DE2607265C3 - Vorrichtung zum Kühlen von Gußteilen und Formsand - Google Patents

Description

Die Erfinöung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Gußteüen und Formsand, rnii einer zylindrischen Trcmrne!, die um ihre waagerecht verlaufende Achse drehbar ist sowie an ihrem vorderen und hinterem Ende mit je einem sich nach dem jeweiligen Ende zu verjüngenden, konischen Abschnitt versehen ist.

Derartige Vorrichtungen sind aus der DD-PS 1 14 532 und aus der CH-PS 5 68 806 an sich bekannt Diese bekannten Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie nur eine schlechte Kühlung der Gußteile ermöglichen, weil der Anteil an Sand am Gesamtvolumen der Trommel rela>^:v gering ist. Will man die Sandmenge vergrößern, dann muß die T_rOmmelachse geneigt werden, wodurch v/iederum mit steigender Neigung der Trommelachse die Verweilzeit dar Gußstücke in der Trommel herabgesetzt wird.

So ist in der DD-PS 1 14 532 eine drehbare Trommel zum Kühlen von Gußteüen und Sand beschrieben und dargestellt, bei der der Unterschied zwischen dem Trommeldurchmesser und dem Öffnungsdurchmesser der Eingabe- und Ausgabeöffnung relativ gering ist, so daß der Sand in der Trommel nur eine geringe Höhe erreichen kann, so daß die Trommel pro Längen- md Raumeinheit nur relativ wenig Sand und Gußteile aufnehmen kann. Infolgedessen ist eine relativ lange Trommel erforderlich, die viel Raum beansprucht.

Wenn man eine solche Vorrichtung nicht nach vorwärts, abwärts geneigt betreibt, dann ermöglicht diese Trommel keine automatische Entladung der Gußteile auf die nachfolgende Fördereinrichtung, zumindest nicht bei mittleren und großen Gußteüen. Daher arbeitet diese Vorrichtung, selbst wenn sie langsam betrieben wird und nur relativ wenige Gußteile in genügender Weise pro Zeiteinheit kühlt, nur dann zufriedenstellend, wenn eine oder mehrere Bedienungspersonen da sind, welche die Gußteile aus dem konischen Austrittsabschnitt mittels eines Rechens oder dergl. herausziehen.

Die rotierenden Trommeln gemäß den F ι g. 3 und 4 der CH-PS 5 68 806 haben die gleichen Nachteile, wie sie vorstehend bezüglich der Trommel der DD-PS 1 14 532 erörtert worden sind. Insbesondere ist auch hier ein automatischer Austritt der Gußteile auü dem Austrittsende der Trommeln nicht möglich, wenn die Trommeln nicht nach vorn zu geneigt arbeiten, wozu übrigens eine Drehachsenverbindung, eine Schraubenspindel und eine auf dem Boden aufliegende Mutter dienen. Vielmehr sind auch hier eine oder mehrere Bedienungspersonen notwendig, welche die Gußteile mit einem Rechen oder dergleichen aus der Trommel herausziehen, wenn die Trommel bei einem waagerechten Verlauf ihrer Achse betrieben wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Kühlen von Gußteüen und Formsand der vorerwähnten Art so auszubilden, daß eine größtmögliche Kühlung erfolgt, indem die Gußteile so lange wie möglich im Sand verbleiben, damit man eine größtmögliche

ίο Kontaktoberfläche zwischen dem Sand und den Gußteüen erhält und auf diese Weise eine optimal schnelle Abkühlung auf kürzest möglicher Länge der Trommel erreicht, wobei die Gußteile und der Sand automatisch aus der Trommel abgeführt werden sollen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Radius der Öffnungen der konischen Abschnitte jeweils ein Drittel des Radius der Trommel ist und im Inneren des konischen Abschnitts, der sich am ausgangsseitigen Ende der Trommel befindet, ein spiralfötmiger, die Gußteile und den Formsand aus der Trommel fördernder Vorsprung vorgesehen ist

Auf diese Weise läßt sich die Trommel bis zu zwei Dritteln ihres Niveaus mit Formsand füllen, und die Gußteile sind während ihrer gesamten Wanderung durch die Trommel von Formsand bedeckt so daß sich eine größtmögliche Kontaktfläche zwischen den Gußteüen und dem Formsand ergibt, wodurch eine größtmögliche Menge an Wärme aus den Gußteüen abgeführt werden kann, so daß es zu einer schnellstmögliehen Kühlung der Gußteile kommt und infolgedessen die Durchlaufzeit durch die Trommel und die Länge der Trommel relativ sehr klein sind. Beispielsweise ermöglicht es eine Trommel von einer Gesamtlänge von 15 m und einem Durchmesser von 3,8 m bei einer Drehzahl von 4 bis 5 U/min, etwa 15 t Gußeisenteile der Stärke 8 bis 10 cm pro Stunde von einer Temperatur von 800° auf eine Temperatur von 50 bis 60° C abzukühlen, wobei der zugehörige Formsand ebenfalls eine Endtemperatur von etwa 50° C oder weniger erreicht

■to Gegenüber den bekannten Trommeln hat die erfindungsgemäße Trommel eine verhältnismäßig kurze Länge, so daß der Raumbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ gering ist, abgesehen davon, daß auch die Herstellungskosten und die Überführungsko-

sten und Maßnahmen für die Überführung der Vorrichtung vom Herstellungsort zum Aufstellungsort in sinnvollen Grenzen bleiben; es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß allein der Transport der bisher viel größeren Trommeln über den Straßen- oder Schienenweg erhebliche Aufwendungen, Sicherheitsmaßnahmen etc. erforderte.

Aufgrund ihres Aufbaus braucht die Trommel in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht im nach vorwärts, abwärts zu geneigten Zustand betrieben zu werden, wie das bei den anderen Trommeln notwendig ist, wenn man eine größere Kontaktfläche zwischen Formsand und Gußteüen sowie ein automatisches Ausgeben der Gußteile aus der Trommel erreichen will. Bei diesen bekannten, geneigten Trommeln befinden sich die Gußteile in der einen Hälfte der Trommel zwar vollständig im Sand, aber in der anderen Hälfte der Trommel ragen sie aus dem Sand heraus, weil die Füllhöhe des Sandes dann immer kleiner wird, wie sich ohne weiteres aus der CH-PS 5 68 806 entnehmen laßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung;

F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 und

Fig.3 einen Schnitt längs der Linie H-II der Fig.2, gesehen von links.

Mit 1 ist eine zylindrische Trommel bezeichne), deren hinteres Ende einen konischen Abschnitt 2 besitzt, durch den Gußteile 3 und Formsand 4 eintreten können. Das vordere Ende dieser Trommel besitzt einen konischen Abschnitt 5, in den die Gußteile 3 und der Formsand 4 nach Durchlaufen des zylindrischen Bereichs gelangen.

An den Abschnitt 5 schließt sich ein prismenförmiges Achteck 6 an, das austauschbare Wände mit Löchern 7 für den Austritt des Formsands 4 aufweist Mit 8 ist ein vorderes, konisches Endteil bezeichnet, das divergiert und durch das die Gußteile 3 austreten. Mit 9 sind feste Ringe bezeichnet, die sich auf der Trommel 1 befinden und diese bei ihrer Drehung auf einer beweglichen Basis halten. Mit 11 ist ein Paar Führungsräder bezeichnet, die mittels Lagern 12 auf der Basis 10 drehbar gelagert sind. 13 ist ein um den Umfang der Trommel 1 he-umlaufendes Zahnrad, mit dem die Drehbewegung auf die Trommel 1 übertragen wird, so daß sich diese um die Achse 14 dreht.

Auf der inneren Oberfläche der Trommel 1 sind längliche Leisten 15 angebracht, die schräg zur Mantelfläche der Trommel 1 verlaufen und dazu dienen, die Gußteile 3 zu bewegen und den Formsand 4 zu belüften, wobei sowohl die Gußteile 3 als auch der Formsand 4 gleichzeitig nach dem Abschnitt 5 zu gefördert werden.

Auf der inneren Oberfläche des Abschnitts 5 befindet sich ein spiralförmiger, die Gußteile 3 und den Formsand 4 aus der Trommel 1 fördernder Vorsprung 16, so daß diese zu dem Achteck 6 mit den Löchern 7 sowie zu dem als Ausgabeöffnung dienenden Endteil 8 gelangen.

Weiterhin ist eine Strebe 39 vorgesehen, die bei 40 an ihrem unteren Ende scharniergelagert ist, und zwar befindet sich diese Scharnierlagerung auf dem Boden 20. Auf diese Weise kann die Trommel 1 in waagerechter Stellung gehalten werden, wozu Löcher 41 in der Strebe 39 vorgesehen sind, in die ein Stecker 42 eingeschoben werden kann, der auch durch eine Muffe 43 führt, die sich an der Basis 10 befindet. 7.um Einstellen der waagerechten Position der Achse 14 der Trommel 1 is', ein hydraulischer Zylinder 30 im Bereich des vorderen Endes der Trommel 1 vorgesehen, mit dem die Basis 10 um einen im Bereich des hinteren Endes der Trommel befindlichen Scharnierbolzen 33 verschwenkt werden kann.

Die Betriebsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Nach Regulierung der waagerechten Position der Achse 14 der Trommel 1 mittels des hydraulischen Zylinders 30 werden die Gußteile 3 bei Temperaturen von 700 bis 800⁰C zusammen mit zugehörigem Formsand 4 kontinuierlich ins Innere der rotierenden Trommel 1 geführt, wo sich die Gußtejle aufgrund der Drehung der Trommel 1 von selbst weiterbewegen, indem sie sich um sich selbst drehen, und zwar eingebettet in den Formsand 4, wobei sie an diesen Wärme abgeben. Da der Formsand selbst leicht feucht ist und mittels Düsen 25, die in mehreren Längsbereichen im Abstand voneinander angebracht sind, mittels Sprühwasser

to zusätzlich angefeuchtet wird, wird ein gradueller Verdampfungsprozeß des Wassers, welches in dem Formsand enthalten ist, aufgrund der Wärme der Gußteile 3 und des Formsandes 4 herbeigeführt Daraus ergibt sich eine Senkung der Temperatur des Formsandes 4, ein weiteres Obergehen der Wärme von den Gußteilen 3 zum Formsand 4 und schließlich eine weitere Verdampfung des darin enthaltenden Wassers, was zu weiterer Kühlung führt Dazu ist vorgesehen, daß die Trommel hydraulisch bzw. öldynamisch getragen wird, um die Schrägstellun? der Achse 14 nach vorn hin und nach unten zu ermöglichen, so daß eine vollständige Entleerung möglich gemacl.t wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine Ringkammer 21 in die öffnung 22 des Abschnitts 2 führt und m^;t einer Ansaugöffnung 23 verbunden ist um die Dämpfe anzusaugen und zu evakuieren, welche sich im Inneren der Trommel 1 während deren Betrieb entwickeln, sowie die Luft die durch die öffnung, weiche durch das Endteil 8 begrenzt wird, in die Trommel 1 eintritt Hierbei wird der Wasserdampf, der Eich aus dem feuchten Formsand entwickelt mit der Luft vermischt so daß die Geschwindigkeit der Kühlung erhöht wird. Bei der Drehung der Trommel 1 erhöhen die Leisten 15 den Kontakt zwischen den Gußteilen und dem Formsand sowie zwischen dem Formsand und der Luft und begünstigen das Durchlaufen der Gußteile 3 und des Formsandes 4 durch die Trommel.

Wenn die Gußteile 3 und der Formsand 4 aufgrund der Drehung der Trommel 1 zu deren vorderen Ende gelangen, werden sie von dem spiralförmigen Vorsprung 16 des Abschnitts 5 zu dem Achteck 6 mit den Lochern 7 und zum Endteil 8, also nach außen, gefördert, wobei der Kontakt zwischen den Gußteilen 3 und dem Formsand 4 verlängert wird, bis der Formsand 4 durch die Löcher 7 ausgegeben v/ird. Die Gußieile 3, die ihren Lauf fortsetzen, verlassen dann die Trommel schließlich schnell durch das Endteil 8.

Die ausgezeichneten Kühlergebnisse sind bestimmt durch den verlängerten und kontinuierlichen Kontakt zwischen den Gußteilen 3 und dem Formsand 4, der sich durch die waagerechte Lage der Achse 14 ergibt, wodurch es ermöglicht wird, daß die Leistung r?er Trommel 1 in höchstmöglichem Umfang und über deren Sar...e Länge ausgenutzt wird, sowie durch den besonderen Weitertransport im konischen Abschn'tt 5.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Kühlen von Gußteüen und Formsand, mit einer zylindrischen Trommel, die um ihre waagerecht verlaufende Achse drehbar ist sowie an ihrem vorderen und hinterem Ende mit je einem sich nach dem jeweiligen Ende zu verjüngenden, konischen Abschnitt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Öffnungen der konischen Abschnitte (2, 5) jeweils ein Drittel des Radius der Trommel (1) ist und im Inneren des konischen Abschnitts (5), der sich am ausgangsseitigen Ende der Trommel (1) befindet, ein spiralförmiger, die Gußteile (3) und den Formsand (4) aus der Trommel (1) fördender Vorsprung (16) vorgesehen ist