SELEKTIEREN EINES NACH DER GUSSHERSTELLUNG ANFALLENDEN ALTSANDSTROMS UND SELECTING AN ALTERNATE CURRENT AFTER CAST MANUFACTURE AND
VORRICHTUNG DAFÜRDEVICE FOR THIS
Bei der Gussherstellung in tongebundenen Sandformen werden für bestimmte Gussteile, wie Motorblöcke, Zylinderköpfe, Pumpengehäuse und andere häufig zahlreiche Sandkerne verwendet. In dem nach dem Giessen und Auspacken der Gussteile anfallenden Altsandstrom verbleiben die Kerne zumeist als Sandknollen, aber auch als abgebrannte, rieselfähige Einzelkörner. Der Altsand wird erneut zum Formstoff aufbereitet.Casting in clay-bonded sand molds often uses numerous sand cores for certain castings, such as engine blocks, cylinder heads, pump housings, and others. In the after pouring and unpacking of castings accumulating Altsandstrom the cores remain mostly as sand tubers, but also as spent, free-flowing single grains. The used sand is reprocessed into the molding material.
Für die erneute Aufbereitung ist es ein Problem, dass durch den Kernsandzulauf die Gesamtmenge des Altsandes ständig zunimmt und Anteile des Altsandes entsorgt oder regeneriert werden müssen. Die kernintensive Gussproduktion hat zur Folge deutlich höhere Aufbereitungskosten als auch negative technologische Einflüsse auf die Formstoffqualität. So ist die Sandaufbereitung von tongebundenem Altsand, der mit hohem Kernsandzulauf „verdünnt" ist, energetisch ungünstiger und mit deutlich höherem Additiven-Verbrauch verbunden. Bei der Entsorgung von Altsandüberschuss gehen wertvolle Additive, z.B. Glanzkohlenstoffbildner verloren. Auch ist die Entsorgung selbst mit steigenden Kosten verbunden. Auf der anderen Seite ist das Regenerieren von Mischrestsanden mit hohem Anteil an frischem Ton technologisch schwierig und energetisch deutlich ungünstiger als das Regenerieren von reinem Kernaltsand und thermisch stark beanspruchtem tongebundenem Altsand.For the reprocessing, it is a problem that the total amount of used sand is constantly increasing due to the core sand feed and that parts of the used sand have to be disposed of or regenerated. The core-intensive casting production results in significantly higher processing costs as well as negative technological influences on the molding material quality. For example, the sand treatment of clay-bound used sand, which is "diluted" with high core sand feed, is associated with significantly higher additive consumption On the other hand, the regeneration of mixed residual sand with a high proportion of fresh clay is technologically difficult and energetically much less favorable than the regeneration of pure core salt and thermally stressed clay-bound used sand.
In der DE-A 10 2005 055 877 wurde vorgeschlagen den Kernsandzulauf und den Anteil an thermisch stark beanspruchtem Altsand durch selektives Auspacken der Form zu reduzieren, wobei das Gussstück und der Formstoff separat aus dem Formkasten ausgepackt werden.
In DE-A 10 2005 055 877 it has been proposed to reduce the core sand feed and the proportion of thermally stressed old sand by selectively unpacking the mold, wherein the casting and the molding material are unpacked separately from the molding box.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Kernsandzulauf und den Anteil an thermisch stark beanspruchten Anteilen im anfallenden Altsandstrom in einfacher und Kosten sparender Weise zu selektieren und ohne großen maschinellen Aufwand wirksam von dem weniger stark thermisch beanspruchten Altsand im anfallenden Altsandstrom zu trennen.It is an object of the invention to select the Kernsandzulauf and the proportion of thermally stressed portions in the resulting Altsandstrom in a simple and cost-saving manner and effectively separate from the less heavily thermally stressed used sand in the resulting Altsandstrom without great mechanical effort.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und auf die Verfahrensweise nach Anspruch 7 gelöst. Ebenso Anspruch 10 oder Anspruch 22.This object is achieved according to the present invention by the device according to claim 1 and the method according to claim 7. Likewise claim 10 or claim 22.
Dabei erfolgt die Trennung der verschiedenen Anteile an Sand in dem anfallenden Altsandstrom innerhalb einer um eine horizontale Achse rotierend angetriebenen Siebtrommel, an deren Eintrittsende der anfallende Altsandstrom zugeführt und durch die Rotation der Trommel in Richtung auf das Austragende der Trommel in mäßigem Tempo weiter befördert wird. Die vereinzelten und durch die Siebwand der Trommel austretenden Sandkörner werden von einem bündig unter der Siebtrommel angeordneten bunkerartigen Sammelgehäuse mit - den Maßen der Siebtrommel entsprechenden - Breiten- und Längenabmessungen aufgenommen und zwar in entsprechend den in der Siebtrommel selektierten Altsandanteilen angeordneten und voneinander getrennten Gehäusesektionen, denen jeweils eigene Geräte, wie Förderbänder oder dgl., zum Abtransport der selektierten Altsandbestandteile zugeordnet sind.The separation of the different proportions of sand in the resulting Altsandstrom within a rotationally driven about a horizontal axis screen drum, at the inlet end of the resulting used Altsandstrom and further promoted by the rotation of the drum in the direction of the discharge end of the drum at a moderate pace. The separated and exiting through the screen wall of the drum sand grains are received by a flush arranged below the screen drum bunker-like housing - corresponding to the dimensions of the screen drum - width and length dimensions and arranged in accordance with the selected in the screen drum Altsandanteilen and separate housing sections, which each own devices, such as conveyor belts or the like., Are assigned for the removal of selected Altsandbestandteile.
Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht somit im Wesentlichen nur aus zwei einfachen Komponenten: der rotierenden Siebtrommel und dem dieser angepassten bunkerartigen Sammelgehäuse, das in wenigstens zwei voneinander getrennteThe device according to the invention thus consists essentially only of two simple components: the rotating screen drum and the bunker-like collecting housing adapted to this, which are separated from one another in at least two
Gehäusesektionen unterteilt ist. Der Aufwand an Gerät und Mechanik ist gering.Housing sections is divided. The amount of equipment and mechanics is low.
Die Selektion erfolgt stetig und automatisch. Die Stelle(n) im Sammelgehäuse, an denen dieses in jeweils eigenständige Sektionen unterteilt wird, sind genau auf den in der Siebtrommel erfolgenden Siebvorgang eingestellt.The selection is continuous and automatic. The location (s) in the collection housing, where it is subdivided into separate sections, are exactly adjusted to the screening process that takes place in the sieve drum.
Dies basiert auf der genauen Beobachtung, auf welcher Anfangslänge der Siebtrommel bei Eintritt des Altsandstromes die ungebundenen Kernsand-Einzelkörner und die Einzelkörner des thermisch stark beanspruchten Altsandanteils spontan durch dieThis is based on the exact observation on which initial length of the screen drum when the old sand stream enters the unbound core sand single grains and the individual grains of the thermally heavily used used sand fraction spontaneously through the
Siebwand der Trommel rieseln. Die 'Weite' - gemessen in Längsrichtung der Trommel - der ersten Sektion des bunkerartigen Sammelgehäuses ist auf diese Anfangslänge der Siebtrommel abgestimmt.
Der feuchtere, thermisch überwiegend geringer beanspruchte Altsandanteil wird über die Anfangslänge der Siebtrommel hinaus gefördert und dabei oder danach gesiebt, wobei der Siebvorgang zum Teil erst durch die Wirkung von Fliehkräften ermöglicht wird. Damit gelangt der geringer beanspruchte Altsand überwiegend in die zweite Sektion bzw. gegebenenfalls in weitere vorgesehene Sektionen des Sammelgehäuses.
Screen wall of the drum trickle. The 'width' - measured in the longitudinal direction of the drum - the first section of the bunker-like collecting housing is tuned to this initial length of the screening drum. The moist, thermally predominantly less stressed used sand is conveyed beyond the initial length of the screen drum and thereby or subsequently sieved, wherein the screening process is made possible in part only by the action of centrifugal forces. Thus, the less used used sand predominantly enters the second section or, if appropriate, further provided sections of the collecting housing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben:The invention will be described in more detail below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments:
Figur 1 zeigt die Vorrichtung im senkrechten Schnitt in Seitenansicht, Figur 2 zeigt die Siebvorrichtung in mit Blick in Richtung des Eintrittsendes der Siebtrommel,FIG. 1 shows the device in a vertical section in a side view, FIG. 2 shows the screening device as seen in the direction of the entry end of the screening drum,
Figur 3, 4 alternatives Ausführungsbeispiel (Anspruch 10),3, 4 alternative embodiment (claim 10),
Figur 3a ,3b eine Vorrichtung zum Selektieren von Sand in zwei 90°-Ansichten. Das Polygonsieb ist oben und das Trennwandelement in der Figur 3b bei 79' zu erkennen.Figure 3a, 3b shows a device for selecting sand in two 90 ° views. The polygon screen can be seen at the top and the partition element in FIG. 3b at 79 '.
Die Siebvorrichtung 1 umfasst eine horizontal angeordnete Siebtrommel 2, deren horizontale Achse 3 in einem die Siebtrommel umschließenden Gehäuse 7 gelagert ist, welches nach unten offen ist. Das Eintrittsende 4 der Siebtrommel 2 dient zur Zufuhr des nach Beendigung des Gieß- und Entformungsvorgangs der Gussteile anfallenden Altsandstromes, der in Figur 1 nur durch den Pfeil 9 angedeutet ist. Zum Zuführen des Altsandstromes kann z.B. ein Trichter 9a dienen. Das entgegengesetzte Austrittsende 5 der Siebtrommel 2 dient zum Abführen von beim Durchgang der Trommel auch durch die dabei auftretende Reibung und die bestehenden Fliehkräfte nicht in Einzelkörner zerlegte Sandklümpchen oder -Knödel, wie dies durch den Pfeil 10 angedeutet ist.The screening device 1 comprises a horizontally arranged screening drum 2, the horizontal axis 3 of which is mounted in a housing enclosing the sieve drum 7, which is open at the bottom. The inlet end 4 of the screening drum 2 serves to supply the waste sand stream obtained after completion of the casting and demolding operation of the cast parts, which is indicated in FIG. 1 only by the arrow 9. For feeding the used sand stream, e.g. a funnel 9a serve. The opposite outlet end 5 of the screening drum 2 is used for discharging during the passage of the drum also by the friction occurring and the existing centrifugal forces not in individual grains dissected sand lumps or dumplings, as indicated by the arrow 10.
Die Siebtrommel 2 ist in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel polygonal ausgebildet, wie am Besten aus Figur 2 ersichtlich ist. Außerdem ist sie bevorzugt, wie dargestellt, in Längsrichtung vom Eintrittsende 4 zum Austrittsende 5 hin konisch schwach erweitert, wie aus Figur 1 erkennbar ist. Hierdurch wird eine Förderung des in der Siebtrommel 2 befindlichen Sandes vom Eintrittsende 4 aus in Richtung zum Austrittsende 5 mit einer für den Siebvorgang und vor allem für die angestrebte Selektion günstigen Fördergeschwindigkeit gewährleistet. Die Erweiterung der Siebtrommel 2 kann stufenweise, bevorzugt jedoch stetig erfolgen. Die Durchmesser- Erweiterung hat auch den Vorteil, dass zum hinteren Bereich der Trommel hin die die Vereinzelung und Aussiebung der Sandkörner fördernde Reibung und Einwirkung von Fliehkräften auf den Sandstrom zunimmt.The screen drum 2 is formed polygonal in the illustrated preferred embodiment, as best seen in Figure 2 can be seen. In addition, it is preferred, as shown, in the longitudinal direction from the inlet end 4 to the outlet end 5 conically weakly widened, as can be seen from Figure 1. As a result, a promotion of the sand located in the screen drum 2 from the inlet end 4 in the direction of the outlet end 5 is ensured with a favorable for the screening process and especially for the desired selection conveyor speed. The extension of the screening drum 2 can be done gradually, but preferably steadily. The diameter enlargement also has the advantage that the friction and the action of centrifugal forces on the sand flow, which promote the singulation and screening of the sand grains, increase towards the rear area of the drum.
Der Mantel der Siebtrommel ist an der Trommelwelle 3 durch radiale Streben 6 abgestützt. Die Trommelwelle 6 wird von einer Antriebsvorrichtung 8 nahe demThe jacket of the screening drum is supported on the drum shaft 3 by radial struts 6. The drum shaft 6 is driven by a drive device 8 near the
Austrittsende 5 stetig in Rotation versetzt. Die vereinzelten und durch die Siebwand der Siebtrommel 2 nach unten rieselnden Sandkörner fallen in ein unter der Siebtrommel angeordnetes bunkerartiges Sammelgehäuse 11 , dessen Breite und Länge der Breite und Länge der Siebtrommel 2 entsprechen. Die obere Kante 12 des Gehäuses 11 liegt
nur geringfügig unter der Unterseite der Siebvorrichtung 1. Die vordere Wand ist mit 12a und die hintere Wand mit 12b bezeichnet.Exit end 5 constantly set in rotation. The separated and falling down through the screen wall of the screen drum 2 sand grains fall into a bunker-like collecting housing 11 arranged below the screen drum, whose width and length correspond to the width and length of the screen drum 2. The upper edge 12 of the housing 11 is located only slightly below the bottom of the screening device 1. The front wall is indicated at 12a and the rear wall at 12b.
Von Bedeutung für die Funktion ist die genaue Beachtung des jeweiligen Verhaltens der verschiedenen Kernsand- und Altsandanteile des Altsandstromes in der Siebtrommel während des Siebvorganges. So ist festzustellen, dass ein Großteil der Sandkörner der ungebundenen Kernsandeinzelkörner und der Einzelkörner des thermisch stärker beanspruchten Altsandanteils bei Eintritt des Altsandstromes in das Eintrittsende 4 der Siebtrommel 2 sofort durch die Siebwand der Siebtrommel rieseln. Sie gelangen damit in den vorderen, an die Wand 12a grenzenden Bereich des Sammelgehäuses 11. Es erweist sich, dass dieses rasche Aussieben der genannten Einzelkörner auf einer begrenzten Anfangslänge - A in Figur 1 - der Siebtrommel 2 geschieht. In einem dieser Anfangslänge A entsprechenden Abstand von der Vorderwand 12a des Sammelgehäuses 11 ist in diesem eine quer zur Welle 3 und unterhalb der Siebtrommel eine Trennwand 13 angeordnet, wodurch eine erste Sektion 20 gebildet ist, in der die im Abschnitt A ausgesiebten Einzelkörner gesammelt werden. Hinter der Trennwand 13 wird durch diese eine zweite Sektion 21 des Sammelgehäuses gebildet, in der die in dem übrigen Abschnitt B der Siebtrommel ausgesiebten Einzelsandkörner gesammelt werden. Diese gehören zu dem feuchteren, thermisch weniger beanspruchten Altsandanteil, der durch die Rotationsbewegung der Siebtrommel in denOf importance for the function is the exact observation of the respective behavior of the different core sand and Altsandanteile the Altsandstromes in the screening drum during the sieving process. Thus, it should be noted that a large part of the grains of sand of the unbonded core sand grains and the individual grains of the more thermally stressed used sand portion trickle when entering the Altsandstromes in the inlet end 4 of the screen drum 2 immediately through the screen wall of the screen drum. They thus arrive in the front region of the collecting housing 11 adjoining the wall 12a. It turns out that this rapid screening of the individual granules on a limited initial length - A in FIG. 1 - happens to the screening drum 2. In one of these initial length A corresponding distance from the front wall 12a of the collecting housing 11 is arranged in this one transverse to the shaft 3 and below the screen drum, a partition wall 13, whereby a first section 20 is formed, in which the screened in section A single grains are collected. Behind the partition wall 13, a second section 21 of the collecting housing is formed by the latter, in which the individual sand grains which have been sifted out in the remaining section B of the screening drum are collected. These belong to the moister, less thermally stressed used sand, due to the rotational movement of the sieve drum in the
Trommelabschnitt B gefördert wird und dabei der Reibung und den Fliehkräften ausgesetzt ist, was die Kornvereinzelung und den Siebvorgang fördert.Drum section B is promoted while the friction and centrifugal forces is exposed, which promotes the grain separation and the screening process.
Die Trennwand 13 im Sammelgehäuse 11 beginnt oben mit einer Trennkante 14 und weist im unteren Bereich 15 zwei in entgegengesetzte Richtungen schräg verlaufende Leitelemente 15a und 15b auf, welche das Sammelgut aus jeder Sektion 20 bzw. 21 auf eine unten in der Sektion angeordneten Abfördervorrichtung, wie Transportband 16 bzw. 17 ableiten.The partition wall 13 in the collecting housing 11 begins at the top with a separating edge 14 and has in the lower region 15 two in opposite directions inclined guide elements 15a and 15b, which the groupage from each section 20 and 21 on a down in the section arranged discharge device, such as Derive conveyor belt 16 or 17.
Mit 23a und 23b sind mögliche Füllhöhen in den beiden Sektionen angedeutet. Mit 25 ist in Figur 2 der Austritt der ausgesiebten Sandkörner angedeutet.With 23a and 23b possible filling heights in the two sections are indicated. The outlet of the sifted grains of sand is indicated at 25 in FIG.
Durch die zuvor beschriebenen Vorgänge wird die angestrebte Selektierung der Kernsandeinzelkörner und der Einzelkörner des thermisch stärker beanspruchten Altsandanteils einerseits vom feuchteren und thermisch schwacher beanspruchten Altsandes andererseits auf einfache Weise gewährleistet. Es ist lediglich erforderlich, den nach dem Entformen anfallenden gesamten Altsandstrom dem Eintrittsende der rotierenden Siebtrommel 2 zuzuführen und die gleich im vorderen Abschnitt A der Länge der Siebtrommel ausrieselnden Einzelsandkörner in einem entsprechend
angeordneten und abgetrennten Abschnitt 20 des Sammelgehäuses zu sammeln. Die erst in dem weiter innen (oder hinten) liegenden Abschnitt B der Siebtrommel 2 ausrieselnden Einzelkörner werden in einem weiteren, abgetrennten Abschnitt des Sammelgehäuses gesammelt. Die jeweils gesammelten Sandmengen entsprechend getrennt aus dem Sammelgehäuse 11 abzuführen.By the processes described above, the desired selection of Kernsandeinzelkörner and the individual grains of the more thermally stressed Altsandanteils on the one hand by the moister and thermally weaker used used sand on the other hand ensured in a simple manner. It is only necessary to supply the resulting after demolding total Altsandstrom the inlet end of the rotating screen drum 2 and the same in the front section A of the length of the screen drum ausrieselnden single sand grains in a corresponding to arrange arranged and separated portion 20 of the collecting housing. The single grains flowing out in the further inward (or rearward) section B of the screening drum 2 are collected in a further, separated section of the collecting housing. The respective amounts of sand collected separately from the collecting housing 11 to dissipate.
Zu dieser einfachen Verfahrensweise ist nur eine entsprechend einfache und kostengünstige Vorrichtung erforderlich, um die Selektierung ohne großen Aufwand zu 'gewährleisten' und die eingangs erwähnten Probleme zu meistern.
For this simple procedure, only a correspondingly simple and inexpensive device is required to 'ensure' the selection without much effort and master the problems mentioned above.