PL180254B1

PL180254B1 - Regenerating segment for centrifugal recovery of base material from used moulding orcore sand mixes

Info

Publication number: PL180254B1
Application number: PL31767696A
Authority: PL
Inventors: Jozef Danko; Stanislaw Ludwin; Mariusz Lucarz; Andrzej Gadocha; Leszek Bodzon; Adam Sroczynski
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza; Akademia Gorniczohutnicza Imstanislawa Staszica
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2001-01-31
Also published as: PL317676A1

Abstract

Segment regenerujący odśrodkowego urządzenia do regeneracji osnowy ze zużytej masy formierskiej lub rdzeniowej, zawierający zesyp umieszczony w cylindrycznej obudowie, wewnątrz której zamocowany jest obrotowo w osi symetrii wał napędowy z nasadzonym na nim wirnikiem tarczowym, znamienny tym, ze wewnątrz obudowy (1) na podparciu (2) umieszczona jest obwodnica pierścieniowa (6), której powierzchnia wewnętrzna ma kształt określony przez zarys spirali logarytmicznej, a tarcza wirnika (5) ma krzywoliniowy przekrój podłużny, utworzony przez dwie krzywe, z których pierwsza, charakteryzująca kształttarczy od osi obrotu do punktu przegięcia, jest opisana równaniem stopnia wyzszego od 1, zaś druga, charakteryzująca kształt tarczy od punktu przegięcia do krawędzi obrzeża ma przebieg prosto lub krzywoliniowy, przy czym styczna do niej jest nachylona do płaszczyzny poziomej pod kątem >30°.Regenerating segment, centrifugal equipment for regeneration of the worn warp molding or core sand, containing hopper placed in a cylindrical housing, inside which is rotatably mounted w axis of symmetry with mounted drive shaft on with a disc rotor, characterized in that placed inside the housing (1) on the support (2) there is a ring bypass (6) of which the inner surface has a defined shape through the outline of the logarithmic spiral, and the rotor disc (5) has a curvilinear longitudinal section, formed by two curves, the first of which, characterizing the shape of the disc from the axis of rotation to the inflection point is described by the equation a degree higher than 1, and the second, characterizing shield shape from the point of inflection to edge of the flange runs straight or curvilinear, with the tangent to it inclined to the horizontal plane under angle> 30 °.

Description

Przedmiotem wynalazku jest segment regenerujący mechanicznego urządzenia odśrodkowego do suchej regeneracji osnowy ze zużytej masy formierskiej lub rdzeniowej, znajdujący zastosowanie w odlewnictwie.The subject of the invention is a regenerating segment of a mechanical centrifugal device for dry regeneration of the matrix from used molding sand or core, used in foundry.

Regeneracja mas formierskich lub rdzeniowych polega na usunięciu części metalicznych, rozdrobnieniu spieczonych grudek ziarn piasku, częściowym usunięciu pyłów, a przede wszystkim na oddzieleniu zużytego materiału wiążącego z powierzchni ziarn osnowy oraz usunięciu tego materiału wraz z niepożądanymi zanieczyszczeniami z masyRegeneration of molding or core sand consists in removing metal parts, grinding sintered sand grains, partial dust removal, and above all, separating the used binding material from the matrix grain surface and removing this material along with undesirable impurities from the sand.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 131 820 urządzenie do mechanicznej regeneracji piasku z zużytej masy formierskiej posiada korpus w kształcie walca usytuowanego pionowo, wewnątrz którego w jego osi symetrii zamocowany jest wał obrotowy z zamocowanymi na nim talerzami. Talerze w ilości co najmniej dwóch posiadają kształt odwróconego stożka, którego tworząca nachylona jest do płaszczyzny podstawy pod kątem od 0° do 15°, a na powierzchni wewnętrznej zamocowane są nakładki o kształcie rozwiniętej spirali, które nadają kierunek przemieszczania się ziarna do momentu uderzenia o pobocznicę korpusu. W dolnej części korpusu usytuowany jest odpylacz kaskadowy, w którym oddziela się od czystego piasku frakcję pylastą i zanieczyszczenia.The device for mechanical regeneration of sand from used molding sand, known from Polish patent specification No. 131 820, has a cylinder-shaped body situated vertically, inside which, in its axis of symmetry, a rotating shaft with discs mounted on it is mounted. At least two discs have the shape of an inverted cone, the generator of which is inclined to the plane of the base at an angle of 0 ° to 15 °, and on the inner surface there are mounted spiral-shaped overlays, which give the direction of grain movement until it hits the side surface body. In the lower part of the body there is a cascade dust collector, in which the dust fraction and impurities are separated from the clean sand.

Ponadto znany jest z czasopisma „Przegląd Odlewnictwa” nr 5 z 1993 r. str. 164, regenerator odśrodkowy typu RTL 10, który składa się z kilku identycznych cylindrycznych segmentów regeneracyjnych, ułożonych w pionowy stos na podstawie, zawierającej silnik elektryczny z przekładnią oraz wysyp regeneratu. Wewnątrz regeneratora umocowane są na wspólnym wale wirniki tarczowe, których liczba jest równa liczbie segmentów. Wirnik jest tarcząo kształcie rozwartego ku górze stożka, którego powierzchnia boczna jest nachylona pod kątem 15° do płaszczyzny poziomej, a powierzchnia robocza wirnika ma występy o kształcie fragmentu spirali. Masa podawana od góry w pobliże osi obrotu przemieszcza się ku zewnętrznej krawędzi wirnika, trąc o jego powierzchnię i o specjalne występy i jest wyrzucana z wirnika, uderzając o płaskąpowierzchnię boczną segmentu. Następnie masa zostaje podana w pobliże osi obrotu następnego wirnika zapomocązesypu i operacja zostaje powtórzona tyle razy ile jest wirników. Oddzielony materiał wiążący zostaje odprowadzony do instalacji odpylającej Regenerator ten znajdujeMoreover, it is known from the periodical "Przegląd Odlewnictwa" No. 5 from 1993, page 164, a centrifugal regenerator type RTL 10, which consists of several identical cylindrical regenerative segments, vertically stacked on a base, containing an electric motor with a gear and a reclaim discharge . Inside the regenerator, disc rotors are mounted on a common shaft, the number of which is equal to the number of segments. The rotor is an upwardly obtuse cone-shaped disc, the side surface of which is inclined at an angle of 15 ° to the horizontal plane, and the working surface of the rotor has spiral-shaped projections. The mass fed from the top near the axis of rotation moves towards the outer edge of the rotor, rubbing against its surface and against special protrusions, and is thrown out of the rotor, hitting the flat side surface of the segment. Then the mass is fed near the axis of rotation of the next rotor by means of a hopper and the operation is repeated as many times as there are rotors. The separated binder material is discharged into the dedusting installation

180 254 zastosowanie do regeneracji piasków ze zużytych mas z bentonitem, z mas samoutwardzalnych ze szkłem wodnym i do niektórych mas z żywicami.180 254 used for the regeneration of sands from used sand with bentonite, from self-hardening sand with water glass and for some sand with resins.

Segment regenerujący zawierający zesyp umieszczony w cylindrycznej obudowie, wewnątrz której zamocowany jest obrotowo w osi symetrii wał napędowy z nasadzonym na nim wirnikiem tarczowym charakteryzuje się tym, że wewnątrz obudowy na podparciu umieszczona jest obwodnica pierścieniowa, której powierzchnia wewnętrzna ma kształt określony przez zarys spirali logarytmicznej. Tarcza wirnika ma krzywoliniowy przekrój podłużny, utworzony przez dwie krzywe, z których pierwsza, charakteryzująca kształt tarczy od osi obrotu do punktu przegięcia, jest opisana równaniem stopnia wyższego od 1, zaś druga, charakteryzująca kształt tarczy od punktu przegięcia do krawędzi obrzeża ma przebieg prosto lub krzywoliniowy, przy czym styczna do niej jest nachylona do płaszczyzny poziomej pod kątem A30°. Kąt nachylenia tworzącej obrzeża wirnika tarczowego jest równy kątowi wejścia ziarn masy do obwodnicy pierścieniowej.The regenerating segment containing a chute placed in a cylindrical housing, inside which a drive shaft is rotatably mounted in the axis of symmetry with a disc rotor mounted on it, characterized in that inside the housing on the support there is an annular ring, the internal surface of which has a shape defined by the outline of a logarithmic spiral. The rotor disk has a curvilinear longitudinal section, formed by two curves, the first of which characterizing the shape of the disk from the axis of rotation to the inflection point is described by an equation of a degree higher than 1, while the second, characterizing the shape of the disk from the inflection point to the periphery edge, runs straight or curvilinear, the tangent to it is inclined to the horizontal plane at the angle A30 °. The angle of inclination of the periphery of the disc rotor is equal to the angle of entry of the mass grains into the ring ring.

Zaletą segmentu, według wynalazku, jest to, że prowadzony w mm proces regeneracji umożliwia w bardzo dużym procencie odzysk czystego piasku, nadającego się do powtórnego użycia. Dzięki zastosowaniu obwodnicy pierścieniowej z wyprofilowaną wnęką, pozwalającej na wyeliminowanie udarowego działania cząstek masy po zejściu z powierzchni tarczy wirnika, nie następuje kruszenie ziarn osnowy, które występuje w znanych urządzeniach.The advantage of the segment according to the invention is that the regeneration process carried out in mm allows a very large percentage to recover pure sand, suitable for reuse. Due to the use of a ring bypass with a profiled cavity, which allows for the elimination of the impact effect of the mass particles after leaving the surface of the rotor disk, the crushing of the matrix grains, which occurs in known devices, does not occur.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia półwidok i półprzekrój segmentu.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, which shows a half view and a half section of a segment.

Segment regenerujący posiada cylindryczną obudowę 1 z kołnierzami i w części dolnej wewnętrzne podparcie 2, na którym zainstalowane jest w osi symetrii łożysko 3 z zamocowanym obrotowo wałem 4 z nasadzonym na nim wirnikiem tarczowym 5. Wewnątrz obudowy 1 na podparciu 2 umieszczona jest obwodnica pierścieniowa 6, której powierzchnia wewnętrzna ma kształt określony przez zarys spirali logarytmicznej o równaniu r_s = r_soe-*^tgr, gdzie r_s - promień spirali, - promień piasty, początkowy promień rozwinięcia spirali, φ - kąt rozwinięcia spirali, y - kąt pomiędzy styczną do spirali w danym punkcie, a normalną do promienia wodzącego. Tarcza wirnika 5 ma krzywoliniowy przekrój podłużny, utworzony przez dwie krzywe, z których pierwsza, charakteryzująca kształt tarczy od osi obrotu wirnika 5 do punktu przegięcia, jest opisana równaniem z = 4,62 x², a druga, charakteryzująca kształt tarczy od punktu przegięcia do krawędzi obrzeża ma przebieg prostoliniowy o kącie nachylenia do płaszczyzny poziomej wynoszącym 30°. Również wewnątrz obudowy 1 nad wirnikiem tarczowym 5 zainstalowanyjest stożkowy zesyp 7 masy. W dolnej i górnej części wału 4 znajdują się występy do połączenia z następnym segmentem regenerującym lub z napędem. Wysokość położenia obwodnicy pierścieniowej 6 względem wirnika tarczowego 5 jest regulowana za pomocąpodkładek regulacyjnych 8 i amortyzujących 9. Urządzenie odśrodkowe do regeneracji osnowy ze zużytej masy składa się co najmniej z jednego segmentu regeneracyjnego napędzanego od dołu silnikiem elektrycznym. Na górnej części segmentu zainstalowana jest pokrywa z zasypem i króćcem do podłączenia instalacji odciągowej, a w dolnej - wysyp regeneratu. Uprzednio przygotowana zuzyta masa formierska podawana jest do wewnątrz segmentu poprzez zasyp i spada grawitacyjnie na zesyp 7 i dalej do środkowej części wirnika tarczowego 5. Ziarna masy przemieszczają się po powierzchni tarczy wirnika 5 od środka na zewnątrz po torze krzywoliniowym. Na skutek tarcia następuje równomierne oczyszczanie całej powierzchni ziarn osnowy z otoczki materiału wiążącego oraz ich zaokrąglanie. Następnie ziarna wyrzucane z tarczy w kierunku obwodnicy pierścieniowej 6 przelatują szczelinę pomiędzy tarczą a obwodnicą i wpadają do jej wnęki Przemieszczające się po powierzchni wnęki ziarna masy są oczyszczane poprzez ścieranie i ocieranie z materiału wiążącego i kierowane do wysypu albo do następnego segmentu, gdzie następuje analogiczny proces regeneracji. Oddzielony materiał wiążący strumieniem powietrza zostaje odprowadzony poprzez króciec w pokrywie do instalacji odpylającej.The regenerating segment has a cylindrical casing 1 with flanges and in the lower part an internal support 2, on which a bearing 3 is installed in the axis of symmetry with a rotatably mounted shaft 4 with a disc rotor 5 mounted on it 5. Inside the casing 1 on the support 2 there is an annular ring 6, which the inner surface has a shape defined by the outline of a logarithmic spiral with the equation r _s = r _so e- * ^tg r, where r _s - radius of the helix, - hub radius, initial radius of helix development, φ - helix development angle, y - angle between the tangent to of the spiral at a given point and normal to the leading radius. The rotor disc 5 has a curvilinear longitudinal section formed by two curves, the first of which characterizing the disc shape from the axis of rotation of the rotor 5 to the inflection point is described by the equation z = 4.62 x ² , and the second characterizing the disc shape from the inflection point to of the periphery has a rectilinear course with an inclination angle to the horizontal plane of 30 °. Also inside the housing 1 above the disc rotor 5 there is a conical mass chute 7. The lower and upper parts of the shaft 4 are provided with projections for engagement with the next regenerating or drive segment. The height of the bypass 6 in relation to the disc rotor 5 is adjusted by means of adjusting washers 8 and shock absorbers 9. The centrifugal device for regenerating the used mass matrix consists of at least one regenerative segment driven from below by an electric motor. On the upper part of the segment there is a cover with a charge and a stub pipe for connecting the extraction system, and in the lower part - a reclaimed waste discharge. The previously prepared used molding sand is fed inside the segment through the charge and it falls by gravity onto the chute 7 and further to the central part of the disc rotor 5. The sand grains move along the surface of the rotor disc 5 from the center to the outside along a curvilinear path. As a result of friction, uniform cleaning of the entire surface of the matrix grains from the binding material envelope and their rounding takes place. Then the grains thrown from the disc in the direction of the ring bypass 6 pass the gap between the disc and the ring road and fall into its cavity. regeneration. The separated binding material is discharged by the air stream through the connector in the cover to the dedusting system.

180 254180 254

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. A regenerating segment of a centrifugal device for regenerating the matrix from used molding sand or core sand, containing a chute placed in a cylindrical housing, inside which a drive shaft is rotatably mounted in the axis of symmetry with a disc rotor mounted thereon, characterized in that inside the housing (1) on support (2), a ring bypass (6) is placed, the inner surface of which has a shape defined by the outline of a logarithmic spiral, and the rotor disk (5) has a longitudinal curvilinear cross-section formed by two curves, the first of which characterizes the shape of the disk from the axis of rotation to of the inflection point, is described by the equation of a degree higher than 1, while the second, characterizing the shape of the disc from the inflection point to the edge of the periphery, runs straight or curved, with the tangent to mine being inclined to the horizontal plane at an angle> 30 °.

2. Segment according to claim The method of claim 1, characterized in that the angle of inclination of the periphery of the disc rotor (5) is equal to the angle of entry of the mass grains into the ring circumference (6).