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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Formsand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Beim Urformverfahren des Gießens werden sogenannte verlorene Formen zum Einsatz gebracht. Diese Formen werden aus Formsand, insbesondere aus Quarzsand und einem Bindemittel, hergestellt. Üblicherweise werden diese Formen durch Abformen von Modellen durch Formsand hergestellt. Beim Gießen wird dann der flüssige Gießwerkstoff in die vom Formsand gebildete Form gefüllt. Nach der Erstarrung des flüssigen Gießwerkstoffs wird der Formsand entfernt.
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Der Formsand wird nach dem Gießen zur Wiederverwendung üblicherweise aufbereitet. Bei der Aufbereitung wird der beim Gießprozess heiß gewordene Formsand mit Wasser befeuchtet, um den Formsand durch Verdunstung des Wassers zu kühlen, beispielsweise mittels einer Vorrichtung, wie in der
EP 0 634 238 B1 beschrieben.
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Eine andere Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand zeigt die
DE 199 19 039 C2 . Diese Vorrichtung weist einen von unten belüfteten Boden auf. Zentrisch laufende Reibscheiben sind über die Förderrichtung des Formsands verlaufende Wellen angetrieben und unterstützen das Trennen und Abscheiden von in Altsanden enthaltenen, unerwünschten Feinstoffen. Ein Schleudern oder Schlagen soll vermieden werden. Statt dessen soll eine besonders schonende Behandlung der Sandkörper erfolgen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, um eine verbesserte Aufbereitung von Formsand, insbesondere zur Minimierung von Agglomerationen im Formsand, auf einfache und/oder kostengünstige Weise zu ermöglichen.
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Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorschlagsgemäß wird der Formsand in einer Kühlstrecke bzw. in einem Fließbett gekühlt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Agglomerationen des Formsands in einem Einlassbereich und/oder Auslassbereich der Kühlstrecke zerkleinert. Dies ermöglicht einen einfachen, kompakten und/oder kostengünstigen Aufbau. Weiter wird auch eine einfache Nachrüstung bereits vorhandener Vorrichtungen zur Aufbereitung, insbesondere Kühlung, von Formsand ermöglicht.
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Wenn die Zerkleinerung im Einlassbereich der Kühlstrecke erfolgt, können mögliche Agglomerationen des Formsands bereits vor Aufgabe auf die Kühlstrecke zerkleinert werden, so dass auf die Kühlstrecke gesprühtes Wasser über eine vergrößerte Oberfläche des Formsands verteilt werden kann. Dadurch kann der Formsand eine erhöhte Menge an Wasser aufnehmen, so dass die Verdunstungsleistung insgesamt erhöht werden kann.
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Wenn die Zerkleinerung im Auslassbereich der Kühlstrecke erfolgt, kann der Formsand in einer besonders gleichbleibenden Qualität wieder abgegeben werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Agglomerationen des Formsands vorzugsweise mittels rotierender Schlagwerkzeuge in dem Fließbett oder bei frei fallendem Formsand zerkleinert. Dies ermöglicht eine sehr gute Zerkleinerung bei einem einfachen und/oder kostengünstigen Aufbau.
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Durch eine vorzugsweise über die gesamte Breite des Fließbetts oder Formsandstroms sich erstreckende Zerkleinerungseinrichtung können Agglomerationen des Formsands durch die Rotation der Schlagwerkzeuge der Zerkleinerungseinrichtung im Wesentlichen vollständig erfasst und zerkleinert werden.
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Vorzugsweise rotieren die Schlagwerkzeuge um mindestens eine Drehachse. Dies ermöglicht eine sehr gute Zerkleinerung bei einem einfachen und/oder kostengünstigen Aufbau. Vorzugsweise weist die Zerkleinerungseinrichtung zwei Drehachsen mit Schlagwerkzeugen auf, insbesondere wobei die Drehachsen zumindest im Wesentlichen nebeneinander oder übereinander angeordnet sind. Dies gestattet es, Agglomerationen des Formsands durch zusammenwirkende sich in vorzugsweise gegenläufiger Richtung oder optional in gleicher Richtung drehende Schlagwerkzeuge in wesentlichem Maße zu reduzieren. Bei frei fallendem Formsand wird eine besonders gleichmäßig durchmischte, von Agglomerationen befreite, Wiederherstellung des Formsands erreicht, insbesondere dadurch, dass der Formsand nach Verlassen des Fließbetts durch die Gewichtskraft im freien Fall bereits aufgelockert wird und dann anschließend durch das Fallen auf die Zerkleinerungseinrichtung aufgewirbelt wird. Die im Wesentlichen übereinander angeordneten, sich in vorzugsweise gegenläufiger oder optional in gleicher Richtung drehenden Schlagwerkzeuge ermöglichen eine Zerkleinerung von Agglomerationen des Formsands in zwei Stufen. Dies gestattet eine Vorlockerung von Agglomerationen des Formsands in einer ersten Stufe und eine effektive Beseitigung von Agglomerationen des Formsands in der zweiten Stufe. Optional kann es möglich sein, dass sich die erste Stufe oder die zweite Stufe mit jeweils unterschiedlich hohen Rotationsgeschwindigkeiten betreiben lassen. Insbesondere eine erhöhte Geschwindigkeit der zweiten Stufe gegenüber der ersten Stufe ermöglicht eine vorzugsweise stärkere Aufwirbelung des Formsands, so dass der Formsand in einer besonders gleichbleibenden Qualität wieder abgegeben werden kann.
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Vorzugsweise wird der Formsand von den Schlagwerkzeugen kammartig durchstrichen. Dies gestattet eine gute Zerkleinerung von Agglomerationen des Formsands, ohne dass Körner des Formsands selbst zerkleinert werden. Dies ist einer besonders schonenden Aufbereitung des Formsands zuträglich.
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Vorzugsweise werden die Schlagwerkzeuge in Schwingungen versetzt. Dies ist der Auflockerung des Formsands und der Zerkleinerung von Agglomerationen zuträglich. Weiter kann so einem eventuellen Anhaften von Formsand entgegengewirkt werden.
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Vorzugsweise wird bzw. werden dem Formsand vor, während und/oder nach dem Zerkleinern Wasser, Wasserdampf und/oder Additive zugeführt oder zugegeben. Besonders bevorzugt erfolgt eine (zusätzliche) Zugabe am Ende oder Auslassbereich der Kühlstrecke oder vor bzw. bei der Zerkleinerung. Dies erleichtert eine optionale Aufbereitung und/oder Einstellung des Formsands.
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Vorzugsweise werden – insbesondere bei der Durchleitung von Kühlluft und/oder während der Zerkleinerung von Agglomerationen des Formsands – aufgewirbelte Feinstoffe abgesaugt. Dies gestattet eine Befreiung des Formsands von unerwünschten Feinstoffen, was zu einer optimierten Zusammensetzung des Formsands führt. Insbesondere erhält der Formsand durch die Entfernung von unerwünschten Feinstoffen eine gleichbleibende Qualität, so dass bei wiedergebrauchtem, aufbereitetem Formsand eine gleich bleibende Oberflächenqualität des späteren Gussteils gewährleistet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Zerkleinerungseinrichtung vorzugsweise eine elastische und/oder flexible Prallwand für den Formsand zugeordnet. Die vorzugsweise elastische Ausbildung der Prallwand führt zu einem Kraftabbau des ihr zugeführten Formsands derart, dass ein Abprallen des Formsands auf die Zerkleinerungseinrichtung oder andere Bauteile minimiert werden kann. Auch ermöglicht das Aufprallen des Formsands auf die Prallwand eine weitere Auflockerung oder Zerkleinerung von Agglomerationen des Formsands. Insgesamt führt dies zu einer sehr schonenden Beseitigung von Agglomerationen des Formsands.
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Die vorgenannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die sich aus der weiteren Beschreibung ergebenden Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine schematische schnittartige Seitenansicht einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand mit einer Kühlstrecke zur Kühlung des Formsand und mit einer Zerkleinerungseinrichtung;
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2 einen schematischen Schnitt eines Auslassbereichs der Kühlstrecke und der Zerkleinerungseinrichtung;
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3 eine schematische schnittartige Seitenansicht eines Einlassbereichs der Kühlstrecke mit zugeordneter Zerkleinerungseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform;
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4 eine schematische schnittartige Seitenansicht des Auslassbereichs der Kühlstrecke mit zugeordneter Zerkleinerungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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5 eine schematische schnittartige Seitenansicht des Auslassbereichs der Kühlstrecke mit zugeordneter Zerkleinerungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
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6 eine schematische schnittartige Seitenansicht des Auslassbereichs in einer weiteren Ausführungsform.
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In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen weggelassen ist.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 zur Aufbereitung, insbesondere Kühlung, von Formsand 2. Insbesondere ist die Vorrichtung 1 als Schwingfördervorrichtung ausgebildet.
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Beim Darstellungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 eine Kühlstrecke K mit einem Boden 3 zur Förderung des Formsands 2 auf. Der Boden 3 weist vorzugsweise Öffnungen zum Durchtritt von Kühlluft L auf. Der Boden 3 ist vorzugsweise als Lochboden ausgebildet, um den gewünschten Durchtritt der Luft L bzw. die Einleitung der Luft L in den Formsand 2 zu ermöglichen. Jedoch sind auch sonstige konstruktive Lösungen möglich.
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Insbesondere kann die Luft L unter Druck durch den Boden 3 und den Formsand 2 geleitet werden, besonders bevorzugt zur Kühlung, Auflockerung und/oder Fluidisierung des Formsands 2. Insbesondere kann der Formsand 2 unter Bildung eines Fließbetts durch die Vorrichtung 1 bzw. Kühlstrecke K und/oder über den Boden 3 in eine Förderrichtung F, hier besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen horizontal, von einem Einlassbereich E zu einem Auslassbereich A gefördert werden.
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Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Fördereinrichtung, insbesondere in Form einer Förderrinne 4, auf, die den Boden 3 enthält bzw. die Kühlstrecke K für den Formsand 2 bildet. Die Vorrichtung 1 oder die Fördereinrichtung bzw. Förderrinne 4 weist vorzugsweise einen nicht bezeichneten Zuleitungskanal – insbesondere unter dem Boden 3 – zur Zuleitung der Luft L auf.
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Die Vorrichtung 1 bzw. Förderrinne 4 weist vorzugsweise einen Antrieb 5 auf, um die Förderrinne 4 bzw. den Boden 3 mit zugeordneten (nicht bezeichneten) Seitenwänden in Schwingung zu versetzen. Beim Betrieb wird aufgrund dieser Schwingung der durch die Luft L fluidisierte Formsand 2, also das Fließbett, von dem Einlassbereich E in die Förderrichtung F, also über den Boden 3, zum Auslassbereich A hin gefördert.
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Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise einen Einlass 6 zur Aufgabe bzw. Zuführung von Formsand 2 auf. Der Einlass 6 ist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise oberhalb des Einlassbereichs E der Kühlstrecke K bzw. des Bodens 3 oder der Förderrinne 4 angeordnet. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich.
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Am Auslassbereich A wird der (gekühlte) Formsand 2 vorzugsweise über einen insbesondere rohrförmigen Auslass 7 abgegeben. Der Auslass 7 kann fest mit der Förderrinne 4 verbunden sein.
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Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise ein zugeordnetes Gebläse 8 auf, um die Luft L mit Druck zu beaufschlagen bzw. zuzuführen. Die Luft L wird von dem Gebläse 8 beispielsweise über ein Rohr 9 in die Förderrinne 4 bzw. unter den Boden 3 geleitet. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
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Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Zuführeinrichtung, insbesondere Düsen 10, zur Zuführung von Wasser 11 zur Befeuchtung des Formsands 2 auf. Insbesondere kann das Wasser 11 von oben auf den Formsand 2 bzw. das Fließbett aufgegeben oder aufgesprüht werden. Hierzu ist bzw. sind die Zuführeinrichtung bzw. Düsen 10 vorzugsweise oberhalb der Förderrinne 4 bzw. des Bodens 3 bzw. der Kühlstrecke K angeordnet, beim Darstellungsbeispiel besonders bevorzugt in oder an einer Abdeckung 12 oder einem sonstigen Gehäuseteil der Vorrichtung 1.
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Beim Darstellungsbeispiel sind vorzugsweise mehrere Düsen 10 in Förderrichtung F hintereinander bzw. entlang der Kühlstrecke K angeordnet.
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Beim Darstellungsbeispiel ist die Abdeckung 12 vorzugsweise fest mit einem nicht näher bezeichneten Gestell der Vorrichtung 1 verbunden, das die Förderrinne 4 schwingend hält. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
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Vorzugsweise wird der Formsand 2 also durch Zugabe von Wasser 11 in der Kühlstrecke K befeuchtet und/oder gekühlt. Besonders bevorzugt erfolgt eine Kühlung dadurch, dass das zugeführte Wasser 11 verdunstet und die dabei entstehende Verdunstungskälte den Formsand 2 kühlt. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Befeuchtung des Formsands 2 zur Einstellung des gewünschten Feuchtigkeitsgehalts.
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Zur Zuführung von Formsand 2 weist die Vorrichtung 1 bzw. die Abdeckung 12 vorzugsweise eine Beschickungsöffnung 13 auf, über die der aufzubereitende Formsand 2 dem Einlass 6 zugeführt wird.
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Die Vorrichtung 1 bzw. Abdeckung 12 kann mit einem Abzug bzw. einer Abzugsöffnung 14 insbesondere zur Absaugung von Schwebstoffen, Staub, aufgewirbelten Feinstoffen oder dergleichen versehen sein.
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Die abzusaugenden bzw. aufgewirbelten Feinstoffe können unterschiedliche Korngrößen aufweisen, wobei insbesondere Feinstoffe mit einer Korngröße unter 0,02 mm, so genannte Schlemmstoffe, abgesaugt werden. Mit einer optionalen, nicht dargestellten Messeinrichtung können bedarfsweise Schwankungen der Feinstoffe im Formsand 2 gemessen werden. Die Vorrichtung 1 weist insbesondere in einem Fallabschnitt 15 eine Zerkleinerungseinrichtung 16 auf, um eventuelle Agglomerationen des Formsands 2 zu zerkleinern. Die Zerkleinerungseinrichtung 16 ist beim Darstellungsbeispiel im Auslassbereich A bzw. anschließend an oder im Bereich des Auslasses 7 und/oder in einem Bereich, in dem der Formsand 2 – zumindest im Wesentlichen – frei fällt, wie dem Fallabschnitt 15, angeordnet.
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2 zeigt in einem schematischen Schnitt eine Vergrößerung von 1 im Bereich des Auslasses 7 bzw. Fallabschnitts 15 mit der Zerkleinerungseinrichtung 16.
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Die Zerkleinerungseinrichtung 16 weist vorzugsweise mindestens ein Schlagwerkzeug 18, welches auf einer Drehachse 17 gelagert ist, auf. Vorzugsweise weist die Zerkleinerungseinrichtung 16 mehrere Schlagwerkzeuge 18 auf.
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Die Schlagwerkzeuge 18 sind vorzugsweise axial beabstandet und/oder in verschiedene radiale Richtungen weisend an der Drehachse 17 angeordnet. Vorzugsweise sind mehrere Schlagwerkzeuge über die Länge der Drehachse 17 bzw. die Breite des Formsandstroms oder Fließbetts verteilt oder beabstandet und/oder kammartig angeordnet.
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Die Schlagwerkzeuge 18 sind vorzugsweise fingerartig oder armartig ausgebildet und/oder weisen, insbesondere im Bereich des freien Endes, jeweils einen schaufelartigen, verbreiterten und/oder abgekröpften und/oder gekrümmten und/oder angestellten Schlagbereich auf. Optional kann sich der Schlagbereich auch zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schlagwerkzeugs 18 erstrecken. Die Schlagwerkzeuge 18 oder deren Schlagbereiche können auch unterschiedlich ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung 1 bzw. Zerkleinerungseinrichtung 16 weist vorzugsweise einen Antrieb 19 zum Rotieren der Schlagwerkzeuge 18 bzw. zum Antrieb der Drehachse 17 bzw. der zugeordneten Schlagwerkzeuge 18, insbesondere über ein Getriebe bzw. ein Zugmitteltrieb 20 oder dergleichen, auf. Insbesondere kann so die Drehachse 7 bzw. können die Schlagwerkzeuge 18 in Rotation versetzt werden, besonders bevorzugt in einer Drehrichtung D, wie in 2 beispielhaft angedeutet.
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Besonders bevorzugt erfolgt ein Zerkleinern von Agglomerationen im Formsand 2 über den gesamten Formsandstrom bzw. die gesamte Breite des Fließbetts bzw. der Förderrinne 4. Insbesondere erstreckt sich die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. deren Drehachse 17 zumindest im Wesentlichen über die gesamte Breite des Formsandstroms bzw. Fließbetts und/oder quer zur Förderrichtung F und/oder Fallrichtung des Formsands 2.
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Besonders bevorzugt durchstreichen die Schlagwerkzeuge 18 den Formsand 2 kammartig. Dies ist einer schonenden aber effektiven Zerkleinerung von Agglomerationen und/oder Auflockerung des Formsands 2 zuträglich.
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Der Zugmitteltrieb 20 ist vorzugsweise ein Riementrieb oder optional ein Kettentrieb. Der Antrieb 19 ist vorzugsweise ein Elektromotor.
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Die Zerkleinerungseinrichtung 16 ist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise in oder benachbart zu dem Auslassbereich A und/oder Auslass 7 bzw. Fallabschnitt 15 angeordnet.
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Der Auslass 7 und/oder Fallabschnitt 15 ist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise rohrförmig und/oder stutzenartig ausgebildet. Besonders bevorzugt fällt der (gekühlte) Formsand 2 zumindest im Wesentlichen vertikal und/oder frei durch den Auslass 7 und/oder Fallabschnitt 15.
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Beim Darstellungsbeispiel ist der Fallabschnitt 15 wahlweise fest mit dem Auslass 7 verbunden und/oder schließt sich schwingungsmäßig entkoppelt zur Weiterleitung des Formsands 2 an diesen an.
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Vorzugsweise wird der Formsand 2 auf die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. deren Schlagwerkzeuge 18 derart gelenkt, besonders bevorzugt mittels einer entsprechenden Leiteinrichtung, hier durch Leitbleche 21, dass der Formsand 2 – vorzugsweise primär nur – auf die sich nach oben bewegenden Schlagwerkzeuge 18 trifft bzw. fällt.
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Die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. deren Drehachse 17 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die Schlagwerkzeuge 18 besonders bevorzugt entgegen der Fall- oder Förderrichtung F des Formsands 2 durch den Formsandstrom bewegt werden.
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Beim Darstellungsbeispiel wird der Formsand 2 mittels der Leiteinrichtung bzw. Leitbleche 21 vorzugsweise auf die Seite der Drehachse 17 geleitet, bei der sich die Schlagwerkzeuge 18 nach oben bewegen. Jedoch ist eine sonstige Zuleitung des Formsandstroms 2 zu der Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. zu den Schlagwerkzeugen 18 auch möglich.
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Je nach Drehzahl der Drehachse 17 bzw. Schlagwerkzeuge 18 kann eine Art Schlagen oder auch ein Schleudern bzw. Wegschleudern des Formsands 2 erreicht werden. So kann eine sehr gute Zerkleinerung von Agglomerationen des Formsands 2 erreicht werden.
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Je nach Bedarf kann die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. deren Drehachse 17 wahlweise mit der Vorrichtung 1 bzw. Förderrinne 4 schwingungsmäßig gekoppelt oder davon schwingungsmäßig entkoppelt sein. Eine schwingungsmäßige Kopplung hat den Vorteil, dass eventuelle Anbackungen an den Schlagwerkzeugen 18 vermieden oder zumindest minimiert werden. Weiter kann ein Schwingen der Schlagwerkzeuge 18 auch ein Zerkleinern von Agglomerationen des Formsands 2 und/oder ein Auflockern des Formsands 2 unterstützen.
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Die vorschlagsgemäße Zerkleinerungseinrichtung 16 ist sehr einfach und/oder kostengünstig aufgebaut.
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Die Anordnung der Zerkleinerungseinrichtung 16 am Ende der Kühlstrecke K bzw. in oder benachbart zu dem Auslassbereich A gestattet eine einfache Integration der Zerkleinerungseinrichtung 16 in die Vorrichtung 1 und auch eine einfache und kostengünstige Nachrüstung bei bestehenden Vorrichtungen 1 bzw. Förderrinnen 4.
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen anhand der weiteren Figuren näher erläutert, wobei primär nur auf wesentliche neue und/oder unterschiedliche Aspekte näher eingegangen wird. Die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen gelten daher insbesondere entsprechend oder ergänzend. In den weiteren Figuren sind insbesondere verschiedene bevorzugte Anordnungen und/oder Ausführungen der Zerkleinerungseinrichtung 16 näher dargestellt, wobei die Vorrichtung 1 bzw. der relevante Bereich jeweils nur schematisch angedeutet ist.
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Weiter ist noch anzumerken, dass einzelne Merkmale und Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen auch beliebig miteinander kombiniert, aber auch unabhängig voneinander realisiert werden können.
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3 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1, wobei die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. die Zerkleinerung hier vor der Kühlstrecke K bzw. im Einlassbereich E oder am Anfang der Kühlstrecke K bzw. Förderrinne 4 angeordnet ist. Insbesondere fällt hier der beispielsweise mittels eines Förderbands zugeförderte Formsand 2 vorzugsweise von oben und/oder zumindest im Wesentlichen vertikal auf die Zerkleinerungseinrichtung 16.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die Zerkleinerungseinrichtung 16 vorzugsweise derart angeordnet, dass die Schlagwerkzeuge 18 – insbesondere von oben – in den Formsand 2 bzw. das von dem Formsand 2 gebildete Fließbett, insbesondere in oder vor der Kühlstrecke K bzw. Förderrinne 4, eingreifen. Die Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. deren Drehachse 17 ist insbesondere oberhalb des Fließbetts bzw. Bodens 3 angeordnet.
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Der Vorrichtung 1 bzw. Zerkleinerungseinrichtung 16 ist vorzugsweise eine insbesondere elastische/flexible Prallwand 22 für den Formsand 2, zugeordnet. Die Prallwand 22 ist vorzugsweise aus Gummi oder aus einem Kunststoff- oder Textilmaterial hergestellt.
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Ein Teil des Formsands 2 kann von der Zerkleinerungseinrichtung 16 vorzugsweise gegen die Prallwand 22 geschleudert werden.
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Für einen optimalen Kraftabbau des auftreffenden Formsands 2 weist die Prallwand 22 vorzugsweise punktelastische Eigenschaften auf. Vorzugsweise unterstützt die Prallwand 22, insbesondere deren Elastizität, ein Auflösen von Agglomerationen des Formsands 2 und/oder verhindert ein Anbacken des Formsands 2 an der Prallwandoberfläche. Vorzugsweise ist die Prallwand 22 verstellbar, insbesondere durch Einstellung ihres Winkels bzw. ihrer Neigung zur Zerkleinerungseinrichtung 16.
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Besonders bevorzugt verläuft die Drehachse 17 parallel zur Prallwand 22, so dass der Formsand 2 – zumindest teilweise – durch die Rotation der Zerkleinerungseinrichtung 16 in Drehrichtung D gegen die Prallwand 22 geführt oder geschleudert werden kann. Agglomerationen des Formsands 2 werden zum einen durch die Zerkleinerungseinrichtung 16 gelöst und zum anderen durch den Aufprall auf die Prallwand 22. Die Zerkleinerungseinrichtung 16 kann dabei mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten in Drehrichtung D betrieben werden. Besonders bevorzugt ist es, die Zerkleinerungseinrichtung 16 in einer Rotationsgeschwindigkeit derart zu betreiben, dass der Formsand 2 bereits vor dem Eintrag auf den Boden 3 teilaufbereitet wird.
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Bei der Zerkleinerung aufgewirbelte Feinstoffe können abgeführt bzw. abgesaugt werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 verläuft die Drehrichtung D vorzugsweise derart, so dass die in das Fließbett bzw. den Formsand 2 eintauchenden Schlagwerkzeuge 18 zumindest im Wesentlichen entgegen der Förderrichtung F bewegt werden. Dies ist einer guten Aufbereitung, Durchmischung, Auflockerung und/oder Zerkleinerung des Formsands 2 zuträglich.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform und bei den weiteren Ausführungsformen gemäß 5 und 6 ist die Zerkleinerungseinrichtung 16 jeweils am Ende der Kühlstrecke K bzw. im oder benachbart zu dem Auslassbereich A angeordnet. Die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen zu den Ausführungsformen gemäß 1 bis 3 gelten vorzugsweise entsprechend oder ergänzend, insbesondere auch bezüglich der Prallwand 22.
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Bei der Ausführungsform gemäß 4 verläuft die Drehrichtung D vorzugsweise in die Förderrichtung F, also so dass die Schlagwerkzeuge 18 sich im Fließbett bzw. im Formsandstrom zumindest im Wesentlichen in die Förderrichtung F bewegen.
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Die Zerkleinerungseinrichtung 16 ist hier vorzugsweise am Ende der Förderrinne 4 bzw. in Verlängerung des Bodens 3 und/oder oberhalb des Bodens 3 angeordnet.
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Bei den weiteren Ausführungsformen gemäß 5 und 6 weist die Zerkleinerungseinrichtung 16 jeweils mehrere bzw. zwei Drehachsen 17 mit daran angeordneten Schlagwerkzeugen 18 auf.
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Bei der Ausführungsform gemäß 5 sind die Drehachsen 17 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen nebeneinander angeordnet, insbesondere so dass der Formsandstrom vorzugsweise zumindest im Wesentlichen zwischen die beiden Drehachsen 17 geleitet werden kann. Die Drehachsen 17 sind vorzugsweise derart nah beieinander angeordnet, dass die Schlagwerkzeuge 18 fast einander berühren und/oder miteinander kämmen.
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Vorzugsweise sind die Drehrichtungen D der beiden Drehachsen 17 entgegengesetzt und/oder derart, dass die Schlagwerkzeuge 18 sich zumindest im Wesentlichen mit dem fallenden Formsand 2 nach unten bewegen und/oder zwischen den Drehachsen 17 nach unten bewegen.
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Vorzugsweise werden die beiden Drehachsen 17 über einen gemeinsamen (nicht dargestellten) Antrieb 19 und/oder ein gemeinsames (nicht dargestelltes) Getriebe, wie einem gemeinsamen Zugmitteltrieb 20, angetrieben.
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Bei der Ausführungsform gemäß 6 sind die beiden Drehachsen 17 zumindest im Wesentlichen übereinander und/oder maßgeblich vertikal versetzt angeordnet. So kann eine quasi zweistufige Zerkleinerung und/oder Auflockerung des Formsands 2 und damit eine besonders effektive Zerkleinerung von Agglomerationen im Formsand 2 erreicht werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist die Prallwand 22 vorzugsweise nach der Zerkleinerungseinrichtung 16 und/oder auf der dem Boden 3 abgewandten Seite der Zerkleinerungseinrichtung 16 angeordnet.
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Vorzugsweise bildet die Prallwand 22 zusammen mit dem Auslass 7 und/oder Fallabschnitt 15 eine den Formsand 2 nach unten führende Seitenwand. Dies ist insbesondere auch bei der Ausführungsform gemäß 6 der Fall. Hier sind sogar mehrere derartige Prallwände 22, insbesondere auf entgegengesetzten Seiten der Zerkleinerungseinrichtung 16 bzw. Drehachsen 17 angeordnet.
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Bei den Ausführungsformen gemäß 1, 2, 5 und 6 ist die Zerkleinerungseinrichtung 16 vorzugsweise unterhalb des Fließbetts bzw. Bodens 3 angeordnet.
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Bei den Ausführungsformen gemäß 5 und 6 weist die Vorrichtung 1 optional mindestens eine zusätzliche Zuführeinrichtung, hier insbesondere eine zusätzliche Zuführeinrichtung 23 zur Zuführung von Wasser oder gegebenenfalls Wasserdampf und/oder eine zusätzliche Zuführeinrichtung 24 zur Zuführung sonstiger Additive, auf. Die Zuführung erfolgt insbesondere unmittelbar vor und/oder während der Zerkleinerung. Die Zuführeinrichtungen 23 und 24 sind vorzugsweise der Zerkleinerungseinrichtung 16 zugeordnet.
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Die Zuführung von Wasser oder Wasserdampf, insbesondere mittels der Zuführeinrichtung 23, bei der Zerkleinerung zusätzlich zu der Zuführung von Wasser 11 in der Kühlstrecke K ermöglicht eine besonders gute Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts bzw. Wassergehalts des Formsands 2.
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Die Zerkleinerungseinrichtung 16 bildet vorzugsweise zusätzlich einen Mischer, um den Formsand 2, insbesondere zusammen mit optionalen Zusätzen, Additiven, zusätzlich zugeführtem Wasser oder dergleichen, besonders gut zu durchmischen und/oder aufzulockern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Formsand
- 3
- Boden
- 4
- Förderrinne
- 5
- Antrieb
- 6
- Einlass
- 7
- Auslass
- 8
- Gebläse
- 9
- Rohr
- 10
- Düse
- 11
- Wasser
- 12
- Abdeckung
- 13
- Beschickungsöffnung
- 14
- Abzugsöffnung
- 15
- Fallabschnitt
- 16
- Zerkleinerungseinrichtung
- 17
- Drehachse
- 18
- Schlagwerkzeug
- 19
- Antrieb
- 20
- Zugmitteltrieb
- 21
- Leitblech
- 22
- Prallwand
- 23
- Zuführeinrichtung
- 24
- Zuführeinrichtung
- A
- Auslassbereich
- D
- Drehrichtung
- E
- Einlassbereich
- F
- Förderrichtung
- K
- Kühlstrecke
- L
- Luft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0634238 B1 [0003]
- DE 19919039 C2 [0004]
