DE2907727C2 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Formsandklumpen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrftit eint Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Die Rückgewinnung von Git.Jerei-Formsand im Anschluß an den Gebrauch der Form ist immer von Interesse gewesen und aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich. Die Kosten des Ersetzens oder Wegwerfens des Sandes sind hoch. Bei den älteren, herkömmlichen Formen ist die angewandte Technik einfach. Es genügt, nur den Abfall herauszusieben und die Form zu zerbrechen. Ringbrecher auf einem Schwingsieb werden häufig benutzt.

Die jüngeren Verfahren, bei denen Sand und chemische Bindemittel zur Formherstellung benutzt werden, komplizieren jedoch die Rückgewinnungsprozedur. Das Bindemittel ist sehr hart, umschließt praktisch jedes Sandkorn und muß entfernt werden, wenn der Sand rückgewonnen werden soll. Wirtschaftliche Überlegungen machen, wie oben erwähnt, die so Rückgewinnung notwendig. Gegenwärtig gibt es zwei Verfahren, die angewandt werden: ein mechanisches Sandabriebverfahren, bei welchem das Bindemittel abgetragen wird, und eine thermische Rückgewinnung. Letztere hat sich häufig als zu teuer erwiesen, da sie das Erhitzen des Sandes auf Temperaturen von mehr als 700⁰C mit anschließender Abkühlung erfordert.

Mechanisches Abschleifen kann beispielsweise erfolgen, indem der Sand in ein mit hoher Drehzahl laufendes Zentrifugalrad gefördert wird und auf dessen Oberflä- ω ehe auftrifft. Dieses »Sandstrahl«-Verfahren hat sich als erfolgreich erwiesen.

Aus der DE-OS 25 19 328 ist eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art bekannt, bei der ein anderes Verfahren angewandt wird. Diese bekannte Vorrichtung weist nur einen geringen Durchsatz auf. Mit der Zeit sammelt sich nämlich in der Rütteltrommel Fremdmaterial an. Wenn diese Ansammlung ein bestimmtes Ausmaß erreicht hat, muß man die Vorrichtung aus einer Betriebsart, in der sie in einer Richtung hin- und herschwingt, auf eine zweite Betriebsart umgeschalten, in der sie in einer anderen Richtung hin-und herschwingt. In der zweiten Betriebsart wird dann das Fremdmaterial über den Einlaß abgefördert, wobei in diesem Betriebsintervall die bekannte Vorrichtung keine Nutzarbeit leisten kann. Weiter sind bei der bekannten Vorrichtung drei Elektromotoren erforderlich, die wahlweise eingeschaltet werden, um die Rütteltrommel in den genannten Richtungen in Bewegung zu versezten. Weiter können bei der bekannten Vorrichtung nicht einfach in große Brocken zerschlagene Gußformen über den Einlaß dem Schwingförderer und der Rütteltrommel zugeführt werden, vielmehr müssen zuerst nach Beendigung des Gießvorganges die Gußformen zu Sandklumpen komprimiert werden, die mit Bindemitteln zusamaiengebakken werden und in denen das Fremdmaterial in Form von Stäben, Kernen, od. dgl. eingebettet ist. Viele der üblicherweise anzutreffenden Klumpen, die größenordnungsmäßig 45 bis 60 cm dick sind, würden zum Abtragen in der bekannten Vorrichtung eine übermäßig lange Zeit benötigen.

Die Schwing- oder Rüttelwirkung ist eine erfolgreiche und wirtschaftliche Maßnahme zum Erreichen des endgültigen Abtra-gens von Formen zu Teilchenmaterial aufgrund von Selbstabrieb. Die Wirtschaftlichkeit des Erreichens des Abtragens allein durch Selbstabrieb ist jedoch fraglich. Es ist festgestellt worden, daß nicht nur sämtliches Fremdmetall, wie Abschreckstangen usw., entfernt werden muß, sondern daß der Sand selbst auf eine maximale Größe von 1 cm oder weniger zerkleinert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kosten einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art zu senken und gleichzeitig ihre Produktivität zu steigern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist eine einteilige Vorrichtung, die zuerst die großen Formsandklumpen in der Materialzerkleinerungseinrichtung in kleinere Stükke zerbricht, welche leichter gehandhabt werden. Die Stücke werden dann in den zweiten Abschnitt der Rütteltrommel gefördert, in welcher sowohl ein Selbstabrieb als auch ein Abrieb an metallischen Fremdkörpern erfolgt, und schließlich aus der Rütleltrommel hinaus in einen Abschnitt gefördert, in welchem das Ausleeren erfolgt.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung können über den Schwingförderer Formsandklumpen in der Größenordnung von 60 cm im Durchmesser oder mehr der Materialzerkleinerungseinrichtung zugeführt werden, die sie zerkleinert. Das zerkleinerte Material wird in den zweiten Abschnitt der Rütteltrommel gefördert, in welchem das Material veranlaßt wird, im Kreislauf über die als perforiertes Gatter ausgebildete Trenneinrichtung zu wandern und sich dabei ständig selbst abzuschleifen. Die Gatterlöcher am Ende der Rütteltrommel lassen lediglich Sand bis zu einer bestimmten Größe zu einem Sieb durch, während sämtliches Fremdmaterial in der Rütteltrommel verbleibt und den Abriebvorgang unterstützt. Wenn das Material in der Rütteltrommel bis zu geeigneter Größe abgeschliffen ist, wird das Fremdmaterial entfernt, indem einfach periodisch die Trenneinrichtung 40 aus der einen Stellung in die andere Stellung verstellt wird, woraufhin sämtliches Material aus der Rütteltrommel auf das Sieb

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gefordert wird, von diesem klassiert und abgefordert wird. Nach diesem Materialaustrag wird die Trenneinrichtung einfach wieder in die ursprüngliche Stellung gebracht. Die Vorrichtung nach der Erfindung braucht zum Entfernen des Fremdmaterials nicht auf eine zweite Betriebsart umgeschaltet zu werden, in der sie keine Nutzarbeit leisten könnte, wodurch die Produktivität der Vorrichtung erheblich gesteigert wird. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist für den Abfördervorgang auch keiu zusätzlicher Motor erforderlich.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ist es möglich. Fremdmaterial ausreichender Größe in die Rütteltrommel eintreten zu {assen, wodurch der ts Vorgang des Abschleifen der Formsandklumpen unterstützt, die Abschleifzeil verkürzt und der Durchsatz weiter vergrößert wird. Es ist zwar bereits eine Hammermühle bekannt (DE-OS 22 34 193), diese unterscheidet sich von der bei der Vorrichtung nach der Erfindung benutzten Hammermühle jedoch dadurch, daß ihre Hämmer nicht durch die Zwischenräume zwischen den Roststäben hindurchgehen. Eir^ solche bekannte Hammermühle dient hauptsächlich dem Zweck, das eingegebene Material auf eine kleine Größe zu zerkleinern, weshalb die Hämmer nur eine kurze Länge haben und nur bis zu den Roststäben und nicht zwischen die Roststäbe zu reichen brauchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen jo näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in einer Seitenansicht eine Rückgewinnungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig.2 eine Endansicht der Hammermühle, von welcher der Übersichtlichkeit halber Teile weggelassen sind.

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht der Hammer und der Verbindungen derselben mit der rotierenden Welle,

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht der Roststäbe nach der Linie 4-4 in Fig. 2 und

Fig.5 das Eindringen von Hämmern zwischen benachbarte Roststäbe in einer Ansicht nach der Linie 5-5 in F i g. 4.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung nach der Erfindung vier Hauptabschnitte auf. Der erste ist ein -r> Zufuhrabschnitt 10, welcher am Vorderende eines Schwingförderers Ii angeordnet ist, in den große Brocken von Sandformen mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 60 cm eingebracht werden. Ln der Nähe und stromabwärts des Zufuhrabschnitts befindet '·» sich ein Hammermühlenabschnitt 12 zum Zerbrechen der großen Brocken von Sandformen in kleinere Stücke, die dann Jurch den Schwingförderer 11 in den umschlossenen Raum eines Rütteltrommelabschnitts 14 gefördert werden. Innerhalb dieses Abschnitts wird das y-> Material gerüttelt, schleift sich selbst bis zu korngroßen Teilchen ab und gelangt schließlich in einen Trennstufenabschnitt 16, in welchem übergroße Teilchen von den korngroßen Teilchen, die nach unten aus der Trennstufe 16 herausgesiebt werden, getrennt werden.

Das Einbringen von Material 13 in den Zufuhrabschnitt 10 des Schwingförderers Il kann manuell oder durch die Verwendung eines Förderers erfolgen.

Über dem Schwingförderer 11 und neben dem Zufuhrabschnitt 10 ist eine Hammermühle 18 vorgesehen. Gemäß Fig. 2 enthält diese mehrere Hämmer 19, die an einer Stange 20 drehbar befestigt sind, welche an mehreren Platten 22 beie ;tigt ist. die ihrerseits koaxial auf einer Welle 24 befestigt und mit derselben verkeBt sind. Die Welle 24 ist an jedem Ende m einer Lageranordnung 26 'drehbar gelagert, die durch aufrechte Rahmen 28 abgestützt sind, welche an dem unteren Ende an einem Untersatz 30 befestigt sind.

Mehrere Roststäbe 32, die eine Fläche bilden, über die das Material hinwegwandert sind koplanar zu dem vorderen Teil einer Bodenwand 34 des Schwingförderers 11 angeordnet, die einen Teil des Zufuhrabschnitts 10 bildet Der Schwingförderer 11 ist nach unten unter die Stäbe 32 abgestuft, welche sich in Längsrichtung oberhalb der Bodenwand 34 und parallel zu derselben erstrecken. Jeder Roststab 32 ist durch eine aufrechte Platte 36 abgestützt, die an einem Untersatz 39 befestigt ist, welcher von dem Schwingförderer 11 unabhängig und isoliert ist. Die Roststäbe 32 sind außerdem ausreichend weit voneinander entfernt, damit die Enden der Hammer 19 zwischen benachbarten Roststäben 32 hindurchgehen können. Fig.5 zeigt deutlich das Eindringen der Hammer 19 zwischen die Roststäbe 32. Jeder Roststab 32 ist in stromabwärtig^r Richtung spitz zulaufend ausgebildet, um einen maximalen Spalt zwischen den Roststäben von etwa 10 cm zu schaffen. Die Abmessungen der Länge und der Breite können jedoch nach Bedarf gewählt werden.

Im Betrieb wird Material 13 über die durch die Roststäbe 32 gebildete Fläche bewegt. Durch den Aufprall der Hammer 19 wird das Material auf eine solche Größe zerschlagen, daß es zwischen den Roststäben 32 hindurchgehen und auf den Schwingförderer 11 fallen kann. Das Material wird dann zur weiteren Verarbeitung aus der Hammermühle 18 hinausbewegt.

Ein Antriebsmotor 37, der mit gestrichelten Linien dargestellt ist. wird zum Antreiben der Hämmer 19 im Gegenuhrzeigersinn benutzt, um die Bewegung des Materials 13 durch den Schwingförderer 11 zu ergänzen. Gewöhnlich hält die Zentrifugalkraft die Hammer 19 von der Welle 24 aus radial nach außen ausgestreckt. Wenn Fremdmaterial, wie beispielsweise metallische Fremdkörper, angetroffen wird, geben die Hammer 19 nach und drehen sich um die Stange 20, wodurch eine Beschädigung der Hammermühle 18 vermieden wird.

Bei der hier beschriebenen Rückgewinnung^vorrichtung hat es sich beispielsweise als erwünscht erwiesen, Hammer zu benutzen, die eine Länge von wenigstens 40 cm und vorzugsweise von 50 cm haben. Gemessen von dem Drehungsmittelpunkt bis zu den Enden derselben beträgt die bevorzugte Länge etwa 68 cm. Es hat. sich gezeigt, daß solche Abmessungen dafür sorgen, daß Fremdmaterial, welches ausreichend groß ist. die Zerkleinerung von Gußformen, wenn diese sich in derr, Rütteltrommelabschnitt 14 befinden, auf eine geeignete Größe zur Rückgewinnung unterstützen.

Der Rütteltrommelabschnitt 14 kann ein integrates Teil des Schwingförderers 11 sein, wie es m F i g. 1 gezeigt ist. Der Trommelabschnitt 14 hat eine geneigte gekrümmte Wand 38. von welcher ein Teil durch ein anscharniertes perfp-iertes Gatter 40 gebildet wird. Die offene Stellung des Gatters 40 ist durch gestrichelte Linien an der Stelle 40a angedeutet. Der Schub des Schwingförderers 11 wirkt so, daß das Material an der geneigten Wand 38 aufwärts über die Gatterlöcher 42 in dem Gatter 40 vorgeschoben wird. Materialteilchen, die zu groß sind, um durc'¹ die Gatterlöcher 42 hindurchzugehen, fallen an einer Stelle zwischen dem Einlaß der Rütteltrommel und dem Gatter 40 zurück in den

Hauptstrom. Der Strom verläuft im Gegenuhrzeigersinn, wie es durch Pfeile 44 dargestellt ist.

Das Material schleift sich fortwährend selbst ab. bis Teilchen gebildet sind, die ausreichend klein sind, um durch die Gatterlöcher 42 hindurchzugehen, welche < > einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,6 cm haben. Teilchen, die durch die Gatterlöcher 42 hindurchgehen, fallen auf den Schwingförderer 11, um in den Trennstufenabschnitt 16 weiterbewegt zu werden. Dieser enthält ein Schwingsieb 46, dessen Maschengrö- id Qe so dimensioniert ist. daß es übergroßes Teilchenmalerial zurückhält. Das Schwingsieb 46 ist in F i g. 1 als eine Verlängerung des Bettes des Schwingförderers 11 dargestellt und schwingt mit derselben Frequenz und demselben I lub. ι;

Das anscharniertc Gatter40 kann periodisch geöffnet werden, und das angesammelte Fremdmaterial kann sich dann durch die öffnung hindurch auf den Srhwinpfnrdorcr Il bewegen. Das Fremdmaterial, das im allgemeinen metallisches Material ist. kann dann an dem anderen Ende des Schwingsiebes 46 gesammelt werden.

Die Einrichtung zum Rütteln des Schwingförderers II, des Rütteltrommelabschnitts 14 und des Trennstufenabschnitts 16 kann jede herkömmliche Schwingeinrichtung sein, wie beispielsweise der Endantricbsvibrator 48 unterhalb des Zufuhrabschnitts 10. Ebenso kann die Befestigung des Schwingförderers 11 selbst an einem stationären Untersatz 50 durch eine Vielfalt unterschiedlicher Federsysteme erfolgen. Es hat sich, beispielsweise, als zweckmäßig erwiesen, mehrere Scherfedern 52 und Verbindungsglieder 54 zu benutz cn. wie es in F i g. I gezeigt ist. F.inc bevorzugte Rüttel- oder Schwingfrequenz beträgt etwa 500 I Iz. bei einem I lub in der Größenordnung von 2.5 cm. Dieser Hub und diese Frequenz haben sich für das schnelle Aufbrechen und den schnellen Abrieb auf die gewünschte Größe als »?eeii?nel erwiesen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Röckgewinnung von Gießereisand aus Formsandklumpen, mit einem Schwingförderer, mit einer Rütteltrommel und mit einer nachgeschalteten siebartigen Trenneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Abschnitt (12) der Rütteltromme! eine Materialzerkleinerungseinrichtung (18, 19, 32) vorgesehen ist die eine Durchtrittsöffnung für das Material zu einem zweiten Abschnitt (14) aufweist, und daß am stromabwärtigen Ende der Rütteltrommel eine Trenneinrichtung (40) angeordnet ist. welche in zwei Stellungen verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzerkleinerungseinrichtung eine Hammermühle (18,19) mit darunter angeordneten Roststäben (32) isL

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, >iaß die Roststäbe (32) sich koplanar zu dem Boden des Schwingförderers (11) erstrecken, einen gegenseitigen Abstand größer als die Enden der Hämmer (19) aufweisen, und daß die Enden der Hämmer (19) zwischen den Roststäben (32) hindurch bewegbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Schwingförderers (11) unterhalb der Roststäbe (32) angeordnet ist.