DE4402397C2 - Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießerei-Altsanden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießerei-Altsanden. Auf den Oberbegriff von Anspruch 1 wird verwiesen.

Zur Zeit geht noch der größte Teil der in der Gießerei anfallenden Altsande auf Halde. Nur ein kleiner Teil wird aufbereitet. Dabei ist mittlerweile das Deponieren teuer geworden. Außerdem gehen die Bestrebungen des Umweltschutzes generell dahin, möglichst viel Altmaterial und somit auch Altsande wiederaufzubereiten.

Die Aufbereitung ist grundsätzlich möglich, und sie wird auch bereits durchgeführt. Hierzu verwendet man große und aufwendige mechanisch-thermisch-pneumatische Anlagen sowie einfachere; kostengünstigere, kaltarbeitende Anlagen.

Der wichtigste Teilprozeß der Altsandaufbereitung ist das Entfernen der die Sandkörner einhüllenden Bindemittel. Diese können Kunstharze sein, aber auch andere Stoffe.

Das physikalische Lösungsprinzip des Entfernens des Binders ist ein Reibvorgang, dem der Sand unterworfen wird, und wobei der Binder vom einzelnen Korn bzw. von Korn- Agglomeraten abgerieben wird.

In der Praxis kennt man Luftstromreiniger, bei welchen ein konstanter Sand-Luftstrom auf ein ruhendes Objekt gerichtet wird. Beim Auftreffen verlieren die bewegten Sandkörner ihre kinetische Energie, wobei eine Reinigung erzielt wird. Ein Nachteil derartiger Anlagen besteht im hohen Energieverbrauch. Ferner ist die Anlage empfindlich gegen Druckschwankungen; diese führen nämlich zu einem Geschwindigkeitsabfall des Sand-Luftstromes und damit zu einer starken Beeinträchtigung der Reinigungsqualität. Schließlich ist nachteilig, daß bei Stillstand der Anlage der zunächst im Sand-Luftstrom in Bewegung befindliche Sand durch Schwerkraft herabfällt, sich ansammelt und dann beim Wiederanfahren der Anlage nur schwer in einen neuen Sand- Luftstrom überführt werden kann.

Auch sind Scheuertrommeln bekannt, die einen Rotor aufweisen. Trommel und Rotor drehen sich hierbei in entgegengesetzten Richtungen, wobei eine wirbelnde und rollende Bewegung der Sandkörner auftritt, was zu dem erwünschten, gegenseitigen Abreiben der das einzelne Sandkorn umgebenden Binderschicht führt. Diese Anlagen sind jedoch ebenfalls energieaufwendig und in der mechanischen Ausführung notwendigerweise verhältnismäßig aufwendig und teuer.

WO 94/22616 A1 zeigt und beschreibt eine Vorrichtung zur mechanischen Aufbereitung von Gießerei-Altsanden. Hierbei wird Altsand einem Behälter durch einen seitlich angebrachten Stutzen zugeführt, fällt in den unteren Bereich des Behälters, wird dort von den Schaufeln eines Schleuderrades erfaßt und nach oben geschleudert gegen eine Sandfangeinrichtung, die Schlitze aufweist. Diese Schrift bildet den Oberbegriff des Patentanspruches. Die Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie energieaufwendig und wenig effizient arbeitet.

DE-PS 1 583 540 zeigt und beschreibt eine Anlage zum Aufbereiten von Gießerei-Altsanden, mit einem Schlagflügel aufweisenden Brecher und einer Auffangvorrichtung für den zerkleinerten Sand. Die Schlagflügel befinden sich am Boden eines Gehäuses und laufen horizontal um. Die Enden sind abgebogen. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie den Altsand nicht genügend schonend aufbereitet.

DE 24 08 981 B2 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießerei-Altsanden. Hierbei sind sogenannte Strömungshemmer vorgesehen, ferner eine Mehrzahl von Einlauftellern, die um eine vertikale Achse drehbar sind. Diese Vorrichtung hat den Nachteil einer geringen Effizienz und eines hohen Herstellungsaufwandes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß der Reinigungsprozeß durch Reibung möglichst effizient abläuft, so daß die Binderschicht weitgehend entfernt wird, daß der Herstellungsaufwand solcher Vorrichtungen gering ist, und daß für den Betrieb einer solchen Vorrichtung möglichst wenig Energie notwendig ist. Insbesondere wird angestrebt, daß der Sand schonend behandelt und kräftig gerieben ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Bei Beschickung der Vorrichtung von oben her vermag der Sand aufgrund dieser besonderen Ausbildung und Anordnung der Sandfangeinrichtung seinen Weg durch deren Zwischenräume hindurch in Fließ- oder Rieselrichtung zu nehmen. Er trifft sodann auf das Schleuderorgan, welches ihn entgegen der Fließ- oder Rieselrichtung zurückschleudert in Richtung auf die Unterseite der Sandfangeinrichtung. Wiederum aufgrund der besonderen Gestaltung und Anordnung der Sandfangeinrichtung wird der vom Schleuderorgan hochgeschleuderte Sand nunmehr aber daran gehindert, in anderer Richtung durch die Zwischenräume der Sandfangeinrichtung hindurchzutreten.

Ein weiterer erwünschter Effekt dieser erfindungsgemäßen Gestaltung besteht darin, daß der durch die Zwischenräume hindurchgetretene Sandstrom auf den vom Schleuderorgan hochgeförderten Sandstrom trifft, wobei eine gegenseitige Abreibung der Sandkörnchen und damit eine Befreiung vom Binderfilm stattfindet.

Diese konstruktive Lösung ist effizient bezüglich des Reinigungswirkungsgrades; sie ist kostengünstig wegen ihres einfachen Aufbaus, und sie ist schließlich auch wirtschaftlich im Energieverbrauch. Durch die Erfindung wird eine besonders schonende Behandlung des Sandes und ein kräftiges Reiben erreicht.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist ein erfindungsgemäßes Reibaggregat in drei Ansichten gezeigt.

Fig. 1 zeigt das Aggregat in einer Seitenansicht,

Fig. 2 in einer stirnseitigen Ansicht und

Fig. 3 in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2.

Das Aggregat weist ein Gehäuse 1 auf, mit einer Haube 1.1 und einem Unterteil 1.2. Man erkennt ferner eine Konsole 2. An Oberteil 1.1 des Gehäuses befindet sich ein Einlaß 1.3 zum Einführen von aufzubereitendem Gießerei-Altsand. Am Unterteil 1.2 befindet sich ein Auslaß 1.4 zum Ablassen von aufbereitetem Sand. Der Auslaß weist einen servobetätigten Schieber 1.5 auf.

Gemäß der Erfindung sind im Gehäuse 1, und zwar in dessen Oberteil 1.1, Körper 3 vorgesehen. Diese sind im vorliegenden Falle dachartig gestaltet. Zwischen zwei einander benachbarten Dächern 3 ist jeweils ein Schlitz 3.1 vorgesehen. Dieser kann sich über die gesamte Länge des Reibaggregates erstrecken. Die Dächer können in zwei übereinander liegenden Reihen angeordnet sein, wobei die Dächer der einen Reihe jene der anderen überlappen.

Unterhalb der dachförmigen Körper 3, im Unterteil 1.2 des Gehäuses 1, befinden sich die Schleuderorgane 4. Jedes Schleuderorgan 4 umfaßt eine Welle 4.1, eine Vielzahl von scheibenartige Schaufeln 4.2 sowie einen Antriebsmotor 4.3. Der Aufbau der scheibenartigen Schaufeln ist aus Fig. 4 erkennbar, die eine Draufsicht auf eine solche Schleuderscheibe in Richtung der Wellenachse 4.1 zeigt. Die Welle 4.1 selbst ist geschnitten dargestellt. Die Schleuderscheibe 4.2 umfaßt eine Innenscheibe 4.2.1, deren Außenumfang gestrichelt dargestellt ist, ferner zwei beidseits aufgesetzte Ringe 4.2.2, von denen hier natürlich nur der eine Ring erkennbar ist. Zwischen den beiden Ringen ist ein Zwischenraum 4.3.3 eingeschlossen, der ein gewisses Sandvolumen aufzunehmen vermag, so daß die einzelne Schleuderscheibe 4.2 als Schaufel wirkt.

Die beiden Schleuderorgane 4 sind gegenläufig angetrieben, so wie aus Fig. 2 ersichtlich.

Das dargestellte Reibaggregat arbeitet wie folgt:
Der aufzubereitende Altsand wird oben am Einlaß 1.3 eingeführt. Es könnten auch zwei Einlässe vorgesehen werden, wenn es sich um zwei verschiedene Sande handelt. Der Sand fällt sodann durch freien Fall auf die dachartigen Körper 3, tritt durch die Schlitze 3.1 hindurch und gelangt in die von Unterteil 1.2 umschlossene Kammer in den Bereich der Schleuderorgane 4. Hierbei wird er bereits teilweise von diesen Schleuderorganen 4 bzw. von deren scheibenartige Schaufeln 4.2 erfaßt. Wie man sieht, sind die scheibenartige Schaufeln 4.2 des einen Schleuderorgans 4 gegenüber jenen des anderen Schleuderorgans in Achsrichtung versetzt angeordnet. Es wäre auch möglich, daß die scheibenartige Schaufeln 4.2 des einen Schleuderorgans 4 zwischen die Zwischenräume zweier einander benachbarter scheibenartige Schaufeln 4.2 des anderen Schleuderorganes 4 verzahnungsartig hineingreifen.

Ein Großteil des Sandes lagert sich zunächst auf dem Boden der von Gehäuse-Unterteil 1.2 gebildeten Kammer ab. Dies bedeutet, daß die scheibenartige Schaufeln 4.2 der beiden Schleuderorgane 4 in den noch aufzubereitenden Altsand eintauchen. Die scheibenartige Schaufeln 4.2 schöpfen bei ihrem Umlauf aus diesem Vorrat, indem sie fortlaufend ein bestimmtes Sandquantum mitnehmen und gegen die Körper 3 hochschleudern.

Der ganze Prozeß kann unterstützt werden durch ein Gebläse 5, dessen Saugstutzen den Teilraum unterhalb der Körper 3 mit Unterdruck beaufschlagt, so daß die Sandströmung durch die Schlitze 3.1 der Körper 3 hindurch unterstützt wird, während der Druckstutzen in einen Sammelraum 2.1 unterhalb des Unterteiles 1.2 einmündet. Sammelraum 2.1 steht durch Bohrungen oder Schlitze mit der von Unterteil 1.2 umschlossenen Kammer in einer gewissen Verbindung.

Das dargestellte Reibaggregat kann sowohl chargenweise als auch kontinuierlich betrieben werden. Beim Chargenbetrieb wird durch den Einlaß 1.3 ein bestimmtes Sandquantum der von Unterteil 1.2 umschlossenen Kammer zugeführt, und dieses Quantum wird während einer bestimmten Zeitspanne bearbeitet. Die Zeitspanne kann einige Minuten betragen, aber auch eine volle Stunde, je nach Zustand des Altsandes und nach der angestrebten Qualität des aufbereiteten Sandes.

Eine kontinuierliche Fahrweise ist dann möglich, wenn die Zufuhr von Altsand sowie die Abfuhr von Altsand zum Einlaß 1.3 sowie die Abfuhr von aufbereitetem Sand aus dem Auslaß 1.4 entsprechend gesteuert wird. Ein weiterer Parameter kann die Drehzahl der Schleuderorgane 4 sein.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von Gießerei-Altsanden,

   • 1.1 mit einem eine Kammer bildenden Gehäuse (1), das einen Einlaß (1.3) für Altsand sowie einen Auslaß (1.4) für aufbereiteten Sand aufweist;
   • 1.2 mit einem umlaufenden Schleuderorgan (4) mit pumpenartigen Schaufeln (4.2);
   • 1.3 mit einer Sandfangeinrichtung zum Abfangen und Abreiben des Altsandes;
   • 1.4 die Sandfangeinrichtung ist unterhalb des Einlasses (1.3) angeordnet;
   • 1.5 die Sandfangeinrichtung weist Schlitze (3.1) auf;
   • 1.6 das Schleuderorgan (4) ist der Sandfangeinrichtung nachgeschaltet - auf den Strömungsweg des Altsandes bezogen;
2. gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   • 1.7 das Schleuderorgan (4) taucht in einem im Unterteil (1.2) des Gehäuses (1) befindlichen Sandvorrat ein;
   • 1.8 das Schleuderorgan (4) weist eine Mehrzahl von scheibenartigen Schaufeln (4.2) auf, die in zur Drehachse des Schleuderorgans (4) im wesentlichen senkrechten Ebenen liegen;
   • 1.9 es sind zwei Schleuderorgane (4) vorgesehen, die jeweils eine Welle (4.1) aufweisen;
   • 1.10 die beiden Wellen (4.1, 4.1) sind parallel zueinander angeordnet;
   • 1.11 die scheibenartigen Schaufeln (4.2) sind gegeneinander versetzt angeordnet;
   • 1.12 die beiden Schleuderorgane (4) sind gegenläufig antreibbar.