DE2237426A1

DE2237426A1 - Vorrichtung zum granulieren von materialklumpen

Info

Publication number: DE2237426A1
Application number: DE2237426A
Authority: DE
Inventors: Jun James Hugh Carpenter; Bernard William Ixer
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1972-07-29
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS5540092A; CH577341A5; GB1438146A; AU5573173A; IT985075B; JPS5525945B2; JPS4926120A; ES414835A1; US3848815A; JPS5440489B2; CA984360A

Description

Vorrichtung zum Granulieren von Materialklumflen .

Sie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren von Materialklumpen, insbesondere Formsandklumpen.

DFie Wiederaufbereitung von verbrauchtem Sand aus einem Büttelvorgang sieht die Rückführung verbrauchter Kerne und Formsandklumpen in einzelne Sandkörner und das Entfernen von metallischen Partikeln, von gesinterten Sandkornbrocken, überschüssigen Feinstoffen und anderem Abfall- und Störmaterial vor. Sie Qualität wiedergewonnenen Sandes muß mit der neuen Sands vergleichbar sein, so daß er ohne weiteres an die Stelle neuen Sandes in Sandgemischen treten kann, ohne daß eine feststellbare Änderung in der

Rg.nfiha.Tifi'ha.'hTi-ng erfolgt.

Gießereien befinden sich dabei, eine Praxis zu übernehmen, 4bei der ein Qualitätssand, ein chemischer Sinder und ein Katalysator verwendet werden, wleche miteinander gemisch und in einen festen Kuchen bei Umgebungstemperaturen gehärtet werden, um eine chemisch gebundene Form zu bilden. Sa kein Brennen erforderlich ist, nemat man dieses Verfahren ein brennfreies Formen. Sas brennfreie Formverfahren hat ausgeprägte Vorteile wie einfache Herstellung der Form, eine saubere Umgebung, eine einfache Handhabung einer fertigen Fora und verbesserte Gußoberflächenbeschaffenheit und Gußtoleranzen.

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Trots der zahlreichen Vorteile gibt ea dabei auch einige Naohteile vie erhöhte Kosten für Qualitätβsand. Sie effektire und effisiente Rückgewinnung τοη Sand kann deshalb einen entseheidenen Teil dazu beitragen, das brennfreie Formverfahren wirtsehaftlioh attraktiv au machen. Einer der Schritte in der Rückgewinnung von Sand, mit dem beim brennfreien Formen gearbeitet wird, besteht in der Zerkleinerung von !lumpen aus geformtem brennfreien Saad.

B kannte Vorrichtungen, mit denen schon gearbeitet wird, um Elum- _ penmaterial zu granulieren, sind unter anderem Hammermühlen, Hingmahl vorrichtungen, Backen- oder Walzenmahlvorriehtungen, und dabei werden im allgemeinen bewegliche Teile übermäfigem Vereehleie oder Belastungen ausgesetzt, um damit die Masohinenlebensdauer zu verringern und Maschinenstillstandsielten su erhöhen. Die große Menge an Staub, der mit bekannten Vorrichtungen anfällt, ist nicht nur eine unerwünschte Ursache von Verunreinigungen, sondern auch ein Beweis dafür, dafi die Klumpen derart zermahlen werden, daß eine gute Ausbeute aa granuliertem Material, beispielsweise rückgewonnener Sand, dabei geopfert wird.

Erfindungsgemäß ist in einer Vorrichtung sum Granulieren von Klumpen eine Trommel mit einer Ansah! von Löchern für den Durchgang granulierten Materials und Schleifpartikeln zur Drehung um eine im wesentlichen waagrechte Achse gelagert. Die Trommel weist eine Spiralsehneoke auf, die mit der Innenfläche verbunden ist. Eine Drehung der Trommel bewirkt eine Bewegung der Klumpen in Richtung auf einen Strom Sehleifpartikel, die mit ausreichender Kraft geschleudert werden, um die Klumpen zu granulieren. Ein Separator entfernt das granulierte Material von den verbrauchten Schleifpartikeln.

Durch die Erfindung werden Nachteile bekannter Vorrichtungen beseitigt und in effektiver und effizienter Veise Sand aus Klumpen geformten Sandes zurückgewonnen.

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Sie Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht, in der schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist,

Pig. 2 eine Endansicht des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Endansicht der in Fig. 3 gezeigten Yorrichtung, Fig. 5 eine Seitenansicht im Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Trommel,

Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Trommel,

Fig. 7 eine Endansieht der in Fig. 6 gezeigten !Trommel, Fig. β eine Seitenansicht im Schnitt durch die Aufbereitung, Fig. 9 eine Seitenansicht im Schnitt durch das Schleuderrad der Aufbereitung,

Fig. 10 eine Draufsicht auf das in Fig. 9 gezeigte Schleuderrad, Fig. 11 eine Seitenansicht, in der schematisch eine Sandaufbereitungsanlage gemäß der Erfindung gezeigt ist, und

Fig. 12 eine Endansicht eines Sandgewinnungssystems mit einem daran ausgeschlossenen Sandaufbereitungssystem.

Zwar ist die Beschreibung der Erfindung auf die Bückgewinnung von Sand aus Klumpen geformten Sandes gerichtet, es versteht sich aber, daß die erfindungsgemäße Yorrichtung bequem zum Pulverisieren oder zur Zerkleinerung der Größe von Klumpen der verschiedensten Materialien verwendet werden kann, bei denen es sich nicht um Sandklumpen handelt, beispielsweise Kohle, Phosphatstein, Kalk, Steinsalz, Zementklinker, Koks und verschiedene andere Materialien.

Ein Einlaufgemisch 11, das Klumpen geformten Sandes enthält und das Kernstangen, Aufhänger, Eisenklumpen verschiedener Größen, Überläufe und Ausläufe enthalten kann, wird durch das Einlaufrohr 13 einem Eüttelförderer 15 augeführt.

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Sin Verfahren zur Bildung des Einlaufgemisches besteht darin, Sohlelfpartikel gegen eine Form zu richten, in der eich das Gußstück befindet, um den Sand und die Stangen aus oder von den Gußsttiok zu entfernen und um das freigelegte Gußstück in einem Arbeitsgang zu putzen. Das wird in einer Strahlkammer bewirkt, wobei der Sand, die Stangen, das verbrauchte Schleifkorn, Feinstoffe und andere Verunreinigungen durch den Soden der Kammer fallen, von wo aus diese Substanzen in das Einlaufrohr 13 wad auf den Rüttelförderer 15 gefördert werden.

Der Hüttelförderer 15 weist ein Sieb 17 entsprechender Maschengröße auf, um ein Fallen der Feinstoffe und der feinen Partikel in einen Triohter 19 und dann auf einen Hüttelförderer 21 zu ermöglichen. Die geformten Sandklumpen, die Kernstangen und eventuelle andere Teile im Gemisch, die eine Größe haben, welche die Größe der Löcher im Sieb 17 überschuhtet, werden durch den Rüttelförderer 15 in ein Ende einer Trommel 25 gefördert, die zur Drehung um eine im wesentlichen waagrechte Achse gelagert ist. Die !Trommel 25 ist zur Drehung zwischen zwei Wellen 27 gelagert, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der Trommel 25 liegen. Die Wellen 27 haben eine Anzahl darauf sitzender EoI* len 29» welche treibend an der Trommel 25 angreifen. Die Wellen 27 werden durch einen geeigneten Motor 31 angetrieben· Während der Drehung der Trommel 25 werden Schleifpartikel einem Schleifmlttelsektrahlvorrichtung 33 von einem Einlauftrichter 35 aus zugeführt. Die Schleifpartikel werden in die Formsandklumpen innerhalb der Trommel 25 geschleudert, um damit den Sand in fveine Partikel zu granulieren.

Die Innenfläche der Trommel 25 ist mit einer Spiralschnecke 37 bestückt, die das Einlaufgemisch 11 von einem Einlaufende in Richtung auf ein Auslaufende 36 fördert. Gemäß Fig. 3 besteht die Sohnecke 37 aus einer Anzahl von Abschnitten bzw. Mitnehmern, die sich über die gesamte Innenfläche der Trommel 25 erstrecken. Sin Mitnehmer ist ein Teil der Spiralschnecke 37. Die Mitnehmer

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an Einlaufende stehen um ein größeres Maß in die Trommel vor als jene in der Sähe des Auslaufendes 58. Torzugsweise läuft der Vorstand der Mitnehmer gleichförmig von einem Maximum von etwa 150 am am Einlaufende der Trommel 25 bis zu einem Mini-, mumvorstand von etwa 12,7 mm am Auslaufende 58 der Trommel 25 zu. Mit dem Schleudern von Schleifpartikeln in die Trommel 25 vom Auslaufende 58 werden die Klumpen an Formsand gegen die Mitnehmer gedruckt, und zwar durch die Kraft des Schleifmittel-Strahls. Diese Kraft bewirkt, daß die großen Klumpen über die kurzen Mitnehmer am Auslaufende 58 zurückrollen und in die Trommel 25 zurückwandern. Die größeren Klumpen bleiben also länger in der Trommel, was erforderlich ist, um eine ordnungsgemäße Zerkleinerung zu bewirken.

Die Trommel 25 ist mit einer Vielzahl von Löchern 39 versehen, um den Durchgang von Schleifpartikeln und granuliertem Sand auf den Büttelvförderer 21 zu ermöglichen, der unter der Trommel sitzt. Die Schleifpartikel und der granulierte Sand gehen durch die obere Fläche 41 des Rüttelförderers 21 und werden am Boden des Förderers 21 entlang zum Ausgang über den Kanal 45 gefördert. Die Kernstangen, Abfall und sonstigen Teile, die größer als die Löcher 39 sind, werden durch die Spiralschnecke 37 aus dem Auslaufende 38 der Trommel 25 auf die obere Fläche 41 getrieben. Diese größeren Elem*ente bleiben auf der oberen Fläche 41 des Büttelförderers 21 und werden von ihr abgeführt. ,

In Fig. 5 bis 7 sind bevorzugte Ausführungsbeispiele für die Trommel 25 gezeigt. In Fig. 5 ist ein bevorzugtes. Ausführungsbeispiel der Spiralschnecke 37 gezeigt. In diesem Fall endet die Spiralschnecke 37 zwischen den Enden der Trommel 25, vorzugsweise etwa in der Mitte der Trommel 25. Diese Anordnung ist vorzuziehen, wenn das Einlaufgemisch im wesentlichen aus Klumpen geformten Sandes besteht. Als Folge des Fehlens von Mitnehmern am Auslaufende 38 der Trommel 25 hält die Kraft der geschleuderten Schleifpartikel die Klumpen innerhalb der Trommel 25, bis sie vollständig granuliert sind. Venn das Einlaufgemisch

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Kernetangen und anderes Material enthält, das aus dem Auslaufende der Trommel 25 herausgefordert werden muß, erstrecken sieh die Mitnehmer vorzugsweise bis zum Auslaufende 38.

In Fig. 6 und 7 ist ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Trommel 25 gezeigt, das Anwendung finden kann, wenn das Einlaufgemisch 11 Stangen enthält. In diesem Fall erstreckt sich die Spiralsohnecke 37 durch die gesamte Länge der Trommel 25 hindurch. Sie Stange 45· die parallel zur Drehachse der Trommel 25 liegt, befindet sich in einem Abstand zur Innenfläche der Trommel 25» um die Bewegung der Kernstangen nach oben zu blockieren, während sich die Trommel 25 dreht. Die Kernstangen werden also daran gehindert, sich umzuwälzen und in das Innere der Trommel 25 durch die Kraft der geschleuderten Schleifpartikel gestrahlt zu werden. Eine fedsrge spannte Halterung 47 hält die Stange in dier richtigen Lage. Die jeweilige Halterung 47 i't starr an einem Ende an der Stange 45 gelagert, und am anderen Ende ist sie zur Bewegung um eine ortsfeste Achse 49 schwenkbar gelagert. Diese schwenkbare Lagerung verhindert ein Verkeilen von Kernstangen zwischen der Stange 45 und der Innenfläche der Trommel 25.

Die Schleifmittelstrahlvorrichtung 33 weist einen Motor mit einem direkt auf der Motorwelle gelagerten Schleuderrad 51 auf. Das Schleuderrad 51 weist einen Laufkopf mit einer Vielzahl von Sohleufderbälättern auf, die daran radial «geordnet sind. Das Schleuderrad 51 sitzt am Auslaufende 38 der Trommel 25 außerhalb desselben. Das Schleuderrad 51 steht unter einem Winkel zur Drehachse der Trommel 25, so daß die Schleifpartikel auf den umgewälzten Haufen Formsandklumpen aufprallen, und zwar vom unteren Ende des Haufens zum oberen Ende desselben. Das Korn» bei dem es sioh vorzugsweise um Metallschrot großer Größe handelt, wird ständig in das Gemisoh innerhalb der Trommel 25 geschleudert. Der Strahlstrom wird in Längsrichtung der Trommel 25 im wesentlichen über die gesamte Länge hinweg geschleudert und schlägt mit Strahlgesohwindigkeit auf die darin befindlichen Sandklumpen auf. Da-

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bei ist eine solche Anordnung vorgesehen» daS der Effekt des Strahlstroms darin "besteht, die Klumpen Formsand gegen die Strömungsrichtung zu treiben, die inen durch die Spiralsehnekke 37 verliehen wird. Sie Spiralschnecke 37 wirkt als Anschlag zur Verhinderung eines Rückstroms und hält die Formsandklumpen gegen die Kraft des Strahls fest, bis die Klumpen effektiv granuliert sind. Sie Trommel 25 ist innerhalb eines geschlossenen Gehäuses 53 angeordnet. Eine Anzahl flexibler, sich vertikalerstreckender Schürzen 55 hängt vom Schrankgehäuse 53 nach unten, um den Terlust zurückprallenden Strahlmittels zu verhindern.

Der Sand und das Strahlkorn bilden ein Gemisch, das durch den Kanal 43 in eine Aufbereitungsvorrichtung 57 wandert. Sie Aufbereitungsvorrichtung 57 unterzieht den Sand im Gemisch einer Putzbehandiung, um damit angesammelte Beschichtungen zu entfernen. Nach dem Putzen wird der Sand von einem Elevator 59 in einen Luftwaschseparator 61 geleitet, der den Sand vom Strahlkorn trennt. Zwar ist in Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Gemisch mit dem Sand und dem Strahlkorn durch eine Aufbereitungsvorrichtung 57 vor der Srennang geleitet wird, jedoch ist eine Anordnung gemäß der Erfindung ±n Betracht gesogen, bei der deer Sand und das Strahlkron, die das Gemisch bilden, durch den Luftwaschseparator g1 vor dem Durchgang durch eine Aufbereitungsvorrichtung geleitet werden. Sieser letztere Fall ist vorzuziehen, wenn der Sand mit fehlendem Strahlkorn aufbereitet werden soll.

Sie Aufbereitungsvorrichtung 57 weist ein äußeres Gehäuse 63 auf, das zylindrisch ausgebildet ist und einen konischen Boden 65 hat. Sie Seitenwände dear Gehäuses sind radial von einer Mittelachse im Abstand angeordnet. Ser Kanal 43 kann als eine Einleitung 67 für den Einlauf aufzubereitenden Materials dienen. Sie Einleitung befindet eich in der oberen Partie des Gehäuses 63. Eine Ableitung 69 ist mit dem konischen Boden 65 für den Ablauf aufbereiteten Sandes verbunden* Sie Einleitung 67 und die Ableitung 69

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befinden sich koaxial zur Mittelachse des Gehäuses 63· In Betrieb wird die Aufbereitungsvorrichtung 57 so angeordnet» dafi die Mittelachse Tertikai ausvegeriohtet ist, so daß das au behandelnde Material durch die Einleitung 67 fällt und durch die Ableitung 69 austritt.

Bin Schleuderrad 7I sitzt zwischen der Einleitung 67 und der Ableitung 69» Bas Schleuderrad 7I hat eine Drehachse, die axial in einer Flucht mit dem Einlaufmaterial in dem Bewegungsweg dieses Materials liegt, das durch die Einleitung 67 herabfällt* Das durch die Leitung 67 gehende Einlaufmaterial wird durch das Schleuderrad 71 radial nach außen gevorfen.

Das Schleuderrad 71 weist einen Laufkopf 75 Bit einer Vielzahl radial gerichteter Blätter 77 auf. Ein Verteilerkopf 73 ist kegelförmig ausgebildet, und der größere Sand dee Kegel· beruht die mittlere Partie des Laufkopfs 75 im Raum in der Mittel des Schleuderrads 71 zwischen den Blättern 77* Vorzugsweise sind der Laufkopf 75 und die Blätter 77 einstückig ausgebildet, und vorzugsweise bestehen sie aus Polyurethan. Biese Konstruktion ist im einzelnen in Fig. 9 und 10 gezeigt.

Ber Laufkopf 75 ist abnehmbar auf einer Spindel 79 gelagert. Der Laufkopf 75 bat eine quadratische, axial fluchtende öffnung, die su einem entsprechend geformten Ende der Spindel 79 paßt, so daß ein fozmeohlüssiger Antrieb zwischen diesen Teilen ermöglicht ist. Ber Verteilerkegel 73 ist dadurch befestigt, daß er am Ende der Spindel 79 festgeschraubt wird. Biese Befestigung dient auch zur Sicherung des Schleuderrads 7I in der vorgesehenen Lage.

Bie Spindel 79 liegt in einer axialen Flucht und sitzt zwischen im Abstand angeordneten Lagern, um eine Drehung ausführen su können· Eine Riemenscheibe 61 am unteren Ende derselben wird von einem endlosen Riemen angetrieben, der um ein weiteres ^pf ^^ητ** 83 gelegt ist, welches mit der Welle eines Motors 85 verbunden ist. Der

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Motor 85 ist durch eine geeignete Halterung an der Außenseite am Gehäuse 63 befestigt.

Das Einlaufmaterial wird der Drehachse des Schleuderrads 7I gegenüber radial nach außen geschleudert, um eine Bestreichung von 36O⁰ an Schleuderpartikeln zu ergeben. Eine Aufprallfläche 87 liegt im radialen Abstand zur Drehachse des Schleuderrads 7I· *ⁿ der Draufsicht ist die Aufprallfläche kreisrund, so daß die geschleuderten Partikel einen bestimmten Weg durchlaufen, ehe sie auf die Aufprallfläche 87 auftreffen.

Die Aufprallfläche 87 hat einen Querschnitt, der wie ein gekipptes U-Profil ausgebildet ist. Die Aufprallfläche 87 weist eine Aufprallplatte 89 auf, die direkt im Weg der geschleuderten Partikel liegt und unter einem Winkel, vorzugsweise etwa einem von 45 steht so daß die geschleuderten Partikel nach dem Rückprall nach oben zu lenken. Eine Rückprallplatte 91 ist mit der Prallplatte im Winkel verbunden, vorzugsweise etwa im Winkel von 90° dazu, um zurückprallende Partikel von der Aufprallplatte 89 zurück zum Schleuderrad 71 zu lenken. Eine zweite Rückprallplatte 93 ist mit der ersten Rückprallplatte 91 verbunden und steht, in einem Winkel von etwa dazu. Die zweite Rückprallplatte 93 lenkt Partikel nach unten in Richtung auf den Strahl ab, der von dem Schleuderrad 71 kommt. Dieser Weg ist in Fig. 8 durch die gestrichelte Linie gezeigt, die Pfeile enthält. Der Weg ist derart, daß die Kollisionen der Partikel auf ein Maximum gebracht werden, so daß eine Putzwirkung erreicht wird. Die Partikel fallen in den konischen Boden 65, wo sie über die Leitung 69 austreten.

Die Aufprallfläche 87 ist starr an einer Innenwand 95 befestigt. Die Innenwand 95 ist konzentrisch zur Außenwand 63, um eine innere Kammer 97 und eine äußere Kammer 99 zu bilden.

Erfindungsgemäß werden die vom Schleuderrad 71 geschleuderten Partikel direkt einem Luftstrom ausgesetzt, der durch die geschleu-

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derten und nach unten fallenden Partikel fließt. Der Luftstrom fließt durch Öffnungen 101 in der Oberseite des Gehäuses 63 und folgt allgemein den Vollinien mi Pfeilspitzen, vie sie in Fig. 8 gezeigt sind. Der Luftstrom fließt durch die innere Kammer 97 u&d nach unten durch die geschleuderten Partikel und kurvt nach oben in Richtung auf die äußere Kammer 99. Der Luftstrom vird durch die äußere Kammer 99 durch einen Auslauf 105 gesaugt_f gegebenenfalls auch mehrere Ausläufe, um den Luftstrom gleichmäßig zu verteilen, wobei ein Anschluß an eine Niederdruckquellβ und an einen Staubfänger (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Die leichteren Partikel vie Staub oder Feinstoffe, die mit der Luft mitgeführt werden, werden durch den Auslauf 103 in den Sataubfanger gesaugt. Die schwereren Partikel fallen weiter nach unten auf den. Boden des Separators zu, oder sie werden gegen die Aufprallfläche 91 geschleudert. Diese Anordnung führt zu einem Einwirken des Luftströme auf einen zurückprallenden Partikel unmittelbar nach Verlassen des Sohleuderrads 71 vor dem Zurückprallen und dann erneut Tor dem fallen in den konischen Boden 65. Indem die Partikel dem Luftstrom ausgesetzt werden, während sie sich im frei fallenden Zustand befinden, verringert in effektiver Weise eine Wiederanhaftung von Verunreinigungen an den Partikeln weitgehend.

Der aufbereitete Sand geht durch die Auslaufleitung 69 in den Elevator 39» der das Gemisch dem Separator 61 zuführt. Vorteilhafterweise wird mit mindestens zwei Separatoren 61 in Luftwasohausführung gearbeitet, wie sie aus der US-Patentschrift 3 368 677 bekannt sind. Allgemein wird in dem Luftwaschseparator 61 das fallende Gemisch einem Qnerstrom an Luft ausgesetzt. Bine Anzahl von Abscheideplatten sind in einer Trennkammer vorgesehen, um ein Trennen der Mischung in Einzelströme entsprechend ihrem Gewicht zu erleichtern. In dieser Hinsicht sind die Sohleifpartikel schwerer als der Sand, der seinerseits schwer als die Feinstoffe und der Staub ist. Die Sohleifpartikel fallen also allgemein direkt nach unten in eine Ableitung 1.05, während der Sand in einer anderen Leitung nach Ablenlung aufgenommen wird. Feinstoffe, unbrauchbare Sandkörner und Staub

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werden durch Belüftungsführungen 109 einen Staubsammler zugeSführt (nicht dargestellt).

Es ist festgestellt worden, daß der Sand in dem den Separatoren zugeführten Gemisch nicht immer die gewünschte Feinheit hat, häufig die Form τοη kleineren Klumpen hat, die man als erbsengroß bezeichnen kann. Allgemein haben solche erbsengroße Klumpen einen Durchmesser von etwa 3»2 bis 6,4 hub» Da dieser erbsengroße Sand schwerer als der feinkörnige Sand ist, geht der erbsengroße Sand ebenfalls in die Leitung mit den Schleifpartikeln, die die Form großen Metallschrots haben, um damit einen erhöhten Verschleiß auf die Blätter des Strahlrads auszuüben. Semgemäß ist es erforderlich, daß dieser Sand von den Schleifpartikeln getrennt wird, wenn'die Sandrückgewinnung auf ein Maximum gebracht werden soll, und zwar nicht nur für die Wiederverwendung des Sands, sondern auch für die Wiederverwendung der Sehleifpartikela. Deshalb wird vorzugsweise ein zweiter Luftwaschseaparator 62 in dem System aufgenommen. Tor dem Durchgang der Gemische ireh den zweiten Luftwaschseparator 62 wird das Gemisch aus Schleifpartikeln und erbsengroßem Sand durch zwei Walzen 111 geleitet, die aus verschleißfestem Polyurethan bestehen können. Die eng zusanaaengssjtellten rotierenden Walzen 111 zermahlen den erbsengroßen Sa&& in* eine faeiae Granulaiforai, um den Schleifpartikeln die Möglichkeit zu geben, Ihre normale Größe zu bewahren. Dieses Gemisch aus zermahlenem Sand .und Schleifpartikeln wird dann in den zweiten Separator 62 eingeleitet. Der zweite Separator 62 sammelt die Einzelströme an Sand und Schleifpartikeln getrennt voneinander.

Die im wesentlichen reinen Schleifpartikel werden im Trichter 35 aufgenommen, um durch die Schleifstrahlvorrichtung 33 wiederverwendet zu werden. Der Sand geht durch die Leitung 107 ^lu einem Magnettrommelabscheider 113, der die kleine Menge an Metallschleifmittel entfernt, das mit dem ansonsten im wesentlichen reinen Sand vermischt sein kann. Tom Magnetseparator 113 fließt der reine Sand aus einen Auslauf 115t und er kann einem Trichter zur Lagerung oder

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oder direkt einem Sandformbereich zur Wiederverwendung inigefördert werden.

In dem in Fig. 12 gezeigten Aueführungsbeispiel wird der Sand wiederaufbereitet, nachdem er durch die Luftwaschseparatoren 61 und 62 gegangen ist. Hitunter» besonders bei grünem Giefiereieand, ist es erforderlich, den Sand mehrere Male durch eine Aufbereitungsvorrichtung 57 zu leiten, um den gewünschten organischen Pegel bzw. Tongehalt zu erreichen. Um das zu erreichen, kann der Sand vom Auslauf 113 der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung durch die Aufbereitungsvorrichtung 457 zurückgeleitet werden. Vielfach jedoch gestattet die Geschwindigkeit und Menge an Sanddurcheatz diese zusätzliche Belastung der Aufbereitungsvorrichtung 57 und der Separatoren 61 und 62 nicht. Venn eine erhebliche Kickleitung erforderlich ist, kann der Sand in ein Hilfsaufbereitungssystem gelei- ' tet werden, das mit 121 in Fig. 11 und mit 125 in Fig. 12 bezeichnet ist.

Sie zulässigen Grenzwerte für die Aufbereitung von Sand ändern sich von einer Gießerei zur anderen, und sie sind auf die Art des betreffenden Sandes, die Art des Binders, die Frage, ob mit grünem Formsand gearbeitet wird, und darauf bezogen, ob und wie mit dem Sand gearbeitet wird. Der Tongehalt brennfreien Sandes ist im allgemeinen nicht höher als etwa 2 Prozent. Grüner Formsand kann jedoch ·9-10 Prozent Ton enthalten, und wenn dabei ein Mischen erfolgt, werden relativ wenige Aufbereitungsgänge benötigt, um den Tongehalt auf den Wert von 2 Prozent zu reduzieren, um den Tongehalt jedoch auf 1 Prozent zu reduzieren, können 15-20 Amfbereitungsgänge erforderlich sein. Häufig werden mehrere Gänge benötigt, um den organischen Best zu reduzieren, der am Sand verbleibt, um die gewünschten Wert zu erreichen.

In Fig. 11 weist das Aufbereitungssystem 121 eine Anzahl gestaffelter Aufbereitungsvorrichtungen 57 auf, auf denen jeweils ein Schleuderrad 71 sitzt, um Sand in waagrechter Richtung gegen eine

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Aufprallfläche 87 zu schleudern. Ein einziger Motor 122, der an der Außenseite der Aufbereitungsvorrichtung sitzt, treibt mehrere Schleuderräder 71 an. Die oberste Aufbereitungsvorrichtung 57 hat einen Auslauf, der mit dem Einlauf der Aufbereitungsvorrichtung in Verbindung steht, welche unmittelbar unter dem Durchgang 124 sitzt. Gemäß Fig. 11 sind nur zwei Aufbereitungsvorrichtungen 57 übereinandergesetzt, erfindungsgemäße ist aber vorgesehen, jede beLiebige Anzahl von Aufbereitungsvorrichtungen 57 übereinanderzusetzen, β»je nach dem Grad der gewünschten Aufbereitung. Der aufbereitete Sand kann von der untersten Aufbereitungsvorrichtung durch einen Auslaufkanal 125 abgeleitet werden, oder er kann durch eine leitung 155 in einen Speicherbereich 157 wandern, indem ein Ventil 169 reguliert wird.

Das in Fig. 11 gezeigte Sandrückgewinnungssystem veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem es nicht erforderlich ist, die Klumpen geformten Sandes der Wirkung geschleuderter Schleifpartikel auszusetzen. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders gut brauchbar, wenn der Sand schon eine granulierte Form hat oder wenn die Sandklumpen leicht gebrochen werden, indem der Sand lediglich durch eine Aufbereitungsvorrichtung I67 geleitet wird, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Gemäß Fig. 11 geht der Sand zvecBt durch eine Aufbereitungsvorrichtung I67 und dann in einen Separator 129 durch eine Leitung I27. Wenn der Sand überwiegend granuliert ist, wird die Aufbereitungsvorrichtung I67 nicht benötigt, und der Sand kann direkt zum Separator 129 wandern.

Der Separator 129 weist eine Drahtmaschen-Abstreichtrommel auf, die das Einlaufgemisch über die Gesamtbreite des Trichters 133 verteilt. Die Abstreichtrommel I3I weist eine Spiralschnecke 135 auf, die innerhalb und außerhalb des Drahtgitters vorsteht. Die Spiralschnekcke I35 unterstützt die Verteilung von granulierten Partikeln über die Länge des Trichters hinweg, während der grobe Abfall 137 aus einem offenen Ende der Trommel I3I herausgeschoben wird.

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Das feine Material, das durph die Abstreichtrommel 131 geht und in den Trichter 133 gelangt, kann gelagert oder in das Aufbereitungssystem 121 durch eine Leitung 159 gefördert werden, zu der ein Ventil 171 gehört. Im Betrieb sammelt sich bei geschlossenem Ventil 17I eine Ladung Sand im Trichter I3I. Das Ventil I7I wird geöffnet, um die Ladung durch eine Leitung 159 in den Elevator 136 und dann durch die Aufbereitungsvorriohtungen 57 >a fördern. Das Ventil 169 wird so eingestellt, daß der aufbereitete Sand in die Leitung 155 wandert und in den Speichertriohter 157 gelangt. Venn das Ventil 165 des Trichters 157 geschlossen ist,sammelt sich die Ladung Sand im Trichter 157· Vorzugsweise hat der Lagertrichter 157 mindestens die gleiche Kapazität wie der Lagertrichter 133* Venn im wesentlichen die gesamte Ladung im Trichter 157 aufgenommen worden ist, wird das Ventil 165 geöffnet, und der Sand wandert erneut durch den Elevator 136 und die Aufbereitungevorrichtungen 57· Indem das Ventil I65 reguliert wird, kann die Anzahl von Durchgängen an Sand durch die Aufbereitungevorrichtungen 57 genau bestimmt werden, so daß die optimale Aufbereitung an Sand erreicht wird.

Venn der Sand ausreichend aufbereitet worden ist, kann.das Ventil 169 eingestellt werden, um den letzten Durchgang an Sand durch die Leitung 125 zu einem Lager- oder Arbeitsbereich umzulenken. Das Aufbereitungesystem 121 ist also fertig zur Aufnahme einer zweiten Ladung Sand vom Trichter 133, die angesammelt werden kann, während die erste Ladung aufbereitet wird. Die zweite Ladung wird in gleicher Weise wie die erste Ladung veraerbeitet.

In Pig. 12 ist ein Aueführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Aufbereitungsvorrichtungen übereinandergesetzt sind und von einem einzigen Motor Hl angetrieben werden. Die Schleuderräder 71 der jeweiligen Aufbereitungsvorrichtung 57 sitzen auf einer einzigen Welle 143t die direkt mit der Welle des Motors Hl verbunden ist.

Das gestaffelte Aufbereitungssystem gemäß Fig. 12 weist ein Trenn-

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system auf. Sie untere Aufbereitungsvorrichtung 57 weist ein inneres Gehäuse 145 mit einer Belüftungsleitung 147 auf, die daran angeschlossen ist. Das innere Gehäuse 145 bat eine vertikale Wand, die im wesentlichen konzentrisch zur Wand des äußeren Gehäuses 149 liegt. Bas innere Gehäuse 145 und das äußere Gehäuse 149 sind mit Leitstücken 151 versehen, um einen langsamen und glatten flallenden Strom an Material zu erzeugen. Eine konische Leitung 153 sitzt unter dem inneren Gehäuse 145 und weist eine Partie auf, die konzentrisch zum inneren Gehäuse im Abstand dazu angeordnet ist. Mit dem Fallen des Sands über die Flanschlippe bzw. untere Leitanordnung 151 des inneren Gehäuses 145 werden die feinen Sandpartikel nach innen in die konische Leitimg 153 durch die Saugwirkung gesaugt, die durch die Lüftungsleitung I47 aufrechterhalten wird. Dieser feine Staub wandert durch die Lüftungsleitung, während Peinstoffe einer bestimmten Größe in die konische Leitung 153 gesaugt wurden und an einer öffnung im Boden derselben austreten. Schwerere Partikel fallen nach unten und werden zurückgeleitet oder wandern in einean Lagertrichter.

Es ist vorgesehen, daß die SaaMaufbereitungsvorrichtungen in den verschiedensten Arten und Weis as aageordnet werden können, um große Mengen Sand aufzunehmen, iiae Ä&sahl gestapelter Aufbereitungsvorrichtungen können mit einem einzigen Elevator zur Verarbeitung von Sand verbunden sein, oder eine Anzahl übereinanderges%etzter Aufbereitungsvorrichtungen können in Reihe mit verschiedenen Bücklaufvorrichtungen angeordnet sein, um eine schnelle, effiziente und vollständige Sandaufbereitung zu erbringen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Granulieren von Materialklumpen, gekennzeichnet durch eine zur Drehung um eine im wesentlichen waagrechte Achse gelagerte Trommel mit einer Innenfläche und einer !"«**»"' von Löchern sum Durchgang granulierten Materials und Schleif partikel, Mittel zum kontinuierlichen Zuführen ron Materialklumpen in ein Einlaufende der Trommel, eine mit der Innenflache der Trommel verbundene Spiralschnecke, Mittel zum Schleudern eines Stroms an Schleifpartikeln mit ausreichender Kraft zum Granulieren der Materialklumpen innerhalb der Trommel, wobei diese Mittel am Auslaufende der Trommel und über der Drehachse der Trommel angeordnet sind, Mittel zum Drehen der Trommel zusrBewegung der Materialklumpen gegen die Kraft des geschleuderten Strome an Schleifpartikeln, derart, daß granuliertes Material und verbrauchte Schleifpartikel durch die Löcher in der Trommel wandern, und einen Separator zum Trennen des granulierten Material von den «verbrauchten Sohleifpartikeln. "

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sieh die Spiralschnecke vom Einlaufende der Trommel bis zu einer Stelle zwischen den Enden der Trommel erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschnecke einen ersten Abschnitt am Einlaufende und einen zweiten Abschnitt am Auslaufende der Trommel aufweist, wobei der erste Abschnitt in das Innere der Trommel um ein größeres MaB vorsteht als der zweite Abschnitt in das Innere der Trommel vorsteht, derart, daß Klumpen an Formsand über den zweiten Abschnitt durch die Kraft von Sohleifpartikeln geschoben werden und in der Trommel gehalten werden, bis sie vollständig granuliert sind.

4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschnecke eine gleichförmig zulaufende Form vom Einlaufende zum Auslaufende aufweit, wobei die zulaufende Form am Einlaufende

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größer ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen Stab, der innerhalb der Trommel im wesentlichen parallel zur Drehachse der Trommel zum Blockieren der Bewegung von Material nach oben angeordnet ist, welches sich innerhalb der Trommel befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Schleudern durch ein Schleuderrad gebildet sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Putzmittel zum Schleudern des granulierten Materials, das durch die Löcher in der Trommel geht, gegen eine Aufprallfläche zum Aufbereiten des Sands.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das granulierte Material und die verbrauchten Schleifpartikel durch die Putzmittel vor der Förderung zum Separator geleitet werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Separator gehende Material, das granuliert ist, durch die Putzmittel wandert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß die Putzmittel durch ein Schleuderrad gebildet sind, das eine Peripherie hat, wobei das-Rad zur Drehung um eine im wesentlichen vertikale Achse gelagert, ist, wobei eine Aufprallfläche im wesentlichen die Peripherie des Schleuderrads im Weg des geschleuderten granulären Materials ganz umschließt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeidaiet durch einen sich unter der Trommel erstreckenden Förderer zur Aufnahme von granuliertem Material und verbrauchten Schleifpartikeln, die durch die Löcher gehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der

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förderer zum Aufnehmen ven Material eingerichtet lot, das rom Auslaufende der Trommel abgegeben wird. , '

13· Torrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer ein Rüttelförderer mit einem Siebdeck zur Aufnähme ▼on Material, das durch die Löcher in der Trommel und von dem Auslaufende der Trommel wandert, und mit Sammelmitteln unter dem Siebdeck ist.

14* Torrichtung nach Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet» daß das Siebdeok eine entsprechende Maschengröße hat, derart, daß ein Durchgang von granuliertem Material, verbrauchten Schleifpartikeln und erbsengroßen Klumpen an granuliertem Material ermöglicht ist.

15* Torrichtung naoh Anspruch 14» gekennzeichnet durch Putzmittel zum Schleudern von granuliertem Material gegen eine Aufprallfläche, wobei das Gemisch aus granuliertem Material, verbrauchten Sohlelfpartikeln und erbsengroßen Klumpen an Sand von dem Rüttelförderer duzen die Putzmittel vor dem Durchgang durch den Separator wandert.

16. Torrichtung naoh Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet» daß der Separator durch zwei vertikal angeordnete Luftwaschseparatoren gegebildet ist, von denen der oberste eine Tülle zum Abgeben eines Stroms an Schleifpartikeln und erbsengroßem Material aufweist, wobei zwei Mahlwalzen zwischen den beiden Separatoren angeordnet sind und die Tülle des obersten Separators den Strom zwischen die Walzen abgibt, derart, daß das erbsengroße Material durch die Walzen gemahlen werden kann und das entstehende Gemisch aus gemahlenem Material und Schleifpartikeln dem untersten der Separatoren zugeführt werden kann, wobei Mittel zum Abgeben von Einzelströmen an granuliertem Material und Schleifpartikeln aus dem untersten Separator vorgesehen sind.

17· Torrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dreh Mittel zum

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Fördern des granulierten Materials und der Schleifpartikel, die durch die Löcher in der Trommel wandern» zum Separator, wobei der Separator einen Trennabschnitt, Mittel zum Fallenlassen des granulierten Materials und der Sehleifpartikel in den Trennabschniit, Mittel zum Unterziehen des nach unten fallenden granulierten Materials und er Sehleifpartikel einem Querstrom an Luft, Trennplatten in dem Trennabschnitt zum feilen des fallenden Gemisches in Ströme an granuliertem Material und Schleifpartikeln und Sammelmittel aufweist, die unten an den Trennabschnitt angeschlossen sind und zum Sammeln der Einzelströme an granuliertem Material und an Schleifpartikeln getrennt voneinander dienen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch einen zweiten Separator zur Aufnahme des Stroms an Schleifmpartikeln mit Klumpen an erbsengroßen Material vom ersten Separator, zwei Mahlwalzen zwischen den beiden Separatoren, derart, daß das erbsengroße Material durch die Wahlezen gemahlen wird und das entstehende Gemisch aus gemahlenem Material und Schleifpartikeln dem zweiten Separator zugeführt werden kaan, und Mittel zum Abgeben von Einzelströmen an granuliertem Material und Sehleifpartifeeln vom zweiten Separator.

19· Torrichtung nach Anspruch 18, geksmzeiehnet durch Putzmittel zum Schleudern granulierten Sandes gegen eine Aufprallfläche zum Aufbereiten des granulierten Materiale und Mittel zum Fördern des granulierten Materials vom Separator zu den Putzmitteln.

20. Torrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Putzaittel durch eine Anzahl von Schleuderrädern gebildet sind, die vertikal übereinander angeordnet sind, und daß Zulaufmittel zwischen jeweils zwei Bädern zum Zuführen des granulierten Sands von einem oberen Ban zum nächstfolgenden unteren Bad vorgesehen sind.

21. Torrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch unter dem untersten Bad angeordnete Mittel zum Fördern eines Teils des gra-

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nullerten Materials zum obersten Bad und zum Entfernen eines verbleibenden Seils des aufbereiteten granulierten Materials.

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