Verfahren zur Regenerierung von Giessereialtsand und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von Gießereialtsand durch thermische und mechanische Aufbereitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

[0002] In der Gießerei gibt es verschiedene Formsandsysteme, nämlich die, bei welchen anorganische Binder, z. B. Ton, die anderen, bei welchen organische Binder, z. B. Kunstharz, und darunter solche, bei welchen ein flüchtiges Lösungsmittel enthaltende Bindemittel verwendet werden. Das letztgenannte Sandsystem dient hauptsächlich dem Maskenformverfahren ; das mit Kunstharz als Binder dient vorwiegend dem Kernformen ; und für die Bereiche außerhalb des Kernes verwendet man vorwiegend Fertigsand mit Ton als Bindemittel.

[0003] Als Formsandsystem mit Ton bezeichnet man den Kreislauf, bei welchem der Fertigsand in die Form gegeben wird, beim Gießen seine eigentliche Formarbeit leistet, nach dem Ausleeren als Altsand abgegeben und wenigstens teilweise wieder mit Neusand, Bentonit, Wasser und Kohlenstaub versetzt wird, so daß bei richtiger Dosierung und Mischen wieder der ausgangsseitige Fertigsand erstellt wird.

[0004] Bei einem solchen Formsandsystem mit Ton, das in der heutigen Technik vielerorts verwendet wird, besteht ein laufender Bedarf an Neusand. U. a. soll dieser Verluste ausgleichen, zerstörten Sand ersetzen und dient auch der Herstellung von Kernen, die Kunstharz als Binder enthalten. Die Verluste entstehen beim Ausleeren der Formen nach dem Gießen, z. B. beim Putzen, Ausschlagen usw. Die Sandqualität für die Erstellung der Kerne ist in der Regel höher als die für die Erstellung des anderen Fertigsandes in den äußeren Formteilen, so daß häufig nach dem Gießen durch den Zerfall der eingelegten Kerne bereits ein guter Ausgleich für die Verlustmenge an Sand im Formsandsystem mit Ton gewährleistet ist.

[0005] Bei den bekannten Formsandsystemen mit Ton konzentriert sich daher der Bedarf an Neusand immer mehr auf den Sand für die Kerne, d. h. Neusand mit hoher Qualität.

[0006] Bei den Gießereien werden erfahrungsgemäß heutzutage große Mengen Altsand als Abfall nach dem Ausleeren der Formen auf Halde genommen, um einerseits den Überschuß durch die Kernzufuhr auszugleichen und andererseits die Durchschnittsqualität des umlaufenden Altsandes auf einem konstanten Wert zu halten.

[0007] Ziel der Fachleute und auch der vorliegenden Erfindung ist eine möglichst gute Aufbereitung des Abfallsandes, um einen Neusand mit derart guter Qualität zu erhalten, daß damit auch der Kern geformt werden kann, und es besteht ersichtlich ein großes wirtschaftliches Interesse zur Aufbereitung des Abfallsandes, weil dessen Transport und Lagerung zusätzliche Kosten erbringen.

[0008] Infolge der bekannten Wiederaufbereitungsanlage für Altsand und insbesondere der laufenden Kernzufuhr im Formsandsystem wird die hierfür erforderliche Sandqualität laufend ausreichend erreicht, so daß etwa eine Verbesserung oder Vergrößerung von Wiederaufbereitungsanlagen für Sand mit der geringeren Qualität nicht mehr benötigt werden. Wohl aber besteht Bedarf nach Neusand oder aufbereitetem Altsand mit der höheren Qualität zur Erstellung der Kerne. Um diesen Sand mit der höheren Qualität zu erreichen, genügt weder die mechanische noch die thermische Regenerierung von Altsand für sich, sondern es wird eine Kombination von thermischer und mechanischer Aufbereitung von Altsand erforderlich.

[0009] Solche Verfahren zur Regenerierung von Altsand durch thermische und mechanische Aufbereitung sind an sich schon bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE-OS-31 03 030 ein solches Verfahren, bei welchem Altsand dosiert in einen Wirbelschichtofen gegeben und durch Heißgase thermisch derart behandelt und erwärmt wird, daß das Feinkorn bereits abgetrennt werden kann. In diesem Wirbelschichtofen wird der gesamte Altsand getrocknet, und dem Ton bzw. Bentonit werden die Bindefähigkeit und Plastizität genommen. Die versprödeten, um die Quarzkörner herumliegenden Bentonitkrusten werden nach Kühlung des thermisch behandelten Sandgemisches gemäß dem bekannten Verfahren einer Prallmühle mit nachgeschaltetem Sichter zugeführt. In dieser Prallmühle werden die festen Bindemittelreste oder Krusten abgelöst und die Quarzkörner sozusagen blankgerieben, wobei im Sichter der abgeriebene Feinstoff von den schwereren Quarzkörnern getrennt wird.

[0010] Bei hinreichend intensiver thermischer und nachgeschalteter mechanischer Behandlung des Altsandes kann man mit diesem bekannten Verfahren tatsächlich eine dem Neusand ähnliche höhere Qualität erhalten.

[0011] Nachteilig ist aber der hohe Energieaufwand der bekannten Anlage, der sich bei Untersuchungen dadurch im wesentlichen ergibt, daß die gesamte Sandmenge im Wirbelschichtofen auf bis etwa 870 °C erwärmt werden muß. Mit anderen Worten wird jedes Quarzkorn bis zum Kern hin erwärmt. Dies ist auch schon deshalb verständlich, weil die Wärmeleitfähigkeit des Quarzes höher als die der Bentonithülle ist. Um sicherzustellen, daß alle Binderbestandteile bzw. Bentonithüllen um die Quarzkörner herum auch noch während der mechanischen Bearbeitung die erforderliche Temperatur aufweisen, ist es notwendig, die Sandkörner in der getrennten, vorherigen Aufheizstufe mit ihrer gesamten Masse (durch und durch) auf die erforderliche Endtemperatur zu bringen. Dies aber bedeutet die Zufuhr einer nachteilig großen Wärmemenge.

[0012] Aus der, den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 bildenden DE-A-23 07 773 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei welchen Gußstücke und Formsand gemeinsam in eine rotierende Trommel gegeben werden. Die auf den Sand einwirkende mechanische Energie, die das Abreiben der Binderschichten am Sandkorn bewirken soll, rührt dabei ausschließlich von den Rollbewegungen der Gußstücke her. Es gibt beispielsweise eine Reihe von Gießereisandbindern, z. B. Kunstharze für das Maskenformverfahren, die eine Entzündungstemperatur von 800 °C aufweisen. Zum Entfernen der Binderschicht ist es erforderlich, den Sand auf diese Temperatur aufzuheizen. Umabhängig davon, ob diese Temperatur durch die heißen Gußstücke selbst erzeugt wird, oder ob diese Temperatur durch einen Brenner erzeugt wird, führt dies automatisch dazu, daß auch die Gußstücke eine entsprechend hohe Temperatur annehmen bzw. nicht unterschreiten. Die Festigkeit der Gußstücke ist in diesem Zustand außerordentlich gering.

[0013] Häufig bestehen die Formen aus einer Kombination von Formmasken mit Kunstharzbindung und Füllmaterial mit Tonbindung. Der in dem Sand enthaltene Ton brennt bzw. schamottiert bei Temperaturen über 600 °C. Um diesen schamottierten Ton von der Körnung der Sandoberfläche abzureiben, sind außerordentlich hohe Prall-und Reibeffekte notwendig. Dazu muß der Sand mit schnellaufenden Werkzeugen bearbeitet werden.

[0014] Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Generierung von Gießereialtsand zu schaffen, bei welchem nicht nur ein Sand mit sehr guter Qualität erhalten wird, sondern darüberhinaus auch noch weniger Energie verbraucht wird als bei bekannten Verfahren. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im wesentlichen nur die Binderhüllen erhitzt werden und während dieser Erhitzung das Behandlungsgut unter Abrieb der Binderhüllen durch ein schnellaufendes Zerkleinerungswerkzeug zerkleinert wird, wobei der Feinstanteil während dieser Aufbereitung abgetrennt wird.

[0015] Im Gegensatz zu einigen bekannten Verfahren wird nicht getrennt eine thermische und separat davon eine mechanische Behandlung vorgenommen, die man bis dahin in den meisten Fällen für unabdingbar hielt, sondern während des Erhitzens des Behandlungsgutes wird dieses zugleich verteilt und abgerieben. In anderer Betrachtungsweise erfolgt die Zerkleinerung während der Erhitzung, so daß die Erhitzung einer stark bewegten Masse durchgeführt wird, mit allen sich hieraus ergebenden Vorteilen.

[0016] Mikroskopisch betrachtet erklärt sich die Energieeinsparung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß nicht das gesamte Sandkorn einschließlich Binderhülle sondern nur die Hülle erhitzt wird, so daß ersichtlich eine geringere Wärmemenge für die erforderliche Mindestbehandlung des Altsandes ausreicht.

[0017] Vorzugsweise erfolgt die mechanische Aufbereitung bzw. Wiederaufbereitung des Altsandes bei stürmischer Bewegung unter Erreichen von Reib- und Pralleffekten. In jedem Fall der mechanischen Behandlung werden durch die Erwärmung frisch versprödete Hüllenteile oder Binderanteile abgeschlagen und sind zum Entfernen bereit. Noch bevor die Wärme in das Sandkorn eindringen kann, sozusagen schon während der Wärmezufuhr, erfolgt der Abriebeffekt durch die gleichzeitige Zerkleinerung.

[0018] Geht man nach der Lehre der Erfindung gemäß der vorstehenden Merkmale vor, so hat das Sandendprodukt erfahrungsgemäß nur eine Temperatur von 100° bis 400 °C, vorzugsweise 250° bis 300 °C. Ersichtlich handelt es sich im Mittel um eine wesentlich geringere Wärmemenge, die zur thermischen Behandlung im Sinne der Erfindung zugeführt werden muß im Vergleich zu der des bekannten Verfahrens.

[0019] Um den Wirkungsgrad des erfinderischen Verfahrens weiter zu steigern, werden während der thermischen und mechanischen Aufbereitung die Feinstanteile abgetrennt. Da bei diesem gleichzeitigen Abtrennen, z. B. durch Absaugen, der Feinststoffe laufend nur noch die verbleibenden Teile aufzubereiten und thermisch zu behandeln sind, wird die zu erwärmende Masse ersichtlich immer geringer unter Erhöhung des Wirkungsgrades. Als Feinstanteil betrachtet man die Schlämmstoffe, deren Korndurchmesser in der Regel geringer als 20 j.1.m ist.

[0020] Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bzw. werden während der thermischen und mechanischen Aufbereitung die Temperatur und/oder der Reinheitsgrad des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches gemessen, und das Meßergebnis wird als Steuersignal zur Einstellung der Intensität des thermischen und/ oder mechanischen Einwirkens auf das Sandgemisch verwendet. Die Feuchtigkeits- und Temperaturmessung kann man berührungslos oder durch Fühler vornehmen und aus dem Meßsignal Schlüsse für die Erstellung von Steuersignalen ziehen, die beispielsweise zur Leistungssteigerung des Brenners oder Erhöhung der Drehzahl des Zerkleinerungswerkzeuges verwendet werden, wobei andererseits aber auch eine Veränderung der Verweilzeit zweckmäßig sein kann.

[0021] Vorteilhaft ist es auch, wenn der Reinheitsgrad des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches dadurch gemessen wird, daß eine Teilmenge des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches entnommen und während des Aufbereitungsvorganges getrennt geprüft wird. Bei der Probeentnahme kann man beispielsweise den Tongehalt in sehr kurzer Zeit mit großer Genauigkeit feststellen. Wenn man diese Meß- bzw. Prüfergebnisse in Steuersignale unwandelt, kann man die Leistung der Wärmezuführeinrichtungen oder der mechanischen Aufbereitungswerkzeuge ebenso verändern wie die Verweilzeit bzw. Bearbeitungsdauer des Behandlungsgutes. Solche Probenahmen können in kurzen Intervallen durchgeführt werden, so daß man eine optimale Aufbereitung erreicht.

[0022] Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Regenerierverfahrens kann bei der Bearbeitung von Klumpen enthaltendem Altsand noch weiter dadurch verbessert werden, daß vor dem thermischen und mechanischen Aufbereiten zum Zerkleinern großer Klumpen im Sandgemisch bei geringerer als bei der bei der thermischen Aufbereitung erreichten Temperatur eine Vorzerkleinerung erfolgt. Dann erhält man einen besseren Zugang der Wärmezufuhr zu den einzelnen Bentonithüllen der Sandkörner, denen durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Thermoschock zugeführt wird, so daß die Hülle abspringt und als Feinanteil vorzugsweise während der Aufbereitung sogleich abgesaugt wird.

[0023] Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung auch, wenn das Sandgemisch im Endstadium der thermischen Aufbereitung mit einem ein flüchtiges Lösungsmittel enthaltenden oder einem niedrig schmelzenden Bindemittel versetzt wird. Zwar ist diese Art der Umhüllung der Sandkörner bereits bekannt, beispielsweise für das Maskenformverfahren. Bei den bekannten Verfahren muß aber nach dem Aufbringen der das flüchtige Lösungsmittel enthaltenden Bindemittel das Lösungsmittel durch nachträglich eingeführte Heißluft oder durch heiße Gase erwärmt und zum Verdampfen gebracht werden. Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung kann die von der Regenerierung noch vorhandene Wärme gleich dazu ausgenutzt werden, um das Lösungsmittel beschleunigt zu verdampfen. Neben Binder mit Lösungsmittel werden auch Binder in Pulverform mit niedrigem Schmelzpunkt, vorzugsweise unter 400 °C, eingesetzt. Bei diesen Bindern wird bei herkömmlichen Verfahren ebenfalls Wärme zum Schmelzen z. B. in Form von Heißluft zugeführt, während erfindungsgemäß die zum Schmelzen erforderliche Wärme bereits in dem zu umhüllenden Sand enthalten ist. Beide Verfahren stellen eine besonders gute Ausnutzung der vorhandenen Energie sicher. Im Gegensatz zu konventionellen Anlagen, wo Erhitzen, Abreiben und Umhüllen in getrennten Maschinen erfolgt, kann man erfindungsgemäß diese Bearbeitungen in ein und derselben Maschine durchführen, wodurch Temperatur-und Zeitverluste, z. B. durch Transportwege, vermieden werden. Der wärmetechnische Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens wird unter diesen Bedingungen zusätzlich noch dadurch verbessert, daß die Wärme nicht erst von außen mit den bekannten Verlusten einer Wärmeübertragung in das Sandkorn eingeleitet werden muß, sondern bereits in diesem enthalten ist.

[0024] Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung weist ein in einem Behälter mit hoher Drehzahl umlaufendes Zerkleinerungswerkzeug und Einrichtungen für die Wärmezufuhr, vorzugsweise Brenner oder eine Gasleitung, und für das Abtrennen der Feinstanteile, vorzugsweise Gebläse, auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Brenner oder eine Gasleitung an dem gleichen Behälter vorgesehen ist, in welchem auch das Zerkleinerungswerkzeug angeordnet ist. Das vorstehend beschriebene, sparsame Regenerierverfahren gemäß der Erfindung läßt sich auf diese Weise mit einer sehr einfachen Vorrichtung durchführen. Dadurch sind mit Vorteil Investitionsaufwand und Wartung auch bei mit hohem Wirkungsgrad leistungsstark durchgeführtem Verfahren sichergestellt. Der Einsatz des schnellaufenden bzw. mit hoher Drehzahl umlaufenden Zerkleinerungswerkzeuges erlaubt die Schaffung einer großen Turbulenz im Behandlungsgut, die nicht nur für die Absaugung nach dem Abschlagen der versprödeten Binderhüllen vorteilhaft ist. Die Brennergasflamme oder die durch einen Ölbrenner erzeugten Heißgase können ein turbulent bewegtes Aufbereitungsgut beaufschlagen, so daß mit großer Sicherheit gewährleistet ist, daß die eingesetzte Wärme vornehmlich die Binderhülle beaufschlagt und für die Versprödung sorgt, so daß der kurz danach folgende Aufschlag des thermisch vorbereiteten Sandkornes auf das Zerkleinerungswerkzeug die gewünschte mechanische Bearbeitung erlaubt, wonach der Feinstanteil abgetrennt ist und in zweckmäßiger Weise sogleich entfernt wird.

[0025] Der oben erwähnte Thermoschock erfolgt dort, wo der Sand an der Brennerflamme bzw. den heißen Gasen vorbeiläuft, und die versprödete Tonhülle kann kurzzeitig danach in gewünschter Weise abgeschlagen werden.

[0026] Bei Verwendung eines allseitig mehr oder weniger dicht verschließbaren Behälters, in welchem das Einwirken auf den Altsand eine gewisse Zeit lang erfolgt, kann das Regenerierverfahren kontinuierlich oder chargenweise erfolgen. Bei Einsatz der bekannten Prallmühlen ist die Bearbeitungs-oder Verweilzeit nur sehr kurz und beträgt in der Regel nur wenige Sekunden. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verweilzeit weit höher einstellbar, sie beträgt auch bei kontinuierlichem Betrieb einige Minuten, wenn dies erwünscht ist. Der Chargenbetrieb kann besonders günstig sein, weil dann Maschinen mit hoher Turbulenzerzeugung einsetzbar sind, eine hohe mechanische Energie mit Intensität eingeleitet werden kann und dennoch die Verweilzeit genauer einstellbar ist. Beispielsweise erlaubt die Qualität (der Reinheitsgrad) des Endproduktes in der oben beschriebenen Weise die Steuermöglichkeit und genaue Einstellbarkeit der Verweilzeit.

[0027] Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn der Brenner und/oder das Zerkleinerungswerkzeug aus dem Behälter herausklappbar angebracht sind. Trotz der gleichzeitigen thermischen und mechanischen Aufbereitung in ein und demselben Behälter können damit einfache, gut zu handhabende und zu wartende Maschinen verwendet werden.

[0028] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß die Achse des das Brenn- bzw. Heißgas in den Behälter einführenden Rohres parallel zur Drehachse des Zerkleinerungswerkzeuges liegt und das Gaseinführrohr im Abstand vom Zerkleinerungswerkzeug am Verschlußdeckel des Behälters befestigt ist. Bei Verwendung eines Brenners ist es zweckmäßig, wenn die Achsrichtung der Brennerflamme parallel zur Drehachse des Zerkleinerungswerkzeuges liegt. Günstig ist die Verwendung von zylinderförmigen Behältern, in welchen die Aufbereitung erfolgt, wobei die Behälterachse dann ebenfalls parallel zur Drehachse des Zerkleinerungswerkzeuges und zur Brennerflamme liegt. An Stelle der Achsrichtung der Brennerflamme kann man auch die Achsrichtung der strömenden Heißgase betrachten, weil es zweckmäßig ist, die thermische Behandlung des Altsandes an einer Stelle im Behälter und die mechanische Behandlung in gewissem Abstand davon an der anderen Stelle im Behälter vorzunehmen.

[0029] Besonders günstig ist es dabei, wenn erfindungsgemäß bei einem um eine winkelig zum Lot angestellte Achse drehbar angetriebenen Behälter das Gaseinführrohr im unteren Randbereich des Behälters befestigt ist. Es sind solche zylinderförmigen, drehbar angetriebenen Behälter bei Aufbereitungs- und Mischmaschinen schon bekannt. Ihre Drehachse ist unter einem Winkel zum Lot angestellt, beispielsweise 10° bis 60°, vorzugsweise 20 bis 50°-30° ist eine bei vielen Maschinen vorteilhaft und bewährte Neigung, wodurch sich bei Draufsicht auf den Behälter ein unterer Bereich und ein oberer Bereich ergeben. Im Falle der Benutzung von Wandabstreifern werden diese meistens im oberen Bereich angeordnet, während erfindungsgemäß der Brenner oder ein Heißgasrohr im unteren Randbereich des Behälters befestigt werden. Selbstverständlich endet das Brennergasausströmrohr oder das Ölbrennerheißgasrohr im Abstand vom Behälterboden, und der Behälter hat Beschickungs- und Entleerungsöffnungen, vorzugsweise im Deckel und Boden.

[0030] Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß, wenn der Brenner oder die Gasleitung in Drehrichtung des Behälters gesehen vor dem Zerkleinerungswerkzeug angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß das Abreiben des Sandkornes stattfindet, bevor die Wärme in das Innere des Sandkornes eindringen kann, denn nach der Erwärmung gelangt das Sandkorn auf kürzestem Weg in kürzester Zeit in Eingriffsbereich des Zerkleinerungswerkzeuges. Damit wird auch der Wirkungsgrad weiter verbessert.

[0031] Der Antrieb des Zerkleinerungswerkzeuges kann mit einer regelbaren Drehzahl erfolgen, so daß eine Anpassung an die jeweilige Aufgabenstellung (z. B. Rückgewinnung verschiedener Altsande oder Rückgewinnung für unterschiedliche Wiederverwendung) möglich ist. Die Absaugung kann durch mindestens ein Rohr erfolgen, das in den Behälter der Zerkleinerungsmaschine hineinragt. Das Rohr kann schwenkbar ausgebildet und in der Eintauchtiefe einstellbar sein, um auf diese Weise die Absaugung an der günstigsten Stelle mit der gewünschten Turbulenz durchzuführen.

[0032] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen :

Figur 1 teilweise schematisiert und im Schnitt die Seitenansicht einer Aufbereitungsmaschine gemäß der Erfindung mit angesetztem Brenner,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Maschine der Figur 1 in Richtung der Drehachse des Zerkleinerungswerkzeuges,

Figur 3 eine ähnliche Ansicht wie Figur 1, jedoch mit der Ausführungsform mit herausklappbarem Brenner und Zerkleinerungswerkzeug und

Figur 4 in ähnlicher Darstellung wie Figur 1 eine weitere andere Ausführungsform für die Verwendung eines Ölbrenners.

[0033] Die Vorrichtung zum Regenerieren oder Wiederaufbereiten von Gießereialtsand weist einen auf einem Bodengestell 15 befestigten Maschinenrahmen 6 auf, der einen drehbaren Behälter 3 trägt, dessen Drehachse 16 unter einem Winkel von 25° gegen das Lot 17 angestellt ist. Dieser Behälter ist zylinderförmig mit zylindermantelförmiger Seitenwand, die unten durch einen festen Boden 18 und oben durch einen stationär am Maschinenrahmen 6 befestigten Deckel 19 verschlossen ist. Angetrieben wird der Behälter 3 durch einen Motor 13, der nur noch teilweise in den Figuren 1, 3 und 4 zu sehen ist.

[0034] Durch die winkelige Anstellung der Behälterdrehachse 16 ergibt sich ein oberer Bereich im Inneren des Behälters 3, der sich in den Figuren jeweils rechts befindet, sowie ein gegenüberliegend befindlicher unterer Bereich. Im oberen Bereich ist ein Wandabstreifer mit Umlenker 14 am Deckel 19 befestigt, dessen Leitblech L-förmig (und über den Behälterboden 18 bogenförmig verlaufend) längs der Wandungen angeordnet werden kann. Außermittig zur Drehachse 16 des Behälters 3 liegt die Drehachse 20 des Zerkleinerungswerkzeuges 4, die ebenso parallel zur Achse 16 liegt wie die Achse 21 der Brennerflamme 2 bzw. Achse 21' der Heißgase 2'. Diese Achsen 21 bzw. 21' sind auch die der Gaseinführrohre 22 bzw. 22' des Brenners 1 einerseits bzw. der Heißgasleitung 12 andererseits.

[0035] Der Boden 18 des Behälters 3 ist durch einen Verschlußdeckel 5 verschließbar bzw. dadurch zu öffnen, daß der Bodenverschlußdeckel 5 um die Drehachse 23 in Richtung der strichpunktierten, gebogenen Linie 24 verschwenkt wird. Der Antrieb des Zerkleinerungswerkzeuges 4 erfolgt durch den Elektromotor 7. Der Antrieb des Bodenverschlußdeckels 5 ist ein Hydraulikaggregat 8.

[0036] In Figur 2 sieht man von oben die Verschlußklappe 25 der darunter befindlichen und nicht dargestellten Eingabeöffnung wobei die gebogene, gestrichelte Linie 14 den Wandabstreifer und Materialumlenker veranschaulicht. An den Flansch 27 kann eine Feinstanteilabsaugeinrichtung angeschlossen werden.

[0037] Man erkennt für die Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3, daß die Achse 21 des Brennerheißgaseinführrohres 22 im unteren Randbereich des Behälters 3 im Abstand vom Zerkleinerungswerkzeug 4 angeordnet ist.

[0038] Im Falle der Ausführungsform der Figur 4 ist an Stelle des Brenners eine Heißgasleitung 12 mit dem Heißgaseinführrohr 22' vorgesehen, wobei die Heißgase durch die Brennkammer 11 erzeugt werden. Diese wiederum ist dem Ölbrenner 10 nachgeschaltet. Dadurch erreicht man eine voll- . ständigere Verbrennung des Öls.

[0039] Wenn die Maschine aus der Funktionsstellung der Figuren 1 und 2 in die Wartungsstellung bewegt werden soll, erfolgt die Schwenkung um das Schwenklager 9. Bei der Ausführungsform der Figur 4 ist vorher die Heißgasleitung 12 vom Deckel 19 zu entfernen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Regenerieren von Gießereialtsand durch thermische und mechanische Aufbereitung in ein und demselben Behälter (3) wobei das Behandlungsgut unter Erwärmung mechanisch bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen nur die Binderhüllen der Sandkörner erhitzt werden, indem das Behandlungsgut gleichzeitig erhitzt und unter Abrieb der Binderhüllen durch ein schnellaufendes Zerkleinerungswerkzeug (4) zerkleinert werden, wobei der Feinstanteil während dieser Aufbereitung abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der thermischen und mechanischen Aufbereitung die Feinstanteile abgesaugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der thermischen und mechanischen Aufbereitung die Temperatur und/oder der Reinheitsgrad des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches gemessen wird/werden und das Meßergebnis als Steuersignal zur Einstellung der Intensität des thermischen und/oder mechanischen Einwirkens auf das Sandgemisch verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinheitsgrad des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches dadurch gemessen wird, daß eine Teilmenge des in Aufbereitung befindlichen Sandgemisches entnommen und während des Aufbereitungsvorganges getrennt geprüft wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem thermischen und mechanischen Aufbereiten zum Zerkleinern großer Klumpen im Sandgemisch bei geringerer als der bei der thermischen Aufbereitung erreichten Temperatur eine Vorzerkleinerung erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandgemisch im Endstadium der thermischen Aufbereitung mit einem ein flüchtiges Lösungsmittel enthalten oder einem niedrig schmelzenden Bindemittel versetzt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Behälter (3) und mit Einrichtungen (1, 12) für die Wärmezufuhr, vorzugsweise ein Brenner (1) oder eine Heißgasleitung (12), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (3) ein mit hoher Drehzahl um eine Drehachse umlaufendes Zerkleinerungswerkzeug (4) und Einrichtungen für das Abtrennen der Feinstanteile, vorzugsweise Gebläse, vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (1) und/oder das Zerkleinerungswerkzeug (4) aus dem Behälter (3) herausklappbar angebracht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (21, 21') des in das Brenn- (2) bzw. Heißgas (2') in den Behälter (3) einführenden Rohres (22, 22') parallel zur Drehachse (20) des Zerkleinerungswerkzeuges (4) liegt und ein Gaseinführrohr (22, 22') im Abstand vom Zerkleinerungswerkzeug (4) am Verschlußdeckel (19) des Behälters befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem, um eine winkelig zu einem Lot (17) angestellte Achse (16) drehbar angetriebenen Behälter (3) ein Gaseinführrohr (22, 22') im unteren Randbereich des Behälters (3) befestigt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (1) oder die Gasleitung (12) in Drehrichtung des Behälters (3) gesehen vor dem Zerkleinerungswerkzeug (4) angeordnet ist.

Claims

1. Process for the regeneration of foundry used sand by thermal and mechanical working up in one and the same container (3), the material under treatment being agitated mechanically, while heating, characterized in that essentially only the binder shells of the sand grains are heated, in that the material under treatment is simultaneously heated and comminuted by a high-speed comminuting tool (4) with abrading of the binder shells, the very fine content being separated off during this working up.

2. Process according to claim 1, characterized in that the very fine contents are removed with suction during the thermal and mechanical working up.

3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature and/or purity of the sand mixture being worked up is/are measured during the thermal and mechanical working up, and the measurement result is used as a control signal for adjusting the intensity of the thermal and/or mechanical action on the sand mixture.

4. Process according to claim 3, characterized in that the purity of the sand mixture being worked up is measured by removing a portion of the sand mixture being worked up and tested separately during the working up operation.

5. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that before the thermal and mechanical working up, precomminution is carried out at a temperature lower than that reached during thermal working up, in order to comminute large lumps in the sand mixture.

6. Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a binder contain (sic) a volatile solvent or a low-melting binder is added to the sand mixture in the final stage of the thermal working up.

7. Device for carrying out the process according to any one of claims 1 to 6 with a container (3) and with equipment (1, 12) for supplying heat, preferably a burner (1) or a hot gas line (12), characterized in that a comminuting tool (4) which rotates at a high speed of rotation around a rotational axis and equipment for separating off the very fine contents, preferably a fan, are provided in the container (3).

8. Device according to claim 7, characterized in that the burner (1) and/or the comminuting tool (4) are located so that they can be folded out of the container (3).

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the axis (21, 21') of the pipe (22, 22') introducing fuel gas (2) or hot gas (2') into the container (3) lies parallel to the rotational axis (20) of the comminuting tool (4) and a gas inlet pipe (22, 22') is fixed to the closing cover (19) of the container at a distance from the comminuting tool (4).

10. Device according to either of claims 7 and 8, characterized in that in the case of a container (3) driven in rotation around an axis (16) set at an angle to the perpendicular (17), a gas inlet pipe (22, 22') is fixed in the region of the lower edge of the container (3).

11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the burner (1) or the gas line (12) is located before the comminuting tool (4), when viewed in the direction of rotation of the container (3).

Revendications

1. Procédé pour la régénération de sable de décochage de fonderie par traitement thermique et mécanique dans un même récipient (3), les matières à traiter étant mises mécaniquement en mouvement et chauffées, caractérisé en ce qu'essentiellement, seules les enveloppes de liant des grains de sable sont chauffées, les matières en traitement étant simultanément chauffées et réduites par un outil de broyage (4) tournant à grande vitesse, avec attrition des enveloppes de liant, la fraction de très fine granulométrie étant séparée au cours de ce traitement.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fractions de très fine granulométrie sont éliminées par aspiration pendant le traitement thermique et mécanique.

3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que durant le traitement thermique et mécanique, la température et-ou le degré d'épuration du mélange de sable en cours de traitement sont mesurés et en ce que la mesure est utilisée comme signal de commande pour le réglage de l'intensité des actions thermiques et-ou mécaniques sur le mélange de sable.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le taux d'épuration du mélange de sable en traitement est mesuré par prélèvement d'une quantité partielle du mélange de sable en traitement et contrôlé séparément durant l'opération de traitement.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on opère un broyage primaire à une température inférieure à celle atteinte lors du traitement thermique, pour réduire les grosses mottes du mélange de sable avant le traitement thermique et mécanique.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au stade final du traitement thermique, le mélange de sable est additionné d'un liant contenant un solvant volatil et présentant un point de fusion bas.

7. Dispositif pour la mise en ceuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant un récipient (3) muni d'agencements (1, 12) pour un apport calorique, de préférence un brûleur (1) ou un conduit de gaz chauds (12), caractérisé en ce que le récipient (3) contient un outil de broyage (4) tournant à grande vitesse autour d'un axe de rotation et des agencements pour séparer la fraction de très fine granulométrie, de préférence des soufflantes.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le brûleur (1) et-ou l'outil de broyage (4) sont montés sur un volet permettant de les extraire par pivotement hors du récipient (3).

9. Dispositif selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'axe (21, 21') du conduit (22, 22') introduisant respectivement les gaz de combustion (2) ou les gaz chauds (2') dans le récipient (3) est parallèle à l'axe de rotation de l'outil de broyage (4) et qu'un conduit d'introduction des gaz (22, 22') est fixé sur le couvercle de fermeture (19) du récipient, à distance de l'outil de broyage (4).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que dans le cas d'un récipient entraîné en rotation autour d'un axe (16) incliné par rapport à la verticale (17), un conduit d'introduction de gaz (22, 22') est fixé dans la zone inférieure du bord du récipient (3).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le brûleur (1) ou un conduit de gaz (12) est situé devant l'outil de broyage (4) vu dans le sens de la rotation du récipient (3).

Zeichnung