DE2922774C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von feuchtem Gießersand - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von feuchtem Gießereisand nach Patent 28 02 419. Unter Rückgewinnung wird die Wiederaufbereitung des Sandes zur erneuten Verwendung verstanden.
• Bei den meisten Gießverfahren wird ein Gußmodell in ein kastenartiges Gebilde, die sogenannte Kastenform, gebracht und feuchter Sand wird unter Druck rund um das Gußmodell geformt. Dann wird das Gußmodell aus dem Sand herausgenommen und heißes Metall in den Hohlraum gegossen, wo es sich verfestigt. Der dabei verwendete Sand besteht im wesentlichen aus feinem Sand mit einigen Zusätzen wie Ton, Bindersubstanzen und Steinkohle, die mit Wasser gemischt werden, um ein mechanisches Gemisch zu erzeugen, das sich unter Druck formen läßt und seine Gestalt beibehält. Bei den meisten Gießverfahren liegt der Feuchtigkeitsgehalt in dem Sand vor dem Gießen des heißen Metalls zwischen 3% und 7 bis 8%, je nach dem Typ des zum Gießen verwendeten Metalls.
• Bei dem üblichen Gußvorgang werden die Gußstücke, nachdem das Metall in dem Hohlraum in der Sandform fest geworden ist, im allgemeinen über eine Maschine, den sogenannten Ausschlager, der gewöhnlich eine Rüttelvorrichtung ist, geleitet, wo der Sand vom Gußstück losgerüttelt wird. Während des Gießens des Metalls wird natürlich Wärme vom Metall auf den Sand übertragen. Ein Teil dieser Wärme wird durch Verdampfung eines Teils der im Sand enthaltenen Feuchtigkeit zerstreut, aber ein Gutteil der Wärme bleibt im Sand zurück. In modernen Gießereien wird der Sand von Form zu Form wiederverwendet und der gesamte verwendete Sand würde fortgesetzt eine Temperatursteigerung bis zu einem unzulässigen Punkt erfahren. Daher ist es in der Praxis üblich, ein Verfahren zum Kühlen des Sandes vor dessen Wiederverwendung in nachfolgenden Formen anzuwenden. Um eine gute Form zu bilden, muß die Temperatur des Sandes im Idealfall unter 51°C liegen. Die mittlere Temperatur des Sandes, wenn das Gußstück aus der Form herausgenommen wird, kann von 93° bis 316°C oder mehr reichen, je nach der Abkühldauer und dem Verhältnis von Sand zu Metall in der Form.
• Es werden verschiedene Verfahren zum Kühlen des Sandes benutzt, beispielsweise den Sand über Nacht oder eine gewisse Zeit lang in einem Haufen ruhen zu lassen und die Wärme auf natürliche Weise verschwinden zu lassen. Dieses Verfahren erfordert ziemlich viel Platz und ziemlich viel Sand, sowie eine Vorrichtung zum Bewegen des ziemlich schweren Materials. In anderen Fällen wird der Sand durch eine Fließbett-Kühlvorrichtung geleitet, in der Umgebungsluft durch das Bett geschickt wird, während der Sand weitertransportiert wird, damit die Feuchtigkeit verdampft und der Sand abkühlt. Fließbett-Kühler sind teuer und Änderungen der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Abkühlgeschwindigkeit drastisch. Außerdem erfordern Fließbett-Kühler große Staubabscheider, um eine Luftverschmutzung usw. zu verhindern.
• Außerdem müssen entweder als Teil des Ausschlagers oder des Fließbett-Kühlers Mittel vorgesehen werden, um etwaige Sandklumpen, die infolge der mitgeführten Bindersubstanzen zusammenkleben, aufzubrechen. Dadurch wird das System noch weiter kompliziert.
• Bisher hat man es als notwendig erachtet, den nassen Sand einem ausreichenden Vakuum auszusetzen, um die Feuchtigkeit äußerst rasch, nahezu explosionsartig zu verdampfen. Man hat auf diese Explosionswirkung vertraut, um die Sandklumpen aufzubrechen. Als ein Beispiel des bisherigen Verfahrens setzt die russische PS 2 57 703 nassen Gießereisand einem mindestens so niedrigen Druck wie 75 mbar aus. Bei diesem Druck liegt der Siedepunkt des Wassers bei rund 0°C und die russische Patentschrift führt aus, daß die explosive Reaktion dieses Prozesses die Sandklumpen zerstört. Ein ähnliches Vorgehen findet sich in der US-PS 25 97 896, gemäß der tatsächlich Feuchtigkeit in der Form von Dampf zu einem kalten Kern gegeben wird. Dampf unter hohem Druck wird dem Kern in einer Kammer zugeleitet und dann wird der Druck plötzlich entspannt. Das Ergebnis ist gemäß der genannten US-PS eine "scharfe Explosion".
• Es wurde gefunden, daß ein Verfahren, das eine explosive Reaktion von Wasser in Wasserdampf durch eine plötzliche, sehr starke Druckreduzierung erzeugt, ungünstig ist. Die explosive Natur dieser älteren Verfahren bedingt nicht nur die Verwendung kostspieliger Apparatur, sondern erfordert in manchen Fällen sogar die Zugabe von Wasser. Schließlich muß dieses zugefügte Wasser entfernt werden, was zu den Kosten des Verfahrens beiträgt. Außerdem kann die explosive Natur dieser älteren Verfahren Staub erzeugen, mit dem man fertig werden muß.
• Es wurde gefunden, daß man die Feuchtigkeit rasch und wirksam und ohne explosive Vorgänge aus dem Sand entfernen kann und der Sand auf eine Temperatur zur Wiederverwendung abgekühlt wird, wenn man den heißen, nassen Gießereisand entweder, während sich das Gußstück noch in der Formhöhlung im Sand befindet oder sogar nachdem das Gußstück herausgenommen ist, einem reduzierten Druck unter 0,207 bar und vorzugsweise von rund 0,069 bar aussetzt.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die den Sand und das heiße Metall enthaltende Kastenform in eine Vakuumkammer gebracht, wo der Druck dann auf unter 0,207 bar und vorzugsweise bis auf etwa 0,069 bar gesenkt wird. Die Druckverminderung bewirkt, daß die Feuchtigkeit im Sand verdampft. Aufgrund der Verdampfung der Feuchtigkeit tritt ein beträchtlicher Wärmeverlust ein. Wenn das Gußstück danach aus der Kastenform entnommen wird, fällt der Sand vom Gußstück ab, und wenn Vertiefungen oder Hohlräume im Gußstück vorhanden sind, in denen der Sand festgehalten werden könnte, kann eine einfache Form eines Ausschlag-Siebes verwendet werden, um allen Sand vom Gußstück zu entfernen. Da der Sand gekühlt ist, kann er fast unmittelbar wiederverwendet werden, und da keine starke Fluidströmung erzeugt wird, wenn der Druck in der Größenordnung von 0,07 bar liegt, kommt es kaum zur Staubbildung der in dem Sand vorhandenen Tonteile und Binder. Folglich sind nicht nur Staubabscheider unnötig, auch die kostspieligen Zusätze zum Gießereisand gehen nicht verloren, sondern bleiben in dem Gemisch. Ein etwaiger kleiner Teil des Bindermaterials, der in der Strömung der verdampften Feuchtigkeit aus der Vakuumkammer mitgerissen wird, wird in eine Kondensationskammer geleitet, wo der die mitgerissenen Binder führende Dampf kondensiert wird, worauf beide dann zur Wiederverwendung entfernt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden das Gußstück und der Sand über einen Ausschlagrost geführt, der den Sand von den Gußstücken trennt, und dann wird der Sand für sich weiterbehandelt, indem er in einen Behälter gebracht wird und einem Unterdruck von nicht mehr als 0,207 bar und sogar nur 0,069 bar unterworfen wird. Dies hat zur Wirkung, daß der Sand gekühlt und getrocknet wird, ähnlich dem Kühl- und Trockenvorgang in dem ersten Ausführungsbeispiel.
• Erfindungsgemäß ist nur in einer Ausführungsform ein üblicher Ausschlager erforderlich und kann in einer anderen Ausführung weggelassen werden und der Fließbett-Kühler kann vollständig entfallen. Ferner ist auch ein Sackraum (Staubabscheider), wie er zusammen mit dem Fließbett-Kühler verwendet wird, überflüssig und ein großer Teil, wenn nicht alle teueren Bindersubstanzen und anderen Zusätze zum Sand werden durch Recycling für eine spätere Wiederverwendung zurückgewonnen. Zudem bietet die Erfindung eine zusätzliche Energieersparnis, weil ein Teil der Wärme des Sandes und der Gußstücke für eine Nutzung erhalten bleibt.
• Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt
• Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise gebrochen, der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
• Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;
• Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 5 einen Vertikalschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4 und
• Fig. 6 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
• In den Figuren ist ein Geleisbogen 10 gezeigt, auf dem mit Rädern versehene Schlitten 11 bewegbar sind. Jeder Schlitten hat einen tragenden Boden 12, auf dem eine Kastenform 13 liegt. Die Kastenform besteht in üblicher Weise aus einem Unterkasten 14 und einem Oberkasten 15.
• Es sei angenommen, daß heißes Metall in den Hohlraum jeder Kastenform gegossen worden ist und dort fest geworden ist, bis die Schlitten die Position der Fig. 1 erreicht haben. An dieser Stelle in dem Prozeß liegt die Sandtemperatur zwischen 93°C und 316°C. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schlitten 11 während des zu beschreibenden Vorgangs langsam auf dem Gleis 10 vorwärtsbewegt werden und daß der Geleisbogen als eine Vakuumstation ausersehen ist, die insgesamt mit 16 bezeichnet ist. In der Vakuumstation ist eine Vakuumkammer 17 vorgesehen, die ein fünfseitiger Kessel mit Seitenwänden 18, Endwänden und einer Deckwand, aber mit einem offenen Boden ist, wie aus der Darstellung ersichtlich. Die Vakuumkammer wird von einem Träger 20 gehalten, der am oberen Teil eines Portaldrehkrans 21 befestigt ist. Die Vakuumkammer ist mit dem Träger 20 über Kolbenstangen 22 verbunden, die in Zylindern 23 verschieblich sind, wobei an jeder Ecke der rechteckigen Vakuumkammer eine solche Kolben- und Zylindereinheit vorgesehen ist.
• Mit Hilfe der Kolben- und Zylindereinheiten 22, 23 wird die Vakuumkammer 17 über einen Schlitten 11 herabgesenkt, wenn der Schlitten die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Position erreicht. An dieser Stelle liegen die Ränder 24 des offenen Bodens der Vakuumkammer dichtend an einer Dichtung 25 an, die rund um den Umfang des Schlittenbodens läuft, wodurch eine Abdichtung zwischen dem Innenraum der Vakuumkammer 17 und der Außenseite hergestellt ist.
• Neben dem Kran 21 ist eine Kondensationskammer 30 angeordnet, die mit Beinen 31 auf dem Fußboden steht. Vorzugsweise hat die Kondensationskammer ein größeres Volumen als die Vakuumkammer. Die Kondensationskammer ist gegen die Außenluft abgedichtet und enthält eine Kondensationseinrichtung in der Form mehrerer vertikaler Kühlrohre 32, durch die Kühlwasser, das durch einen Einlaß 33 zufließt, geleitet wird, wobei es durch die Kondensation erwärmt wird und durch den Auslaß 34 austritt. Im Normalbetrieb sollte die Einlaßtemperatur des Wassers in der Größenordnung von 15,5°C betragen und das abfließende Wasser wird etwa um 21°C haben.
• Die Kondensationskammer 30 hat einen konisch abfallenden Boden 35, der zu einem Auslaß 36 für die Abgänge führt. Eine Pumpe 37 dient dazu, die Abgänge, d. i. kondensierter Dampf, abzupumpen und auch noch dazu, in der Kondensationskammer das weiter unten beschriebene Vakuum aufrechtzuerhalten.
• Um die Kondensationskammer auf einem sehr niedrigen Druck zu halten, ist eine Vakuumpumpe 40 vorgesehen. Wie schon oben erwähnt, muß der Druck in der Kondensationskammer weniger als 0,207 bar (3 psi abs.) und vorzugsweise etwa 0,069 bar (1 psi abs.) betragen. Auch ist es zweckmäßig, daß das Volumen der Kondensationskammer größer ist als das Volumen der Vakuumkammer 17.
• Eine Leitung 41 verbindet die Vakuumkammer mit der Kondensationskammer. Am oberen Ende der Vakuumkammer ist ein Unterdruckventil 42 angebracht, das von einer Kolben- und Zylindereinheit 43 betätigt wird. Neben dem Unterdruckventil ist ein Luftventil 44 vorgesehen, das von einer weiteren Kolben- und Zylindereinheit 45 betätigt wird. Das Unterdruckventil 42 hat die Form einer Drehklappe 46 und auch das Luftventil ist eine Drehklappe 48. Die Drehklappe des Ventils 42 wird von einer Stange 47 gesteuert, die mit dem Kolben in dem Zylinder 43 verbunden ist; die Drehklappe 48 des Luftventils wird von einer Stange 49 gesteuert, die mit dem Kolben in dem Zylinder 45 verbunden ist. Bei 50 ist ein Luftauslaß vorgesehen.
• Im Betrieb hält die Vakuumpumpe 40 den Druck in der Kondensationskammer 30 auf rund 0,069 bar. Wenn ein Schlitten 11 sich der in Fig. 1 gezeigten Position nähert, wird der Kran 21 geschwenkt, um die Vakuumkammer über dem Schlitten in Stellung zu bringen, worauf die Kolben- und Zylindereinheiten 23 betätigt werden, um die Vakuumkammer auf den Schlitten in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zu senken. An diesem Punkt wird die Kolben- und Zylindereinheit 45 betätigt, um das Luftventil 44 zu schließen, wodurch der Innenraum der Vakuumkammer gegen die Umgebung isoliert ist. Dann wird das Unterdruckventil 42 von der Kolben- und Zylindereinheit 43 betätigt, um den Innenraum der Vakuumkammer dem stark verminderten Druck, der in der Kondensationskammer und der Leitung 41 herrscht, auszusetzen. Diese Druckminderung bewirkt, daß die Feuchtigkeit im Sand in Dampf übergeht. Die Verdampfung der Feuchtigkeit erzeugt eine beträchtliche Abkühlung des Sands und macht ihn damit zur sofortigen Wiederverwendung bereit. Der Dampf, der durch die Leitung 41 in die Kondensationskammer strömt, kondensiert sich an den Rohren 32 und wird von der Pumpe 37 abgepumpt. Etwaige Bindersubstanzen oder Staub, die in den Dämpfen mitgeführt werden, treten zusammen mit dem kondensierten Dampf durch den Auslaß 36 aus der Kondensationskammer aus. Da das aus dem Auslaß ausfließende Wasser zum Befeuchten von Sand für einen nachfolgenden Guß wiederverwendet werden kann, werden alle Binder oder andere Feinstoffe, die vom Dampf in die Kondensationskammer mitgerissen wurden, zusammen mit dem Wasser zurückgeleitet. Es werden nur sehr wenig Feinstoffe in die Kondensationskammer mitgenommen, weil das tatsächliche Fluidvolumen (Dampf und Luft), das durch die Leitung 41 in die Kammer 30 fließt, verhältnismäßig klein ist und damit nur eine sehr geringe Kraft hat, um mitgerissene Partikel mitzuführen, und weil das Abziehen der Feuchtigkeit aus dem Sand seiner Natur nach nicht explosiv ist und daher nur eine belanglose Staubbildung hervorruft.
• Nach etwa 10 Sekunden wird das Unterdruckventil 42 geschlossen und das Luftventil 44 geöffnet, so daß Luft in die Vakuumkammer 17 einströmen kann und die Kolben- und Zylindereinheiten 23 die Vakuumkammer vom Schlitten hochheben können. Dies findet statt, wenn die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutete Position erreicht ist. Der Portalkran wird dann geschwenkt, um die Vakuumkammer in ihre ursprüngliche Stellung zurückzuführen, wo sie bereit ist, über den nächstfolgenden Schlitten abgesenkt zu werden.
• In den Fig. 4 und 5 ist eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei diesem Beispiel werden Kastenformen auf einem Förderer 60 zu einer Vakuumstation 61 befördert. Die Vakuumkammer weist vier Pfosten 62 auf, in denen eine Vakuumhaube 63 mit Hilfe je einer Kolben- und Zylindereinrichtung 64 an jeder Ecke vertikal verschieblich ist. Der Boden der Haube ist im horizontalen Schnitt rechteckig. Am Oberende der Haube ist eine Leitung 65 vorgesehen, die in ihrer Funktion mit der Leitung 41 identisch ist, d. h. die Vakuumkammer mit der Kondensationskammer verbindet. Außerdem sind den Ventilen 42 und 44 entsprechende Ventile zugeordnet, die jedoch nicht dargestellt sind.
• Entlang dem gesamten Rand des Bodens 67 der Haube 63 ist eine flexible Dichtung 66 angebracht und wenn die Haube auf den oberen Rand 68 eines Oberkastens 69 abgesenkt ist, ist eine wirksame Abdichtung hergestellt. Der Oberkasten 69 ruht natürlich auf einem Unterkasten 70, der seinerseits auf einem Boden 71 in der Vakuumkammer steht. Ein Flansch 72 am Unterende des Unterkastens, der flach und eben ist, dichtet wirkungsvoll mit dem Boden 71 ab.
• Gegenüber der Vakuumstation 61 ist auf der anderen Seite des Förderers 60 ein Schieber 73 angeordnet, der eine Platte 74 hat, die an Stangen 75 befestigt ist, welche von passenden Kolben- und Zylindereinrichtungen bewegt werden. Die Platte dient dazu, eine aus Unterkasten und Oberkasten bestehende Kastenform vom Förderer herunter und auf den Boden 71 in der Vakuumkammer zu schieben. Wenn die Kastenform in der Vakuumkammer liegt, senken die Kolben- und Zylindereinrichtungen 64 die Haube, bis die Dichtung 66 satt auf dem Oberrand 68 des Oberkastens 69 aufsitzt. Dann wird das nicht gezeigte Luftventil geschlossen und das ebenfalls nicht gezeigte Unterdruckventil geöffnet, wodurch der Innenraum der Haube, der die Vakuumkammer darstellt, mit dem in der Leitung 65 und der daran angeschlossenen Kondensationskammer herrschenden Unterdruck verbunden wird. Wieder hat sich der Sand vom Gießvorgang auf eine Temperatur zwischen 93°C und 316°C abgekühlt, der Druck ist in der Größenordnung von 0,07 bar und genau wie bei dem vorher beschriebenen Beispiel findet eine Verdampfung von Wasser in Dampf statt. Nach etwa 10 Sekunden wird das Unterdruckventil geschlossen und das Luftventil geöffnet und die Haube wird über die Kastenform hochgehoben. An dieser Stelle befindet sich eine nächste, auf dem Förderer laufende Kastenform gegenüber der Schieberplatte 74 und durch die Betätigung dieser Platte wird die soeben angekommene Kastenform auf den Boden 71 geschoben, wobei die bereits dort befindliche Kastenform auf einen Auslaufförderer 76 geschoben wird, um zu einem Platz transportiert zu werden, wo das Gußstück aus der Form herausgenommen und der Sand vom Gußstück entfernt wird.
• Wie oben bereits ausgeführt, geht nur sehr wenig von den Zusätzen, dem Ton, den Bindern usw., die mit dem Sand vermischt sind, verloren, und diejenigen, die in die strömenden Dämpfe hereingerissen werden, werden in der Kondensationskammer zur Wiederverwendung zurückgewonnen. Zudem kann die Wärme, die aus der Kondensation der Dämpfe in der Kondensationskammer stammt und durch den Auslaß 34 abgeführt wird, anderweitig verwendet werden, etwa als Heizmittel u. dgl. Das aus dem Auslaß 34 ausströmende erhitzte Wasser kann also in Radiatoren oder andere Wärmetauscher geleitet werden, wodurch Energie, die sonst verlorenginge, nutzbar gemacht wird.
• Im weiteren wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt ist, beschrieben. In dieser Figur ist schematisch eine Gießstation 80 angedeutet, in der das geschmolzene Metall in die in dem Formsand geformte Höhlung gegossen wird, um das Gußstück zu formen. Nachdem das Gußstück genügend abgekühlt ist, um selbsttragend zu sein, werden der Sand (der eine Temperatur zwischen 93°C und 316°C hat) und das Gußstück auf einen Ausschlagrost 81 geleitet, der durch Vibrationen usw. den Sand vom Gußstück losrüttelt. Dann wird das Gußstück praktisch frei von Sand in die eine Richtung transportiert, während der Sand selbst auf eine Zweiwegeweiche 82 gebracht wird. Die Zweiwegeweiche 82 lenkt den Sand vom Ausschlagrost in den einen oder anderen zweier Behälter 83 und 84. In jedem Behälter ist ein Ablenker 85 angebracht, der mit Flügeln 86 versehen ist, um so zu einer gleichmäßigen Verteilung des Sandes in dem Behälter beizutragen. Am Eingang jedes Behälters befindet sich ein Ventil, siehe die Ventile 87 und 88, von denen das Ventil 87 in Schließstellung gezeigt ist, in der der Behälter 83 von der Verbindung mit der Umgebungsluft abgeschnitten ist, während das Ventil 88 geöffnet ist und eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters 84 und der Umgebung herstellt und zugleich den Sand, der von der Zweiwegeweiche 82 zu ihm gelenkt wird, in den Behälter eintreten läßt. Am Boden jedes Behälters ist jeweils ein Sperrventil 89 angebracht, das nach Beendigung des Prozesses geöffnet werden kann, um den abgekühlten und getrockneten Sand aus dem Behälter auf einen passenden Förderer 90 zu entlassen.
• Den beiden Behältern 83 und 84 ist eine Kondensationskammer 91 zugeordnet, die praktisch der oben beschriebenen Kondensationskammer 30 gleicht. Die Kondensationskammer ist mit einem Gehäuse 92 versehen, in dem vertikale Kühlrohre 93 angebracht sind. Ein Einlaß 94 für ein Kühlmittel (gewöhnlich kaltes Wasser), sowie ein Auslaß 95 für das erwärmte Kühlmittel stehen mit den Kühlrohren 93 in Verbindung. Mit dem Innenraum der Kondensationskammer ist eine Vakuumpumpe 96 verbunden, um den Druck in der Kammer auf wenigstens 0,207 bar, vorzugsweise auf etwa 0,069 bar zu halten, wie dies auch bei dem vorherigen Beispiel geschieht. In entsprechender Weise ist am Unterende der Kondensationskammer eine Sumpfpumpe 97 vorgesehen, um kondensierten Wasserdampf und darin mitgeführte Partikel aus der Kondensationskammer abzuziehen.
• Am Oberende der Kondensationskammer 91 ist ein Dreiwegeventil 98 angebracht, das in einer ersten Stellung den Innenraum des Behälters 83 mit dem Innenraum der Kondensationskammer 91 über eine Leitung 99 verbindet. In der zweiten Stellung verbindet das Ventil 98 den Innenraum der Kondensationskammer über eine Leitung 100 mit dem Innenraum des Behälters 84. In seiner dritten Stellung sperrt das Dreiwegeventil die beiden Leitungen 99 und 100.
• Die Funktion der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung ist praktisch dieselbe wie bei dem anhand der vorherigen Ausführungsform beschriebenen Grundverfahren, mit der Ausnahme, daß der heiße Sand für sich allein behandelt wird und nicht, während er sich noch in der Kastenform oder an dem Gußstück befindet. Es wird also Sand von dem Ausschlagrost mit Hilfe der Zweiwegeweiche in den Behälter 84 geleitet, bis dieser voll ist. Der Behälter 83 ist bereits vorher gefüllt worden und nach Beendigung dieses Füllvorganges wurde das Ventil 87 geschlossen, so daß die Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters 83 und der Umgebungsluft abgeschnitten ist, und dann das Ventil 98 so umgeschaltet, daß es den Innenraum des Behälters 83 über die Leitung 99 mit dem in der Kondensationskammer herrschenden Unterdruck verbindet. Der Druckabfall läßt die im Sand vorhandene Feuchtigkeit zu Wasserdampf verdampfen und bewirkt eine annähernd sofortige oder wenigstens sehr rasche Abkühlung des Sands.
• Der so entstandene Wasserdampf strömt durch die Leitung 99 in die Kondensationskammer, wo er sich an den Kühlrohren 93 niederschlägt. In der Zwischenzeit wird der Behälter 84 gefüllt und wenn er seine Kapazität erreicht, wird das Dreiwegeventil in die Stellung umgeschaltet, in der es beide Behälter absperrt, und das Ventil 89 am Behälter 83 wird ebenso wie das Ventil 87 geöffnet, um den Innenraum des Behälters 83 dem atmosphärischen Druck auszusetzen und gleichzeitig den Sand aus dem Behälter herausfallen zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt kann das Ventil 88 geschlossen und das Ventil 98 so umgeschaltet werden, daß der Innenraum des Behälters 84 dem in der Kondensationskammer herrschenden niedrigen Druck ausgesetzt wird, und die Zweiwegeweiche wird so gestellt, daß sie den weiteren Sand in den Behälter 83 lenkt. Auf diese Weise wird der eine Behälter gefüllt, während der Sand in dem anderen Behälter behandelt wird, so daß ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Rückgewinnung von feuchtem Gießereisand, nach dem Guß, nach Patent 28 02 419, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gußstück enthaltende Sand in eine Vakuumkammer gebracht wird, während das Gußstück und der Sand vom Gießvorgang her noch auf einer Temperatur über 93°C sind, daß an die Kammer ein Unterdruck angelegt wird, um den Druck in der Kammer unter 0,207 bar zu senken und dadurch eine Verdampfung der in dem Sand enthaltenen Feuchtigkeit zu bewirken, daß die verdampfte Feuchtigkeit in der Vakuumkammer entfernt wird und dann der Unterdruck in der Vakuumkammer aufgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gußstück und der Sand auf einer Temperatur zwischen 93°C und 316°C befinden, wenn sie in die Vakuumkammer gebracht werden, und daß der an die Vakuumkammer angelegte Unterdruck eine kurze Zeitspanne lang aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießvorgang in einer Kastenform vorgenommen wird und daß die Kastenform mit dem darin befindlichen Sand und Gußstück in die Vakuumkammer gebracht wird und der Druck in der Kammer auf einen Wert zwischen 0,069 bar und 0,207 bar gesenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Vakuumkammer auf etwa 0,069 bar gesenkt wird und dieser Unterdruck für eine kurze Zeitspanne aufrechterhalten wird und daß die in der Vakuumkammer verdampfte Feuchtigkeit und alle darin mitgeführten Feinstoffe in eine Kondensationskammer gebracht werden, wo die Feuchtigkeit kondensiert, und daß die kondensierte Feuchtigkeit und die darin mitgeführten Feinstoffe für eine Wiederverwendung gesammelt werden.

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (17), eine Einrichtung (10, 11) zum Einbringen der Kastenform (13) in die Vakuumkammer, ein System (30, 40, 41, 42), um den Druck in der Vakuumkammer so weit herabzusetzen, daß die Feuchtigkeit im Sand verdampft, eine Leitung (41) zum Entfernen der verdampften Feuchtigkeit und eine Einrichtung (42), um die Vakuumkammer (17) wieder auf Atmosphärendruck zu bringen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensationskammer (30) vorgesehen und mit einer Einrichtung (40) zur Druckreduzierung in dieser Kammer ausgerüstet ist und daß die Kondensationskammer (30) mit der Vakuumkammer (17) durch eine Leitung (41) verbunden ist, die durch ein Ventil (42) geöffnet und gesperrt werden kann, das mit einer Betätigungseinrichtung (43) gekuppelt ist, um die Vakuumkammer (17) dem in der Kondensationskammer (30) herrschenden Unterdruck auszusetzen, worauf der dabei entstandene Dampf durch die Leitung (41) in die Kondensationskammer (30) gesaugt wird, wo Vorrichtungsteile (32) zum Kondensieren des Dampfes angeordnet sind, und um danach durch Schließen des Ventils (42) die Vakuumkammer (17) von der Kondensationskammer (30) abzuschneiden und sie wieder auf Atmosphärendruck zu bringen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die druckreduzierende Einrichtung (40) in der Kondensationskammer (30) einen Druck von weniger als 0,207 bar, vorzugsweise von annähernd 0,07 bar, aufrechterhält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (17) ein kleineres Volumen hat als die Kondensationskammer (30).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einbringen der Kastenform in die Vakuumkammer eine Fördereinrichtung (10, 11) ist, die sich zwischen der Gießstation und der Vakuumkammer erstreckt, um die Kastenform in die Vakuumkammer einzuführen, während sich der Sand und das Gußstück noch auf einer Temperatur von über 93°C befinden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung einen mit Rädern versehenen Schlitten (11) aufweist, der einen tragenden Boden (12) zur Aufnahme der Kastenform hat, daß die Vakuumkammer (17) am Boden offen ist und daß eine Vorrichtung (20-23) zum Herabsenken der Vakuumkammer (17) auf den Schlitten und zum Anheben der Vakuumkammer vom Schlitten vorgesehen ist und eine Dichtung (25) für eine Abdichtung zwischen der Vakuumkammer und dem tragenden Boden (12) sorgt, um das Unterende der Vakuumkammer zu schließen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (63) einen offenen Boden hat und in einer Vakuumstation (61) angeordnet ist, die einen Boden (71) zur Aufnahme der Kastenform (69, 70) hat, daß ferner eine Einrichtung (64) zum Herabsenken der Vakuumkammer auf eine auf dem Boden (71) stehende Kastenform vorgesehen ist und daß eine Dichtung (66) derart angebracht ist, daß sie den unteren Rand der Vakuumkammer gegen den oberen Rand (68) der Kastenform abdichtet (Fig. 4 und 5).

12. Verfahren zum Kühlen und Trocknen von Sand, der als Form für ein Gußstück verwendet wurde, nach Patent 28 02 419, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand von dem Gußstück getrennt wird, während er noch eine Temperatur von über 93°C hat, und der abgetrennte Sand in einen Behälter gebracht wird, während er sich noch auf einer Temperatur von über 93°C befindet, daß der Behälter von der Umgebungsluft abgesperrt wird, daß eine Kondensationskammer vorgesehen wird und auf einem Druck von weniger als 0,207 bar gehalten wird, daß eine praktisch plötzliche Verbindung zwischen der Kondensationskammer und dem Behälter hergestellt wird, um den Druck in dem Behälter auf unter 0,207 bar zu senken, wodurch das Wasser in dem Sand verdampft und der Wasserdampf aus dem Behälter in die Kondensationskammer gesaugt wird, daß der Wasserdampf in der Kondensationskammer kondensiert wird, daß die Verbindung zwischen der Kondensationskammer und dem Behälter gesperrt wird und dann der Behälter wieder auf Atmosphärendruck gebracht wird und daß der Sand aus dem Behälter entfernt wird.

13. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Ausschlager (81) zum Absondern des Sandes von einem in dem Sand geformten Gußstück, einen Behälter, einen Förderer zur Aufnahme des Sandes von dem Ausschlager und zur Auslieferung des Sandes an den Behälter, während sich der Sand noch auf einer Temperatur von über 93°C befindet, eine Kondensationskammer (91), die mit einer druckreduzierenden Einrichtung (96) funktionell verbunden ist, welche die Kondensationskammer auf einem Druck von weniger als 0,207 bar hält, ein Absperrorgan (87) zum Absperren des Behälters von der Umgebungsluft, eine Anordnung, um eine Verbindung zwischen dem Behälter und der Kondensationskammer herzustellen, Mittel, um den Behälter wieder auf Atmosphärendruck zu bringen, und einen Auslaß (89) zum Entfernen des Sandes aus dem Behälter.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Behälter (83, 84) vorgesehen sind, die jeweils ein Absperrorgan (87, 88) haben, und daß eine Weiche (82) derart angeordnet ist, daß sie Sand von der Fördereinrichtung empfängt, während sich der Sand noch auf einer Temperatur über 93°C befindet, und wahlweise den abgesonderten Sand in den einen oder anderen Behälter lenkt.