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Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von
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Formsandknollen Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum
Zerkleinern von Formsandknollen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und zum anderen
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruchs
6.
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Der Erfindung des Hauptpatents liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe in Form von Knollen anfallender
Formsand zerkleinert werden kann. Dabei sollte Wert darauf gelegt werden, daß alle
notwendigen Arbeitsschritte ohne weiteres menschliches Zutun an ein und derselben
Stelle bzw. innerhalb ein und derselben Vorrichtung ausführbar sind.
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Die grundsätzliche Ausbildung der Erfindung des Hauptpatents, nämlich
die Vorsehung verschwenkbarer Rostelemente, die derart verstellbar sind, daß eine
Fläche mit einem gegenüber dem Rostzentrum über ansteigende Flächen erhöhten Rand
erreichbar ist, gewährleistet zwar bereits eine gute
Zerkleinerung
der Sandknollen, insbesondere ohne weiteres Zutun seitens einer Bedienungskraft;
jedoch ist die Erfindung des Hauptpatents insbesondere im Hinblick auf eine möglichst
schnelle Zerkleinerung der Formsandknollen und aber auch im Hinblick auf die Arbeitsbedingungen
für sich in der Nähe aufhaltende Arbeitskräfte noch verbesserungswürdig.
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In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die besonderen Erfordernisse
des Umweltschutzes in erhöhtem Maße dazu zwingen, einmal gebrauchte Güter, also
beispielsweise Formsand, zum Zwecke des Wiedereinsatzes zurückzugewinnen (Recycling),
und daß andererseits aber auch die Forderung nach Verbesserung der Arbeitsbedingungen
es erforderlich machen, daß mit der gewünschten Zerkleinerung der Formsandknollen
keine zu große freie Staubentwicklung entsteht.
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Im Hinblick auf die Zerkleinerung von Formsandknollen sind bereits
verschiedene Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden und auch zum Einsatz
gekommen. So sind bereits teilweise einfachste Geräte gebaut worden, die dazu dienen,
eine gegenseitige Reibung der Sandknollen und damit eine Vereinzelung möglichst
bis herab zur Korngröße bewirken sollen.
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Hierbei'handelt es sich um sog. "Raspeltöpfe", deren Knollenaufnahmebehälter
eine im Querschnitt beispielsweise quadratische, im übrigen im wesentlichen topfähnliche
Konstruktion besitzt, die zum einen federnd auf einem Fundament abgestützt und zum
anderen mittels gegenläufiger Vibratoren in gerichtete vertikale Schwingungen versetzbar
ist. Diese vertikal schwingende Bewegung des Topfbehälters wird von dem in ihm lagernden
Gut übernommen, wobei es zu einer gegenseitigen Bewegung der einzelnen Sandknollen
mit einer Auflösung derselben und der sich dabei *) oder eines zusätzlichen Werkzeuges
einstellenden
scheuernden Bewegung kommt. Eine Zerkleinerung der Sandknollen bis auf Korngröße
herunter tritt jedoch nur nach lãngeret»sZerweilzeit im Topf ein.
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Eine andere Möglichkeit der Zerkleinerung ist durch die bereits genannte
Erfindung des Hauptpatents geschaffen, bei der bereits ein wesentlich verbesserter
Zerkleinerungsgrad erreicht wird, weil die bei Einnahme der besonderen Gestalt des
Rostes einander gegenüberstehenden Rostelemente die Sandknollen fortwährend aufeinander
zuwerfen, wobei es zu einer intensiven gegenseitigen Berührung mit gutem Scheuereffekt
und damit gutem Zerkleinerungsgrad kommt.
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Es ist also wesentlich für die Erreichung eines guten Zerkleinerungsgrades,
die gegenseitige Reibung der Sandknollen so intensiv wie möglich zu gestalten, dergestalt,
daß die Relativbewegung der Sandagglomerate optimiert wird.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die der vorliegenden Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen
Maßnahmen gelöst.
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Diese Verfahrensweise gibt nunmehr erstmalig die Möglichkeit, die
in entsprechend verschwenkter Stellung einander gegenüberstehenden Rostelemente
in verstärktem Maße einer Vibration auszusetzen, ohne daß dabei die Sandknollen
aus dem Bereich des Rostes herausgelangen könnten. Darüberhinaus wird aber auch
die gegenseitige Berührung der Sandknollen durch die gleichzeitig vorgesehene Vibration
des den Rost allseitig umgebenden Topfes intensiviert, was ebenfalls zu einer Verbesserung
des Zerkleinerungsgrades führt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
aus den Unteransprüchen 2 bis 5 zu ersehen.
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In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die der vorliegenden Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 6 angegebenen
Maßnahmen gelöst. Hinsichtlich der mit dieser Vorrichtung erreichbaren Vorteile
darf auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind aus den Unteransprüchen 7 bis 15 zu ersehen, die im übrigen auch alle gleichzeitig
vorgesehen werden können.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Vorrichtung beispielhaft
und weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben;
in diesen zeigt: Figur 1 in einem Vertik;llschnitt eine besondere Ausführungsform
unter Einnahme der üblichen Arbeitsstellung der Rostelemente und Figur 2 dieselbe
Vorrichtung nach Verstellung des Rostes im Hinblick auf eine Reinigungszwecken dienende
Entleerung der Vorrichtung.
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Innerhalb eines im Querschnitt beispielsweise quadratischen oder rechteckigen
Topfes 1, der über Federelemente beispielsweise in der Form von Gummipuffern gelagert
ist und der an seiner Oberseite einen Einführungsstutzen 3 für aufzugebende Sandknollen
besitzt, ist ein Rost 4 am unteren Bereich des
Topfs 1 angeordnet.
Der Rost 4 bildet dabei quasi den Boden des Topfs 1, jedenfalls im Hinblick auf
die Arbeitsweise der Vorrichtung.
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Der Rost 4 besteht aus zwei einander im wesentlichen gegenüber liegenden
Rostelementen 4 a und 4 b, die gegeneinander verschwenkbar sind, wobei mindestens
eine etwa muldenförmige Gestalt des Gesamtrostes 4 erreichbar ist.
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Beiden Rostelementen 4 a, 4 bist je ein Vibrator 5 zugeordnet, der
entsprechend den eingezeichneten Pfeilen in der Lage ist, das jeweilige Rostelement
senkrecht zu dessen Fläche in Vibration zu versetzen. Gelagert sind die beiden Rostelemente
4 a, 4 b über weitere Federelemente 6 und 12 am Topf 1.
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Dem Topf 1 sind seinerseits Vibratoren 7 zugeordnet, die entsprechend
den eingezeichneten Pfeilen in der Lage sind, den Topf 1 in vertikaler Richtung
in Vibration zu versetzen.
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Die Lagerung der Rostelemente 4 a, 4 b gegeiber dem Topf 1 unter Zwischenschaltung
der Federelemente 6,/ist eine derartige, daß die Rostelemente 4 a, 4 b auch in eine
Stellung gemäß Figur 2 verbringbar sind, nämlich derart, daß die das eigentliche
Rostzentrum bildenden innenliegenden Enden der beiden Rostelemente 4 a, 4 b so auseinander
bewegbar sind, daß ein Auslaß 8 zu weiter unten noch angegebenen Zwecken freigegeben
wird.
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Der im übrigen mit seinen Federelementen 2 auf einem Fundameint 9
gelagerte bzw. abgesetzte Topf 1 besitzt darüberhinaus bei dem dargestellten Ausfthrungsbeispiel.in
zweck-*) oder Stützgerüst
mäßiger Weise noch einen Boden 10 mit
einem zentral angeordneten Auslaß 11, der lagemäßig mit dem bereits angesprochenen
Auslaß 8 zusammenfällt. Dieser Boden 10 und der Auslaß 11 dienen dazu, den mittels
der Vorrichtung zerkleinerten Sand in einem kleinen Querschnittbereich beispielsweise
oberhalb eines Förderbandes abgeben zu können.
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Die normale Arbeitsstellung der Rostelemente 4 a, 4 b ist diejenige
der Figur 1; d. h. die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Figur 1 kann als in Betrieb
stehende Vorrichtung angesehen und verstanden werden. Die in der angegebenen Weise
in das Innere des Topfs eingebrachten Sandknollen gelangen dabei auf den beiden
Rostelementen 4 a, 4 b zur Auflage und werden mittels derselben unter Einwirkung
der Vibratoren 5 und mittels des Topfs 1 unter Einwirkung der Vibratoren 7 so durcheinandergewirbelt,
daß eine intensive gegenseitige Berührung der Knollen wie auch eine häufige Berührung
mit der Innenwand des Topfs 1 und der Oberseite der Rostelemente 4 a, 4 b eintritt.
Diese gegenseitige Berührung der Sandknollen und das Auftreffen auf Vorrichtungselemente
führen zu einer Auflösung der Formsandknollen, wobei der auf eine bestimmte Größe
zerkleinerte Sand entsprechend den Durchlaßöffnungen des Rostes 4, der dabei eine
Siebwirkung auf das oberhalb des Rostes befindliche Gut ausübt, durch die Rostelemente
4 a, 4 b hindurchfällt und damit zur Abgabe aus der Vorrichtung ansteht.
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Da in den Formsandkrollen mitunter jedoch Fremdkörper und dergleichen
enthalten sein können, die nicht durch die
Durchtrittsöffnungen
des Rostes 4 hindurchtreten können und auch nicht hindurchtreten sollen, besteht
von Zeit zu Zeit die Notwendigkeit, diese in der Vorrichtung verbleibenden Fremdkörper
zu entfernen. Zu diesem Zweck dient die besondere Verschwenkbarkeit der Rostelemente
4 a, 4 b gemäß Darstellung in Figur 2 zur Bildung des Auslasses 8, in welcher Position
der Rostelemente 4 a, 4 b insbesondere unter zusätzlicher Einwirkung der zugehörigen
Vibratoren 5 diese Fremdkörper an der Unterseite der Vorrichtung abgeführt werden
können.
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Das unterhalb der Vorrichtung möglicherweise anzuordnende Förderband
kann ein reversibel in Umlauf setzbares Förderband sein, wobei die eine Förderrichtung
zur Abführung des zerkleinerten Sandes und die andere Förderungrichtung zur Abführung
der bei der Reinigung der Vorrichtung anfallenden Fremdkörper dient.
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Die Vibratoren 5 bzw. 7 des Rostes 4 bzw. Topfs 1 können hinsichtlich
Frequenz und/oder Amplitude und/oder Schwingungsrichtung unterschiedlich betreibbare
Vibratoren sein. Zweckmäßigerweise werden diese Vibratoren 5 und 7 so betrieben,
daß sich eine möglichst intensive gegenseitige Relativbewegung der zu zerkleinernden
Formsandknollen einstellt.
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Zur Verschwenkung der Rostelemente 4a, 4b beispielsweise aus der Stellung
gemäß Figur 1 in die Stellung gemäß Figur 2 dienen Hydraulikeinrichtungen 13 und
sind die Federelemente in Hinblick auf eine schwenkbewegliche Lagerung der Rostelemente
ihrerseits schwenkbeweglich am Topf 1 und/oder den Rostelementen 4a, 4b gelagert.