Behälter für die Abgabe von tongebundenem Formsand Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter mit rostartigem Abschluss für die Abgabe von ton gebundenem Formsand, dessen rostartiger Abschluss bei der Gutsabgabe in annähernd senkrechter Rich tung bewegbar ist.
Es ist bekannt, das Aufstreuen von Formsand durch Sieben auszuführen. Dieser Vorgang hat den Nachteil, dass die Menge des aufgestreuten Form sandes stark schwankt, an verschiedenen Flächentei len verschieden gross sein kann und eine unbestimmte Randstreuzone bildet. Im weiteren ist es nur möglich, kleinere Mengen pro Zeiteinheit aufzusieben.
Im weiteren ist es bekannt, pulverisiertes Glas aus einem Behälter in Formen zu füllen, indem ein Behälterboden, als Gitter ausgebildet, durch Magnete in Schwingungen versetzt wird.
Ferner sind Entleerungsvorrichtungen für Silos mit rostartigen Böden bekannt, die zwischen den Stä ben eines festen Rostes Stäbe eines beweglichen Rostes entweder nur hin und her oder zugleich auf und ab bewegen, so dass durch diese Bewegung auf gelockerter Formsand in regelbarer Menge zwischen den Spalten des festen Rostes hindurchfallen kann.
Es ist ferner bekannt, das Aufstreuen von Form sand so auszuführen, dass ein biegungssteifer Gitter rost, über dem Formsand liegt, in Schwingungen ver setzt wird.
Es ist auch eine Entleerungsvorrichtung für Silos mit rostartigen Böden bekannt, bei welcher alle oder ein Teil der Roststäbe des beweglichen Rostes unab hängig voneinander mit ihrer Bewegungsvorrichtung gekuppelt oder von ihr gelöst werden können. Eine solche Entleerungsvorrichtung arbeitet nur dann zu friedenstellend, wenn die Roststäbe verhältnismässig nahe beieinander stehen. Diese Entleerungsvorrich tung hat überdies die Eigenschaft, dass die Roststäbe nur synchron, d. h. mit übereinstimmender Phase, schwingen können.
Für das Leeren von Behältern, welche mit pulverförmigem oder feinkörnigem Mate rial, beispielsweise Superphosphat, Zement und der gleichen, gefüllt sind, ist vorgeschlagen worden, einen Boden oder lftilfsboden anzuordnen, bei welchem die in parallelen senkrechten Ebenen auf und ab beweg lichen Roststäbe, wenn sie in dieselbe Ebene gestellt sind, einander ganz oder beinahe mit den Kanten erreichen, so dass sie zusammen einen geschlossenen oder beinahe geschlossenen Boden bilden. Diese Bau art einer Entleerungsvorrichtung ist nur für rieselfähi- ges, trockenes Material verwendbar.
Für tongebun denen Formsand kann man diese Entleerungsvorrich tung deshalb nicht anwenden, weil man durch die während der Auf- und Abbewegung der Roststäbe entstehenden schmalen Schlitze nur sehr wenig oder gar keinen Formsand bringt.
Eine weitere Rostanordnung in Behältern für körnige oder pulverförmige Stoffe sieht vor, zwei Roste untereinander anzuordnen, und zwar derart, dass die Stäbe des einen die Schlitze des andern ganz oder teilweise decken, wobei die Stäbe des untern Rostes nach den Wänden hin eine geringere Unter schneidung der obern Stäbe, einen grösseren Abstand von ihnen oder eine grössere Neigung aufweisen, zum Zwecke, eine gleichmässige Entnahme des Gutes im ganzen waagrechten Querschnitt des Behälters zu er zielen. Auch diese Vorrichtung ist für tongebundenen Formsand nicht anwendbar, weil durch Brückenbil dung über dem obern Rost eine Entnahme von Form sand praktisch verunmöglicht wird.
Muss tongebundener Formsand für Giessereien, insbesondere, wenn dieser durch Pressen verfestigt werden kann, in -grossen Mengen pro Zeiteinheit aus Silos abgegeben werden, so sind die bisher bekannten Verfahren und Einrichtungen nicht verwendbar, weil entweder die Rostteilung des schwingenden Rostes so gross gewählt werden müsste, dass der Formsand im Ruhezustand nicht mehr sicher gehalten wird, oder aber bei kleinerer Rostteilung die abzugebende Menge durch Vorverdichtung des Formsandes über dem schwingenden Rost sehr stark und ungleich mässig reduziert wird.
In der Praxis ist zudem eine Vorverdichtung des Formsandes über dem Austrag rost immer unerwünscht.
Die vorliegende Erfindung behebt diese Mängel dadurch, dass der Abstand der Roststäbe ein Mehr faches der Stabdicke beträgt und benachbarte Rost stäbe phasenverschobene Schwingungen ausführen. Die Anwendung der Erfindung bewirkt, dass die Rostteilung, die von der Beschaffenheit des Form sandes abhängig ist, verhältnismässig eng gewählt wer den kann, da im Betriebszustand, weil benachbarte Roststäbe phasenverschobene Schwingungen ausfüh ren, der Rost so arbeitet, wie wenn er die minde stens doppelt so grosse Teilung der Roststäbe besitzen würde.
Dadurch, dass benachbarte Roststäbe phasen verschobene Schwingungen ausführen, werden wäh rend des Austrages sich bildende Brücken über den Roststäben immer wieder zerstört.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Schnitt gemäss Linie 1-I in Fig. 3, ' Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht gemäss Pfeilrichtung A in Fig. 2, Fg. 4 eine Ansicht gemäss Pfeilrichtung B in Fig. 5, Fig. 5 .eine Ansicht gemäss Pfeilrichtung C in Fig. 4,
Fig. 6 eine Ansicht gemäss Pfeilrichtung D in Fig.7 teilweise geschnitten, nach Linie VI-VI in Fig. 7, Fig. 7 eine Ansicht gemäss Pfeilrichtung Ein Fig. 6 teilweise geschnitten, nach Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht in Pfeilrichtung F in Fig. 9, teilweise geschnitten, gemäss Linie VIII-VIII in Fig. 9,
Fig. 9 eine Ansicht in Pfeilrichtung G in Fig. 8, teilweise geschnitten, gemäss Linie IX-IX in Fig. B. In den Fig. 1-3 zeigt 1 Stäbe, an denen ein Rahmen 2, der mit Blei 3 ausgegossen ist, an einer nicht dargestellten Stützkonstruktion aufgehängt ist. Auf dem Rahmen 2 wird über Konsolen 4 ein Silo 5 abgestützt, der körnige Masse 6 enthält. Ein Motor 7, der sich auf dem Rahmen 2 abstützt, ist mit den Wellen 8 und 9 über die Kupplungen 10 und 11 ge kuppelt.
Die Welle 8 treibt über das Kegelräderpaar 12 die Welle 13 und die Welle 9 über das Kegel räderpaar 14 die Welle 15 an. Ein oberer Rost 16 ist an vier Pleuelstangen 17 aufgehängt, die mit Ex zentern 18 auf den Wellen 13 bzw. 15 gelagert sind. Ein unterer Rost 19 ist an Pleuelstangen 20 aufge hängt, die mit Exzentern 21 auf den Wellen 13 bzw. 15 gelagert sind. Im Rahmen 2 abgestützte Stangen 22 tragen vorgespannte Federn 23 und 24, die den obern Rost 16 über den Innenflansch 27 abfedern und sich auf den Bund 25 bzw. 26 abstützen. Auf den Bund 26 bzw. 28 stützen sich ferner die Federn 29 und 30 ab, die ihrerseits über den Innenflansch 31 den untern Rost 19 abfedern.
Der obere Rost 16 weist Tragstäbe 32 auf, die ihrerseits zusammen mit dem Umfangsrahmen des Rostes 16 Roststäbe 33 tragen, während der Rost 19 Tragstäbe 34 aufweist, die Roststäbe 35 tragen. Die Tragstäbe 32 weisen Aussparungen 36 auf, die den mit den Tragstäben 34 festverbundenen Roststäben 35 nach oben genügende Bewegungsfreiheit gestatten. Die Tragstäbe 34 wei sen Aussparungen 37 auf, die den mit den Tragstä ben 32 festverbundenen Roststäben 33 die notwen dige Bewegungsfreiheit nach unten gestatten. Ist der obere Rost 16 und der untere Rost 19 in der Ruhe lage bzw. in Schwingungsmittelstellung, so sind die Oberkanten der Roststäbe 33 und 35 zweckmässiger weise alle auf gleicher Höhe zu wählen.
Die Charak teristiken der Federn 23, 24 bzw. 29, 30 werden zweckmässigerweise so gewählt, dass sie die Beschleu nigungskräfte der leer schwingenden Roste 16 bzw. 19 aufzunehmen in der Lage sind.
Die in den Fig. 1-3 dargestellte Einrichtung zur Abgabe von Formsand arbeitet wie folgt: Wird der Motor 7 in Betrieb gesetzt, so dreht dieser in Pfeilrichtung 39 über die Kupplung 10, die Welle 8, das Kegelräderpaar 12 und die Welle 13 in Pfeilrichtung 38 an und über die Kupplung 11 in Pfeilrichtung 40 die Welle 9, das Kegelräderpaar 14 bzw. die Welle 15 in Pfeilrichtung 41. Die Drehung der Wellen 13 und 15 bewirkt über die Exzenter 18 und die Pleuelstangen 17 eine Auf- und Abbewegung des Rostes 16, während die Drehung der Wellen 13 und 15 über die Exzenter 21 und die Pleuelstangen 20 eine Auf- und Abbewegung des Rostes 19 be wirkt.
Im vorliegenden Beispiel wird durch eine 180 - Verschiebung der Exzenter 18 gegenüber den Exzen tern 21 bewirkt, dass die Auf- und Abbewegung der Schwingung des obern Rostes 16 180 phasenver schoben gegenüber'der Schwingung des untern Rostes 19 .erfolgt.
Wird Formsand über den Rosten 16 und 19 bzw. über den Roststäben 33 und 35 eingefüllt, und der selbe durch einen darüber angeordneten Silo 5, der beispielsweise ein Mittel zur Erhaltung einer für eine gleichmässige Abgabe erforderlichen Mindestschütt- höhe an Sandmasse über der ganzen Rostfläche dar stellt, so wird diese Sandmasse, solange der Motor 7 nicht in Betrieb gesetzt wird, durch die Roststäbe 33 bzw. 35 gehalten. Dabei ist die Teilung dieser Rost stäbe 33 und 35, die im wesentlichen ein Mehr faches der betreffenden Stabdicke beträgt, der Eigen schaft des Formsandes anzupassen. Für tongebun denen Formsand kann die Teilung normalerweise zwischen 20-30 mm gewählt werden.
Wird der Motor 7 in Betrieb gesetzt, so bewegt sich beispiels weise der Rost 16 nach oben, währenddem sich der Rost 19 nach unten bewegt. Nach Erreichung der Schwingungsendlage wird die Bewegungsrichtung um- gekehrt. Der Rost 16 bewegt sich nach unten, wäh rend der Rost 19 sich nach oben bewegt. Es ist leicht ersichtlich, dass nach Beginn der Schwingung die Sandmasse zuerst nur auf den Roststäben 33 ruht, und nach der Umkehrung der Schwingungsbewegung, wenn die Hälfte des Schwingweges zurückgelegt ist, die Sandmasse auf die Roststäbe 35 zu liegen kommt, während die Roststäbe 33 sich nach unten bewegend von der Sandmasse abheben.
Durch diese im Verfah ren begründete Massnahme wird nun aber erreicht, dass die über den Rosten liegende Sandmasse im Be triebszustand sich ähnlich verhält, wie wenn sie über einem Rost mit doppelter Roststabteilung liegen würde. lm weiteren werden bestimmte Stellen der Sandmasse abwechslungsweise auf Druck und wenn auch in geringerem Masse durch die Reibungskräfte auf Zug beansprucht. Dies bringt im Betriebszustand eine weitere zusätzliche, die Brückenbildung durch die Sandmasse von einem Roststab zum andern zerstö rende Wirkung.
Versuche mit Formsand haben ge zeigt, dass durch das vorgeschlagene Verfahren bei gleicher Schwingungsfrequenz und bei gleicher Schwingungsamplitude der Austrag pro Zeiteinheit gegenüber einem bekannten Rost um das Vielfache gesteigert werden kann und die in der Praxis uner wünschte Verdichtung der Sandmasse über den Rost stäben auf einen Bruchteil der bei bekannten Rosten zwangläufig entstehenden Verdichtung abfällt.
Werden die Roststäbe einzeln von Exzentern über Pleuelstangen angetrieben, so lässt sich der Austrags vorgang so gestalten, dass der Rost sich im Betriebs zustand so verhält, wie wenn er die drei- oder mehr fache Roststabteilung besitzen würde. Für diesen Fall ist notwendig, dass im Betriebszustand nur jeder dritte, vierte usw. Roststab die Sandmasse abwechs lungsweise trägt und dass die Amplituden der Schwin gungen der einzelnen Roststäbe so gross gewählt wer den, dass nur jeder dritte, vierte usw. Roststab die Sandmasse trägt.
Als Mittel zur Zuführung von Formsand kann beispielsweise ein über einem Silo angeordneter Dreh teller mit Abstreifer verwendet werden. Eine be stimmte, wählbare Schichthöhe von Formsand über dem Rost kann beispielsweise in bekannter Weise durch einen elektrischen Fühler gesteuert werden.
Die Fig.4 und 5 zeigen eine besondere Form eines rechteckigen Silos 42. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine besondere Ausführungsform eines obern Rostes 43, der geeignet ist, mit der Siloform 42 zusammen zu arbeiten. Die Fig. 8 und 9 zeigen eine besondere Form eines untern Rostes 44.
Übersteigen die Abmessungen einer Einrichtung zur Abgabe von Formsand in der Länge und Breite bestimmte Grössen und sind die Querschnittsformen rechteckig, was in der Praxis meistens der Fall ist, so kann man durch Versuche feststellen, dass im Betrieb die Verdichtung der Sandmasse in der Mitte über den Rosten 43 bzw. 44 grösser wird als auf den Seiten. In den Eckflächen der Roste kann die Vor verdichtung so stark abnehmen, dass die Sandmasse im Betrieb durchbricht.
Die Ausführungsformen Fig. 4-9 zeigen nun Mittel, die es gestatten, auch bei grossen Querschnitten und rechteckigen Formen über den gesamten Querschnitt eine gleichmässig grosse Austragsmenge und eine minimale, vollständig gleichmässige Vorverdichtung der Sandmasse zu errei chen.
Während die untere Begrenzung des Silos 5 nach Fig. 1-3 in einer horizontalen Ebene liegt, zeigen die Fig.4 und 5, dass der Silo 42 nur am Punkte 45 und entlang der Linie 46 durch eine hori zontale Ebene begrenzt ist, während die Begrenzungs linien 47 und 48 ein Abschneiden der Silowände bis auf die Höhe der Begrenzungslinie 49 in den Ecken bedingen. Um ein Überströmen bei Verwendung der Siloform 42 zu verhindern, besitzt der zugehörige obere Rost 43 entsprechende, an den Ecken hoch gezogene Wände 50.
Die Wirkung dieser Massnahme beruht darauf, dass die Reibung, die im feststehenden Silo 42 in den Siloecken grösser ist als in der Silo mitte, kompensiert wird dadurch, dass die Siloecken zum Teil weggeschnitten sind, also keine Reibung mehr verursachen können. Eine weitere Wirkung be steht darin, dass die hochgezogenen Wände 50 des obern Rostes 43 durch ihre Schwingung im Betriebs zustand die Reibung zum grössten Teil aufheben.
Sowohl beim obern Rost 43 als auch beim untern zugehörigen Rost 44 ist ersichtlich, dass die Teilung 51 der Roststäbe 52 bzw. die Teilung 53 der Rost stäbe 54 in der Mitte des Rostes grösser ist und am Rande gemäss der Teilung 55 bzw. 56 kleiner ge wählt wird. Dadurch werden die Austragsverhältnisse und die Vorverdichtungsverhältnisse über der ge samten Austragsfläche weiter ausgeglichen. Eine wei tere beispielsweise Massnahme zur Ausgleichung der Austragsverhältnisse über die gesamte Rostfläche stellt die Ausbildung der Tragstäbe 57 bzw. 58 dar.
Versuche zeigen, dass, wenn die mittleren Tragstäbe 57 des Rostes 43, die in die Sandmasse ragen, ent sprechend der Begrenzungslinie 59 - höher gewählt werden als die Tragstäbe 58, deren Höhe durch die Begrenzungslinie 60 veranschaulicht ist, und wenn die Partien entlang der Rostbegrenzung 61 bzw. 62 niedriger gehalten werden als die Begrenzung 59 bzw. 60, dies ein weiteres Mittel zur Vergleichmässigung des Austrages darstellt.
Bisher war es allgemein üblich, Austragsroste für Formsand durch elektrische Magnete in Schwingung zu versetzen. Eingehende Versuche haben gezeigt, dass die Schwingungsamplitude der Roste die Menge des Austrages direkt beeinflusst. Ändern sich im Be trieb entweder die Eigenschaften der Sandmasse oder die überfüllhöhe derselben über dem Rost, so be wirkt dies beim Antrieb des Rostes mit elektrischen Magneten eine Änderung der Schwingungsamplitude. Es hat sich gezeigt, dass dies praktisch nicht der Fall ist, wenn durch einen Antrieb, welcher eine konstante Schwingungsamplitude garantiert, z. B. über eine rotierende Exzenterwelle mittels Kurbeltrieb die Roste angetrieben werden.
Somit werden die Aus tragsmengen weiter vergleichmässigt, wenn die Schwingungen der Roste von einer rotierenden Ex zenterwelle über einen Kurbeltrieb erzeugt werden.
Handelt es sich um einen intermittierenden Streu vorgang und ist die Zahl der Anläufe pro Zeitein heit des Antriebsmotors sehr hoch, so wird zweck mässigerweise eine Kupplung zwischen Antriebsmotor und Exzenterwelle angeordnet, die bei dauernd um laufendem Motor die Exzenterwelle periodisch kup pelt.