PL102698B1 - Urzadzenie do oddzielania oraz chlodzenia odlewow i piaskowej masy formierskiej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest bebnowe urzadzenie do ciaglego oddzielania oraz chlodzenia metalowych odlewów i piaskowej masy tworzacej uprzednio formy tych odlewów.Znane rozwiazania urzadzen bebnowych sluzacych do tego celu wykorzystuja ogólna zasade wymiany ciepla miedzy odlewami a piaskowa masa formierska podczas ich wzajemnego przemieszczania sie w bebnie, nastepnego odparowania zawartej w masie wody technologicznej i ewentualnie wody dodatkowo doprowadzonej oraz odprowadzenia pary na zewnatrz urzadzenia. Podczas takiego procesu jednoczesnie z chlodzeniem nastepuje wybijanie rdzeni, rozbicie bryl masy, oczyszczanie odlewów, ujednorodnienie oraz odpylenie piaskowej masy formierskiej.Jednym z urzadzen rozwijajacych przedstawiona powyzej zasade ogólna jest rozwiazanie opatentowane we Francji pod nr 2167308. Posiada ono pojemnik cylindryczny skladajacy sie z przelotowego bebna i obejmujacego go wspólosiowo plaszcza. Pojemnik obracany jest dookola swojej wzdluznej nieznacznie pochylonej wzgledem poziomu osi. Zarówno wyzej polozony otwór wlotowy do wprowadzenia odlewów i piaskowej masy formierskiej jak i otwór wylotowy do odprowadzania odlewów z bebna sa nieosloniete.Przestrzen zawarta miedzy plaszczem a bebnem zamknieta jest od strony otworu wlotowego oslona, polaczona z instalacja odciagowa. Beben na pewnej czesci dlugosci ma scianke sitowa, takze koncowa czesc plaszcza wykonana jest w postaci sita. Odcinek sitowy plaszcza objety jest zbiornikiem piasku formierskiego. Piasek opadajacy podczas ruchu obrotowego bebna na wewnetrzna powierzchnie plaszcza w nastepnej kolejnosci przemieszcza sie w kierunku czesci sitowej skad po przesianiu opada do zbiornika. Przeplyw powietrza przez urzadzenie inicjonowany jest ssacym dzialaniem oslony z obu stron bebna, to znaczy przez otwory wlotowy i wylotowy, a nastepnie kolejno przez oczka scianki sitowej bebna do przestrzeni ujetej plaszczem i do oslony.Tak ukierunkowany przeplyw powoduje, ze obnizenie cisnienia, wplywajace korzystnie na szybkosc parowania wody, wystepuje w skutecznej wartosci jedynie w przestrzeni plaszcza. Przesypywanie sie piasku na znacznej dlugosci bebna skraca czas i intensywnosc odprowadzenia ciepla z odlewów do piasku formierskiego, jednoczesnie ogranicza mozliwosc wprowadzenia do bebna dodatkowej wody. Do przestrzeni, plaszcza wplywa2 102 698 powietrze przez powierzchnie sitowa bebna, niezaslonieta przesypujaca sie masa formierska. W wyniku tego strumien wplywajacy, zwlaszcza od strony otworu wlotowego, w czesci bebna gdzie wystepuje najbardziej intensywne parowanie i najwyzsza równica temperatur, przebiega glównym nurtem nie bezposrednio nad piaskiem formierskim a w górnych partiach przekroju bebna. Zjawisko to obniza intensywnosc parowania i odprowadzenia ciepla.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada pojemnik, obracany wokól wzdluznej poziomej lub do poziomu zblizonej osi, który sklada sie ze wspólosiowych, cylindrycznych i/lub stozkowych bebnów o srednicach skokowo zwiekszajacych sie w kierunku otworu wylotowego. Bebny polaczone sa ze soba w ten sposób, ze beben nastepujacy obejmuje na pewnym odcinku beben poprzedni, a polaczenie to umozliwia wzdluzny przeplyw powietrza przez utworzona miedzy bebnami pierscieniowa przestrzen. Otwór wlotowy pojemnika objety jest obudowa, polaczona ssacym kanalem z instalacja odciagowa. Otwór wylotowy osloniety jest nieruchoma pokrywa, posiadajaca w dolnej czesci otwór odprowadzajacy odlewy, zamykany uchylna klapa.Przedstawione rozwiazanie intensyfikuje odparowanie wilgoci, zawartej w piaskowej masie formierskiej rppprzez wytworzenie podcisnienia w strefie najwyzszych temperatur oraz przez podwyzszenie suszacego potencjalu powietrza podgrzanego wstepnie w przestrzeni pierscieniowej. Konstrukcja urzadzenia oddzialywuje ,ponadto na szybkosc przeplywu piasku formierskiego na dlugosci pojemnika przez wyposazenie go na poczatku i !koncu b^bna w lemiesze. Lemiesze uksztaltowane sa w ten sposób, ze przy ruchu obrotowym pojemnika lemiesze poczatkowe wspomagaja, a koncowe hamuja przeplyw masy formierskiej. W ostatnim bebnie pojemnika lemiesze koncowe osadzone sa przed scianka sitowa oddzielania piasku formierskiego. Gromadzeniu piasku w czesci srodkowej bebnów sprzyja umieszczenie wzdluznych zeber na pobocznicy bebnów, zwiekszajacych kat srodkowy przesypywania sie piasku, a w wyniku powierzchnie parowania i bezposredniej wymiany ciepla ze strumieniem przeplywajacego powietrza.W celu dodatkowego schlodzenia piasku formierskiego ostatni beben objety jest wspólosiowym plaszczem, a zawarta miedzy nimi przestrzen zamknieta jest jednostronnie za scianka sitowa. Na wewnetrznej powierzchni plaszcza zamocowane sa takze wzdluzne zebra rozprowadzajace. Urzadzenie wedlug wynalazku wplywa takze na przeplyw powietrza inicjowany ssacym dzialaniem w kierunku do oslony otworu wlotowego.Poprzez zamocowanie w przestrzen pierscieniowej, miedzy sciankami bebnów, skosnych przegród, ukierunkowanych tak, ze w czasie obrotu nastepuje przetlaczanie powietrza do wnetrza pojemnika, strumienie uzyskuja wstepnie ruch wirowania sprzyjajacy wymianie ciepla.Innym usprawnieniem urzadzenia jest rozwiazanie z podzialem przegrodami przestrzeni pierscieniowej na szereg wzdluznych kanalów i osloniecie wlotu powietrza do przestrzeni pierscieniowej kierownica. Kierownica zezwala na przeplyw powietrza do przestrzeni pierscieniowej jedynie przez otwór w zakresie kata srodkowego, któremu odpowiada kat przesypywania sie piasku formierskiego w bebnie. W ten sposób wplywajacy do pojemnika strumien musi przenikac przez warstwe przesypujacego sie piasku formierskiego studzac go bezposrednio. Przegrody stanowia ponadto elementy zwiekszajace powierzchnie wymiany ciepla z przeplywajacym powietrzem. Przedmuchiwanie przesypujacej sie miedzy bebnami warstwy piasku mozna nasilic przez wyposazenie urzadzenia w wentylator tloczacy przewodem powietrze do przestrzeni pierscieniowej.Wynalazek powyzej przedstawiony ma zdolnosc odprowadzania duzych ilosci ciepla a stwarzajac warunki dla intensywnego parowania wilgoci umozliwia wprowadzenie zwiekszonych ilosci wody do pojemnika. W wyniku wymagane temperatury koncowe piaskowej masy formierskiej i odlewów osiagane sa w krótszym czasie w urzadzeniu o mniejszej dlugosci. Przy gabarytach dostosowanych do wydajnosci wspólczesnych linii formierskich daje to liczaca sie oszczednosc powierzchni produkcyjnej hali przemyslowej.Wynalazek zobrazowany jest na zalaczonych rysunkach w trzech przykladowych rozwiazaniach, a poszczególne figury przedstawiaja: fig. 1-widok z boku z przekrojem pierwszego przykladu urzadzenia, fig. 2 — przekrój poprzeczny urzadzenia wedlug linii II—II oraz wedlug linii I—I urzadzenia z fig. 1, wyposazonego dodatkowo w kierownice powietrza, fig. 3 - widok z boku z pólprzekrojem drugiego przykladu urzadzenia, fig. 4 — przekrój poprzeczny urzadzenia wedlug linii III—III z fig. 3, fig. 5 — widok z boku z pólprzekrojem trzeciego przykladu urzadzenia, a fig. 6 - przekrój poprzeczny wedlug linii IV—IV urzadzenia z figury 5.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 posiada cylindryczny pojemnik, ustalony obrotowo wzgledem wzdluznej i poziomej osi w zespolach lozyskowych: biezni 26, mocowanej na pojemniku i rolek podpierajacych 27 na ramie 29 o pochyleniu regulowanym w podporze 30. Ruch obrotowy otrzymuje z zespolu napedowego 28, skladajacego sie z silnika elektrycznego, przekladni z bezstopniowa regulacja przelozenia oraz stalej przekladni zebatej. Pojemnik wykonany jest przez polaczenie ze soba walcowego bebna poczatkowego 1 o mniejszej srednicy z bebnem koncowym 3 o srednicy wiekszej w ten sposób, ze beben koncowy 3 obejmuje na pewnym odcinku beben poczatkowy 1. Polaczenie to umozliwia swobodny w kierunku wzdluznym przeplyw powietrza102 698 3 przez utworzona miedzy bebnami pierscieniowa przestrzen 6. Pobocznica bebna koncowego 3 na odcinku którym obejmuje beben poczatkowy 1 uksztaltowana jest stozkowo tworzac lej zasysajacy z najmniejsza powierzchnia poprzecznego przekroju przestrzeni pierscieniowej 6 na koncu bebna poczatkowego 1. Ma to na celu zwiekszenie szybkosci przeplywu strumienia powietrza. Przestrzen pierscieniowa 6 podzielonajest na szereg kanalów 17 przegrodami 18, mocowanymi skosnie miedzy sciankami bebna poczatkowego 1 i koncowego 3 oraz w kierunku, który przy obrocie wspomaga przetlaczajaco przeplyw powietrza do pojemnika.Beben poczatkowy 1 posiada w przedniej czesci otwór wlotowy 4, przez który wprowadzane sa do pojemnika piaskowa masa formierska z odlewami. Otwór wlotowy 4 obejmuje obudowa 7, wewnatrz której znajduje sie podajnik wibracyjny 24. W górnej scianie obudowy 7 znajduja sie otwór wsypowy 23 oraz króciec kanalu ssacego 8 instalacji odciagowej. Na drugim koncu pojemnika otwór wylotowy 5 bebna koncowego 3 zamkniety jest nieruchoma pokrywa 9, majaca w dolnej czesci otwór odprowadzajacy 10 odlewy. Otwór odprowadzajacy 10 osloniety jest klapa 11, odchylajaca sie pod ciezarem opuszczajacego urzadzenie odlewu.Pionowa regulacja polozenia klapy 11 umozliwia zmiane ilosci powietrza wplywajacego do pojemnika z tego kierunku.W poblizu otworu wylotowego 5 beben koncowy 3 ma scianke sitowa 14, przez która oddzielany jest piasek formierski. Walec bebna koncowego 3 objety jest wspólosiowym plaszczem 15 w ksztalcie stozka scietego. Przestrzen miedzy bebnem 3 a plaszczem 15 zamknieta jest jednostronnie za scianka sitowa 14 na mniejszej srednicy stozka. Pobocznica plaszcza na pewnej dlugosci, przy wiekszej podstawie, ma czesc sitowa 31 dla dodatkowego przesiania piasku. Czesc sitowa 31 objeta jest oslona 32 w zakresie kata przesypywania sie piasku formierskiego w plaszczu 15, otwarta zarówno na dlugosci czesci sitowej jak i od strony czolowej.Na poczatku bebna 1 oraz w bebnie 3, w miejscu przesypywania sie piasku z bebna 1, zamocowane sa lemiesze poczatkowe 12, wykonane z blach tak uksztaltowanych, ze przy obrocie przemieszczaja piasek formierski zgodnie z kierunkiem pracy urzadzenia. Na koncu bebna 1 oraz w bebnie 3 przed scianka sitowa 14 znajduja sie lemiesze koncowe 13, oddzialywujace hamujaco na przeplyw zawartosci bebna przy jego obrocie.Miedzy lemieszami 12 i 13 oraz na wewnetrznej powierzchni plaszcza 15 zamocowane sa wzdluzne zebra rozprowadzajace 16. Przez scianke obudowy 7 wprowadzony jest w przestrzen bebna 1 przewód 25 natryskujacy dyszami wode na warstwe przesypujacej sie masy formierskiej.Innym rozwiazaniem wynalazku moze byc urzadzenie o konstrukcji opisanej powyzej, a dodatkowo wyposazone w kierownice 19, ujmujaca wlot powietrza do przestrzeni pierscieniowej 6. Zobrazowane jest ono w pólprzekroju poprzecznym na fig. 2, prowadzonym wedlug linii I—I. Strumien powietrza zasysany do pojemnika zmuszony jest w tym wykonaniu do przenikania przez przesypujacy sie piasek formierski z bebna poczatkowego 1 do koncowego 3. Umozliwia to nieruchoma kierownica 19, odslaniajaca dla przeplywu powietrza z zewnatrz jedynie kanaly 17, znajdujace sie aktualnie w zakresie kata srodkowego 21, który odpowiada katowi przesypywania sie przy obrocie pojemnika piasku formierskiego.Na fig. 3 przedstawiono dalsza mozliwosc realizacji wynalazku, intensyfikujaca chlodzenie bezposrednio na przesypach miedzy bebnami. W stosunku do poprzednio omówionych, urzadzenie to wyróznia sie trzema bebnami 1, 2 i 3, tworzacymi pojemnik oraz poprzez wydluzenie bebna koncowego 3 w zakresie jego przestrzeni pierscieniowej 6, sprowadzenie do jednej plaszczyzny wlotów do obu przestrzeni. Otwór zabudowanej w tej plaszczyznie kierownicy 19 objety jest przewodem tloczacym 22, polaczonym z wentylatorem. Przy nadrzednym zalozeniu aby w pojemniku wystepowalo podcisnienie, co realizuje sie odpowiednim doborem wydajnosci wentylatora tloczacego i odciagowego, rozwiazanie to daje korzystne skutki chlodzenia, szczególnie dla urzadzen o duzych wydajnosciach.Ostatni przyklad wykonania wynalazku pokazany na fig. 5 stanowi rozwiazanie, w którym pojemnik utworzony jest przez polaczenie cylindrycznego bebna poczatkowego 1 o przekroju poprzecznym wielokata foremnego ze stozkowym bebnem koncowym 3. Ksztalt pobocznicy bebna 3 okreslony jest przez dwa sciete stozki, zlozone wiekszymi podstawami oraz polaczonych z mniejszymi podstawami, lejkowata powierzchnia, wydzielajaca wokól bebna 1 pierscieniowa przestrzen 6 oraz na drugim koncu powierzchnia walcowa ze scianka sitowa 14. Beben 3 nie posiada lemieszy koncowych 13, gdyz funkcje hamujaca przeplyw piasku formierskiego i odlewów spelnia jego stozkowa wznoszaca sie pobocznica. Pozostale elementy i zespoly funkcjonalne nie uwidocznione na rysunku sa identyczne jak w przykladach poprzednio omówionych. PL PL

Claims (8)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie do oddzielania oraz chlodzenia odlewów i piaskowej masy formierskiej, posiadajace pojemnik obracany wokól wzdluznej poziomej lub do poziomu zblizonej osi, do którego z jednej strony przez otwór wlotowy wprowadzana jest masa formierska z odlewami, a na drugim koncu w poblizu otworu wylotowego4 102 698 odlewów majacy scianke sitowa, przez która oddzielanajest piaskowa masa formierska, znamienny tym, ze pojemnik sklada sie z wspólosiowych cylindrycznych i/lub stozkowych bebnów (1, 2 i 3) o srednicach skokowo zwiekszajacych sie w kierunku otworu wylotowego (5), polaczonych ze soba tak, ze beben nastepujacy obejmuje na pewnym odcinku beben poprzedni, a polaczenie to umozliwia wzdluzny przeplyw powietrza przez utworzona miedzy nimi pierscieniowa przestrzen (6), natomiast otwór wlotowy (4) pojemnika objety jest obudowa (7), polaczona ssacym kanalem (8) z instalacja odciagowa, a otwór wylotowy (5) osloniety jest nieruchoma pokrywa (9) posiadajaca w dolnej czesci otwór odprowadzajacy (10) odlewy, zamykany uchylna klapa (11).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na powierzchniach przesypywania sie masy formierskiej z odlewami kazdy beben (1, 2 i 3) posiada ustalone na poczatku i na koncu skosne lemiesze (12 i 13), ukierunkowane tak, ze przy ruchu obrotowym bebna lemiesze poczatkowe (12) wspomagaja, a lemiesze koncowe (13) hamuja przeplyw masy przez pojemnik, przy czym w ostatnim bebnie (3) lemiesze koncowe (13) osadzone sa przed scianka sitowa (14).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze ostatni beben (3) objety jest wspólosiowym plaszczem (15), a przestrzen zawarta miedzy nimi zamknietajest jednostronnie za scianka sitowa (14).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, albo 3, znamienne tym, ze miedzy lemieszami (12 i 13) bebnów (1, 2 i 3) oraz na wewnetrznej powierzchni plaszcza (15) zamocowane sa wzdluzne zebra rozprowadzajace (16).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze przestrzenie pierscieniowe (6) podzielone sa na szereg kanalów (17) przegrodami (18), mocowanymi skosnie miedzy sciankami bebnów w kierunku, przy którym w czasie obrotu bebna nastepuje przetlaczanie powietrza do jego wnetrza.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze przestrzenie pierscieniowe (6) podzielone sa na szereg wzdluznych kanalów (17) przegrodami (18), mocowanymi miedzy scianami bebnów.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze wlot powietrza do przestrzeni pierscieniowej (6) objety jest przewodem tloczacym (22), polaczonym z wentylatorem.

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, albo 7, znamienne tym, ze wlot powietrza do przestrzeni pierscieniowych (6) osloniety jest kierownica (19), posiadajaca otwór w zakresie kata srodkowego (21), któremu odpowiada kat przesypywania sie masy formierskiej w bebnie. M102 698 lZ.il J2lLlfi IL £j \£ '-JT /zr _$i £ 2L <£mn ii /3 *7 /