DE29720478U1

DE29720478U1 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von im Gießereiwesen verwendetem Formsand

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Publication number: DE29720478U1
Application number: DE29720478U
Authority: DE
Original assignee: Eckhard Roleff Stahlbau U GmbH
Current assignee: Eckhard Roleff Stahlbau U GmbH
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2007-11-20
Also published as: DE59805394D1; EP0917921B1; EP0917921A1; ATE223266T1

Description

G 18 138 - les 30.10.1997

Eckhard Roleff GmbH Stahlbau u. Schlosserei Fritz-MUller-Str. 134/1, 73730 Esslingen

Vorrichtung zur Rückgewinnung von im Gießereiwesen verwendetem Formsand

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von im Gießereiwesen verwendetem Formsand aus auf Sandbasis hergestellten Gießformen oder Gießformbestandteilen.

Bei der Herstellung von Gußteilen unter Einsatz sogenannter verlorener Formen werden in der Regel Gießformen verwendet, die aus einem nachfolgend als Formsand bezeichneten Quarzsand bestehen, dessen Körner durch geeignete chemische Bindemittel zusammenhalten. Nach einem Gießvorgang wird das hergestellte Gußteil von der Gießform befreit, und die sich auf diese Weise ergebenden Gießformbestandteile werden so aufbereitet, daß sie zur neuerlichen Herstellung einer Gießform geeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Rück-

gewinnung des Formsandes aus bereits verwendeten Gießformen oder Gießformbestandteilen ermöglicht.

Die vorstehende Aufgabe wird gelöst mit einer Rückgewinnungskammer, in der ein im wesentlichen aus erhitztem, gasdurchströmtem Formsand bestehendes Warmfließbett erzeugbar ist, dem die Gießformen bzw. Gießformbestandteile zuführbar sind, mit einer Abkühl kammer, in der ein im wesentlichen aus gekühltem, gasdurchströmtem Formsand bestehendes Kaltfließbett erzeugbar ist, und mit Übertrittsmitteln, die einen übertritt von aufgeheiztem Formsand aus dem Warmfließbett der Rückgewinnungskammer in die Abkühl kammer ermöglichen.

Somit ergibt sich eine Vorrichtung, bei deren Betrieb in den beiden Kammern jeweils ein sogenanntes Fließbett erzeugt wird. Unter einem Fließbett, auch Wirbelbett genannt, ist ein Fließzustand zu verstehen, der sich einstellt, wenn feinkörniges Schüttgut derart von einem Gas durchströmt wird, daß sich die einzelnen Körner voneinander lösen, jedoch noch nicht strömungsbedingt abgeführt werden. Das sich bewegende Schüttgut, vorliegend der Formsand, verhält sich wie ein Fluid und ähnlich einer siedenden Flüssigkeit, wobei die Feststoffteilchen sich in lebhafter Bewegung befinden und eine intensive Durchmischung erfahren, ohne aus der Schüttmenge ausgetragen

zu werden.

Der in der Rückgewinnungskammer befindliche Formsand wird durch geeigneten Wärmeeintrag aufgeheizt, so daß man hier von einem Warmfließbett sprechen kann. Werden Gießformen oder Gießformbestandteile - der Einfachheit halber sei nachfolgend nurmehr von Gießformbestandteilen gesprochen in das Warmfließbett eingebracht, so zerlegen sich diese auf Grund des Zusammenwirkens der erhöhten Temperatur und der Gasverwirbelung in einerseits den Grundbestandteil Formsand und andererseits ausgasende oder verbrannte Bindemittelantei1e. Man wird daher das Warmfließbett zweckmäßigerweise auf eine Temperatur aufheizen, die die vorgenannte Trennung vom Formsand ermöglicht, wobei Temperaturen von beispielsweise bis zu 550° C erzeugt werden.

Während die Bindemittelantei1e ausgasen, verbleibt der nun wieder körnige Formsand im Warmfließbett zurück. Aus diesem tritt dann kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit eine gewisse Formsandmenge in das Kaltfließbett über, das aus von einem Kühlgas durchströmtem und somit gekühltem Formsand besteht. Die übertretenden und noch sehr heißen Formsandbestandteile werden somit im Kaltfließbett mit dem dortigen Formsand vermischt und wegen der ständigen Kühlgaszufuhr auf eine gewünschte niedrigere Temperatur abgekühlt, die beispielsweise im Bereich zwischen 50 und 150° C

liegen kann. Somit kann zurückgewonnener und mit hoher Effektivität rasch abgekühlter Formsand aus der Abkühlkammer entnommen und ohne Einsatz weiterer aufwendiger externer Abkühlmaßnahmen einer Wiederverwertung zugeführt werden.

In die Rückgewinnungskammer können nicht nur Gießformbestandteile als solches, sondern auch Gußteile mit noch an oder in diesen befindlichen Gießformbestandteilen eingebracht werden. Das Warmfließbett bewirkt hier ein Reinigen und/oder Entkernen der Gußteile, so daß auf entsprechende mechanische Maßnahmen verzichtet werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Es ist zweckmäßig, die den übertritt aufgeheizten Formsandes aus dem Warmfließbett der Rückgewinnungskammer in die Abkühlkammer ermöglichenden Übertrittsmittel so auszubilden, daß ein vom Füllstand in der Rückgewinnungskammer abhängiger Formsandübertritt in die Abkühl kammer stattfindet. Hierzu kann beispielsweise in Verbindung mit einer die beiden Kammern voneinander abteilenden Trennwand ein Überlauf vorgesehen sein, der ohne Eingriffe von außen entsprechend der dem Warmfließbett zugeführten Menge an Gießformbestandteilen einen automatischen übertritt von

Formsand in das Kaltfließbett ermöglicht.

Die die beiden Fließbetten enthaltenden Kammern sind zweckmäßigerweise zu einer Baueinheit zusammengefaßt und können insbesondere in einem gemeinsamen Behälter vorgesehen sein, der sich an einem geeigneten Ort aufstellen läßt.

Es ist ferner zweckmäßig, der Abkühlkammer Entnahmemittel zur Entnahme abgekühlten Formsandes aus dem Kaltfließbett zuzuordnen. Diesen wiederum sind zweckmäßigerweise Transportmittel zugeordnet, die einen Transport des entnommenen abgekühlten Formsandes nach Bedarf zu einem Zwischenlager oder zu einem Wiederverwendungsort ermöglichen. Die Transportmittel können beispielsweise über Transportbehälter, Förderbänder oder Förderleitungen verfügen, wobei pneumatische Antriebe vorgesehen sein können.

Beim Zerlegen der Gießformbestandteile entstehende Gase werden zweckmäßigerweise über eine geeignete Abgas-Abführeinrichtung gefaßt und aus der näheren Umgebung der Vorrichtung abgeführt, wobei sie zweckmäßigerweise über eine Filtereinrichtung strömen, in der umweltschädigende Bestandteile zurückgehalten werden.

Bei dem den Fließbetten zugeführten Gas handelt es sich

vorzugsweise um Luft geeigneter Temperierung. Die Zufuhr erfolgt insbesondere über in den Kammern plazierte Ausströmermittel, die sich zumindest teilweise mit horizontaler Ausdehnung im bodennahen Bereich der Kammern befinden. Es ist zweckmäßig, in den beiden Kammern, zumindest jedoch in der Rückgewinnungskammer, Ausströmermittel auch in vertikaler Verteilung und insbesondere im seitenwandnahen Bereich vorzusehen, die auf Grund einer hervorgerufenen horizontalen Gasausströmung das Fließbettverhalten des Formsandes verbessern und speziell beim Entkernen von Gußteilen eine erhöhte Wirksamkeit zur Folge haben.

Den im Warmfließbett befindlichen ersten Ausströmermitteln kann innerhalb des Warmfließbettes eine als Zusatzheizung wirkende Beheizungseinrichtung zugeordnet sein, die eine effektivere Aufheizung des Formsandes bewirkt. Sie kann zum einen durch Wärmeübertragung auf die zugeordneten Ausströmermittel eine Aufheizung des darin strömenden Gases bewirken und gleichzeitig zur unmittelbaren Aufheizung des Warmfließbettes durch Abgabe von Strahlungswärme beitragen,

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

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Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung und größtenteils im Längsschnitt und

Fig. 2 in perspektivischer Einzeldarstellung einen Ausschnitt einer besonders effektiven Ausgestaltung von mit einer Beheizungseinrichtung kombinierten Ausströmermitteln.

Die in der Zeichnung abgebildete Rückgewinnungsvorrichtung 1 umfaßt einen Behälter 2, in dem zwei nebeneinanderliegende Kammern ausgebildet sind, und zwar eine Rückgewinnungskammer 3 und eine Abkühl kammer 4.

Im einzelnen verfügt der Behälter 2 über einen Boden 5 mit beim AusfUhrungsbeispiel rechteckigem Grundriß, von dem vier Seitenwände 6 hochragen₉ die einen Innenraum 7 umgrenzen. In dem Innenraum 7 befindet sich eine ausgehend vom Boden 5 nach oben ragende Trennwand 8, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 6 erstreckt, so daß der Innenraum 7 in die beiden Kammern 3, 4 unterteilt wird.

Für den oberen Behälterabschluß ist eine auf den Seitenwänden 6 aufliegende Deckenwand 12 vorgesehen, die unter anderem von zwei Deckeln 13, 14 gebildet ist, die jeweils

eine der Kammern 3, 4 ganz oder teilweise abnehmbar überdecken. In der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung der Deckel 13, 14 ist der Innenraum 7 zur Umgebung hin vollständig abgeschlossen. Um eine der Kammern 3, 4 zugänglich zu machen, läßt sich der zugeordnete Deckel 13, 14 entfernen, so daß eine nach oben weisende öffnung freigelegt wird. Die Art der Deckel 13, 14 ist beliebig, wobei beim Ausführungsbeispiel Schiebedeckel vorgesehen sind, die sich zum öffnen und Schließen gemäß Doppelpfeilen 15 horizontal verschieben lassen.

Im Ausgangszustand der Rückgewinnungsvorrichtung 1 sind die beiden Kammern 3, 4 jeweils mit einem Ausgangsvolumen an schuttgutartigem, körnigem Formsand 16, 16' befüllt, wobei die Füllhöhe in der Rückgewinnungskammer 3 größer ist als in der Abkühl kammer 4.

In der Rückgewinnungskammer 3 sind außerdem erste Ausströmermittel 17 vorgesehen, die in die zugeordnete Formsandmenge 16 eintauchen und von dieser allseitig umgeben sind. In vergleichbarer Weise sind in der Abkühlkammer vom dortigen Formsandvolumen 16' umschlossene zweite Ausströmermittel 18 vorgesehen, über die Ausströmermittel 17, 18 ist in das zugeordnete Formsandvolumen 16, 16' mit überdruck ein Gas einleitbar, bei dem es sich zweckmäßigerweise um Luft handelt.

Bevorzugt handelt es sich bei den Ausströmermittel&eegr; 17, um in geeigneter Verteilung verlegte Rohrkörper 22, 22', deren Innenraum gemäß Pfeilen 23 von außerhalb des Behälters 2 das Druckgas zugeführt wird, das dann innerhalb des jeweiligen Formsandvolumens 16, 16' durch die Wandung der Rohrkörper 22 durchsetzende Ausströmöffnungen 24 hindurch gemäß Pfeilen 25 in das betreffende Formsandvolumen 16, 16' austritt.

Die beiden Ausströmermittel 17, 18 werden unabhängig voneinander mit unter Druck stehendem Gas gespeist. So stehen die ersten Ausströmermittel 17 mit einem außerhalb der Rückgewinnungskammer 3 angeordneten Druckgaserzeuger 26 in Verbindung, wobei in die Verbindung noch eine ebenfalls außerhalb der Rückgewinnungskammer 3 angeordnete Heizvorrichtung 27 zwischengeschaltet ist. Die vorerwähnten Bestandteile bilden zusammen eine Heizgas-Erzeugungseinrichtung 28, die als Heizgas bezeichnetes erhitztes Gas vorliegend Heißluft - erzeugt und dieses unter Vermittlung der ersten Ausströmermittel 17 in das Formsandvolumen 16 der Rückgewinnungskammer 3 einspeist. Die Gastemperatur kann beim Ausführungsbeispiel bis zu 550° C betragen.

Die zweiten Ausströmermittel 18 sind mit einem außerhalb der Abkühl kammer 4 befindlichen weiteren Druckgaserzeuger 26 gekoppelt. Das von ihm erzeugte Druckgas wird ohne

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Erhitzung über die zweiten Ausströmermittel 18 in das Formsandvolumen 16' der Abkühlkammer 4 eingeleitet und hat die Funktion eines Kühlgases, das beim Ausführungsbeispiel von Kühlluft gebildet ist. Die Temperatur beträgt beispielsgemäß etwa Umgebungstemperatur, doch kann bei Bedarf ohne weiteres eine zusätzliche Kühleinrichtung vorhanden sein, die das Kühlgas auf eine niedrigere Temperatur herunterkühlt.

Im Betrieb der Rückgewinnungsvorrichtung 1 bildet sich innerhalb der beiden Kammern 3, 4 durch das gemäß Pfeilen 25 eingespeiste Druckgas ein sogenanntes Fließbett aus, wobei die einzelnen Sandkörner des Formsandes 16, 16¹ in eine Art Schwebezustand versetzt werden und die Formsandmasse einen f1uidähnlichen Zustand aufweist. Die einzelnen Sandkörner befinden sich dabei in lebhafter Bewegung und erfahren eine intensive Durchmischung, ohne den Formsand-"Verbund" zu verlassen.

Da der Rückgewinnungskammer 3 aufgeheiztes Druckgas zugeführt wird, findet dementsprechend eine Aufheizung und Erwärmung des darin befindlichen Formsandvolumens 16 statt, so daß das erzeugte Fließbett als Warmfließbett 32 bezeichnet werden kann. Hingegen behält der Formsand 16' in der Abkühlkammer 4 eine verhältnismäßig niedrige Temperatur bei, so daß das von diesem gebildete Fließbett

als Kaltfließbett 33 bezeichnet werden kann.

Durch allgemein mit 34 bezeichnete Übertrittsmittel kann unter bestimmten Umständen aufgeheizter Formsand 16 aus dem Warmfließbett 32 in das Kaltfließbett 33 übertreten, wo er abgekühlt wird. Beim Ausführungsbeispiel sind die Übertrittsmittel 34 so ausgebildet, daß ein vom Füllstand in der Rückgewinnungskammer 3 abhängiger Formsandübertritt in die Abkühlkammer 4 stattfindet. Hierzu bilden die Übertrittsmittel 34 einen überlauf, durch den eine ständige Verbindung zwischen den beiden Kammern 3, 4 vorliegt und der ab Erreichen eines bestimmten Füllstandes des Warmfließbettes 32 einen selbsttätigen Formsandübertritt aus der Rückgewinnungskammer 3 in die Abkühlkammer hervorruft.

Der von den Übertrittsmitteln 34 gebildete überlauf ist beim Ausführungsbeispiel im Bereich der Trennwand 8 vorgesehen. Er ist von einer die beiden Kammern 3, 4 verbindenden öffnung 35 gebildet, deren untere Begrenzungswand von einem nach oben weisenden Randbereich 36 der Trennwand 8 vorgegeben wird. Die öffnung 35 kann beispielsweise eine fensterartige Aussparung der Trennwand 8 sein, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die öffnung 35 dadurch zu definieren, daß man die Höhe der Trennwand 8

geringer als die Innenraumhöhe wählt, so daß sich ein die öffnung 35 bildender Freiraum zwischen dem oberen Randbereich der Trennwand 8 und der oberhalb gegenüberliegenden Deckenwand 12 ergibt.

In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, die beiden Kammern 3, 4 wie beim Ausführungsbeispiel zu einer Baueinheit zusammenzufassen und in einem gemeinsamen Behälter 2 auszubilden. Dieser Behälter 2 ist zweckmäßigerweise transportabel und läßt sich flexibel an unterschiedlichsten Einsatzorten aufstellen.

Die Rückgewinnungsvorrichtung 1 ermöglicht es, im Gießereiwesen erzeugte und auf Basis von Formsand hergestellte Gießformen oder Gießformbestandteile zu recyceln, um den Formsand praktisch in Ausgangsqualität zurückzuerhalten. Beim Gießen metallener und beispielsweise aus Aluminiummaterial bestehender Gußteile werden häufig unter Verwendung von Formsand erzeugte Gießformen verwendet, wobei dem Formsand geeignete chemische Bindemittel beliebiger Art beigemengt werden, damit aus diesem eine eine bestimmte Form vorgebende feste Formmasse wird, die beim Gießvorgang eine bestimmte Form des zu gießenden Bauteils, also des Gußteils, vorgibt. Nach dem Gießprozeß muß die Gießform vom Gußteil entfernt werden, wobei die Rückgewinnungsvorrichtung 1 eine sehr einfache Trennung

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zwischen dem Formsand und dem Bindemittel ermöglicht, so daß letztlich wieder der Quarzsand in schüttgutartiger Konsistenz vorliegt.

Um eine Gießform oder einen Gießformbestandteil - nachfolgend sei stellvertretend dafür stets nurmehr von Gießformbestandteilen die Rede - zu recyceln, wird die betreffende Gießformbestandteil 37 in das Warmfließbett 32 eingebracht. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß der Gießformbestandteil 37 bei geöffnetem Deckel &Ggr;3 in das Warmfließbett 32 eingeworfen oder auf sonstige Weise eingelassen wird, wo er wegen des geringen Widerstandes nach unten sinkt. Durch Zusammenwirken der erhöhten Temperatur, der erzeugten Luftverwirbelung und der sich stark bewegenden Formsandkörner findet dabei eine Zerlegung bzw. Trennung des Gießformbestandteiles 37 in die ursprünglichen Bestandteile statt. Die enthaltenen Bindemittel werden vergast oder verbrannt und steigen gemäß Pfeilen 38 als Gase auf, wobei sie an der Oberseite des Warmfließbettes 32 austreten. Zurück bleibt der nun nicht mehr verbundene Formsand, der sich mit dem bereits vorhandenen Formsand vermischt und ebenfalls Bestandteil des Warmfließbettes wird.

Da sich dabei das Volumen des Warmfließbettes 32 vergrößert, steigt der Pegel des Warmfließbettes 32 über den

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vom überlauf 34 vorgegebenen maximalen Füllstand, so daß Formsand aus der Rückgewinnungskammer 3 gemäß Pfeil 42 durch die öffnung 35 hindurch in die Abkühl kammer 4 überströmt. Dort wird der zunächst noch heiße Sand mit dem kühlen Formsand 16' des Kaltfließbettes 33 vermischt und durch diesen sowie durch die das Kaltfließbett 33 aufrechterhaltende Kühlluft rasch abgekühlt. Die Abkühlung geht vor allem deshalb besonders rasch vonstatten, weil die schüttgutartigen Formsandkörner allseitig mit Kühlmedium in Kontakt gelangen, wobei von Vorteil ist, daß dies ohne zusätzliche mechanische Eingriffe von außen ab-1 auft.

Von Zeit zu Zeit oder im Rahmen eines kontinuierlichen Vorganges kann aus dem durch Formsand aus der Rückgewinnungskammer 3 angereicherten Kaltfließbett 33 abgekühlter Formsand entnommen werden. Es sind daher geeignete Entnahmemittel 43 vorgesehen, die eine entsprechende Formsandentnahme aus der Abkühlkammer 4 gestatten. Die Entnahmemittel 43 umfassen beim Ausführungsbeispiel wenigstens eine in einer der die Abkühlkammer 4 begrenzenden Seitenwände 6 ausgebildete Entnahmeöffnung 44, die zweckmäßigerweise eine füllstandsabhängige Formsandentnahme ermöglicht. Sie befindet sich auf einem bestimmten HöhenniveaUj so daß nur dann Formsand aus dem Kaltfließbett entnehmbar ist, wenn der Füllstand des Kaltfließbettes

dieses Höhenniveau übersteigt. Dies entspricht der Ausgestaltung der Rückgewinnungskammer 3 in bezug auf den Überlauf 34, wobei aber die Entnahmeöffnung 44 derart plaziert ist, daß der durch sie vorgegebene Maximal- Pegelstand des Kaltfließbettes 33 niedriger ist als derjenige des Warmfließbettes 32, um dadurch einen Rückübertritt von bereits abgekühltem Formsand aus dem Kaltfließbett 33 in das Warmfließbett 32 auszuschließen.

Es kann durchaus vorgesehen sein, daß Formsand aus dem Kaltfließbett 33 selbsttätig und kontinuierlich in dem Maße durch die Entnahmeöffnung 44 hindurch aus der Abkühlkammer 4 austritt, wie sich darin eine Volumenvergrößerung durch den zweckmäßigerweise ebenfalls selbsttätigen und kontinuierlichen übertritt von Formsand aus der Rückgewinnungskammer 3 einstellt. Der entnommene Formsand muß dann lediglich aufgefangen und zu einer gewünschten Stelle verbracht werden. Denkbar wäre es, die Rückgewinnungsvorrichtung 1 bzw. den Behälter 2 unmittelbar am Ort des Formenbaus in einer Gießerei vorzusehen, so daß der austretende Formsand keines oder eines streckenmäßig nur geringen Abtransportes bedarf.

Insbesondere wenn den Entnahmemitteln 43 in Fig. 1 nur schematisch angedeutete Transportmittel zugeordnet sind, die einen Abtransport des austretenden Formsandes zu einem

Zwischenlager oder zu einem Wiederverwertungsort ermöglichen, kann es sich als zweckmäßig erweisen, der mindestens einen Entnahmeöffnung 44 eine zum Beispiel ventil- oder schieberartige Absperreinrichtung 46 zuzuordnen. Diese ermöglicht eine kontrollierte Formsandentnahme zum Beispiel i&eegr;terval1weise, was dann von Vorteil ist, wenn die Transportmittel 45 einzelne Transportbehälter umfassen, die nacheinander außerhalb des Behälters 2 unter der Entnahmeöffnung 44 plaziert werden. Die Entnahmeöffnung 44 ist in diesem Falle zweckmäßigerweise kanalartig ausgeführt und in einer rohrstutzenartigen Formsand-Austrittseinrichtung 47 vorgesehen.

Wenn die Entnahmemittel 43 mit einer Absperreinrichtung ausgestattet sind, kann eine Plazierung der Entnahmeöffnung 44 auch unterhalb des möglichst stets einzuhaltenden Mindest-Fül1 stands des Kaltfließbettes 33 vorgesehen sein. In diesem Falle wäre beim 'öffnen der Absperreinrichtung darauf zu achten, daß der Pegelstand im Kaltfließbett 33 nicht unter eine gewisse Mindesthöhe fällt, die erforderlich ist, um stets ein ausreichendes Kühl medium-Volumen zur Verfügung zu stellen.

Die Transportmittel 45 können in beliebiger geeigneter Art ausgeführt sein, beispielsweise in Gestalt der schon erwähnten Transportbehälter, als pneumatische Transport-

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einrichtung, als Förderband oder in Gestalt von Förderleitungen, in denen der Formsand durch eine Fördereinrichtung 48, beispielsweise eine Förderpumpe, zum gewünschten Ort transportiert wird.

Die Rlickgewi nnungsvorri chtung 1 des Ausführungsbeispiels ist des weiteren so ausgebildet, daß in ihr auch Gußteile von Gießformresten befreit werden können, ungeachtet dessen, ob diese an einer Außenfläche oder in einer Ausnehmung des Gußteils anhaften bzw. angeordnet sind. Die Rückgewinnungsvorrichtung 1 verfügt daher über eine Beschickungseinrichtung 5 2, die eine Beschickung der Rückgewinnungskammer 3 mit Gußteilen 53 sowie deren Entnahme nach erfolgter Reinigung aus der Rückgewinnungskammer 3 ermögli cht.

Die Beschickungseinrichtung 52 umfaßt beim Ausführungsbeispiel einen korbähnlich ausgebildeten Beschickungsbehälter 54, dessen Seitenwände und die Bodenwand über Wanddurchbrechungen 55 verfugen, zu welchem Zweck die Wände gitterartigen Aufbau haben können. Mittels einer nur schematisch angedeuteten Handhabungseinrichtung 56, beispielsweise einem geeigneten Hebezeug, läßt sich der mit zu reinigenden Gußteilen 53 bestückte Beschickungsbehälter 54 bei geöffnetem Deckel 13 von oben her in das Warmfließbett 32 eintauchen, so daß die Gießformreste der Wirkung

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des Warmfließbettes 32 ausgesetzt sind und der gleiche Zerlegungsprozeß stattfindet, wie er auch beim schon erläuterten Einbringen der Gießformbestandteile 37 stattfindet. Die somit von den Gießformresten befreiten Gußteile 53 werden anschließend wieder gemeinsam mit dem Beschickungsbehälter 54 aus dem Warmfließbett 32 herausgehoben. Während des Verbleibes im Warmfließbett 32 wird zweckmäßigerweise die Handhabungseinrichtung 56 abgekoppelt und der Deckel 13 verschlossen. Die Wanddurchbrechungen 55 gestatten es dem Formsand 16 des Warmfließbettes 32, ins Innere des Beschickungsbehälters 54 ungehindert einzutreten und die Gußteile 53 vollständig zu beaufschlagen.

Die beim Zerlegeprozeß der Gießformbestandteile entstehenden Gase 38 - die Gasentstehung erfolgt überwiegend in der Rückgewi&eegr;nungskammer 3, doch auch in der Abkühlkammer 4 wird in der Regel noch eine gewisse Gasentwicklung auftreten - werden zweckmäßigerweise nicht unmittelbar an die nähere Umgebung des Behälters 2 abgegeben, sondern unter Vermittlung einer Abgas-Abführeinrichtung kontrolliert abgeführt. Aus beiden Kammern kann eine getrennte Abgasabfuhr erfolgen, beim Ausführungsbeispiel erfolgt eine gemeinsame Ableitung gemäß Pfeilen 58. Die Abgas-Abführeinrichtung 57 verfügt zweckmäßigerweise über eine Absaugeinrichtung 62 und ist vorzugsweise auch mit

einer Filtereinrichtung 63 ausgestattet, in der eine Reinigung aer Abgase vor der Abgabe an die Umwelt stattfindet.

Um eine optimale Druckgasverteilung in den Fließbetten 32, 33 zu erhalten, sind beim Ausführungsbeispiel Teile der jeweiligen Ausströmermittel 17, 18 in horizontaler Verteilung im bodennahen Bereich der jeweiligen Kammer 3, 4 angeordnet, beim Ausführungsbeispiel ist dies eine erste Anordnung der mit Ausströmöffnungen 24 versehenen Rohrkörper 22. In vorteilhafter Ausgestaltung ist ein weiterer Bestandteil der Ausströmermittel 17, 18 in vertikaler Verteilung im seitenwandnahen Bereich innerhalb der jeweiligen Kammer 3, 4 angeordnet, dies ist beim Ausführungsbeispiel eine zweite Anordnung von Rohrkörpern 22'. Bei diesen Rohrkörpern 22' sind die Ausströmöffnungen 24 so plaziert, daß eine horizontale Gasausströmung stattfindet, was erheblich zu einem besseren Fließbettverhalten beiträgt. Es wird damit insbesondere erreicht, daß die fluidisieren Sandkörner auch eine bevorzugte horizontale Bewegungskomponente auferlegt bekommen, was die Zerlegung von Gießformbestandteilen begünstigt, die in über seitliche öffnungen zugänglichen Hohlräumen der zu reinigenden Gußteile 53 enthalten sind.

Die Erhitzung des das Warmfließbett 32 hervorrufenden

Druckgases erfolgt im Falle des Ausführungsbei spiels der Fig. 1 außerhalb der Rückgewinnungskammer 3 durch die Heizvorrichtung 27. Um einen noch besseren Heizeffekt zu erzielen, kann allen oder wenigstens einigen der in der Rückgewinnungskammer 3 befindlichen ersten Ausströmermittel 17 innerhalb der Rückgewinnungskammer 3 eine weitere Beheizungseinrichtung 64 zugeordnet sein, die in bevorzugter Ausgestaltung in Fig. 2 dargestellt ist. Es kann sich dabei um eine Zusatzheizung handeln, doch könnte sie bei ausreichendem Wirkungsgrad auch als alleinige Heizvorrichtung eingesetzt werden, so daß die externe Heizvorrichtung 27 entfallen könnte.

Während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die die ersten Ausströmmittel 17 bildenden Rohrkörper 22, 22' in der Regel eine zylindrische Außenkontur haben, sind die mit der Beheizungseinrichtung 64 zusammenarbeitenden Rohrkörper 22'' gemäß Fig. 2 zweckmäßigerweise so gestaltet, daß sich eine bogenförmige Querschnittsform ergibt. Der Rohrkörper 22'' hat eine rinnenähnliche Gestaltung mit einem internen, eine bogenförmigen Querschnitt aufweisenden Strömungskanal 65.

Die Beheizungseinrichtung 64 verfügt über ein außen zylindrisch geformtes Heizelement 66, das in die von dem Rohrkörper 22'' definierte konkave Längsvertiefung 67 mit

paralleler Ausrichtung eingesetzt ist, so daß ein Umfangsabschnitt 68 seiner Mantelfläche von dem Rohrkörper 22'' umschlossen ist. Somit gibt das beispielsweise elektrisch aufgeheizte Heizelement 66 - in Fig. 2 ist schematisch ein im Innern des Heizelementes 66 angeordneter Heizstab 72 dargestellt - Wärmeenergie an den mit ihm in Kontakt stehenden Rohrkörper 22'' ab, der somit aufgeheizt wird und eine Erhitzung des im Strömungskanal 65 strömenden Druckgases bewirkt. Gleichzeitig gibt das Heizelement 66 über seinen nicht vom Rohrkörper 22'' abgedeckten, freiliegenden Umfangsabschnitt 73 unmittelbar Strahlungswärme in den f1uidierenden Formsand ab. Der Wärmeaustausch mit dem Rohrkörper 22'' kann noch dadurch verbessert werden, daß man den Rohrkörper 22'' und das Heizelement 66 derart als integrale Baueinheit ausführt, daß im Bereich der Längsvertiefung 67 nur eine Wandung vorliegt, die gleichzeitig einen Wandabschnitt des Rohrkörpers 22'' und des Heizelements 66 bildet.

Die Ausströmöffnungen 24 können sich bei dem rinnenähnlich gestalteten Rohrkörper 22'' insbesondere an demjenigen Wandabschnitt befinden, der zylindrisch konvex gestaltet ist und sich an der vom Heizelement 66 radial entgegengesetzten Seite befindet.

Es ist durchaus möglich, die ersten Ausströmermittel 17 so auszubilden, daß mindestens ein Rohrkörper mit einer Beheizungseinrichtung 64 und mindestens ein weiterer Rohrkörper ohne eine solche Beheizungseinrichtung 64 ausgestattet ist. Die entsprechende Aufteilung erfolgt nach Bedarf. Zweckmäßig ist es, wenn mindestens einem horizontal verlaufenden Rohrkörper 22'' eine Beheizungseinrichtung 64 der beschriebenen Art zugeordnet ist.

Zweckmäßigerweise vermeidet man bei den horizontal verlaufenden Ausströmermitteln 17, 18, 22 nach oben weisende Ausströmöffnungen 24.

Claims

G 18 138 - les 30.10.1997 Eckhard Roleff GmbH Stahlbau u. Schlosserei Fritz-MUller-Str, 134/1, 73730 Essiingen Vorrichtung zur Rückgewinnung von im Gießereiwesen verwendetem Formsand Ansprüche

1. Vorrichtung zur Rückgewinnung von im Gießereiwesen verwendetem Formsand aus auf Sandbasis hergestellten Gießformen oder Gießformbestandteilen, mit einer Rückgewinnungskammer (3), in der ein im wesentlichen aus erhitztem, gasdurchströmtem Formsand (16) bestehendes Warmfließbett (32) erzeugbar ist, dem die Gießformen bzw. Gießformbestandteile (37) zuführbar sind, mit einer Abkühlkammer (4), in der ein im wesentlichen aus gekühltem, gasdurchströmtem Formsand (16¹) bestehendes Kaltfließbett (33) erzeugbar ist, und mit Übertrittsmitteln (34), die einen übertritt von aufgeheiztem Formsand (16) aus dem Warmfließbett (32) der Rückgewinnungskammer (3) in die Abkühl kammer (4) ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übertrittsmittel (34) eine ständige

Verbindung zwischen der Rückgewinnungskammer (3) und der Abkühl kammer (4) vorliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsmittel (34) derart ausgebildet sind, daß ein vom Füllstand in der Rückgewinnungskammer (3) abhängiger Formsandübertritt in die Abkühlkammer (4) stattfi ndet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsmittel (34) einen Überlauf bilden, der ab Erreichen eines bestimmten Füllstandes des Warmfließbettes (32) einen selbsttätigen Formsandübertritt aus der Rückgewinnungskammer (3) in die Abkühlkammer (4) ermögli cht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsmittel (34) von mindestens einer die beiden Kammern (3, 4) verbindenden Öffnung (35) gebildet sind, deren untere Begrenzungswand von einem nach oben weisenden Randbereich (36) einer zwischen den Kammern (3, 4) verlaufenden Trennwand (8) gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (3, 4) zu einer Baueinheit zusammengefaßt und insbesondere in einem

gemeinsamen Behälter (2) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abkühl kammer (4) Entnahmemittel (43) zur Entnahme abgekühlten Formsandes aus dem Kaltfließbett (33) zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmemittel (43) wenigstens eine insbesondere in einer die Abkühlkammer (4) seitlich begrenzenden Seitenwand (6) vorgesehene Entnahmeöffnung (44) enthalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Entnahmeöffnung (44) eine Absperreinrichtung (46) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmemittel (43) derart ausgebildet sind, daß eine füllstandsabhängige Formsandentnahme durchführbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Transportmittel (45) zum Transportieren von aus der Abkühl kammer ( 4) entnommenem abgekühltem Formsand zu einem Zwischenlager oder zu einem Wiederverwertungsort vorgesehen sind.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückgewinnungskammer (3) eine Beschickungseinrichtung (52) zum Beschicken mit Gießformen bzw. Gießformbestandteilen (37) und/oder mit Gußteilen (53) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtung (52) derart ausgebildet ist, daß sie ein Einbringen von Gießformbestandteile aufweisenden Gußteilen (53) und eine Entnahme der von den Gießformbestandteilen befreiten Gußteile (53) ermöglicht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtung mindestens einen über Wanddurchbrechungen (55) verfügenden und insbesondere korb ähnlich ausgebildeten Besen ickungsbehä'lter (54) verfügt, der in das Warmfließbett (32) eintauchbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kammern (3, 4) mit einem entfernbaren Deckel (13, 14) versehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine entstehende Gase aus den beiden Kammern (3, 4) abführende Abgas-Abführeinrichtung (57),

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die zweckmäßigerweise mit einer Filtereinrichtung (63) ausgestattet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückgewinnungskammer (3) erste Ausströmermittel (17) vorgesehen sind, über die in das Warmfließbett (32) ein erhitztes Gas (Heizgas), insbesondere Heißluft, einspeisbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine außerhalb der Rückgewinnungskammer (3) angeordnete Heizgas-Erzeugungseinrichtung (28).

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abkühl kammer (4) zweite Ausströmermittel (18) vorgesehen sind, über die in das Kaltfließbett (33) Kühlgas, insbesondere Kühlluft, einspei sbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer und zweckmäßigerweise in beiden Kammern (3, 4) Ausströmermittel (17, 18; 22) in horizontaler Verteilung im bodennahen Bereich angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Rückgewinnungskammer (3) und zweckmäßigerweise auch in der Abkühl kammer (4) Ausströmermittel (17, 18; 22') in vertikaler Verteilung und insbesondere im seitenwandnahen Bereich angeordnet sind, die zweckmäßigerweise eine im wesentlichen horizontale Gasausströmung hervorrufen.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmermittel (17, 18) von mit Ausströmöffnungen (24) versehenen Rohrkörpern (22, 22' , 22 · ') gebildet sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß den ersten Ausströmermitteln (17) innerhalb des Warmfließbettes (32) wenigstens teilweise eine zweckmäßigerweise elektrische Beheizungseinrichtung (64) zugeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (64) derart ausgebildet ist, daß sie sowohl an die zugeordneten Ausströmermittel (17, 22'') als auch an das sie umgebende Warmfließbett (32) Wärme abgibt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Beheizungseinrichtung (64) mit wenigstens einem ins-

besondere zylindrischen Heizelement (66), dessen Mantelfläche von einem Rohrelement (22¹¹) der ersten Ausströmermittel (17) teilweise umschlossen ist, das zweckmäßigerweise eine bogenförmige Querschnittsgestaltung aufweist.