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Formsandaufbereitungsmaschine Die Erfindung betrifft eine Formsandaufbereitungsmaschine,
in welcher Altsand wahlweise geschleudert, gekämmt und gesiebt werden kann.
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Zum Kühlen und Aufbereiten des aus den Formen heiß ausgeschlagenen
Sandes sind viele Arten von Aufbereitungsmaschinen bekannt, die jedoch in einer
Aufbereitungsanlage allgemein in mehrfacher Anzahl hintereinander aufgestellt werden
müssen, wenn sie für Dauerbetrieb und gleichzeitiges Lüften und Abkühlen bestimmt
sind. Solche Anlagen verlangen einen großen Kraftbedarf und einen sehr großen Raumbedarf.
Die im Aufbau und der Wirkung bekannten Sandschleudern sind ferner gegen Fremdkörper,
wie z. B. Eisenteile, die manchmal trotz der größten Vorsicht in die Apparate gelangen
können, meistens sehr empfindlich, was zu Betriebsstörungen führen kann.
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Die Maschine gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Teile derselben in vertikaler, zylindrischer Form konzentrisch zusammengebaut sind
und daß sie eine zusätzliche Ausscheidung von schwereren Teilen aus dem Formsand
und wahlweise auch die Zerkleinerung von Sandknollen vornehmen kann, wenn eine Eisenabscheidung
vorhergehen sollte.
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Bei der Formsandaufbereitungsmaschine nach der Erfindung werden Tellerschleuderscheiben
verwendet, die zur Beschleunigung des Sandflusses auch gewölbt sein können. Der
ringförmige Auslaufquerschnitt bleibt für die ganze Maschine gewahrt, da auch die
Siebe, die zur Erhöhung ihrer
Wirkung in Schwingungen versetzt werden
können, sowie die Sandkämmer ringförmig angeordnet sind; zur Erhöhung der Wirkung
können mehrere, übereinander angeordnete Tellerscheiben verwendet werden.
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Die Abbildungen zeigen verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes,
nämlich Fig. i einen teilweisen Schnitt durch eine Sandaufbereitungsmaschine mit
gewölbtem Schleuderrad, Vibrationssieb, Kollergang und Neusandbeimischungsvorrichtung,
Fig.2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform mit gewölbtem Schleuderrad,
Vibrationssieb und Abzugteller, Fig.3 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform
mit- Tellerscheiben, Sandkämmern, Vibrationssieb, Kollergang und Neusandbeimischungsvorrichtung,
Fig. 4 Einzelheiten eines Sandkammes, Fig. 5 Einzelheiten einer anderen Ausführungsform
eines Sandkammes, Fig.6 Anordnung der Läufer auf dem Kollergang, Fig. 7 Einzelheiten
der Läufer, Fig.8 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform der Maschine mit
Schleuderrad mit Ventilatorflügeln, einer Bunkerung und einer Knollenaufbereitung
für den Sand, Fig.9 einen Schnitt, welcher für alle angegebenen vier Ausführungsformen
in Betracht kommen kann, bestehend aus Aufsatzhaube für künstlichen oder natürlichen
Zug, der Sandaufgabe mit `'Wurfband, ferner Schleuderrad mit Ventilatorflügeln.
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In einer ersten Ausführungsform einer Sandaufbereitungsmaschine gemäß
Erfindung zeigt Fig. i den fest stehenden Einlauftrichter i mit dem I'rallriilg
2, der mittels der Schrauben 3 gegenüber (lern fest stehenden Einlauftrichter i
vertikal verstellt werden kann. Das gewölbte Schleuderrad 4, das in der dargestellten
Ausführungsform mit zwei Tellern mit unterschiedlichen Durchmessern versehen ist,
sitzt auf einer vertikalen Welle 5, die über ein Getriebe 6 an einer Welle 7 von
einem in der Fig. i nicht dargestellten Motor in Drehbewegung versetzt werden kann.
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Mit dem Gehäuse 8 ist ein Sieb 9 verbunden, (las zwecks leichterer
Auswechselbarkeit aus Seginenten zusammengesetzt sein kann. Im Gehäuse 8 befinden
sich auch Blechringe i i und 12, die zusammen ein Ablaufrohr bilden, und ein Ablauftrichterstück
io unterhalb vom Sieb 9. Das Sieb 9 ist an drei Punkten federnd gelagert, und es
kann durch eine geeignete Vorrichtung, die in Fig. i nicht dargestellt ist, in Schwingungen
versetzt werden.
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Die Kollergangglocke 16 mit dem Abzugteller 39 und den folgenden,
damit fest verbundenen Teilen: Zentralrohrstück 17, Überlaufrohre i9 und 2o mit
Zuteilteller 22, sowie Zufuhrring 21, sitzt auf drei Konusrollen 15, die auf dem
Maschinenfundament abgestützt sind. Diese Teile können über Getrieberäder 24 und
25, sowie ein Getriebe 26 an einer Welle 27 durch einen in Fig. i nicht dargestellten
Motor in Drehung gesetzt werden. Am unteren Ende des Zentralrohrstückes 17 befindet
sich ein in vertikaler Richtung beweglicher Glockenverschluß 23, dessen Betätigungsvorrichtung
in Fig. i nicht dargestellt ist. Unterhalb des Getrieberades 24 befindet sich ein
Trichter 28.
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An einer Trägerkonstruktion 30 sind ein Zufuhrtrichter 31 und
ein oder mehrere verstellbare Abstreifer 32, sowie ringförmige Blechsegmente 18
befestigt, die zwischen Abstreifern 32 auf dem Zuteilteller 22 aufliegend angeordnet
sind. Auf der Kollergangglocke 16 sind mehrere hyperbolisch geformte Läufer 33 nach
Fig. 6 und 7 angeordnet. Die einzelnen Läufer 33 können aus mehreren Teilen, im
dargestellten Beispiel deren drei, bestehen, die sich auf einer im Arm 34 (Fig.
7) fliegend gelagerten Welle mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können. Die
einzelnen Läufer 33 oder Läuferteile können gerillte oder glatte NTäntel besitzen.
Mit dem Arm 34 (Fig. 7) ist eine Konsole 35 fest verbunden, an der eine oder mehrere
Leitschaufeln 36 befestigt sind.
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Eine Hubvorrichtung 38 an der Trägerkonstruktion 30 gestattet
das Abheben der Arme 34 mit den Konsolen 35 und den Leitschaufeln 36, sowie den
Läufern 33 von der Mantelfläche der Kollergangglocke 16. Auf dein Abzugteller 39
der Kollergangglocke 16 sind eine oder mehrere Austragkurven 4o, die mit dem :Maschinenfundament
verbunden sind, angeordnet.
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Die Fig.2 zeigt im Schnitt eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
nämlich den feststehenden Linlauftrichter i mit dem Prallring 2 und den Prallringverstellschrauben
3. Das Schleuderrad 4 mit zwei gewölbten Tellerflächen unterschiedlichen Durchmessers
sitzt auf einer Welle 5, die über ein Getriebe 6 an einer Welle 7 von einem in Fig.
2 nicht dargestellten Motor in Drehung versetzt werden kann.
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Im Gehäuse 8 ist ein Sieb 9 eingebaut, das zwecks leichterer Auswechselbarkeit
aus Segmenten zusammengesetzt sein kann. Im Gehäuse 8 sind ebenfalls der ringförmige
Auslauftrichter io und die Blechringe i i und 12 eingebaut. Das Sieb 9 besitzt eine
federnde Dreipunktauflagerung und es kann durch eine, in Fig. 2 nicht dargestellte,
Vorrichtung in Schwingungen versetzt werden. Der im Ring 46 zentral gelagerte Trichter
45 mit dem Abzugteller 39 und dem Getrieberad 24 ist auf drei auf dem Maschinenfundament
abgestützten Konusrollen 15 drehbar. Der Antrieb dieser Teile erfolgt am Wellenende
27 über ein Getriebe 26 und Getrieberäder 25 und 24 durch einen in Fig.2 nicht dargestellten
Motor. An der Trägerkonstruktion 30 sind einer oder mehrere einstellbare
Abstreifer 40 sowie Blechsegmente 58 befestigt, die über dem Abzugteller 39 angeordnet
sind. Unterhalb des Trichters 45 und des Getrieberades 24 ist ein Ablauftrichter
47 angeordnet.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
nämlich
einen feststehenden Einlauftrichter 5o. In ein Gehäuse 8
sind ein segmentförmiges Sieb 9 mit einem ringförmigen Ablauftrichter io und Ablaufbleche
i i und 12 eingebaut. Das Sieb 9 ist an drei Punkteil federnd gelagert, und es kann
durch eine geeignete 111 Fig.3 nicht dargestellte Vorrichtung in Schwingungen versetzt
werden. Die beiden Tellerscheiben 51 und 52 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 57,
die über ein Getriebe 6 an einer Welle 7 von einem in Fig. 3 nicht dargestellten
Motor in Drehung versetzt werden. Um die obere Tellerscheibe 51 herum, in kreisförmiger
oder vieleckiger Anordnung, befinden sich Rechen oder Kämme, die beispielsweise
aus Stahlbürsten 53, wie sie Fig. 5 zeigt, bestellen können. Diese Stahlbürsten
sind am Blechmantel 54 befestigt.
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Um die untere Tellerscheibe 52 herum, in kreisrunder oder vieleckiger
Anordnung, sind an geeigneten Aufhängevorrichtungen 55 Stauklappen oder Rechen 56
angeordnet. Dieselben können beispielsweise aus gezahnten Blattfedern bestehen,
wie Fig.4 zeigt; es können jedoch auch Rechen anderer Konstruktion als sie Fig.4
und 5 zeigen, Verwendung finden.
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Der untere Teil der Maschine ist gleich ausgebildet, wie Fig. i zeigt,
und es wird auf die dortige Beschreibung hingewiesen.
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Die Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit einem Sammelbehälter und einer Mahlvorrichtung.
Der obere Teil der dargestellten Maschine entspricht der Anordnung nach Fig. i oder
2, und die gleichen Teile sind mit gleichen Nummern versehen. Eine Ausnahme bildet
das Schleuderrad 6o, das im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Liilterseite
mit Ventilationsflügeln 61 versehen ist.
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Der mittlere Teil der Maschine besteht aus einem fest stehenden Mantel
62, der an einer Trägerkonstruktion 63 aufgehängt ist. Von einem in Fig.
8 nicht dargestellten Motor können über eine Welle 27, ein Getriebe 26 und die Stirnräder
25 und 24 das Zentralrohr 64 init dem Trichter 59 und dem Abzugteller 39 in Drehung
versetzt werden. Das Zentralrohr 64 ist radial im Lager 46 geführt und vertikal
auf Tragrollen 15 abgestützt. Im unteren Ende des Zentralrohres 64 sitzt ein auswechselbarer,
konischer und gerippter Mahlring 65. Auf der Konsole 66 mit dein Auslaufstutzen
67 ist ein fest stehender, verrippter Mahlkonus 69 mittels Schraube 68 vertikal
verstellbar. Am Mantel 62 sitzt auf einem Teil des Umfanges ein Abschlußring
70 und auf dem Abzugteller 39 gleitend sind ein oder mehrere Abstreifer 4o
angeordnet. Die Verwendung eitler solchen Mahlvorrichtung ist auch möglich bei den
Ausführungsformen nach Fig. 1, 2, 3 und 5.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. i und 2 können all Stelle der
dargestellten Schleuderräder 4 solche mit Ventilatorflügeln 61 Verwendung finden.
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Die Fig.9 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
wobei der untere Teil der Maschine der Anordnung nach Fig.2 entspricht. Die identischen
Teile sind mit den gleichen Zahlen bezeichnet, wie in den Fig. 2 und B.
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Das Schleuderrad 6o ist an der Unterseite mit Ventilatorflügeln versehen.
In einem fest stehenden Aufsatz 75, der an der Verbindungsstelle mit dem Siebmantel
8 einen Luftspalt 76 aufweist, ist im oberen Teil ein von einem Motor 77 angetriebener
Ventilator 78 eingebaut und das Abflußrohr 79 des Aufsatzes ist als Diffusor ausgebildet.
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Seitlich am Aufsatz 75 ist ein Becherwerk 83, das in Fig. 9 nur teilweise
dargestellt ist, angebaut, und in einem Verbindungsstück 8o ist ein durch einen
Trommelmotor 84 angetriebenes Wurfband 81 angeordnet. Mittels einer Einstellvorrichtung
82 kann das Wurfband 81 in seinem Winkel zur horizontalen Lage verstellt werden,
um die Wurfparabel zu beeinflussen.
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Der untere Teil der Maschine ist gleich ausgeführt wie die Anlage
nach Fig.2, doch könnte der untere Teil auch nach Fig. i ausgeführt sein.
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Es ist auch möglich, Becherwerke und Wurfbänder, sowie Absaugventilatoren
bei den anderen Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2, 3 und 8 anzuwenden.
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Die Wirkungsweise der Sandaufbereitungsmaschine nach F ig. i und den
Einzelheiten nach F ig. 6 und 7 ist die folgende: Der aufzubereitende Sand gelangt
durch den Einlauftrichter i auf das umlaufende Schleuderrad 4, das in der dargestellteil
Ausführungsform zwei gewölbte Teller mit unterschiedlichen Durchmessern besitzt.
Die Schleuderradwelle 5, auf der das Schleuderrad 4 sitzt, wird über das Getriebe
6 an der Welle 7 in Drehung versetzt.
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Durch die hohe Umdrehungszahl des Schleuderrades 4 wird der durch
den Einlauftrichter i zugeführte Sand in der in Fig. i dargestellten Weise auf das
Sieb 9 geschleudert, wobei die Höhe der Wurfparabel mit Hilfe des vertikal einstellbaren
Prallringes 2 begrenzt werden kann. Zur Erhöhung der Siebleistung kann das Sieb
9 in Schwingungen versetzt werden.
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Die vom Sieb 9 zurückgehaltenen Sandteile, z. B. Knollen, gelangen
zwischen den Blechmänteln i i und 12 hindurch in den von den Teilen i9, 17 und 16
gebildeten Trichter zum GlockenverschluB 23 und von dort in den Ablauftrichter 28.
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Das durchgesiebte Material gelangt durch den Trichter io und das von
den Teilen i9 und 20 gebildete, mit der Kollergangglocke 16 sich drehende Übergangsstück
auf die Kollergangglocke 16.
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Auf der Kollergangglocke 16 laufen eine möglichst große Anzahl von
hyperbolisch geformten Läufern 33, die nach Fig. 6 angeordnet sein können. Beim
Durchlaufen der Kollergangglocke 16 muB der Sand mindestens zwei der Läufer 33 passieren;
deren einzelne Teile, im vorliegenden Falle deren drei, gerillt oder glatt sein
und sich mit unterschiedlichen Drehzahlen frei drehen können. Um ein Totmalilen
des Sandes zu verhindern, können die Läufer 33 an ihren Armen 34 (Fig. 7) mittels
der Hubvorrichtung 38 auf den geeigneten Abstand von der Kollergangglockenoberfläche
16 abgehoben
und festgehalten werden. Durch zweckmäßig angeordnete
Leitschaufeln 36, die mittels der Konsole 35 fest mit dem Arm 34 verbunden sind,
und sich infolgedessen bei der Arbeit mit demselben und dem Läufer 33 leicht auf
und ab bewegen, kann der Ablauf des Sandes über die Kollergangglocke 16 verzögert
werden, so daß der Sand mehr als nur zwei Läufer 33 durchlaufen muß. Dadurch wird
eine besonders gute Aufbereitung des Sandes erreicht.
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Neusand gelangt durch den Einschütttrichter 3 i in den von den Teilen
2o und 21 gebildeten, ringförmigen Trichter und dann auf den Zuteilteller 22, von
wo er durch Abstreifer 32 an geeigneter Stelle abgestreift wird und auf die Kollergangglocke
16 herunterrieselt. Dies geschieht in einer Zone, die schon vom Altsand bestrichen
worden ist, so daß eine innige Mischung der beiden Sandsorten zustande kommt.
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Der solchermaßen aufbereitete Sand gelangt von der Kollergangglocke
16 auf den Abzugteller 39, von wo er durch Austragkurven 4o an den gewünschten Stellen
zur Wiederverwendung entnommen werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform einer Sandaufbereitungsmaschine nach Fig.
i werden die Operationen einer Sandschleuder, eines Vibrationssiebes und eines Kollerganges
mit Neusandbeimischung ausgeführt.
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Bei der Sandaufbereitungsmaschine nach Fig.2 sind der Einlauftrichter
i mit dem durch die Schrauben 3 einstellbaren Prallring 2, sowie das Schleuderrad
4 mit seinem Antrieb und das Gehäuse 8 mit dem Sieb 9 und den Trichtern i o, ii
und 12 gleich ausgebildet, wie in Fig. i, und die Wirkungsweise ist demnach auch
die gleiche.
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Die auf dem Sieb 9 zurückgehaltenen Sandteile, z. B. Knollen, gelangen
durch den von den Blechmänteln i i und 12 gebildeten Ablauf und durch den Trichter
45 in den Ablauftrichter 47.
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Der durchgesiebte Sand gelangt durch den trichterförmigen Teil io
auf den sich drehenden Trichter 45 mit dem Abzugteller 39. Durch an der Trägerkonstruktion
3o befestigte, einstellbare Abstreifer 4o, die zwischen den Blechsegmenten 58 liegen,
kann der Sand an gewünschten Stellen des Abzugtellers 39 zur Wiederverwendung entnommen
werden.
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Bei dieser Ausführungsform nach Fig.2 fehlen der Kollergang und die
Neusandzuteilvorrichtung. Die Maschine nach Fig. 3 weicht im oberen Teil von denjenigen
der Fig. i und 2 ab und die Wirkungsweise ist die folgende: Der aufzubereitende
Sand gelangt durch den Einlauftrichter 5o auf die obere umlaufende Tellerscheibe
51. Der Sand wird durch die Drahtbürsten 53 hindurch, die um die Tellerscheibe herum
angeordnet sind, gegen den Blechmantel 54 geschleudert, und er fällt dann auf die
untere umlaufende Tellerscheibe 52 herunter, von wo er wiederum nach außen gegen
die Stauklappen oder Kämme 56 geschleudert wird, wobei gleich wie bei den Drahtbürsten
53 eine kämmende Wirkung auf den aufzubereitenden Sand ausgeübt wird. Je nach den
aufzubereitenden Sandarten und der gewünschten Wirkung können diese Kämme verschiedenartig
ausgebildet sein, wovon die Fig. 4 und 5 nur zwei Ausführungsformen zeigen.
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Der solchermaßen durchgekämmte Sand gelangt auf das Sieb 9, das zur
Erhöhung der Siebwirkung in Schwingungen versetzt werden kann.
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Der auf dem Sieb 9 zurückgebliebene Anteil des Sandes, z. B. Knolleh,
Eisenteile usw., gelangt, wie bei der Anordnung nach Fig. i, in den Trichter 28.
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Der durchgesiebte Sand wird in gleicher Weise wie bei der Anordnung
nach Fig. i im Kollergang weiter verarbeitet, und es kann auch eine Neusandbeimischungsvorrichtung,
wie Fig. i sie zeigt, angebaut werden.
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In einer Maschine dieser Ausführungsform gemäß Fig. 3 der Erfindung
werden die Operationen eines doppelten Sandkämmers, eines Vibrationssiebes und eines
Kollerganges mit Neusandbeimischung vorgenommen.
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Die Wirkungsweise einer Maschine nach Fig.8 ist die folgende: Der
aufzubereitende Sand gelangt durch den Einlauftrichter i auf das rasch sich drehende
Schleuderrad 6o, von wo er infolge der Zentrifugalkraft auf das Sieb 9 geschleudert
wird. Mit dem Schleuderrad 6o dreht sich ein Ventilator 61, der Luft aus dem Raume
mit dem Schleuderradgetriebe 6 ansaugt und dann den erzeugten Luftstrom über das
Sieb 9 bläst, wobei der auf das Sieb 9 auftreffende Sand durchlüftet und gekühlt
wird.
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Das durchgesiebte Material gelangt durch den Trichter io in einen
darunter befindlichen, vom Mantel 62 und Zentralrohr 64 gebildeten Sammelbehälter,
aus welchem nach Bedarf, durch Abstreifer 4o auf dem Abzugteller 39 Material abgezogen
werden kann.
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Die vom Sieb 9 zurückgehaltenen Sandteile, wie z. B. Knollen, gelangen
zwischen den Blechmänteln i i und 12 hindurch in den Trichter 59 und das Zentralrohr
64, in dessen unterem Ende eine Mahlvorrichtung eingebaut werden kann. Die Knollen
gelangen zwischen den mit dem Zentralrohr 64 sich drehenden Mahlring 65 und den
fest stehenden, in der Höhe einstellbaren Mahlkonus 69, wo sie zerkleinert und durch
den Auslauf 67 weggeführt werden. Enthalten die vom Sieb9 zurückgehaltenen Sandteile
noch Eisen, so ist die Mahlvorrichtung wegzulassen.
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Die Verwendung eines Sammelbehälters gemäß Fig. 8 kann oft Vorteile
bieten, da der obere Maschinenteil nach Aufarbeiten des angelieferten Altsandes
abgestellt und der Sand länger gelagert werden kann.
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An Stelle des einfachen Abzugtellers 39 kann natürlich auch eine Kollergangglocke
mit Neusandbeimischung gemäß Fig. i verwendet werden.
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Die Wirkungsweise der fünften Ausführungsform geht aus der Fig.9 hervor.
Durch ein in Fig. 9 nur teilweise dargestelltes Becherwerk 83 gelangt der aufzubereitende
Altsand auf ein Wurfband
81. Die Wurfparabel des Sandes wird durch
entsprechende Stellung des Trommelmotors 84 auf der Stellvorrichtung82 und durch
nicht dargestellte Stauklappen auf dem Wurfband 81 so reguliert, daß nur leichte
Sandteile nach außen fallen und daß der Hauptteil in den Trichter i gelangt.
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Durch den Ventilator 61 unterhalb des Schleuderrades 6o wird Luft
aus dem Raume mit dem Schleuderradgetriebe 6 angesaugt und der erzeugte Luftstrom
durchlüftet und kühlt den auf das Sieb 9 geschleuderten Sand. Vom Saugventilator
78 werden Staubteile und warme Luft aus dem Aufsatz 75 abgesaugt und in das als
Diffusor ausgebildete Abzugsrohr 79 gefördert.
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Die Anordnung eines Wurfbandes und eines Saugventilators ergibt eine
verbesserte Durchlüftung und Abkühlung des aufzubereitenden Sandes. Es ist auch
möglich, die Maschinen nach Fig. i, 3 oder 8 in ähnlicher Weise auszuführen.
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Durch die übereinanderliegende Anordnung der Maschinenteile erübrigt
sich auch die Verwendung von Transport- oder Fördereinrichtungen zwischen den einzelnen
Bearbeitungsphasen.