CN101848778A - 在浇注制造之后产生的旧砂流的分选和用于分选的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将在浇注件脱模之后产生的全部旧砂流的具有高芯砂份额的承受强热负荷的旧砂与承受低热负荷的旧砂分选开的设备。设置有一个可绕水平轴被旋转地驱动的筛分滚筒(2)，该筛分滚筒具有一个用于输入该旧砂流(9)的进入端部(4)。也设置有一个用于输出在经过该筛分滚筒时未完全破碎的砂团的排出端部(5)。在所述可旋转的滚筒下方设置有料槽状的收集壳体(11)，该收集壳体的宽度和该收集壳体的长度至少相应于该筛分滚筒(2)的宽度和长度。在该壳体(11)中设置有至少一个相对于该筛分滚筒(2)的旋转轴(3)横向且垂直地取向的分开壁元件(13)。以该筛分滚筒(9)的长度为参考，所述分开壁元件将该收集壳体(11)的内部空间分成至少两个区(20，21)，这些区的跨度和相对位置分别与该筛分滚筒的确定的纵向区段(A，B)相协调。在这些区的每一个的下部区域中设置有一个用于将所筛出的旧砂的在对应的区中所收集的量送出的(独立的)设备(16，17)。

Description

在浇注制造之后产生的旧砂流的分选和用于分选的设备
技术领域
在粘土粘结的砂型中进行浇注制造时，对于确定的浇注件如发动机机体、缸体、泵壳体和其它部件通常使用多个砂芯。在浇注件浇注和落砂之后产生的旧砂流中保留有芯，其大多作为砂团，但也作为烧损的能漏下的单个颗粒。将旧砂重新预加工成造型材料。
背景技术
对于重新预加工而言问题在于，通过芯砂流入，旧砂的总量持续增大并且旧砂的份额必须经废料处理或再生。芯投入多的浇注生产导致预加工成本明显高以及对造型材料质量的负面工艺影响。因此，随着高的芯砂流入而“变稀”的、粘土粘结的旧砂的砂预加工在能量方面较为不利并且与明显高的添加剂消耗相联系。在对过剩旧砂进行废料处理时损失有价值的添加剂，例如光亮碳粘结剂。废料处理本身也与成本增加相联系。另一方面，具有高份额新鲜粘土的混合剩余砂的再生在工艺上困难并且在能量方面比纯芯旧砂和承受强热负荷的粘土粘结的旧砂的再生明显不利。
在DE-A 10 2005 055 877中提出，通过模具的选择性落砂来使芯砂流入部分和承受强热负荷的旧砂的份额再生，其中，浇注件和造型材料分开地从型箱落砂。
发明内容
本发明的任务在于，将产生的旧砂流中的芯砂流入部分和承受强热负荷份额的份额以简单且节省成本的方式分选出来并且在无大的机器投入的情况下有效地与产生的旧砂流中的承受较低强度热负荷的旧砂分开。
根据本发明，该任务通过根据权利要求1的设备和根据权利要求7的方法来解决。也通过权利要求10或权利要求22来解决。
在此，在绕水平轴被旋转地驱动的筛分滚筒内部分开所产生的旧砂流中的砂的不同份额，产生的旧砂流在该筛分滚筒的进入端部上输入并且通过滚筒的旋转朝滚筒的出料端部的方向以合适的进度进一步输送。经分散并且穿过滚筒的筛壁排出的砂颗粒由一个齐平地设置在筛分滚筒下方的、料槽状的、具有与筛分滚筒尺寸相应的宽度尺寸和长度尺寸的收集壳体接收，确切地说被接收在按照在筛分滚筒中分选出的旧砂份额设置且彼此分开的壳体区中，给这些壳体区分别配置自己的用于将所分选出的旧砂成分送走的装置如输送带等等。
根据本发明的设备由此基本上仅包括两个简单的部件：旋转的筛分滚筒和与该筛分滚筒相适配的料槽状的收集壳体，该收集壳体分成至少两个彼此分开的壳体区。装置和机构的投入少。
分选持续且自动地进行。收集壳体中的、该收集壳体分别被分成独立区的位置精确地按照在筛分滚筒中进行的筛分过程来调节。
这基于精确的观测：在筛分滚筒的哪个起始长度上在旧砂流进入时未粘结的芯砂单个颗粒和承受强热负荷的旧砂份额的单个颗粒自动地穿过滚筒的筛壁漏下。料槽状的收集壳体的第一区的在滚筒纵向方向上测得的“跨度”与筛分滚筒的该起始长度相协调。
较潮湿的在很大程度上承受较低热负荷的旧砂份额被输送越过筛分滚筒的起始长度并且在此或在此之后被筛出，其中，筛分过程一部分可仅仅通过离心力的作用来实现。由此，承受较低负荷的旧砂在很大程度上到达第二区中或者必要时到达收集壳体的所设置的另外的区中。
附图说明
下面借助于示意性附图以多个实施例为例对本发明进行详细描述：
图1示出了所述设备的竖直剖面的侧视图，
图2示出了朝筛分滚筒的进入端部的方向观察到的筛分设备，
图3、图4示出了作为替换方案的实施例(权利要求10)，
图3a、图3b示出了用于分选砂的设备的两个90°视图。在图3b中在上方可看到多边形筛并且在79′处可看到分开壁元件。
具体实施方式
筛分设备1包括一个水平设置的筛分滚筒2，该筛分滚筒的水平轴3支承在一个包围筛分滚筒的壳体7中，该壳体向下敞开。筛分滚筒2的进入端部4用于输入在浇注件的浇注和脱模过程结束之后产生的旧砂流，该旧砂流在图1中仅用箭头9表示。为了输入旧砂流，例如可使用料斗9a。筛分滚筒2的相反的排出端部5用于输出在穿过滚筒时通过在此产生的摩擦和当前的离心力未破碎成单个颗粒的小砂块或砂丸，这用箭头10表示。
筛分滚筒2在所示的优选实施例中构造成多边形，如可从图2中最清楚地看到的那样。此外，该筛分滚筒优选如所示的那样在纵向方向上从进入端部4到排出端部5稍微锥状地扩宽，如从图1中可看到的那样。由此保证从进入端部4起朝排出端部5的方向以对于筛分过程并且主要对于所力求的分选而言有利的输送速度来输送处于筛分滚筒2中的砂。筛分滚筒2的扩宽可呈阶梯状地、但优选连续地进行。直径扩宽也具有优点：促进砂颗粒分散和筛出的摩擦以及离心力对砂流的作用朝滚筒的后区域增大。
筛分滚筒的壳通过径向的支杆6支撑在滚筒轴3上。排出端部5附近的驱动设备8连续地使滚筒轴6旋转。经分散并且穿过筛分滚筒2的筛壁向下漏下的砂颗粒落到设置在筛分滚筒下方的、料槽状的收集壳体11中，该收集壳体的宽度和长度相应于筛分滚筒2的宽度和长度。壳体11的上棱边12仅稍微处于筛分设备1的下侧之下。前壁用12a标记，后壁用12b标记。
对于功能而言有意义的是，在筛分过程期间精确地观测筛分滚筒中的旧砂流的不同的芯砂份额和旧砂份额的对应情况。因此需要确定，未粘结的芯砂单个颗粒的砂颗粒的和承受较强热负荷的旧砂份额的单个颗粒的大部分在旧砂流进入到筛分滚筒2的进入端部4中时立即穿过筛分滚筒的筛壁漏下。由此，它们到达收集壳体11的与壁12a邻接的前区域中。已经证实，所述单个颗粒的这种迅速的筛出在筛分滚筒2的受限制的起始长度(图1中的A)上进行。在与收集壳体11的前壁12a间隔开的相应于该起始长度A的距离上在该收集壳体中相对于轴3横向地且在筛分滚筒下方设置有一个分开壁13，由此形成一个第一区20，在区段A中筛出的单个颗粒被收集在该第一区中。在分开壁13之后通过该分开壁形成收集壳体的第二区21，在筛分滚筒的其余区段B中筛出的单个砂颗粒被收集在该第二区中。这些单个砂颗粒属于较潮湿的、承受较低热负荷的、通过筛分滚筒的旋转运动输送到滚筒区段B中并且在此经受促进颗粒分散和筛分过程的摩擦和离心力的旧砂份额。
收集壳体11中的分开壁13在上方以分开棱边14开始并且在下部区域15中具有两个在相反方向上倾斜延伸的引导元件15a、15b，这些引导元件将收集物从每个区20或21导出到一个在下方设置在该区中的送出设备、如传送带16或17上。
用23a和23b表示两个区中的可能的填充高度。在图2中用25表示所筛出的砂颗粒的排出。
通过前面描述的过程保证以简单方式将芯砂单个颗粒和承受较强热负荷的旧砂份额的单个颗粒与一方面较潮湿的、另一方面承受较弱热负荷的旧砂力求分选开。仅仅需要将在脱模之后产生的全部旧砂流输入给旋转的筛分滚筒2的进入端部并且将立刻在筛分滚筒的长度的前区段A中漏下的单个砂颗粒收集在收集壳体的相应地设置并且被分隔开的区段20中。仅仅在筛分滚筒2的较靠内部(或后部)的区段B中漏下的单个颗粒被收集在收集壳体的另一个被分隔开的区段中。相应收集的砂量相应分开地从收集壳体11输出。
对于这种简单的方法仅需要相应简单且成本低廉的设备，以便“保证”在无大投入的情况下的分选以及克服开头所述的问题。

Claims (25)

1.用于将在浇注件脱模之后产生的全部旧砂流的具有高芯砂份额的承受强热负荷的旧砂与承受低热负荷的旧砂分选开的设备，该设备包括：一个可绕水平轴被旋转地驱动的筛分滚筒(2)，该筛分滚筒具有一个用于输入该旧砂流(9)的进入端部(4)和一个用于输出在经过该筛分滚筒时未完全破碎的砂团或类似物的排出端部(5)；一个间隔小地设置在所述可旋转的滚筒下方的、料槽状的收集壳体(11)，该收集壳体的宽度和该收集壳体的长度至少相应于该筛分滚筒(2)的宽度和长度，其中，在该壳体(11)中设置有至少一个相对于该筛分滚筒(2)的旋转轴(3)横向且垂直地取向的分开壁元件(13)，以该筛分滚筒(9)的长度为参考，所述分开壁元件将该收集壳体(11)的内部空间分成至少两个区(20，21)，这些区的跨度和相对位置分别与该筛分滚筒的确定的纵向区段(A，B)相协调，其中，在这些区的每一个的下部区域中设置有一个用于将所筛出的旧砂的在对应的区中所收集的量送出的(独立的)设备(16，17)。
2.根据权利要求1的设备，在该设备中，以该筛分滚筒(2)为参考，该收集壳体(11)的每个区(20，21)的位置和跨度根据引入(4)到该筛分滚筒中的旧砂流(9)的不同组分的不同的特有的筛分特性来确定。
3.根据权利要求2的设备，在该设备中，该收集壳体(11)的每个区(20，21)的跨度至少取值为100mm。
4.根据权利要求1或2的设备，在该设备中，所述或每个分开壁元件(13)在上部具有一个分开棱边(14)并且在下部具有两个在相反方向上从所述壁倾斜出的导出斜坡(1Sa，15b)，所述导出斜坡用于将在通过所述分开壁元件(13)分开的区(20，21)中所收集的砂份额导出到属于所述区的送出设备(16，17)上。
5.根据上述权利要求之一的设备，在该设备中，该筛分滚筒(2)的筛壁具有多边形横截面。
6.根据上述权利要求之一的设备，在该设备中，该筛分滚筒(2)的直径从该进入端部(4)到该排出端部(5)优选连续地增大，并且尤其是在对于以与筛分过程相协调的输送速度朝该排出端部(5)的方向输送存在于该筛分滚筒(2)中的旧砂量而言所需的范围中增大。
7.用于将在浇注件脱模之后产生的全部旧砂流的具有高芯砂份额的承受强热负荷的旧砂与承受低热负荷的旧砂分选开的方法，将该旧砂流输入给一个多边形的绕水平轴持续旋转的筛分滚筒(2)的进入端部并且通过该滚筒的旋转运动朝该筛分滚筒的另一个端部的方向引导，而将在该路径上通过该筛分滚筒筛出的砂颗粒根据这些砂颗粒在该筛分滚筒的哪个纵向区段(A，B)中穿过该筛分滚筒的筛壁漏下来分别分开地收集在一个设置在该筛分滚筒下方的、料槽状的收集壳体(11)的配置给该纵向区段的区段(20，21)中并且从那里分开地输出。
8.根据权利要求7的方法，在该方法中，将团状的芯砂份额的和承受较强热负荷的旧砂份额的在该旧砂流进入(4)到该筛分滚筒(2)中时迅速地穿过该滚筒的筛壁漏下的单个颗粒收集在该收集壳体的配置给该筛分滚筒的前纵向区段的区段中并且由此与该旧砂流的较潮湿并且承受较低热负荷的份额分选开。
9.根据权利要求8的方法，在该方法中，将所述较潮湿并且承受较低热负荷的旧砂份额通过该筛分滚筒(2)的旋转进一步朝该筛分滚筒的排出端部(5)的方向输送，在作用在该旧砂上的摩擦以及必要时增强的离心力的作用下在该滚筒的与该筛分滚筒的进入端部较远地间隔开的区段中破碎成单个颗粒、筛出、收集在该收集壳体的一个或多个被分隔开的另外的区段中并且分开地从那里输出。
10.用于处理由承受不同强度负荷的造型材料构成的混合物(44)的方法，该混合物具有第一份额的承受较强热负荷的造型材料和第二份额的承受较低热负荷的造型砂，其中，将该混合物(44)
(a)引入到转动的多边形筛(50)中，该多边形筛具有处于外部的筛面(55)，这些筛面以周缘速度转动；
(b)在该多边形筛(50)转动期间使该混合物(44)在该多边形筛的纵向方向(100)上运动并且在此按照承受不同强度热负荷的份额局部地集中，其中，
(1)承受较强负荷的份额在该多边形筛(50)的起始区域(52a)附近集中，并且在此穿过这些筛面(55)筛出；
(2)承受较低负荷的份额在端部区域(52b)附近集中，并且在此穿过这些筛面(55)筛出。
(c)分开地进一步输送所筛出的两个份额(81，82)。
11.根据权利要求10的方法，其中，该起始区域(52a)比该端部区域(52b)短，尤其是比一半长度小，例如基本上取该多边形筛(50)的总长度的三分之一至四分之一。
12.根据权利要求10的方法，其中，在该多边形筛的端部区域(52b)之后，该造型材料混合物(44)的第三份额、尤其是通过该多边形筛中的摩擦和输送而未碎小或未充分碎小的团份额(44k)从该多边形筛(50)轴向排出，所述第三份额具有过大芯尺寸。
13.根据权利要求10的方法，其中，承受强热负荷的份额(44t)具有芯砂并且承受较低热负荷的份额是具有较大湿度的造型砂(44f)。
14.根据权利要求10的方法，其中，在该多边形筛转动期间作用在该造型材料混合物(44)上的离心力朝该端部(E)增大。
15.根据权利要求10的方法，其中，所筛出的两个份额(44t，44f)由一个引导设备(78，79；70a，70b)在筛出之后并且在进一步输送之前保持分开和引导。
16.根据权利要求10或15的方法，其中，相对于该多边形筛(50)的纵向方向(100)横向地取向的第一壁面(70b)是倾斜的，并且将该第一份额(44t)引到第一输送装置(81)。
17.根据权利要求15或16的方法，其中，倾斜的第二壁面(70a)相对于该多边形筛的纵向方向(100)横向地取向，并且将该第二份额(44f)引到第二输送装置(82)。
18.根据权利要求17的方法，其中，该倾斜的第一壁面的倾斜和该倾斜的第二壁面的倾斜彼此相反。
19.根据权利要求17的方法，其中，这两个倾斜的壁面(70a，70b)具有一个公共的分开棱边(78)，该造型材料混合物的所述两个份额通过该分开棱边保持分开并且从所述倾斜的壁面分别引到一个另外的输送带(81，82)。
20.根据权利要求16或17的方法，其中，所述倾斜的第一或第二壁面(70a，70b)过渡到一个竖直壁(79)，该竖直壁伸展到所述转动的多边形筛(50)附近并且在其上端部具有一个分开棱边(78)。
21.根据权利要求16或17的方法，其中，所述第一或第二壁面(70a，70b)具有朝该多边形筛(50)指向的自由棱边(78)，用于将所筛出的承受不同强度负荷的造型材料份额分开或保持分开。
22.分开和引导装置，用于由芯砂和造型砂混合的旧砂，该分开和引导装置用于实施根据上述权利要求之一的方法，其中，一个具有处于外部的筛面(55)的筛分滚筒(50)可转动地被保持在一个料槽或引导设备(75)上方，
-这些筛面(55a，55b，55c…)形成该筛分滚筒(50)的一个多面三维体；
-在该筛分滚筒(50)下方设置有一个料槽或引导设备(75)，该料槽或引导设备在其下部具有至少两个被分开的输送装置(81，82)；
-在该引导设备(75)中设置有至少一个、优选两个相反倾斜的壁面(70a，70b)，以便将承受较强热负荷的旧砂和承受较低热负荷的旧砂分开地引到分开的输送装置(81，82)；
-所述至少一个倾斜的壁面(70a，70b)具有朝该筛分滚筒(50)指向的相对于该筛分滚筒的纵向方向(100)横向地取向的分开棱边(78)。
23.根据权利要求22的分开和引导装置，其中，该分开棱边(78)高度可调节，尤其是在一个壁面上并且通过一个壁面。
24.根据权利要求1至6之一的设备，在该设备中，该筛分滚筒(2)的筛面从该进入端部(4)到该排出端部(5)的倾斜度取值大于2°；和/或该筛分滚筒的转速大于15转/分钟。
25.根据权利要求10或13的方法，其中，承受强热负荷的份额(44t)具有旧砂，该旧砂具有烧损的粘结剂壳，承受较低热负荷的份额是具有较大湿度的造型砂(44f)。
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