de gietstukken direkt over de trommelwand glijden of rollen, de slijtage van dit deel van de geperforeerde wand en de aanzienlijke stofvorming van het door de perforaties vallende zand.

Om hierin verbetering te brengen is een trommel als in 20 de aanhef bedoeld volgens de uitvinding in de eerste plaats daardoor gekenmerkt, dat deze een geperforeerde voering binnen de trommel heeft, die tenminste tot het axiale einde van het zandafvoergedeelte aan het eind van de trommel doorloopt, die zand en gietstukken in de trommel scheidt en de gietstuk-25 ken afzonderlijk van het zand uit de trommel verwijdert, welke voering het theoretisch-maximale zandniveau in de trommel, bepaald door de verbindingslijn tussen het laagste punt van de invoeropening en dat zandafvoergedeelte, snijdt.

De scheiding tussen zand en gietstukken gebeurt nu in 30 het inwendige van de trommel, waarbij het daarbij ontstane stof door de in de trommel heersende luchtstroom, welke tegengesteld beweegt aan de stroom van gietijzer en zand, wordt afgevoerd. Het lawaai van de van het zand gescheiden en over de voering glijdende of rollende gietstukken wordt aanzien-35 lijk gedempt door de zich eromheen bevindende trommelwand, welke demping bevorderd wordt door het van het gietijzer ge- 810 1 117 4 * -2- f scheiden zand, dat zich in dit achterste gedeelte van de trommel bevindt. Het aan slijtage onderhevige geperforeerde voe-ringsdeel kan desgewenst gemakkelijk worden vervangen of vernieuwd, waartoe dit deel bij \oorkeur eenvoudig losneembaar in 5 de trommel is bevestigd.

Bij voorkeur wordt de uitvinding zo verwezenlijkt, dat de omtrekswand van de trommel geheel dicht is, waardoor een enkele zandafvoerrand ontstaat, en dat de voering axiaal doorloopt tot op enige afstand voorbij het einde van de trommel-10 wand. Hierdoor worden de nadelen van de bekende geperforeerde trommeldelen voor het afvoeren van het zand over een breed gebied vermeden, d.w.z. dat minder stofontwikkeling buiten de trommel ontstaat. Er kan nu ook met smalle opvangmiddelen voor het zand worden volstaan, zoals een vrij smalle trans-15 portband onder die rand zonder veel extra geleidingsmiddelen. De trommel kan door toepassing van zulk een overloop ook korter zijn dan in het geval van een geperforeerd wandgedeelte voor de zandafvoer. Dat uitstekende voeringdeel is bij voorkeur niet geperforeerd. Verder verdient een uitvoering de 20 voorkeur, gekenmerkt doordat die geperforeerde voering begint op enige afxiale afstand vanaf de invoeropening van de trommel en hier zonder sprongsgewijze diameterovergang aansluit op de trommelwand. Hierdoor kunnen de toegevoerde gietstukken met een zeer hoge temperatuur tezamen met over het algemeen 25 koeler zand in de trommel worden gebracht, waar zij dan immers in een koeler zandbed vallen, en in het dichte trommeldeel, . waar nog geen geperforeerde wand aanwezig is, vindt in belangrijke mate warmteafgifte van de gietstukken aan het zand plaats.

30 Het dichte trommelwanddeel stroomopwaarts van de geper foreerde voering moet een axiale lengte hebben, die groot genoeg is om over voldoende grote lengte zulk een temperatuur-uitwisseling tussen gietstukken en zand te doen optreden, maar bij toepassing van de uitvinding kan dit trommeldeel 35 axiaal korter zijn dan anders het geval zou moeten zijn, daar het begin van de geperforeerde voering meedoet aan de beschreven, in die "dichte" zone optredende werking, waarbij het zand daar tevens over de gietstukken wordt geregend. De geperforeerde voering is hierbij dus normaal aanzienlijk langer dan A-0 alleen voor een goed scheiden van zand en gietstukken en een 8101117 -3- goed afvoeren van de laatste nodig is, zodat het zand axiaal dichter bij de invoer der gietstukken tussen een deel van die geperforeerde wand en de trommel kan treden, in die ruimte kan worden opgevoerd, al of niet met behulp van opvoerlijsten, 5 en dan in een hoger deel van de trommel weer door de perfora-ties in de voering valt en over de gietstukken regent. Daarbij blijft dan over een begindeel van de lengte van de voering een zandbed daarin onderhouden, aansluitend aan het zandbed in die"dichte" zone, waarin de gietstukken blijven opgenomen, 10 voordat zij dichter bij de afvoer van het zand worden gescheiden .

Door die aldus "verlengde" geperforeerde voering ontstaat in de trommelruimte een dichte "regen" van vallende zandkorreltjes over een groot oppervlak, waardoor deze door 15 de in de trommel heersende luchtstroom intensief gekoeld en gedroogd worden. Op zijn beurt zal het aldus gekoelde en neergevallen zand de gietstukken afkoelen. Door deze intensieve koeling van gietstukken en zand en de daarmee gepaard gaande droging van het zand, kan de trommel volgens deze uitvoering, 20 bij eenzelfde produktiecapaciteit, aanzienlijk kleiner in diameter en lengte worden uitgevoerd dan het geval is bij de bekende trommels.

Bij toepassing van een enkele overloop-zandafvoerrand als besproken verdient het aanbeveling om volgens de uitvin-25 ding aan het afvoereinde van de trommel verschuifbare, verdraaibare of wegneembare delen aan te brengen, waardoor de diameter van de zandafvoerrand snel en gemakkelijk gewijzigd kan worden om zo het zandniveau in de trommel te verhogen of te verlagen. Dit is vooral van belang bij wisselende omstan-30 digheden in de trommel, zoals bijv. het geval is wanneer op een ander soort gietwerk wordt overgeschakeld, waarbij de zand-ijzer-verhouding aanzienlijk kan verschillen van die bij het eerder behandelde gietwerk.

Indien nodig kan het deel van de voering, dat het zand-35 niveau snijdt, voorzien zijn van inwendige meeneemlijsten, bijv. uitgevoerd als schroeflijnvormige stroken, die bij de rotatie van de trommel de gietstukken voortstuwen naar de afvoer, zoals op zichzelf bekend, bijv. uit het genoemde Nederlandse octrooischrift 162.578. Een enkele zandafvoerrand 4-0 voor zulke trommels is op zichzelf bekend uit de Nederlandse 81 01 11 7 i c -4·- 4.

octrooiaanvragen 77.01503 en 77.07990, maar daarbij is er geen geperforeerde voering, doch worden dé gietstukken door hefmiddelen zoals magneten opgeheven uit het zand en' op een transportband gebracht.

5 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, die bij wijze van voorbeeld en enigszins schematisch een trommel volgens de uitvinding in verschillende uitvoeringsmogelijkheden weergeven. In die tekeningen is: 10 Fig. 1 een axiale doorsnede door een trommel volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm;

Fig. 2 een axiale doorsnede van de onderste helft van een trommel volgens de uitvinding in een tweede uitvoering;

Fig. 3 eenzelfde axiale doorsnede van de onderste helft van 15 een trommel in een derde uitvoering; en

Fig. 4 een axiale doorsnede door een trommel volgens de uitvinding in een vierde uitvoering.

In Fig. 1 is schematisch weergegeven hoe een trommel 1 loopringen 2 kan hebben, waarmee hij op bekende wijze in een 20 gestel kan worden gesteund, terwijl de trommel verder een tandkrans 3 heeft, in ingrijping met een niet-getekend rondsel, dat door een elektromotor wordt aangedreven om de trommel om zijn horizontale as te doen draaien. Links in Fig. 1 heeft de trommel een invoeropening 4· voor zand en gietstuk-25 ken. Haar het stroomafwaartse einde gaat de dichte trommel 1, die cilindrisch is, over in een conisch deel 5, dat eindigt in een radiaal naar buiten uitstekende flens, waartegen een conische ring 6 met bijpassende flens kan worden bevestigd, waartegen weer een conische ring 7 met overeenkomstige flens 30 kan worden bevestigd.

Naar het stroomafwaartse einde heeft deze trommel inwendig een geperforeerde voering 8, die naar het afvoereinde nauwer wordt met ongeveer dezelfde kegelhoek als de delen 5, 6 en 7 en dit geperforeerde deel gaat over in een dicht zich 35 enigszins conisch verwijdend deel 9, dat eindigt in een af-voerrand 10 voor de gietstukken. De trommellengte vanaf de invoeropening 4· tot het begin van de voering 8 is bij voorkeur even lang als of iets langer dan de voering 8, speciaal als men het uit de dichte trommel stekende deel 9 bij die 4-0 lengte niet meetelt. De ring 7 vormt aan het stroomafwaartse 8101117 s * -5- einde een geconcentreerde zandafvoerrand 11. Het theoretisch maximale zandniveau, bepaald door de verbindingslijn tussen het onderste punt van de invoeropening 4 en de afvoerrand 11, en in Fig. 1 weergegeven door de streepstiplijn 13, snijdt 5 de geperforeerde voering 8 tussen de einden daarvan. Onder de randen 10 en 11 kunnen geschikte transportbanden of dergelijke zijn aangebracht voor het opvangen van resp. gietstuk-ken en zand. De voering 8 kan inwendig schroeflijnvormige meenemers 12 hebben om door draaiing van de trommel de giet-10 stukken goed naar de afvoer te stuwen, ook nadat zij daardoor tot boven het zandniveau uit zijn bewogen.

Wanneer men het zandniveau in de trommel wil verlagen, bijv. wanneer men snel een grote hoeveelheid zand door de trommel wil voeren en snel daaruit wil verwijderen, zoals na 15 een periode van bedrijfsstilstand, waarin niet alleen in de trommel achtergebleven zand, maar ook daaraan toe te voeren zand met gietstukken, uit vormen die een tijd lang voor de trommel hebben staan afkoelen, niet meer gekoeld behoeven te worden, of wanneer men door een andere verhouding van het te 20 behandelen volume van zand en gietstukken een ander zandniveau in de trommel wenst, kan men de ring 7 en desgewenst ook de ring 6 verwijderen, zodat het theoretisch maximale zandniveau dan respectievelijk volgens de streep-stiplijn 14 of volgens de streep-stiplijn 15 verloopt. Er blijft dan veel 25 minder zand in de trommel. Steeds vormt zich een geconcentreerde enkele zandafvoerrand aan het stroomafwaartse einde van het deel 5 of van het deel 6. Daarbij wordt opgemerkt, dat de theoretische zandniveaus als door de lijnen 13, 14 en 15 aangegeven, niet de werkelijke niveaus voorstellen, daar 30 het zich werkelijk instellende zandniveau een bepaalde helling van bijv. één tot enkele graden ten opzichte van de horizontaal zal hebben, zodat het zandniveau ook bij de invoeropening 4 niet altijd even hoog zal liggen, maar voor een kenmerken van de inrichting zelf zijn de theoretische zand-35 niveaus 13, 14 en 15 gemakkelijk hanteerbare gegevens. Steeds moeten deze lijnen het geperforeerde en hier in diameter kleiner wordende voeringvlak 8 snijden om een goede scheiding tussen zand en gietstukken tot stand te brengen.

Men zou het trommeldeel 1 licht conisch kunnen uitvoeren 40 in plaats van cilindrisch en men kan de as van de trommel 8101117 Λ

3 V

-6- enigszins kantelen, maar normaal is dit niet nodig, indien men slechts zorgt dat de zandafvoerrand 11 met zijn laagste punt lager ligt dan het onderste punt van de invoeropening 4·, zodat steeds een zandstroming naar de afvoer kan plaatsvinden.

5 Het koelen, inbrengen en verdampen van water en uitwis selen van warmte tussen gietstukken en zand in het cilindrische trommeldeel 1 zal niet nader behoeven te worden beschreven, daar dit in wezen op dezelfde wijze geschiedt als bij bekende koeltrommels voor zand en gietstukken.

10 In Fig. 2 is aangegeven hoe een enkele zandafvoerrand 11 is aangebracht, terwijl de geperforeerde voering 8 naar voren doorloopt als een geperforeerd voeringdeel lé met dezelfde coniciteit. Evenals de voering 8 bij Fig. 1 sluit het voeringdeel 16 bij Fig. 2 zonder plotselinge diameterveran-15 dering op de dichte binnenwand van de trommel aan. Tussen dat deel 16 en de cilindrische trommelwand 1 bevinden zich zandopvoerlijsten 17, bijv. radiaal gericht of zo schuin dat zij veel zand kunnen vasthouden, welke opvoerlijsten 17 bij draaiing van de trommel het zand omhoog voeren en dan door de 20 perforaties in het deel 16 over de gietstukken doen regenen. Het dichte conische deel 5' van de trommelwand heeft hier een opening 18, die afgesloten kan worden door een schuif 19, die in geleidingen 20 heen en weer kan bewegen tussen een open en een gesloten stand, waardoor bij het begin van of na een pe-25 riode van bedrijfsstilstand een grote hoeveelheid zand uit de trommel kan worden afgevoerd. De opening 17 kan gedurende enige tijd tijdens het draaien van de trommel geopend blijven totdat de gewenste hoeveelheid zand is afgevoerd.

In Fig. 3 is getekend hoe de geperforeerde voering 8 30 stroomopwaarts aansluit op een cilindrisch geperforeerd voeringdeel 21 met zandopvoerlijsten tussen dat deel 21 en de dichte wand 1 van de trommel. Dit cilindrische deel 2Ï heeft naar het invoereinde een conisch deel 22, dat ongeveer dezelfde coniciteit heeft als het deel 8, dat ongeperforeerd kan 35 zijn en dat tegen de wand van trommel 1 begint. Bij voorkeur is het echter geperforeerd.

Door dit deel 22 ontstaat, evenals trouwens bij het begin van de voering in het deel 16 van Fig. 2, een extra weerstand tegen het naar de afvoer stromen, waardoor bij bepaalde 4-0 zandsamenstellingen en bepaalde gieter!jprodukten zoals veel 810 1 117 r ï* -7- kleine ronde gietstukken een maalwerking optreedt om kluitvor-ming tegen te gaan, die sterker is als het deel 22 geperforeerd is. De in zichzelf dichte trommel 1 is over de gehele lengte cilindrisch en eindigt in een geconcentreerde zandaf-5 voerrrand 11, gevormd door de binnenrand van een ringenstel-sel, hier opgebouwd uit drie ringen 23, 24 en 25. De ring 25 is vast of losneembaar met de binnenwand van de trommel 1 verbonden en daarbinnen bevinden zich, ten opzichte daarvan en van elkander losneembaar, de concentrische ringen 23 en 24.

10 Hen kan aldus het theoretische zandniveau variëren tussen de aangegeven lijnen 13, 14 en 15.

De in stroomafwaartse richting wijder wordende zandruim-te in het gebied van de zandopvoerlijsten 17 in Fig. 2 en in de ruimte rondom de geperforeerde voering 8 in Fig. 3 heeft 15 het voordeel dat, bij per ongeluk te grote waterdosering, het zand minder kans heeft om een vaste koek te vormen. Eventueel kan over de gehele lengte van de zandruimte tussen alle geperforeerde voeringdelen en de dichte trommelwand die ruimte naar de afvoer wijder worden, bijv. door in Fig. 1 en 2 het 20 stroomafwaartse einde van de dichte wand een kleinere kegel-tophoek dan het direkt daarbinnen gelegen deel van de geperforeerde voering te geven.

In Fig. 4 is een trommel weergegeven, waarvan de opening 4 aan het invoereinde aansluit op een sterk conisch wij-25 der wordend invoerdeel 26, ongeveer als in Fig. 2. Het dichte cilindrische trommeldeel 1 gaat zonder diameterverandering over in een geperforeerde cilindrische voering 27, die aan het afvoereinde direkt aansluit op het conisch nauwer wordende geperforeerde deel 8, aansluitend op het dichte deel 9 30 voor het afvoeren der gietstukken. Om het geperforeerde deel 27 bevindt zich een dicht trommeldeel 28, dat aan zijn stroomafwaartse einde door een flensverbinding 29 vast is verbonden met het conisch nauwer wordende dichte trommeldeel 5, dat eindigt in een zandafvoerrand 11. Tussen het cilindrische 35 geperforeerde deel 27 en het conische geperforeerde deel 8 kan zich eveneens een losneembare flensverbinding bevinden als met 30 aangegeven, welke flensverbinding openingen heeft om zand door te laten. In de ruimte tussen de cilindrische delen 27 en 28 kunnen weer zandopvoerlijsten zijn aangebracht 40 zoals de lijsten 17 in Fig. 2 en 3. De ruimte tussen de delen 810 1 117 •é i -8- 27 en 28 neemt zand op, dat vervolgens weer in de binnenruimte binnen het geperforeerde deel 27 treedt om over de gietstukken te "regenen". Ook hier snijdt het theoretische zandniveau 13 de kegelvormig nauwer wordende geperforeerde voering 8, alwaar 5 dus een scheiding tussen zand en gietstukken plaats vindt, waarbij de gietstukken mede onder invloed van de schroeflijnvormige meenemer of meenemers 12 schuin omhoog uit het zandbed worden geschoven en via het deel 9 bij de afvoerrrand 10 komen.

10 Moet de voering 8 vervangen worden, dan kan men de flens verbindingen 29 en 20 losnemen en een nieuwe voering 8 inbouwen. Vindt de slijtage alleen in het meer stroomafwaarts gelegen deel van de voering 8 plaats, dan zou men de flensverbinding 30 ook meer naar het afvoereinde aan kunnen brengen, zo-15 dat het cilindrische geperforeerde deel 27 één geheel vormt met het eerste deel van de voering 8.

Moet de cilindrische geperforeerde voering 27 worden vervangen, dan kan men deze links bij de overgang tussen de dichte trommeldelen 1 en 28 van buitenaf losmaken en na wegnemen 20 van dicht trommeldeel 5 naar rechts verwijderen. Ook zou men trommeldeel 28 als afzonderlijk losneembaar deel kunnen uitvoeren, zodat men bij een andere verhouding van hoeveelheid zand tot volumer der gietstukken het dichte trommeldeel 28 door een ander, en wel met een andere diameter, kan vervan-25 gen. Dat deel 28 kan bijv. ook uit twee schalen bestaan, die volgens een vlak door de'as gedeeld zijn. Men kan de loop-ringen 2 ook aan andere delen van de trommel aanbrengen, bijv. de rechter loopring 2 aan het conische deel 5 wat het voordeel heeft dat deze loopring dan een kleinere diameter ver-30 krijgt. De keuze van de plaats van de rechter loopring 2 en van de flensverbinding 29 zal kunnen geschieden afhankelijk van de vraag hoe· vaak het vervangen of demonteren moet plaatsvinden en daarmee van de vraag of dit demonteren bijzonder gemakkelijk kan geschieden, hoe men dan de verschillende de-35 len moet ondersteunen, enz.

Ook bij de constructies volgens Fig. 1 t/m 3 zou men het meest slijtende stroomafwaartse deel van de voering of de gehele voering losneembaar en vervangbaar met de verdere trommeldelen kunnen verbinden, waarbij men in Fig. 1 door weg-4Ό nemen van de buitenste ringen 6 en 7 dit voeringdeel gemakke- 8101117 -9- i lijk kan wegnemen en door een ander vervangen, terwijl men in Fig. 2 uiteraard alleen dat deel van de voering 8 kan wegnemen, dat met de grootste diameter binnen de zandafvoerrand 11 valt, tenzij men aan die zandafvoerrand losneembare delen 5 heeft om een grotere diameter te doen ontstaan. Bij de uitvoering van Fig. 3 kan men de ringen 23 en 24 en eventueel ook 25 verwijderen om aldus een grote vrije diameter te doen ontstaan, waardoor een los te nemen deel van de voering 8 uit de trommel kan worden verwijderd en door een ander vervangen.

10 Eventuele opvoerliJsten voor het zand als genoemd kunnen radiaal staan of schuin, scheppend, ten opzichte van de radiale richting.

8101117

Claims (11)

1. Draaibare trommel voor het scheiden en koelen van 1 gietstukken en vormzand, met middelen om gietstukken en vorm-zand aan één einde gezamenlijk axiaal daarin te voeren en om deze aan het andere einde gescheiden daaruit af te voeren, 5met het kenmerk, dat deze2geperforeerde voering binnen de trommel heeft, die tenminste tot het axiale einde van het zandafvoergedeelte aan het einde van de trommel doorloopt, die zand en gietstukken in de trommel scheidt en de gietstukken afzonderlijk van het zand uit de trommel verwij- 10 dert, welke voering het theoretisch maximale zandniveau in de trommel, bepaald door de verbindingslijn tussen het laagste punt van de invoeropening en dat zandafvoergedeelte, snijdt.

2. Trommel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de omtrekswand van de trommel geheel dicht is, 15 waardoor een enkele zandafvoerrand ontstaat, en dat de voering axiaal doorloopt tot op enige afstand voorbij het einde van de trommelwand.

3. Trommel volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat het aldus voorbij de trommelwand uitstekende 20 voeringdeel niet geperforeerd is. Trommel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die geperforeerde voering begint op enige axiale afstand vanaf de invoeropening van de trommel en hier zonder sprongsgewijze diameterovergang aansluit op 25 de trommelwand.

5. Trommel volgens conclusie 2, en eventueel 3 of 4, met het kenmerk, dat aan het afvoereinde van de trommel 'verschuifbare, verdraaibare of wegneembare delen zijn aangebracht, waardoor de diameter van de zandafvoerrand snel 30 en gemakkelijk gewijzigd kan worden.

6. Trommel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen de geperforeerde voering en de dichte trommelwand tot op enige afstand stroomopwaarts van het zandafvoergedeelte zandopvoerlijsten zijn aangebracht.

7. Trommel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de geperforeerde voering nabij het 8101117 -11- afvoereinde van de trommel een naar dat einde kleiner wordende diameter heeft.

8. Trommel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de voering over de gehele lengte conisch is 5 met dezelfde kegeltophoek.

9. Trommel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat vóór dat vernauwende deel van de voering deze aansluit op een cilindrisch voeringdeel.

10. Trommel volgens conclusie 9, met het ken-10 m e r k, dat het cilindrische voeringdeel aan het vóóreinde aansluit op een conisch, al dan niet geperforeerd voeringdeel, dat vooraan aansluit op de dichte trommelwand.

11. Trommel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat radiaal tussen de voering 15 en de trommelwand een naar de afvoer wijder wordende ruimte voor het zand aanwezig is.

12. Trommel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de geperforeerde voering geheel of gedeeltelijk gemakkelijk losneembaar in de trommel 20 is vastgezet. 8101117