Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stoffen unterschiedlicher Korngrösse aus Gemischen

Abstract

 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stoffen unterschiedlicher Korngröße aus Stoffgemischen, die auf ansteigenden Flächen in Schwingungen versetzt, zer-k kleinert, voneinander getrennt und zu einem Ausgangsbereich gefördert werden.
Das Stoffgemisch wird zunächst im Innenraum eines Behälters (2) zerkleinert sowie darin gesichtet und/oder grobgesiebt (3) das durchfallende Material wird feingesiebt (7) wobei das bei letzterem zurückgehaltene Stoffgemisch mit Überkorngröße auf den Eingang einer Wendelfläche (12) und von dort zur weiteren Zerkleinerung sowie erneuten Sichtung und/oder Grob- und Feinsiebung in den Eingangsbereich des Behälters zurückgeführt wird, wohingegen der bei der Feinsiebung durchfallende Stoff mit Feinkorngröße aus dem Kreislauf abgezogen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Stoffen, z. B. von Gießereiformsand, unterschiedlicher Korngröße aus Stoffgemischen, z. B. aus heißen, bereits einmal verwendeten, mit Kunstharz gebundenen und mit Metallteilen armierten Gießereiformstoffgemischen, die auf ansteigenden Flächen in Schwingungen versetzt, zerkleinert und entgegen ihrer Schwerkraft durch Förderung von einem tiefer gelegenen Eingangsbereich auf einen höher gelegenen Ausgangsbereich voneinander getrennt werden.

[0002] Bei einem bekannten Verfahren dieser Art nach der DE-OS 27 39 941 gelangt das Stoffgemisch nach einer Grobsiebung am Boden eines Behälters durch eine Durchlaßöffnung in einer Wand auf eine ansteigende Fläche, oberhalb derer in regelmäßigen Abständen zueinander sowie zur geneigten Fläche Prellstangen angeordnet sind. Der Behälter, die ansteigende Fläche und die Prellstangen werden gemeinsam von einem Schwingungserreger in Schwingungen versetzt. Dadurch klettert das Stoffgemisch die ansteigende Fläche hinauf, wobei es von den die Form eines Kammes aufweisenden Prellstangen zerkleinert, umgewälzt und schließlich in unkontrollierbarer Korngröße über den Ausgangsbereich am Ende der ansteigenden Fläche gedrückt wird und zur Weiterbehandlung einer daran angeschlossenen Vorrichtung zugeführt wird. Dieses Verfahren erfordert neben einem großen gerätetechnischen Aufwand auch einen erheblichen Raumbedarf, der sich vom Nullniveau in der Nähe des oberen Randes des Behälters auf eine Tiefe von 5m und auf eine Länge von 10 m und mehr belaufen kann. Zur Herstellung der Stoffe aus den Stoffgemischen sind ferner mehrere, unabhängig voneinander zu betreibende Antriebe mit entsprechend hohen Betriebskosten erforderlich.

[0003] Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die sich durch einen geringeren gerätetechnischen Aufwand und Raumbedarf auszeichnen und einen hohen Wirkungsgrad der Zerkleinerung und Trennung von Stoffgemischen in Fertigprodukte, Zwischenprodukte und Abfallprodukte gewährleistet.

[0004] Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stoffgemisch zunächst im Innenraum eines Behälters zerkleinert sowie darin gesichtet und/oder grobgesiebt und sodann das durchfallende Material kfeingesiebt wird, wobei das bei letzterem zurückgehaltene Stoffgemischnit Überkorngröße auf den Eingang einer Wendelfläche und von dort zur weiteren Zerkleinerung soewie erneuten Sichtung und/oder Grob- und Feinsiebung in den Eingangsbereich des Behälters zurückgeführt wird, wohingegen der bei der Feinsiebung durchfallende Stoff mit Feinkorngröße aus dem Kreislauf abgezogen wird. Auf diese Weise wird einerseits das Stoffgemisch mit Überkorngröße als Zwischenprodukt einem Rezirkulationsprozeß zur weiteren Zerkleinerung unterzogen und andererseits der bei der Feinsiebung durchfallende Stoff mit der gewünschten Feinkorngröße als Fertigprodukt aus dem Herstellungsprozeß entnommen. Damit beschreitet die Erfindung ein vom Stand der Technik gänzlich abweichendes Prinzip. Während nämlich beim Stand der Technik mehrere unterschiedlich ausgebildete Zerkleinerungsstrecken unterschiedlicher Rüttelvorrichtungen hintereinander geschaltet werden, zeichnet sich die Erfindung durch einen kompakten Rezirkulationsprozeß des Zwischenproduktes aus, so daß im Endergebnis nur ein Fertigprodukt mit der gewünschten Korngröße sowie Abfallprodukte übrigkbleiben. Dabei ist das der Feinsiebung vorgeschaltete Verfahren ein Mischprozeß zwischen Sichtung und Grobsiebung mit dem Ziel einer Verkleinerung des Stoffgemisches und sogleich einer Zurückhaltung von weit über der Überkorngröße befindlichen Stoffgemischen. Durch diesen Mischprozeß wiederum wird eine starke Umwälzung des Stoffgemisches und damit ein starker Abrieb und dadurch wiederum eine beträchtliche Zerkleinerung erzielt. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft das Stoffgemisch vor seiner Grobsiebung in dem mit einer großen Oberflächenrauhigkeit versehenen Behälter starken Reibungs- sowie Schlag- und Stoßkräften ausgesetzt.

[0005] Eine kompakte Verfahrensdurchführung bei geringem Investitionsaufwand wird dadurch erreicht, daß die Zerkleinerung, Sichtung, Grob-,und Feinsiebung sowie die Trennung und Förderung der einzelnen Stoffe des Stoffgemisches in Zwischen-, Fertig- und Abfallprodukte in und an ein und demselben Behälter mit nur einem Schwingungserreger durchgeführt wird. Dabei können die Zwischen- und Fertigprodukte während ihres Durchlaufes auf den ansteigenden Flächen mittels natürlicher oder erzwungener Konvektion gekühlt werden.

[0006] Aus der DE-OS 14 56 805 ist eine Vorrichtung mit einem rotationssymmetrisch, von oben mit Stoffgemischen zu beschickenden Behälter bekannt, der in seinem Innenraum ein über dessen Querschnittsfläche reichendes sowie von der Mitte zur Innenwandung hin geneigtes Grobsieb sowie eine vom Rand des Grobsiebes an der Innenwandung des Behälters ansteigende Innenwendelfläche aufweist, die bis an den oberen, den Ausgangsbereich des Behälters bildenden Rand führt. Diese bekannte Vorrichtung ist für die Aussortierung von mürben oder brüchigen Warenstücken, z. B. von Waffeln, Keksen oder Süßwarenstücken, geeignet, die mit einem leicht abbröckelnden Überzug versehen sind. Damit ist diese Vorrichtung nur geeignet zur Trennung von Fertigprodukten und Abfallprodukten sowie der Weiterförderung der Fertigprodukte aus dem Behälter heraus. Zur Durchführung eines Rezirkulationsprozesses ist diese Vorrichtung nicht geeignet und legt einen solchen auch nicht nahe, da ihr lediglich die Aufgabe einer lagerichtigen Zuführung von bereits eingefüllten Fertigprodukten zu einer in schraubenförmiger Windung ansteigenden Förderrampe zukommt, wobei lediglich die Fertigprodukte von Staub und Krümeln gesäubert werden sollen. Eine Verkleinerung von Stoffen ist mit deiser Vorrichtung gar unerwünscht und die Herstellung eines Zwischenproduktes aus einem Gemisch von Stoffen unterschiedlicher Korngröße nicht möglich.

[0007] Von einer derartigen Vorrichtung ausgehend wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem dadurch gelöst, daß unterhalb des Grobsiebes ein Feinsieb und oberhalb der Randlinie des Feinsiebes eine Durchgangsöffnung in der Behälterwandung angeordnet ist, an die sich eine an der Behälteraußenwandung angebrachte, ansteigende Außenwendelfläche anschließt, die mit ih¢rem Ende oberhalb des Grobsiebes durch eine zweite Durchgangsöffnung in den Innenraum des Behälters geführt ist. Dadurch wird eine Vorrichtung geschaffen, mit der oberhalb des Grobsiebes eine Sichtung und effektive Verkleinerung und zugleich für das oberhalb des Feinsiebes abgezogene Zwischenprodukt ein Rezirkulationsprozeß erzielt werden kann, der sich zwar durch eine kompakte Anordnung, gleichwohl jedoch durch einen relativ langen, wegen des Zerkleinerungseffektes erwünschten Weg auszeichnet.

[0008] Zwischen dem Grob- und dem Feinsieb ist ein konisch zur Mitte hin geneigter, mit einer zentralen öffnung versehener Trichter angeordnet, dem sowohl eine Schlag- als auch eine Leitfunktion des durchfallenden Gemisches zukommt. Denn das Feinsieb ist vorteilhaft an seiner Oberfläche mit einer Führungsspirale in Form einer logarithmischen Spirale versehen, deren Ursprung im Bereich unterhalb der zentralen öffnung des Trichters angeordnet und deren Ende etwa tangential in die Durchgangsöffnung zur Außenwendel geführt ist. Je nach Anzahl der Windungen dieser Führungsspirale kann das durch die zentrale öffnung des Trichters fallende, gesichtete und grobgesiebte Gut über eine erhebliche Strecke auf dem Feinsieb geführt werden, wodurch nicht nur ein Sieb-, sondern auch ein zerkleinernder Sichtprozeß erfolgt. Zugleich wird durch diese Anordnung in erwünschter Weise der Durchlaufweg des Rezirkulationsprozesses des Zwischenproduktes bei gleichwohl kompakter Anordnung erheblich vergrößert, bevor das Zwischenprodukt in die Durchgangsöffnung zur Außenwendel und von dort in den Beähälterraum oberhalb des Grobsiebes zurückgelangt.

[0009] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb des Feinsiebes im Behälter ein geschlossenes Bodenblech und an dessen Rand eine zweite Durchgangsöffnung in der Behälterwandung angeordnet, an die sich eine zweite, an der Behälterwandung angebrachte, ansteigende Außenwendelfläche anschließt, die bis zu einem Ausgangsbereich für das Fertigprodukt geführt ist. Dadurch wird der Transportweg des feingesiebten Fertigproduktes in geschickter Anordnung in die Vorrichtung integriert, ohne daß zur Aufwärtsförderung dieses Fertigproduktes, beispielsweise in einen Sichter mit anschließendem Förderer und Silo, ein zusätzliches Förderaggregat und damit ein zusätzlicher Antrieb mit den sich daraus ergebenden Betriebskosten erforderlich ist.

[0010] Vorteilhaft ist am geschlossenen Bodenblech lösbar eine verstellbare, das Feinsieb straffende Spannvorrichtung angebracht. Die Außenwendelflächen sind als an sich bekannte Rinnen ausgebildet, unter deren Bodenflächen Hohlräume für eine Wärmeübertragung angeordnet sind. Derartige für eine Wärmeübertragung, beispeilsweise für einen Abkühlungsprozeß, geeignete Rinnen sind sowohl in Nebeneinanderanordnung als auch in Übereinanderanordnung aus der DE-PS 1 080 927 bekannt.

[0011] Demgegenüber besteht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Innenwendelfläche aus einem Flachstahl, dessen Fläche zur Behälterinnenwandung hin, beispielsweise um ca. 5°, gereigt ist. Diese Innenwendelfläche ist fördertechnisch letztlich nur zum Aufwärtstransport von Abfallprodukten geeignet, die einer Zerkleinerung durch Sichtung und Grobsiebung unzugänglich sind. Derartige Abfallprodukte werden über die Innenwendelfläche zu einem Ausgangsbereich herausgefördert. Bezüglich der Trennung des Stoffgemisches kommt der Innenwendel darüber hinaus die Funktion eines Zerkleinerungs- bzw. Brechungselementes zu. Zu diesem Zweck nimmt die Breite der Innenwendelfläche in Richtung ihrer Steigung zu, und sie ist an ihrer freien Randkante mit rauhen Vorsprüngen, z. B. mit das Stoffgemisch zerreibenden Zacken, versehen. Dadurch wird in Verbindung mit dem Schwingprozeß des oberhalb des Grobsiebes befindlichen Stoffgemisches während des Umwälzprozesses eine starke Zerkleinerung und Brechung an den rauehen Vorsprüngen einerseits und den überragenden Kanten der breiterwerdenden Innenwendelfläche andererseits erzielt.

[0012] Um die den groben Abfallprodukten anhaftenden Feinkornbestandteile im Rezirkulationsprozeß zu belassen, werden die Abfallprodukte kurz vor Verlassen des Behälters dadurch gereinigt, daß die Innenwendelfläche in der Nähe ihres Ausgangsbereiches aus dem Behälter als Sieb ausgebildet und davor eine die Innenwendelfläche sperrende sowie von außen betätigbare Sperrklappe angeordnet ist.

[0013] Zur weiteren Erhöhung des Abrieb- und Zerkleinerungsprozesses oberhalb des Grobsiebes, ist letzteres als Abriebblech mit senkrecht zur Förderrichtung des Stoffgemisches verlaufenden Längsschlitzen und/oder scharfkantigen Erhöhungen, Noppen, halbmondförmigen, scharfkantigen Ausklinkungen oder dgl., ähnlich einer Reibe bzw. Raspekl ausgebildet.

[0014] Um auch das Stoffgemisch selbst ohne eine zusätzliche Förder- oder Ausschlageinrichtung in den Behälter fördern zu können, ist dieser vorteilhaft als Hohlzylinder ausgebildet und oberhalb des Ausgangsbereiches der Innen- und der Außenwendelfläche von einem mit ihm lösbar verbundenen Durchschlagrost abgedeckt.

[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einer neuen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt ist. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit daneben angeordnetem Sichter und Förderer,

Fig. 2 die Ansicht von Fig. 1 mit einer Schnittansicht durch den Behälter,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III/III von Fig. 2 auf das Feinsieb mit der darauf angeordneten Führungsspirale,

Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV von Fig. 2 auf den Behälter mit dem Grobsieb und der Innenwendelfläche und

Fig. 5 eine Schnittansicht in Richtung V/V von Fig. 2 auf das geschlossene Bodenblech mit der Durchgangsöffnung zur Außenwendelfläche für das Fertigprodukt.

[0016] Gemäß den Figuren 1 und 2 besteht die neue Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 2, in dem untereinander ein Grobsieb 3, ein Trichter 4 mit zentraler öffnung 5, eine Führungsspirale 6, ein Feinsieb 7 und ein abschließendes Bodenblech 8 angeordnet sind. Im Bodenblech 8 ist lösbar eine über die Muttern 9 verstellbare Spannvorrichtung 10 für das Feinsieb 7 angebracht. Außerdem befindet sich an der Innenwandung 2' des Behälters 2 eine Innenwendelfläche 11, die vom Rand 3' des von der Mitte zur Innenwandung 2' hin geneigten Grobsiebes 3 bis an den oberen, den Ausgangsbereich 2" des Behälters 2 bildenden Rand ansteigt.

[0017] An der Behälteraußenwandung 2"' ist eine erste Außenwendelfläche 12 zur Aufnahme des vom Feinsieb 7 zurückgehaltenen Stoffgemisches mit Überkorngröße and darunter eine zweite Außenwendelfläche 13 zur Aufnahme des vom Feinsieb 7 durchgelassenen Fertigproduktes mit Feinkorngröße angeordnet. Die erste Außenwendelfläche 12 fördert das vom Feinsieb 7 zurückgehaltene und von der Führungsspirale 6 zu der Austrittsöffnung 14 geleitete Stoffgemisch oberhalb des Grobsiebes 3 durch eine zweite Durchgangsöffnung 15 in den Innenraum des Behälters 2 zurück, Dadurch entsteht vom Innenraum des Behälters 2 über das Grobsieb 3, den Trichter 4 mit der zentralen öffnung 5 und von dort über das Feinsieb 7 und die Führungsspirale 6 und schließlich über die erste Außenwendelfäche 12 ein Rezirkulationskreislauf für das Stoffgemisch mit einer überkorngröße. Unter einer überkorngröße wird im vorliegenden Fall eine solche Korngröße verstanden, die größer ist als die Sieböffnungen 7' des Feinsiebes 7.

[0018] Oberhalb des Bodenbleches 8 ist an dessen Rand 8' eine dritte Durchgangsöffnung 16 in der Behälterwandung angeordnet. An diese dritte Durchgansöffnung 16 schließt sich die zweite, ansteigende Außenwendelfläche 13 für die Aufwärtsförderung des vom Feinsieb 7 durchgelassenen Fertigproduktes an. Diese zweite Außenwendelfläche 13 ist an ihrem Boden 13' mit einem Hohlraum 17 zur Durchströmung eines Wärme- übertragungsmediums versehen. Dadurch kann beispielsweise das von der zweiten Außenwendelfläche 13 aufgenommene Fertigprodukt auf dem Wege bis zum Ausgangsbereich 18 gekühlt, von dort in einen Sichter 19 und daraus schließlich über einen, z. B. pneumatischen, Förderer 20 in Richtung des Pfeiles 21 zu einem nichtdargestellten Silo gefördert werden.

[0019] Der Behälter 2 ist auf einem zentralen Sockel 22 angeordnet, an dem zwei mit ihren Längsachsen 23 um 90° räumlich zueinander versetzte Schwingungserreger 24 und mehrere zur Bodenfläche 25 hin elastische Abstützungen 26 aufweisende Füße 27 befestigt sind. Der Schwingunge;ierreger 24 kann sowohl elektromagnetisch, elektrodynamisch als auch als Resonanzschwinger ausgebildet werden.

[0020] Der Behälter 2 ist oberhalb der Innen- und der Außenwendelfächen 11, 12,13 von einem mit ihm lösbar verbundenen, strichpunktiert angedeuteten Durchschlagrost 28 abgedeckt.

[0021] Wie aus der Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 2 entnommen werden kann, ist der Ursprung 6', der aus einem Blechstreifen bestehenden Führungsspirale 6 unterhalb der zentralen öffnung 5 des Trichters 4 angeordnet, während das Ende 6" der Führungsspirale etwa tangential in der Durchgangsöffnung 14 im Behälter 2 endet,an die sich wiederum die erste Außenwendelfläche 12 anschließt.

[0022] Wie aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 2 entnehmbar ist, besteht die Innenwendelfläche 11 aus einem Flachstahl, dessen Fläche zur Behälterinnenwandung 2' um einen Winkel α von beispielsweise 5° geneigt ist. Die Breite B der Innenwendelfläche 11 nimmt in Richtung ihrer Steigung zu und ist an ihrer freien Randkatnte 11' mit rauhen Vorsprüngen 29, z. B. mit das Stoffgemisch zerreibenden Zacken, versehen. In der Nähe des Ausgangsbereiches 30 der Innenwendelfläche 11 aus dem Behälter 2 ist die Wendel als Sieb 31 ausgebildet und davor eine die Innenwendelfläche 11 sperrende sowie von außen betätigbare Sperrklappe 32 angeordnet. Zur raschen Auswechselbarkeit sind die Innenwendelfläche 11 und die Außenwendelflächen 12, 13 lösbar am Behälter 2 befestigt oder mit lösbaren, nichtdargestellten Schleißauflagen versehen.

[0023] Wie ferner aus Fig. 4 entnommen werden kann, ist das Grobsieb 3 als Abriebblech, ähnlich einer Reibe bzw. Raspel, ausgebildet. Dabei kann der Abriebeffekt zum einen durch senkrecht zur Förderrichtung in Richtung des Pfeiles 33 verlaufende Längsschlitze 34 und/oder mit scharfkantigen Erhöhungen bzw. Noppen 35 und/oder mit halbmondförmigen, scharfkantigen Ausklinkungen 36 erhöht werden. Grundsätzlich ist jede Ausbildung des Grobsiebes 3 geeignet, die den Abriebeffekt des permanent durch die Schwingungen umgewälzten Stoffgemisches erhöht. Insofern muß das Grobsieb 3 nicht nur als Sieb-, sondern auch als das Stoffgemisch zerkleinernde Sichtvorrichtung betrachtet werden.

[0024] Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf das BodenblechS entlang der Schnittlinie V/V von Fig. 2. Das auf ihm befindliche Fertigprodukt wird durch die Schwing-und Rüttelbewegungen der Vorrichtung 1 entlang einem Leitblech 37 zur dritten Durchgangsöffnung 16 in den Behälter 2 geleitet, von wo es auf die zweite Außenwendelfläche 13 ansteigend zu deren Ausgangsbereich 18 und von dort in den Sichter 19 gefördert wird.

[0025] Das neue Verfahren zur Herstellung von Stoffen unterschiedlicher Korngröße aus Stoffgemischen arbeitet folgendermaßen:

[0026] Über den Durchschlagrost 28 gelangt das Gemisch in den Innenraum des Behälters 2. Da der Behälter 2 über die Schwingungserreger 24 in Schwing- und Rüttelbewegungen versetzt wird, beginnt die Zerkleinerung des Stoffgemisches bereits am Durchschlagrost 28, ohne daß für das Einbringen des Stoffgemisches eine zusätzliche Fördereinrichtung erforderlich ist. Im Innenraum des Behälters 2 wird das Gemisch oberhalb des Grobsiebes 3 durch ständige Kreis- und Schubbewegungen umgewälzt und an den zackenartigen Vorsprüngen 29 der Innenwendelfläche sowie an der Unterseite 11" der sich in Richtung auf den Ausgangsbereich 30 verbreiternden Wendel 11 gebrochen. Für einen zusätzlichen Abrieb sorgt das Grobsieb 3 mit seinen zu Fig. 4 beschriebenen Längsschlitzen 34, scharfkantigen Erhöhungen 35 und scharfkantigen Ausklinkungen 36, ähnlich einer Reibe bzw. einer Raspel. Das durch das Grobsieb 3 fallende Stoffgemisch fällt auf den Tri%chter 4, von wo es durch die zentrale Öffnung 5 auf das Feinsieb 7 gelangt. Das durch das Feinieb 7 fallende Fertigprodukt gelangt über das Bodenblech 8 auf die zweite Außenwendel 13, auf der es durch die von den Schwingungserregern 24 herrührenden Schwingungen aufwärts in Richtung des Ausgangsbereiches 18 und von dort in den Sichter 19 gefördert wird. Auf dem Wege von der dritten Durchgangsöffnung 16 bis zum Ausgangsbereich 18 der zweiten Außenwendelfläche 13 kann das Fertigprodukt durch ein durch den Hohlraum 17 am Boden 13' strömendes Wärmeübertragungsmedium gekühlt werden. Letzteres gilt beispielsweise für Gießereiformsand aus einem Gießereiformstoffgemisch. Das mit Überkorngröße auf dem Feinsieb 7 verbleibende Stoffgemisch wird entlang der zu Fig. 3 beschriebenen Führungsspirale 6 auf möglichst langem Weg zur ersten Durchgangsöffnung 14 befördert. Der durch die Spirale 6 bewirkte Führungsweg ist bewußt deshalb so lang gestaltet, um das auf dem Feinsieb 7 befindliche Stoffgemisch mit Überkorngröße einem Reibungseffekt an diesem Feinsieb 7 zu unterziehen. Dadurch wird somit nicht nur ein reiner Sieb-, sondern ein zusätzlicher Reib- und damit Sichtungsprozeß erzwungen. Von der ersten Außenwendelfläche 12 gelangt das Stoffgemisch mit der Überkorngröße zu der zweiten Durchtrittsöffnung 15, von wo es in den Innenraum des Behälters 2 zurückgelangt. Auf diese Weise entsteht für das Stoffgemisch mit Überkorngröße ein Rezirkulationskreislauf. Zur Nachspannung des Feinsiebes 7 dient die Spannvorrichtung 9, 10.

[0027] Das nicht durch das Grobsieb fallende Abfallprodukt wandert auf der vom Rand 3' des Grobsiebes 3 ansteigenden Innenwendelfläche 11 aufwärts in Richtung des Ausgangsbereiches 30. Bei einem Gießereiformstoffgemisch würden auf der Innenwendelfläche 11 beispielsweise die zur Armierung dienenden Metallteile hinaufbefördert. Da diese Metallteile jedoch zumindest zum Teil wiederverwendbar sind, ist der Ausdruck "Abfallprodukt" nicht wörtlich, sondern dahingehend zu verstehen, daß darunter solche Stoffe fallen, deren Korngröße größer als die größte Sieböffnung des Grobsiebes 3 ist.

[0028] Während der Dauer des Zerkleinerungsprozesses im Innenraum des Behälters 2 nimmt die aus Fig. 4 ersichtliche Sperrklappe 32 die darin eingezeichnete Sperrstellung ein. Dadurch ist der Ausgangsbereich 30 der Innenwendelfläche 11 gesperrt. Sobald die nicht durch das Grobsieb 3 fallenden groben Bestandteile, kurz Abfallprodukte genannt, aus dem Behälter 2 herausbefördert werden sollen, wird die Sperrklappe 32 in Richtung des Pfeiles 38 gemäß Fig. 4 verschwenkt und damit der Weg von der Innenwendelfläche 11 zu ihrem Ausgangsbereich 30 freigegeben. Bevor jedoch das auf der Innenwendelfläche 11 hinaufbeförderte Abfallprodukt den Ausgangsbereich 30 erreicht, wird es gezwungen, die Siebfläche 31 zu durchlaufen, auf der es von anhaftenden Feinbestandteilen gesäubert wird. Vom Ausgangsbereich 30 fällt das Abfallprodukt auf die in den Fig. 1 und 2 angedeutete Rutsche 39 und von dort in Richtung des Pfeiles 40 zu einem vorgesehenen Depot. Zur Unterstützung der Förderwirkung des Abfallproduktes auf der Innenwendelfläche 11 ist es von Vorteil, wenn diese unter einem Winkele zur Behälterinnenwandung 2' hin geneigt ist, so daß sie mit letzterer trotz ihrer flachen Ausbildung eine Rinne bildet. Dabei ist ein Winkel, von ca. 5° bis 10° besonders vorteilhaft.

[0029] Das neue Verfahren sowie die neue Vorrichtung zeichnen sich durch eine besondere Kompaktheit, einen geringen Raumbedarf und durch einen hohen Wirkungsgrad im Hinblick auf die Zerkleinerung von Stoffgemischen aus. Da zudem das gesamte Verfahren und die gesamte Vorrichtung von nur einer einzigen Schwingungsquelle, nämlich den Schwingungserregern 24, betrieben werden, können erhebliche Ersparnisse der Betriebskosten erzielt werden, die bei vergleichbaren bekannten Verfahren für zusätzliche Fördereinrichtungen auch zusätzlich erbracht werden müssen.

[0030] Es versteht sich, daß die vorstehende Vorrichtung je nach der Art des darin zu behandelnden Stoffgemisches auch verschiedene Abwandlungen zuläßt. So kann beispielsweise bei einem aus nur zwei Komponenten bestehenden Stoffgemisch das Feinsieb 7 durch das Bodenblech 8 ersetzt werden und die zweite Außenwendelfläche 13 in Fortfall geraten. Bei mehr als drei Stoffkomponenten läßt die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch auch noch die Anordnung mehrerer Siebe 7, die unter Umständen wie das Grobsieb 3 ausgebildet sein können sowie untereinander als auch nebeneinander angeordnete, zusätzliche Außenwendelflächen zu. Der Steigungswinkel, der in der Regel gleichlaufend ansteigenden Außenwendelflächen 12, 13 kann gleichfalls den Korngrößen der einzelnen Stoffkomponenten der Zwischen- und Fertigprodukte angepaßt werden.

[0031] "Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stoffen unterschiedlicher Korngröße aus Gemischen"

Stückliste :

[0032] 

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Stoffen, z. B. von Gießereiformsand, unterschiedlicher Korngröße aus Stoffgemischen, z. B. aus heißen, bereits einmal verwendeten, mit Kunstharz gebundenen und mit Metallteilen armierten Gießereiformstoffgemischen, die auf ansteigenden Flächen in Schwingungen versetzt, zerkleinert und ent_- gegen ihrer Schwerkraft durch Förderung von einem tiefer gelgenen Eingangsbereich auf einen höher gelegenen Ausgangsbereich voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet , daß das Stoffgemisch zunächst im Innenraum eines Behälters zerkleinert sowie darin gesichtet und/oder grobgesiebt und sodann das durchfallende Material feingesiebt wird, wobei das bei letzterem zurückgehaltene Stoffgemisch mit Überkorngröße auf den Eingang einer Wendelfläche und von dort zur weiteren Zerkleinerung sowie erneuten Sichtung und/oder Grob- und Feinsiebung in den Eingangsbereich des Behälters zurückgeführt wird, wohingegen der bei der Feinsiebung durchfallende Stoff mit Feinkorngröße aus dem Kreislauf abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch , daß das Stoffgemisch vor seiner Grobsiebung in dem mit einer großen Oberflächenrauhigkeit versehenen Behälter starken Reibungs- sowie Schlag- und Stoßkräften ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zerkleinerung, Sichtung, Grob- und Feinsiebung sowie die Trennung und Förderung der einzelnen Stoffe des Stoffgemisches in Zwischen-, Fertig und Abfallprodukte in und an ein und demselben Behälter mit nur einem Schwingungserreger durchgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischen- und Fertigprodukte während ihres Durchlaufes auf den ansteigenden Flächen mittels natürlicher oder erzwungener Konvektion gekühlt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem rotationssymmetrisch, von oben mit Stoffgemischen zu beschickenden Behälter, der in seinem Innenraum eine über dessen Querschnittsfläche reichendes sowie von der Mitte zur Innenwandung hin geneigtes Grobsieb sowie eine vom Rand des Grobsiebes an der Innenwandung des Behälters ansteigende Innenwendelfläche aufweist, die bis an den oberen, den Ausgangsbereich des Behälters bildenden Rand führt, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Grobsiebes (3) ein Feinsieb (7) und oberhalb der Randlinie des Feinsiebes (7) eine Durchgangsöffnung (14) in der Behälterwandung angeordnet ist, an die sich eine an der Behälteraußenwandung (2"') angebrachte, ansteigende Außenwendelfläche (12) anschließt, die mit ihrem Ende oberhalb des Grobsiebes (3) durch eine zweite Durchgangsöffnung (15) in den Innenraum des Behälters (2) geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Grob- (3) und dem Feinsieb (7) ein konisch zur Mitte hin geneigter, mit einer zentralen öffnung (5) versehener Trichter (4) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Feinsieb (7) an seiner Oberfläche mit einer Führungsspirale (6) in Form einer logarithmischen Spirale versehen ist, deren Ursprung (6') im Bereich unterhalb der zentralen öffnung (5) des Trichters (4) angeordnet und deren Ende (6") etwa tangential in die Durchgangsöffnung (14) zur Außenwendelfläche (12) geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsspirale (6) aus einem hochkant auf dem Feinsieb (7) angeordneten Blechstreifen besteht.

9. Vorrichtung nach den Ansrüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Feinsiebes (7) im Behälter (2) ein geschlossenes Bodenblech (8) und an dessen Rand (8') eine dritte Durchgangsöffnung (16) in der Behälterwandung angeordnet ist, an die sich eine zweite, an der Behälteraußenwandung (2'") angebrachte, ansteigende Außenwendelfläche (13) anschließt, die bis zu einem Ausgangsbereich (18) für das Fertigprodukt geführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß unterhalb des Ausgangsbereiches (18) der zweiten Außenwendelfläche (13) ein Sichter (19) mit anschließendem Förderer ( 20) und Silo angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß am geschlossenen Bodenblech (8) lösbar eine verstellbare, das Feinsieb (7) straffende Spannvorrichtung (9, 10) angebracht ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenwendelflächen (12, 13), als an sich bekannte Rinnen ausgebildet sind, unter deren Bodenflächen Hohlräume (17) für ein Wärmeübertragungsmedium angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenwendelfläche (11) aus einem Flachstahl besteht, dessen Fläche zur Behälterinnenwandung hin um einen Winkel (α), beispielsweise um ca. 5°, geneigt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Innenwendelfläche (11) in Richtung ihrer Steigung zunimmt und an ihrer freien Randkante mit rauehen Vorsprüngen (29), z. B. mit das Stoffgemisch zerreibenden Zacken, versehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch , daß die Innenwendelfläche (11) in der Nähe ihres Ausgangsbereiches (30) aus dem Behälter (2) als Sieb (31) ausgebildet und davor eine die Innenwendelfläche (11) sperrende sowie von außen betätigbare Sperrklappe (32) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenwendelfläche (11) und die Außenwendelflächen (12, 13) lösbar am Behälter (2) befestigt oder mit lösbaren Schleißauflagen versehen sind.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Grobsieb (3) als Abriebblech mit senkrecht zur Förderrichtung (33) des Stoffgemisches verlaufenden Längsschlitzen (34) und/oder scharfkantigen Erhöhungen, Noppen (35), halbmondförmigen, scharfkantigen Ausklinkungen (36) oder dd., ähnlich einer Reibe bzw. Raspel, ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter oberhalb des Ausgangsbereiches (30, 18) der Innen- (11) und der Außenwendelflächen (12, 13) von einem mit ihm lösbar verbundenen Durchschlagrost (29) abgedeckt ist.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (2) auf einem zentralen Sockel (22) angeordnet ist, an dem zwei mit ihren Längsachsen (23) um 90° räumlich zueinander versetzte Schwingungserreger (24) und mehrere, zur Bodenfläche (25) hin elastische Abstützungen (26) aufweisende Füße (27) befestigt sind.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) als Hohlzylinder ausgebildet ist.

Zeichnung