DE19810273A1 - Verfahren und System zum Wiederaufbereiten von Formsand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyclen (Wiederaufbereiten) von Formsand durch das Mischen von Formsand, der nach seiner Benutzung als Naßgußform ge­ sammelt worden ist, mit Wasser und einem Bindemittel.

Es ist typisch für das Naßformen, daß ermüdeter Formsand einer Naßgußform, der teilweise einer thermischen Schädigung unterworfen war, weil er während des For­ mens eines Produkts einem heißen geschmolzenen Material ausgesetzt war, recyclet wird. Wie beispielshalber in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt das Recyclen von ermüdetem Formsand, nachdem dieser für eine Naßgußform verwendet worden ist, mehrere Schritte, nämlich das Auseinandernehmen eines Formkastens bei Schritt SA3, um die Naßgußform herauszunehmen, nachdem bei Schritt SA1 in dem Formkasten eine Naßgußform geformt worden ist und bei Schritt SA2 ein geschmolzenes Metall in die Naßgußform gegossen worden ist, um ein Produkt zu formen, das Sammeln des ge­ samten Formsands bei Schritt SA4, der für die Naßgußform verwendet worden ist, und das Kneten und Glattstreichen des gesammelten Formsands, der mit Wasser und einem vorgegebenen Betrag an Bindemittel, wie z. B. Bentonit, gemischt worden ist, um so bei Schritt SA5 einen thermisch degenerierten Teil des Formsands zu re­ generieren bzw. reaktivieren. Der regenerierte Formsand wird bei Schritt SA1 für eine andere Naßgußform wiederverwendet. Während des Formens eines Produkts bei Schritt SA2 wird die Naßgußform an ihrem äußeren Schalenabschnitt direkt einem heißen geschmolzenen Material ausgesetzt. Beim Formsand-Recycling nach dem Stand der Technik wird ein Bindemittel wie z. B. Bentonit der gesamten Menge an gesammeltem Formsand beigemengt, wodurch immer ein großer Betrag an Binde­ mittel benötigt wird, was zu einer Steigerung der Kosten für eine Naßgußform führt.

Eine Wasserzuführeinrichtung wird bei dem Schritt des Mischens des Formsands mit Wasser verwendet. Wie zum Beispiel in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmu­ sterveröffentlichung Nr. 3-9245 beschrieben und in Fig. 7 gezeigt ist, überwacht eine Wasserzuführeinrichtung 64 die Temperatur, etc. des Formsands 63, der auf einem Bandförderer 62 gesammelt und mit einem Abstreicher 61 glattgestrichen wird, und sprüht oder gießt durch eine Gießdüse 65 einen gewünschten Betrag an Wasser in den Formsand 63. Die Wasserzuführeinrichtung kann zwar einen geeig­ neten Betrag an Wasser einstellen und diesen in den Formsand gießen, aber ein Bindemittel wie z. B. Bentonit wird dem gesamten Teil des Formsands beigefügt, wo­ durch immer eine große Menge an Bindemittel benötigt wird, was eine Steigerung der Kosten für eine Naßgußform mit sich bringt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Recyclen von Formsand einer gebrauchten Naßgußform vorzusehen, bei dem Formsand, der aufgrund der Hitze von einem geschmolzenen Material ermüdet ist, von vitalem Formsand getrennt wird, der von dem geschmolzenen Material nicht direkt erhitzt worden ist, und bei dem nach dem Hinzufügen von Wasser und Binder zu dem ermüdeten Formsand und dem Kneten des mit Wasser vermischten Sandes der mit Wasser gemischte Sand und der vitale Formsand vermischt und geknetet werden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Recyclen von Formsand einer benutzten Naßgußform vorzusehen, bei dem eine Mischung aus er­ müdetem Formsand und Wasser und Bindemittel in einer Vakuumknetmaschine durchgeknetet wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Recyclen von Formsand einer benutzten Naßgußform vorzusehen, bei dem der Formsand, der aufgrund der Hitze von einem geschmolzenen Metall ermüdet ist, von dem vitalen Formsand, der nicht direkt von dem geschmolzenen Metall erhitzt worden ist, mit Hilfe von vibrierenden Trennungseinrichtungen abgesondert und zuverlässig ge­ sammelt wird.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Recyclen von Formsand einer gebrauchten Naßgußform vorzusehen, bei dem nur ein be­ trächtlich reduzierten Betrag an Bindemittel benötigt wird, um den Formsand einer benutzten Naßgußform aufzufrischen.

Die oben genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dadurch gelöst, daß ein Verfahren zum Recyclen von Formsand einer benutzten Naßgußform vorge­ sehen wird, das die folgenden Schritte umfaßt: Trennen und separates Sammeln des ermüdeten Formsands, der einen äußeren Schalenabschnitt einer Naßgußform bil­ det, der während des Formvorgangs fast direkt einer Hitze von einem geschmolze­ nen Material ausgesetzt ist, und des vitalen Formsands, der einen inneren Schalen­ abschnitt der Naßgußform bildet, der den äußeren Schalenabschnitt umgibt, das Vorsehen und Kneten einer Mischung aus dem ermüdeten Formsand mit Wasser und Binder zur Neubildung von regeneriertem Formsand und Mischen des regene­ rierten Formsands mit dem vitalen Formsand. Die benutzte Naßgußform wird, nach­ dem sie von einem Formkasten getrennt oder weggebrochen worden ist, auf einem vibrierendem Siebblech mit Schlitzen transportiert, um die ermüdeten Formsandpar­ tikel von den Klumpen des vitalen Sands abzusondern. Der ermüdete Formsand wird zusammen mit Wasser und einem Bindemittel in einer Vakuumknetmaschine ge­ mischt und geknetet.

Bei dem Formsand-Recyclingverfahren wird das Bindemittel nur dem Formsand bei­ gemengt, der durch eine Hitze von einem geschmolzenen Metall während des Form­ vorgangs ermüdet ist, wodurch der Verbrauch an Bindemittel, das benötigt wird, da­ mit der gebrauchte Formsand wiederaufbereitet werden kann, beträchtlich verringert wird, was immer wünschenswert ist, um die Kosten einer Naßgußform und folglich die Formarbeitskosten zu verringern. Da außerdem Sand, der in einem Vakuum ge­ knetet worden ist, eine Festigkeit aufweist, die bei einer höheren Sandtemperatur höher ist, und der Effekt der Festigung des Sandes mit einer Erhöhung der Sand­ temperatur verbessert wird, führt das Kneten einer Mischung aus ermüdetem Form­ sand bei einer hohen Temperatur mit Wasser und Binder in einem Vakuum dazu, daß der Verbrauch an Bindemittel noch weiter reduziert werden kann. Man ist der Meinung, daß der Grund dafür, daß die Festigkeit des benutzten Formsands in Ab­ hängigkeit von der Sandtemperatur während des Knetens ansteigt, darin liegt, daß der Betrag an Kühlwasser, der dem benutzten Formsand zugeführt wird, in Abhän­ gigkeit von einem Anstieg der Sandtemperatur erhöht wird und der Betrag an Dampf in der Knetmaschine entsprechend steigt, was zu einer Vergrößerung des Betrags an Wasser führt, das in die Zwischenschichten einer schichtenförmigen Kristallstruktur von Bentonit eindringt und von den Kristallen absorbiert wird und folglich die Aktivie­ rung des Bindemittels verbessert.

Da der ermüdete Teil einer benutzten Naßgußform aufgrund der thermischen Dege­ nerierung leicht auseinanderfällt, läßt sich der ermüdete Formsand problemlos von dem vitalen Formsand absondern und wird zu feinen Sandpartikeln, während er den Vibrationen auf den mit Schlitzen versehenen vibrierenden Absonderungseinrichtun­ gen ausgesetzt ist und durch die Schlitze der vibrierenden Absonderungseinrichtun­ gen fällt, während er auf den vibrierenden Absonderungseinrichtungen transportiert wird. Auf diese Weise wird der ermüdete Formsand sicher von den vitalen Sand­ klumpen getrennt und effizient gesammelt.

Die oben genannten sowie weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfin­ dung werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Aus­ führungsbeispiele verständlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Recyclen von benutztem Formsand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die ein vibrierendes Fördermittel zum ge­ trennten Sammeln von ermüdetem Formsand und vitalen Formsandklum­ pen zeigt,

Fig. 3A eine Seitenansicht des vibrierenden Fördermittels,

Fig. 3B eine Vorderansicht des vibrierenden Fördermittels,

Fig. 3C eine perspektivische Ansicht eines Siebblechs,

Fig. 3D eine Querschnittansicht, die einen Teil des Siebblechs zeigt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die eine Vakuumknetmaschine und ihre zugeordneten Einrichtungen zeigt,

Fig. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Widerstandsdruck des wiederaufbereiteten Formsands in Relation zum Wassergehalt zeigt,

Fig. 6 ein Blockdiagramm, das einen Formsand-Recyclingvorgang nach dem Stand der Technik zeigt, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die eine Wasserzuführvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt.

Wie in den Zeichnungen im einzelnen und vor allem in Fig. 1 zu sehen ist, die schematisch den gesamten Recycling-Prozeß des Formsands zeigt, wird bei einer Gießformbildungsstation S1 eine Naßguß- bzw. Grünsandform 11 vorgesehen. Bei einer Abgußstation S2 wird ein geschmolzenes Material 13 in den Innenraum 12 der Naßgußform 11 gegossen oder gefüllt, um ein Produkt zu formen. Während des Formens ist die Naßgußform 11 der Hitze ausgesetzt, die von dem geschmolzenen Material 13 mit einer ziemlich hohen Temperatur übertragen wird, was dazu führt, daß eine etwa 2 cm dicke äußere Schale bzw. Kruste des Formsands A der Naß­ gußform 11 thermisch geschädigt wird. Der restliche Teil, d. h. die innere Schale bzw. Kruste des Formsands B der Naßgußform 11 wird der Hitze nicht direkt ausgesetzt und ist folglich beinahe frei von thermischer Schädigung.

Nachdem die Formarbeit beendet ist, wird ein Formkasten 10 auseinandergenom­ men, um das geformte Produkt 13 von der Naßgußform 11 in einer Demontierungs­ station S3 zu trennen. Die Naßgußform 11 wird zerstört, um den degenerierten bzw. ermüdeten Formsand A von dem Formsand B zu trennen, der vital geblieben ist. Die Absonderung des ermüdeten Formsands A von dem vitalen Formsand B wird durch ein vibrierendes Fördermittel 14 erzielt, das in Fig. 3 gezeigt ist und später noch genauer beschrieben wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, beaufschlagt das vibrierende Fördermittel 14 die zerstörte Naßgußform 11 auf einem Siebblech 16 mit Vibrationen, um die Partikel des ermüdeten Formsands A von den Klumpen des vitalen Form­ sands B zu trennen und den ermüdeten Formsand 1 in feine und glatte Formsand­ körner zu verwandeln. Da der ermüdete Formsand A aufgrund der thermischen Schädigung weich geworden ist und leicht auseinanderfällt, kann der ermüdete Formsand A problemlos von dem vitalen Formsand B getrennt werden und verwan­ delt sich in feinkörnigen Formsand, während er den Vibrationen des vibrierenden Fördermittels 14 ausgesetzt ist. Während die feinen Körner des ermüdeten Form­ sands A und die Klumpen des vitalen Formsands B auf dem Siebblech 16 des vibrie­ renden Fördermittels 14 vorwärts transportiert werden, werden sie von dem Sieb­ blech 16 gesiebt. Es ist im Stand der Technik allgemein bekannt, daß sich Bentonit in ein Gel verwandelt, wenn der Formsand während des Formens der Hitze ausgesetzt wird und durch diese degeneriert, und daß das gelierte Bentonit nicht aktiviert wird, selbst wenn es mit Wasser vermischt wird. Vor allem die Klumpen des vitalen Form­ sands B werden an dem vorderen Ende des vibrierenden Fördermittels 14 auf einen Bandförderer 19 geladen, wohingegen die feinen Körner des ermüdeten Formsands A durch die Schlitze 15 des Siebblechs 16 des vibrierenden Fördermittels 14 wan­ dern und auf einen Bandförderer 18 fallen, der unterhalb des vibrierenden Förder­ mittels 14 angeordnet ist. Der Bandförderer 18 wird von einem Bandführer 20 ge­ führt, der sich ausgehend von der Demontierungsstation S3 bis zu einer Sandbe­ handlungsstation S4 erstreckt, in der die feinen Körner des ermüdeten Formsands A mit einem Bindemittel wie z. B. Bentonit und Wasser vermischt werden und die Mi­ schung in einer Vakuumknetmaschine 22 durchgeknetet wird. Andererseits wird der Bandförderer 19 von einem Bandführer 21 geführt, der sich ausgehend von der De­ montierungsstation S3 bis zu einer Mischstation S5 erstreckt. Den Klumpen des vi­ talen Formsands B, die auf den Bandförderer 19 verfrachtet worden sind, wird Was­ ser zugeführt und sie werden gerührt, während sie von der Demontierungsstation S3 zu der Mischstation S5 transportiert werden.

Wie in den Fig. 3A bis 3D zu sehen ist, die das vibrierende Fördermittel 14 zei­ gen, ist das Siebblech 16 fest von einem Fördermittelgehäuse 50 gehalten. Das För­ dermittelgehäuse 50 ist auf Schraubenfedern 51 angeordnet, die auf Streben 52 ge­ lagert sind, die von einem Boden F abstehen. Ein Vibrationsgenerator 17 ist fest an dem Fördermittelgehäuse 50 installiert, um die Vibration zu erzeugen, die an das Fördermittelgehäuse 50 und folglich auch an das Siebblech 16 auf den Schrauben­ federn 51 angelegt werden soll. Das Fördermittelgehäuse 50 ist mit vorderen und hinteren Stützrohren 55 versehen, die zwischen Seitenwänden davon befestigt sind. Das Siebblech 16 ist auf den Stützrohren 55 installiert. Wie im einzelnen in den Fig. 3C und 3D gezeigt ist, umfaßt das Siebblech 16 eine Anzahl von Siebstäben 53, die einen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Jeder Siebstab 53 besitzt eine einstüc­ kig damit vorgesehene Rippe 54, die in einer Nut 55a der vorderen und hinteren Stützrohre 55 sitzt und deren Breite dahingehend variiert, daß sie von einem Ende zu dem anderen Ende allmählich breiter wird. Wie in Fig. 3D gezeigt ist, besitzt der Siebstab 53 eine vordere Breite Wf an seinem vorderen bzw. stromaufwärtigen Ende und eine hintere Breite Wr an seinem hinteren bzw. stromabwärtigen Ende, die klei­ ner als die vordere Breite Wf ist. Die Siebstäbe 53 sind mit regelmäßigen Abständen in Querrichtung parallel angeordnet, um einen Schlitz 56 zu bilden, dessen Breite dahingehend variiert, daß sie von einem Ende zu dem anderen Ende jeweils zwi­ schen benachbarten Siebstäben allmählich breiter wird. Das so aufgebaute Sieb­ blech 16 sieht parallele Siebschlitze 56 vor, deren Breite dahingehend variiert, daß sie von dem stromaufwärtigen Ende zu dem stromabwärtigen Ende allmählich breiter wird. Siebschlitze 56, die in der Breite dahingehend variieren, daß sie allmählich breiter werden, tragen ihren Teil dazu bei, daß verhindert wird, daß Sandklumpen in den Siebstäben 53 während des Transports des Sands hängenbleiben.

Fig. 4 zeigt die Einzelheiten der Vakuumknetmaschine 22, die in der Sandbehand­ lungsstation S4 installiert ist. Ein schräggestellter Vakuummixer 25 besitzt eine Mischkammer 26, die auf einer Basis 24 angeordnet ist, in der eine Auslaßöffnung 23 ausgebildet ist, durch die wiederaufbereiteter Formsand entladen wird, und einen Motor 45 zum Antreiben der Mischkammer 26 um eine geneigte Rotationsachse X. In der Mischkammer 26 des Vakuummixers 25 ist ein Rührwerk 28 vorgesehen. Ein Motor 27 ist an der Außenseite der Mischkammer 26 angebracht, um das Rührwerk 28 in einer Richtung anzutreiben, die der Rotationsrichtung der Mischkammer 26 entgegengesetzt ist. Das Innere der Mischkammer 26 ist mit einer Vakuumpumpe 31 durch eine Vakuumrohrleitung 30 verbunden, in der sich ein Absperrventil 29 befin­ det. Durch die Vakuumpumpe 31 wird im Innern der Mischkammer 26 bis zu einem festgelegten Vakuumniveau von z. B. etwa 70 Hp (Hektopascal) ein Vakuum herge­ stellt. Die Mischkammer 26 ist mit einem Trichter 32, der auf einer oberen Abdeckung davon angeordnet ist, und mit einem Sensor 35 versehen, der in der Mischkammer 26 auf- und abbewegt werden kann. Eine Klappe 34 in dem Trichter 32 öffnet und schließt den Durchgang, der in Verbindung mit der Innenseite der Mischkammer 26 steht. Der Sensor 35 wird von einem Zylinder 33 dahingehend angetrieben, daß er sich nach unten in einen Haufen von Formsand bewegt, um eine Temperatur und einen Wassergehalt des Formsands zu erfassen. Verschiedene Arten von Sensoren zum Erfassen der Temperatur und des Wassergehalts des Formsands sind im Stand der Technik bekannt, und der Sensor 35 kann von jeder bekannten Art sein.

Wie mit dem Pfeil a gezeigt ist, werden die feinen Körner des ermüdeten Formsands A, die von dem Bandförderer 18 transportiert werden, während die Klappe 34 offen bleibt, zusammen mit einem Bindemittel, z. B. Bentonit, in einer Menge in die Misch­ kammer 26 geworfen, die dem Betrag des ermüdeten Formsands A entspricht. Der Sensor 35 wird nach unten in den Haufen der feinen Körner des ermüdeten Form­ sands A bewegt, wie mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist, während das Rührwerk 28 die feinen Körner des ermüdeten Formsands A durch rührt.

Ein Wasserbehälter 36 befindet sich oberhalb des Vakuummixers 25, damit Wasser in den Innenraum der Mischkammer 26 durch Wasserzuführrohre 38 und 39 zuge­ führt werden kann. Das Wasserzuführrohr 38 verbindet den Boden des Wasserbe­ hälters 36 mit dem Innern der Mischkammer 26 des Vakuummixers 25, und das Wasserzuführrohr 39 verbindet die Oberseite des Wasserbehälters 36 mit dem In­ nern der Mischkammer 26 des Vakuummixers 25. Diese Wasserzuführrohre 38 und 39 sind jeweils mit Speiseventilen 40 und 41 versehen. Das Wasser, das durch das Wasserzuführrohr 38 zugeführt wird, dient als ein befeuchtendes Wasser. Der Betrag an befeuchtendem Wasser wird dahingehend gesteuert, daß ein spezifizierter Was­ sergehalt einer Mischung aus ermüdetem Formsand und Bindemittel vorgesehen wird, der notwendig ist, damit eine Naßgußform gebildet werden kann. Andererseits dient das Wasser, das durch das Wasserzuführrohr 39 zugeführt wird, als Kühlwas­ ser für die feinen Körner des ermüdeten Formsands A, der während des Vakuum­ knetens des Haufens von ermüdetem Formsand A immer noch eine hohe Tempera­ tur aufweist. Dieses Kühlwasser verdampft während des Abkühlens des ermüdeten Formsands. Eine Meßdose 37 ist in dem Wasserbehälter 36 installiert, um den Be­ trag an Wasser zu erfassen, der der Mischkammer 26 zugeführt wird. Diese Meßdo­ se 37 kann von einer Art sein, die ein elastisches Metall und ein Dehnungsmeßgerät umfaßt, das auf eine Verformung des elastischen Metalls aufgrund einer Belastung reagiert.

Eine Steuereinheit 42 empfängt Signale, die die Temperatur und den Wassergehalt des Formsands in der Mischkammer 26 repräsentieren, und ein Signal, das einen Wasserstand des Wasserbehälters 36 darstellt, um die Speiseventile 40 und 41 auf der Basis dieser Signale anzusteuern, damit der Mischkammer 26 durch die Wasser­ zuführrohre 38 und 39 die gewünschten Beträge an befeuchtendem Wasser zuge­ führt werden.

Die feinen Körner des ermüdeten Formsands A werden zu der Sandbehandlungssta­ tion S4 transportiert, die Klappe 34 des Trichters 32 öffnet sich, damit der ermüdete Formsand A und ein Bindemittel in die Mischkammer 26 eingeführt werden können. Das Bindemittel wird in einem in Relation zu dem Betrag des ermüdeten Formsands A festgelegten Gewichtsverhältnis hinzugefügt. Danach werden nach dem Schließen der Klappe 34 das Rührwerk 28 und die Mischkammer 26 in entgegengesetzten Richtungen angetrieben, um die feinen Körner des ermüdeten Formsands A und das Bindemittel durchzurühren und zu vermischen. Während der Formsand und das Bin­ demittel gerührt und vermischt werden, wird der Zylinder 33 aktiviert, um den Sensor 35 nach unten in den Haufen der Mischung aus Sand und Bindemittel zu bewegen. Die Steuereinheit 42 empfängt Signale von dem Sensor 35, um die Temperatur und den Wassergehalt des Sand-/Bindemittelgemisches zu erfassen. Die Steuereinheit 42 öffnet das Speiseventil 40 für eine gewisse Zeitspanne in Abhängigkeit von dem Wassergehalt, um der Mischkammer 26 durch das Wasserzuführrohr 38 Wasser zu­ zuführen. Der Betrag an befeuchtendem Wasser wird auf der Basis des Wasserge­ halts der Mischung aus Sand und Bindemittel automatisch reguliert, um so eine ge­ eignete Feuchtigkeit in der Mischung aus Sand und Bindemittel vorzusehen, die not­ wendig ist, um die Form einer Naßgußform aufrechtzuerhalten.

Die Vakuumpumpe 31 wird angetrieben, um im Innern der Mischkammer 26 ein Va­ kuum bis zu einem Vakuumniveau von etwa 70 Hp herzustellen, und dann öffnet die Steuereinheit 42 das Speiseventil 41 für eine gewisse Zeitspanne in Abhängigkeit von der Wassertemperatur, um der Mischkammer 26 durch das Wasserzuführrohr 39 Kühlwasser zuzuführen. Die Mischung aus Sand und Bindemittel ist durch die Um­ wandlungswärme des Kühlwassers während des Verdampfens schnell auf eine ge­ wünschte Temperatur von zum Beispiel etwa 40°C abgekühlt. Der Betrag an Kühl­ wasser wird auf der Basis der Temperatur des Gemischs aus Sand und Bindemittel automatisch reguliert, damit der Wassergehalt der Sand-/Bindemittel-Mischung nicht geändert wird. Da das Kühlwasser der Mischkammer 26 durch Vakuumsaugen des Wassers von der Oberseite des Wasserbehälters 36 her zugeführt wird, ist die Meß­ dose 37 frei von dem Gewicht des Wassers und des Vakuums während des Vaku­ umsaugens, so daß sie genau auf eine Änderung des daran angelegten Wasser­ drucks reagieren kann.

Der Wasserbehälter 36 leidet unter derartigen Verschärfungen der Belastung der Meßdose 37 nicht, wie sie allgemein während des Vakuumsaugens durch das Ge­ wicht des Wassers und das Vakuum verursacht werden, wenn das Wasser von dem Boden des Wasserbehälters 26 abgesaugt wird. Nach dem Vakuumkneten wird das befeuchtete Gemisch aus Sand und Bindemittel durch die Auslaßöffnung 23 als re­ aktivierter bzw. regenerierter Formsand auf einen Bandförderer (nicht gezeigt) aus­ geleert, wie mit einem Pfeil b gezeigt ist. Da der ermüdete Formsand A immer noch eine hohe Temperatur aufweist, wenn er gesammelt wird, wird der regenerierte Formsand A durch das Kneten in einem Vakuum bezüglich seiner Festigkeit gestärkt.

Fig. 5 zeigt die Charakteristiken der Beziehung zwischen dem Widerstandsdruck (Druckwiderstand) einer Naßgußform und dem Wassergehalt des regenerierten Formsands, aus dem die Naßgußform hergestellt worden ist, nach dem Vakuum­ kneten. Die Charakteristik L zeigt den Widerstandsdruck einer Naßgußform relativ zu dem Wassergehalt des Formsands bei einer Temperatur von etwa 25°C beim Sam­ meln an, und die Charakteristik H gibt den Widerstandsdruck einer Naßgußform rela­ tiv zu dem Wassergehalt des Formsands bei einer Temperatur von etwa 65°C beim Sammeln an. Wie aus den Charakteristiken L und H hervorgeht, sieht der Formsand einen höheren Widerstandsdruck für eine Naßgußform vor, wenn er beim Sammeln eine hohe Temperatur hat, als im Vergleich dazu, wenn er eine niedrige Temperatur aufweist, selbst wenn der Formsand nach dem Vakuumkneten den gleichen Wasser­ gehalt aufweist. Dies wird als das Ergebnis einer Steigerung des Betrags an Kühl­ wasser betrachtet, das dem Formsand zugeführt wird, zusammen mit einem Anstieg der Sandtemperatur, die eine Erhöhung des Betrags an Dampf in der Mischkammer 26 bewirkt und die Aktivierung des Bentonit aufgrund eines Anstiegs des Betrags an Wasser verbessert, das in eine Kristallschicht des Bentonits eindringt und davon ab­ sorbiert wird.

Nach dem Vakuumkneten des Formsands wird der wiederaufbereitete Formsand durch die Auslaßöffnung 23 der Basis 24 auf den Bandförderer entleert und zu der Mischstation T5 transportiert, in der der Formsand A mit dem Formsand B vermischt wird. Der wiederaufbereitete Formsand wird zu der Gußformbildungsstation S1 wei­ tertransportiert und als ein Formsand zur Bildung einer Naßgußform wiederverwen­ det.

Mit dem Recycling-Verfahren von Formsand gemäß der Erfindung, wie es oben be­ schrieben worden ist, wird der degenerierte bzw. ermüdete Teil bzw. die äußere Schale des Formsands A, der bzw. die aufgrund der thermischen Schädigung, nach­ dem der Formsand für eine Naßgußform verwendet worden ist, leicht auseinander­ fällt, positiv von dem vitalen Teil bzw. der inneren Schale des Formsands B mit Hilfe des vibrierenden Fördermittels 14 getrennt.

Es ist selbstverständlich, daß, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele davon beschrieben worden ist, verschiedene andere Ausführungsbeispiele und Varianten den Fachleuten auf diesem Gebiet ein­ fallen werden, die im Rahmen und dem Geist der Erfindung liegen, und solche ande­ ren Ausführungsformen und Varianten sollen durch die nachfolgenden Ansprüche abgedeckt sein.

Claims (13)

1. Verfahren zum Recyclen von Formsand einer benutzten Naßgußform, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
separates Sammeln des Sands eines äußeren Schalenabschnitts einer Naß­ gußform, der im Innern der Naßgußform fast direkt einer Hitze ausgesetzt war, die von einem geschmolzenen Material übertragen worden ist, und des Sands eines inneren Schalenabschnitts der Naßgußform, der den Sand der äußeren Schale umgibt,
Hinzufügen von Wasser und Bindemittel zu dem Sand des äußeren Schalen­ abschnitts, um wieder einen Formsand herzustellen,
Mischen des Formsands mit dem Sand des inneren Schalenabschnitts.

2. Formsand-Recyclingverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formsand in einem Vakuum durchgeknetet wird.

3. Formsand-Recyclingverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser als befeuchtendes Wasser hinzugefügt wird, um einen spezi­ fizierten Wassergehalt des Formsands vorzusehen, und als Kühlwasser hin­ zugefügt wird, um den Sand des äußeren Schalenabschnitts während des Va­ kuumknetens abzukühlen.

4. Formsand-Recyclingverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Wassers als Kühlwasser mit zunehmender Temperatur des Sandes des äußeren Schalenabschnitts erhöht wird.

5. Formsand-Recyclingverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Wassers als befeuchtendes Wasser mit einem abneh­ menden Wassergehalt des Sandes des äußeren Schalenabschnitts erhöht wird.

6. Formsand-Recyclingverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand des äußeren Schalenabschnitts und der Sand des inneren Schalenabschnitts durch ein vibrierendes Schlitzsieb getrennt werden, das ei­ ne bestimmte Schlitzbreite aufweist.

7. Formsand-Recyclingsystem zum Wiederaufbereiten von Formsand einer be­ nutzten Naßgußform, gekennzeichnet durch:
Absonderungseinrichtungen zum Trennen des Sandes des äußeren Schalen­ abschnitts einer Naßgußform, der im Innern der Naßgußform beinahe direkt einer Hitze ausgesetzt worden ist, die von einem geschmolzenen Material übertragen worden ist, von einem Sand des inneren Schalenabschnitts, der den Sand des äußeren Schalenabschnitts der Naßgußform umgibt,
Sammeleinrichtungen zum getrennten Sammeln des Sandes des äußeren Schalenabschnitts und des Sandes des inneren Schalenabschnitts, und Sandreproduziereinrichtungen zum Hinzufügen von Wasser und Bindemittel zu dem Sand des äußeren Schalenabschnitts und zum Kneten des mit Was­ ser und Bindemittel vermischten Sandes des äußeren Schalenabschnitts, um wieder Formsand hervorzubringen.

8. Formsand-Recyclingsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduziereinrichtung eine Wasserzufuhr und eine Vakuumknetmaschine umfaßt.

9. Formsand-Recyclingsystem nach Anspruch 7, desweiteren gekennzeichnet durch Mischeinrichtungen zum Mischen des Formsands mit dem Sand des in­ neren Schalenabschnitts.

10. Formsand-Recyclingsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absonderungseinrichtung ein vibrierendes Fördermittel umfaßt, das mit ei­ nem Schlitzsieb mit einer bestimmten Schlitzbreite ausgestattet ist, und auf dem die Naßgußform plaziert wird.

11. Formsand-Recyclingsystem zum Recyclen von Formsand einer benutzten Naßgußform, gekennzeichnet durch:
ein vibrierendes Fördermittel, das mit einem Schlitzsieb mit einer bestimmten Schlitzbreite ausgestattet ist, und auf dem die Naßgußform plaziert wird, um den Sand des äußeren Schalenabschnitts der Naßgußform, der im Innern der Naßgußform beinahe direkt einer Hitze ausgesetzt worden ist, die von einem geschmolzenen Material übertragen worden ist, von dem Sand des inneren Schalenabschnitts zu trennen, der den Sand des äußeren Schalenabschnitts der Naßgußform umgibt,
einen Bandförderer zum Sammeln des Sandes des äußeren Schalenab­ schnitts, der durch die Schlitze wandert, und des Sandes des inneren Scha­ lenabschnitts und zum Transportieren des Sandes des äußeren Schalenab­ schnitts, und
eine Reproduziereinrichtung zum Hinzufügen von Wasser und Bindemittel zu dem Sand des äußeren Schalenabschnitts und zum Kneten des mit Wasser und Bindemittel vermischten Sandes des äußeren Schalenabschnitts, um wie­ der Formsand hervorzubringen.

12. Formsand-Recyclingsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduziereinrichtung eine Wasserzufuhr und eine Vakuumknetmaschine umfaßt.

13. Formsand-Recyclingsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumknetmaschine einen Sandzustandssensor zum Erfassen einer Temperatur und eines Wassergehalts des Sandes des äußeren Schalenab­ schnitts und eine Steuereinheit zum Bestimmen eines Betrags an Wasser, der dem Sand des äußeren Schalenabschnitts auf der Basis der Temperatur und des Wassergehalts hinzugefügt werden soll, und zum Steuern der Wasserzu­ fuhr umfaßt, damit dem Sand des äußeren Schalenabschnitts dieser Betrag an Wasser zugeführt werden kann.