DE19919039A1

DE19919039A1 - Anordnung zur Verbesserung von Formsand

Info

Publication number: DE19919039A1
Application number: DE1999119039
Authority: DE
Inventors: Michael Gros; Christian Weber
Original assignee: Foerder & Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Foerder & Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: DE19919039C2

Abstract

Eine Anordnung zur Verbesserung der Wiederverwendungs- und Verarbeitungseigenschaften von Formsanden, insbesondere von Formaltsand und Neusand, mit einem mit einem Sandeinlauf sowie einem Sandauslaf ausgestatteten Gehäuse, das oberhalb seines Bodens mit einem von unten belüfteten, den Sand aufnehmenden, feinperforierten und/oder porösen Zwischenboden ausgestattet ist, und das oberhalb des Zwischenbodens motorgetriebene horizontale Wellen aufweist, die mit in den Sand eingreifenden mechanischen Gliedern ausgestattet sind, soll so verbessert werden, daß bei geringstem Verschleiß der Anordnung und weitgehender Erhaltung der Körnung der verarbeiteten Sande ein praktisch vollständiges Trennen und Abscheiden der insbesondere in Altsanden enthaltenen Binderreste, Schlämmstoffe und sonstiger Staube erfolgt, so daß durch die Aufbereitung sich hochwertige, leicht zu verarbeitende Sande ergeben. Dazu wird vorgeschlagen, daß die mechanischen Glieder zentrisch laufende Kontaktscheiben sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung der Wiederverwendungs- und Verarbeitungseigenschaften von Formsanden, insbesondere von Formaltsand und Neusand, mit einem mit einem Sandeinlauf sowie einem Sandauslauf ausge statteten Gehäuse, das oberhalb seines Bodens mit einem von unten belüfteten, den Sand aufnehmenden, feinperforierten und/oder porösen Zwischenboden aus gestattet ist, und das oberhalb des Zwischenbodens motorgetriebene horizontale Wellen aufweist, die mit in die Sandschicht eingreifenden mechanischen Gliedern ausgestattet sind.

Zur Aufbereitung von Formsanden werden üblicherweise bereits gebrauchte Altsande mit Neusanden und gegebenenfalls Spezialsanden gemischt, sie werden auf eine als optimal erkannte Temperatur sowie Feuchtigkeit eingestellt, und zur erneuten Verwendung wird ihnen ein Bindemittel beigegeben. Die Eigenschaften derart hergestellter Formsande hängen jedoch wesentlich davon ab, daß Sande im wesentlichen gleicher Körnung verwendet werden, und daß aus den mit ver wendeten Altsanden sowohl auf den Sandkörnern haftende als auch lose beige mischte Binderreste, Schlämmstoffe als auch Staub entfernt sind, und daß sowohl größere Konglomerate und Gießspritzer als auch andere Verunreinigungen zu rückgehalten werden.

Zum Entfernen von Binderresten werden nach der DE 43 22 947 A1 motorgetrie bene Wellen verwendet, die mit Prallpaddeln bestückt sind, die durch die Wellen in die Sandmassen gepeitscht werden. Der harte Aufprall auf den Sand zerstört zwar oberflächliche, von Binderresten gebildete Schalen, der Aufprall erweist sich aber im allgemeinen als derart hart, daß nicht nur ein unliebsamer Verschleiß der Prall paddel als auch weiterer Teile der Anordnung stattfindet, es werden auch Sand körner selbst zerstört bzw. zersplittert und damit unliebsam zerkleinert, so daß von der angestrebten einheitlichen Größe der Körnung nicht mehr die Rede sein kann.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine Anordnung zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften von Sanden nach der Gattung derart weiterzubil den, daß bei geringstem Verschleiß der Anordnung und weitgehender Erhaltung der Körnung der verarbeiteten Sande ein praktisch vollständiges Trennen und Ab scheiden der insbesondere in Altsanden enthaltenen Binderreste, Schlämmstoffe und sonstiger Staube erfolgt, so daß durch die Aufbereitung sich hochwertige, leicht zu verarbeitende Sande ergeben.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches. Sie erlau ben eine starke Auswirkung auf oberflächlich haftende Binderreste, wobei die auf das Sandkorn selbst ausgeübten Kräfte und damit Zerstörungen und Zerkleine rungen desselben auf ein Mindestmaß zurückgeführt sind, da das Entfernen von Binderhüllen bzw. Teilhüllen nicht mehr durch schlagartige Beanspruchung erfolgt, sondern durch Reibung und oberflächliches Schleifen, wobei die auftretenden Kräfte sich im wesentlichen tangential auswirken und die Sandkörner selbst nicht wesentlich beanspruchen. Bei der Anordnung werden im wesentlichen nur die Oberflächen der Kontaktscheiben auf Reibung beansprucht, die durch Hartmetall auflagen geschützt sind. Aufgebrachtes Hartmetallsplitt verbessert die Säube rungs- bzw. Reinigungswirkung.

Vorteilhafte, zweckmäßige und erfinderische Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruchs sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im einzelnen wird die Wirkung der Erfindung anhand der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläu tert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Anordnung zur Sandauf bereitung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit zugeordnetem Gebläse sowie Druckluftförderer,

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Anordnung der Fig. 4 von links, und

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die Anordnung nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 gezeigt, das eine zur Verbesserung der Verarbeitungs eigenschaften von Formsand dienende Kammer umschließt. Der aufzuarbeitende Formsand wird der Kammer über einen Einlauf 2 zweckmäßig dosiert zugeführt und fällt auf einen porös bzw. fein perforiert ausgebildeten Zwischenboden 3. Der unter dem Zwischenboden 3 anstehende Raum der Kammer ist mit durch ein Ge bläse 4 versorgten Druckluftanschlüssen 5 ausgestattet und wird, vermittels von Ventilen steuerbar, mit Druckluft beaufschlagt. Der poröse Zwischenboden 3 weist weiterhin einen verschließbaren Sandauslaß 6 auf, und im oberen Bereiche des Gehäuses 1 ist ein Luftaustritt 7 angeordnet, von dem aus zweckmäßig eine hier nicht dargestellte Leitung zu einer ebenfalls nicht gezeigten Filtervorrichtung zweckmäßig mit nachgeordnetem Saugzug führt. Vermittels von Elektromotoren 8 werden zwei horizontale, parallele Wellen 9 angetrieben, die in regelmäßigen Ab ständen mit Kontaktscheiben 10 ausgestattet sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind diese Kontaktscheiben so angeordnet, daß die der einen der Wellen 9 mit ihrem Umfang fast die zweite der Wellen erreichen und die Kontaktscheiben 2 der einen der Wellen 9 mittig zum Abstand der Scheiben der anderen Welle stehen.

Im Betrieb wird dem Einlauf 2 aufzubereitender Sand zugeführt und fällt auf den porösen Zwischenboden 3. Die über die Druckluftanschlüsse 5 zugeführte, zweckmäßig temperierte Druckluft dringt über den porösen Zwischenboden 3 in den auf diesem aufliegenden Formsand ein, lockert bzw. fluidisiert ihn und hebt durch diese Fluidisierung auch sein Niveau an. Dieser fluidisierte Sand 22 wirkt, wie schon der Name sagt, wie eine Flüssigkeit und schiebt sich im Sinne der ge strichelten Linie 18 durch das Gehäuse 1 in Richtung auf den Sandauslaß 6. Be reits jetzt werden die Kontaktscheiben 10 wirksam. Allerdings erlaubt die Fluidisie rung des Sandes ein Ausweichen von Sandkörnern. Daher wird zweckmäßig peri odisch wechselnd gearbeitet. Durch eine Schaltvorrichtung 16 wird in einer ersten Durchlaßzone, der Reinigungszone 13, durch Steuerung des die Druckluftan schlüsse 5 speisenden Magnetventiles 15 werden abwechselnd die Fluidisation und damit den Transport und die Mischung des Rohsandes begünstigt, und dann durch Unterbrechen oder Drosseln der den Druckluftanschlüssen 5 der Reini gungszone 13 zugeführten Preßluft die Fluidisierung beendet, so daß die Sand körner relativ fest an den Kontaktscheiben 10 anliegen und diese mit hohem Wir kungsgrad arbeiten, die Weiterführung des Sandes 22 jedoch ebenso wie die Ent staubung desselben stark reduziert werden. Im Ausführungsbeispiel ist die folgen de, die Entstaubungszone 14, dauernd druckluftbeaufschlagt, so daß die Fluidisie rung, die Weiterführung des Sandes und dessen Austragung ebenso gesichert sind, wie dessen Entstaubung, da der Luftstrom leichte Teilchen mit sich reißt und über den Luftaustritt 7 zu einem diesem nachgeordneten Filter führt. In dieser fol genden, nicht dargestellten Filteranordnung werden die festen Bestandteile ge sammelt. Damit werden die vom Formsand abgeriebenen fremden Bestandteile wie Schlämmstoffe, Bindemittelteile und sonstiger Staub, die durch ihre großen Oberflächen bei der weiteren Verarbeitung des Formsandes erhebliche Bindemit telanteile an sich binden würden, vom Formsand getrennt und separat nach außen zur Entsorgung abgegeben. Die Bearbeitung des Formsandes erfolgt jedoch im wesentlichen nur durch Reibung und damit schonend, so daß praktisch keine Kör ner des Formsandes zersplittert, zerstört oder sonstwie zerkleinert werden.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Temperatur des Sandes festzustellen und entweder im Gehäuse 1 über dem porösen Zwischenboden 3 eine Heizvor richtung, bspw. Heizschlangen, vorzusehen, oder aber die über die Druckluftan schlüsse 5 zugeführte Druckluft in einem vorgeschalteten, nicht dargestellten Wärmetauscher aufzuheizen. Mittels ebenfalls in der Zeichnung nicht berücksich tigte Temperaturfühler kann die Ausgangstemperatur gemessen und einer den Heizschlangen bzw. dem Wärmetauscher oder einem Mischventil zur Beimengung erwärmter Druckluft vorgeordneten Regelvorrichtung als Istwert zugeführt werden, so daß eine konstante Ausgangstemperatur des Formsandes erreichbar ist. Ein Temperaturfühler kann auch im Bereiche des Einlaufes 2 angeordnet sein und sein Meßwert der Regelvorrichtung als Störgröße zugeführt werden. Als Vorteil einer solchen Beheizung erweist sich auch, daß infolge des Durchtretens warmer Luft der Sand gleichzeitig getrocknet wird und damit sowohl seine Fluidisierung erleichtert als auch seine Rieselfähigkeit und Dosierbarkeit verbessert werden.

Der Horizontalschnitt der Fig. 2 erläutert insbesondere die Anordnung der beiden Wellen 9 mit ihren Kontaktscheiben 10 sowie der sie antreibenden Elektromotoren 8. Die Erfindung ist jedoch weder auf nur separate Antriebe der Wellen noch auf deren paarweise Anzahl beschränkt; es kann eine Welle genutzt werden, es sind aber auch Anzahlen von über zwei Wellen verwendbar. Der Vertikalschnitt der Fig. 3 zeigt nochmals die Anordnung der Wellen 9 sowie der Reibscheiben 10 mit ihren durch Pfeile 11 bezeichnete Drehrichtungen. Gleichzeitig wird erkennbar, daß zweckmäßig die Kammer über Matten 17 aus elastischem Material abgestützt wird.

Die wesentliche Durchlaufrichtung des Sandes ist in Fig. 1 mit der starken gestri chelten Linie 18 gezeigt.

In etwas geänderter Darstellung ist eine weitere erfindungsgemäße Anordnung in den Fig. 4 bis 6 gezeigt. Hier ist der Einlauf 2 mit einem im wesentlichen der Dosierung dienenden Absperrschieber 19 ausgestattet. Das Gebläse 4 ist nicht nur symbolisch gezeigt, und dem Sandauslauf 6 ist ein Schubförderer 20 nachge ordnet, welche den bearbeiteten Sand in nicht dargestellte Silos zu überführen vermag. Entsprechend den Fig. 2 und 3 sind hier Fig. 5 und 6 beigefügt, die gegenständlicher dargestellt sind, und bei denen Fig. 5 eine weitere Ablei tung der Druckluft darstellt, die, wie die mit gleichem Pfeil 21 bezeichnete der Fig. 1, der Entstaubungsvorrichtung dient.

Claims

1. Anordnung zur Verbesserung der Wiederverwendungs- und Verarbeitungsei genschaften von Formsanden, insbesondere von Formaltsand und Neusand, mit einem mit einem Sandeinlauf sowie einem Sandauslauf ausgestatteten Gehäuse, das oberhalb seines Bodens mit einem von unten belüfteten, den Sand aufnehmenden, feinperforierten und/oder porösen Zwischenboden aus gestattet ist, und das oberhalb des Zwischenbodens motorgetriebene horizon tale Wellen aufweist, die mit in den Sand eingreifenden mechanischen Glie dern ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Glieder zentrisch laufende Kontaktscheiben (10) sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Kontaktscheiben (10) mit Hartmetall beschichtet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Kontaktscheiben (10) mit Hartmetallsplitt beschichtet sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Reinigungszone (13) innerhalb des Gehäuses (1) die zur Fluidisierung des Sandes (22) führende Beaufschlagung der Druckluftan schlüsse (5) periodisch erhält.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung (16), die ein Druckluftanschlüssen (5) vorgeordnetes Magnetventil (15) periodisch betätigt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungszone (13) eine Entstaubungszone (14) nachgeordnet ist, die zweckmäßig kontinuierlich mit Druckluft beaufschlagt ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung eines kontinuierlichen Betriebes laufend aufzuarbeiten der Sand (22) zugeführt wird.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Beladung des Gehäuses (1) mit einer vorgegebenen Charge aufzuarbeiten Sandes die nächste Charge erst nachgeführt wird, wenn die er ste aufgearbeitet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß luftabgebende Öffnungen des Gehäuses (1) Luftaustritt (7), durch Rohre und/oder Schläuche mit einem Schmutzstoffe auffangenden Filter verbunden sind.