DD155237A5

DD155237A5 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten,insbesondere kuehlen und mischen von formsand

Info

Publication number: DD155237A5
Application number: DD80225973A
Authority: DD
Inventors: Rolf Wedek; Lothar Meiritz
Original assignee: Wagner & Co Alfelder Masch
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-05-26
Also published as: JPS56102342A; DE2952403A1; SE441158B; SE8007383L; GB2066683A; FR2472433A1; IT1133738B; DE2952403C2; GB2066683B; JPS5842773B2; CH649482A5; CS268151B2; FR2472433B1; IT8025710A0

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung darin zu sehen ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemaessen Art so auszubilden, dass der technologische Prozess rationeller und energiesparender sowie einen geringeren Platz beanspruchend durchfuehrbar ist, besteht die Aufgabe darin, Massnahmen vorzusehen, mit deren Hilfe nicht nur der Mischvorgang verbessert, sondern auch die Kuehlung und Mischung insgesamt effektiver gestaltet werden koennen, wobei eine vollstaendige Ummantelung der Sandkoernchen angestrebt wird. Dieses wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass beim Wiederaufbereiten von Formsand durch Kuehlen und Mischen die Kornoberflaeche des aus dem Sandballen anfallenden Sandes unter Aufwirbeln des Sandes in einer nach aussen abgedichteten Mischkammer unter Erzeugung eines Vakuums mit einem Bindemittel ummantelt wird. Dem Sand noch innewohnende Waerme wird durch Abfuehren und Kondensieren von Wasserdampf im Vakuum abgefuehrt.

Description

Berlin, den 12.2*1981

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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von Formsand

A η we η d u η g s cje bjie t^ d er Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von Formsand, bei denen der aus dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand gekühlt, ggf. gereinigt und unter Zugabe von Wasser mit weiteren Stoffen unter starker Agitation gemischt und homogenisiert wird, wobei die Sandkornoberfläche wenigstens teilweise mit einem Bindemittel ummantelt wird«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Sandaufbereitung für die Herstellung von Gießereiformen hat im wesentlichen die Aufgabe, das richtige Mischungsverhältnis der Korngrößen und des Verhältnisses der Anteile an Quarzsand, Binder, Kohlenstaub sowie Alt- und Neusand herzustellen, die Mischung zu homogenisieren, dabei das Korn mit Binder weitgehend zu ummanteln, die richtige Feuchtigkeit einzustellen, unbrauchbare Bestandteile, wie Sandklumpen, Eisen, Staub, zu entfernen, die richtige Sandtemperatur einzustellen und den Sand an die Verbraucherstellen vveiterzubefordern* Der wiederver.wen'dete Anteil des aus dem Sandballen anfallenden gebrauchten Sandes kann bis zu 80 % und mehr betragen«, Da der Sand'aus dem Sandballen mit erhöhten Temperaturen von beispielsweise 100 C bis 140 C anfällt., ist es notwendig, den gebrauchten Sand vor dem Einfüllen in die Mischvorrichtung zu kühlen« Dabei be™

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gnügt man sich häufig mit einer Abkühlung auf Temperaturen zwischen etwa 35 ⁰C und 45 C, Das Abkühlen des Sandes erfolgt zumeist mit Hilfe von Feuchtigkeit und großen Mengen an durch den Sand geblasener Luft, um so für die Abkühlung die Verdunstungskälte ausnutzen zu können. Die dafür benötigten Luftmengen sind außerordentlich hoch. Bei einer Aufbereitungsanlage, die etwa 80 t Sand pro Stunde verarbeitet f wird zur ausreichenden Kühlung eine Luftmenge von mehreren Hunderttausend m pro Stunde und ein Energieaufwand von bis zu 160 kWh und mehr benötigt« Die Anlagen für die Kühlung des Sandes haben einen entsprechend hohen Platzbedarf,

Der gekühlte Sand wird mit anderen Stoffen, insbesondere Frischsand und Bindemittel, in eine Mischeinrichtung gegeben« Hierbei handelt es sich in aller Regel um Chargenmischer» Das Mischen und Homogenisieren kann mit Hilfe von Kollergängen mit umlaufenden Knetwalzen erfolgen, die neben einer Mischwirkung auch eine Knetwirkung auf den Sand ausüben« Häufiger sind jedoch Mischeinrichtungen mit einem Mischbehälter eingesetzt, die am Boden einen umlaufenden, das Gut fortlaufend in radialer Richtung nach außen und schräg nach oben fördernden Rührflügel sowie zwei oder mehr als zwei von oben bis dicht über die Oberkante der Rührflügel ragende rotierende Wirbelaggregate aufweisen, die den Sand und die Bestandteile erfassen und im starken Maße aufwirbeln» Der Zweck dieser Aufwirbelung ist es_e innerhalb kürzester Zeit, z. B, 90 Sek„, die Charge zu homogenisieren und die einzelnen Sandkörnchen oberflächlich mit einem Bindemittel zu ummanteln» '

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Genauere Untersuchungen haben gezeigt, daß eine vollständige Ummantelung nicht erreicht wird» Das zumeist tonhaltige Bindemittel nimmt unter der Wirkung der Agitation die Form kleiner teigartiger Lappen an, die sich nur teilweise an die Oberfläche der Sandkörner anlegen und diese auch nur teilweise ummanteln»

Zur Aufwirbelung der Charge dienen zumeist Rührsterne, die bis unmittelbar an den am Boden laufenden Rührflügel reichen und mit D_rehzahlen von 1*500 U/min und mehr angetrieben werden,

,Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Aufbereiten, ins~ besondere Kühlen und Mischen, von Formsand so auszubilden, daß der technologische Prozeß rationeller und energiesparender sowie einen geringeren Platz beanspruchend durchführbar ist«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und.· eine 'Vorrichtung zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von Formsand zu schaffen, mit dessen Hilfe nicht nur der Mischvorgang verbessert, sondern auch Kühlung und Mischung insgesamt wesentlich effektiver gestaltet werden können, wobei eine vollständige Ummantelung der Sandkömcnen angestrebt wird«

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sand und das Bindemittel in einem Vakuum, d, h. in einer Mischzone mit gegenüber der Umgebungsatmosphäre stark herabgesetztem Druck gemischt werden.

Dabei werden vorteilhafterweise Sand und Wasser in eine gegenüber der Außenatv-rnosphäre abgedichtete Mischzone eingebracht und aufgewirbelt und in der Mischzone ein Vakuum erzeugt, wobei Gase und Dämpfe aus aer Mischzone abgeführt werden«

Diese Verfahrensweise bietet wesentliche Vorteile* Zunächst hat sich gezeigt, daß der auf diese Weise behandelte Formsand bei sonst gleicher Behandlung und gleicher Zusammen« setzung beim Ausformen wesentlich weniger Rückfederungsvermögen und so eine höhere Formgenauigkeit und eine Erleichterung beim Trennen zeigt« Eine Erklärung dafür könnte darin bestehen, daß bei den bekannten Mischverfahren in der Mischzone nicht nur Sand und Bindemittel und andere zugehörige Zuschlagstoffe miteinander vermischt und homogenisiert werden, sondern öa& bei diesen Verfahren auch die Luft einen Mischungsbestandteil bildet» Insbesondere bei stärkerer Aufwirbelung erreicht die Luft in der Mischzone hohe Geschwindigkeiten und kann so im stärkeren Maße die unmittelbare Anlegung der Bindemittellappen an die Oberfläche der Sandkörner beeinträchtigen« Insbesondere besteht die Gefahr_f daß zwischen Sandkornoberfläche und Bindemittellappen jeweils geringe Mengen an Luft hermetisch eingeschlossen werden* die sich auch unter den hohen Preßdrücken beim Ausformen des Sandes nicht herausquetschen lassen_β Dadurch wird die Haftung der Bindemittelschicht auf der Sandkornoberfläche ebenso wie die Haftung der Sandkörner

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untereinander beeinträchtigt. Die geringen eingeschlossenen Luftmengen erhöhen außerdem die Elastizität der abgepreßten Sandformen,

Nach einem weiteren Merkmal zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß der gebrauchte Sand mit einer vom vorangegangenen Abgießen herrührenden erhöhten Temperatur in die Mischzone eingebracht, der Druck in der Mischzone wenigstens bis zu einem von der jeweiligen Sandtemperatur abhängigen Verdampfungsdruck abgesenkt wird* worauf in die Mischzone Wasser in einer solchen Menge eingebracht wird, daß mit dem Dampf eine vorbestimmte Wärmemenge aus der Sandfüllung abgeführt wird»

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß ein wesentlicher Teil des Abkühlvorganges während des eigentlichen Mischvorganges ausgeführt werden kann. Dies beruht darauf, daß durch die Evakuierung der Mischzone die in der Sandmenge enthaltene oder eingebrachte Feuchtigkeit nicht mehr nur verdunstet, sondern verdampft und so imstande ist, wesentlich mehr Wärme aus der gebrauchten Sandmenge aufzunehmen und abzuführen«, Durch die Abkühlung des gebrauchten Sandes innerhalb der Mischzone wird es möglich, entweder auf die üblichen Sandkühlvorrichtungen ganz zu verzichten oder aber diese wesentlich kleiner, Z₄ B₉ nur in Form einer Vorkühleinrichtung, auszubilden. Da weiterhin bei dem neuen Verfahren die Abführung der Wärme mit Hilfe des Dampfes innerhalb eines geschlossenen Systems,, nämlich des evakuierten Systems, erfolgt, ist es auf einfache Weise möglich, die so aus der Sandmenge abgezogene Wärme nutzbringend wiederzugewinnen. Zu diesem Zweck'.ist es vorteilhaft, die aus der Mischzone abgezogenen

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Dämpfe, vorzugsweise unter Aufrechterhaltung des Vakuums, an Kondensationsflächen abzukühlen und zu kondensieren.

Wesentlich ist dabei, daß das Vakuum in der Mischzone auf einen Wert gebracht wird, der gewährleistet, daß bei dem verbleibenden Druck und der Temperatur des Sandes die eingebrachte Feuchtigkeit nicht verdunstet, sondern verdampft« Ein Druck unter 17 Torr, vorzugsweise um etwa IO Torr, hat sich als zweckmäßig erwiesen.

Die Kühlung und Kondensation der nahezu gasfreien Dampfatmosphäre erfolgen zweckmäßigerweise mit Hilfe des wärmeaufnehmenden Teiles einer Wärmepumpe, die die dabei zurückgewonnene Wärme an einen Wärmeverbraucherkreis weiterleitet.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der gebrauchte Sand in die Mischzone mit einer Temperatur zwischen 50 und 90 C, vorzugsweise zwischen 55 und 80 ⁰C, eingeführt wird. Bei einer Charge von z„ B. 2 t kann in einer Mischzeit zwischen 60 Sek. und 180 Sek. die Temperatur des Sandes auf einen Wert zwischen 30 und 40 C abgesenkt werden«

Es hat sich in einigen Fällen als zweckmäßig, erwiesen, wenn nach dem Füllen des Mischbehälters die Mischung zu» nächst aufgewirbelt und der Mischbehälter evakuiert wird, worauf nach vorbestimmter Mischzeit von beispielsweise 30 Seke Wasser in die aufgewirbelte Mischung eingebracht, vorzugsweise eingespritzt oder eingesprüht wird,. Es kann in anderen Fällen auch günstig sein« zunächst den gebrauchten Sand mit Wasser aufzuwirbeln und dia Mischzone zu evakuieren und nach vorbestimmten Mischzeit erst das

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Bindemittel zuzugeben.

Um die Kühlleistung unter weiterer Einsparung an Energie und Platzbedarf zu vergrößern, ist es zweckmäßig, der Mischzone eine oder mehrere Vorkühlzonen vorzuschalten. Dabei kann jode Vorkühlzone ebenfalls chargenweise beschickt werden. Es ist dabei zweckmäßig, die Vorkühlzonen jeweils ebenfalls als gegenüber der Außenatmosphäre ab~ geschlossene Zonen auszubilden, um die auch hier über die zugoführte Feuchtigkeit abzuführende Wärmemenge über eine Auskondensierung der Feuchtigkeit an Kühlflächen, z. B. einer Wärmepumpe, wiederzugewinnen» Dabei kann die Kühlung durch Verdunstung erfolgen« Zweckmäßigerweise erfolgt jedoch die Kühlung auch hier durch Verdampfung der Feuchtigkeit, indem auch die Vorkühlzone unter Aufwirbelung von Sand und Wasser evakuiert wird und mit der Evakuierung die entstehenden Dämpfe abgeführt und an Kondensatorflächen auskondensiert werden«

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel haben sich zwei Vorkühlzonen als zweckmäßig erwiesen, indem in der ersten Vorkühlzone der Sand von einer Temperatur von 120 C auf etwa 80 ⁰C und in einer zweiten Vorkühlzone von etwa 80 ⁰C auf etwa 55 ⁰C abgekühlt wurde*

Vorzugsweise wird der Mischbehälter bzw» der Vorkühlbehälter jeweils mit den zugehörigen Einrichtungen in ein eine Vakuumkammer bildendes Gehäuse vollständig eingeschlossen mit Ausnahme der zur Beschickung und Entleerung dienenden, nach außen hermetisch abdichtenden Einlassen und Auslässen. Der Behälter weist dabei zweckmäßigerweise mehrere in Umfangsrichtung verteilte großflächige Öffnungen zu der

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ringförmigen Vakuumkammer auf, welche Öffnungen über Ventileinrichtungen gesteuert freigelegt und geschlossen werden können« Oeder Behälter weist außerdem im Inneren wenigstens einen Spritz- oder Sprühkopf zur Zuführung des Wassers auf« Die zugehörigen Ventileinrichtungen, die zur Agitation dienenden Vorrichtungen und Antriebe können sämtlich innerhalb des äußeren Gehäuses, also im Vakuum, angeordnet sein. Das äußere Gehäuse ist hinreichend großvolurnig, um bei gesteuertem Freilegen der Verbindungsöffnungen innerhalb der gewünschten Zeit das gewünschte, zur Verdampfung der Feuchtigkeit ausreichende Vakuum innerhalb des Behälters zu erzeugen* Zweckmäßigerweise sind auch die zum Niederschlagen der Feuchtigkeit dienenden gekühlten Kondensationsflächen innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die zugehörige Kühleinrichtung, insbesondere Wärmepumpe, kann außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Die Einstellung des erforderlichen Vakuums "innerhalb der Vakuumkammer kann über eine angeschlossene Vakuumvorrichtung während der Entleerungs- und Beschickungszeiten des Behälters erfolgen,» In diesem Falle spielt es keine Rolle, wenn bei Freilegen der Verbindungsöffnungen zwischen Vakuumkammer und Mischzone Sandteilchen durch die entstehende Strömung mitgerissen werden« Die mitgerissenen Sandteilchen kommen in der Vakuumkammer zur Ruhe, setzen sich dort am Boden ab und können über eine Schleuse leicht abgeführt werden» Es ist auch möglich, durch Filter oder Schikanen ein Mitreißen von Sand aus der Mischzone in die Vakuumkammer zu unterbinden* Zweckmäßigerweise weist die Wasserzuführungseinrichtung wenigstens einen im Behälter angeordneten Sprühkopf auf«

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Durch das Einsprühen oder Einspritzen des Wassers in das aufgewirbelte Sandbett in der Mischzone oder Vorkühlzone läßt sich die Zuführung der Feuchtigkeit wesentlich genauer als bisher steuern. Hinzu kommt, daß durch das unmittelbare Einsprühen in das aufgewirbelte Sandbett die Feuchtigkeit viel rascher mit der großen Gesamtoberfläche der Sandkörner in Kontakt gelangt, Wärme aufnehmen und unmittelbar wieder verdampfen kann» Wichtig ist nur, daß man darauf achtet, daß das Wasser in Tröpfchenform eingebracht wird, um ein Verdampfen des Wassers vor Kontakt mit der Sandoberfläche möglichst zu unterdrücken«

Erfolgt die Vorkühlung des gebrauchten Sandes nicht im Vakuum, so wird die die Feuchtigkeit aufnehmende Luft im geschlossenen Kreis in Zirkulation gehalten, wobei in dem Umluftkreis die Kühl- und Kondensationsflächen einer Kühleinrichtung, insbesondere einer Wärmepumpe,»angeordnet sind,

Die Vorrichtung zum Zuführen von gebrauchtem Sand ist mittels vom letzten Abguß heißen Sandes beschickbar. Dabei besteht.die Möglichkeit, daß die Vorrichtung zum Zuführen von gebrauchtem Sand aus einer Vorkühleinrichtung beschickbar ist*

Zweckmäßigervveise weist die Vorkühleinrichtung einen gegenüber der Außenatmosphäre abdichtbaren Vorkühlbehälter für den vom Abguß heißen gebrauchten Sand, eine Agitationsvorrichtung, eine Vorrichtung zum Zuführen, insbesondere Einsprühen, von Wasser und eine geschlossene Einrichtung zur Absaugung der 'heißen und feuchten Gase und Dämpfe auf_# Ein weiteres Merkmal ist auch darin zu sehen, daß die Absaugvorrichtung ein Sauggebläse aufweist, das in einem ge~ schlos'senen, eine Kühl- und Kondensationseinrichtung auf«·

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weisenden Gaskreislauf an den Vorkühlbehälter angeschlossen ist. Schließlich besteht ein Merkmal auch darin, daß die Absaugvorrichtung eine mit einer Vakuumeinrichtung versehene Vakuumkammer aufweist, die eine Kühl- und Kondensationseinrichtung sowie eine durch Ventile oder dgl, verschließbare Saugöffnung zu dem Vorkühlbehälter hin aufweist.

Auf diese Weise wird nicht nur die Ummantelung der Sand™ körnchen mit Bindemittel wesentlich gefördert und verbessert, sondern es wird bei sehr kompakter Bauweise im großen Umfange Energie eingespart»

Vorkühl- und Mischzone können auch in dem gleichen Vakuumgehäuse angeordnet werden, so daß die darin vorgesehenen Kühl- und Kondensationsflächen zum Auskondensieren der Feuchtigkeit aus beiden Zonen gleichermaßen dienen.

Es ist auch möglich, den Füll« und Entleerungsöffnungen der Vorkühl» und Mischbehälter Druckschleusen zuzuordnen, so daß das Innere der Behälter ständig unter einem Vakuum verbleiben kann_e In diesem Fall kann die Vakuumkammer mit dem Inneren der Behälter in ständig freier Strömungsverbindung stehen.

Unter "Vakuum" wird hier ein gegenüber der Umgebung deutlich herabgesetzter Luftdruck und nicht eine auch von Dämpfen freie Atmosphäre verstanden,,

Ausf^jJhjrunqsbeispieJL^

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines einfachen Aus™ führungsbeispiels näher erläutert»

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In der Zeichnung ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung in senkrechtem Schnitt dargestellt.

Die neue Vorrichtung 1 umfaßt eine Mischkammer 2, die im oberen Bereich eine Füllöffnung 3 aufweist, und zwar am unteren Ende eines Füllschachtes 4, dem ein durch einen Schubzylinder 6 betätigbarer Verschlußschieber 5 mit Durchlaßöffnung 5a zugeordnet ist» In der Zeichnung ist der Schieber in der geschlossenen Stellung gezeigt. Oberhalb des Schiebers erweitert sich der Füllkanal 4 in Form eines Fülltrichters 7,

Die Mischkammer 2 ist am Boden geschlossen, weist jedoch eine Bodenöffnung auf, durch die der Inhalt entleert werden kann» Der Bodenöffnung ist ein Verschluß 8 zugeordnet, der im Drehpunkt 9 schwenkbar gelagert und durch die Betätigungs· einrichtung 10 in die Schließstellung bzw. *in die Offenstellung gebracht werden kann»

Mittig in der Mischkammer 2 ist eine Mischwelle 15 gelagert, die einen durch eine Bodennabe nach außen ragenden Zapfen 11 aufweist, auf dem eine Riemenscheibe 12 mit Treibriemen 13 angeordnet ist« Die Mischvvelle 15 ist mit Mischwerkzeugen ausgerüstet» Diese haben vor allem dio Aufgabe, das eingefüllte Gut in der Kammer 2 in ständiger turbulenter Bewegung zu halten, um ein© möglichst große Oberfläche der Gutteilchen ständig freizulegen'und"zugleich kräftig auf das Gut einzuwirken«, Im dargestellten.Beispiel sind dazu auf der Welle 15 Flügel 16a; 16b angeordnet, die in zwei Flügelgruppen entgegengesetzter Schrägstellung der Flügelblätter unterteilt sind,, Die Anordnung ist so getroffen, daß der untere Satz von Flügeln 16a das Gut vom Boden-

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bereich aufnimmt und nach oben schleudert, während der obere Satz von Flügeln 16b das aufgeschleuderte Gut abfängt und sowohl in Umfangsrichtung als auch entgegengesetzt nach unten beschleunigt. Dadurch ergibt sich eine intensive Aufvvirbelung des Gutes innerhalb der Mischkammer

Oberhalb der Mischwelle 15 ist eine die Füllöffnung 3 konzentrisch umgebende Einrichtung zum Zuführen von Feuchtigkeit in Form von Dampf oder Wasser oder zum Zuführen anderer flüssiger Zuschlagsstoffe vorgesehen. Zu diesem Zweck ist ein Ring rohr 20 mit einer Vielzahl von feinen Austrittsöffnungen vorgesehen, wobei das Ringrohr 20 über Rohrleitungen 21 an eine entsprechende Feuchtigkeitsquelle, gegebenenfalls über schaltbare Ventile anschließbar ist.

Die eigentliche Mischkammer 2 ist nach oben durch eine Filterplatte, 2, B» eine Sintermetall-Platte 22 abgeschlossen, welche die Feststoffteilchen in der Kammer 2 zurückhält, Dämpfe und Luft jedoch im wesentlichen ungehindert durchläßt* Der Sinterplatte 22 kann bedarfsweise eine pneumatische oder mechanische Reinigungseinrichtung zugeordnet sein«, Ein Reinigen der Sinterplatte 22 in zeitlichen Abständen kann z_e B₉ mit einem auf die Mischkammer zugerichteten Druckluft stoß erfolgen«

Die Mischkammer 2 ist durch eine konzentrische Ringkammer 24 umgeben, die außen durch ein Gehäuse 23 abgeschlossen ist, Die Ringkammer 24 steht mit der Mischkammer 2 über 'öffnungen 26 und den oberhalb der Sinterplatte 22 vorgesehenen Kopf-raum in strömungsmäßiger Verbindung« Für das Anschließen der Ringkammer 24 an eine Unterdruckquelle oder Vakuum-

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quelle ist im unteren Teil der Ringkammer 24 ein Anschlußstutzen 25 angedeutet.

Innerhalb der Ringkammer 24 sind Kühlschlangen 27 beispielsweise der wärmeaufnehmenden Seite einer Wärmepumpe angeordnet. Die Kühlschlangen sind über nach außen ragenden Stutzen 28; 29 an den Kühlmittelkreislauf einer Kühleinrichtung, insbesondere der Wärmepumpe, angeschlossen» Eine nicht dargestellte Entleerungseinrichtung am Boden der Ringkammer 24 gestattet das Ausschleusen oder Abführen von in der Ringkammer 24 sich sammelnder Flüssigkeit.

Bei Inbetriebnahme wird die Mischkammer 2 mit der heißen Gutmischung über den Fülltrichter 7 bei geöffnetem Schieber 5 eingefüllt» Danach wird der Schieber 5 weitgehend hermetisch geschlossen* Die eingefüllten Bestandteile können nunmehr zunächst im wesentlichen im trockenen Zustand miteinander gemischt werden* Bevorzugt wird nach dem hermetischen Schließen der Mischkammer 2 die Mischkammer über die Ringkammer 24 mit einem Vakuum beaufschlagt, so daß weitgehend die Luft aus der Mischkammer 2 und der eingefüllten Gutmenge mehr oder weniger schlagartig abgeführt wird« Das trockene Mischen der Gutmenge erfolgt dabei im Vakuum, so daß etwaige Bindemittel sich gleichmäßig und ohne Störung an die freiliegenden Sandkornoborflachen mantelartig oder filmartig anlegen können«

Bei Erreichen des gewünschten Mischzustandes oder auch bereits bei Beginn der Mischung wird der Sandmenge die gewünschte Feuchtigkeit über das Ringrohr 20, welches als Ringverteiler wirkt, zugeführt. Die Befeuchtung erfolgt dabei außerordentlich rasch und gleichförmig, da die

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Feuchtigkeit in die aufgewirbelte Sandmasse eingedüst wird« Die bei Auftreffen auf die Sandkörnchen entstehenden Dämpfe werden fortgesetzt und rasch· aus der Mischkammer 2 abgeführt und streichen an den Kühlschlangen 27 vorbei. Dabei kondensiert innerhalb des auch in der Ringkammer 24 herrschenden Vakuums die Flüssigkeit aus und sammelt sich am Boden der Ringkammer 24» Auf diese Weise wird die eingefüllte Gutmenge rasch und zuverlässig auf den gewünschten Temperaturwert abgekühlt.

Claims

2 2 5 9 7 3 . i2,2

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Erfind IJJiK s an s pr u.ch

1«, Verfahren, zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von Formsand, bei dem der aus dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand gekühlt, ggf. gereinigt und unter Zugabe von Wasser mit weiteren Stoffen unter starker Agitation gemischt und homogenisiert wird, wobei die Sandkornoberfläche wenigstens teilweise mit einem Bindemittel ummantelt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Ummantelung der Sandkornoberfläche mit dem Bindemittel unter Vakuum erfolgt»

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sand und die weiteren Mischstoffe in eine gegenüber der Außenatmosphäre abgedichtete Mischzone eingebracht und aufgewirbelt in der Mischzone ein Vakuum erzeugt und Gase und Dämpfe aus der Mischzone abgeführt werden,

3β Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der gebrauchte Sand mit einer vom vorangegangenen Abgießen herrührenden erhöhten Temperatur in die Mischzone eingebracht, der Druck in der Mischzone wenigstens bis zu einem von der jeweiligen Sandternperatur abhän~ gigen Verdampfungsdruck abgesenkt wird, worauf in die Mischzone l'/asser in einer solchen Menge eingebracht wird, daß mit dem Dampf eine vorbestimmte Wärmemenge aus der Sandfüllung abgeführt wird»

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zunächst der gebrauchte Sand und das Bindemittel im Vakuum gemischt werden und erst nach einer vorbestimmten Mischzeit Wasser in die im aufgewirbelten Zustand gehaltene Mischung eingebracht, insbesondere eingesprüht wird«

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5* Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der aus der Mischzone abgeführte Dampf auf Kondensationsternperatur oder tiefer abgekühlt wird₀

6* Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch,, daß die 'Kondensation des Dampfes im Vakuum erfolgt«,

7, Verfahren nach Punkt 5 oder 6 _e gekennzeichnet dadurch* daß die aus der Mischzone abgezogenen Dämpfe gegen Kondensatorflachen'der Wärm© aufnehmenden Seite einer Wärmepumpe geleitet werden«

Β* Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der gebrauchte Sand mit der vom Abgießen her innewohnenden Wärme zunächst mit V/asser in einer Vorkühlzone aufgewirbelt und durch Abziehen der Gase und der Dämpfe auf eine Temperatur zwischen 50 C und 90 C vorgekühlf und danach in der Mischzone auf eine Temperatur zwischen etwa 20 C und 40 ⁰C weitergekühlt wird«

9_e Verfahren nach Punkt 8_f gekennzeichnet dadurch, daß. die Vorkühlzone gegenüber der Umgobungsatmoophära abgeschlossen und die Gas- und/oder Dampfatmosphäre aus der Vorkühlzone in geschlossener Strömung in eine Kälte- und Kondensationszone geleitet wird»

lötverfahren nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorkühlzone und die Kondensationszone während der Aufwirbelung von Sand und Wasser evakuiert werden«
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11« Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 10 mit wenigstens jeweils einer Kühlstation und einer Mischstation, bei der der Mischzone ein Behälter zur Aufnahme und Vorrichtungen zur Zuführung der zu mischenden Bestandteile, eine Agitationseinrichtung, eine Vorrichtung zur Zuführung von Wasser und eine Vorrichtung zum Abziehen des fertigen Gemisches zugeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter hermetisch abdichtbar oder in einem hermetisch abdichtbaren Gehäuse angeordnet ist, daß eine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums versehene Vakuumkammer und wenigstens eine durch eine steuerbare Ventileinrichtung verschließbare Strömungsverbindung zwischen dem Behälter und der Vakuumkammer vorgesehen sind,
12. Vorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter und die zugehörigen Vorrichtungen bis auf hermetisch verschließbare Füll- und Entleerungsöffnungen im wesentlichen vollständig innerhalb der Vakuumkammer angeordnet sind,

13» Vorrichtung nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß in der Vakuumkammer eine Kondensationseinrichtung, insbesondere ein der Kühlseite einer Wärmepumpe zugeordneter Kondensator angeordnet ist»
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 11 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Wasserzuführungseinrichtung wenigstens einen im Behälter angeordneten ' Sprühkopf aufweist.

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15* Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 11 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zum Zuführen von gebrauchtem' Sand mittels vom letzten Abguß heißen Sandes beschickbar ist*

16« Vorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zum Zuführen von gebrauchtem Sand aus einer Vorkühleinrichtung beschickbar ist«

Vorrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorkühleinrichtung einen gegenüber der Außenatmosphäre abdichtbaren Vorkühlbehälter für den vom Abguß heißen gebrauchten Sand, eine Agitationsvorrichtung, eine Vorrichtung zum Zuführen» insbesondere Einsprühen, von Wasser und eine geschlossene Einrichtung zur Absaugung der heißen und feuchten Gase und Dämpfe aufweist_β

18» Vorrichtung nach Punkt 17., gekennzeichnet dadurch, daß die Absaugvorrichtung ein Sauggebläse aufweist, das in einem geschlossenen, eine Kühl« und Kondensationseinrichtung aufweisenden Gaskreislauf an don Vorkühlbehälter angeschlossen ist*

19<, Vorrichtung nach Punkt 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Absaugvorrichtung eine mit einer.Vakuumeinrichtung versehene Vakuumkammer aufweist, die eine Kühl« und Kondensationseinrichtung sowie eine durch Ventile.oder dgl·* verschließbare Saugöffnung zu dem Vorkühlbeheilter hin aufweist* . .

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