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Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von körnigem Material Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung für die wirksame Rückgewinnung
von verbrauchtem, körnigem Material, wie z. B. verbrauchtem Gießereisand u. dgl.
Die Erfindung besteht darin, daß eine Charge Material oben in den Apparat eingeführt,
in einer begrenzten Zone einer Hitzebehandlung und der Einwirkung von Umwälzmitteln
unterworfen wird, welche so beschaffen sind, daß sie zugleich mit der Umwälz-und
Mischwirkung Luftströme über und durch das Material leiten, wodurch das derart behandelte
Material auf wirtschaftliche Weise in einem gereinigten, trockenen Zustand für die
Wiederverwendung zurückgewonnen wird.
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Cemäß der Erfindung weist die Einrichtung für die Behandlung von körnigem
Material, wie z. B. verbrauchtem Gießereisand, eine im wesentlichen geschlossene
Kammer mit einem Boden, auf welchem eine Materialladung ruht, Umwälzmittel, welche
in der Kammer gerade über dem Boden angeordnet sind und in das Material hineinzuragen
vermögen, Mittel, um eine Flamme in das Material auf dem Boden zu richten, und Mittel
auf, um den Boden und den Umwälzmitteln eine relative Drehbewegung zu erteilen,
zum Zwecke, das Material umzurühren und die Körner dieses Materials allmählich der
genannten Flamme zum Wegbrennen der Fremdkörper von den Körnern auszusetzen.
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Die Materialrückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung. umfaßt
ferner eine Umwälzeinrichtung mit einem Luftzufuhrrohr, mit Gruppen von Umwälzmitteln,
die an dem Rohr für die Einführung
von Luft in das zu behandelnde
Material angebracht sind, und Mittel zum Verstellen der einen Gruppe von Umwälzmitteln
in bezug auf die andere, um die Bewegungsrichtung des Materials während der Behandlung
zu verändern.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die Behandlung von körnigem
Material, wie z. B. verbrauchtem Gießereisand, wobei das Material auf einen Träger
in einer im wesentlichen begrenzten Umwälzzone gebracht wird, und die Zone bewegt
wird, um es zu rühren und umzuwälzen, daß ein Flammenstrom tangential in die Zone
während der Drehung des Materials und daß ein Hilfsluftstrom in die bewegte Masse
des Materials in der Zone gerichtet wird, um im Zusammenwirken mit der Flamme eine.
vollständige Verbrennung und Wegbrennen der Fremdkörper von den Körnern des Materials,
welche nach und nach durch die Umwälzung bloßgelegt werden, zu bewirken.
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In Gießereien und ähnlichen Betrieben, welche körniges Material, z.
B. Sand für Gießformen und -kerne, verwenden, besteht solcher Sand gewöhnlich aus
mit Ton vermengtem Kies, der mit 01 enthaltenden Bindemitteln vermischt ist.
und einen hinreichenden Feuchtigkeitsgehalt aufweist, um die Wirksamkeit des Bindemittels
zu entwickeln und den Sand formbar zu gestalten. Nachdem der Sand für die Herstellung
von Gießformen, Kernen u. dgl. verwendet wurde, wird er unbrauchbar und ist nicht
mehr verwendungsfähig und zufolge der Hitze, welcher der Sand ausgesetzt wird, wird
er mit unverbranntem Bindematerial und Kohlenstoff in solchem Ausmaße überzogen,
daß der Sand für eine weitere Verwendung gänzlich ungeeignet ist und als Folge davon
weggeworfen werden muß. Dieser Umstand verursacht einen beachtlichen Abfall und
erfordert zusätzliche Kosten für den Einkauf von neuem, reinen Sand. Es ist daher
in höchstem Maße wünschbar, den ursprünglichen Sand in einen wirksam gereinigten
Zustand zurückzugewinnen, um ihn dann für die neuerliche Verwendung wieder geeignet
zu machen.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Einrichtung für die Rückgewinnung
von verbrauchtem Gießereisand und ähnlichen, körnigen Materialien zu verwirklichen,
indem diese Materialien in eine begrenzte Zone einer Hitzebehandlung und gleichzeitig
der Einwirkung von Umwälzmitteln ausgesetzt werden, welche derart beschaffen sind,
daß sie Luftströme ausströmen lassen, um die einzelnen Umwälzmittel zu kühlen und
zugleich als sekundäre Luftversorgung zu dienen, welche die Verbrennungs- und Oxydationsbehandlungen
für die Rückgewinnung von gereinigten Kieskörnern unterstützt.
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Ebenso ist es ein Ziel der Erfindung, eine Einrichtung für die schubweise
Behandlung von verbrauchtem, körnigem, ölhaltigem Material in einer begrenzten Zone
zu verwirklichen, in welchem das Material einer Feuerbehandlung unterzogen wird,
während es gedreht und in die Behandlungszone von ortsfesten und einstellbaren Umwälzmitteln
gebracht wird, welche derart beschaffen sind, daß sie Luftströme abwärts zwischen
die und gegen die gegenüberliegenden Seiten der Umwälzmittel richten, um diese zu
kühlen und um zugleich als Zusatzluft bei der Reinigung des Sandes durch Oxydation
zu dienen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung für die Regenerierung
von mit Ton gebundenem Gießereisand u. dgl. zu verwirklichen, welcher Sand zuvor
einer Feuchtigkeitsbehandlung unterworfen wurde, indem eine Ladung des teilweise
gereinigten Sandes in einer begrenzten Zone der weiteren Einwirkung von Flammenwirbeln
und gleichzeitig von ortsfesten und einstellbaren Umwälzmitteln ausgesetzt wird,
welche derart beschaffen sind, daß sie Luft auf das zu behandelnde Material strömen
lassen, und indem das Material mittels eines sich drehenden Trägers in die Behandlungzone
der Umwälzmittel während des Regenerationsvorganges des Materials gebracht wird,
um durch einen Verbrennungs- und Oxydationsvorgang kohlenstoffhaltige Bestandteile
daraus zu entfernen, diese gleichzeitig zu zerstäuben und alle übrigen Fremdkörper
auszuscheiden, welche dem körnigen Material nach der ursprünglichen Feuchtigkeitsbehandlung
noch anhaften sollten.
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Im weiteren ist es ein Ziel der Erfindung, eine Einrichtung für die
Zurückgewinnung von verbrauchtem Gießereisand u. dgl. herzustellen, indem eine Ladung
des Materials abwärts in eine begrenzte Behandlungszone eingeführt und diese zu
gleicher Zeit der Einwirkung von Flammenwirbeln und von die Arbeitsgeschwindigkeit
wechselnden ortsfesten und einstellbaren, Luftströme ausstoßenden Umwälzmitteln
ausgesetzt wird, zu welchen das Material mittels eines sich drehenden Trägers herangebracht
wird, und indem die Verbrennungsprodukte, die heißen Gase, der Staub und Schmutz
aus der begrenzten Zone entfernt werden, bevor die Ladung des regenerierten Materials
aus der Einrichtung herausgenommen wird.
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Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren für die Behandlung
von körnigem Material, wie z. B. verbrauchtem Gießereisand, zu schaffen, welches
das Auflegen des Materials auf einen sich bewegenden Träger in einer begrenzten
Umwälzzone vorsieht, in welchem die Bewegungsrichtung sich dauernd ändert, und welches
gleichzeitig das Aussetzen des Materials der Einwirkung von wirbelnden Flammen in
Gegenwart von Hilfsluftströmen einschließt, um durch diese die Sauerstoffversorgung
für ein vollständigeres Ver- und Abbrennen der Fremdkörper von den durch das Umwälzen
freigelegten Körnern des Materials zu erhöhen.
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In Übereinstimmung mit den Hauptmerkmalen der Erfindung sind in dem
Verfahren zur Behandlung von gebundenem, körnigem Material die folgenden Verfahrenstufen
vorgesehen: Drehen des Materials in einer begrenzten Zone, Umwälzen und andauernder
Wechsel der Belvegungsrichtung des Materials durch Abändern des Winkels der Umwälzmittel,
während zu gleicher Zeit das Material der Einwirkung von wirbelnden Flammen in Gegenwart
von kontrollierten Hilfsluftströmen aus-
| gesetzt wird, wobei durch die letzteren ein voll- |
| ständigeres Ver- und Abbrennen der Fremdkörper |
| durch Oxydation ermöglicht wird. |
| Ein zusätzliches und weiteres Merkmal der vor- |
| liegenden Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung |
| eines Luftstromes, der abwärts zwischen und gegen |
| gegenüberliegende Seiten einer Mehrzahl von Um- |
| wälzmitteln gerichtet wird, welche auf einer orts- |
| festen Luftzuftrhrleitung und oberhalb eines dreh- |
| baren, das Material tragenden Tisches, welcher das |
| Material in den Wirkungsbereich der die Luft aus- |
| strömenden und dieses Material verteilenden Um- |
| wälzmittel bringt, befestigt sind, während das ge- |
| nannte Material der Einwirkung von wirbelnden |
| Flammen ausgesetzt wird, welche aus verschiedenen |
| Richtungen in die Behandlungszone eingeleitet wer- |
| den, um die Bindemittel und die kohlenstoffhaltigen |
| ttberzüge von den Partikeln des 1\laterials wegzu- |
| brennen. Die Verbrennungsprodukte, die heißen |
| (gase, Staub u. dgl., werden durch ein Abzugsrohr |
| zum :Xl)zi:=lien veranlaßt, bevor das gereinigte Ma- |
| terial aus der Behandlungszone entfernt wird. |
| Ein anderes Kennzeichen der Erfindung bezieht |
| sich auf die Luftkühlung der dem Mischen und Be- |
| wegen des 'Materials dienenden Umwälzmittel, |
| während dieses Material in einer begrenzten Zone |
| der Wirkung von Flammenwirbeln ausgesetzt, die- |
| ses Material umgewälzt und gelüftet wird, um |
| vollständig und wirksam alle Bindemittel und koli- |
| lenstoffhaltigen tJberzüge von den Körnern des |
| .Materials zu entfernen, uni so das Material gänzlich |
| zu regenerieren und zu reinigen, wobei Staub und |
| Schmutz zusammen finit heißen Gasen u. dgl. aus |
| dein Behandlungsbereich abgesaugt werden, bevor |
| aus letzterem das regenerierte Material, bereit für |
| das Wiederabhinden und die Wiederverwendung, |
| herausgenommen wird. |
| Wieder ein anderes Kennzeichen der Erfindung |
| bezieht sich auf die Schaffung einer Material- |
| regenerationseinrichtung, bei welcher ein Ma- |
| terialschtili in eine begrenzte Behandlungszone ein- |
| getragen wird, um zusammen mit ähnlichem |
| Material, welches in einem abgetrennten Teil von |
| einem sich drehenden Träger getragen wird, einen |
| veränderlichen Verschluß zu bilden, wobei das ein- |
| getragene Material wiederholt in den Wirkungs- |
| bereich von Luft ausstoßenden Umwälzmitteln be- |
| wegt wird, welche sich im Wirkungsfeld von |
| Flammenwirbeln befinden, um das Material einer |
| Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung bei |
| gleichzeitiger, sich wiederholender Umkehrung der |
| Bewegungsrichtung, des Umwälzens und Misehens |
| des iN1atei-ials in Gegenwart von durch die Um- |
| wälzmittel ausgestoßenen 1_uftströmen zu unter- |
| ziehen. |
| Ein weiseres Ziel der vorliegenden Erfindung ist |
| die ScliafFung einer Einrichtung des Herdtypus für |
| die 1Miandlung von ölgebundenem Kernsand u. dgl., |
| indem gleichzeitig eine Ladung des Materials in eine |
| begrenzte Zone und auf einen sich drehenden Träger |
| der 1?inwirkung von 1'riniärluftströmen und Flam- |
| men ausgesetzt wird, während das Material in den |
| Wirkungsbereich von Sekundärluftströmen aus- |
stoßenden Umwälzmitteln gebracht wird, um das Material durch Verbrennung und Oxydation
zu reinigen, wobei die so abgeschiedenen Partikel, die heißen Gase und der Staub
aus dem Bereich ent-I fernt werden.
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I Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung
für die Regeneration von Sand, welche ein mit einem hitzebeständigen Futter versehenes
Gehäuse mit einem sich drehenden Boden aufweist, welcher mit einem, einen Verschluß
bildenden, körnigen Belag versehen ist, um eine Charge an verbrauchtem Material
aufzunehmen und dasselbe durch Drehung in den Behandlungsbereich von ortsfesten
und einstellbaren, Luft austoßenden Umwälzmitteln zu bringen, welche auf einem festen
Luftzufuhrorgan befestigt sind und sich im Wirkungsbereich von Flammen, welche von
im Gehäuse angebrachten Brennern kommen, befinden, wobei die Materialcharge einen
Misch- und andauernden Umwälzvorgang, sowie einer Belüftungs-, Verbrennungs- und
Oxydationsbehandlung ausgesetzt wird, um die Körner des Materials in wirksamer Weise
zu reinigen und zu regenerieren, bevor dieselben aus dem genannten Gehäuse als Gießerei-
oder Kernsand für die Wiederverwendung entnommen werden.
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Weitere Merkmale und Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus den
Erläuterungen der Beschreibung und den Zeichnungen, welche eine Ausführungsform
der Einrichtung gemäß der Erfindung darstellen.
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Fig. i ist eine Seitenansicht einer Sandregenerierungseinrichtung
gemäß vorliegender Erfindung, teilweise im Schnitt und mit inneren Teilen in punktierten
Linien; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Einrichtung in kleinerem Maßstab; Fig.
3 ist ein teilweiser, senkrechter Schnitt, in größerem Maßstabe, von dem oberen
Teil gemäß Linie II-1I in Fig. 2; Fig. 4 ist ein waagerechter Schnitt gemäß Linie
IV-IV in Fig. i, in größerem Maßstab; Fig. 5 ist ein Teilschnitt (in größerem Maßstab)
des unteren Teiles des Gehäuses und des sich drehenden Trägertisches, wobei gewisse
Teile nicht gezeichnet sind, und zeigt die Antriebsmittel des Tisches im Aufriß;
Fig. 6 ist ein Teilschnitt, in größerem Maßstab, der Umwälzmittel, gemäß Linie VI-VI
in Fig. 4 mit den Umwälzschaufeln im Aufriß und zum Teil weggebrochen, und Fig.
7 ist ein senkrechter Teilschnitt einer Einzelheit gemäß der Linie VII-VII in Fig.
6 mit dem größeren Teil der Umwälzschaufel im Aufriß.
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Das vollständige Regenerieren von verbrauchtem körnigem Material,
wie z. B. gebundener Gießereisand u. dgl., erfolgt durch eine Maschinenanlage oder
Einrichtung des in Fig. i gezeigten Typus. Diese Maschine ist für die chargenweise
Behandlung von Material bestimmt, wodurch es möglich wird, eine Charge von verbrauchtem
Material in einer begrenzten "Zone der Verbrennungskammer auf einen sich drehenden
Tisch aufzubringen, welcher das Material auf einem kreisförmigen Weg in den
Wirkungsbereich
eines Satzes von ortsfesten und einstellbaren Umwälzmitteln bringt, welche auf Luftzufuhrmitteln
befestigt sind und mit diesen in Verbindung stehen, welch letztere Luft an gegenüberliegenden
Seiten der Umwälzmittel in das Material strömen lassen, während das Material gemischt,
umgewälzt und in den Bereich der Flammenwirbel hineingedreht wird, wobei die Körner
des Materials einer Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung in Gegenwart von sekundärer
Hilfsluft aus den Umwälzmitteln unterzogen werden, um das Material vollständig zu
reinigen und gleichzeitig den Schmutz, Staub, heiße Gase u. dgl. zu entfernen, wodurch
eine gereinigte Charge von heißem Material, bereit zur Entnahme und Wiederverwendung,
zur Verfügung steht.
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Wie in Fig. i gezeigt ist, ist die Anlage auf einem Grundrahmen i
aufgebaut, welcher aus Profileisen o. dgl. hergestellt und für eine feste Verbindung
mit dem Boden eingerichtet ist. Fest verbunden mit dem Rahmen i ist eine Anzahl
von aufragenden Pfosten oder Füßen 2, an deren unteren Abschnitten das untere Ende
eines waagerechten Herd- oder Ofengehäuses oder -behälters 3 angebracht ist. Das
Gehäuse 3 besteht aus Metall oder einem anderen geeigneten Material und bildet eine
Schaltung rund um das Isolierfutter 4, welches aus einem Isoliermaterial hergestellt
ist. Ein inneres Futter 5 innerhalb des Gehäuses liegt an der Innenseite des Isolierfutters
4 an und ist vorzugsweise aus hitzebeständigem Material, wie z. B. Feuersteinen,
hergestellt. Das untere Ende des Ofengehäuses 3 erstreckt sich innen unterhalb des
konzentrischen inneren Futters und mit dem Boden des Gehäuses ist ein Kragen 6 fest
verbunden, welcher in eine Öffnung 7 im Boden des Gehäuses 3 einmündet.
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Der Gehäusekragen 6 ragt abwärts in die offene Oberfläche des sich
drehenden Herdtisches hinein, welcher eine Grundplatte 8 aufweist, an deren oberen,
äußeren Kante ein U-förmiger Tischrand 9 starr befestigt ist. Dieser Tisch besitzt
eine Vertiefung, in die der Gehäusekragen 6 hineinragt, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Eine Bettung io aus körnigem Material, wie z. B. Kies, füllt die Kammer des Tisches
aus und bildet zusammen mit dem im Ofengehäuse behandelten Material einen Isolierverschluß.
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Fest verbolzt oder auf aridere Weise befestigt mit dem Boden des sich
drehenden Tisches ist eine Nabe i i, welche axial durchbohrt ist, um eine Antriebswelle
12 aufzunehmen, welche mittels eines Schraubenstiftes 13 oder anderer geeigneter
Mittel gesichert ist. Die Welle 12 wird mit der gewünschten, reduzierten Geschwindigkeit
mit Hilfe eines Getriebes 14 gedreht, welches auf dem Basisrahnien i unterhalb des
Ofengehäuses angebracht ist, wie die Fig. 5 zeigt. Eine Welle 15 ragt aus dem 1Zecluktionsgctriebe
14 heraus und trägt an ihrem äußeren Ende ein gekehltes Antriebsrad 16, an welchem
ein Antriebsriemen 17 eingreift. Der Riemen 17 greift in ein kleines, gekehltes
Antriebsrad 18 ein, welches auf der aus dem Antriebsmotor 2o herausragenden Motorwelle
i9 verkeilt ist. Dieser Antriebsmotor 20 ist auf dem Basisrahmen i befestigt. Für
den Schutz des sich drehenden Ofentisches ist ein kreisförmiger Schild 21 rund um
den unteren Teil des Ofengehäuses 3 vorgesehen, welcher sich abwärts rund um den
Ofentisch erstreckt, wie Fig. i zeigt.
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Fest verbunden mit dem oberen Ende des zylindrischen Ofengehäuses
3 ist ein Deckel, bestehend aus einem rinnenförmigen Metallring 22, welcher einen
oberen Ring 23 aus Isoliermaterial fest umschließt und eine Auslaßöffnung 24 aus
der inneren Verbrennungskammer des Ofens durch eine Öffnung 25 aufweist, die mit
der Öffnung 24 verbunden ist, und sich in der oberen Ringplatte 26 des Ofengehäuses
befindet.
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Mit der Deckplatte 26 des Ofengehäuses ist ein Paar rinnenförmiger
U-Balken 27 fest verbunden, zwischen welchen ein Turmgehäuse 28 fest Verankert ist,
das die Öffnungen 24 und 25 überdeckt und eine Auslaßkammer 29 aufweist, welche
wiederum in Beziehung mit dem Auslaßrohr oder -kammer 30 steht. Durch diese
können Staub, Schmutz, heiße Gase und andere Z'erbrennungsprodukte aus der Ofenkammer
durch die Öffnungen 24 und 25 und die Kammern 29 und 30 und eventuell durch
einen Abzugskamin oder Schornstein 31 entweichen, dessen unteres Ende mit dem Deckel
des Turmgehäuses 28 verbunden ist.
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Im Turmgehäuse 28 ist ein Dlaterialeinfülltrichter 32 eingebaut, dessen
I?infüllöffnung durch eine Öffnung der Deckplatte des Turmgehäuses 28 herausragt,
wodurch das Eintragen einer Charge von verbrauchtem, körnigem 'Material, wie z.
B. Gießereisand, in den Trichter 32 ermöglicht und dieses abwärts in einem verjüngten,
zylindrischen Hals 33 bewegt wird. Das untere Ende dieses Trichterhalses 33 weist
einen durchbrochenen Flansch auf, mit welchem ein flanschartiges und durchbrochenes
Ende eines Trichterrohres 34 fest verbolzt befestigt ist. Das untere Ende dieses
Trichterrohres 34 ist offen und weist einen Klappensitz 35 auf, um eine Steuerklappe
36 im normalen Zustande als Verschluß gegen diesen Sitz drücken zu lassen, wodurch
eine Materialcharge in dem Trichter gehalten wird, bis diese Materialcharge wuilschgemäß
in die Regenerierungskammer des Ofens eingeführt wird.
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Die obere Seite der Steuerklappe 36 weist in axialer Stellung einen
1Zollrstutzeil 37 auf, welcher durch eine Anzahl von radial angeordneten, geneigten
Stützbalken 38 verstärkt wird. -Mit dem Rohrstutzen 37 fest verbunden ist das untere
Ende einer die Klappe betätigenden Stange 39, deren oberes Ende als flache, offene
junge 4o ausgebildet ist, welche drehbar durch eineu Bolzen 4i mit dem unteren Ende
der Glieder ,42, die von der Zunge 40 durch ein Paar Unterlagssclieilien getrennt
sind, verbunden ist. Das obere Ende der Glieder 42 ist drehbar mittels eines Bolzens
43 mit dem oberen Ende eines Klappeuöttnungsllebels 44 verbunden. Das ollere Ende
dcs 1lebels 44 ist von den oberen Enden der Glieder 42 durch l'titerlagsscheiben
getrennt. Der Klappenöftiluii(,sliel)el44 ist in der Mitte zwischen seinen beiden
Enden auf einem Bolzen 45 abgestützt. Der Stützbolzen 45 ist an
einem
Paar Laschen 46 gelagert, welche sich im Abstand voneinander an gegenüberliegenden
Seiten des Stützbalkens befinden und an der Deckplatte 26 des Turmgehäuses fest
angebracht sind.
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Das untere Ende des Hebels 44 weist eine Öffnung auf, in der das obere
Ende einer Zugstange 47 für die Klappenbetätigung eingehakt ist. Das untere linde
der Zugstange 47 ist als Handgriff 48 (Fig. i) ausgebildet, um durch eine bequeme
Bedienung des Hebels 44 die Öffnung der Klappe 36 zu bewerkstelligen, und eine Materialcharge
in die Behandlungskammer des Ofens einfallen zu lassen. Der Hebel 44 kann auch in
die in Fig. i gezeigte Stellung bewegt werden, um die Einlaßklappe in die Schließstellung
an den Sitz 35 am unteren Ende des Trichterrohres 34 zu drücken. Die Materialcharge,
die aus dem Meßtrichter 32 entleert wird, geht durch das 'Rohr 34, sobald die Klappe
35 geöffnet ist, und fällt auf den sich drehenden Tisch und bleibt auf dem Bett
io aus körnigem Material liegen, um mit diesem zusammen zwischen dem Gehäusekragen
6 und dem sich drehenden Ofentisch einen selbstwirkenden Verschluß zu bilden. Die
Materialcharge wird derart auf den sich drehenden Tisch fallen gelassen, daß es,
sobald der Tisch für die Materialbehandlung gedreht wird, auf einem kreisförmigen
Weg in den Wirkungsbereich der zusammen wirkenden Umwälz- und Luftzufuhrmittel innerhalb
der Behandlungskammer des Ofengehäuses gebracht wird.
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Die Luftzufuhr- und die Umwälzmittel sind innerhalb der Ofenbehandlungskammer
einander gegenüberliegend angebracht und weisen eine die Luft verteilende und die
Umwälzmittel tragende Röhre 49 auf, deren Enden durch die Futterwände des Ofens
und das äußere Ofengehäuse 3 hindurchgehen. Eines der herausragenden Enden der Röhre
49 ist mit dem Verschluß 5o verschlossen. Das andere herausragende Ende der Röhre
49 ist fest mit einem Sekundärluftrohr5i verbunden, dessen zweites Ende mit einem
Gebläse 52, die auf dem Grundrahmen i angebracht ist, gekuppelt ist. Dieses Gebläse
52 wird durch einen Motor 53 angetrieben.
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Die Luftzufuhrröhre 49 dient dem doppelten Zweck, sowohl Luft aus
dem Gebläse 52 heranzuschaffen und gleichzeitig eine Vielzahl von Umwälzmitteln
zu tragen. Die Umwälzmittel bestehen aus zwei Gruppen, die sich innerhalb der Brennerkammer
des Ofens befinden und auf beiden des Mittelpunktes der Brennerkammer und auf diagonal
gegenüberliegenden Seiten der Röhre 49 angebracht sind, wie in Fig.4 deutlich gezeigt.
Jede Gruppe der Umwälzmittel besteht aus vier Einzelteilen. Die Luftzufuhrröhreweist
auf ihrer Grund- und Oberfläche, auf einer Geraden liegend, Öffnungen auf, wobei
die oberen und unteren Öffnungen miteinander verbunden sind.
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Jede Umwälzeinheit weist eine Hohlwelle 54 mit einer Anzahl von Luftzuführungsöffnungen
auf, welche mit dem Inneren derRöhre49 in Verbindung stehen, wie in den Fig. 6 und
7 gezeigt. Jede dieser Hohlwellen 54 geht quer durch die Röhre 49 und durch die
Lagerfutter 56, die in den Rohröffnungen angebracht sind. An dem unteren, herausragenden
Ende jeder Hohlwelle 54 und unterhalb des unteren Lagerfutters 56 ist ein Halter
57 für das Umwälzmittel verbolzt oder auf andere Weise starr befestigt, welcher
seiner Länge nach eine Nut und in seinem Boden einen Schlitz 58 aufweist. Gleitend
gelagert in jedem der mit einer Nut versehenen Halter 57 für das Umwälzmittel ist
der Kopf 59, einer Umwälzschaufel 6o. Der Kopf 59 des Umwälzmittels weist eine Öffnung
61 auf, welche mit dem unteren Ende der Hohlwelle 54 in Verbindung steht, und diese
Öffnung 61 besitzt zwei gegenüberliegende Auslaßöffnungen 62, durch die von der
Röhre 49 durch die Hohlwelle 54 und die Öffnungen 61 im Kopf des Umwälzmittels kommende
Luftströme entlang und abwärts der gegenüberliegenden Flächen der Umwälzschaufel6o
strömen, um die Umwälzschaufel zu kühlen und einen Sekundärluftstrom durch das Material
strömen zu lassen, während dieses in der Verbrennungskammer und Umwälzkammer des
Ofens oder Herdes behandelt wird.
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Das obere Ende einer jeden Hohlwelle 54 ragt über das obere Lagerfutter
56 hinaus und ist derart eingerichtet, daß es mit dem Kragen 63 einer Verstellvorrichtung
64 für die Umwälzschaufel fest verbunden ist. Das obere Ende einer jeden Hohlwelle
54 des Umwälzmittels ist auf diese Weise mit der Verstellvorrichtung 64 verschlossen,
wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt.
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Vier Umwälzeinheiten bilden eine feste Gruppe und sind durch eine
Verbindungsstange 65 miteinander verbunden. Bolzen 66 verbinden die Umwälzhebel
in der ortsfesten Gruppe von Umwälzmitteln mit der Stange 65.
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Die zweite Gruppe von Umwälzmitteln ist verstellbar und mit Bolzen
66 an einer verschiebbaren Verbindungsstange 67 befestigt, an deren Mitte ein abwärts
gerichteter Arm 68 fest angebracht ist. Der Arm 68 bildet einen zusammenhängenden
Bestandteil einer Umwälzmittelverstellstange 69, welche nach außen durch ein Loch
der Ofenwandungen ragt. Das äußere Ende der Umwälzmittelverstellstange 69 ist mit
einem Handgriff 70 versehen, welcher verbolzt oder auf andere Weise fest
angebracht ist, und mit einer Seite in eine' Feststellplatte 71 eingreift. Diese
Feststellplatte 7i ragt derart abwärts, daß sie mit ihrer unteren Kante zwischen
die Zähne eines U-förmigen, gezahnten Gestells 72 eingreift, um die verstellbaren
Umwälzmittel 6o in der verstellbaren Gruppe in einer bestimmten Stellung festzuhalten.
Um die Einstellung der Umwälzmittel zu verstellen, wird der Handgriff leicht gehoben
und die Feststellplatte verschoben, um die Verbindungsstange 67 und zu gleicher
Zeit die mit dieser verbundenen Umwälzschaufeln 6o zu bewegen. Wenn die gewünschte
Einstellung der Umwälzmittel erreicht ist, wird die Feststellplatte 71
leicht
zwischen die Zähne der Zahnstange 72 eingerückt, um die verstellten Umwälzmittel
in ihrer Stellung zu fixieren.
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Die zwei Gruppen von Umwälzmitteln sind derart angeordnet, daß die
eineGruppe fest ist, während die andere Gruppe mit Bezug auf den ortsfesten
Satz
zum Verstellen eingerichtet ist, damit das von dem sich drehenden Ofentisch getragene
Material gegen die Mitte des Ofens durch die eine Gruppe an Umwälzmitteln geschoben
wird, während die andere Gruppe von Umwälzmitteln das Material nach außen gegen
den Rand des Tisches hin verteilt. Das Kissen oder Bett to aus Kies, welcher in
die Höhlung des Tisches eingefüllt ist, dient sowohl als Isolation als auch als
Verschluß zwischen dem stationären Ofenkragen 6 und dem sich drehenden Boden oder
Tisch B.
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Das Material, aus, dem die in der Ofenkammer angebrachten Luftzufuhr-
und Umwälzmittel hergestellt sind, besteht gänzlich aus einer hitzebeständigen Masse,
um den hohen Temperaturen, welchen die Teile innerhalb des Herd- oder Ofengehäuses
ausgesetzt werden, zu widerstehen. Der aus der Röhre 49 durch die Verteilungsschlitze
62 der Umwälzschaufeln ausströmende Luftstrom ist gegen die gegenüberliegenden Seiten
der Schaufeln gerichtet und dient als Kühlmittel für dieselben. Dieser aus den Umwälzschaufeln
kommende Sekundärluftstrom dient auch als Hilfe für die vollständige Verbrennung
der Kohlenstoff und andere Fremdkörper aufweisenden Überzüge der Sandkörner, welche
im Ofen behandelt werden.
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Der Herd ist mit zwei mit Brennern ausgestatteten Feuerstellen, die
sich im Herd befinden, versehen. Die genannten Feuerstellen sind. im wesentlichen
parallel in gegenläufiger Richtung an gegenüberliegenden Seiten der Umwälzmittel
eingerichtet, wie deutlich in Fig. 4 gezeigt. Die zwei Feuerstellen stehen mit dem
Innenraum des Ofens in Verbindung und ragen nach außen durch die Ofenwandungen in
im wesentlichen tangentialer Richtung in bezug auf den Innenraum des Ofens.
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Jede der Feuerstelleneinheiten weist ein Feuerstellengehäuse 73 aus
Metall auf und ist in fester Verbindung mit dem Ofengehäuse 3. Das Feuerstellengehäuse
73 weist ein inneres Isolierfutter 74, hergestellt aus Steinen eines Isoliermaterials,
auf. Das innere Ende der Feuerstellenkammern 75 ist gegen die Feuerkammer hin offen.
Das äußere, verschlossene Ende der Feuerstellenhöhlung 73 weist eine aus feuerfesten
Steinen bestehende Bettung 76 auf, hergestellt aus porösem Material und derart bemessen,
um eine Flammen werfende Düse 77 aufzunehmen, welche einen Teil eines Ölbrenners
78 darstellt. Jeder der Ölbrenner ist mit einer Ölzufuhrleitung 79, welche mit einer
geeigneten Ölversorgungsquelle in Verbindung steht, versehen und weist eine Primärluft-Zufuhrleitung
8o für die Beimischung von Primärluft zum Öl auf, um den nötigen Brennstoff zu bereiten,
wodurch Heizflammen erzeugt werden, welche von den Feuerstellen in die Misch- und
Verbrennungskammer zur Erzeugung der notwendigen hohen Temperaturen gerichtet werden,
um die mit Öl und anderen Kohlenstoffen gebundenen Materialien und Fremdkörper von
den sandigen Körnern abzubrennen, während die Materialcharge vollständig umgewälzt
und von einer Sekundärluftquelle belüftet wird.
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Durch die Schaffung von zwei Brenn- und Feuer-Stelleneinheiten in
dem Ofen werden die Verbrennungsflammen in das Innere des Ofens in einander entgegengesetzten
Richtungen derart gerichtet, daß eine wirbelnde Einwirkung der Flammen auf das Material
erzeugt wird; während dieses umgewälzt und gedreht wird, um die Körner des Materials
durch die Umwälz- und Oxydationsbehandlungen in Gegenwart einer Sekundärbelüftung,
die durch die Umwälzmittel bewirkt wird, vollständig zu reinigen. Da die Brenner
von üblicher Konstruktion sind, sind dieselben nicht in Einzelheiten beschrieben
worden.
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Für die Kontrolle des Inneren des Herdes oder Ofens und für dessen
manuelle Auffüllung ist auf der einen Seite des Ofengehäuses ein Schauloch vorgesehen,
welches mittels einer an einer Angel schwenkbar angebrachten Tür 81 verschlossen
und mittels eines Handgriffes 82 bewegbar ist. In der Wand des Behandlungsofens,
der Schautür 81 gegenüberliegend, ist eine Entladeöffnung 83 ausgebildet, an welcher
an einem Drehzapfen zwischen deren Seiten eine Entladetür 84 angebracht ist, welche
in der Verschlußstellung schief durch die genannte Öffnung 83 ragt, um zwischen
der Innenfläche der Ofenwandung und deren äußeren Hülle einen Verschluß zu bilden,
wie deutlich in Fig.4 gezeigt. Die Entladetür 84 weist einen Handgriff 85 auf. Die
eine Seite eines Entladetrichters 86 ist unterhalb der Entladetür 84 fest mit dem
Ofengehäuse verbunden.
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Die beschriebene Einrichtung zum Regenerieren von Sand umfaßt eine
Verbrennungsanlage. welche für ein weiteres Regenerieren und Reinigen von mit Ton
gebundenem Sand geeignet ist, welcher zuvor einer Scheuer- und N aßbehandlung unterzogen
wurde. Gewünschtenfalls kann diese Herdeinheit auch für die direkte Behandlung und
Regenerierung von mit Ü1 gebundenem Sand verwendet werden, welcher vorher nicht
einer Naßreinigungs- und Aufschwemmbehandlung unterzogen wurde. Wenn verbrauchter,
mit 01 gebundener Sand regeneriert werden soll, erfordert derartiger Sand
vorerst eine vorgängige Behandlung zum Entfernen von metallischen Rückständen und
zum Brechen von Klumpen. Hierauf wird der mit Öl gebundene Sand in abgemessenen
Chargen mittels eines Becherwerkes o. dgl. eingefüllt, wobei die abgemessene Charge
von verbrauchtem Gießereisand o. dgl. in den Einfülltrichter 32 fallen gelassen
wird und auf der geschlossenen Steuerklappe 36 liegen bleibt. Die Charge von gebrauchtem
Gießereisand oder ähnlichem Material, welcher in dem Aufnahmetrichter 32 liegt,
wird aus dem genannten Trichter in die Behandlungskammer des Herdes eingefüllt,
indem die Zugstange 47 mittels des Handgriffes 44 aufwärts geschoben wird, um die
Materialsteuerklappe 36 zu öffnen, wodurch die Materialcharge durch das Trichterrohr
34 in die Behandlungskammer des Ofens fällt. Die Materialcharge fällt auf das Isolierbett
ro aus Kies o. dgl., welches von dem Ofentisch getragen wird und ein Isoliermedium
darstellt und zugleich als Verschluß zwischen dem Tisch und dem Ofengehäuse dient.
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Wenn eine Materialcharge im Ofen eingetragen
ist,
so ist sowohl die Tür 81 des Schauloches als auch die Entladetür geschlossen. Durch
das Anlassen des Antriebsmotors 2o wird der Ofentisch mittels des Reduktionsgetriebes
14 gedreht, so daß das auf dein Tisch liegende Material im stationären Ofengehäuse
auf einem kreisförmigen Weg in den Wirkungsbereich der ortsfesten und einstellbaren
Umwälzmittelgruppen 6o gebracht wird. Beim Anbrennen der Ölbrenner wird ein Gemisch
von 01
und Primärluft an die Feuerstellen des Herdes gerichtet und gezündet,
um das Einstellen von Flammen in die innere Behandlungskammer des Ofens von gegenüberliegenden
Stellen zu verursachen, damit sie als Flammenwirbel gegen und in die Sandpartikel
eingreifen, während der genannte Sand durch die Umwälzschaufel bewegt und umgewälzt
wird. Die Materialcharge wird so in einer abgegrenzten Zone hohen Temperaturen unterworfen
in Gegenwärt von Sekundärluftströmen, welche an gegenüberliegenden Seiten der Köpfe
eines jeden Umwälzmittels ausströmen. Die von den Umwälzmitteln kommenden Sekundärluftströme
dienen nicht nur.zur Belüftung des Materials während der Umwälzung und der Einwirkung
der hohen Temperaturen, sondern auch als zusätzliche Sauerstoffquelle während der
N,'erbrennungs- und Oxydationsbehandlung, so daß die Überzüge von dem mit Öl gebundenem
Material und die Fremdkörper von den Sandkörnern abgebrannt werden, um diese in
einem vollständig gereinigten und heißen Zustande, bereit zur Entnahme, zu erhalten.
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Während der Behandlung einer Sandcharge werden die heißen Gase, der
Schmutz, Staub und die Asche der gebrochenen Bindemittel durch die Turmkammer 29
und 30 und den Abzugskamin 31 abgesaugt, wobei das obere Ende dieses Kamins
aus dem Gebäude oder Raum, in welchem die Anlage für die Sandregenerierung aufgestellt
ist, herausführt oder dieser Kamin mit einem Staub- und Schmutzsammler o. dgl. verbunden
ist.
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Das Material wird während der Behandlung in dem abgegrenzten Bereich
des Ofens mit hohen Temperaturen vollständig mittels der Gruppen von ortsfesten
und einstellbaren Umwälzmitteleinheiten gemischt und umgewälzt, wobei die eine Gruppe
von Umwälzmitteln das -Material aus der Mitte nach außen gegen den Rand der Kammer
hin bewegt, während die andere Gruppe der Umwälzmittel das Material von den äußeren
Partien der Kammer nach innen gegen die Mitte der Kammer bewegt, wodurch während
der Umwälzbehandlung die Bewegungsrichtung des Materials dauernd geändert wird.
Für den Fall, daß es notwendig wird, den Zustand der Umwälzmittel zu prüfen oder_
das Innere des Ofens zu reinigen, kann die Tür 81 des Schauloches geöffnet werden,
um den Zutritt zum Inneren des Ofens zu ermöglichen.
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Nachdem eine Materialcharge durch die Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung
sowie die gleichzeitige Umwälz- und Belüftungsbehandlung vollständig gereinigt wurde,
werden die Brenner abgelöscht und, während der Tisch weiter dreht, die Entladetür
84 geöffnet, um das Material durch die Entladeöffnung 83 in den Entleerungstrichter
86 zu entleeren, aus welchem das so erhaltene, gereinigte, heiße, körnige Material
entfernt und anschließend gekühlt wird. Das regenerierte Material kann nun einer
Einheit für die Wiederverwendung zugeführt werden, in welcher die gereinigte Charge
mit den gewünschten Mengen Wasser wieder angemacht und mit den gewählten Bindemitteln
gemischt wird, um das Material so zuzubereiten, daß es wieder für die Herstellung
von Gußformen, -kernen u. dgl. verwendet werden kann.
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Es ist klar, daß die Maschine gemäß Erfindung und das Verfahren, mit
welchem das Regenerieren von verbrauchtem, körnigem Material durchgeführt wird,
für das Regenerieren von mit Ton gebundenen, körnigen Materialien, welche bereits
einer Wasch-, Misch- und Erwärmungsbehandlung unterzogen wurden, in einer für diesen
Zweck geeigneten Anlage verwendet wird. Natürlich muß eine Materialcharge nach der
Naßbehandlung einer weiteren Reinigung mittels einer Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung
in dem Ofen unterzogen werden, wobei das Material vorzugsweise erst entschlammt
und nicht zu kalt oder zu naß sein sollte, wenn es in den Ofen für die weitere Behandlung
eingetragen wird.
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Wenn verbrauchter, mit 01 gebundener Gießereisand u. dgl. einer
Reinigung durch eine Verbrennungs- und Oxydationsbehandlung unterzogen werden soll,
so muß derartiges Material einer Naßreinigungsbehandlung nicht unterzogen -werden,
sondern kann sofort und direkt in den Ofen eingetragen werden, nachdem es zuvor
einer üblichen Behandlung zur Entfernung der metallischen Fremdkörper und Klumpen
unterzogen wurde. Die verschiedenen Arbeitsvorgänge in der Regenerierung von verbrauchtem,
körnigem Material mit Hilfe der Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung können
durch eine Bedienungsperson in getrennten und voneinander unabhängigen Zeitabständen
durch die Betätigung des Einfüllrostes, durch Einstellung der veränderlichen Umwälzmittel;
durch Anlaufenlassen und Anhalten des Drehtisches, durch Anzünden und Ablöschen
der Ölbrenner in den Feuerstellen und durch die Öffnung der Entladetür nach Vollendung
der Regenerierung des Sandes in dem begrenzten, erhitzten Bereiche des Ofens vollzogen
werden.
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Besonders ist auf neuartige Anordnung und Betätigung der Umwälzmittel
hinzuweisen, welche als Ganzes stationär und an gegenüberliegenden Seiten innerhalb
des Ofens angeordnet sind und zwei Gruppen von Umwälzmitteln aufweisen, bei deren
einen Gruppe die Umwälzschaufel stationär sind, während bei der anderen Gruppe die
Umwälzschaufel von Hand verstellt werden können, um die Bewegungsrichtung des Materials
gegen die andere Gruppe von Umwälzmitteln hin zu verändern. Ein weiteres Merkmal
der Umwälzmittel ist die Tatsache, daß diese eine Sekundärluftzufuhrröhre aufweisen,
welche Luft in die Umwälzmittelhalter leitet, wobei diese Luft abwärts an gegenüberliegenden
Seiten der Köpfe der Umwälzmittel gegen die
Flächen der Umwälzklingen
ausströmt, um diese zu kühlen, während sie hohen, durch von den Brennern kommende
Flammenwirbel erzeugten Temperaturen ausgesetzt sind. Die so von den Umwälzmitteln
kommende Luft dient zugleich auch als Sekundärluftzufuhr für die Vergrößerung des
Sauerstoffgehaltes in der Behandlungskammer, um eine vollständige Abbrennungs- und
Oxydationsbehandlung des Sandes zu unterstützen, während dieser belüftet und umgewälzt,
sowie gleichzeitig mit Flammenwirbeln behandelt wird, welch letztere in einen begrenzten
Behandlungsbereich von gegenüberliegenden Seiten des Ofens geleitet werden.
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Während in der vorangegangenen Beschreibung lediglich eine ausgewählte
Maschinengruppe für die Ausführung des verbesserten Verfahrens für die Regenerierung
von verbrauchtem Gießereisand und anderen ähnlichen körnigen Materialien erläutert
wurde, so ist es klar, daß diese Maschine nur ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsprinzips
darstellt, und dementsprechend kann man Veränderungen im Aufbau, in der Zusammenstellung
und der Verbindung von Einzelheiten und Teilen des Systems vorzunehmen in dem Maße,
als der Benutzungsbereich sich erweitert und sich die Verwendungsfähigkeit des Systems
vergrößert, ohne daß von den grundlegenden Erkenntnissen der vorliegenden Erfindung
abgegangen wird.