DE2612348A1 - Ablassventil - Google Patents

Description

Patentanwälte Dip I.-1 ng. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch ry ο L ο Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

25. März 1976

Unser Zeichen: I5 422 -

Martin Engineering Company, US Route 34, Neponset, Ill/USA

Ablaßventil

Bisher wurden mehr oder weniger standardisierte Ablaß- bzw. Ausblasventile benutzt, um Luft aus dem Sandmagazin einer Form- und Kernblasmaschine abzulassen und bei gewissen Anlagen konnte ein Blasen, ein Aushärten und ein Entschälen des Kerns aus dem Kernkasten erfolgen, ohne den Kasten horizontal zu bewegen, aber bei sämtlichen Anlagen mußte der Kasten von der Gebläseplatte angehoben und abgesenkt werden. Diese Funktion konnte nicht bewerkstelligt werden, nachdem der Kernkasten angehoben und abgeblasen war, bevor nicht sämtliche Luft aus dem Sandmagazin über eines oder mehrere Ablaßventile abgeblasen ist. Die Auslaßventile wurden bisher mit kleinen Einlaß- und Auslaßöffnungen ausgestattet und infolgedessen wurde ein beträchtlicher Lärm erzeugt, weil wirksame Mittel zur Schalldämpfung der Abgase nicht vorgesehen werden konnten. Die kleinen öffnungen führten zur Benutzung relativ kleiner Schalldämpfer, die wegen ihrer geringen Größe unwirksam waren, und auch die Zeitdauer verlängerten, die erforderlich war, um die Luft aus dem Innenraum des Sandmagazins abzuziehen. Dies hatte natürlich die Wirkung einer Verringerung der Produktionsfähigkeit. Der Hersteller wünscht natürlich den Lärm zu nutzen, der Arbeitnehmer zu vermindern und die

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Beziehungen zxx den Gewerkschaften zu verbessern, aber sie wünschen auch daß dies ohne Beeinträchtigung der Produktivität und ohne Verminderung des Gewinns erfolgt. Die relativ geringe wirksame öffnung bekannter Abgasventile resultierte aus den klein bemessenen öffnungen, was lange Stillstandszeiten zur Reinigung der Ventile notwendig machte.

Durch das erfindungsgemäße Ventil wird der zu beanstandende Lärm vollständig vermieden, und die Stillstandszeiten, die zur Wartung des Ventils erforderlich sind, werden beträchtlich vermindert, so daß die Maschine mit maximaler Kapazität arbeiten kann. Die Einlaßöffnung, die bei dem Ablaßventil nach der Erfindung benutzt wird, besitzt die maximal mögliche Größe und die Auslaßöffnung ist ähnlich groß bemessen, so da/3 ein Schalldämpfer großer Abmessungen benutzt werden kann, was eine Verminderung des Lärms auf einen verträglichen Pegel bewirkt, ohne daß die Luftströmung durch das Ablaßventil und das System in irgend einer Weise behindert würden. Außerdem kann der Lärm vollständig dadurch vermieden werden, daß unter Weglassung von Schalldämpfern die Abgasleitung direkt an einen Kanal und eine Ablaßleitung abgeführt wird, die weit weg von der Maschine im Freien enden kann. Zur weiteren Verbesserung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Ventils mit einem Minimum an erforderlicher Wartung ist der Filterschirm in dem Filterschirmgehäuse an einer solchen Stelle angeordnet, daß Stellen vermieden werden, wo sich der Sand normalerweise zusammenbacken kann, und der Filter wird so angeordnet, daß der Sand ständig lose sich kontinuierlich nach einem Kernkasten bewegt. Dies verhindert die Möglichkeit, daß der Sand sich ansammelt und schließlich zusammenbackt. Der Schirm sammelt infolge seiner Anordnung an dieser Stelle einen Überzug aus Kunstharz aus der Sandmischung, die über den Schirm strömt, und wird infolgedessen nicht erodiert.

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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsweise einer Form- und Kernblasmaschine durch Benutzung eines oder mehrerer Ablaßventile zu verbessern, die eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung beträchtlicher Größe aufweisen, damit die Luft frei durch das Ventil von einem Sandmagazin abströmen kann, wobei ein Filterschirm in dem Ventil so vorgesehen ist, daß sich hindurchströmender Sand nicht absetzen und zusammenbacken kann.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Ablaßventils mit einer groß bemessenen Einlaß- und Auslaßöffnung, welches betriebsmäßig dem Sandmagazin einer Form und Kernblasmaschine zugeordnet werden kann.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, ein Ablaßventil für das Sandmagazin einer Form-und Kernblasmaschine zu schaffen, welches einen Filterschirm im Ablaßventil aufweist, der eine Ablagerung von durchströmendem Sand verhindert, so daß eine Verfestigung und ein Zusammenbacken von Sand im Ventil ausgeschlossen wird.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Ablaßventils, welches an ein Sandmagazin angeschlossen werden kann und ein Gehäuse besitzt, welches einen hin- und hergehenden Kolben umschließt, wobei ein Schirmgehäuse mit größeren Abmessungen als das Gehäuse vorgesehen ist, welches den Filterschirm enthält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Ablaßventil mit einem Gehäuse zu schaffen, das einen hin- und hergehenden Kolben umschließt und ein Schirmgehäuse aufweist, welches einen ringförmigen Kolbensitz besitzt, der in das Ventilgehäuse einsteht und gegenüber dem Ventilgehäuse durch Befestigung des Ventilgehäuses am Sandmagazin festgelegt wird.

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Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Ablaßventils mit einem Gehäuse, welches einen hin- und hergehenden nichtmetallischen Kolben und einen nicht-metallischen Schirm umschließt, wobei ein ringförmiger Kolbensitz für den nichtmetallischen Kolben vorgesehen ist.

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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig, I einen Schnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Auslaßventils, angeordnet an der Wand eines Sandmagazins;

Pig. 2 eine Stirnansicht des Ablaßventils nach Figur 1.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Ablaßventil gekennzeichnet, welches einen Lagerflansch 11 und einen Gehäusebauteil 12 mit einer Mittelbohrung 13 aufweist, in der ein hin- und herverschieblicher Kolben 14 angeordnet ist, der zwischen der in Figur 1 dargestellten Stellung, in der er die Auslaßöffnung 15 absperrt und einer Freigabestellung verschiebbar ist, in der er nahe an der Stirnwand 16 des Gehäuses liegt. Die Stirnwand 16 weist eine Strömungsmittelöffnung 17 auf, in die ein schnell wirkendes Ventil 18 eingebaut ist, das die Bewegungen des Kolbens 14 zwischen der Freigabestellung und der Schließstellung, in der die Ablaßöffnung 15 abgesperrt ist, steuert. Die Ablaßöffnung 15 ist mit einem Anschlußstück 19 versehen, das über eine geeignete Leitung 21 mit einem Schalldämpfer 20 in Verbindung steht.

Der Kolben besitzt einen Kopfteil 22 mit einer Nut 23, die den Kolbenkopf umgibt und in der ein O-Ring 24 gelagert ist, um eine geeignete Gleitdichtung zwischen dem Kolben und der zentralen Bohrung 13 zu schaffen. Der Kolben 14 besteht vorzugsweise aus nicht metallischem Werkstoff und vorzugsweise aus Buna N-Gummi und der O-Ring 24 besteht ebenfalls aus Buna N-Gummi. Das gegenüberliegende Ende des Kolben 14 ist mit einer Anfasung 25 versehen, die um den Rand des Kolbens herumläuft und mit einem Kolbensitz zusammenwirkt, um eine

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wirksame Dichtung an dieser Stelle zu bewirken. Wenn der Druck in der Zentralbohrung zwischen dem Kolbenkopf 22 und der Stirnwand 1β durch Betätigung des schnell wirkenden Ventils 18 weggenommen wird, dann kann sich der Kolben nach der Stirnwand 16 hin bewegen und demgemäß die Ablaßöffnung 15 freigeben. Wie in Figur 1 dargestellt, entlädt sich das schnell wirkende Ventil 18 bei seiner Betätigung in die Ablaßverbindung 19 über einen geeigneten Schlauchanschluß 26, der betriebsmäßig das Ventil 18 mit der Verbindung I9 verbindet.

Das Ablaßventil 10 weist ein getrennt geformtes Abschirmgehäuse 30 auf, und wenn das Ventilgehäuse von metallischem Aufbau und aus Gußaluminium hergestellt ist, dann ist das Schirmgehäuse

30 nicht metallisch und aus formbarem thermoplastischem Material hergestellt, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid umfaßt. Das Schirmgehäuse 30 ist paßgerecht zu dem Ventilgehäuse 10 hergestellt und zu diesem Zweck mit einem Kolbensitz versehen, der einen nach innen reichenden Portsatz 3I umfaßt, der in das Ventilgehäuse einsteht und an einer Ringschulter 32 der zentralen Bohrung anstößt. Der nach innen vorstehende Abschnitt 31 ist am inneren Ende mit einer abgeschrägten Oberfläche 33 versehen, die einen Ringsitz für das abgeschrägte innere Ende 25 des Kolbens 14 bildet. Wenn der Kolben in seiner inneren Schließstellung befindlich ist, in der er über der Ablaßöffnung 15 liegt, dann liegt das angafaste Ende 25 des Kolbens dicht der abgeschrägten Sitzfläche 33 des SchirmgehäusevorSprungs

31 an und bewirkt eine Abdichtung gegen das Entweichen von Luft an der Dichtung vorbei.

Das Schirmgehäuse weist einen Basisflansch 34 auf, der in einen komplementär ausgenommenen Raum 35 in dem Befestigungsflansch 11 des Ventilgehäuses einpaßt und ein Ε-Ring liegt um den Rand des Flansches 34 und dichtet diese Verbindung wirksam

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zwischen dem Plansch 34 und der umlaufenden Ausnehmung 35 ab. Ein relativ großer Abschnitt 37 des Schirmgehäuses steht nach außen von dem Basisflansch 34 vor und bildet die Schirmkammer, in der ein Vielzahl-Maschenschirm 38 gelagert ist. Dieser Schirm besteht in der Praxis aus einem Schirm aus rostfreiem Stahldraht mit einer Maschengröße von I50 der auf einem ähnlichen Schirm befestigt ist, bei dem die Maschenweite des rostfreien Stahldrahtes 30 beträgt . Der Schirm ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in einer Ausnehmung 39 untergebracht, wobei das große Schirmgehäuse 37 im wesentlichen mit der inneren Oberfläche des Gehäuses fluchtet. Der Schirm kann jedoch in der Nähe der Innenwand 40 des Schirragehäuses oder an irgend einer Stelle zwischen diesen beiden Punkten gelagert sein. Der Schirm 38 ist in der Ausnehmung 39 durch eine Stirnplatte 41 festgelegt, die Oberflächenöffnungen 42 zum Durchtritt von Luft und Sand aus dem Sandmagazin 43 aufweist, auf dem das Abwärtsventil 10 angeordnet ist. Nur ein Teil einer Wand 44 des Sandmagazins 43 ist in der Zeichnung dargestellt und dieses Sandmagazin ist betriebsmäßig einer Form- und Kernblasmaschine zugeordnet, wie sie allgemein bekannt ist. Die Schirmbefestigungsplatte 41 wird durch einen zentral angeordneten Bolzen 45 über den Schirm 38 geklemmt, wobei der Bolzen 45 durch einen Ansatz 46 hindurchsteht, der einstückig mit dem Schirmgehäuse über Stege 47 verbunden ist, wobei die Befestigung mittels einer Unterlegscheibe und einer Mutter auf der Innenseite erfolgt.

Der nicht-metallische Schirmgehäuseaufbau wird in das Ventilgehäuse 10 so eingesetzt, daß der ringförmige Ventilsitzfortsatz 31 in die Ventilkörperöffnung konzentrisch zur Zentralbohrung 13 einsteht, wobei der Plansch 34 in die Ausnehmung eintritt und dieser Aufbau wird im eingebauten Zustand durch die Schraubbolzen 48 aufrecht erhalten, die das Ablaßventil auf der Magazinwand 44 haltern. Das zusammengebaute Ventilgehäuse 10 und das Schirmgehäuse 30 werden auf der Außenseite der

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Wand 44 so angeordnet, daß der Flansch 34 des Schirmgehäuses zwischen dem Ventilgehäuse und der Wandfläche durch die Wirkung der Schraubbolzen 48 festgeklemmt wird, wobei das Schirmgehäuse 30 durch eine öffnung 49 in der Wand in das Sandmagazin vorsteht. Demgemäß durchströmt die im Magazin 43 unter Druck stehende Luft das Ablaßventil 10 wenn der Gleitkolben 14 so betätigt wird, daß die Ablasöffnung 15 freigegeben wird, wodurch die Luft und der von ihr getragene Sand durch den Anschluß 19 in die Leitung 21 gelangt, um durch eine geeignete Reinigungsvorrichtung oder durch einen Schalldämpfer nach der Atmosphäre abgelassen zu werden.

Wenn das erfindungsgemäße Ablaßventil benutzt wird, dann wird es in der Wand eines Sandmagazins untergebracht, das einer typischen Formmaschine zugeordnet ist, um Luft aus dem Magazin abzulassen, nachdem ein Kern geblasen ist und der Kernkasten fertig zur Überführung nach der Aushärte und Abstreifstation ist. Der Kernkasten muß von der Gebläseplatte angehoben und abgesenkt werden, aber diese Funktion kann nicht durchgeführt werden, bis sämtliche Luft aus dem Sandmagazin abgeblasen ist. Das erfindungsgemäße Abblasventil sieht eine große Einlaßöffnung vom Sandmagazin durch den Schirm 38 vor, und ebenfalls eine große Ablasöffnung I5, so daß die Luft aus dem Magazin schnell und vollständig ausgeblasen werden kann, ohne daß die Geschwindigkeit der abströmenden Luft behindert wird, wobei das Innere des Abblasventils in der denkbar saubersten Anordnung verbleibt, indem im wesentlichen der gesamte, von der Luft getragene Sand entweichen kann, so daß eine unnötige Abnutzung der verschiedenen Teile des Aufbaus verhindert wird. Die großen öffnungen schaffen auch die Möglichkeit, große Schalldämpfer zu benutzen, um eine freiere Abströmung der Luft zum Zwecke einer wirksameren Arbeitsweise des Systems zu benutzen. Die erwähnte Schirmanordnung vermeidet auch, daß Sand, der am Schirm vorbeiströmt, sich aufbaut und zusammengeballt wird, wenn die Schirm-

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oberfläche mit der normalen Sandströmung fluchtet, und die Fläche möglicher Stagnation eliminiert ist. Bei bekannten Ablaßventilanordnungen konnte dies ungefähr nach einer Arbeitsstunde auftreten, und dann mußte die durch das Ventil strömende Luft durch diese tatsächlich sehr feste Masse hindurchströmen, die einen ähnlichen Aufbau besaß wie poröser Zement, und die Notwendigkeit ergab die Maschine abzustellen und das Ablaßventil zu reinigen. Das erfindungsgemäße Ablaßventil vermeidet die Notwendigkeit dieser häufigen Abschaltungen durch die großen öffnungen, die schnell den Gesamtraum des Ablaßventils entlüften, und dadurch den Aufbau oder die Ansammlung von Sand im Ventil vermeiden. Durch den Filterschirm 38, der im Schirmgehäuse j50 an einer Stelle untergebracht ist, wo ^uft und Sand kontinuierlich strömen, wird jede Möglichkeit einer Absetzung verhindert, so daß sich der Sand nicht zusammenballen und das Ventil zusetzen kann. Dadurch, daß der Schirm dort angeordnet wird, wo die Luft sich ständig bewegt und der Sand lose verbleibt, wird das Ablaßventil über eine sehr viel längere Betriebsdauer arbeitsfähig gehalten.

Das erfindungsgemäße Ventil ermöglicht ein schnelleres Ausblasen von Luft aus dem Sandmagazin über Schirmreiniger, was zu einer verminderten Arbeitszeit und größerer Produktivität führt. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventils ermöglicht eine Verringerung des Lärms, weil die ausgeblasene Luft sowohl aus dem Magazin, Ablaßventil und dem Schnellablaßventil über Schalldämpfer geführt oder an einer entfernt liegenden Stelle abgelassen werden kann.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. Ablaßventil für eine Formmaschine, das in der Wand eines Sandmagazins montierbar ist und unter Druck stehende Abluft aus dem Magazin in die Atmosphäre austreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Gehäuse (10) mit einer Mittelbohrung (IJ) aufweist, in der ein Kolben (14) hin und her verschiebbar ist, daß eine Äblaßöffnung (15) mit der Mittelbohrung (13) in Verbindung steht, und durch den Kolben (14) verschließbar ist, daß ein Schirmgehäuse (30) in die Wand des Sandmagazins eingelassen ist, und einen ringförmigen Kolbensitz (33) aufweist, der in die Mittelbohrung (I3) des Gehäuses (10) vorsteht, und daß ein Schirm (38) in dem Schirmgehäuse montiert ist, daß Mittel vorgesehen sind, um das mit dem Schirmgehäuse zusammengebaute Ventilgehäuse an der Wand (43) festzulegen, und daß eine Strömungsmittelöffnung mit der Mittelbohrung auf einer Seite des Kolbens in Verbindung steht, wodurch der Kolben betätigt wird, um von seinem Sitz abzuheben und die Ablaßöffnung freizugeben.

   ο Ablaßventil nach Anspruch Γ,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgehäuse eine größere Abmessung hat als der ringförmige Kolbensitz, wodurch eine größere öffnung in der Wand (42) erforderlich ist als es dem Durchmesser der Mittelbohrung (I3) entspricht.

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   3. Ablaßventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgehäuse (30) und der ringförmige Kolbensitz einstückig aus nicht-metallischem Material hergestellt sind, und daß ein Flansch (3*0 des Schirmgehäuses zwischen dem Gehäuse und der Wand durch Befestigungsmittel festgeklemmt ist.

   4. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein schnell wirkendes Ventil der Strömungsmittelöffnung betriebsmäßig zugeordnet ist, um die Betätigung des Kolbens (14) zu steuern.

   5. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgehäuse durch die Wand in das Sandmagazin vorsteht.

   6. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (38) in einem Schirmgehäuse an einer Stelle, angeordnet ist, die im wesentlichen mit der Oberfläche der Wand (43) fluchtet.

   7. Ablaßventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm im wesentlichen mit der Oberfläche der Wand an der Innenseite des Magazins fluchtet.

   8. Ablaßventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die betriebsmäßig die Ablaßöffnung mit einem Abgasschalldämpfer verbinden.

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   9. Ablaßventil nach Anspruch 8, / dadurch gekennzeichnet, daß das schnell wirkende Ventil in Arbeitsverbindung mit den zuletzt erwähnten Mitteln liegt.

   10. Ablaßventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß abnehmbare Vorrichtungen den Schirm in seiner Lage festhalten.

   11. Ablaßventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmgehäuse und der ringförmige Kolbensitz aus einem formbaren thermoplastischen Material hergestellt sind, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid enthält.

   12. Ablaßventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm in einem Schirmgehäuse in der Nähe des inneren Endes des Gehäuses angeordnet ist, das durch die Wand vorsteht.

   13. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus nicht-metallischem Werkstoff hergestellt ist.

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