DE2952403C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von Formsand - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von FormsandInfo
- Publication number
- DE2952403C2 DE2952403C2 DE2952403A DE2952403A DE2952403C2 DE 2952403 C2 DE2952403 C2 DE 2952403C2 DE 2952403 A DE2952403 A DE 2952403A DE 2952403 A DE2952403 A DE 2952403A DE 2952403 C2 DE2952403 C2 DE 2952403C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sand
- cooling
- zone
- mixing zone
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 56
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 5
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 title claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 70
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 14
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 61
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/08—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/50—Mixing liquids with solids
- B01F23/54—Mixing liquids with solids wetting solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
- B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/70—Mixers specially adapted for working at sub- or super-atmospheric pressure, e.g. combined with de-foaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/45—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor
- B01F35/451—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor by rotating them about an axis parallel to the plane of the opening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/90—Heating or cooling systems
- B01F35/92—Heating or cooling systems for heating the outside of the receptacle, e.g. heated jackets or burners
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von
Formsand, bei dem der aus dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand gekühlt und unter Zugabe von Wasser
mit weiteren Stoffen unter starker Verwirbelung gemischt und homogenisiert wird, wobei die Sandkörner
wenigstens teilweise mit einem Bindemittel ummantelt werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit wenigstens jeweils einer Kühl- und einer Mischzone, bei der der Mischzone ein Behälter zur
Aufnahme und Vorrichtungen zur Zuführung der zu mischenden Bestandteile, eine Verwirbelungseinrichtung,
eine Vorrichtung zur Zuführung von Wasser und eine
Vorrichtung zum Abziehen des fertigen Gemisches zugeordnet sind.
Die Aufbereitung von Sand für die Herstellung von Gießformen hat im wesentlichen die Aufgabe, das richtige
Mischungsverhältnis der Korngrößen sowi; des Verhältnisses der Anteile an Quarzsand, Binder, Kohlenstaub
sowie Alt- und Neusand herzustellen, die Mischung zu homogenisieren und dabei das Korn mit dem
Binder weitgehend zu ummanteln, die richtige Feuchtigkeit einzustellen, unbrauchbare Bestandteile, wie Sandklumpen,
Eisen. Staub, zu entfernen, die richtige Sandtemperatur einzustellen und schließlich den fertig aufbereiteten
Sand an die Verbraucherstellen weiterzubefördern. Der wiederverwendbare Anteil des aus dem
Sandballen anfallenden gebrauchten Sandes kann bis zu 80% und mehr betragen. Da der Sand aus dem Sandballen
mit erhöhten Temperaturen von beispielsweise zwischen 1000C und 140°C anfällt, ist es notwendig, den
gebrauchten Sand vor dem Einfüllen in die Mischvorrichtung zu kühlen. Dabei begnügt man sich häufig mit
einer Abkühlung bis auf Temperaturen bis auf etwa 35°C und 45°C. Das Abkühlen des Sandes erfolgt zumeist
mit Hilfe von Feuchtigkeit sowie von großen Mengen an durch den Sand geblasener Luft, so daß
dabei die Verdunstungskälte zur Abkühlung des Sandes ausgenutzt werden kann. Die hierbei benötigten Luftmengen
sind außerordentlich hoch. Bei einer Aufbereitungsanlage mit einer Kapazität von etwa 80 t pro Std.
werden zur ausreichenden Kühlung mehrere 100 000 mm3 Luft pro Std. sowie bis zu 16OkWh an
Energie benötigt. Es ist verständlich, daß solche zur Kühlung des Sandes dienenden Anlagen einen entsprechend
hohen Raumbedarf haben.
Nach der Kühlung wird der Sand mit anderen Stoffen, z. B. Frischsand und Bindemittel in eine Mischeinrichtung
gegeben. Üblich sind Chargenmischer. Das Mischen und Homogenisieren kann mit Hilfe von Kollergängen
mit umlaufenden Knetwalzen erfolgen, die neben der Mischwirkupg auch eine Knetwirkung auf den
Sand ausüben. Häufiger sind jedoch Mischeinrichtungen mit Mischbehälter im Einsatz, die am Boden einen
umlaufenden, das Gut fortlaufend in radialer Richtung nach außen und schräg nach oben fördernden Rührflügel
sowie zwei oder mehr als zwei von oben bis dicht über die Oberkante der Rohrflügel ragende rotierende
Wirbelaggregate aufweisen. Durch diese werden der Sand und die anderen Bestandteile erfaßt und im starken
Umfange aufgewirbelt. Die starke Aufwirbelung hat zum Ziel die Charge innerhalb kürzester Zeit z. B.
innerhalb von 90 Sek. zu homogenisieren und dabei die einzelnen Sandkörner oberflächlich mit dem Bindemittel
zu ummanteln.
Genauere Untersuchungen haben gezeigt, daß eine vollständige Ummantelung nicht erreicht wird. Das zumeist
tonhaltige Bindemittel nimmt unter der Rühr- und Aufwirbelungswirkung die Form kleiner teigartiger
Lappen an, die sich nur teilweise an die Oberfläche der Sandkörner anlegen und diese daher auch nur teilweise
ummanteln.
Zur Aufwirbelung der Charge dienen häufig Rührsterne, die unmittelbar an den am Boden umlaufenden
Rührflügel reichen und mit Drehzahlen von 1500 U/min,
und mehr angetrieben werden.
Es ist Aufgabe di'i" Erfindung, ein Verfahren gemäß
dem Oberbegriff dc'S Anspruchs 1 so auszubilden, daß
sich nicht nur ein Verbesserter Mischvorgang ergibt,
sondern auch die Kühlung und die Mischung insgesamt
mil wesentlich ge:''hgcrcin Energieaufwand und mit
Vorrichtungen ausgeführt werden körnen, die weniger raumbeanspruchend sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ummantelung unter Vakuum erfolgt.
Die praktische Durchführung des Verfahrens hat gezeigt, daß der auf diese Weise behandelte, aus dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand bei im übrigen gleicher Behandlung und gleicher Zusammensetzung beim Ausformen ein wesentlich verringertes Rückfederungsvermögen zeigt und so eine höhere Formgenauigkeit ermöglicht, und das Trennen von Modeil und Form wesentlich erleichtert. Auch wenn die Zusammenhänge nicht bis ins letzte hinein bekannt sind, könnte eine Erklärung hierfür darin bestehen, daß bei den bekannten Mischverfahren in der Mischzone nicht nur Sand und Bindemittel und andere zugehörige Zuschlagsstoffe miteinander vermischt und homogenisiert werden, sondern daß bei diesen bekannten Verfahren auch die Luft selbst einen Mischungsbestandteil bildet. Bei der starken Aufwirbelung des Sandes erreicht die mit dem Sand aufgewirbelte Luft in der Mischzone hohe Geschwindigkeiten und kann so das direkte Anlegen der Bindemittelläppchen an die Oberfläche der Sandkörner im stärkeren Umfange beeinträchtigen. Auch besteht dabei die Gefahr, daß geringe Menge cn Luft zwischen der Sandkornoberfläche und dem sich an diese anlegenden Bindemittellappen hermetisch eingeschlossen werden, die sich auch unter den hohen Preßdrücken beim Ausformen des Sandes nicht vollständig herausquetschen lassen. Dadurch wird die Haftung des Bindemittels an der Sandkornoberfläche ebenso wie die Haftung zwischen den Sandkörnern beeinträchtigt. Außerdem ergibt sich daraus das relativ große Rückfederungsvermögen der aus nach dem bekannten Verfahren aufbereitetem Sand abgepreßten Sandformen.
Die praktische Durchführung des Verfahrens hat gezeigt, daß der auf diese Weise behandelte, aus dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand bei im übrigen gleicher Behandlung und gleicher Zusammensetzung beim Ausformen ein wesentlich verringertes Rückfederungsvermögen zeigt und so eine höhere Formgenauigkeit ermöglicht, und das Trennen von Modeil und Form wesentlich erleichtert. Auch wenn die Zusammenhänge nicht bis ins letzte hinein bekannt sind, könnte eine Erklärung hierfür darin bestehen, daß bei den bekannten Mischverfahren in der Mischzone nicht nur Sand und Bindemittel und andere zugehörige Zuschlagsstoffe miteinander vermischt und homogenisiert werden, sondern daß bei diesen bekannten Verfahren auch die Luft selbst einen Mischungsbestandteil bildet. Bei der starken Aufwirbelung des Sandes erreicht die mit dem Sand aufgewirbelte Luft in der Mischzone hohe Geschwindigkeiten und kann so das direkte Anlegen der Bindemittelläppchen an die Oberfläche der Sandkörner im stärkeren Umfange beeinträchtigen. Auch besteht dabei die Gefahr, daß geringe Menge cn Luft zwischen der Sandkornoberfläche und dem sich an diese anlegenden Bindemittellappen hermetisch eingeschlossen werden, die sich auch unter den hohen Preßdrücken beim Ausformen des Sandes nicht vollständig herausquetschen lassen. Dadurch wird die Haftung des Bindemittels an der Sandkornoberfläche ebenso wie die Haftung zwischen den Sandkörnern beeinträchtigt. Außerdem ergibt sich daraus das relativ große Rückfederungsvermögen der aus nach dem bekannten Verfahren aufbereitetem Sand abgepreßten Sandformen.
Während der starken Verwirbelung und der dabei erfolgenden Ummantelung der Sandkörner unter Vakuum
wird zugleich die in der Sandmenge enthaltene oder eingebrachte Feuchtigkeit im verstärkten Maße zum
Verdampfen gebracht, diese Feuchtigkeit ist dadurch im verstärkten Maße in der Lage Wärme aus der gebrauchten
Sandmenge aufzunehmen und abzuführen. Durch die während des Mischens erfolgende Abkühlung des
Sandes innerhalb der Mischzone wird es möglich, entweder auf die sonst notwendigen Sandkühlvorrichtungen
ganz zu verzichten oder aber Cicse wesentlich kleiner zu gestalten, z. B. lediglich in Form einer Vorkühleinrichtung.
Dadurch wird der Raumbedarf der gesamten Anordnung wesentlich herabgesetzt.
so Vorteilhafterweise werden Gase und Dämpfe aus der Mischzone abgeführt. Damit den Gasen und Dämpfen
auch die Wärme abgeführt wird und dies in einem in sich geschlossenen Evakuierungssystem erfolgen kann, wird
es auf einfache Weise auch möglich, die aus der Sandmenge abgeführte Wärme nutzbringend wiederzugewinnen.
Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der aus der Mischzone abgeführte Dampf auf Kondensationstemperatur
oder tiefer abgekühlt wird, wobei vorteilhafterweise die Kondensation des Dampfes im Vakuum
erfolgen kann.
Eine Möglichkeit besteht darin, die aus der Mischzone abgezogenen Dämpfe gegen Kondensatorflächen
der wärmeaufnehmenden Seite einer Wärmepumpe zu leiten.
to Wesentlich ist bei dem Verfahren, daß das Vakuum in
der Mischzone auf einen Wert gebracht wird, der gewährleistet,
daß bei dem dann verbleibenden Druck und der jeweiligen Temperatur des Sandes die eingebrachte
Feuchtigkeit nicht einfach verdunstet, sondern verdampft. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der
gebrauchte Sand mit einer vom Abgießen herrührenden erhöhten Temperatur in die Mischzone eingebracht
wird, der Druck in der Mischzone wenigstens bis zu ί einem von der jeweiligen Sandtemperatur abhängigen
Wasser-Verdampfungsdruck abgesenkt wird, worauf in die Mischzone Wasser in einer solchen Menge eingebracht
wird, daß mit dem Dampf eins vorbestimmte Wärmemenge aus der Sandfüllung abgeführt wird. Ein ui
Druck unter 17 Torr, vorzugsweise ein Druck um etwa 10 Torr hat sich hierbei als zweckmäßig erwiesen.
Vorteilhafterweise kann der gebrauchte Sand mit der vom Abgießen her innewohnenden Wärme zunächst
mit Wasser in einer Vorkühlzone aufgewirbelt und durch Abziehen der Gase und der Dämpfe auf eine
Temperatur zwischen 500C und 900C vorgekühlt werden,
worauf er in der Mischzone auf eine Temperatur zwischen etwa 20cC und 400C weitergekühlt wird. Es
hat sich in der Praxis gezeigt, daß bei einer Charge von z. B. 2 t die Temperatur des Sandes in einer Mischzeit
zwischen 60 Sek. und 180 Sek. auf einen Wert zwischen 30° und 40°C abgesenkt werden kann.
In einigen Fälien hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
wenn zunächst der gebrauchte Sand und das Bindemittei im Vakuum gemischt werden und erst nach einer
vorbestimmten Mischzeit, beispielsweise von 30 Sek., Wasser in die im aufgewirbelten Zustand gehaltene Mischung
eingebracht wird.
Um die Kühlleistung unter weiterer Einsparung an Energie und Raumbedarf zu vergrößern kann es zweckmäßig
sein, der Mischzone eine oder mehrere Vorkühlzonen vorzuschalten. Hierbei ist die Vorkühlzone vorteilhafterweise
gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgeschlossen und es wird die Gas- und/oder Dampfatmosphäre
aus der Vorkühlzone in geschlossener Strömung in eine Kondensationszone geleitet. Zweckmäßigerweise
werden die Vorkühlzone und die Kondensationszone während der Aufwirbelung von Sand und
Wasser evakuiert.
In einer praktischen Ausführung haben sich zwei Vorkühlzoncn
bewährt, wobei in der ersten Vorkühlzone der Sand von einer Temperatur von 1200C auf etwa
8O0C und in der zweiten Vorkühlzone von etwa 8O0C
und etwa 55=C abgekühlt wurde.
Zur Durchführung des Verfahrens wird von einer Vorrichtung ausgegangen mit wenigstens jeweils einer
Kühl- und Mischzone, bei der der Mischzone ein Behälter zur Aufnahme und Vorrichtungen zur Zuführung
der zu mischenden Bestandteile, eine Verwirbelungseinrichtung, eine Vorrichtung zur Zuführung von Wasser
und eine Vorrichtung zum Abziehen des fertigen Gemisches zugeordnet sind. Diese Vorrichtung ist zweckmäßigerweise
so weitergebildet, daß der Behälter hermetisch abdichtbar oder in einem hermetisch abdichtbaren
Gehäuse angeordnet ist, und daß eine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums versehene Vakuumkammer
und wenigstens eine durch eine steuerbare Ventileinrichtung verschließbare Strömungsverbindung
zwischen dem Behälter und der Vakuumkammer vorgesehen sind. Der Behälter und die zugehörigen Vorrichtungen
sind dabei zweckmäßigerweise bis auf hermetisch verschließbare Füll- und Entleerungsöffnungen innerhalb
der Vakuumkammer angeordnet In dieser kann vorteilhafterweise eine Kondensationseinrichtung angeordnet
sein, z. B. die wärmeaufnehmende Seite einer Wärmepumpe.
Die Vorrichtung ist einfach und raumsparend auszubilden und läßt sich leicht in einen Wiedergewinnungskreis für die Wärrre einschalten, da die Vorrichtung zum
Erzeugen eines Vakuums ein geschlossenes System voraussetzt. Die Anordnung baut auch dann mit relativ
geringem Raumbedarf, wenn ihr eine Vorkühleinrichtung vorgeschaltet ist. Die Vorkühleinrichturig weist dabei
zweckmäßigerweise einen gegenüber der Außenatmosphäre abdichtbaren Vorkühlbehälter für den vom
abgußheißen gebrauchten Sand, eine Verwirbelungseinrichtung, eine Vorrichtung zum Zuführen von Wasser
und eine Einrichtung zur Absaugung der heißen und feuchten Gase und Dämpfe auf.
Die Einrichtung zur Absaugung kann in einer Ausführungsform ein Sauggebläse und einen geschlossenen
Gaskreislauf mit einer Kühl- und Kondensationseinrichtung aufweisen. In einem anderen Ausführungsbeispiel
kann die Einrichtung zur Absaugung zweckmäßigerweise eine Vakuumkammer sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Vakuum aufweisen, die eine Kühl- und Kondensationseinrichtung, sowie eine verschließbare
Saugöffnung zu dem Vorkühlbehälter hin aufweist.
Die Wasserzuführungseinrichtung weist wenigstens einen im Behälter angeordneten Sprühkopf auf. Durch
das Einsprühen des Wassers in das aufgewirbelte Sandbett in der Mischzone oder in der Vorkühlzone läßt sich
die Zuführung der Feuchtigkeit wesentlich genauer als bisher steuern. Auch gelangt die eingesprühte Flüssigkeit
viel rascher in direkten Kontakt mit der Gesamtoberfläche der Sandkörner im aufgewirbelten Sandbett,
wodurch die Wärmeaufnahme und die Verdampfung des Wassers beschleunigt werden. Bei der Einführung
des Wassers in die Mischzone ist darauf zu achten, daß die Verdampfung des Wassers erst bei Kontakt des
Wassers mit den Sandkörnern erfolgt Das Einsprühen sollte also in Tröpfchenform erfolgen. Durch das Arbeiten
im Vakuum kann sich das Bindemittel in der Mischzone satt und ohne Einschlußgefahr von Luft an die
Sandkornoberfläche anlegen und das Sandkorn somit ohne Schwierigkeiten vollständig ummanteln.
Unter »Vakuum« wird im vorliegenden Zusammenhang ein gegenüber der Umgebung deutlich herabgesetzter
Luftdruck, jedoch nicht eine auch von Dämpfen freie Atmosphäre verstanden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel nä-,
her erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens im senkrechten
Schnitt
Gemäß der Figur ist in einem hermetisch abdichtbaren Gehäuse 23 durch eine konzentrische innere Trennwand
eine zentrale Mischzone 2 von einer ringförmigen Vakuumkammer 24 getrennt. In die Mischzone 2 ragt
von oben zentral ein Füllschacht 4, der durch Schieber 5 mit Füllöffnung 5a und Betätigungseinrichtung 6 gegenüber
einem Fülltrichter 7 hermetisch abgedichtet werden kann.
Im Boden des Gehäuses 23 ist zur Entleerung des Inhaltes aus der Mischzone 2 eine durch Verschluß 8
verschließbare Bodenöffnung vorgesehen. Der Verschluß ist als durch Betätigungseinrichtung 10 um die
Querachse 9 schwenkbare Verschlußplatte ausgebildet Ferner ist mittig im Boden des Gehäuses 23 eine Mischwelle
11 abdichtend gelagert, die an ihrem außenliegenden
Ende einen Riementrieb 12, 13 und innerhalb der Mischzone 12 eine Verwirbelungseinrichtung aufweist
Diese besteht im dargestellten Beispiel aus auf der Welle 15 angeordneten Flügeln 16a, i6b, die in zwei Flügelgruppen
von entgegengesetzter Schrägstellung der FIü-
gelblätter aufgeteilt sind.
Der untere Satz von Flügeln 16a nimmt die Füllung vom Boden auf und schleudert sie nach oben, während
der obere Satz von Flügeln 166 das abgeschleuderte
Gut abfängt und in Umfangsrichtiing sowie nach unten r,
beschleunigt. Dadurch ergibt sich eine intensive Aufwirbelung des Gutes innerhalb der Mischzone 2. Die Verwirbeiungseinrichtung
ragt bis dicht unter die obere Füllöffnung 3 und ist in deren Höhe von einem ringförmigen
Sprührohr 20 zur Zuführung von Wasser umgeben. Das Ringrohr 20 steht über nach außen geführte
Zuführungsrohre 21, ggf. über steuerbare Ventile, mit einer Wasserquelle in Verbindung.
Nach oben ist die Mischzone 2 etwa in Höhe der Füllöffnung 3 durch eine Filterplatte 22 begrenzt, die
mit der Decke des Gehäuses 23 einen Kopfraum begrenzt, der über Öffnungen 26 in der Trennwand mit der
ringförmigen Vakuumkammer 24 in Verbindung steht. Die Filterplatte kann z. B. aus Sintermetall bestehen und
mit einer Abreinigungseinrichtung ausgerüstet sein. Sie dient zum Zurückhalten der Feststoffteilchen in der
Mischzone 2.
Die ringförmige Vakuumkammer steht über Anschlußstutzen
25 mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in Verbindung.
Innerhalb der Vakuumkammer 24 sind die Kühlschlangen
27 der wärmeaufnehmenden Seite einer nicht dargestellten Wärmepumpe angeordnet und mit der außerhalb
des Gehäuses 23 angeordneten Wärmepumpe über Anschlußleitungen 28, 29 verbunden. Über eine
nicht dargestellte Entleerungseinrichtung kann sich am Boden der Vakuumkammer 24 sammelnde Flüssigkeit
abgeführt werden.
Der vom Abguß noch heiße gebrauchte Sand wird bei geöffnetem Schieber 5 zusammen mit den anderen Mischungsbestandteilen
über den Fülltrichter 7 in die Mischzone eingefüllt und der Schieber 5 danach hermetisch
geschlossen. Die eingefüllten Bestandteile können im noch trockenen Zustande zunächst miteinander gemischt
werden. Bevorzugt wird jedoch die Mischzone 2 nach ihrem hermetischen Verschließen von der Vakuumkammer
24 mil einem Vakuum beaufschlagt, so daß die in der Mischzone 2 und im eingefüllten Gut vorhandene
Luft mehr oder weniger schlagartig abgeführt wird. Somit erfolgt das trockene Mischen unter Vakuum.
Miteingefülltes Bindemittel kann sich dabei gleichmäßig und festhaftend an den freiliegenden Sandkornoberflächen
mantelartig ablagern.
Zu einem wählbaren Zeitpunkt, z. B. bei Beginn des Mischvorganges oder nach Erreichen eines vorbestimmten
Mischungszustandes, wird die gewünschte Feuchtigkeit über das Ringrohr 20 eingesprüht. Die unmittelbar
bei Kontakt mit den Sandkörnern verdampfende Flüssigkeit wird durch die Filterplatte 22 in die
Vakuumkammer 24 abgesaugt und schlägt sich an den Kühlschlangen nieder. Auf diese Weise wird die eingefüllte
Gutmenge rasch und zuverlässig auf den gewünschten Temperaturwert abgekühlt und gleichzeitig
die eingefüllten Bestandteile innig und homogen gemischt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (20)
1. Verfahren zum Aufbereiten, insbesondere Kühlen und Mischen, von Formsand, bei dem der aus
dem Sandballen anfallende gebrauchte Sand gekühlt und unter Zugabe von Wasser mit weiteren Stoffen
unter starker Verwirbelung gemischt und homogenisiert wird, wobei die Sandkörner wenigstens teilweise
mit einem Bindemittel ummantelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung
unter Vakuum erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gase und Dämpfe aus der Mischzone
abgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrauchte Sand mit einer
vom Abgießen herrührenden erhöhten Temperatur in die Mischzone eingebracht, der Druck in der
Mischzone wenigstens bis zu einem von der jeweiligen Sandtemperatur abhängigen Wasser-Verdampfungsdruck
abgesenkt wird, worauf in die Mischzone Wasser in einer solchen Menge eingebracht wird,
daß mit dem Dampf eine vorbestimmte Wärmemenge aus der Sandfüllung abgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst
der gebrauchte Sand und das Bindemittel im Vakuum gemischt werden und erst nach einer vorbestimmten
Mischzeit Wasser in die im aufgewirbelten Zustand gehaltene Mischung eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser eingesprüht wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus
der Mischzone abgeführte Dampf auf Kondensationstemperatur oder tiefer abgekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensation des Dampfes im Vakuum erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Mischzone abgezogenen
Dämpfe gegen Kondensatorflächen der wärmeaufnehmenden Seite einer Wärmepumpe geleitet
werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
gebrauchte Sand mit der vom Abgießen her innewohnenden Wärme zunächst mit Wasser in einer
Vorkühlzone aufgewirbelt und durch Abziehen der Gase und der Dämpfe auf eine Temperatur zwischen
500C und 900C vorgekühlt und danach in der Mischzone
auf eine Temperatur zwischen etwa 200C und 400C weitergekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkühlzone gegenüber der Umgebungsatmosphäre
abgeschlossen und die Gas- und/oder Dampfatmosphäre aus der Vorkühlzone in geschlossener Strömung in eine Kondensationszone
geleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorkühlzone und die Kondensationszone während der Aufwirbelung von Sand und
Wasser evakuiert werden.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 mit wenigstens jeweils einer Kühl- und einer Mischzone,
bei der der Mischzone ein Behälter zur Auf-
nähme und Vorrichtungen zur Zuführung der zu mischenden
Bestandteile, eine Verwirbelungseinrichtung, eine Vorrichtung zur Zuführung von Wasser
und eine Vorrichtung zum Abziehen des fertigen Gemisches zugeordnet rind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter hermetisch abdichtbar oder in einem hermetisch abdichtbaren Gehäuse angeordnet
ist, daß eine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums versehene Vakuumkammer und wenigstens
eine durch eine steuerbare Ventileinrichtung verschließbare Strömungsverbindung zwischen
dem Behälter und der Vakuumkammer vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter und die zugehörige
Vorrichtung bis auf hermetisch verschließbare Füll- und Entleerungsöffnungen innerhalb der Vakuumkammer
angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch Ί2 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Vakuumkammer eine Kondensationseinrichtung angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationseinrichtung die
wärmeaufnehmende Seite einer Wärmepumpe ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wasserzuführungseinrichtung wenigstens einen im Behälter angeordneten Sprühkopf aufweist.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mit einer Vorkühleinrichtung verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkühleinrichtung einen gegenüber
der Außenatmosphäre abdichtbaren Vorkühlbehälter für den vom abgußheißen gebrauchten
Sand, eine Verwirbelungseinrichtung, eine Vorrichtung zum Zuführen von Wasser und eine Einrichtung
zur Absaugung der heißen und feuchten Gase und Dämpfe aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Absaugung
ein Sauggebläse und einen geschlossenen Gaskreislauf mit einer Kühl- und Kondensationseinrichtung
aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Absaugung"
eine Vakuumkammer, sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung von Vakuum aufweift und der Vakuumkammer
eine Kühl- und Kondensationseinrichtung sowie eine verschließbare Saugöffnung zu dem Vorkühlbehälter
hin zugeordnet sind.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2952403A DE2952403C2 (de) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von Formsand |
CS806451A CS268151B2 (en) | 1979-12-27 | 1980-09-24 | Treatment of moulding sand especially by cooling and mixing and device for making thereof |
CH7228/80A CH649482A5 (de) | 1979-12-27 | 1980-09-26 | Verfahren und einrichtung zum aufbereiten von formsand. |
SE8007383A SE441158B (sv) | 1979-12-27 | 1980-10-21 | Forfarande for upparbetning, serskilt kylning och blandning av gjuterisand, samt anordning for genomforande av forfarandet |
GB8034591A GB2066683B (en) | 1979-12-27 | 1980-10-28 | Cooling and mixing of moulding sand |
IT25710/80A IT1133738B (it) | 1979-12-27 | 1980-10-31 | Processo e dispositivo per la preparazione,in particolare raffreddamento e miscelazione di terra da fonderia |
DD80225973A DD155237A5 (de) | 1979-12-27 | 1980-12-11 | Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten,insbesondere kuehlen und mischen von formsand |
FR8027402A FR2472433A1 (fr) | 1979-12-27 | 1980-12-19 | Procede et appareil pour la preparation, en particulier le refroidissement et le melange du sable de moulage |
JP55189432A JPS5842773B2 (ja) | 1979-12-27 | 1980-12-26 | 鋳造用砂を調製、殊に冷却し混合する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2952403A DE2952403C2 (de) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von Formsand |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2952403A1 DE2952403A1 (de) | 1981-07-02 |
DE2952403C2 true DE2952403C2 (de) | 1984-08-23 |
Family
ID=6089706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2952403A Expired DE2952403C2 (de) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von Formsand |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5842773B2 (de) |
CH (1) | CH649482A5 (de) |
CS (1) | CS268151B2 (de) |
DD (1) | DD155237A5 (de) |
DE (1) | DE2952403C2 (de) |
FR (1) | FR2472433A1 (de) |
GB (1) | GB2066683B (de) |
IT (1) | IT1133738B (de) |
SE (1) | SE441158B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945569A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-03-29 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren zur Aufbereitung von Gießereiformsand und Vorrichtung hierfür |
DE10030675A1 (de) * | 2000-06-23 | 2002-01-03 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand |
DE102014117509A1 (de) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | Maschinenfabrik Gustav Eirich Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Aufbereitung und Kühlung von Gießereiformsand |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5816312A (en) * | 1994-09-30 | 1998-10-06 | Mazda Motor Corporation | Method of and apparatus for reclaiming foundry sand |
DE19925720C1 (de) * | 1999-06-07 | 2000-11-02 | Webac Ges Fuer Maschinenbau Mb | Verfahren und Vorichtung zur Aufbereitung von Gießereisand |
DE102010018751B4 (de) * | 2010-04-29 | 2015-08-13 | Laempe & Mössner GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formen oder Kernen insbesondere für Gießereizwecke |
CN103962029A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-08-06 | 天能电池(芜湖)有限公司 | 一种带有水冷却系统的和膏机 |
CN112705670A (zh) * | 2020-12-13 | 2021-04-27 | 盐城仁创砂业科技有限公司 | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1219182B (de) * | 1963-08-23 | 1966-06-16 | Ubbink Gieterij N V | Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Formsand |
-
1979
- 1979-12-27 DE DE2952403A patent/DE2952403C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-09-24 CS CS806451A patent/CS268151B2/cs unknown
- 1980-09-26 CH CH7228/80A patent/CH649482A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-10-21 SE SE8007383A patent/SE441158B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-10-28 GB GB8034591A patent/GB2066683B/en not_active Expired
- 1980-10-31 IT IT25710/80A patent/IT1133738B/it active
- 1980-12-11 DD DD80225973A patent/DD155237A5/de unknown
- 1980-12-19 FR FR8027402A patent/FR2472433A1/fr active Granted
- 1980-12-26 JP JP55189432A patent/JPS5842773B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945569A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-03-29 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren zur Aufbereitung von Gießereiformsand und Vorrichtung hierfür |
DE10030675A1 (de) * | 2000-06-23 | 2002-01-03 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Formsand |
DE102014117509A1 (de) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | Maschinenfabrik Gustav Eirich Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Aufbereitung und Kühlung von Gießereiformsand |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8007383L (sv) | 1981-06-28 |
GB2066683A (en) | 1981-07-15 |
IT8025710A0 (it) | 1980-10-31 |
SE441158B (sv) | 1985-09-16 |
CH649482A5 (de) | 1985-05-31 |
JPS56102342A (en) | 1981-08-15 |
JPS5842773B2 (ja) | 1983-09-21 |
FR2472433A1 (fr) | 1981-07-03 |
IT1133738B (it) | 1986-07-09 |
FR2472433B1 (de) | 1984-05-04 |
GB2066683B (en) | 1983-04-27 |
DE2952403A1 (de) | 1981-07-02 |
DD155237A5 (de) | 1982-05-26 |
CS268151B2 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0225351B1 (de) | Vorrichtung zum trocknen von klärschlamm | |
CH664005A5 (de) | Verfahren zum trocknen eines teilchenfoermigen gutes und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens. | |
DE3207112A1 (de) | Trockner mit einrichtung zum mischen und granulieren | |
DE3516966A1 (de) | Verfahren zum behandeln eines teilchenfoermigen gutes und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2952403C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten, insb. Kühlen und Mischen von Formsand | |
DE2635945C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Inberührungbringen von, hauptsächlich schüttfähigen, festen Materialien mit Materialien im festen, flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand | |
DE2932803C2 (de) | Wirbelschichtapparatur | |
EP1157736A1 (de) | Anlage und Verfahren zur quasi-kontinuierlichen Behandlung eines teilchenförmigen Gutes | |
DE2042214C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung, wobei diese auf Körper geschichtet werden | |
EP3219383B1 (de) | Tellercoater zum aufbringen einer oberflächenschicht auf schüttgutartige materialien | |
DE3035168C2 (de) | Vorrichtung für wahlweise eine von mehreren verschiedenen Pulverbehandlungen | |
WO1989007978A1 (en) | Fluidized bed installation, in particular for granulating a powder material | |
DE1942461B2 (de) | Vorrichtung zum Entwässern von Massen bei niedriger Temperatur auf einem endlosen Förderband | |
EP0239886B1 (de) | Fluidisiereinrichtung | |
DE3149421C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Granulaten und Preßkörpern | |
DE10197285B4 (de) | Beschichtungs- und Trockenvorrichtung | |
DE2152807A1 (de) | Vorrichtung zum Fertigbearbeiten von Kapseln für pharmazeutische Verwendungen | |
DE2551579C2 (de) | Vorrichtung zum Umhüllen von Saatgut | |
DE3218089A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum ueberziehen von koerpern verschiedener form und groesse mit eingebautem pulververteiler | |
DE1910255C3 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Speisefettemulsionen wie Butter und Margarine | |
EP0414734A1 (de) | Vorrichtung zur intensivierung der durchdringung von fleisch oder fleischwaren mit behandlungsflüssigkeit. | |
DE2730942C2 (de) | Schaufeltrockner | |
DE1508698B1 (de) | Einrichtung zur Aufbereitung von Giessereisand | |
DE437559C (de) | Vorrichtung zur Gewinnung von Kautschuk aus Kautschukmilch | |
DE60203609T2 (de) | Verfahren zum trocknen einer flüssigkeit oder einer paste und trocknungsanlage dafür |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MASCHINENFABRIK GUSTAV EIRICH, 6969 HARDHEIM, DE |