DE60111968T2 - Vorrichtung zum Mischen von Wasser und Sand - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Sandverarbeitungsvorrichtung, und insbesondere eine Vorrichtung zum Vermischen oder Mischen von Wasser mit Sand.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Prozeßsand wird in verschiedenen Anwendungen verwendet. In Gießereien wird beispielsweise Prozeßsand zur Verwendung als Gießformen und Kerne zum Herstellen von Gußteilen aus geschmolzenem Metall gefertigt. Der Sand wird mit Bentonit gemischt, und andere Zusätze werden typischerweise dem Sand zugefügt, so daß er eine vorgeformte Form beibehält. Geschmolzenes Metall wird in die Gießformen eingegossen und abkühlen gelassen, wodurch ein festes Gußstück gebildet wird. Es wird ein Rüttelvorgang angewandt, um den Sand vom Gußstück zu entfernen. Der Rüttelvorgang wird typischerweise bei relativ hohen Temperaturen durchgeführt, so daß das dem Sand zugefügte Bindemittel thermisch zersetzt wird.
  • Um den Sandverbrauch zu vermindern, ist es in Gießereien üblich, Sandaufbereitungsvorrichtungen einzubeziehen, mit denen der Sand in nachfolgenden Gießformen wiederverwendet werden kann. Da der Sand eine relativ hohe Temperatur beim Verlassen des Rüttelns hat, ist es für solche Aufbereitungsvorrichtungen üblich, dem Sand Wasser zuzufügen, um die Temperatur des Sandes zu senken. Die Temperatur des Sandes wird schnell und effizient gesenkt, wenn das Wasser gründlich mit dem ganzen Sand gemischt wird. Dementsprechend weisen herkömmliche Vorrichtungen typischerweise ein horizontales Förderband auf, auf dem der Sand gefördert wird. Ein oder mehrere Düsen sind oberhalb des Förderbandes positioniert, um Wasser auf eine Oberfläche des Sandes zu sprühen. Zusätzlich wird oftmals eine Mischeinrichtung oberhalb eines Abschnittes des Förderban des stromab der Wasserdüsen zum Vermischen des Wassers mit dem Sand angeordnet.
  • Herkömmliche Mischeinrichtungen weisen typischerweise eine Vielzahl sich drehender Paddeln oder Schaufeln auf, die angeordnet sind, um in den Sand oben auf dem Förderband einzugreifen. Während die Schaufeln sich drehen, wird das der Oberfläche des Sandes zugeführte Wasser durch einen Großteil des Sandes fein verteilt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Schaufeln so positioniert sein müssen, daß der Bewegungsbereich der Schaufeln sich nicht mit dem Förderband stört, wodurch ein unterer Schichtabschnitt des Sandes unvermischt bleibt. Da die Mischeinrichtung oberhalb des Förderbandes angeordnet ist, sind außerdem die Schaufeln lediglich für eine begrenzte Zeitdauer in Kontakt mit jedem Abschnitt des Sandstromes, während der Sand an den Schaufeln vorbeigeführt wird.
  • Eine herkömmliche bekannte Alternative zu den sich drehenden Schaufeln ist die Verwendung eines Paares gegenläufiger Schnecken, die unterhalb des Förderbandes angeordnet sind, während die Schnecken eine erhöhte Länge in Längsrichtung zum Erhöhen der Mischzeitdauer haben, ist die Mischdauer weiterhin primär durch die Geschwindigkeit der Schnecken und des Volumens innerhalb des Mischkessels begrenzt. Ein weiterer Nachteil solcher herkömmlicher Mischeinrichtungen liegt darin, daß sie in Reihe mit dem Sandhauptverarbeitungsfluß angeordnet sind. Falls die Mischeinrichtung ausfällt, wird daher die gesamte Sandverarbeitung gestoppt.
  • Nachdem das Wasser dem Sand zugeführt worden ist, wird die Wasser- und Sandmischung typischerweise in eine Kühlvorrichtung geleitet. Die meisten Arten an Kühlvorrichtungen weisen ein Gehäuse auf, das auf einer kontrollierten Temperatur gehalten wird. Eines der geläufigeren Verfahren zum Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb des Gehäuses ist durch Luftzufuhr. Die Temperatur der in der Kühlvorrichtung verwendeten Luft wird so gesteuert, daß die Luft selbst eine bekannte Enthalpie hat. Zusätzlich kann der Feuchtegehalt des in die Kühlvorrichtung eintretenden Sandes gemessen und die Lufttemperatur so gewählt werden, daß der aus der Kühlvorrichtung austretende Sand einen gewünschten Feuchtegehalt hat.
  • Nach Austritt aus der Kühlvorrichtung ist der Sand im allgemeinen zum Wiedervermischen und für die weitere Verwendung als Gießformen oder Kerne geeignet. Es ist jedoch möglich, daß eine zusätzliche Feuchte hinzugefügt werden muß, um das Bentonit oder andere Materialien im Sand zu aktivieren.
  • Die US-A-2 264 610 offenbart eine ringförmige Röhre mit entsprechenden Sprühdüsen, um Wasser auf den vertikalen Sandfließpfad zu sprühen. Die US-A-3 838 847 offenbart eine drehende Trommel zum Regenieren von Gießereisand mit einem Auslaß oberhalb des Mischwerkzeuges.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Mischen von Wasser in einen Sandstrom vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Förderer zum Fördern des Sandstromes umfaßt, und der Förderer ein Beladeende und ein Entladeende aufweist. Ein Aufnahmebehältnis mit einer horizontalen Achse hat einen unterhalb des Fördererentladeendes angeordneten Einlaß und einen Auslaß, wobei ein vertikaler Pfad zwischen dem Fördererentlandeende und dem Aufnahmebehältniseinlaß definiert ist. Ein erster Mischer weist eine horizontale drehbare Welle auf, die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis erstreckt, wobei ein Rührer an der Welle befestigt ist und sich mit dieser innerhalb des Aufnahmebehältnisses dreht. Gegenüberliegende erste und zweite Düsensätze sind vorgesehen, die zum Anschluß an eine Wasserquelle ausgestaltet sind, wobei jeder Düsensatz wenigstens eine Düse umfaßt, die auf den vertikalen Fließpfad zum Sprühen von Wasser in Richtung des vertikalen Fließpfades gerichtet ist. Die Düsen beschichten gegenüberliegende Oberflächen des Sandstromes mit Wasser, während der Sand entlang des ver tikalen Fließpfades fällt, und der sich drehende Rührer mischt den Sand und das Wasser innerhalb des Aufnahmebehältnisses. Der Rührer ist unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses angeordnet.
  • Gemäß zusätzlicher Aspekte der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Vermischen von Wasser mit Sand vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Erzeugen eines vertikalen Sandstromes mit einer Vorder- und einer Rückseite. Wasser wird auf die Vorder- und die Rückseite des Sandstromes gesprüht, um einen befeuchteten Sandstrom zu erzeugen. Der befeuchtete Sandstrom wird in einem Aufnahmebehältnis gesammelt und gemischt, um eine gründliche Mischung des Sandes und des Wassers zu erhalten.
  • Gemäß noch weiterer Aspekte der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Mischen von Wasser in einen Sandstrom vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Förderer zum Fördern des Sandstromes umfaßt, und das Fördermittel ein Beladeende und ein Entladeende aufweist. Ein Aufnahmebehältnis mit einer horizontalen Achse weist einen unterhalb des Fördererentladeendes angeordneten Einlaß und einen Auslaß auf, wobei ein vertikaler Pfad zwischen dem Fördererentladeende und dem Aufnahmebehältniseinlaß definiert ist. Ein erster Mischer weist eine horizontale drehbare Welle auf, die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis erstreckt, wobei ein Rührer an der Welle befestigt ist und sich mit dieser innerhalb des Aufnahmebehältnisses dreht. Ein zweiter Mischer weist eine horizontale, drehbare Welle auf, die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis erstreckt, wobei ein Rührer an der Welle befestigt ist und sich mit dieser innerhalb des Aufnahmebehältnisses dreht. Ein Motor treibt die Wellen des ersten und des zweiten Mischers in Gegenrichtungen an. Gegenüberliegende erste und zweite Düsensätze sind zum Anschluß an eine Wasserquelle ausgestaltet, wobei jeder Düsensatz wenigstens eine Düse aufweist, die auf den vertikalen Fließpfad zum Sprühen von Wasser in Richtung des vertikalen Fließpfades gerichtet ist. Die Düsen beschichten gegenüberliegende Ober flächen des Sandstromes mit Wasser, während der Sand entlang des vertikalen Fließpfades fällt, und der sich drehende Rührer mischt den Sand und das Wasser innerhalb des Aufnahmebehältnisses. Der Rührer ist unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses angeordnet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Sandvorbereitungsvorrichtung darstellt, die die Vermischvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • 2 ist eine Seitenansicht, bei der Abschnitte teilweise entfernt sind, einer Vermischeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Vorderansicht, bei der Abschnitte teilweise entfernt sind, der Vermischeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein System zum Fördern und Aufbereiten von Sand für die Wiederverwendung als Gießformen und -kerne ist schematisch in 1 dargestellt. Das System umfaßt im allgemeinen einen vertikalen Förderer, wie einen Becherkettenförderer 12, der Sand von der Rüttelvorrichtung (nicht dargestellt) empfängt. Wie oben erwähnt, ist der Sand zum Ausbilden von Gußstücken verwendet worden und während des Rüttelvorganges erhitzt worden, so daß der Sand bei einer relativ hohen Temperatur vorliegt, in der Größenordnung von 200 bis 400°F. Der Becherkettenförderer 12 gibt den Sand in einen Füllschacht 14 aus, der einen über einem Beladeende eines Förderers 16 angeordneten Auslaß aufweist. Der Förderer 16 kann vollständig horizontal, oder wie in 1 gezeigt, geneigt sein, um den Sand sowohl horizontal als auch vertikal zu fördern. Der Förderer 16 weist auch ein Entladeende auf, das innerhalb einer Haube 18 einer Wasservermischeinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Die Wasservermischeinrichtung 20 weist eine Vielzahl an an gegenüberliegenden Seiten der Haube 18 angeordneten Düsen 22 und einen Mischabschnitt 24 auf. Ein Auslaß der Wasservermischeinrichtung 20 kommuniziert mit der Kühlvorrichtung 26. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine optionale zweite Wasservermischeinrichtung 21 am Auslaß der Kühlvorrichtung 26 angeordnet.
  • Im Betrieb füllt der Becherkettenförderer 12 den Füllschacht 14 mit heißem Sand. Der Füllschacht 14 entlädt einen kontinuierlichen Sandstrom mit einem relativ konstanten Volumen durch seinen Auslaß auf das Beladeende des Förderers 16. Der Förderer 16 fördert den kontinuierlichen Sandstrom zum Entladeende, wo der Sand in die Wasservermischeinrichtung 20 zum Mischen von Wasser mit dem Sand entladen wird. Der Sand tritt als nächstes in die Kühlvorrichtung 26 ein, wo die Temperatur des Sandes auf den gewünschten Pegel gesenkt wird. Das dem Sand zugeführte Wasser hilft, den Sand schneller abzukühlen, wodurch die zum Aufbereiten des Sandes für die Wiederverwendung benötigte Zeit vermindert wird. Der abgekühlte Sand wird dann in die optionale zweite Wasservermischeinrichtung 21 entladen, wo dem Sand zusätzliches Wasser hinzugefügt werden kann, um einen gewünschten Feuchtegehalt zu erhalten. Der vorbereitete Sand wird dann zu einem Gußformbildungsbereich (nicht gezeigt) transportiert.
  • Wie am besten in 2 gezeigt, ist die Wasservermischeinrichtung 20 bezüglich des Förderers 16 so angeordnet, daß der Sandstrom entlang eines im wesentlichen vertikalen Pfades 28 in den Mischabschnitt 24 fällt. Es ist selbstverständlich, daß der Sandstrom typischerweise durch den Förderer 16 mit einer Rate von etwa 50 Fuß/Minute gefördert wird. Wenn der Sandstrom vom Förderer 16 entladen wird, beschleunigt die Gravitation jedoch den Sandstrom schnell auf eine Geschwindigkeit, die sehr viel größer als die Fördergeschwindigkeit ist. Während beispielsweise der Sand etwa einen Fuß unterhalb des Fördererentladeendes fällt, hat der Sandstrom bereits ei ne Geschwindigkeit von etwa 240 Fuß/Minute erreicht. Beim Fall des Sandstromes entlang des vertikalen Pfades 28 breitet sich dementsprechend die Dicke des Sandes stärker aus (oder wird weniger dicht), wodurch sich der freiliegende Oberflächenbereich des Sandstromes vergrößert. Wie in 2 dargestellt, verjüngt sich die Dicke des Sandstromes allmählich aufgrund der konstanten durch die Gravitationskraft erzeugte Beschleunigung.
  • Da der Sandstrom nicht länger vom Förderer getragen wird, hat er zusätzlich eine zugängliche Vorder- und Rückseite 19f, 19r. Die Wasserdüsen 22 sind an gegenüberliegenden Seiten der Haube 18 angeordnet, um Wasser auf die Vorder- und Rückseite 19f, 19r des fallenden Sandstromes zu richten. Entsprechend dem dargestellten, in 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Wasserdüsen 22 als zwei Sätze an Düsen 22a, 22b vorgesehen, wobei jeder Satz zwei vertikal beabstandete Reihen 23 mit horizontal entlang jeder Reihe beabstandeten Düsen 22 umfaßt. Die horizontale Beabstandung der Düsen 22 stellt sicher, daß das Wasser über die gesamte seitliche Breite des Sandstromes gerichtet wird. Während das dargestellte Ausführungsbeispiel zwei Sätze an Düsen zeigt, ist es selbstverständlich, daß mehr als zwei Sätze an Düsen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Ferner kann jeder Satz eine einzelne Reihe oder mehr als zwei Reihen an Düsen umfassen, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Jede Düse 22 des Satzes 22a ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie direkt auf eine Düse 22 des gegenüberliegenden Satzes 22b gezielt ist, so daß der Sandstrom eine im wesentlichen konsistente vertikale Richtung beibehält. Wie in 2 dargestellt, ist die Düse 22f in derselben Höhe wie die Düse 22r angeordnet. Ferner sind diese Düsen auf den gleichen Punkt entlang des vertikalen Pfades 28 gerichtet. Daher wird die Kraft der Düse 22f durch die Kraft der Düse 22r ausgeglichen. Falls die Düse 22f auf einen höheren Punkt als die Düse 22f gerichtet wäre, würde der Sandstrom durch die Düse 22f nach rechts und anschließend durch die Düse 22r nach links gedrückt werden, wodurch ein dispergierender und turbulenter Sandstrom erzeugt würde. Durch Richten von Paaren gegenüberliegender Düsen auf den gleichen Punkt entlang des vertikalen Pfades 28 hält der Sandstrom eine im wesentlichen konstante Fließrichtung aufrecht.
  • Aus dem obigen wird verständlich, daß wenigstens zweimal soviel Sand anfangs vom Wasser bedeckt wird als in herkömmlichen Systemen, in denen die Wasserdüsen das Wasser nur auf eine obere Schicht des Sandstromes richten können. Das Wasser wird nicht nur auf gegenüberliegende Flächen 19f, 19r gerichtet, sondern der Sandstrom weist auch einen größeren, dem Wasser ausgesetzten Oberflächenbereich auf, so daß ein größeres Sandvolumen direkt in Kontakt mit dem Wasser steht.
  • Der befeuchtete Sand fällt weiter durch die Haube 18, bis er in einem Gehäuse 30 des Mischabschnittes 24 gesammelt wird. Wie am besten in 2 gezeigt, weist das Gehäuse 30 einen Einlaß 32 auf, der fluidgemäß mit einem Auslaß der Haube 18 kommuniziert. Das Gehäuse 30 definiert ferner einen Auslaß 34, der fluidgemäß mit einem Einlaß der Kühlvorrichtung 26 kommuniziert.
  • Ein Paar an Mischern 40 ist innerhalb des Gehäuses 30 angeordnet, um den im Gehäuse 30 gesammelten Sand umzurühren, wodurch das Wasser gründlicher mit dem Sand vermischt wird. Wie am besten mit Bezug auf 2 und 3 gezeigt, weist jeder Mischer 40 eine sich drehende Welle 42 auf, die sich durch das Gehäuse 30 erstreckt und an gegenüberliegenden Enden drehbar gelagert ist. Dichtungen 44 dichten die Öffnungen im Gehäuse 30 ab, durch die die Welle 42 gelangt. Ein oder mehrere Rührer sind an der Welle 42 zum Mischen des Sandes mit Wasser angebracht, die im Gehäuse 30 deponiert sind. Wie hierin verwendet, soll der Begriff "Rührer" Paddeln, Schaufeln, Bänder oder andere Aufbautypen umfassen, die zum Erzeugen einer Mischaktion angewendet werden. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen mehrere Paddeln 48 den Rührer. Die Paddeln 48 sind an verschiedenen Punkten entlang der Welle 42 durch mehrere Arme 46 so befestigt, daß die Paddeln sich mit der Welle 42 drehen, um eine Mischaktion zu erzeugen. Wie am besten in 3 gezeigt, sind die Paddeln 48 bevorzugt bezüglich einer Achse der Welle 42 geneigt, um eine dynamischere Mischbewegung zu vermitteln. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Arme 46 durch die Welle 42 und sind lösbar, z.B. mit Bolzen 46 an der Welle befestigt. Gemäß einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung ist die Beabstandung zwischen den Schaufeln 48 und der Innenfläche des Gehäuses relativ gering, wodurch das aktive Mischvolumen des Gehäuses 30 maximiert wird. Da das Gehäuse 30 stationär ist, kann es aus einem langlebigen Material, wie Stahl, gebildet sein.
  • Die Wellen 42 sind mit einem einzelnen Motor (nicht gezeigt) oder einem Paar zugeordneter Motoren (auch nicht gezeigt) gekoppelt, die vorzugsweise die Welle in Gegenrichtungen antreiben. Wie in 2 gezeigt, kann beispielsweise die linke Welle 42 in eine durch den Pfeil 50 gezeigte Richtung gegen den Uhrzeigersinn angetrieben werden, während die rechte Welle in eine durch den Pfeil 51 gezeigte Richtung im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die gegenläufigen Wellen 42 vermitteln weiter eine kräftigere Mischbewegung.
  • Zusätzlich sind die Paddeln jeder Welle vorzugsweise bezüglich der anderen Welle so angeordnet, daß der Mischwirkungsgrad maximiert wird. Wie am besten in 2 dargestellt, sind die Paddeln der rechten Welle um 90° außer Phase bezüglich der Paddeln der linken Welle angeordnet. Die Drehung der Wellen ist so zeitlich gesteuert, daß die Phasendifferenz während der Operation aufrechterhalten wird, wodurch eine gründlichere Mischaktion vermittelt wird.
  • Während zusätzlicher befeuchteter Sand kontinuierlich dem Gehäuse zugeführt wird, fließt ein Teil der Wasser-/Sandmischung kontinuierlich aus dem Auslaß 34 des Gehäuses 30. Ein einstellbares Wehr 52 ist vorzugsweise am Auslaß 34 des Gehäuses 30 angeordnet, um die Rate zu steuern, mit der der Sand der Kühlvorrichtung 26 zugeführt wird. Wie in 2 dargestellt, ist das Wehr 52 am Auslaß 34 angeordnet und vertikal einstellbar, um die Wehrhöhe zu erhöhen oder zu vermindern. Der Auslaß 34 ist vorzugsweise oberhalb der Mischer 40 angeordnet, so daß im Falle eines Ausfalls der Mischer 40 diese nicht den kontinuierlichen Sandfluß in die Kühlvorrichtung 26 blockieren. Dementsprechend wird das gesamte Sandaufbereitungssystem nicht heruntergefahren, falls die Mischer 40 ausfallen.
  • Die Kühlvorrichtung 26 ist stromab der Wasservermischeinrichtung 20 vorgesehen, um die Temperatur des Sandes auf einen gewünschten Pegel zu senken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Kühlvorrichtung 26 ein Gehäuse 60 mit einem Rüttelförderbett 62. Preßluft wird durch das Bett 62 eingeführt, um den Sand zu fluidisieren, während er durch das Gehäuse 60 gefördert wird. Die Verwendung eines fluidisierenden Bettes ist, während sie vorteilhaft eine gleichförmige Sandtemperatur erzeugt, nicht erforderlich, und es können hier auch andere Typen an Kühlvorrichtungen verwendet werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Eine zweite Wasservermischeinrichtung 21 kann am Auslaß der Kühlvorrichtung 26 angeordnet sein, um den Sand für die Wiederverwendung weiter aufzubereiten (1). Wie oben erwähnt, kann der Sand Bentonit oder andere Materialien enthalten, die dem Sand helfen, seine Gußform beizubehalten. Diese Materialien können einen bestimmten Feuchtegehalt benötigen, bevor sie aktiviert werden. Dementsprechend weist die zweite Wasservermischeinrichtung 21 die gleichen Düsen 22 wie die erste Einrichtung 20 zum Zufügen von zusätzlichem Wasser zu dem bereits abgekühlten Sand auf, um den Feuchtegehalt zu erhöhen, wodurch die dem Wasser zugefügten Materialien aktiviert werden. Die zweite Wasservermischeinrichtung 21 ist identisch zu der oben beschriebenen und weist die sich drehende Welle 42 und die oben erwähnten Paddeln auf. Im Ergeb nis wird die zusätzliche Feuchte gründlich innerhalb des gesamten Sandstromes vermischt, so daß der Sand einen gleichförmigen Feuchtegehalt aufweist.
  • Hinsichtlich des vorstehend ausgeführten ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung dem Stand der Technik eine neue und verbesserte Wasservermischvorrichtung zur Verwendung bei der Aufbereitung von Gießereisand bringt. Die Vorrichtung erzeugt einen vertikalen Sandstrom-Fließpfad, der den Oberflächenbereich des Sandstromes erhöht und es ermöglicht, daß Wasser an beiden Seiten des Sandstromes zugeführt wird, anstatt nur an einer einzelnen Seite, wie es bei herkömmlichen Vorrichtungen bekannt ist. Zusätzlich weist die Vermischeinrichtung ein Gehäuse auf, innerhalb dem ein Paar an Mischern den befeuchteten Sand gründlich mischt. Da die Mischer nicht in Reihe mit dem Hauptsandverarbeitungsfluß angeordnet sind, wie in den herkömmlichen Vorrichtungen, hängt die Vermischzeit nicht von der Geschwindigkeit des Förderers ab, wodurch die Mischzeit erhöht werden kann. Ferner weisen die innerhalb des Gehäuses angeordneten Rührer einen effizienteren aktiven Bereich auf, da eine geringere Beabstandung erforderlich ist als bei dem Typ von Mischeinrichtungen, die oberhalb des Förderers angeordnet sind, die Kontakt mit dem Förderband vermeiden müssen.
  • Aufgrund des vorstehend ausgeführten kann der Sand schneller aufgrund der erhöhten anfänglichen Wasserbedeckung abgekühlt werden. Außerdem wird der Sand auf eine gleichmäßigere Temperatur abgekühlt, da die Vermischvorrichtung den Sand und das Wasser gründlicher mischt, wodurch ein gleichmäßigerer Feuchtegehalt im Sand erzeugt wird. Außerdem kann noch eine Nachkühl-Vermischeinrichtung verwendet werden, um zusätzliches Wasser in den Sandstrom einzuführen, wodurch Bentonit oder andere dem Sand zugeführte Materialien aktiviert werden, die einen höheren Feuchtegehalt erfordern können.
  • Die vorstehende detaillierte Beschreibung ist lediglich aus Verständnisgründen gegeben worden, und es ist selbstverständ lich, daß keine unnötigen Einschränkungen daraus entstehen sollten, da dem Durchschnittsfachmann Modifikationen selbstverständlich sein würden.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Mischen von Wasser und Sand, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: eine Sandquelle; einen Förderer (16), der ein zum Aufnehmen des Sandes von der Quelle ausgestaltetes Beladeende und ein Endladeende aufweist, wobei das Entladeende den Sand in einen vertikalen Fließpfad (28) ausgibt; gegenüberliegende erste und zweite Düsensätze (22a, b), die zum Anschluß an eine Wasserquelle ausgestaltet sind, wobei jeder Düsensatz (22a, b) wenigstens eine auf den vertikalen Fließpfad (28) gerichtete erste Düse (22) zum Sprühen von Wasser in Richtung des vertikalen Fließpfades (28) zum Erzeugen eines befeuchteten Sandstromes umfaßt, wobei die Düsen (22) gegenüberliegende Oberflächen des Sandstromes mit Wasser beschichten, während der Sand entlang des vertikalen Fließpfades (28) fällt; ein Aufnahmebehältnis (30) mit einer horizontalen Achse und einem Einlaß (32), der unterhalb des Fördererentladeendes und des ersten und des zweiten Düsensatzes (22a, b) zum Aufnehmen des befeuchteten Sandstromes angeordnet ist, wobei das Aufnahmebehältnis (30) ferner einen Auslaß (34) aufweist; und einen ersten Mischer (40) mit einer horizontalen, drehbaren Welle (42), die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis (30) erstreckt, und einem Rührer (48), der an der Welle (42) angebracht ist und sich mit ihr innerhalb des Aufnahmebehältnisses (30) dreht, um dadurch den befeuchteten Sandstrom zu mischen, wobei die drehbare Welle (42) und der Rührer (48) des ersten Mischers (40) unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses (34) angeordnet sind und der erste Mischer (40) den befeuchteten Sandstrom aus dem Aufnahmebehältnisauslaß (34) fördert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Förderer (16) den Sandstrom mit ungefähr 50 Fuß pro Minute fördert, und der erste und der zweite Düsensatz (22a, b) wenigstens einen Fuß unterhalb des Förderers (16) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Förderer (16) einen Bandförderer umfaßt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen zweiten Mischer (40) mit einer horizontalen, drehbaren Welle (42) umfaßt, die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis (30) erstreckt, und einen an der Welle (42) angebrachten und mit ihr innerhalb des Aufnahmebehältnis (30) drehenden Rührer (48), wobei die drehbare Welle (42) und der Rührer (48) des zweiten Mischers (40) unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses (34) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Wellen (42) des ersten und des zweiten Mischers (40) sich in entgegengesetzte Richtungen drehen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Rührer (48) des ersten und des zweiten Mischers (40) zueinander außer Phase angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der jeder Rührer (48) des ersten und des zweiten Mischers (40) wenigstens eine Schaufel umfassen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der jeder Satz des ersten und des zweiten Düsensatzes (22a, b) eine Vielzahl vertikal beabstandeter Reihen (23) umfaßt, wobei jede Reihe (23) eine Vielzahl horizontal beabstandeter Düsen (22) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Düse (22) des ersten Düsensatzes (22a) und die Düse (22) des zweiten Düsensatzes (22b) auf einen gleichen Punkt entlang des vertikalen Fließpfads (28) gerichtet sind, um ein gegenüberliegendes Düsenpaar zu bilden.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der erste und der zweite Düsensatz (22a, b) eine Vielzahl gegenüberliegender Düsenpaare (22) umfassen.
  11. Verfahren zum Mischen von Wasser mit Sand bei einer erhöhten Temperatur, um den Sand abkühlen zu helfen, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Fördern des Sandes entlang eines Förderers (16) von einer Sandquelle zu einem Entladeende des Förderers (16); Entladen des Sandes vom Fördererentladeende, um einen vertikalen Fließpfad (28) aus Sand mit einer Vorderseite und einer Rückseite 19f, r) zu erzeugen; Sprühen von Wasser auf die Vorderseite und die Rückseite (19f, r) des vertikalen Fließpfades (28) mittels eines ersten und eines zweiten Düsensatzes (22a, b), um einen befeuchteten Sandstrom zu erzeugen; Sammeln des befeuchteten Sandstromes in einem Aufnahmebehältnis, das eine horizontale Achse und einen Einlaß (32) aufweist, der unterhalb des Fördererentladeendes und des ersten und des zweiten Düsensatzes (22a, b) angeordnet ist, zum Aufnehmen des befeuchteten Sandstromes, wobei das Aufnahmebehältnis (30) ferner einen Auslaß (34) aufweist; und Mischen des befeuchteten Sandstromes mit einem ersten Mischer (40), der eine horizontale drehbare Welle (40), die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis (30) erstreckt, und einen Rührer (48) umfaßt, der an der Welle (42) angebracht ist und sich mit ihr innerhalb des Aufnahmebehältnis (30) dreht, wobei die drehbare Welle (42) und der Rührer (48) des ersten Mischers unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses (34) angeord net sind und der erste Mischer (40) den befeuchteten Strom aus dem Aufnahmebehältnisauslaß (34) fördert.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner einen zweiten Mischer (40) umfaßt, der eine horizontale, drehbare Welle (42), die sich wenigstens teilweise in das Aufnahmebehältnis (30) erstreckt, und einen Rührer (48) aufweist, der an der zweiten Mischerwelle (42) angebracht ist und sich mit ihr innerhalb des Aufnahmebehältnis (30) dreht, um dadurch den befeuchteten Sandstrom zu mischen, wobei die drehbare Welle (42) und der Rührer (48) des zweiten Mischers (40) unterhalb des Aufnahmebehältnisauslasses (34) angeordnet sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem sich der erste und der zweite Mischer (40) in entgegengesetzten Richtungen drehen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der erste und der zweite Düsensatz (22a, b) zum Sprühen von Wasser auf die Vorderseite und die Rückseite (19f, r) des Sandstromes vorgesehen sind, und der erste und der zweite Düsensatz (22a, b) zum Anschluß an eine Wasserquelle ausgestaltet sind, wobei jeder Düsensatz (22a, b) wenigstens eine auf den vertikalen Fließpfad (28) gerichtete Düse (22) umfaßt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem jeder Satz des ersten und des zweiten Düsensatzes (22a, b) eine Vielzahl vertikal beabstandeter Reihen (23) umfaßt, und jede Reihe (23) eine Vielzahl horizontal beabstandeter Düsen (22) aufweist.
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