DE3916700A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von giessereialtsand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Gießereialtsand, bei dem der Gießereialtsand auf einem verschiedene Sektionen aufweisenden Schwingför­ derer transportiert wird, in denen der Gießereialtsand gekühlt, befeuchtet und vorgemischt wird.

Beim Ausschlagen der abgegossenen Formkästen hat der Gießereialtsand Temperaturen um 120°C und muß vor der Wiederverwendung unter 40°C abgekühlt werden. Der Alt­ sand muß zusätzlich befeuchtet und mit verschiedenen Zusatzkomponenten, z.B. einem Bindemittel, vermischt werden. Zum Aufbereiten von feinkörnigen Schüttgütern, insbesondere von Gießereialtsand, sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Zum Kühlen und Be­ feuchten des Gießereialtsandes werden häufig Schwing­ fließbettkühler verwendet.

Schwingfließbettkühler (Gießerei, 64 (1977) Nr. 3, 3. Februar, Seite 68-69) werden mittels Schwingungserre­ gern, die eine gerichtete Kraft erzeugen, in Schwingung versetzt. Durch einen luftdurchlässigen Anströmboden wird von unten über eine Zuluftleitung Luft durch die auf dem Schwingfließbettkühler geförderte Sandschicht geblasen. Zusätzlich wird der Sand gleichzeitig durch eine temperaturgesteuerte Wassersprüheinrichtung be­ feuchtet. Das Durchblasen des Sandes mit Luft und Befeuchten mit Wasser entzieht dem Gießereialtsand eine der Verdampfungswärme entsprechende Wärmemenge. Bei diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, einen exakten Feuchtegehalt des Gießereialtsandes einzustellen, sowie durch Zugeben von Bindemitteln bzw. Zuschlagstoffen eine homogene Vermischung zu erreichen. Weiterhin können Probleme mit Verstopfungen in den Abluftrohr­ leitungen auftreten, da die abgesaugte Luft den Was­ sernebel der Wassersprüheinrichtung durchströmt. Die Abluft ist überfeuchtet und es kann zu Kondensation in den nachgeschalteten Aggregaten kommen. Ein weiteres Problem ergibt sich bei Schwingfließbettkühlern durch den heute bei der Aufbereitung von Gießereialtsand ho­ hen Altsandfeuchtegehalt. Bei einem Altsandfeuchtege­ halt über 3% kann es zum Verkleben des Anströmbodens kommen.

Weiterhin ist aus der US-Patentschrift 32 05 543 ein Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Gießereialt­ sand bekannt. Der Gießereialtsand wird über eine Schwingmaschine gefördert und durchläuft in Förderrich­ tung vier verschiedene Sektionen, in denen der Sand ge­ kühlt und befeuchtet wird. In der zweiten und dritten Sektion wird der Altsand durch einen speziell ausge­ stalteten Anströmboden mit Luft durchströmt und gleich­ zeitig mit Wassersprühdüsen befeuchtet. Es können daher ebenfalls Probleme mit Verstopfungen in den Abluftrohr­ leitungen auftreten. Zusätzlich kann es zum Verkleben des Anströmbodens bei hohem Altsandfeuchtegehalt kom­ men.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren zur optimalen Aufbereitung von Gießereialtsand zu schaffen, bei dem insbesondere keine Kondensation oder Verstopfungen in den Abluftrohrleitungen und nachge­ schalteten Aggregaten auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer ersten Sektion des Schwingförderers eine Zuga­ be von Feststoffen und/oder Flüssigkeiten erfolgt, nur in einer darauffolgenden zweiten Sektion ein Durchlüf­ ten des feinkörnigen Schüttgutes und in einer dritten Sektion des Schwingförderers eine Zugabe von Flüssig­ keiten erfolgt.

Durch dieses Verfahren treten keine Probleme mit Ver­ stopfungen in Abluftrohrleitungen und nachgeschalteten Aggregaten auf, da das Durchströmen des Gießereialtsan­ des mit Luft und die Zugabe von Feststoffen und/oder Flüssigkeiten, z.B. das Bedüsen mit Wasser in unter­ schiedlichen Sektionen erfolgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Feuchtegehalt des gekühlten San­ des in der dritten Sektion exakt eingestellt werden kann. Zusätzlich wird durch das Vormischen des Gieße­ reialtsandes mit Zuschlagstoffen wie z.B. Bentonit bei den nachgeschalteten Sandmischern die Kapazität erhöht bzw. die Mischzeit verkürzt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Er­ findungsgedankens ist vorgesehen, daß in der ersten und/oder der dritten Sektion ein das feinkörnige Schüttgut bindende Komponente zugegeben wird, d.h. die Aufbereitung des Gießereialtsandes erfolgt. Kühlung und Aufbereitung des Altsandes erfolgen in einer einzigen Vorrichtung, da in der ersten und/oder dritten Sektion Zusatzkomponenten zugegeben werden können, ohne daß zu sätzlich eine eigene Misch- und Aufbereitungseinrich­ tung notwendig ist. Die Investitionskosten und Energie­ kosten sind hierbei sehr gering, da eine zusätzliche Mischeinrichtung zur Homogenisierung der Zusatzkom­ ponenten mit dem Gießereialtsand nicht erforderlich ist.

Weiterhin ist vorgesehen, daß der Gießereialtsand schraubenförmig umgewälzt wird. Die schraubenförmige Umwälzbewegung des Gießereialtsandes bewirkt eine Austauschflächen-Neubildung, dadurch kann die Wasser­ verdampfung deutlich gesteigert werden, so daß bei gleichem Produktdurchsatz die Kühlerleistung kleiner ist.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Vorrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schwingförderer als geschlossene Schwingtrommel ausgebildet ist, der in Förderrichtung in drei aufeinanderfolgende Sektionen aufgeteilt ist, wobei in der ersten Sektion eine Ein­ richtung zum Bedüsen des Gießereialtsandes mit einer Flüssigkeit und/oder eine Einrichtung zum Zugeben eines Feststoffes angeordnet ist, und nur in der zweiten Sek­ tion eine Einrichtung zum Durchblasen des Gießereialt­ sandes mit Luft angeordnet ist, und in der dritten Sektion eine Einrichtung zum Bedüsen des Gießereialt­ sandes mit einer Flüssigkeit angeordnet ist. Durch die Verwendung des Schwingförderers als geschlossene Schwingtrommel wird Staubbildung verhindert und die Geräuschentwicklung der Vorrichtung wird herabgesetzt.

Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, daß die Schwingtrommel einen Schwin­ gungserreger aufweist, der Schwingungskomponenten senk­ recht und quer zur Förderrichtung erzeugt und die Wir­ kungsrichtung der Resultierenden der beiden Schwin­ gungskomponenten so gewählt wird, daß sie mit Abstand von einer in Rinnenlängsrichtung liegenden Massen­ schwerlinie des Fördersystems verläuft. Durch die Er­ zeugung einer so gerichteten Kraft wird eine schrauben­ förmige Umwälzbewegung des Gießereialtsandes erzielt. Der Gießereialtsand kann intensiv mit den Zusatzstof­ fen, z.B. Wasser oder Bentonit, vermischt werden. Unter Fördersystem versteht man die Fördereinrichtung und das Gut.

Bei einer Schwingfördereinrichtung zum Reinigen und Kühlen von mit Formsand behafteten Gußteilen (DE-OS 28 53 344) ist es bereits bekannt, eine Schwingungsbewe­ gung quer zur Förderrichtung zu erzeugen. Hierbei wer­ den die mit Sand behafteten Gußteile ebenfalls schrau­ benförmig umgewälzt. Die schraubenförmige Umwälzbewe­ gung dient jedoch zu einer intensiven Reinigung und Kühlung der Gußteile; diese Schwingfördereinrichtung dient bestimmungsgemäß einer anderen Aufgabe.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei­ spiel in den Zeichnungen schematisch dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießerei­ altsand in einer Seitenansicht und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Schwingtrommel 1 weist einen rohrförmigen Querschnitt auf und ist über Auflager 2 und Federn 3 auf einem Fundament 4 abgestützt. Die Schwingtrommel 1 wird durch Schwingungserreger, bevor­ zugt Richterreger 5 in Schwingungen versetzt. Derartige Richterreger besitzen üblicherweise zwei mit Unwucht­ massen ausgerüstete Wellen, die durch ein eingebautes Zahnradgetriebe zu gegensinnigem Umlauf mit gleicher Drehzahl gebracht werden, und erzeugen dadurch eine ge­ richtete Kraft. Diese gerichtete Kraft läßt sich in ei­ ne Schwingungskomponente quer und in eine Schwingungs­ komponente senkrecht zur Förderrichtung aufteilen; so­ mit wird der über die Schwingtrommel geförderte Gieße­ reialtsand schraubenförmig umgewälzt. Bei einer waag­ rechten Aufstellung der Schwingtrommel 1 müssen die Schwingungserreger 5 auch eine Schwingungskomponente in Förderrichtung erzeugen. Bei dieser in Fig. 1 darge­ stellten Schwingtrommel 1 ist die Förderrichtung durch einen Pfeil 6 angedeutet.

Der Gießereialtsand tritt an der Aufgabestelle 7 mit einer Temperatur zwischen 70 und 150°C und einer Feuchte zwischen 0 und 2,5% in die Schwingtrommel 1 ein. Die Schwingtrommel 1 ist in Förderrichtung in drei aufeinanderfolgende Sektionen 8, 9, 10 aufgeteilt. Der Gießereialtsand wird zunächst durch die Sektion 8 ge­ fördert. In der Sektion 8 wird mittels temperatur­ gesteuerter Wassersprüheinrichtung 11 Wasser eingedüst, so daß sich im Gießereialtsand eine Sandfeuchte von vorzugsweise 1% bis 3% einstellt. Gleichzeitig kann über geeignete Zuführvorrichtungen 12 z.B. einer Dosierschnecke ein Bindemittel eingebracht und mit dem Gießereialtsand vorgemischt werden. Als Bindemittel wird bevorzugt Bentonit zugegeben. Die gleichzeitige Einbringung von Bindemittel und Wasser unterstützt den Mischeffekt zusätzlich.

Der Gießereialtsand wird in der darauffolgenden Sektion 9 durch Verdampfungskühlung auf etwa 10°C über Umge­ bungslufttemperatur abgekühlt. In dieser Sektion wird der befeuchtete und vorgemischte Gießereialtsand ge­ kühlt. In der Sektion 9 ist der Boden der Schwingtrom­ mel 1 im Bereich der Schüttung des Gießereialtsandes als luftdurchlässiger Anströmboden 13 ausgebildet. Durch den Anströmboden wird von unten von einem Kühl­ luftgebläse 14 über eine Zuluftleitung 15 Luft durch den über den Anströmboden 13 geförderten Gießereialt­ sand geblasen. Die erwärmte Kühlluft tritt am Abluft­ stutzen 16 aus der Sektion 9 aus und kann einer übli­ chen Trocken-Entstaubungseinrichtung zugeführt werden. Bei der Verdampfungskühlung wird dem Sand durch Ver­ dampfung Feuchte entzogen, so daß sich nach der Kühlung eine Sandfeuchte von etwa 0,5% bis 1,5% einstellt.

In der darauffolgenden Sektion 10 wird die gewünschte Endfeuchte, die vorzugsweise zwischen 1 bis 3% ist, eingestellt. Falls erforderlich, wird der Gieße­ reialtsand mit einer weiteren Wassersprüheinrichtung 17 zur Einstellung der gewünschten Sandfeuchte bedüst und durch die schraubenförmige Umwälzbewegung homogen vermischt.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Sektion 9, die im we­ sentlichen aus Anströmboden 13, Kühlluftgebläse 14, Zu­ luftleitung 15 und Abluftstutzen 16 besteht. Im Quer­ schnitt kann man die Verteilung des Gießereialtsandes die sich durch die Art der Erregung ergibt, erkennen. Der Gießereialtsand wird durch die quer und senkrecht zur Förderrichtung erzeugten Schwingungskomponenten schraubenförmig umgewälzt, und es bildet sich daher eine Gutschicht 19 mit im Querschnitt etwas schräg ver­ laufender Oberfläche aus.

Claims (5)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Gießereialtsand, bei dem der Gießereialtsand auf einem verschiedene Sektionen aufweisenden Schwingförderer transpor­ tiert wird, in denen der Gießereialtsand gekühlt, befeuchtet und vorgemischt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einer ersten Sektion (8) des Schwingförderers (1) eine Zugabe von Feststoffen und/oder Flüssigkeiten erfolgt, nur in einer in Förderrichtung darauffolgenden zweiten Sektion (9) ein Durchlüften des feinkörnigen Schüttguts und in einer dritten Sektion (10) des Schwingförderers (1) eine Zugabe von Flüssigkeiten erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Sektion eine das feinkörnige Schüttgut bindende Stoffkomponente zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gießereialtsand schraubenförmig umgewälzt wird.

4. Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießereialtsand, bei dem der Gießereialtsand auf einem verschiedene Sektionen aufweisenden Schwingförderer transpor­ tiert wird, in denen der Gießereialtsand gekühlt befeuchtet und vorgemischt wird, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwingförderer (1) als geschlossene Schwingtrommel ausgebildet ist, die in Förderrichtung in drei aufeinanderfolgende Sektionen (8, 9, 10) aufgeteilt ist, wobei in der ersten Sektion eine Einrichtung zum Bedüsen des Gießereialtsandes mit einer Flüssigkeit und/oder eine Einrichtung zum Zugeben eines Feststoffes an­ geordnet ist, und nur in der zweiten Sektion (9) eine Einrichtung zum Durchblasen des Gießereialt­ sandes mit Luft angeordnet ist, und in der dritten Sektion (10) eine Einrichtung zum Bedüsen des Gießereialtsandes mit einer Flüssigkeit angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schwingtrommel (1) einen oder mehrere Schwingungserreger (5) aufweist, der Schwingungs­ komponenten senkrecht und quer zur Förderrichtung erzeugt, und die Wirkungsrichtung der Resultieren­ den der beiden Schwingungskomponenten so gewählt wird, daß sie mit Abstand von einer in Rinnenlängsrichtung liegenden Massenschwerlinie des Fördersystems verläuft.