DE29922733U1 - Shooting system for cold-curing sands with an air distribution basket - Google Patents
Shooting system for cold-curing sands with an air distribution basketInfo
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Description
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Schießsystem zur Verdichtung kaltaushärtender Sande in einem Kernkasten mit einem Sandeinlaufrohr und mit einem das Sandeinlaufrohr in koaxialem Verlauf umschließenden Schießrohr zur Durchleitung gespannter Luft, wobei an dem dem Sandeinlauf zugewandten Ende des Schießrohres eine einen Lufteinlaß und einen Luftauslaß aufweisende Haube angeordnet ist und im Inneren der Haube ein Luftverteilkorb mit einem koaxial zum Sandeinlaufrohr ausgerichteten und dieses mit Abstand umschließenden Ringabschnitt und mit einem davon radial abstehenden Flansch zum Festlegen des Luftverteilkorbes zwischen Haube und Schießrohr angeordnet ist und wobei Ringabschnitt und Flansch des Luftverteilkorbes jeweils Luftdurchtrittsöffnungen zur Verteilung der in die Haube eingelassenen Luft in das Schießrohr aufweisen.The invention relates to a shooting system for compacting cold-hardening sands in a core box with a sand inlet pipe and with a shooting tube which encloses the sand inlet pipe in a coaxial course for the passage of pressurized air, wherein a hood having an air inlet and an air outlet is arranged at the end of the shooting tube facing the sand inlet and an air distribution basket with a ring section which is aligned coaxially to the sand inlet pipe and encloses it at a distance and with a flange projecting radially therefrom for securing the air distribution basket between the hood and the shooting tube is arranged inside the hood, and wherein the ring section and flange of the air distribution basket each have air passage openings for distributing the air let into the hood into the shooting tube.
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Ein Schießsystem mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 298 05 929 Ul beschrieben. Ein derartiges Schießsystem dient dazu, Kernsand in einen Kernkasten einzubringen und diesen in dem Kernkasten durch Beaufschlagen mit hochgespannter Luft zu verdichten. Hierzu wird der Sand über das Sandeinlaufrohr in den Kernkasten eingebracht, wozu in der Regel über die Haube des Schießsystems vorgespannte Luft mit einem niedrigeren Druck in das Schießrohr eingeleitet wird, um den Sand in den Kernkasten zu transportieren und in dem Kernkasten zu verteilen. Nach einer Entlüftung des Schießsystems wird zur anschließenden Verdichtung des Sandes schlagartig hochgespannte Luft mit hochem Druck als Schuß in das Schießrohr eingeleitet, woran sich eine erneute Entlüftung des Schießsystems anschließt.A shooting system with the aforementioned features is described in DE 298 05 929 Ul. Such a shooting system is used to introduce core sand into a core box and to compact it in the core box by applying high-pressure air. To do this, the sand is introduced into the core box via the sand inlet pipe, for which purpose pre-pressurized air at a lower pressure is usually introduced into the shooting tube via the hood of the shooting system in order to transport the sand into the core box and distribute it in the core box. After the shooting system has been vented, high-pressure air is suddenly introduced into the shooting tube as a shot to compact the sand, which is then followed by another venting of the shooting system.
Hierbei ergibt sich das Problem, daß einerseits das beim Schuß auf den Sand zu bringende Luftvolumen ausreichend groß bemessen· sein soll, und daß "andererseits bei der Entlüftung durch den Sog Sandanteile in die Haube und die angeschlossenen Rohrleitungen mitgerissen werden. Zur Beseitigung dieses Problems schlägt die gattungsbildende DE 298 05 929 Ul bereits die Anordnung eines als Schlitzkorb bezeichneten Luftverteilkorbes in dem Haubenbereich zwischen dem Lufteintritt und dem Schießrohr vor, bei dem sowohl in dem das Sandeinlaßrohr mit Abstand umschließenden Ringabschnitt als auch in dem radial davon abstehenden Flansch Luftdurchtrittsöffnungen angeordnet sind. Die zwischen den als Schlitze bezeichneten Luftdurchtrittsöffnungen in dem Ringabschnitt befindlichen Stege sind dabei im Vergleich mit der Abmessung der Schlitze von einer erheblichen Materialstärke, so daß der Luftverteilkorb der hindurchzuleitenden Luft einenThis results in the problem that, on the one hand, the volume of air to be applied to the sand during the shot must be sufficiently large, and, on the other hand, that during the venting process, sand particles are entrained into the hood and the connected pipes by the suction. To eliminate this problem, the generic DE 298 05 929 Ul already proposes the arrangement of an air distribution basket, referred to as a slotted basket, in the hood area between the air inlet and the shooting tube, in which air passage openings are arranged both in the ring section surrounding the sand inlet tube at a distance and in the flange projecting radially from it. The webs located between the air passage openings referred to as slots in the ring section are of a considerable material thickness compared to the size of the slots, so that the air distribution basket imparts a
erheblichen Strömungswiderstand entgegensetzt. Es kommt hinzu, daß die innenseitige und damit bei der Entlüftung des Schießsystems beaufschlagte Querschnittsfläche der Schlitze vergleichsweise groß bemessen ist, so daß das Mitreißen von feinen Sandanteilen bzw. Sandstäuben beim Entlüften des Schießsystems nicht vermieden ist.In addition, the cross-sectional area of the slots on the inside, which is affected when the firing system is vented, is comparatively large, so that the entrainment of fine sand particles or sand dust when the firing system is vented cannot be avoided.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Schießsystem mit den gattungsgemäßen Merkmalen den Wirkungsgrad insbesondere der beim Lösen des Schusses freigesetzten Luftmenge zu verbessern und gleichzeitig das Mitreißen von Sandanteilen bei der Entlüftung des Schießsystems zu vermeiden.The invention is therefore based on the object of improving the efficiency, in particular of the amount of air released when the shot is fired, in a shooting system with the generic features and at the same time avoiding the entrainment of sand particles when ventilating the shooting system.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem, including advantageous embodiments and further developments of the invention, results from the content of the claims which follow this description.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die in dem Ringabschnitt des Luftverteilkorbes angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen als sich koaxial zum Ringabschnitt zwischen Stegen erstreckende Schlitze ausgebildet sind, deren Querschnitt sich über die Wandstärke des Ringabschnitts von der der Haube zugewandten Außenseite des Luftverteilkorbes zur Innenseite des Ringabschnitts stetig verengt und daß die zwischen den Schlitzen befindlichen Stege des Ringabschnitts derart schmal ausgelegt sind, daß die an der äußeren Umfangsflache des Ringabschnitts bestimmte freie Querschnittsfläche aller Schlitze mehr als 75 % der gesamten Umfangsflache des Ringabschnitts beträgt.The basic idea of the invention is that the air passage openings arranged in the ring section of the air distribution basket are designed as slots extending coaxially to the ring section between webs, the cross section of which narrows continuously over the wall thickness of the ring section from the outside of the air distribution basket facing the hood to the inside of the ring section and that the webs of the ring section located between the slots are designed to be so narrow that the free cross-sectional area of all slots determined on the outer circumferential surface of the ring section is more than 75% of the total circumferential surface of the ring section.
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Soweit aufgrund der Auslegung des Flächenverhältnisses der Schlitze zur gesamten Anströmflache des Luftverteilkorbes bzw. zur Gesamtfläche der zwischen den Schlitzen verlaufenden Stege ein großer Durchströmquerschnitt am Luftverteilkorb zur Verfügung gestellt ist, kann bei Auslösung des Schusses ein großes Luftvolumen durch den Luftverteilkorb in das Schießrohr eingeleitet werden, so daß insgesamt auch ein hoher Druck auf den zu verdichtenden Sand aufgebracht ist; damit ist der Wirkungsgrad des Schießsystems verbessert. Die über die Wandstärke des Luftverteilkorbes ausgelegte stetige Verengung des Querschnittes der Schlitze führt zu einer gleichmäßigen, verwirbelungsfreien Luftströmung durch den Luftverteilkorb. Schließlich weisen die an der dem Sandeinlaßrohr zugewandten Innenfläche des Luftverteilkorbes befindlichen Luftaustritte der Schlitze einen derartig kleinen Querschnitt auf, daß beim Entlüften des Schießsystems keine Sandanteile bzw. Sandstäube durch den Luftverteilkorb in die Haube und damit in die angeschlossenen Aggregate gelangen können.If a large flow cross-section is made available on the air distribution basket due to the design of the area ratio of the slots to the total flow area of the air distribution basket or to the total area of the webs running between the slots, a large volume of air can be introduced into the shooting tube through the air distribution basket when the shot is fired, so that a high overall pressure is also applied to the sand to be compacted; this improves the efficiency of the shooting system. The constant narrowing of the cross-section of the slots, designed over the wall thickness of the air distribution basket, leads to a uniform, turbulence-free air flow through the air distribution basket. Finally, the air outlets of the slots on the inner surface of the air distribution basket facing the sand inlet pipe have such a small cross-section that when the shooting system is vented, no sand particles or sand dust can get through the air distribution basket into the hood and thus into the connected units.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die in Umfangsrichtung des Luftverteilkorbes bestimmte Breite der Schlitze auf der Außenseite des Ringabschnitts größer bemessen ist als auf der Innenseite des Ringabschnitts, wobei beispielsweise bei einer Wandstärke des Ringabschnitts von rd. 5 mm die Breite der Schlitze außenseitig 1,5 mm und innenseitig 0,2 mm oder weniger beträgt.According to an embodiment of the invention, it is provided that the width of the slots determined in the circumferential direction of the air distribution basket is larger on the outside of the ring section than on the inside of the ring section, whereby, for example, with a wall thickness of the ring section of approx. 5 mm, the width of the slots is 1.5 mm on the outside and 0.2 mm or less on the inside.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, daß die axiale Erstreckung der Schlitze in dem RingabschnittAlternatively or additionally, it can also be provided that the axial extension of the slots in the ring section
auf der Außenseite des Ringabschnitts größer bemessen ist als auf dessen Innenseite, so daß neben einer Verringerung der Breite der Schlitze auch deren Höhe von der Außenseite des Luftverteilkorbes zu dessen Innenseite hin abnimmt.is larger on the outside of the ring section than on its inside, so that in addition to a reduction in the width of the slots, their height also decreases from the outside of the air distribution basket to its inside.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Anordnung der Schlitze einschließlich der zugehörigen Querschnittsverminderungen mit einem Verlauf in Umfangsrichtung des Ringabschnitts des Luftverteilkorbes getroffen ist.Alternatively, it can also be provided that the arrangement of the slots including the associated cross-sectional reductions is made with a course in the circumferential direction of the ring section of the air distribution basket.
Die Lufteinleitung in das Schießsystem ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch verbessert, daß der in die Haube führende, an der Haubenwandung angeschlossenen Lufteinlaßstutzen in einer radialen Anordnung zum Ringabschnitt des Luftverteilkorbes ausgerichtet ist und eine sich vom Lufteintritt des Lufteinlaßstutzens zur Haubenwandung konisch erweiternde Form aufweist. Insbesondere ist dabei die Breite des in der Haubenwandung ausgebildeten Lufteinlasses größer als der Durchmesser des Verteilkorbes. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Lufteinlaßstutzens bzw. des Lufteinlasses ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß eine Anströmung des Luftverteilkorbes auf dessen gesamter Fläche gegeben ist.According to one embodiment of the invention, the air supply into the firing system is improved in that the air inlet nozzle leading into the hood and connected to the hood wall is aligned in a radial arrangement with the ring section of the air distribution basket and has a shape that widens conically from the air inlet of the air inlet nozzle to the hood wall. In particular, the width of the air inlet formed in the hood wall is larger than the diameter of the distribution basket. With such a design of the air inlet nozzle or the air inlet, it is advantageously ensured that the air distribution basket is flowing across its entire surface.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend erläutert ist. Es zeigen:The drawing shows an embodiment of the invention, which is explained below. They show:
Fig. 1 ein Schießsystem mit Luftverteilkorb in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,Fig. 1 a shooting system with air distribution basket in a partially sectioned side view,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Wandung des Luftverteilkorbes mit darin befindlichen Schlitzen und Stegen,Fig. 2 a plan view of a section of the wall of the air distribution basket with slots and webs located therein,
Fig. 3 den Gegenstand der Figur 1 in einer weiteren die Anordnung des Lufteinlasses verdeutlichenden Ansicht,Fig. 3 shows the object of Figure 1 in a further view illustrating the arrangement of the air inlet,
Fig. 4 den Gegenstand der Figur 3 in einer Draufsicht.Fig. 4 shows the object of Figure 3 in a plan view.
In Figur 1 ist ein Schießsystem ausschnittsweise dargestellt, wobei ein Schießrohr 10 in einem Maschinenrahmen 30 gehaltert ist. Mit seinem unteren Aufsatzflansch 11 kann das Schießrohr 10 an einen nicht dargestellten Kernkasten angeschlossen werden. An seinem oberen Ende ist das Schießrohr 10 mit einem Befestigungsflansch 12 versehen, auf dem unter Zwischenschaltung einer Zwischenplatte 19 eine Haube 13 mit einem zugeordneten Befestigungsflansch 14 aufsitzt. Durch die Haube 13 ist ein bis in das Schießrohr 10 reichendes Sandeinlaufrohr 15 geführt.Figure 1 shows a detail of a shooting system, with a shooting tube 10 being held in a machine frame 30. The shooting tube 10 can be connected to a core box (not shown) using its lower attachment flange 11. At its upper end, the shooting tube 10 is provided with a fastening flange 12, on which a hood 13 with an associated fastening flange 14 sits with an intermediate plate 19 in between. A sand inlet pipe 15 extending into the shooting tube 10 is guided through the hood 13.
In der Haube ist ein Luftverteilkorb 16 angeordnet, der mit einem koaxial zum Sandeinlaufrohr 15 ausgerichteten Ringabschnitt 17 das Sandeinlaufrohr 15 mit einem Abstand 20 umgibt; von dem Ringabschnitt 17 steht radial ein Flansch 18 ab, der zwischen der Zwischenplatte 19 und dem Befestigungsflansch 14 der Haube 13 eingespannt ist, so daß der Luftverteilkorb 16 im Inneren der Haube 13 festgelegt und gehalten ist.An air distribution basket 16 is arranged in the hood, which surrounds the sand inlet pipe 15 with a ring section 17 aligned coaxially to the sand inlet pipe 15 at a distance 20; a flange 18 projects radially from the ring section 17 and is clamped between the intermediate plate 19 and the fastening flange 14 of the hood 13, so that the air distribution basket 16 is fixed and held in the interior of the hood 13.
Sowohl in dem Ringabschnitt 17 als auch in dem Flansch des Luftverteilkorbes 16 sind im einzelnen noch zu beschreibende Luftdurchtrittsöffnungen angeordnet, so daß die von außen über einen Lufteinlaß (Figur 3) in die Haube 13 eingelassene Luft über den Luftverteilkorb 16 in das Schießrohr 10 eintreten kann. Hierzu ist der Luftverteilkorb 16 mit einem am oberen Ende des Ringabschnitts 17 angeordneten Schlußring 23 und einer Dichtung 24 gegen das Sandeinlaufrohr 15 abgedichtet.Air passage openings, which will be described in more detail later, are arranged both in the ring section 17 and in the flange of the air distribution basket 16, so that the air let into the hood 13 from the outside via an air inlet (Figure 3) can enter the shooting tube 10 via the air distribution basket 16. For this purpose, the air distribution basket 16 is sealed against the sand inlet pipe 15 with a closing ring 23 arranged at the upper end of the ring section 17 and a seal 24.
Die in dem Flansch 18 des Luftverteilkorbes angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen sind als im Abstand zueinander angeordnete Düsen 21 ausgebildet. Die Zwischenplatte reicht bis an den äußeren Rand der jeweiligen Düse 21 heran und bildet eine zum Sandeinlaufrohr 15 gerichtete Schrägfläche 22 aus, so daß die durch die Düsen 21 eintretende Luft in Richtung auf das Sandeinlaufrohr geleitet wird.The air passage openings arranged in the flange 18 of the air distribution basket are designed as nozzles 21 arranged at a distance from one another. The intermediate plate extends to the outer edge of the respective nozzle 21 and forms an inclined surface 22 directed towards the sand inlet pipe 15, so that the air entering through the nozzles 21 is directed towards the sand inlet pipe.
Die in dem Ringabschnitt 17 des Luftverteilkorbes 16 angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen sind als axial zwischen Stegen 26 verlaufende Schlitze 25 ausgebildet, wobei zur Stützung der Stege 26 über die axiale Höhe des Ringabschnitts 17 verteilt Zwischenringe 27 angeordnet sind. Die Form der Schlitze 25 ist Figur 2 im einzelnen zu entnehmen.The air passage openings arranged in the ring section 17 of the air distribution basket 16 are designed as slots 25 running axially between webs 26, with intermediate rings 27 being arranged distributed over the axial height of the ring section 17 to support the webs 26. The shape of the slots 25 can be seen in detail in Figure 2.
Die Schlitze weisen einen sich über die mit etwa 5 mm anzusetzende Wandstärke des Ringabschnitts 17 stetig verengenden Querschnitt auf, indem die in Umfangsrichtung des Ringabschnittes 17 bestimmte Breite der Schlitze 25 auf der Außenseite 28 des Ringabschnitts 17 größer bemessenThe slots have a cross-section that narrows steadily over the wall thickness of the ring section 17, which is to be assumed to be approximately 5 mm, in that the width of the slots 25 determined in the circumferential direction of the ring section 17 on the outside 28 of the ring section 17 is dimensioned larger.
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ist, beispielsweise 1,5 mm beträgt, als auf der Innenseite 29 des Ringabschnitts 17, wo die Breite beispielsweise nur 0,2 mm beträgt. Demgegenüber weisen die zwischen den Schlitzen 25 angeordneten Stege 26 eine umgekehrte Querschnittsgestaltung auf, indem die Stege 26 auf der Außenseite 28 des Ringabschnitts 17 eine entsprechend kleine Breite von beispielsweise 0,2 mm aufweisen und sich zur Innenseite 29 des Ringabschnitts 17 hin auf die Breite von beispielsweise 1,5 mm vergrößern. Da bei der Beaufschlagung des Schießsystems mit gespannter Luft die Außenseite 28 des Luftverteilkorbes 16 angeströmt wird, ergibt sich aufgrund der vorbeschriebenen Zuordnung der auf der Außenseite 28 herrschenden Breitenverhältnisse von Schlitzen 25 bzw. Stegen 26 eine entsprechend große freie Anströmfläche.is, for example, 1.5 mm, than on the inner side 29 of the ring section 17, where the width is, for example, only 0.2 mm. In contrast, the webs 26 arranged between the slots 25 have an inverted cross-sectional design, in that the webs 26 on the outer side 28 of the ring section 17 have a correspondingly small width of, for example, 0.2 mm and increase towards the inner side 29 of the ring section 17 to a width of, for example, 1.5 mm. Since the outer side 28 of the air distribution basket 16 is flown against when the shooting system is subjected to pressurized air, a correspondingly large free flow area results due to the above-described assignment of the width ratios of the slots 25 and webs 26 prevailing on the outer side 28.
Wie den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, ist der an die Haubenwandung der Haube 13 angeschlossene Lufteinlaßstutzen 31 in einer radialen Anordnung zum Ringabschnitt 17 des Luftverteilkorbes 16 ausgerichtet, wobei der Lufteinlaßstutzen 31 eine sich von dem an seinem freien Ende vorgesehenen Lufteintritt 32 zur Wandung der Haube 13 konisch erweiternde Form aufweist, wobei die Breite des in der Haubenwandung ausgebildeten Lufteinlasses etwas größer ausgelegt ist als der Durchmesser des Luftverteilkorbes 16. Somit ist sichergestellt, daß die in den Lufteintritt 32 des Lufteinlaßstutzens 31 eingelassene Luft den Luftverteilkorb 16 in dessen vollem Querschnitt anströmt.As can be seen from Figures 3 and 4, the air inlet nozzle 31 connected to the hood wall of the hood 13 is aligned in a radial arrangement to the ring section 17 of the air distribution basket 16, the air inlet nozzle 31 having a shape that widens conically from the air inlet 32 provided at its free end to the wall of the hood 13, the width of the air inlet formed in the hood wall being designed to be slightly larger than the diameter of the air distribution basket 16. This ensures that the air admitted into the air inlet 32 of the air inlet nozzle 31 flows onto the air distribution basket 16 in its full cross-section.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigenThe features of the subject matter of this document disclosed in the above description, the claims and the drawing can be used individually or in any
Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.Combinations with each other may be essential for the realization of the invention in its various embodiments.
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