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Verfahren und Einrichtung zur Rückgewinnung von gebrauchtem Gießereisand
Das in industriellen Anlagen benutzte körnige Material, wie der in Gießereien benutzte
Form- und Kernsand, besteht gewöhnlich aus mit Ton, öligen oder sonstigen Bindern
gemischten Quarzkörnern mit genügendem Feuchtigkeitsanteil zur Erzielung der nötigen
Bindekraft und eines formbaren Sandes. Nachdem dieser Sand für die Herstellung von
Formen, Kernen u. <igl. benutzt worden ist und der Wirkung von heißem, geschmolzenem
Metall und anderen 1?iriwirkungen in einer Gießerei unterworfen wird, wird der Sand
unbrauchbar und ist gewöhnlich mit un@-erbranntem Bindematerial und Kohlenstoff
in einem solchen Ausmaß überzogen, daß sich der Sand für weitere Verwendung nicht
mehr eignet und deshalb weggeworfen werden muß. Es ergibt sich hierdurch ein beträchtlicher
Abfall und überdies noch die Ausgabe für den Kauf von neuem, reinem Sand.
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Es ist deshalb für den Gießereibetrieb äußerst erwünscht, den verwendeten
Sand zurückzugewinnen, indem der verbrauchte Sand einem Reinigungsverfahren unterworfen
wird, um sowohl das Tonbindemittel und die kohlehaltigen Substanzen aus mit tongebundenem
Sand als auch die kohlehaltigen Überzüge und Fremdkörper aus mit öligen oder sonstigen
Bindern gebundenem Sand auszuscheiden. Die Rückgewinnung des Sandes wird durchgeführt,
indem man den Sand einer Naßaufbereitung unterwirft, auf welche bei tongebundenen
Sanden eine Feuerbehandlung erfolgt, während bei ölgebundenen
Sanden,
welche keine Naßaufbereitung erfordern, das verbrauchte Material unmittelbar einer
Feuer- und Umrührbehandlung unterzogen werden kann, nach welcher schließlich eine
Glüh-, Kühlungs-und Staubabscheidungsbehandlung erfolgt, um auf diese Weise einen
gründlich gereinigten Sand rückzugewinnen, dessen Körner zur Wiederverwendung und
Abbindung geeignet sind, um auf diese Weise den gereinigten rückgewonnenen Sand
wieder verwenden zu können.
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Das Verfahren zur Behandlung von tongebundenem körnigem Material,
wie Gießereisand, gemäß der Erfindung besteht darin, daß man Materialchargen in
bestimmten Zeitabständen in einer Reihe aufeinanderfolgender Stufen bearbeitet,
welche darin bestehen, daß man eine Charge gesiebten Materials über einen 1Magnetscheider
führt, sodann naß schrubbt, den Schlamm abscheidet, die so vorbehandelte Charge
entwässert und anschließend durch einen kreisförmigen beheizten Kanal hindurchführt,
wobei das körnige Material stoßweise hin und her gerührt und gleichzeitigderEinwirkung
von Flammen und Hilfsluftströmen unterworfen wird zwecks weiterer Reinigung der
Charge durch Oxydation und zur Ausscheidung von Staub und Fasern.
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Die Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens zwecks Rückgewinnung
von gebrauchtem Gießereisand enthält gemäß der Erfindung einen NTaßaufbereitungsapparat,
einen Ofen, einen Eisch-und Glühapparat, einen den N aßaufbereitungsapparat mit
dem Ofen verbindenden Entschlammungs-, Förder- und Entwässerungsapparat sowie einen
den Ofen mit dem Misch- und Glühapparat verbindenden Förder- und Kühlapparat.
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Z-,veckmäßigerweise enthält die Einrichtung außer dem Naßaufbereitungsapparat
Mittel zur chargenweisen Beschickung desselben mit gesiebtem verbrauchtem Material,
sowie einen Ofen, rvelclrer einen regulierbaren Fördermechanismus für die Chargen,
Brenner, Luftabblaserührgruppen und eine sich drehende lUaterialaufnahmestütze für
den Vorschub einer Materialcharge in den Wirkungsbereich der Rührgruppen zwecks
Reinigung der Materialcharge durch Oxydation aufweist, ferner einen Entschlammungs-
und Entwässerungsapparat zur Verbindung des Naßaufbereitungsapparates mit der Cliargenfördervorrichtung
des Ofens, einen Misch- und Glühapparat der Luftansaugetype zur Vollendung des schließlichen
Reinigungsvorganges der Materialcharge und einen den Ofen mit dem -lisch- und Glühapparat
verbindenden Kühlapparat, welcher eine Materialfördereinrichtung, Wasserstreudüsen,
Absaugemittel und eine mit Öffnungen versehene Stütze aufweist, durch welche Dampf-und
Luftströme durch das Material hindurchgeleitet werden, um dasselbe zu kühlen, während
dasselbe durch den Kühlapparat und über die Stütze in den Misch- und Glühapparat
läuft.
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liei tongebundenem Gießereisand hat man festgestellt, daß nach der
Verwendung des gebundenen Sandes in einer Gießerei die Sandkörner im Mikroskop das
-Aussehen kleiner Kartoffeln besaßen, indem jedes Sandkorn mit einer verbrauchten
Bindetonschicht und Fremdkörpern überzogen ist, welche auf jedem Sandkorn einen
rauben Überzug bilden. Jedes der verbrauchten Sandkörner besitzt eine Anzahl Vorsprünge
oder Augen, welche ebenfalls mit verbrauchtem Tonbindemittel, Kohle u. dgl. ausgefüllt
sind. Da das Tonbindemittel an und für sich feuerfest ist, kann es nicht durch direktes
.abbrennen entfernt werden und deshalb wird nach dem Verfahren und in der Einrichtung
nach der Erfindung der gebrauchte tongebundene Sand zuerst einem Naßaufbereitungsverfahren
für das Erweichen und Ausscheiden des größten Teiles des Tonbindemittels unterworfen,worauf
das naß vorbehandelteMaterial einer Feuerbehandlung unter hoher "Temperatur mit
gleichzeitigem Umrühren ausgesetzt wird, um das kohlehaltige Material aus den Vertiefungen
der Körner auszubrennen und alle in den Vertiefungen der Körner etwa noch verbleibenden
Spuren des Tonbindemittels zu verbrennen. Nach der Behandlung in der Naßaufbereitung
und iin Brennverfahren enthält das Material noch kleinere Mengen Staub und Fasern
und muß deshalb nochmals einer weiteren Glüh- und Ventilationsbehandlung unterzogen
werden, um das Material abzukühlen, Staub und Fasern auszuscheiden und das Material
in einem für die neue Zubereitung und :\libindung zwecks weiterer Verwendung brauchbaren
Zustand rückzugewinnen.
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Die Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren und eine Einrichtung
zur -,wirkungsvollen Rückge#,yinnung von verbrauchtem :Material, wie gebundener
Gießereisand u. dgl., indem man das -Material zuerst einer Vorbehandlung für die
Reinigung tinter#,\-irft, um das Material zu brechen und Metallteile aus demselben
auszuscheiden. Hierauf unterwirft man das Material einem Naßaufbereitungsverfahren,
auf welches eine Rühr- und Mischbehandlung unter hoher Temperatur in einem begrenzten
Hochtemperaturbereich folgt. Dabei wird das Material einer weiteren Feuerbehandlung
unter Zutritt voll Sekundärluftströmen zwecks Unterstützung der Reinigung durch
Oxydation unterworfen, indem es durch einen kreisförmigen Weg in den Wirkungsbereich
einer Luftabgabe- und Ruhrvorrichtung geleitet wird. Von dem Sand sind dadurch die
Bindemittel und kohlehaltigen Substanzen größtenteils entfernt worden, so <Maß
der Sand sich in einem hochgereinigten, heißen Zustand befindet und nun gekühlt
wird. Dazu wird es einer weiteren "Mischbehandlung unter Zutritt von Luftströmen
für die Entfernung von allem zurückkleidenden Staubi und Fasern unterworfen, ehe
das J1 aterial in einem hochgereinigten Zustand zur Wiederbindung und Wiederverwendung
bereit aus der Einrichtung ausgestoßen wird.
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Dank der Erfindung ist es möglich, gebrauchte Materialkörner in einem
hochgereinigten Zustand zurückzugewinnen und \vieder verwenden zu können, so daß
die Nlenge des in (;icßereien ti. dgl. benötigten Sandes beträchtlich reduziert
und hierdurch eine große I_rspariiis an Hetriebskosten und Ausgaben für neues Material
erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Behandlung von körnigem
Material, wie Gießereisand u. dgl., besteht deshalb darin, daß man zuerst das Material
in nassem Zustand in einer Stufe behandelt, in der der größte Teil des Überzuges
aus feuerfestem Material auf den verbrauchten N-laterialkörnern erweicht und dann
entfernt wird, hierauf das teilweise gereinigte nasse Material einer weiteren Behandlung
in einer anderen Stufe unterwirft und gleichzeitig eine oder mehrere Flammen mit
Luftüberschuß in das Material leitet, welches durch Bewegungsmittel geliefert wird,
welche in der Bahn des Materials angeordnet sind, um dessen Richtung zu ändern.
Das Material wird dadurch «-eitergereinigt, indem man kohlehaltige oder andere brennstoffhaltige
Substanzen sowie alles zurückgebliebene, feuerfeste Überzugsinaterial entfernt,
bevor dasselbe einer Schlußbehandlung in einer anderen Stufe unterworfen wird, in
welcher das Material gemischt, erwärmt und belüftet sowie einer Saugwirkung unterworfen
wird, um Staub und Fasern aus demselben auszuscheiden, bevor <las gründlich gereinigte
Material für die Wiederverwendung ausgestoßen wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das teilweise gereinigte
Material vorzugsweise über einen rotierenden Weg in das Wirkungsfeld einer luftausblasenden,
ortsfesten Rührvorrichtung geleitet. während (las sich vorwärts bewegende Material
während der Rühr- und Belüftungsbehandlung gleichzeitig der Wirkung von wirbelnden
Flammen zur I?iitfernung kohlehaltiger Körper und der noch übriggebliebenen feuerfesten
Überzugspartikel ausgesetzt und anschließend durch eine Besprühungs-und Kühlungsphase
geleitet wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das gereinigte @iarnie :Material
durch mit Wasser besprühte Luftströme geleitet und hierdurch eine Dampfatmosphäre
erzeugt, welche eine Kühlung des Materials in einer Überleitungs- und Kühlzone bewirkt.
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Zweckmäßigerweise wird bei der Behandlung das N-laterial in einer
Stufe gedreht und sein Lauf kontinuierlich gegen die Drehachse hin und von dieser
hinweg abgelenkt, und e, «erden gleichzeitig Stichflammen aus entgegengesetzten
Richtungen in das zu behandelnde Material gerichtet, während dasselbe der Wirkung
von Hilfsluftströmen unterworfen wird, uni eine Verbrennung und ein Abscheiden der
kohlehaltigen Stoffe und anderer Fremdkörper von den Materialkörnern zu erzielen.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen 1?inrichtuiig zur Ausführung
des Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Draufsicht
einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt
nach Linie II-II der Fig. i mit weggelassenen Teilen zwecks besserer Veranschaulichung
des Rüttelapparates, des Beschickungsapparates, des Naßbehandlungsapparates und
des Ofens, Fig. 3 einen senkrechten Teilschnitt nach Linie 111-1I1 in Fig. i unter
Weglassung einzelner Teile und mit einzelnen Teilen im Schnitt zwecks Darstellung
von Teilen des Inneren der Kühl- und Überführungsvorrichtung zwischen dem Ofen und
dem letzten Behandlungsapparat der Einrichtung, Fig. .4 einen senkrechten Schnitt
nach Linie IV-IV in Fig. i mit Darstellung der Staubsammelvorrichtung und des letzten
Behandlungsapparates der Einrichtung, Fig. 5 in größerem Maßstab einen waagerechten
Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2 durch den Ofen nebst zugehörigen Apparaten und
Fig.6 in größerem Maßstab einen senkrechten Schnitt nach Linie VI-VI in Fig.5 durch
eine Einzelheit.
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Wie aus Fig. i ersichtlich, sind die verschiedenen Apparate der Einrichtung
in einer kompakten Anordnung zusammengebaut, und zwar ein Sieb- und magnetischer
Abscheidungsapparat A, ein mittels Schalters gesteuerter Beschickungsapparat B,
ein Naßaufbereitungsapparat C, ein Entschlammungs-, Entwässerungs- und Förderapparat
D, ein Ofen E, ein Kühl- und Überführungsapparat F, ein abschließender Misch- und
Belüftungsapparat G und ein Absaugesammelapparat H, welcher mit den anderen Apparaten
verbunden ist, um .während der in der Einrichtung durchgeführten Materialrückgewinnungsbehandlung
Fasern, Staub und heiße Gase abzusaugen.
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Der Siebapparat A mit dem Magnetabscheider ist so aufgestellt, daß
das verbrauchte Material zwecks Behandlung für die Rückgewinnung der Quarzsandkörner
von Hand aufgegeben werden kann. Er kann aber auch unter einem Gießereischütteltisch
zur Aufnahme des von demselben kommenden Materials aufgestellt sein. Der Sieb-und
magnetische Abscheideapparat A ist von bekannter Bauart und weist einen Füllrumpf
i auf, welcher mit einem Schüttelsieb 2 versehen ist, das durch einen Antriebsmotor
3 angetrieben wird. Der Motor 3 treibt außerdem ein Förderband 4 an, welches über
eine Magnetscheibe 5 läuft, die metallische Abfälle aus dem gesiebten Material abscheidet
und in einen Aufnahmebehälter 6 fallen läßt, wenn das gesiebte Material in einen
Fülltrichter 7 entleert wird zwecks Abgabe an die Fördervorrichtung B. Der Abscheideapparat
ist zum Teil durch eine Haube 8 abgedeckt, um durch eine Saugleitung 9 Staub und
Fasern auszuscheiden und nach oben abzusaugen, wobei das obere Ende des Materialtrichters
7 durch eine Zweigleitung io mit der Saugleitung 9 verbunden ist.
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Das gesiebte und von metallischen Fremdkörpern befreite Material wird
der Fördervorrichtung B aufgegeben, welche einen Fördereimer i i aufweist, der so
eingebaut ist, daß er abwechselnd gehoben und gesenkt werden kann mittels eines
Kabels 12, das auf Trommeln auf einer Wellenaufgewunden ist, die auf dem oberen
Ende des Rahmengestells 13 der Fördervorrichtung gelagert ist. Die Welle mit den
Trommeln wird über ein Reduktionsgetriebe 15 durch einen Motor 14 angetrieben.
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Der Betrieb des Eimers i i wird mittels eines Umkehrschalters 16 und
einer Druckknopfsteuerung 1 7 für das Anlassen, Abstellen und Umkehren gesteuert,
welche
in passender Stellung am Rahmengestell 13 befestigt sind. Der Eimer i i für die
Chargenförderung ist mit oberen und unteren Laufrollen versehen, welche in Führungsschienen
innerhalb des Rahmengestells 13 und in Hilfsführungsschienen 18 am oberen Teil des
Rahmengestells laufen. Die Hilfsführungsschienen 18 sind so angebracht, daß sie
als Führung für die unteren Laufrollen des Eimers dienen, wenn die oberen Laufrollen
des Eimers die oberen geschlossenen Enden der Hauptführungsschienen erreichen, wodurch
der beladene Eimer an der oberen Grenze seiner Hubbewegung aufgestellt bzw. gekippt
wird und eine Materialcharge in eine Aufnahmeöffnung eines Naßaufbereitungsapparates
C entleert.
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Die Naßaufbereitungseinheit C von bekannter Bauart weist ein Gehäuse
i9 auf, welches mittels Tragfüßen 2o auf einem Sockel 21 aufgestellt ist. Eine Deckhaube
22 schließt den größten Teil des Gehäuses i9 ab und ist so ausgebildet, daß sie
die Materialbeschickungsöffnung desselben rings umgibt. Ein Saugrohr 23 ist an die
Deckhaube 22 und ein Rohr 24 der Saugleitung angeschlossen, mit welcher auch die
Saugrohre 9 und io verbunden sind. Das Gehäuse i9 enthält eine getriebene Welle,
welche über ein Reduktionsgetriebe 26 durch einen Antriebsmotor 25 angetrieben wird.
Die getriebene Welle ragt aufwärts in das Gehäuse i9 und trägt einen Kopf. Der drehbare
Kopf trägt angelenkte Lager, in welchen Schlagarme drehbar gelagert sind. Der Kopf
trägt außerdem Stützarme zur Aufnahme von Schaufeln und Abstreifflügeln, um das
Material im Gehäuse zu mischen und zu bewegen und in die Bewegungsbahn der Schlagarme
vorzuschieben. Das Innere des Gehäuses ist außerdem mit einem Wasserverteiltrichter
und von diesem ausgehenden Röhren versehen, um dem im Gehäuse i9 zu behandelnden
Material die erforderliche Flüssigkeit zuzuführen.
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Nachdem dem Material im Gehäuse i9 durch Saugwirkung Fasern und Staub
entzogen worden sind, wird es unter der Einwirkung der Rührschaufeln und Schlagarme
auf nassem Wege abgerieben und gescheuert, wodurch der größte Teil des anhaftenden
feuerfesten Überzuges, wie Tonbindemittel u. dgl., entfernt wird, so daß eine nasse,
teigartige Masse übrigbleibt.
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Nach der Naßaufbereitungsbehandlung im Rumpf i9 wird die nasse, teigartige
Masse in einen Entschlammungsapparat 27 entleert, welcher von üblicher normaler
Bauart sein kann, in welcher ein Entschlammungsbehälter, welcher mit Wasser gespeist
wird, so ausgebildet ist, daß das Wasser im Gegenstrom durch den Behälter fließt,
wodurch Fasern und Schlamm abgeschwemmt und abgeführt werden. Die übrigbleibende,
teilweise gereinigte Sandmasse fällt in den unteren Teil des Entschlammungsbehälters
und in das untere Ende eines mit dem Entschlammungsapparat zusammenwirkenden Entwässerungs-
und Förderapparates.
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Die im unteren Teil des Entschlammungsbehälters angesammelte, naßgereinigte
und entschlammte Materialmasse wird durch eine Förderschnecke 28 erfaßt, welche
mittels eines Antriebsmotors 29 durch Riemen angetrieben wird und auf dem Sockel
21 abgestützt ist. Die Förderschnecke 28 ist drehbar in aufwärts geneigter Lage
in einem geneigten Trog 30 eingesetzt, durch welchen das Material nach oben
gefördert und entwässert wird, worauf es in einen Entladerumpf 31 aufgegeben wird,
von wo aus das Material zwecks ergänzender Reinigung in den Ofen E fallen kann,
um den Sand weiter zu reinigen, indem das Material gleichzeitig einer Rühr-, Belüftungs-,
Verbrennungs- und Saugbehandlung für die Entfernung kohlehaltiger Stoffe durch Oxydation
und die Abscheidung der noch verbleibenden Teile feuerfesten Materials durch Ausglühen
unterworfen wird.
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Der Ofen E weist ein Herdgehäuse 32 auf, das auf einem Sockel 33 aufgestellt
ist. Das Gehäuse 32 besteht aus Metall und bildet eine Schale um ein Isolierfutter
34 aus irgendwelchen geeigneten normalen Isoliersteinen. Im Gehäuse ist außerdem
an der Innenseite des Isolierfutters 34 ein inneres Futter 35 eingesetzt, welches
zweckmäßigerweise aus feuerfestem Material besteht. Das untere Ende des Ofengehäuses
32 ragt einwärts und ist mit einem offenen Kragen versehen, welcher abwärts ragt
und mit einer Lage Isoliermaterial, z. B. Gießereisand, einen dichten Abschluß bildet.
Die Lage Isoliermaterial ruht auf einem drehbaren Tisch, welcher den Boden des Ofengehäuses
bildet. Der Drehtisch ist auf einer Welle abgestützt, welche über ein Geschwindigkeitsreduktionsgetriehe
durch einen Motor 36 im Sockel des Ofens angetrieben wird. Der Drehtisch ist durch
eine Abschirmung 37 geschützt, welche am unteren Ende des Ofengehäuses 32 befestigt
ist.
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Am oberen Ende ist das Ofengehäuse mit einer Auslaßöffnung versehen,
welche durch einen Hut 38 abgeschlossen ist, in welchem Kammern oder Kanäle vorgesehen
sind, durch welche Fasern, Staub, heiße Gase und andere frei werdende Verbrennungsprodukte
von der Behandlungskammer des Ofens aus nach oben durch den Hut und durch einen
Kamin 39 entweichen können, welcher auf den Hut 38 aufgesetzt ist und nach oben
ins Freie reicht oder mit der Absaugleitung der Einrichtung verbunden sein kann.
Im Hut 38 ist ein Materialfülltrichter 40 eingebaut, dessen unteres Ende abwärts
in den oberen Teil der Behandlungskammer des Ofengehäuses ragt. Das untere Ende
des Fülltrichters 40 kann mittels einer Regulierklappe 41 abgeschlossen werden,
welche am unteren Ende einer Betätigungsstange befestigt ist, deren oberes Ende
gelenkig mit einem von Hand zu betätigenden Bedienungshebel 42 verbunden ist, welcher
mit seinem '!Mittelteil oben auf dem Hutgehäuse 38 gelagert ist.
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Wenn die Regulierklappe 41 geöffnet wird, wird die Charge teilweise
gereinigten, entwässerten Materials im Fülltrichter 4o nach unten in die Behandlungskammer
des Ofens entladen und fällt auf die Isolierlage auf dem Drehtisch, so daß bei der
Drehung des Tisches das zu behandelnde Material auf einem kreisförmigen Weg in das
Wirkungsfeld von Schaufeln und einer Luftzuführung geleitet
wird,
welche innerhalb der Behandlungskammer des Ofens angeordnet sind.
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Die Luftzuführungs- und Schaufelungsvorrichtung ist diametral innerhalb
der Ofenkammer angeordnet und besteht aus einem Luftverteilungs-und Schaufeltragrohr
.43, dessen beide Enden durch die Futterwandungen des Ofens und dessen äußere Gehäusewandung
heraustreten. Das eine herausstehende Ende des Rohres 43 ist durch eine Kappe abgeschlossen,
während das andere heraustretende Ende des Rohres fest mit einer sekundären Luftzufuhrleitung
44. verbunden ist. Das Rohr 44 ist außerdem mit einer durch Motor 46 angetriebenen
Luftpumpe 45 verbunden.
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Die Luftzufuhrleitung 43 dient dem doppelten Zweck, Luft von der Pumpe
45 zuzuführen, und wirkt gleichzeitig als Träger für einen Mechanisinus mit einer
Anzahl Schaufeln oder Rechen. Diese Schaufeln sind in zwei Gruppen innerhalb der
Ofenkammer angeordnet und sitzen auf dem Rohr 43 auf einander gegenüberliegenden
Seiten in hezug auf die Mitte der Ofenkammer und auf einander diagonal gegenüberliegenden
Seiten des Rohres 43, wie in Fig. 5 dargestellt. Jede der vier Schaufelgruppen enthält
vier Schaufeln. Das Tragrohr 43 ist außerdem mit oberen und unteren Reihen von einander
diametral gegenüberliegenden Öffnungen versehen. Jede Schaufelvorrichtung hat eine
hohle Schaufelwelle 47 mit einer Anzahl Luftlöcher 48, welche, wie aus Fig.6 ersichtlich,
in Verbindung mit dem Inneren des Rohres 43 stehen. Jede Schaufelwelle 47 geht quer
durch das Rohr 43 hindurch und ist in Büchsen, welche in die Öffnungen des Rohres
eingesetzt sind, gelagert. Auf jedem unteren vorstehenden Ende der Schaufelwellen
47 ist ein Schaufelhalter verkeilt, welcher eine Längsnut und einen Grundschlitz
5o aufweist. In jedem der genuteten Schaufelhalter 49 ist der Kopf 51 eines Schaufelblattes
oder einer Abstreifplatte 52
verschiebbar eingesetzt. jeder der Schaufelköpfe
51 ist mit einer Öffnung 53 versehen, welche mit dem unteren Ende der Schaufelwelle
47 in Verbindung steht, und die Öffnung 53 weist zwei diametral gegenüberliegende
Auslaßschlitze 54 auf, welche dazu dienen, die Luftströme aus dem Rohr 43 durch
die Schaufelwelle 47 und die Öffnung 53 im Schaufelkopf und dann nach außen und
nach unten in die Nähe einander gegenüberliegender Seiten des Schaufelblattes
52 zu leiten, um das Schaufelblatt zu kühlen und Sekundärluft dem Material
zuzuleiten, welches sich in der Verbrennungskammer und Rührkammer des Ofens in Behandlung
befindet.
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Das obere Ende jeder der Schaufelwellen 47 ragt durch die obere Büchse
heraus und trägt einen Rundring 55 eines Schaufelhebels 56, welcher auf dem oberen
Ende der Schaufelwelle verkeilt ist. Das obere Ende der Schaufelwelle 47 ist so
mittels des Schaufelhebels 56 abgeschlossen. Vier solche Schaufeln bilden eine feste
Gruppe und sind mittels einer Verbindungsschiene 57 miteinander verbunden. Die Schaufelhebel
der festen Schaufelgruppe sind durch Schraubenbolzen 58 mit der Schiene 57 verbunden.
Die Schaufeln der zweiten Gruppe sind verstellbar und zu diesem Zweck durch Bolzen
58 mit einer verschiebbaren Verbindungsstange 59 verbunden. Mit dem Mittelteil der
verschiebbaren Verbindungsstange 59 ist das abwärts gebogene Ende einer Schaufelbetätigungsstange
6o verbunden, welche durch die Ofenwandung nach außen ragt. Das äußere Ende der
Schaufelverstellungsstange 6o ist mit einem Handgriff 61 verbunden, und in der Nähe
der einen Seite desselben ist ein Riegel 62 befestigt. Der Riegel
62 ragt nach unten, so daß sein unteres Ende herausnehmbar zwischen den Zähnen
einer Verriegelungszahnstange 63 eingesetzt werden kann, um die verstellbaren Schaufeln
in einer in bezug auf die festen Schaufeln eingestellten Lage zu halten.
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Die beiden Schaufelgruppen sind so ausgebildet, daß die eine Gruppe
fest ist, während die andere Gruppe in bezug auf die festen Schaufeln eingestellt
werden kann, so daß das auf dem rotierenden Ofentisch liegende Material gegen die
Mitte des Ofens durch die eine Schaufelgruppe geleitet wird, während die andere
Schaufelgruppe das Material nach außen gegen den Umfang des Tisches hin ablenkt,
so daß das Material während der Drehung auf einer weitläufigen Bahn bewegt wird.
Die Quarzsandschicht in der Vertiefung des Tisches dient sowohl zur Isolation als
auch als Abschluß zwischen dem Bodenflansch des festen Ofengehäuses und dem sich
drehenden, den Boden des Gehäuses bildenden Tisch.
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Der Luftzuleitungs- und Schaufelmechanismus ist aus einer hochwärmebeständigen
Legierung hergestellt, um den hohen Temperaturen zu widerstehen, welchen die Teile
innerhalb des Ofengehäuses ausgesetzt sind. Die aus dem Rohr 43 durch die Auslaßschlitze
54 jeden Schaufelblattes austretende Luft wird gegen die einander gegenüberliegenden
Seiten jeden Schaufelblattes gelenkt und dient zur wirksamen Kühlung derselben.
Die von den Schaufelblättern aus zugeführte Sekundärluft dient außerdem zur Unterstützung
einer gründlichen Verbrennung der ko'hle'haltigen Überzüge und Fremdkörper auf den
Sandkörpern, welche im Ofen behandelt werden.
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Der Ofenherd ist mit zwei Brennkammern 64 ausgerüstet, welche am Ofengehäuse
gelagert und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und welche, wie
aus Fig. 5 ersichtlich, von einander entgegengesetzten Seiten des Rührmechanismus
her in entgegengesetzten Richtungen in den Ofen hineinragt. Diese Brennkammern stehen
in Verbindung mit dem Inneren der Ofenbehandlungskammer und sind mit einem Isolierfutter
65 ausgekleidet. Das innere Ende jeder der beiden Brennerkammern 66 ist gegen die
Ofenkammer hin offen, während im äußeren Ende jeder der beiden Brennerkammern eine
Büchse 67 eingesetzt ist, welche aus feuerfestem Material hergestellt und zur Aufnahme
einer Flammendüse 68 ausgebildet ist, welche einen Teil eines normalen Ölbrenners
69 bildet. Jeder der beiden Ölbrenner ist mit einer Ölzufuhrleitung 70 versehen,
welche an einen Olvorratsbehälter angeschlossen
ist, sowie mit
einer Leitung 71 zur Zufuhr von Primärluft für die Beimischung zum 01
zwecks
Zuführung des nötigen Brennstoffes, so daß Heizflammen durch jede Brennerkammer
hindurch in die Misch- und Verbrennungskammer des Ofens gerichtet werden können
zur Erzeugung der hohen Temperaturen, welche zum Abbrennen der öligen und anderen
kohlehaltigen Bindemittel und Fremdkörper von den Sandkörnern erforderlich sind,
wobei die Materialmasse gründlich umgerührt und durch die von den Schaufelvorrichtungen
abgegebene Sekundärluft belüftet wird.
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Dank der Anordnung der beiden Brenner und Kammern werden die Verbrennungsflammen
tangential aus entgegengesetzten Richtungen in das Innere des Ofens gerichtet, wodurch
eine wirbelnde Flammenwirkung entsteht, welche auf das Material während des Umrührens
und seiner Drehung einwirkt, so daß die Materialkörner durch die Rühr-und Oxydationsbehandlung
unter Zutritt der von den Schaufeln abgegebenen Sekundärluftströme gründlich gereinigt
werden. Da die Ölbrenner von normaler Konstruktion und Art sind, sei von einer Beschreibung
derselben abgesehen.
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Um die Mechanismen im Inneren des Ofenherdes überwachen und den Ofen
von Hand beschicken zu können, ist das Ofengehäuse auf einer Seite mit einer Schauöffnung
versehen, welche mittels einer um Scharniere verschwenkbaren Tür 72, die mittels
eines Handgriffes 73 bedient werden 'kann, verschlossen ist.
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Auf einer Seite des Ofengehäuses ist eine Entleerungsöffnung vorgesehen,
welche durch eine angelenkte Entleerungstür 74, die mit einem Handgriff 75 versehen
ist, verschlossen werden kann. Wenn die Tür 74 offen ist, wird das gereinigte trockene
Material aus der Ofenbehandlungskammer in einen Füllrumpf 76 entleert, von wo aus
das Material in den unteren Fülltrichter 77 entleert wird, der einen Teil des Kühl-
und Überführungsapparates F bildet.
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Der Kühl- und Überführungsapparat F hat ein Gehäuse 78, in dessen
unterem Teil, wie aus Fig. 3 ersichtlich, der Fülltrichter 77 angeordnet ist. Das
Gehäuse 78 enthält eine Becherkette 79, welche über im Gehäuse 78 gelagerte Kettenräder
läuft, und der Antrieb desselben erfolgt mittels eines Antriebsmotors 8o auf die
Welle, welche das untere Kettenrad der Becherkette trägt. Im Gehäuse 78 ist eine
geneigte Leitwand 81 eingesetzt, welche nach unten bis unter das Becherwerk reicht
und einen Trog zur Aufnahme des von der Rutsche 76 des Ofens herkommenden Materials
bildet, so daß bei in Betrieb befindlichem Becherwerk das Material durch die Becher
in kleinen Mengen nach oben geschöpft und allmählich im Gehäuse 78 aufwärts geführt
wird, so daß sich das Material teilweise abkühlen kann. Zur Unterstützung der Abkühlung
des Materials ist das Gehäuse außerdem mit einer oder mehreren, mit Öffnungen versehenen
Wasserstreuröhren 82 versehen, welche Wasser im Elevatorgehäuse 78 ausstreuen. Das
mit den heißen Teilen des geförderten Materials in Verbindung kommende Wasser wird
verdampft und bewirkt hierdurch einen Entzug an Wärme des Materials beim Absaugen
der Luft-und Dampfströme aus dem Gehäuse 78. Das Gehäuse 78 ist außerdem mit einer
abwärts geneigten, mit Öffnungen versehenen Leitplatte 83 versehen, welche sich
nach oben bis zu einem Punkt in der Nähe des oberen Endes der Becherkette erstreckt,
um die kleinen Materialmengen beim Entleeren der Becher am oberen Ende der ßecherkette
aufzunehmen. Das aus den Bechern entleerte Material fällt auf die mit Öffnungen
versehene Platte und breitet sich beim Herunterrutschen in einen Entladerumpf aus,
von welchem aus es dem letzten Behandlungsapparat G (Fig. 3) aufgegeben wird. Die
Luft- und Dampfströme, welche durch das Gehäuse 78 des Kühlapparates durchgesaugt
werden, werden durch die Öffnungen in der Leitwand 83 und durch das entleerte Material
hindurch abgesaugt, um dasselbe vor seinem Eintritt in den letzten Behandlungsapparat
G noch weiter abzukühlen.
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An einer oberen Ecke des Elevatorgehäuses 78 ist das eine Ende einer
Saugleitung 85 angeschlossen, deren anderes Ende an die Hauptsaugleitung 86 angeschlossen
ist, mit deren einem Zweig das Saugrohr 24 verbunden ist. Das Saugrohr 86 bildet
einen Teil des Sammelsystems, und ein Ende desselben ist an einen Staubsammler 87
angeschlossen, dessen oberes Ende durch ein Rohr 88 mit einem Ventilator 89 verbunden
ist, aus welchem ein Auslaßrohr 9o die Gase und die Luft entweichen läßt, während
der Staub, Fasern und andere Abfallmaterialien in den Staubsammler 87 fallen, an
dessen unterem Ende sie entleert werden können.
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Aus dem Entladerumpf 84, welcher einen Teil des Gehäuses 78 bildet,
kann das abgekühlte und gereinigte Material nach dem Durchlaufen des Kühlapparates
F oben in den Aufsatz 9i des letzten Behandlungsapparates G entleert werden.
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Der Aufsatz des Apparates G ist durch ein Saugrohr 92 mit einem Arm
der Hauptsaugleitung 86 verbunden. Der Aufsatz 9i ist auf ein Gehäuse 93 aufgesetzt,
welches mittels Tragdüsen 94 auf einem Sockel 95 ruht. Der letzte Behandlungsapparat
G enthält drehbare Abstreifer, Schaufeln und Schlagarme, ähnlich jenen im Gehäuse
i9 des Behandlungsapparates C.
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Der letzte Kühl- und Behandlungsapparat G empfängt das im wesentlichen
abgekühlte Material aus dem Apparat F, welches in das Gehäuse 93 fällt, in welchem
es einer Misch- und Schlagbehandlung zu je einer Belüftung unterworfen wird, um
das Material einem letzten Reinigungsvorgang zu unterziehen, durch welchen noch
im Material verbliebener Staub und Fasern durch das Rohr 92 abgesaugt werden, so
daß die Quarzsandkörner in einem vollständig gekühlten und gereinigten Rückgewinnungszustand
zurückbleiben und aus dem Gehäuse 93 in einen Karren 96 entleert werden können,
der auf Gleisen 97 läuft, uni das Material an einen Aufbewahrungsort zu bringen.
Gewünschtenfalls können diese hochgereinigtenQuarzsandkörner an einen Aufbereitungsort
gebracht werden, wo das gereinigte Material einem Aufbereitungsvorgang
unterzogen,
geglüht und wieder gebunden wird für die weitere Verwendung zur Herstellung von
Gießereiformen, Kernen u. dgl.
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Obwohl das vorliegende Verfahren in erster Linie für die Reinigung
und Rückgewinnung von gebrauchtem tongebundenem Gießereisand u. dgl. bestimmt ist,
wobei es erforderlich ist, das Material zuerst einer Naßaufbereitungsbehandlung
zu unterwerfen, bevor dasselbe dem Ofen für die Durchführung der Rühr-, Verbrennungs-
und Hilfsluftbehandlung aufgegeben wird, ist es klar, daß der Ofen auch für die
unmittelbare Rückgewinnung gebrauchter Materialien, wie z. B. ölgebundenen Sanden,
welche keine Naßaufbereitung erfordern, verwendet werden kann. Die zu behandelnden
ölgebundenen Materialien können von einem Rütteltisch aus dem Siebapparat A und
dann dem Eimerförderungsapparat B übergeben werden, von wo aus (las Material unmittelbar
oben in den Ofen E eingeführt werden kann. Gewünschtenfalls kann das gereinigte
Material während der letzten Reinigungsbehandlung im Apparat G innerhalb des Behandlungsbereiches
dieses Apparates mit Mitteln zur Wiederzubereitung und Wiederverbindung gemischt
werden, um das Material richtig zu konditionieren, so daß es nach der Entleerung
in den Transportkarren 96 direkt der Abteilung zur Herstellung von Formen oder Kernen
einer Gießerei zugeführt werden kann, um wiederum für Formen, Iterne u. dgl. verwendet
zu werden.
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Es ist klar, daß die beschriebene Einrichtung sowie das damit auszuführende
Verfahren zum Zweck der Rückgewinnung von gebrauchtem tongebundenem Gießereisand
sowohl als auch ölgebundenen Sanden verAndet werden kann. Die verschiedenen Phasen
bei der Rückgewinnung gebrauchter körniger Materialien mittels der beschriebenen
Einrichtung können getrennt und unabhängig voneinander durch eine Überwachungsperson
mittels Handbedienung der verschiedenen Steuerorgane der Apparate durchgeführt werden,
so daß eine behandelte Materialcharge aus einem der Apparate entleert werden kann,
bevor eine neue Charge aus einem anderen Apparat oder dem Chargenbeschickungsapparat
der Einrichtung übernommen wird.