Verfahren zum Regenerieren von körnigem Material und Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens. In Giessereien und ähnlichen Betrieben, welche körniges Material, z. B. Sand für Guss formen und -kerne, verwenden, besteht solcher Sand gewöhnlich aus mit Ton vermengtem Kies, der mit aus C)1 oder Zerealien enthaltenden Bindemitteln vermischt ist und einen hinrei chenden Feuchtigkeitsgehalt aufweist., um die Wirksamkeit des Bindemittels zu entwickeln und den Sand formbar zu gestalten.
Nachdem der Sand für die Herstellung von Gussformen, Kernen und dergleichen verwendet wurde, wird er unbrauchbar und ist nicht mehr ver wendungsfähig und zufolge der Hitze, welcher der Sand ausgesetzt wird, wird er mit un- verbranntem Bindematerial und Kohlenstoff in solchem Ausmasse überzogen, dass der artiger Sand weggeworfen werden muss. Die ser Umstand verursacht einen beachtlichen Abfall und erfordert zusätzliche Kosten für den Einkauf von neuem, reinem Sand. Es ist daher in höchstem Masse wünschbar, den ur sprünglichen Sand in einen wirksam gereinig ten Zustand zurückzugewinnen, um ihn dann für die neuerliche Verwendung wieder zu kon ditionieren.
Die vorliegende Erfindung umfasst nun ein Verfahren zum Regenerieren von körnigem Material, insbesondere verbrauchtem Giesserei sand, das sich dadurch kennzeichnet, dass das Material durchpflügt und gleichzeitig umge wälzt wird, eine Flamme tangential zu der das Material seitlich begrenzenden Wand gegen das sich umwälzende Material gerichtet, und Sekundärluft dem letzteren zugeführt wird zum Unterhalt der Verbrennung und Weg brennen der Fremdkörper von den Körnern des Materials, während diese Körner durch das Pflügen blossgelegt werden.
Die Erfindung umfasst auch eine zur Aus übung dieses Verfahrens dienende Einrich tung, die sich kennzeichnet durch eine wenig stens annähernd geschlossene Kammer mit einem Boden zum Aufnehmen des zu regene rierenden Materials, in der Kammer über dem Boden angebrachte und in das auf letzterem befindliche Material hineinragende, dem Pflü gen dienende Umwä,lzschaufeln Mittel zum Richten einer Flamme auf das auf dem Boden befindliche Material, und durch Mittel zum Rotieren des Bodens relativ zu den Umwälz- schaufeln zwecks Hin- und Herbewegens des Materials und fortschreitenden Blosslegens der Körner desselben gegenüber der Flamme, um Fremdkörper von den Körnern wegzubrennen.
Im folgenden sei das Verfahren gemäss der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeich nung, die im Ausführungsbeispiel der Ein- riehtung zur Durchführung des Verfahrens darstellt, beispielsweise erläutert.
Auf dieser Zeichnung ist Fig. 1 eine Seitenansicht eines Sandregene- rierungsapparates, teilweise im Schnitt und mit innern Teilen in punktierten Linien, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Appa rat in kleinerem Massstab, Fig. 3 ein teilweiser, senkrechter Schnitt, in grösserem Massstabe, von dem obern Teil des Apparates gemäss Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 ein waagrechter Schnitt des Appa rates gemäss Linie IV-IV in Fig. 1, in grö sserem Massstab,
Fig. 5 ein Teilschnitt (in grösserem Mass stab) des untern Teils des Apparatgehäuses und des sich drehenden Trägertisches, wobei gewisse Teile nicht gezeichnet sind, und zeigt die Antriebsmittel des Tisches im Aufriss, Fig. 6 ein Teilschnitt, in grösserem Mass stab,
der Umwälzmittel gemäss Linie VI-VI in Fig. 4 mit den Umwälzorganen im Aufriss und zum Teil weggebrochen und Fig. 7 ein senkrechter Teilschnitt einer Einzelheit gemäss der Linie VII-VII in Fig. 6 mit dem grösseren Teil der Umwälz- organe im Aufriss.
Das vollständige Regenerieren von ver brauchtem oder inertem, körnigem Material., wie z. B. gebundener Giessereisand und der gleichen, erfolgt durch eine Einrichtung des in Fig. 1 gezeigten Typus.
Diese Einrichtung ist für die chargenweise Behandlung von Ma terial bestimmt, wodurch es möglich wird, eine Charge von verbrauchtem Material in einer begrenzten Zone der Verbrennungskammer auf einen sich drehenden Tisch aufzubringen, welcher das Material auf einem kreisförmigen Weg in den Wirkungsbereich eines Satzes von ortsfesten und einstellbaren Umwälzmitteln bringt, welche auf Luftzufuhrmitteln befestigt sind und mit diesen in Verbindung stehen, welch letztere Luft an gegenüberliegenden Seiten der Umwälzmittel in das Material strö men lassen, während das Material gemischt, umgewälzt und in den Bereich der Flammen- wirbel hineingedreht wird,
wobei die Körner des Materials einer Verbrennungs- und Oxy dationsbehandlung in Gegenwart von sekun därer Hilfsluft aus den Umwälzmitteln -unter zogen werden, um das Material vollständig zu reinigen und gleichzeitig den Schmutz, Staub, heisse Gase und dergleichen zu entfernen, wo durch eine gereinigte Charge von heissem Ma- terial, bereit zur Entnahme und Wiederver wendung, zur Verfügung steht.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt die Ein richtung einen Grund- oder Basisrahmen 1, welcher aus Profileisen oder dergleichen her gestellt und für eine feste Verbindung mit dem Boden eingerichtet ist. Fest verbunden mit dem Rahmen 1 ist eine Anzahl von auf ragenden Pfosten oder Füssen 2, an denen das untere Ende eines zylindrischen Herd- oder Ofengehäuses oder -behälters 3 ange bracht ist.
Das Gehäuse 3 besteht aus Metall oder einem andern geeigneten Material und bildet eine Schaltung rund um das Isolier- futter 4, welches aus Blöcken aus einem ge eigneten Isoliermaterial hergestellt ist. Ein Futter 5 liegt an der Innenseite des Isolier- futters 4 an und ist vorzugsweise aus hitze beständigem Material, wie z. B. Feuersteinen, hergestellt. Das untere Ende des Ofengehäu ses 3 (siehe Fig.5) untergreift das innere Futter und mit dem Boden des Gehäuses ist ein Kragen 6 fest verbunden, dessen Öffnung mit einer Öffnung 7 im Boden des Gehäuses 3 kommuniziert.
Der sich drehende Herdtisch weist eine Grundplatte 8 auf, an deren äusseren Kante ein im Querschnitt U-förmiger Tischrand 9 starr befestigt ist, welcher Rand mit der Grundplatte eine Kammer bildet, in welche Kammer der Gehäusekragen 6 hineinragt, wie in Fig. 5 gezeigt. Eine Bettung 10 aus körni gem Material, wie z. B. Kies, füllt diese Kam mer des Tisches aus und bildet zusammen mit dem im Ofengehäuse behandelten Material einen Isolierverschluss.
Fest verbolzt mit dem Boden des sich dre henden Tisches ist eine Nabe 11, in deren axialer Bohrung eine Antriebswelle 12 lagert, welche mittels einer Schraube 13 gesichert ist. Die Welle 12 wird mit der gewünschten, redu zierten Geschwindigkeit mit Hilfe eines Ge- schwindigkeitsredüktionsgetriebes 14 gedreht, welches auf dein Basisrahmen 1 unterhalb des Ofengehäuses angebracht ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Eine Welle 15 ragt aus dem Reduk tionsgetriebe 14 heraus und trägt an ihrem äussern Ende ein gekehltes Antriebsrad 16, an welchem ein Antriebsriemen 17 eingreift. Der Riemen 17 greift ebenfalls auf einem kleinen, gekehlten Antriebsrad 18 ein, welches auf der aus dem Antriebsmotor 20 herausragenden Motorwelle 19 verkeilt ist.
Dieser Antriebs motor 20 ist auf dem Basisrahmen 1 befestigt.
Für den Schutz des sieh drehenden Ofen tisches 8 ist ein Schild 21 rund um den untern Teil des Ofengehäuses 3 vorgesehen, welcher sich abwärts rund um den Ofentisch erstreckt, wie in Fig. 1 gezeigt.
Fest verbunden mit dem obern Ende des zylindrischen Ofengehäuses 3 ist ein Deckel, bestehend aus einem im Querschnitt U-förmi- gen Metallring 22 (Fig.3), welcher einen obern Ring 23 aus Isoliermaterial fest um schliesst und eine Auslassöffnung 24 aus der innern Verbrennungskammer des Ofens durch eine Öffnung 25 aufweist, welch letztere mit der Öffnung 2.1 verbunden ist und sich in der obern Deckplatte 26 des Ofengehäuses be findet.
Mit der Deckplatte 26 des Ofengehäuses ist ein Paar im Querschnitt U-förmige Balken 27 fest verbunden, zwischen welchen ein Turm gehäuse 28 fest verankert ist, welches die Öffnungen 2.1 Lind 25 überdeckt und eine Aus lasskammer 29 aufweist, welche wiederum in Verbindung mit dem Auslassrohr oder -kammer 30 steht, durch welche Staub, Schmutz, heisse Gase und andere Verbrennungsprodukte aus der Ofenkammer durch die Öffnungen 24 und 25 und die Kammern 29 und 30 und eventuell durch einen Abzugkamin oder Schornstein 31 entweichen können, dessen unteres Ende mit dem Deckel des Turmgehäuses 28 verbun den ist.
In das Turmgehäuse 28 ist ein Materialein- fülltrichter 32 eingebaut, dessen Einfüllöff- nung durch eine Öffnung der Deckplatte des Turmgehäuses 28 herausragt, wodurch das Eintragen einer Charge von verbrauchtem, körnigem Material, wie z. B. Giessereisand, in den Trichter 32 ermöglicht und dieses abwärts in einen verjüngten, zylindrischen Hals 33 bewegt wird. Das untere Ende dieses Trich- terhalses 33 weist einen Flansch auf, mit wel chem ein mit Flansch versehener Rohrstutzen 34 fest verbolzt ist.
Das untere Ende dieses Rohrstutzens 34 weist einen Ventil- oder Klap- pensitz 35 auf, um ein Steuerventil oder eine Steuerklappe 36 im normalen Zustande als Verschluss gegen diesen Sitz drücken zu lassen, wodurch eine Materialcharge in dem Trichter gehalten wird, bis diese Materialcharge wunschgemäss in die Regenerierungskammer des Ofens eingeführt wird.
Die obere Seite der Steuerklappe 36 weist eine axiale Nabe 37 auf, welche durch eine Anzahl von radial angeordneten, geneigten Stützbalken 38 verstärkt ist. Mit der Nabe 37 fest verbunden ist das untere Ende einer die Klappe betätigenden Stange 39, deren oberes Ende als flache, offene Zunge 40 aus gebildet ist, welche drehbar durch einen Bol-, zen 41 mit dem untern Ende der Glieder 42, die von der Zunge 40 durch ein Paar Unter lagsscheiben getrennt sind, verbunden ist. Das obere Ende der Glieder 42 ist drehbar mit tels eines Bolzens 43 mit dem obern Ende eines Klappenöffnungshebels 44 verbunden.
Das obere Ende des Hebels 44 ist von den obern Enden der Glieder 42 durch Unterlags- scheiben getrennt. Der Klappenöffnungshebel 44 ist in der itlitte zwischen seinen beiden Enden auf einem Bolzen 45 abgestützt. Der Stützbolzen 45 ist an einem Paar Laschen oder Tragklammern 46 gelagert, welche sich im Abstand voneinander an gegenüberliegen den Seiten des Hebels 44 befinden und an der Deckplatte 26 des Turmgehäuses z. B. ange schweisst sind.
Das andere Ende des Hebels 44 weist eine Öffnung auf, in der das obere Ende einer Zugstange 47 für die Klappenbetätigung ein- F gehakt ist. Das untere Ende der Zugstange 47 ist als Handgriff 48 (Fig. 1.) ausgebildet, um durch eine bequeme Bedienung des Hebels 44 die Öffnung der Klappe 36 zu bewerkstel ligen, um. eine Materialcharge in die Behand lungskammer des Ofens einfallen zu lassen.
Der Hebel 44 kann auch in die in Fig. 1 ge zeigte Stellung bewegt werden, um die Einlass klappe in die Schliessstellung an den Sitz 35 am untern Ende des Rohrstutzens 34 zu drük- < . ken. Die Materialcharge, die aus dem Mess- trichter 32 entleert wird, geht durch das Rohr 34, sobald die Klappe 35 geöffnet ist, und fällt auf den sich drehenden Tisch und bleibt auf dem Bett 10 aus körnigem Material lie gen, um mit diesem zusammen zwischen dem Gehäusekragen 6 und dem sich drehenden Ofentisch einen selbstwirkenden Verschluss zu bilden.
Die Materialcharge wird derart auf den sich drehenden Tisch fallen gelassen, dass es, sobald der Tisch für die Materialbehand lung gedreht wird, auf einem kreisförmigen Weg in den Wirkungsbereich der zusammen wirkenden Umwälz- und Luftzufuhrmittelein- heit innerhalb der Behandlungskammer des Ofengehäuses gebracht wird.
Die Luftzufuhr- und die Umwälzmittelein- heit sind innerhalb der Ofenbehandlungskam- mer einander gegenüber liegend angebracht und weisen eine die Luft verteilende und die Umwälzmittel tragende Röhre 49 auf, welche die Futterwände des Ofens und das äussere Ofengehäuse 3 an einander diametral gegen überliegenden Stellen durchsetzt. Eines der herausragenden Enden der Röhre 49 ist mit dem Verschluss 50 verschlossen.
Das andere herausragende Ende der Röhre 49 ist fest mit einem Sekundärluftrohr 51 verbinden, des sen zweites Ende mit einer Luftpumpe 52, die auf dem Grundrahmen 1 angebracht ist, ge kuppelt ist. Diese Luftpumpe oder das Ge bläse . 52 wird durch einen Motor 53 ange trieben.
Die Luftzufuhrröhre 49 dient dem doppel ten Zweck, sowohl Luft aus dem Gebläse oder der Pumpe 52 heranzuschaffen und gleich zeitig eine Vielzahl von Umwälzmitteln zu tra gen. Die Umwälzmittel bestehen aus zwei Gruppen, die sich innerhalb der Brennkam- mer des Ofens befinden und auf beiden Seiten vom Mittelpunkt der Brennkammer auf dia gonal gegenüberliegenden Seiten der Röhre 49 angebracht sind,
wie in Fig. 4 -gezeigt. Jede Gruppe der Umwälzmittel umfasst vier Ein heiten. Die Luftzufuhrröhre weist auf ihrer Grund- und Oberfläche, auf einer Geraden liegend, Öffnungen auf, wobei die obern und untern Öffnungen miteinander verbunden sind. Jede Umwälzeinheit weist eine Hohlwelle 54 mit einer Anzahl von Luftführungen oder -öffnungen 55 auf, welche mit dem Innern der Röhre 49 in Verbindung stehen, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt.
Jede dieser Hohl wellen 54 geht quer durch die Röhre 49 und durch die Lagerfutter 56, die in den Rohröff nungen angebracht sind. An dem untern, her ausragenden Ende jeder Hohlwelle 54 und unterhalb des untern Lagerfutters 56 ist ein Halter 57 für das Umwälzmittel verbolzt, wel cher seiner Länge nach eine Nute und in sei nem Boden einen Schlitz 58 aufweist. Glei tend gelagert in jedem der mit einer Nut ver- sehenen Halter 57 für das Umwälzmittel ist der Kopf 59 einer Umwälzschaufel 60.
Der Kopf 59 der Umwälzschaufel weist eine Öff nung 61 auf, welche mit dem untern Ende der Hohlwelle 54 in Verbindung steht, und diese Öffnung 61 besitzt zwei entgegengesetzt lie gende Auslassöffnungen 62, durch die von der Röhre 49 durch die Hohlwelle 54 und die Öffnungen 61 im Kopf der Umwälzschaufel kommende Luftströme entlang und abwärts der gegenüberliegenden Flächen der Umwälz- schaufel 60 strömen, um die Umwälzschaufel zu kühlen und einen Sekundärluftstrom durch das Material strömen zu lassen,
während die ses in der Verbrennungskammer und Umwälz- kammer des Ofens oder Herdes behandelt wird.
Das obere Ende einer jeden Hohlwelle 54 ragt über das obere Lagerfutter 56 hinaus und ist derart eingerichtet, dass es mit dem an geschweissten Kragen 63 einer Verstellvor- richtim.g 64 für die Umwälzschaufel verbolzt ist. Das obere Ende einer jeden Hohlwelle 54 des Umwälzmittels ist auf diese Weise durch die Verstellvorrichtung 64 verschlossen, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt.
Vier Umwälzeinheiten bilden eine feste Gruppe und sind durch eine Verbindungs stange 65 miteinander verbunden. Bolzen 66 verbinden die Verstellvorrichtung 69 der orts festen Gruppe von Umwälzmitteln mit der Stange 65.
Die zweite Gruppe von Umwälzmitteln ist verstellbar und mit Bolzen 66 an einer ver- schiebbaren Verbindungsstange 67 befestigt., an deren Mitte ein abwärtsgerichteter Arm 68 fest angebracht ist. Der Arm. 68 bildet einen zusammenhängenden Bestandteil einer abge winkelten Umwälzmittel-Verstellstange 69, welche nach aussen durch ein Loch der Ofen wandungen ragt. Das äussere Ende der Um wälzmittel-Verstellstange 69 ist mit einem Handgriff 70 versehen, welcher verbolzt ist und mit einer Seite in eine Feststellplatte 71 eingreift.
Diese Feststellplatte 71 ragt derart abwärts, dass sie mit ihrer untern Kante 7wi- sehen die Zähne eines U-förmigen, gezahnten Gestelles 72 eingreift, um die verstellbaren Umwälzschaufeln 60 in der verstellbaren Gruppe in einer bestimmten Stellung festzu halten. Ihn die Umwälzmittel zu verstellen, wird der Handgriff leicht gehoben und die Feststellplatte verschoben, um die Verbin dungsstange 67 und zu gleicher Zeit die mit dieser verbundenen Umwälzschaufeln 60 zu bewegen.
Wenn die gewünschte Einstellung der Umwälzmittel erreicht ist, wird die Fest stellplatte 71. zwischen die Zähne der Zahn stange 72 eingerüekt, um die verstellten Um wälzmittel in ihrer Stellung zu fixieren.
Die zwei Gruppen von Umwälzmitteln sind derart, angeordnet, dass die eine Gruppe fest ist, während die andere Gruppe mit Bezug auf den ortsfesten Satz zum Verstellen ein gerichtet. ist., damit das von dem sich dre henden Ofentisch getragene Material gegen die Mitte des Ofens durch die eine Gruppe von Urnwälzmitteln geschoben wird, während die andere Gruppe von Umwälzmitteln das Material nach aussen gegen den Rand des Tisches hin verteilt. Das Kissen oder Bett 10 aus Kies, welches in die Kammer des Tisches eingefüllt ist, dient sowohl als Isolation als auch als Verschluss zwischen dem stationären Ofenkragen 6 und dem sich drehenden Boden oder Tisch B.
Der aus der Röhre 49 durch die Vertei lungsschlitze 62 der Umwälzschaufeln ausströ mende Luftstrom ist gegen die einander ge genüberliegenden Flächen der Schaufeln ge richtet und dient als Kühlmittel für dieselben. Dieser ans den Umwälzschaufeln kommende ekundgrItiftstrom dient auch als Hilfe für S<B>1</B> die vollständige Verbrennung der Kohlenstoff und andere Fremdkörper aufweisenden Über züge der Sandkörner, welche im Ofen behan delt werden.
Der Herd oder Ofen ist mit zwei mit Bren nern ausgestatteten Feuerstellen, die sich im Herd befinden, versehen. Die genannten Feuerstellen sind im. wesentlichen parallel in gegenläufiger Richtung an gegenüberliegenden Seiten der L:mwälzmittel eingerichtet, wie in Fig. 4 gezeigt. Die zwei Feuerstellen stehen mit dem Innenraum des Ofens in Verbindung Lind ragen nach aussen durch die Ofenwan dungen in tangentialer Richtung in bezug auf die Umwälzzone des Ofens. Jede der Feuerstelleneinheiten weist ein Grxehäuse 73 aus Metall auf und ist in fester Verbindung mit dem Ofengehäuse 3.
Das Feuerstellengehäuse 73 ist mit einem Isolier futter 74, hergestellt aus Blöcken oder Steinen eines beliebigen Isoliermaterials, ausgekleidet. Das innere Ende der Federkammern 75 ist. gegen die Behandlungskammer hin offen. Das äussere, verschlossene Ende des Feuerstellen gehäuses 73 weist ausserdem innerhalb des Futters 74 eine ans Feuerstein bestehende Bettung 76 auf, hergestellt aus porösem Ma terial, die derart bemessen ist, dass sie eine Flammen werfende Düse 77 aufnehmen kann, welche einen Teil eines Ölbrenners 78 dar stellt.
Jeder der Ölbrenner ist mit einer Öl- zufuhrleitung 79, welche mit einer geeigneten Ölversorgungsquelle in Verbindung steht, ver sehen und weist eine Primärluft-Zufuhrlei- tung 80 für die Beimisehung von Primärluft zum Öl auf, um den nötigen.
Brennstoff zu bereiten, wodurch Heizflammen erzeugt wer den, welche von den Feuerstellen in die Misch- und Behandlungskammer zur Erzeu gung der notwendigen hohen Temperaturen gerichtet werden, um die mit Öl und andern Kohlenstoffen gebundenen Materialien und Fremdkörper von den sandigen Körnern abzu brennen, während die Materialcharge voll ständig umgewälzt und von einer Sekundär luftquelle belüftet wird.
Durch die Schaffung von zwei Brenner und Feuerstelleneinheiten in dem Ofen und die gezeichnete Anordnung derselben werden die Verbrennungsflammen in das Innere des Ofens in einander entgegengesetzten Richtun gen derart gerichtet, dass eine wirbelnde Ein wirkung der Flammen auf das Material er zeugt wird, während dieses umgewälzt und gedreht wird,
iun die Körner des Materials durch die Umwälz- und Oxydationsbehand lungen in Gegenwart einer Sekundärbelüf- tung, die durch die Umwälzmittel bewirkt wird, vollständig zu reinigen. Da die Brenner von üblicher Konstruktion sind, erübrigt sich eine nähere Beschreibung derselben.
Für die Kontrolle des Innern des Herdes oder Ofens und für dessen manuelle Auffül- lung ist auf der einen Seite des Ofengehäuses ein Schauloch vorgesehen, welches mittels einer an einer Angel schwenkbar angebrachten Türe 81 verschlossen imd mittels eines Handgriffes 82 bewegbar ist.
In der Wand des Behand lungsofens, der Schautüre 81 gegenüberlie gend, ist eine Entladeöffnung 83 ausgebildet, an welcher an einem Drehzapfen zwischen deren Seiten eine Entladetür 84 angebracht ist, welche in der Verschlussstellimg schief durch die genannte Öffnung 83 ragt, um zwischen der Innenfläche der Ofenwandung und deren äussern Hülle einen Verschluss zii bilden, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Entladetür 84 weist einen Handgriff 85 auf.
Die eine Seite eines Entladetrichters 86 ist unterhalb der Entlade tür 84 fest mit dem Ofengehäuse 3 verbunden.
Wenn verbrauchter und inerter, mit Öl ge bundener Sand regeneriert werden soll, er fordert derartiger Sand vorerst eine vorgän- gige Behandlung zum Entfernen von metalli schen Rückständen und zum Brechen von Klumpen. Hierauf wird der mit Öl gebundene Sand in abgemessenen Chargen mittels eines Becherwerkes oder dergleichen eingefüllt, wo bei die abgemessene Charge von verbrauchtem Giessereisand in den Einfülltrichter 32 fallen gelassen wird und auf der geschlossenen Steuerklappe 36 liegen bleibt.
Die Charge von gebrauchtem Giessereisand, welcher in dem Aufnahmetrichter 32 liegt, wird aus dem ge- nannten Trichter in die Behandlungskammer des Herdes eingefüllt, indem die Zugstange 47 mittels des Handgriffes 44 aufwärts geschoben wird, um die Materialsteuerklappe 36 zu öff nen, wodurch die Materialcharge durch das Trichterrohr 34 in die Behandlungskammer des Ofens fällt. Die Materialcharge fällt auf das Isolierbett 10 aus Kies oder dergleichen, welches von dem Ofentisch getragen wird und ein Isoliermedium darstellt und zugleich als Verschluss zwischen dem Tisch und dem Ofen gehäuse dient.
Wenn eine Materialcharge im Ofen einge tragen ist, so ist sowohl die Türe 81 des Schau loches als auch die Entladetür geschlossen. Durch das Anlassen des Antriebsmotors 20 wird der Ofentisch mittels des Reduktions getriebes 14 gedreht, so dass das auf dem Tisch liegende Material im stationären Ofen gehäuse auf einem kreisförmigen Weg in den Wirkungsbereich der ortsfesten und einstell baren Umwälzmittelgruppen 60 gebracht wird. Durch die Ölbrennerwerden an einander gegen überliegenden Stellen Flammen in die Behand lungskammer des Ofens derart gerichtet, dass sie in einem Wirbel auf die Sand partikel einwirken,
während der genannte Sand durch die Umwälzsehaufeln bewegt und umgewälzt wird. Die Materialcharge wird so in einer abgegrenzten Zone hohen Tempera turen unterworfen in Gegenwart von Sekun därluftströmen, welche an gegenüberliegenden Seiten der Köpfe einer jeden Umwälzschaufel ausströmen.
Die von den Umwälzschaufeln kommenden Sekundärluftströme dienen nicht nur zur Belüftung des Materials während der Umwälzung und der Einwirkung der hohen Temperaturen, sondern auch als zusätzliche Sauerstoffquelle während der Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung, so dass die Über züge von dem mit Öl gebundenem Material und die Fremdkörper von den Sandkörnern abgebrannt werden, um diese in einem voll ständig gereinigten und heissen Zustande, bereit zur Entnahme, zu erhalten.
Während der Behandlung einer Sand charge werden die heissen Gase, der Schmutz, Staub und die Asche der gebrochenen Binde- mittel durch die Turmkammer 29 und 30 und den Abzugskamin 31 abgesaugt, wobei das obere Ende dieses Kamins aus dem Gebäude oder Raum, in welchem die Einrichtung für die Sandregenerierung aufgestellt ist, heraus führt oder dieser Kamin mit einem Staub und Schmutzsammler oder dergleichen verbun den ist. Für den Fall, dass es notwendig wird, den Zustand der Umwälzmittel zu prüfen oder das Innere des Ofens zu reinigen, kann die Türe 81 des Schauloches geöffnet werden, um den Zutritt zum Innern des Ofens zu ermöglichen.
Nachdem eine Materialcharge durch die Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung sowie die gleichzeitige Umwälz- und Belüf tungsbehandlung vollständig gereinigt wurde, werden die Brenner gelöscht und, während der Tisch weiter dreht, die Entladetür 84 ge öffnet, um das Material durch die Entlade öffnung 83 in den Entleerungstrichter 86 zu entleeren, aus welchem das so erhaltene, ge reinigte, heisse, körnige Material entfernt und anschliessend gekühlt wird.
Das regenerierte Material kann nun einer Einheit für das Re- konditionieren zugeführt werden, in welcher die gereinigte Charge mit den gewünschten Mengen Wasser wieder angemacht und mit den gewählten Bindemitteln gemischt wird, um das Material so zuzubereiten, dass es wie der für die Herstellung von Gussformen, -kernen und dergleichen verwendet werden kann.
Es ist klar, dass die beschriebene Einrich tung und das beschriebene Verfahren, mit. welchem das Regenerieren von verbrauchtem, körnigem Material durchgeführt wird, für das Regenerieren von mit Ton gebundenen, kör nigen Materialien, welche bereits einer Wasch-, Misch- und Erwärmungsbehandlung unter zogen wurden, in einer für diesen Zweck ge eigneten Anlage, verwendet wird. Natürlich muss eine Materialcharge nach der Nassbehand- lung einer weiteren Reinigung mittels einer Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung in dem Ofen unterzogen werden, wobei das Ma terial. vorzugsweise erst entschlammt und nicht zu kalt oder zu nass sein sollte, wenn es in den Ofen für die weitere Behandlung ein getragen wird.
Die verschiedenen Arbeitsvorgänge in der Regenerierung von verbrauchtem, körnigem Material mit Hilfe der beschriebenen Ein richtung können durch eine Bedienungsperson in getrennten und voneinander unabhängigen Zeitabständen durch die Betätigung des Ein füllrostes, durch Einstellung der veränder lichen Umwälzmittel, durch Anlaufenlassen und Anhalten des Drehtisches, durch Anzün den und Löschen der Ölbrenner in den Feuer stellen und durch .die Öffnun- der Entlade- tür nach Vollendung der Regenerierung des Sandes in dem begrenzten, erhitzten Bereiche des Ofens vollzogen werden.
Process for regenerating granular material and equipment for practicing this process. In foundries and similar businesses which use granular material, e.g. B. sand for casting molds and cores, such sand usually consists of clay mixed with gravel, which is mixed with binders from C) 1 or cereals and has a sufficient moisture content. To develop the effectiveness of the binder and to make the sand malleable.
After the sand has been used to make molds, cores and the like, it becomes unusable and can no longer be used and, due to the heat to which the sand is exposed, it is coated with unburned binding material and carbon to such an extent that the like sand has to be thrown away. This fact causes considerable waste and requires additional costs for the purchase of new, clean sand. It is therefore highly desirable to recover the original sand in an effectively cleaned state in order to then condition it again for reuse.
The present invention now comprises a method for regenerating granular material, in particular used foundry sand, which is characterized in that the material is plowed through and at the same time rolled over, a flame tangential to the wall laterally delimiting the material directed against the material being circulated, and secondary air is supplied to the latter to maintain the combustion and burn away the foreign matter from the grains of the material while these grains are exposed by plowing.
The invention also includes a device serving to practice this method, which is characterized by a little least approximately closed chamber with a base for receiving the material to be regenerated, mounted in the chamber above the base and protruding into the material located on the latter plowing plowing means for directing a flame at the material on the ground, and means for rotating the ground relative to the paddles to move the material back and forth and progressively expose the grains thereof to the flame to burn foreign objects off the grains.
In the following, the method according to the invention will be explained, for example, with reference to the accompanying drawing, which represents the embodiment of the device for performing the method.
In this drawing, Fig. 1 is a side view of a sand regeneration apparatus, partly in section and with internal parts in dotted lines, Fig. 2 is a plan view of the apparatus on a smaller scale, Fig. 3 is a partial, vertical section, on a larger scale , of the upper part of the apparatus according to line III-III in Fig. 2, Fig. 4 is a horizontal section of the apparatus according to line IV-IV in Fig. 1, on a larger scale,
Fig. 5 is a partial section (on a larger scale) of the lower part of the apparatus housing and the rotating support table, with certain parts not shown, and shows the drive means of the table in elevation, Fig. 6 is a partial section, on a larger scale,
the circulating means according to line VI-VI in FIG. 4 with the circulating elements in elevation and partially broken away, and FIG. 7 is a vertical partial section of a detail along line VII-VII in FIG. 6 with the greater part of the circulating elements in elevation.
The complete regeneration of ver consumed or inert, granular material. Such. B. bound foundry sand and the like, is carried out by a device of the type shown in FIG.
This device is intended for the batch treatment of Ma material, which makes it possible to apply a batch of spent material in a limited area of the combustion chamber on a rotating table, which the material in a circular path in the range of a set of fixed and brings adjustable circulation means, which are attached to air supply means and are in connection with these, which latter air can flow into the material on opposite sides of the circulation means while the material is mixed, circulated and rotated into the area of the flame vortex,
the grains of the material of a combustion and oxidation treatment in the presence of secondary auxiliary air from the circulating means are pulled to completely clean the material and at the same time remove the dirt, dust, hot gases and the like, where by a cleaned batch of hot material, ready for removal and reuse, is available.
As shown in Fig. 1, the device has a base or base frame 1, which is made of profile iron or the like and is set up for a fixed connection with the ground. Fixed to the frame 1 is a number of protruding posts or feet 2, on which the lower end of a cylindrical stove or oven housing or container 3 is attached.
The housing 3 is made of metal or some other suitable material and forms a circuit around the insulating chuck 4, which is made from blocks of a suitable insulating material. A lining 5 rests on the inside of the insulating lining 4 and is preferably made of heat-resistant material, such as B. flint produced. The lower end of the Ofengehäu ses 3 (see FIG. 5) engages under the inner lining and a collar 6 is firmly connected to the bottom of the housing, the opening of which communicates with an opening 7 in the bottom of the housing 3.
The rotating stove table has a base plate 8, on the outer edge of which a table edge 9 with a U-shaped cross section is rigidly attached, which edge forms a chamber with the base plate, into which chamber the housing collar 6 protrudes, as shown in FIG. A bed 10 made of körni gem material, such as. B. gravel, this Kam mer of the table fills and forms an insulating seal together with the material treated in the furnace housing.
Firmly bolted to the bottom of the rotating table is a hub 11, in the axial bore of which a drive shaft 12 which is secured by means of a screw 13 is supported. The shaft 12 is rotated at the desired, reduced speed with the aid of a speed reduction gear 14 which is attached to the base frame 1 below the furnace housing, as shown in FIG. A shaft 15 protrudes from the reduc tion gear 14 and carries at its outer end a grooved drive wheel 16 on which a drive belt 17 engages. The belt 17 likewise engages on a small, grooved drive wheel 18 which is wedged on the motor shaft 19 protruding from the drive motor 20.
This drive motor 20 is mounted on the base frame 1.
To protect the rotating furnace table 8, a shield 21 is provided around the lower part of the furnace housing 3 which extends downwardly around the furnace table, as shown in FIG.
Firmly connected to the upper end of the cylindrical furnace housing 3 is a cover consisting of a metal ring 22 (FIG. 3) with a U-shaped cross section, which tightly encloses an upper ring 23 made of insulating material and an outlet opening 24 from the internal combustion chamber of the furnace has through an opening 25, which latter is connected to the opening 2.1 and is located in the upper cover plate 26 of the furnace housing be.
With the cover plate 26 of the furnace housing a pair of cross-sectionally U-shaped bars 27 is firmly connected, between which a tower housing 28 is firmly anchored, which covers the openings 2.1 and 25 and has an outlet chamber 29, which in turn is in connection with the outlet pipe or chamber 30, through which dust, dirt, hot gases and other combustion products can escape from the furnace chamber through the openings 24 and 25 and the chambers 29 and 30 and possibly through a chimney or chimney 31, the lower end of which with the lid of the Tower housing 28 is the verbun.
A material filling funnel 32 is built into the tower housing 28, the filling opening of which protrudes through an opening in the cover plate of the tower housing 28, whereby a batch of used, granular material, such as B. foundry sand, in the funnel 32 and this is moved downward into a tapered, cylindrical neck 33. The lower end of this funnel neck 33 has a flange to which a pipe socket 34 provided with a flange is firmly bolted.
The lower end of this pipe socket 34 has a valve or flap seat 35 to let a control valve or a control flap 36 in the normal state press as a closure against this seat, whereby a material charge is held in the funnel until this material charge in the regeneration chamber of the furnace is introduced.
The upper side of the control flap 36 has an axial hub 37 which is reinforced by a number of radially arranged, inclined support beams 38. With the hub 37 fixedly connected to the lower end of a flap actuating rod 39, the upper end of which is formed as a flat, open tongue 40, which is rotatable by a bolt, zen 41 with the lower end of the links 42, which of the Tongue 40 separated by a pair of washers is connected. The upper end of the links 42 is rotatably connected by means of a bolt 43 to the upper end of a flap opening lever 44.
The upper end of the lever 44 is separated from the upper ends of the links 42 by washers. The flap opening lever 44 is supported in the middle between its two ends on a bolt 45. The support bolt 45 is mounted on a pair of tabs or support brackets 46 which are located at a distance from each other on opposite sides of the lever 44 and on the cover plate 26 of the tower housing z. B. are welded.
The other end of the lever 44 has an opening into which the upper end of a pull rod 47 for the flap actuation is hooked. The lower end of the pull rod 47 is designed as a handle 48 (Fig. 1.) In order to bewerkstel by a convenient operation of the lever 44 to open the flap 36 to. to let a batch of material fall into the treatment chamber of the furnace.
The lever 44 can also be moved into the position shown in FIG. 1 in order to press the inlet flap into the closed position on the seat 35 at the lower end of the pipe socket 34. ken. The batch of material emptied from the measuring funnel 32 passes through the tube 34 as soon as the flap 35 is opened and falls onto the rotating table and remains on the bed 10 of granular material to be sandwiched with it the housing collar 6 and the rotating furnace table to form a self-acting closure.
The material charge is dropped onto the rotating table in such a way that, as soon as the table is rotated for the material treatment, it is brought into the area of action of the cooperating circulation and air supply unit within the treatment chamber of the furnace housing on a circular path.
The air supply unit and the circulating means unit are mounted opposite one another within the furnace treatment chamber and have a tube 49 which distributes the air and carries the circulating means and which penetrates the lining walls of the oven and the outer oven housing 3 at diametrically opposite points. One of the protruding ends of the tube 49 is closed with the shutter 50.
The other protruding end of the tube 49 is firmly connected to a secondary air pipe 51, the second end of which is connected to an air pump 52 which is mounted on the base frame 1, GE. That air pump or blower. 52 is driven by a motor 53.
The air supply pipe 49 serves the dual purpose of bringing in air from the fan or the pump 52 and simultaneously carrying a large number of circulating means. The circulating means consist of two groups, which are located within the combustion chamber of the furnace and on both Sides from the center of the combustion chamber are mounted on diagonally opposite sides of the tube 49,
as shown in Fig. 4. Each group of the circulation means comprises four units. The air supply tube has openings on its base and surface, lying on a straight line, the upper and lower openings being connected to one another. Each circulation unit has a hollow shaft 54 with a number of air ducts or openings 55 which are in communication with the interior of the tube 49, as shown in FIGS. 6 and 7.
Each of these hollow shafts 54 goes transversely through the tube 49 and through the bearing chuck 56 which are mounted in the Rohröff openings. At the lower, protruding end of each hollow shaft 54 and below the lower bearing chuck 56, a holder 57 for the circulation means is bolted, wel cher has a groove along its length and a slot 58 in its bottom. The head 59 of a circulating blade 60 is mounted slidingly in each of the holders 57 provided with a groove for the circulating means.
The head 59 of the circulating vane has an opening 61 which is in communication with the lower end of the hollow shaft 54, and this opening 61 has two oppositely lying outlet openings 62 through which the tube 49 passes through the hollow shaft 54 and the openings 61 air currents coming in the head of the circulating vane flow along and down the opposite surfaces of the circulating vane 60 to cool the circulating vane and allow a secondary air stream to flow through the material,
while this is treated in the combustion chamber and circulation chamber of the furnace or range.
The upper end of each hollow shaft 54 protrudes beyond the upper bearing chuck 56 and is set up in such a way that it is bolted to the welded collar 63 of an adjusting device 64 for the circulating blade. The upper end of each hollow shaft 54 of the circulating means is closed in this way by the adjusting device 64, as shown in FIGS. 6 and 7.
Four circulation units form a fixed group and are connected to one another by a connecting rod 65. Bolts 66 connect the adjustment device 69 of the stationary group of circulating means to the rod 65.
The second group of circulating means is adjustable and fastened with bolts 66 to a displaceable connecting rod 67, at the center of which a downwardly directed arm 68 is firmly attached. The arm. 68 forms a coherent part of a abge angled circulation means adjusting rod 69, which protrudes outward through a hole in the furnace walls. The outer end of the Umälzmittel-adjusting rod 69 is provided with a handle 70 which is bolted and engages a locking plate 71 with one side.
This locking plate 71 protrudes downwards in such a way that it engages with its lower edge 7wi- see the teeth of a U-shaped, toothed frame 72 in order to hold the adjustable circulation blades 60 in the adjustable group in a certain position. To adjust the circulating means, the handle is lifted slightly and the locking plate is moved to move the connec tion rod 67 and at the same time the circulating blades 60 connected to this.
When the desired setting of the circulating means is achieved, the hard adjusting plate 71. between the teeth of the toothed rod 72 interposed to fix the adjusted order rolling means in their position.
The two groups of circulating means are arranged in such a way that one group is fixed, while the other group is adapted to be adjusted with respect to the fixed set. is. So that the rotating furnace table carried material is pushed towards the center of the furnace by one group of Urnwälzmittel, while the other group of circulating means distributes the material to the outside against the edge of the table. The pillow or bed 10 of gravel, which is filled into the chamber of the table, serves both as insulation and as a seal between the stationary furnace collar 6 and the rotating floor or table B.
The air flow flowing out of the tube 49 through the distribution slots 62 of the circulating blades is directed against the opposing surfaces of the blades and serves as a coolant for the same. This ekundgrItiftstrom coming to the circulating blades also serves as an aid for S <B> 1 </B> the complete combustion of the carbon and other foreign matter containing coatings of the sand grains, which are treated in the furnace.
The stove or oven is provided with two fireplaces equipped with burners, which are located in the stove. The mentioned fireplaces are in. set up essentially parallel in opposite directions on opposite sides of the L: mwälzmittel, as shown in FIG. The two hearths are connected to the interior of the furnace and protrude outward through the furnace walls in a tangential direction with respect to the circulation zone of the furnace. Each of the fireplace units has a size housing 73 made of metal and is firmly connected to the furnace housing 3.
The hearth housing 73 is lined with an insulating lining 74, made of blocks or stones of any insulating material. The inner end of the spring chambers 75 is. open towards the treatment chamber. The outer, closed end of the fireplace housing 73 also has a flint bedding 76 inside the lining 74, made of porous material, which is dimensioned such that it can accommodate a flame-throwing nozzle 77 which is part of an oil burner 78 represents.
Each of the oil burners is provided with an oil supply line 79, which is connected to a suitable oil supply source, and has a primary air supply line 80 for the addition of primary air to the oil in order to achieve the necessary.
To prepare fuel, whereby heating flames are generated who, which are directed from the fireplaces in the mixing and treatment chamber to generate the necessary high temperatures to burn the materials and foreign bodies bound with oil and other carbons from the sandy grains, while the Material batch is fully circulated and ventilated from a secondary air source.
By creating two burners and hearth units in the furnace and the arrangement of the same as shown, the combustion flames are directed into the interior of the furnace in opposite directions in such a way that a swirling effect of the flames on the material is generated while it is being circulated and is rotated,
iun to completely clean the grains of the material by the circulation and oxidation treatments in the presence of a secondary ventilation which is effected by the circulation means. Since the burners are of conventional construction, there is no need to describe them in more detail.
To check the inside of the stove or oven and to manually fill it up, a viewing hole is provided on one side of the oven housing, which is closed by means of a door 81 pivotably attached to a hinge and can be moved by means of a handle 82.
In the wall of the treatment furnace, opposite the inspection door 81, an unloading opening 83 is formed, on which an unloading door 84 is attached to a pivot between the sides, which protrudes obliquely through said opening 83 in the locking position in order to between the inner surface of the The furnace wall and its outer shell form a closure zii, as shown in FIG. The unloading door 84 has a handle 85.
One side of a discharge funnel 86 is firmly connected to the furnace housing 3 below the discharge door 84.
If used and inert sand bound with oil is to be regenerated, such sand initially requires prior treatment to remove metallic residues and to break lumps. The oil-bound sand is then filled in measured batches by means of a bucket elevator or the like, where the measured batch of used foundry sand is dropped into the filling funnel 32 and remains on the closed control flap 36.
The charge of used foundry sand, which lies in the receiving hopper 32, is poured from the said hopper into the treatment chamber of the hearth by pushing the pull rod 47 upwards by means of the handle 44 in order to open the material control flap 36, whereby the material charge falls through the funnel tube 34 into the treatment chamber of the furnace. The material charge falls on the insulating bed 10 made of gravel or the like, which is carried by the furnace table and represents an insulating medium and at the same time serves as a seal between the table and the furnace housing.
When a batch of material is entered in the furnace, both the door 81 of the viewing hole and the unloading door are closed. By starting the drive motor 20, the furnace table is rotated by means of the reduction gear 14, so that the material lying on the table in the stationary furnace housing is brought into the effective area of the fixed and adjustable circulating means groups 60 on a circular path. The oil burners direct flames into the treatment chamber of the furnace at opposite points in such a way that they act in a vortex on the sand particles,
while said sand is moved and circulated by the circulating blades. The batch of material is subjected to high temperatures in a delimited zone in the presence of secondary air currents which flow out on opposite sides of the heads of each circulating blade.
The secondary air currents coming from the circulating blades not only serve to ventilate the material during circulation and the effects of high temperatures, but also as an additional source of oxygen during the combustion and oxidation treatment, so that the coatings of the oil-bound material and the foreign bodies of the grains of sand are burned down in order to keep them in a completely cleaned and hot condition, ready for removal.
During the treatment of a sand batch, the hot gases, dirt, dust and ashes of the broken binding agent are sucked off through the tower chamber 29 and 30 and the exhaust chimney 31, the upper end of this chimney from the building or room in which the Device for sand regeneration is set up, leads out or this chimney is verbun with a dust and dirt collector or the like. In the event that it becomes necessary to check the condition of the circulating means or to clean the inside of the furnace, the door 81 of the inspection hole can be opened to allow access to the inside of the furnace.
After a batch of material has been completely cleaned by the incineration and oxidation treatment as well as the simultaneous circulation and ventilation treatment, the burners are extinguished and, while the table continues to rotate, the unloading door 84 opens to allow the material through the unloading opening 83 into the emptying funnel 86 to be emptied, from which the so obtained, cleaned, hot, granular material is removed and then cooled.
The regenerated material can now be fed to a unit for reconditioning, in which the cleaned batch is made up again with the desired amounts of water and mixed with the selected binders in order to prepare the material so that it is like that for the production of casting molds , cores and the like can be used.
It is clear that the device described device and the method described with. which the regeneration of spent, granular material is carried out, for the regeneration of clay-bound, granular materials, which have already been subjected to a washing, mixing and heating treatment, in a suitable plant for this purpose. Of course, after the wet treatment, a batch of material must be subjected to further cleaning by means of a combustion and oxidation treatment in the furnace. preferably desludged and not too cold or too wet when it is brought into the oven for further treatment.
The various work processes in the regeneration of used, granular material with the help of the described device can be filled by an operator in separate and independent time intervals by actuating the filling grate, by setting the changeable circulation means, by starting and stopping the turntable, by lighting Put and extinguish the oil burner in the fire and open the unloading door after the regeneration of the sand has been completed in the limited, heated area of the furnace.