DE1197587B

DE1197587B - Verfahren zum Aufbereiten bzw. Kuehlen von Formsand

Info

Publication number: DE1197587B
Application number: DER28859A
Authority: DE
Inventors: Hans Rieth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-10-08
Filing date: 1960-10-08
Publication date: 1965-07-29
Also published as: US3175686A

Description

Verfahren zum Aufbereiten bzw. Kühlen von Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formsand Aufbereiten bzw. Kühlen von Formsand, insbesondere Altformsand, der mit Luft, vorzugsweise im Gegenstromprinzip, gemischt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter möglichst intensiver Mischung von Luft und Kühlmittel den Formsand so weit wie möglich aufzubereiten. Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß der herabfallende Formsand von zwei im wesentlichen gleichgerichteten Luftströmen erfaßt wird, von denen der eine den Sandstrom mantelförmig umschließt, während der andere seinerseits von dem Sandstrom mantelförmig umschlossen wird und Sandstrom und Luftstrom zwecks Mischung gleichzeitig einer umlaufenden Schleudervorrichtung etwa axial zu dieser zuleitet, durch die Zentrifugalwirkung miteinander gemischt und der Mischstrom radial nach außen abgelenkt wird.
Mittels eines derartigen Verfahrens kann der Altsand, nachdem der Staub abgeschieden und einem Staubabscheider zugeführt ist, besonders wirksam gekühlt und aufbereitet werden, gleich, ob der heiße Altsand zuvor bereits einen Kaskadenverteiler mit oder ohne Berieselungseinrichtung durchlaufen hat oder nicht.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Anordnung derart getroffen sein, daß der innere Luftstrom aus einer Düse gespeist wird und den ihn umgebenden Sandmantel im Bereich der Schleudereinrichtung etwa schirmartig nach außen gegen den äußeren ; Luftstrom abdrängt. Hierdurch läßt sich der auf die Schleudereinrichtung fallende Sand besonders innig mit Luft vermischen, was eine starke Temperatursenkung und Aufschließung kleinerer Sandknollen in einzelne Körner bewirkt.
Die für die Zuleitung des inneren Luftstromes bestimmte Düse kann dabei zweckmäßig in einem Hohlkegelmantel im Inneren eines den Formsand auf die Schleudereinrichtung zuleitenden Rohrstückes angeordnet sein. Vorzugsweise steht hierbei der nach unten geöffnete Hohlkegel des Rohrstückes so weit über die Luftdüse vor, daß der schirmartige Luftstrom derselben erst in unmittelbarer Nähe eines Schleuderrades aus dem Hohlkegelmantel heraustritt.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Einzelheiten der Erfindung sind der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Aufbereiten von Formsand zu entnehmen. Es zeigt , F i g. 1 einen Längsschnitt der Aufbereitungsanlage in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine Seitenansicht der Luftzuführungsrohre und F i g. 3 eine Draufsicht auf F i g. 2.
Die Zufuhr des Sandes erfolgt in nicht dargestellter Weise z. B. durch ein Förderband, das in einen als Entstaubungsanlage wirkenden Einfülltrichter mit fischmaulartigem Verschluß liefert, aus dem der Sand in einen Kaskadenverteiler mit Berieselungsanlage herabfällt. Auch ist die gesamte Abzugseinrichtung des aufbereiteten Sandes mit Förderband, Staubabscheideranlage usw. im einzelnen nicht dargestellt.
Während das untere Gehäuseteil l" den trichterförmigen Auslauf des Gehäuses zum Abfuhrförderband bildet, ist das Gehäuseteil 1' mit einem Deckel 2 abgedeckt, welcher eine zentrale öffnung 4 aufweist, in der das Zuleitungsrohr 23 für den Formsand und die vom Ventilator Kaltluft zuführende Rohrleitung 35 mittels des Rohrstutzens 35 b befestigt sind. Die Rohrleitung 35 umgibt dabei mantelförmig das Rohr 23, wobei die unteren Rohrenden der Teile 23 und 35 b etwa auf gleicher Höhe miteinander abschließen, wenig oberhalb des lotrecht gelagerten Schleuderrades 62, an dessen Unterseite Flügel eines Gebläserades 63 befestigt sind. Schleuderrad und Gebläserad sind in einem Lager 64 gelagert, das z. B. durch einzelne Arme an einer es mit Abstand umgebenden Kegelwand 67 befestigt ist. Die Kegelwand 67 wird ihrerseits getragen von zwei als Tragarme dienenden, im Querschnitt z. B. dachförmigen Hohlkörpern 69 und 69', die ins Freie münden. Durch den Hohlkörper 69 sind auf zwei Keilriemenrädern 71 und 72 aufgespannte Keilriemen 70 geführt. Der Antrieb des Schleuderrades 62 und Gebläserades 63 erfolgt somit über den Elektromotor 73.
Gegebenenfalls kann der Hohlkörper69 zusammen mit dem Lager 64 und dem Schleuderrad 62, dem Motor 73 und dem Riementrieb 70, 71, 72 sowie mit den (in der Zeichnung) linken oberen Gehäuseteilen bis zur Höhe des Schiebers 44 (Bereich f) aus dem im übrigen feststehenden Gehäuse, z. B. mittels Rollen 69a auf Schienen 69b, herausfahrbar sein. An das (linke) freie Ende der Schiene kann zu diesem Zweck eine Schienenverlängerung eingehängt werden. Schleuderrad mit Gebläse und Motor lassen sich dadurch für Reparatur- und Reinigungszwecke leicht ausbauen und austauschen. Der in der Zeichnung rechte Hohlkörper 69' bildet zweckmäßig einen Teil des festen Gehäuses.
Das Schleuderrad 62 weist einen Kranz Schlagstifte 74 auf. In der Ringkammer 48, welche im oberen Teil des Gehäuses 1' angeordnet und über die Leitung 37 mit dem nicht dargestellten Kaltluftventilator verbunden ist, ist ein aus Einzelstäben gebildeter Siebvorhang 76 eingehängt, dessen Einzelstäbe zusätzlich Querschlitze aufweisen. Ein sich um das Gehäuse 1' erstreckender zylindrischer oder scheibenförmiger Regelschieber 44 oder eine Drosselklappe in der Rohrzuleitung 37 sorgen für die Regelbarkeit der Kaltluftzufuhr. An den Siebvorhang 76 schließt sich nach unten ein den Kegel 67 umgebender Kegelmantel 78, ein hieran bzw. am Hohlkörper 69 befestigter Zylindermantel 79, ein Trichterabschnitt 80 und ein schräg aus der Anlage herausführendes Rohr 81 an.
Im oberen Teil des trichterförmigen Gehäuses 1" ist ein mit mehreren durchsichtigen Scheiben aus Glas od. dgl. versehener sogenannter Füllungsmelder 22 angeordnet, der die Beobachtung des Höhenspiegels des im Gehäuse 1" angehäuften Sandes zuläßt.
Gleichmäßig unterhalb der Ringkammer 48 über den Umfang des Gehäuses 1' verteilte Öffnungen 27 gestatten einen Austritt von Luft aus dem Gehäuse, insbesondere auch der in Richtung x4 im unteren Bereich des Gehäuses 1' durch eine Rohrzuleitung 56 und eine Ringkammer 54 zugeführten und das Gehäuse 1' von unten nach oben in Pfeilrichtung durchströmenden und sich dabei erwärmenden Ventilatorkaltluft. Die Öffnungen 27 können als schwenkbare Klappen ausgebildet sein.
Weitere Öffnungsspalte 96 sind oberhalb der Ringkammer 48 angeordnet und dienen hauptsächlich der durch die Ventilationsleitung in Pfeilrichtung x" und durch eine Luftstrahldüse 97 zugeführten Luft sowie auch der z. B. durch die Leitung 37 zugeströmten und durch den Siebvorhang 76 in Pfeilrichtung x2 hindurchgetretenen Luft zum Abfiuß. Die zu den öffnungsspalten 96 fließende Luft streicht dabei an Luftleitblechen 10(l entlang, die horizontal am Rohrstutzen 35 b angeordnet sind. Die Düse 97 befindet sich am unteren Ende eines kleinquerschnittigen Druckluftrohres 98, dem die Druckluft z. B. durch ein das Rohrstück 23 waagerecht durchsetzendes Querrohr 98a zugeführt wird und das vorzugsweise in der Längsachse des Rohres 23 angeordnet ist. Das Rohr 98 wird in seinem senkrechten Teil von einem glockenförmig übergeschobenen und am Rohr 98 befestigten Hohlkegelmantel 99 gegen den von oben in den Schacht 23 fallenden Sand geschützt. Gegebenenfalls kann der aus der Luftdüse austretenden Luft auch Wasser beigemischt oder Wasser gesondert im Bereich der Düse eingespritzt werden.
F i g. 2 und 3 zeigen schließlich die Anordnung der für die Luftmischung erforderlichen Rohrleitungen vom Ventilator 101 zum Gehäuse 1' der Formsandaufbereitungsanlage. Hierbei leitet der Ventilator 101 Kaltluft einer Rohrabzweigung 102 zu, welche die Luft verteilt und diese über die Rohre 35, 37 und 56 den obenerwähnten Mischstufen bei x1,, x2 und x4 zuliefert. In den einzelnen Leitungen können Drosselklappen 103 bzw. 104 angeordnet sein, so daß die in allen drei Stufen zugeleitete, zweckmäßig reichlich bemessene KühIIuft je für sich regelbar ist.
Nach Entstaubung, z. B. in einem Kaskadenverteiler und gegebenenfalls mit Wasserbeimischung, fällt der anbereitete und schon etwas abgekühlte, jedoch noch teilweise zu Knollen zusammengebackene, heiße Altsand durch den Schacht 23 in Pfeilrichtung y1 auf das Schleuderrad 62, das infolge seiner mit hoher Drehzahl umlaufenden Speichen und der Schlagstifte 74 die Knollen großenteils zertrümmert.
Während der Altsand auf das Schleuderrad 62 fällt, wird er intensiv durchmischt mit Luft aus der Strahldüse 97, die den Sand schirmartig gegen den äußeren Luftmantel der bei 35 b in Pfeilrichtung x1, einströmenden, kalten Ventilatorluft abdrängt und dabei eine weitere Abkühlung des Sandes bewirkt. Gleichzeitig kann der Sand durch das im Bereich der Düse 97 ausgespritzte Wasser angefeuchtet werden. Die sich erwärmende Luft zieht an den Leitblechen 100 vorbei und im wesentlichen durch die Spalte 96 ins Freie ab. Das gleichzeitige etwa senkrechte Auftreffen des von zwei Luftmänteln geführten Formsandes auf das Schleuderrad läßt die Aufbereitung an dieser Stelle besonders wirkungsvoll geraten.
Der fein zertrümmerte Sand wird in Pfeilrichtung y2 gegen die in Richtung x2 im Gegenstrom einströmende Luft durch den Siebvorhang 76 vom Schleuderrad 62 hindurchgeschleudert. Er trifft hierbei auf den aus der Leitung 37 zu den Austrittsöffnungen 27 fließenden, möglichst kräftigen Luftstrom x2,, der nach unten gerichtet ist und den gegen die Wand des Gehäuses 1' gerichteten Sandstrom nach unten ablenkt. Das ist insbesondere bei synthetischen Sanden (z. B. Bentoniten) von Wichtigkeit, weil diese zum Auftragen und zu Ablagerungen am Blech neigen. Verbliebene kleinere Knollen des Sandstromes y2 prallen am Siebvorhang 76 ab und fallen nach unten durch den oberen Trichter 78 in den unteren Trichter 80 hindurch, wo sie bei 81 aus der Anlage, beispielsweise in eine Zermahlanlage, abgeführt werden.
Eine weitere Abkühlung erfährt der durch den Siebvorhang 76 nach außen geschleuderte, nunmehr aufbereitete feinkörnige Altsand beim Herabfallen entlang den Wänden des Gehäuses 1' durch den in Richtung x4 im Gegenstrom durch das Gehäuse ziehenden Luftstrom der Ringkammer 54. Der Abtransport des im unteren Gehäusetrichter 1" sich ansammelnden Formsandes kann durch eine besondere Fördervorrichtung erfolgen.
Gegebenenfalls kann - je nach den Verhältnissen, z. B. je nach der Beschaffenheit des Sandes, sofern keine Sandrückstände ausgetragen werden sollen -der Trichter 78, 80 mit dem Rohr 81 und dem Gebläse 67 in Fortfall kommen. Der Siebvorhang 76 erübrigt sich alsdann. Dieser kann auch leicht aushängbar ausgebildet sein. Eine Trennung der Sandbestandteile kann hierbei unter Umständen an anderer Stelle erfolgen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbereiten bzw. Kühlen von Formsand, insbesondere Altformsand, der mit Luft gemischt wird, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der herabfallende Formsand von zwei im wesentlichen gleichgerichteten Luftströmen erfaßt wird, von denen der eine den Sandstrom mantelförmig umschließt, während der andere seinerseits von dem Sandstrom mantelförmig umschlossen wird und Sandstrom und Luftstrom zwecks Mischung gleichzeitig einer umlaufenden Schleudervorrichtung etwa axial zu dieser zuleitet, durch die Zentrifugalwirkung miteinander gemischt und der Mischstrom radial nach außen abgelenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Luftstrom aus einer Düse gespeist wird und den ihn umgebenden Sandmantel im Bereich der Schleudereinrichtung etwa schirmartig nach außen gegen den äußeren Luftstrom abdrängt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Zentrifugalwirkung nach außen geschleuderte Formsand durch einen nach unten gerichteten, vorzugsweise am Gehäuseumfang zutretenden Luftstrom nach unten vor Erreichen der Gehäusewand abgelenkt wird 4. Vorrichtung zur Ausübung der Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Zuleitung des inneren Luftstromes bestimmte Düse (97) in einem Hohlkegelmantel (99) im Inneren eines den Formsand auf die Schleudereinrichtung zuleitenden Rohrstückes (23) angeordnet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse (97) in dem nach unten geöffneten Hohlkegelmantel (99) des Rohrstückes so angeordnet ist, daß der schirmartige Luftstrom erst in unmittelbarer Nähe der Schleudereinrichtung aus dem Hohlkegelmantel (99) heraustritt. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudereinrichtung als mit hoher Drehzahl rotierendes Schleuderrad (62), vorzugsweise mit auf den Umfang verteilten Schlagstiften (74), ausgebildet ist. 7. Vorrichtung zum Aufbereiten bzw. Kühlen von Formsand mit Schleudervorrichtung und/oder Gebläse, insbesondere nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern des Gehäuses angeordnete Schleudervorrichtung (62) bzw. Gebläse (63) zusammen mit dem Antrieb (73, 70) derselben auf einem seitlich aus dem Gehäuse ausfahrbaren Gehäuseteil (Bereich gelagert ist. B. Vorrichtung zum Aufbereiten bzw. Kühlen von Formsand, insbesondere nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung der dem Sand in mehreren hintereinandergeschalteten Mischstufen zugeführten Luft ein Ventilator (101) mit von der Hauptventilatorleitung (102) abzweigenden, zu den einzelnen Mischstufen führenden Rohrabzweigungen (35, 37, 56) vorgesehen ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens teilweise Regeleinrichtungen, z. B. Drosselklappen (103, 104), in den Rohrzuleitungen (35, 37,56) zu den Mischstufen angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 823 481.