DE2608890A1

DE2608890A1 - Vorrichtung zum zerkleinern von materialbrocken zu teilchen

Info

Publication number: DE2608890A1
Application number: DE19762608890
Authority: DE
Inventors: Donald Milton Barnhart; James Hugh Carpenter
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1975-03-06
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1976-09-23
Also published as: CH604890A5; FR2302784B3; AU1166776A; US3982702A; FR2302784A1; JPS51113247A; ZA761424B

Description

COHAU₈₂ , FLORACK _g()

PATENTANWALTSBUFO
D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

The Carborundum Company 3. März 1976

1625 Buffalo Avenue
Niagara Falls, N.Y,,
U.S.A.

Vorrichtung zum Zerkleinern von Materialbrocken zu Teilchen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Materialbrocken zu Teilchen, bestehend aus einem Trog mit einer ringförmigen Wand, einer oberen Öffnung in dem Trog zur Aufgabe d^r Materialbrocken und einer unteren Austrittsöffnung.

Die Erfindung kann auf den verschiedensten Gebieten des Bergbaus und der Grundstoffindustrien Anwendung finden, eignet sich aber besonders für die Aufbereitung von gebrauchtem Formsand in Gießereien und soll deshalb auch in Zusammenhang mit dieser Anwendung näher beschrieben werden.

Für eine wirtschaftliche Anwendung der Formverfahren mit nichtbackendem oder lufthärtendem Formsand ist es notwendig, den gebrauchten Sand zur Wiederverwendung aufzubereiten. Zum Zerkleinern der Sandbrocken und zum Aufbereiten des Sandes werden heute mehrere Methoden angewendet. Typische Methoden dieser Art sind:

1. Zerkleinern der Brocken durch Aufschleudern eines Strahlmittels mit Hilfe eines Schleuderrades;

30 075

U/Be - 2 -

609839/0702

ORIGINAL INSPECTED

2. Zerkleinern der Brocken in einem Rütteltrog oder auf einem Schwingförderer;

3. Zerkleinern der Brocken in einer Sandmühle, die mit einem perforierten Boden versehen ist, durch dessen Löcher der zerkleinerte Sand austreten kann; und

4. Zerkleinern der Brocken in einem Trog mit einer Propeller- oder Paddelvorrichtung.

Alle vorgenannten Methoden sind mehr oder minder wirksam und brauchbar. Typ 1 ist vermutlich das beste System, da hier die Brocken mit Millionen von Strahlmittelteilchen, wie Stahlkugeln od. dgl., beschossen werden, wodurch die großen Brocken in einzelne Sandteilchen aufgebrochen werden und durch die hohe Geschwindigkeit des Strahlmittels auch ein Teil des Bindemittels entfernt wird, der beim Formen zum Binden der Sandkörner benutzt wird. Ein Nachteil dieser Methode ist der hohe Aufwand für einen verhältnismäßig geringen Durchsatz. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß große Brocken in der Größenordnung von 30 bis 100 cm nicht einfach und schnell verarbeitet werden können.

Die zweite Methode ist ebenfalls zur Zerkleinerung der Sandbrocken in einzelne Sandteilchen recht brauchbar, doch ist die Rüttelwirkung kaum in der Lage, das Bindemittel von den Sandteilchen zu entfernen. Ein noch größerer Nachteil besteht in dem außerordentlich starken Verschleiß, dem der Trog oder die schwingenden Teile durch die Sandteilchen ausgesetzt sind.

Auch bei der dritten Methode wird kaum Bindemittel von den Sandteilchen entfernt. Außerdem vermag sie den Sand nicht in einzelne Sandkörner aufzulösen, da der Sand durch verhältnismäßig große Öffnungen in einer Bodenplatte gedrückt wird.

Bei der vierten Methode wird ebenfalls kaum Bindemittel von den

609 8 39/0 702

Sandteilchen entfernt, und sie ist auch nicht sehr wirksam bei der Auflösung des Sandes zu einzelnen Sandkörnern. Der Verschleiß an den Brecherschaufeln oder Propellern ist sehr hoch.

Bei diesem Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die Sandbrocken oder Brocken aus anderen Mineralien in wirksamer Weise zu Körnern oder Teilchen zerkleinert, wobei auch größere Brocken verarbeitet werden können, und deren Kosten im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verhältnismäßig niedrig sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine mit den Materialbrocken in Reibkontakt stehende, von einer Antriebsvorrichtung antreibbare Schleifvorrichtung, die an der unteren Austrittsöffnung mit Abstand von der Wand angeordnet ist, so daß ein Zwischenraum vorhanden ist, durch den die Teilchen aus dem Trog austreten können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird eine im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verhältnismäßig kostengünstige Vorrichtung zur Verfugung gestellt, die Sandbrocken oder Brocken aus anderen Mineralien in sehr wirksamer Weise zu Körnern oder Teilchen zerkleinert. Das Hauptabriebelement der Vorrichtung besteht aus hochverschleißfestem Material, wie gebundenen Schleifscheiben od. dgl., die sehr wirksam, lange haltbar und leicht auswechselbar sind. Die Vorrichtung eignet sich auch zur Verarbeitung großer Würfel oder unregelmäßig geformter Brocken mit Abmessungen in der Größenordnung von 30 bis 100 cm. Bei der Zerkleinerung bilden die erzeugten Teilchen eine Pufferschicht zwischen dem gebundenen Schleifmittel und den Brocken, die den Verschleiß des Schleifmittels herabsetzt,

6098 3 9/070?

Wie erwähnt, besteht die Vorrichtung zum Zerkleinern der Materialbrocken aus einem Trog mit einer ringförmigen Wand, der eine obere öffnung zur Aufgabe der Materialbrocken und eine untere Austrittsöffnung aufweist und in dem sich eine mit den Materialbrocken in Reibkontakt stehende, von einer Antriebsvorrichtung antreibbare Schleifvorrichtung befindet, die unter der unteren Austrittsöffnung mit Abstand von der Wand angeordnet ist, so daß ein Zwischenraum vorhanden ist, durch den die Teilchen austreten können.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Trog mit Ausnahme der oberen Aufgabeöffnung von einem Außengehäuse umgeben, und es ist ein Ventilator oder Gebläse zur Erzeugung eines Luftstromes durch verschiedene Teile des Troges vorgesehen, durch den Staubteile und Bindemittel entfernt werden.

Als Schleifmittel kann eine herkömmliche gebundene Schleifscheibe eingesetzt werden, die rund oder ringförmig sein oder die Form kuchen- oder kacheiförmiger Segmente haben kann. Auch können mehrere dieser Schleifscheiben verwendet werden, die koaxial oder exzentrisch montiert und gemeinsam oder unabhängig voneinander angetrieben werden können.

An den Zwischenraum, aus dem die zerkleinerten Teilchen aus dem Trog austreten, können Bauelemente vorgesehen sein, die die Größe des Zwischenraums verringern, wie ein nachgiebiger Vorhang, ein beweglicher Ring oder eine Kombination beider.

Schließlich ist bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung noch eine Schleuderplatte vorgesehen, die die Lager _f in denen die Antriebswelle für die Schleifvorrichtung gelagert ist, gegen das Eindringen von Verunreinigungen schützt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

609B39 /0702

260889Π

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Zerkleinerungsvorrichtung, bei der ein Außengehäuse einen stationären Trog umgibt, der die zu zerkleinernden Materialbrocken enthält und an dessen unterer Öffnung eine Anzahl von Schleifscheiben angeordnet ist, die mit einer Antriebsvorrichtung verbunden sind;

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung längs der Linie 2-2 von Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung der Bauteile zur Erzeugung eines Luftstroms durch die Vorrichtung;

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, bei der mehrere Vorgelege für den Einzelantrieb mehrerer Schleifscheiben mit verschiedenen Drehzahlen vorgesehen sind;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Form einer Schleifscheibe;

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch die Schleifscheibe längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Q fragmentarische Vertikalschnitte längs der entsprechenden Schnittlinien in Fig. 4;

Fig. 10 eine vergrößerte, fragmentarische Ansicht eines gebundenen Schleifmittels, wie eines Teils einer Schleifscheibe, in der dargestellt, wie Materialteilchen an der oberen Fläche des Schleifmittels eine Pufferschicht bilden, die den Verschleiß des Bindemittels zwischen den Schleifkörnern des gebundenen Schleifmittels herabsetzt;

609839/0702

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe, die aus Segmenten aus gebundenem Schleifmittel zusammengesetzt ist;

Fig. 12 eine fragmentarische Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Schleifscheibe, deren Arbeitsfläche aus einer Anzahl kachelartiger Bauteile besteht;

, . " ₁₅ fragmentarische Schnittansichten mehrerer Ausführungsformen eines nachgiebigen Vorhangs, der an der unteren Randkante des Troges zur Verengung des Austrittszwischenraums zwischen dem Trog und der Schleifscheibe angebracht ist;

Fig. 16 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Schleifscheibe in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so daß durch Schwerkraftwirkung eine Brückenbildung zwischen den Brocken in der Vorrichtung vermieden oder vermindert wird;

Fig. 17 einen Vertikalschnitt einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, bei der für eine Anzahl Schleifscheiben eigene Antriebsvorrichtungen vorgesehen sind, zentral unter den Schleifscheiben eine Schleuderscheibe angeordnet ist und schematisch ein Hochleistungsventilator oder -gebläse zur Belüftung der Vorrichtung dargestellt ist;

Fig. 18 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, bei der der Trog zylindrisch ausgebildet und mit einem verstellbar montierten Ring zur Verengung des Austrittsraums zwischen Trog und Schleifscheiben versehen ist; und

609839/0 7 02

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des bei der Vorrichtung von Fig. 18 verwendeten Ringes.

In den Figuren 1 und 2 ist die Zerkleinerungsvorrichtung allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet und besteht aus einem Außengehäuse 12, einem Trog oder Behälter 14, einer allgemein durch das Bezugszeichen 16 bezeichneten Schleifvorrichtung und einer allgemein durch das Bezugszeichen 18 bezeichneten Antriebsvorrichtung, die die Schleifvorrichtung zur Zerkleinerung der Sand- oder Erzbrocken 20 in kleine Körner oder Teilchen in Umdrehung versetzt.

Das Außengehäuse 12 ist vorzugsweise aus dicken Blachplatten oder Wänden 22 gefertigt und mit einem Deckel 24 sowie mit einem konischen Unterteil 26 mit einer Austragsöffnung 28 versehen. Das Außengehäuse 12 bildet daher eine Umkleidung des Troges

Im Innern des Außengehäuses 12 ist der Trog 14 zentral auf einer Anzahl U-förmiger Träger 30 montiert, die eine kreuzförmige Tragkonstruktion bilden, die an dem Außengehäuse 12 und dem Trog 14 angeschweißt oder angeschraubt sein kann.

Die Schleifvorrichtung 16 in Fig. 1 besteht aus einer großen, runden Schleifscheibe 32 aus gebundenem Schleifmittel, über der eine Anzahl zunehmend kleinerer Schleifscheiben, die allgemein durch das Bezugszeichen 34 bezeichnet sind, angeordnet sind. Diese kleineren Schleifscheiben 34 sind gegenüber der großen Schleifscheibe 32 exzentrisch montiert. Die Schleifscheiben 32 und 34 werden von einem Lagerteller 36 getragen, der fest an der Antriebsspindel oder Welle 38 angebracht ist, die in einem Lagerblock 40 gelagert ist, der auf I-Trägern 42 ruht, die an dem Außengehäuse 12 befestigt sind und eine kreuzartige Tragkonstruktion bilden, die das Gewicht der auf

609839/0702

den Schleifscheiben 32 und 34 lastenden Brocken 20 aufnehmen kann.

Die Antriebsvorrichtung 18, die die Spindel oder Welle 38 und die Schleifvorrichtung 16 antreibt, besteht vorzugsweise aus einem Motor 44, einem Untersetzungsgetriebe 46 sowie Riemenscheiben oder Kettenrädern 48 und 50, die über einen Antriebsriemen oder eine Kette 52, die durch eine öffnung 54 in der Seite des Außengehäuses 12 hindurchgeht und innerhalb des Gehäuses 12 durch eine verschlossene Umkleidung 56 gegen Verschmutzung geschützt ist, miteinander verbunden sind.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei einer Rotation der Schleifvorrichtung 16 durch den Motor 44 die Schleifscheiben 32 und 34 die Brocken 20 zu Sandkörnern oder Teilchen zerkleinern die dann als ringförmiger Teilchenstrom 58 am gesamten Umfang der Schleifscheibe 32 durch den Zwischenraum zwischen Schleifscheibe und unterer Trogkante austreten. Die Teilchen des Stroms 58 werden von der Zentrifugalkraft an der Oberfläche der Schleifscheibe 32 nach außen getrieben und drücken einen nachgiebigen Vorhang 60, der am unteren Randteil des Troges angebracht ist und den Austrittsraum 62 zwischen unterer Trogkante und Schleifscheibe 32 bedeckt, zur Seite. Der biegsame Vorhang 60 besteht vorzugsweise aus Gummi oder einem anderen Material, das gegen die Schleißwirkung der Teilchen beständig ist, die Größe der Teilchen oder kleinen Klümpchen, die durch den Zwischenraum 62 austreten, zu beschränken. Da Formsandbrocken, wie im Gießereiwesen bekannt, Stützstangen 64 enthalten, muß der nachgiebige Vorhang 60 so beschaffen sein, daß er derartige Stützstangen 64 ebenfalls durch die Austrittsöffnung 62 hindurchtreten läßt.

Der Strom aus den Teilchen 58 und den Stützstangen 64 fließt

— 9 —

609839/0702

durch den konischen Behälterteil 26 abwärts und fällt aus der Bodenöffnung 28 auf ein Sieb 66, das vorzugsweise durch eine bekannte Schwingvorrichtung 68 in horizontale Schwingungen versetzt wird, so daß die Teilchen durch das Sieb 66 fallen und durch eine Bodenöffnung in Richtung des Pfeils 70 ausgetragen werden, während die Stützstangen 64 und kleine Klümpchen in Richtung des Pfeils 72 austreten. Damit stehen die Sandteilchen oder Teilchen aus anderem Material, die in Richtung des Pfeils 70 wandern, für eine weitere Behandlung oder Wiederverwendung zur Verfügung^

Die von den Schleifscheiben 32 und 34 ausgeführte Schleifarbeit erzeugt in dem Trog 14 eine beträchtliche Menge Staub, der aus pulverisierten Teilchen und dem bei der Formherstellung verwendeten Kunstharzbinder besteht, von dem eine erhebliche Menge durch die starke Schleifwirkung der Schleifscheiben 32 und von den einzelnen Sandkörnern entfernt wird. Es ist daher zweckmäßig, einen Ventilator oder ein Gebläse vorzusehen, das schematisch durch den Kasten 74 dargestellt ist und Luft durch eine Anzahl von Luftlöchern 76, wie durch den Pfeil 78 angedeutet, sowie durch die Austragsöffnung 28, wie durch den Pfeil 80 angedeutet, in den Trog 14 eingesaugt wird. Der von dem Ventilator 74 erzeugte Luftstrom durch die Luftlöcher 76 und die Austragsöffnung 28 tritt durch den Ausströmkanal 82 aus und gelangt zu einem (nicht dargestellten) konventionellen Staubabscheider, so daß, falls zweckmäßig, der abgeschiedene Staub wiederverwertet werden kann, in jedem Fall aber eine saubere Arbeitsplatzumgebung für das Bedienungspersonal der Zerkleinerungsvorrichtung 10 geschaffen wird und damit die Arbeitsbedingungen in der Gießerei wesentlich verbessert werden.

Fig. 3 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung, die hier allgemein mit dem Bezugszeichen

- 10 -

6 09839/0702

" ¹⁰ " 260889Π

110 bezeichnet ist. Im übrigen sind gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet. Die Zerkleinerungsvorrichtung 110 unterscheidet sich von der Zerkleinerungsvorrichtung 10 dadurch, daß Motor 44 und Untersetzungsgetriebe 46 einen Differentialantrieb 118 bilden, der eine Reihe von Kettenrädern 148, 149, 150 und 151 zum Antrieb einer kleinen Schleifscheibe 134 über eine Antriebsspindel oder -welle 138 und einer großen Schleifscheibe 132 über einen von einem geeigneten Lagerblock 140 getragenen Antriebsring 139 aufweist. Die Schleifscheibe 132 ruht auf einem Lagerteller 136, der mit Hilfe einer Anzahl kleiner, über den Umfang angeordneter Distanzblöcke 142 an dem Antriebsring 139 befestigt ist. Sand- oder andere Teilchen können von der kleinen Schleifscheibe 134 durch eine zentrale Öffnung 144 in der Mitte der großen Schleifscheibe 132 hindurch auf eine flache Schleuderscheibe 146 fallen, die auf der Antriebsspindel 138 aufgekeilt ist und die Lager 147 vor Verschmutzung schützt.

Ein weiterer Unterschied zwischen der Zerkleinerungsvorrichtung 110 und der Zerkleinerungsvorrichtung 10 besteht darin, daß die Zerkleinerungsvorrichtung 110 mit einer modifizierten Belüftungseinrichtung ausgerüstet ist. Ein zusätzlicher Luftkanal 182 sorgt für eine gleichmäßigere Verteilung des Luftstroms, der durch den Trog 14 und das Außengehäuse 12 strömt. Außerdem ist die Zerkleinerungsvorrichtung 110 mit einer Reihe von Lufteintrittskanälen 184 ausgerüstet, die aus vier Lufteintrittskanälen bestehen kann, die in einem Abstand von 90 angeordnet sind, um eine gleichmäßige Luftverteilung zu erzielen. Die Lufteintrittskanäle 184 können mit einem ringförmigen Halbdach 186 verbunden sein, so daß die durch die Öffnungen 188 und 190 strömende Luft den ringförmigen Teilchenstrom 58 durchquert, dabei Staubteilchen und dergleichen mit-

- 11 -

6098 39/0702

führt und die Teilchen in dem Strom 58 kühlt.

In den Figuren 4 bis 9 ist der Aufbau eines Schleifmittels allgemein mit dem Bezugszeichen 210 bezeichnet - veranschaulicht, bei dem besonders hohe Abtragsgeschwindigkeiten im Mittelteil erzielt werden. Das Schleifmittel 210 kann aus einem Stück geformt oder vorzugsweise aus einer Reihe kuchenförmiger Elemente 212 zusammengesetzt sein, die mit einem Mittelpunktwinkel von 45° das Schleifelement 210 bilden und in der Mitte mit einer steilen Schleifschräge 214 versehen sind, die zum Umfang des Schleifelements 210 hin immer flacher werden, wie durch die Flächen 216 und 218 in den Figuren und 8 dargestellt, bis die Schräge am äußersten Rande des Schleifelementes in eine ebene Fläche 220 (Fig. 9) übergeht. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Gegenstände der Figuren 6 bis 9 in Verbindung mit einer gemeinsamen Bezugsebene 222 dargestellt. Die zunehmende Schräge im mittleren Bereich der kuchenförmigen Elemente 212 ergibt wegen der Kräfte, die beim Einkeilen der Brocken zwischen den jeweiligen schrägen Flächen des Schleifelementes auftreten, einen erhöhten Druck zwischen den Brocken und der Schleiffläche des Schleifelementes 210.

Neben dem Abschrägen der Flächen des Schleifelementes 210 gibt es andere Möglichkeiten, die Abtragsgeschwindigkeit im mittleren Bereich des Schleifelementes zu erhöhen. Wie vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 ausgeführt, können die kleineren Schleifscheiben .34 zur großen Schleifscheibe 32 exzentrisch angeordnet werden, und zur Steigerung der Abtragsgeschwindigkeit sollten die kleineren Schleifscheiben 34 eine gröbere Körnung als die Hauptschleifscheibe 32 haben. Ferner kann bei einer ebenen Schleiffläche im mittleren Teil des Schleifelementes die Abtragsgeschwindigkeit in diesem mittle-

- 12 -

09839/0702

ren Bereich dadurch gesteigert werden, daß das Schleifmittel hier rauher als radial zum Umfang hin ausgebildet ist. Wenn ferner große Brocken in Form von Würfeln mit Kantenlängen von 30 bis 100 cm zu zerkleinern sind, hängt die Abtragsgeschwindigkeit zum Teil von der Schneidwirkung des mittleren Bereichs der Schleifscheibe ab, der offensichtlich langsamer als die Außenbereiche der Schleifscheibe umläuft. Um die Abtragsgeschwindigkeit in der Mitte zu steigern, werden bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 die kleineren Schleifscheiben 134 mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als die große Schleifscheibe angetrieben, so daß die durchschnittliche Oberflächengeschwindigkeit der kleinen Schleifscheiben 134 etwa gleich der durchschnittlichen Oberflächengeschwindigkeit der großen Schleifscheibe 132 ist.

In Fig. 10 ist ein fragmentarischer Teil einer gebundenen Schleifscheibe 230 dargestellt, die aus Schleifkornteilchen 232, z.B. aus Aluminiumoxid, Siliciumcarbid od. dgl., besteht. Die Schleifkörner 232 werden durch ein herkömmliches Bindemittel 234 zusammengehalten und bilden die Schleifscheibe 230. Beim Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung wird ein typischer Materialbrocken 20 zu einer großen Zahl kleiner Teilchen zerkleinert, die zu zusätzlichen Schleifsteinen werden und zugleich über dem Bindemittel 234 eine Schutz- oder Pufferschicht bilden, durch die die Nutzungsdauer der Schleifscheibe 230 wesentlich erhöht wird.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf ein Schleifmittel 240, das aus einer Anzahl von Segmenten 242 zusammengesetzt sein kann, die auf einem Lagerteller 244 angeordnet sind, der eine Anzahl radial sich erstreckender Trennrippen 246 aufweist. Falls bei diesem Aufbau ein Segment 242 durch Riß, Bruch od. dgl. beschädigt wird, braucht nur das beschädigte Segment und nicht

- 13 -

609839/0702

die gesamte Scheibe ausgewechselt zu werden.

Fig. 12 ist eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe 250, bei der eine Anzahl kachelförmiger Teile 252 aus gebundem Schleifmittel von einem Lagerteller 254 getragen wird. Auch hier ist der Zweck des Aufbaus der Schleifscheibe aus Schleifmittelteilen 252 die Möglichkeit, beschädigte Teile statt der ganzen Schleifscheibe "auszuwechseln. Auf diese Weise können Teile gebrauchter Schleifscheiben wiederverwendet werden und brauchen nicht fortgeworfen zu werden.■

Die Figuren 13 bis 15 veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen eines nachgiebigen Vorhangs, wie er als Vorhang 60 bei den Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 3 verwendet wird. In Fig. 13 ist der untere Randteil des Troges 14 mit einem nachgiebigen Vorhang 260 versehen, der durch ein Verbindungselement 262 befestigt ist. Bei dieser Anordnung muß sich der Vorhang 260 stark durchbiegen, wodurch die Größe der Teilchen ,oder kleinen Bröckchen, die durch den Zwischenraum zwischen dem Trog 14 und der Schleifscheibe hindurchtreten können, erheblich beschränkt wird. In Fig. 14 ist der Trog 14 mit einem nach außen gerichteten Flanschteil 264 versehen, an dem durch ein Verbindungselement 268 ein biegsamer Vorhang 266 in einer solchen Weise angebracht werden kann, daß nur eine schmale Austrittsöffnung bleibt, der Vorhang 266 aber mit geringer Kraft gehoben werden kann und daher geringerem Verschleiß unterworfen ist.

Fig. 15 zeigt eine andere Ausführungsform, in der der untere Teil eines zylindrischen Trogs 270 mit einem biegsamen Vorhang 272 versehen ist, der mit Hilfe eines Verbindungselementes befestigt ist. Die untere Kante des Vorhangs 272 endet etwa 1,6 mm über der oberen Oberfläche der Schleifscheibe. Auf diese Weise wird ein minimaler Verschleiß des biegsamen Vorhangs erzielt.

- 14 -

609839/0702

In Fig. 16 ist eine weitere Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung dargestellt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 310 bezeichnet ist. Sie besteht aus einem Außengehäuse 312, einem zur Aufnahme der Brocken vorgesehenen Trog oder Behälter 314, der in dem Außengehäuse 312 durch eine Anzahl radial angeordneter Träger 315 gehalten wird, einer runden Schleifscheibe 316, die unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, einer Kombination aus Motor und Untersetzungsgetriebe 318, die mit der Schleifscheibe 316 durch eine Antriebswelle 320 verbunden ist, und einer Austrittsöffnung 322, aus der der Teilchenstrom 324 aus dem Gehäuse 312 austreten kann. Durch ihr Eigengewicht gleiten die Brocken 2O in die untere Ecke des Troges 314 und kommen dadurch im allgemeinen mit der ganzen Fläche der Schleifscheibe 316 in Berührung, wobei sie durch Keilwirkung gegen die Schleifscheibe gedrückt werden. Dadurch wird eine hohe Abtragsgeschwindigkeit erzielt.

Fig. 17 zeigt eine andere Ausfuhrungsform der Zerkleinerungsvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 410 bezeichnet und der Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß Fig. 3 ähnlich ist. Wiederum sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Zerkleinerungsvorrichtung 410 werden nicht wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 Luftkanäle 184 und ein Halbdach 186 angewendet, sondern der Lagerblock 140 ist in einem geschlossenen Gehäuse 456 untergebracht. Außerdem ist die Zerkleinerungsvorrichtung 410 mit einem Ventilator oder Gebläse 474 von erheblich größerer Förderleistung als der Ventilator 74 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 ausgerüstet. Der Ventilator oder das Gebläse 474 soll eine erheblich größere Luftmenge durch die größere Anzahl von Luftlöchern 76 und insbesondere, wie durch die Pfeile 480 angedeutet, durch die Austragsöffnung 28 ansaugen. Wegen des Fehlens des Halbdachs 186 der Vorrichtung nach Fig. 3 werden die auf

- 15 -

6 09839/0702

die Schleuderscheibe 146 fallenden Teilchen seitlich weggeschleudert, wie durch die Pfeile 458 angedeutet, und fallen als ringförmiger Schleier nach unten. Der stärkere Luftstrom bei 480 hat eine erhöhte Leistung bei der Abtrennung von Staubteilchen aus den Teilchenströmen 58 und 458 sowie eine bessere Abkühlung des Sandes zur Folge, der aus dem vorangegangenen Gießvorgang noch heiß sein kann.

Die Figuren 18 und 19 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die allgemein mit dem Bezugszeichen 510 bezeichnete Zerkleinerungsvorrichtung in mancher Hinsicht der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung 10 ähnlich ist. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Zerkleinerungsvorrichtung 510 besteht aus einem zylindrischen Trog 514 und einer großen Schleifscheibe 532 aus gebundenem Schleifmittel. Er enthält ferner einen Ring 518, dessen Form der Form der ringförmigen Wand 518 des Troges 514 entspricht und der zur Verengung des Austrittsraums 520 zwischen der Schleifscheibe 532 und dem unteren Ende des Troges 514 vorgesehen ist. Der Ring 516 hat eine Anzahl daran angeschweißter oder anderweitig befestigter Ösen 522, die sich durch vertikale Schlitze 524 im unteren Teil des Troges 514 nach außen erstrekken. Zwei Stellmotoren, die als doppelt wirkende Hydraulikmotoren 530 dargestellt sind, sind durch Kolbenstangen 534 mit den ösen 522 verbunden und dienen zum Heben oder Senken des Ringes 516 zwecks Veränderung der Größe des Austrittsraumes 520. Anstelle der Hydraulikmotoren 530 können auch andere Stellorgane, wie Schraubspindelvorrichtungen, verwendet werden. Wie schon erwähnt, enthalten Brocken aus gebrauchtem Formsand oft Stützstangen 64, die zur Verstärkung der Form beim Abgießen des geschmolzenen Metalls dienen. Die Stützstangen 64 können durch Senken des Ringes 516 bis nahe auf die Schleifscheibe 532 in dem Trog 514 zurückgehalten werden. Wenn alle Sand-

. -16*-

609839/0702

brocken zu Teilchen zerkleinert sind, wird der Ring 516 durch die Hyäraulikmotoren 530 gehoben, und alle Stützstangen 64 werden durch die Zentrifugalkraft unter Durchbiegung des Vorhangs 560 aus dem Trog 514 entfernt und können an der Austragsöffnung 28 aufgefangen werden.

6 09839/070 2

Claims

Ansprüche

■( 1 ,/Vorrichtung, zum Zerkleinern von Materialbrocken zu Teilchen, bestehend aus einem Trog mit einer ringförmigen Wand, einer oberen öffnung in dem Trog zur Aufgabe der Materialbrocken und einer unteren Austrittsöffnung, gekennzeichnet durch eine mit den Materialbrocken (20) in Reibkontakt stehende, von einer Antriebsvorrichtung (18, 118, 318) antreibbare Schleifvorrichtung (16, 316), die an der unteren Austrittsöffnung mit Abstand von der Wand (14, 516) angeordnet ist, so daß ein Zwischenraum (62, 520) vorhanden ist, durch den die Teilchen (58, 324) aus dem Trog (14, 314, 514) austreten können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Außengehäuse (12, 312), das den Trog (14, 514) mit Ausnahme der oberen Aufgabeöffnung umgibt, und einen Ventilator (74, 474) zur Erzeugung eines Luftstroms (80, 480) durch eine untere Austragsöffnung (28), den Trog (14, 514) und das Außengehäuse (12) zwecks Belüftung des Trogs (14, 514).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung (16) als Schleifmittel (32, 132, 532) eine Schleifscheibe (210, 230, 240, 250) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung aus einem Lagerteller (36, 136, 254) besteht, der das Schleifmittel (32, 132, 532) trägt und durch eine Antriebswelle (38, 138, 320) mit der Antriebsvorrichtung (18, 118, 318) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

30 075

ü/Be - 2 -

609839/0702

daß das Schleifmittel (32, 132, 532) aus einer gebundenen Schleifscheibe (230) besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel (32, 132, 532) aus Segmenten (212) einer Schleifscheibe (210) besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel (32, 132, 532) aus kacheiförmigen Schleifsteinen (252) besteht, die nebeneinander zu einer Schleifscheibe (250) angeordnet sind und den Lagerteller (254) bedecken.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (184, 186, 190) vorgesehen sind, die den Luftstrom (80, 480) durch den Teilchenschleier (58, 458) lenken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung (16) aus einem Außenteil (32, 132), das nahe an der ringförmigen Wand (14) angeordnet ist, und einem Innenteil (34, 134, 210) besteht, das oberhalb des Außenteils (32, 132) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Außenteil (132) und Innenteil (134, 210) voneinander unabhängig und durch eigene Antriebsmittel (138, 139) mit der Antriebsvorrichtung (16) verbunden sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1O, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Austrittszwischenraum (62, 520) querschnittsverringernde Mittel (60, 260, 266, 272, 516) zur Begrenzung der Größe der durch den Austrittszwischenraum (62, 520) austretenden Materialteilchen (58) vorgesehen sind.

6 09839/0702
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die querschnittsverringernden Mittel (60, 260, 266, 272, 518) das Schleifmittel (32, 132, 532) und der Trog (14, 514) auf kurzen Abstand gebracht sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das querschnittsverringernde Mittel (60, 260, 266, 272) ein an dem AustrittsZwischenraum (62, 520) angebrachter biegsamer Vorhang ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das querschnittsverringernde Mittel aus einem der ringförmigen Wand (518) angepaßten Ring (516) und Einrichtungen (530) zum Bewegen des Ringes (516) relativ zu der ringförmigen Wand (518) besteht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Austrittszwischenraum (520) außerdem noch ein biegsamer Vorhang (560) angebracht ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung (16) aus einer verhältnismäßig großen Schleifmittelscheibe (32, 132) und mindestens einer darüber angeordneten verhältnismäßig kleinen Schleifmittelscheibe (34, 134, 210) besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine kleine Schleifmittelscheibe (34) exzentrisch zur großen Schleifmittelscheibe (32) angeordnet ist.

8, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (
18) Antriebsmittel (148, 150) zum Antrieb der kleinen und großen Schleifmittelscheibe (134 bzw. 132) mit verschiedenen Drehzahlen enthält.

609839/0702

26Ü8890
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelscheibe (132) ringförmig ist und eine Öffnung (144) hat, unter der eine Schleuderscheibe (146) angeordnet ist.
20. Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelscheibe (316) unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so daß die Materialbrocken (20) zwischen Schleifmittelscheibe (313) und Trog (314) angeordnet sind.

609839/070 2