專利名稱：在澆注制造之后產(chǎn)生的舊砂流的分選和用于分選的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在粘土粘結(jié)的砂型中進(jìn)行澆注制造時，對于確定的澆注件如發(fā)動機機體、缸體、泵殼體和其它部件通常使用多個砂芯。在澆注件澆注和落砂之后產(chǎn)生的舊砂流中保留有芯， 其大多作為砂團(tuán)，但也作為燒損的能漏下的單個顆粒。將舊砂重新預(yù)加工成造型材料。
背景技術(shù)：
對于重新預(yù)加工而言問題在于，通過芯砂流入，舊砂的總量持續(xù)增大并且舊砂的 份額必須經(jīng)廢料處理或再生。芯投入多的澆注生產(chǎn)導(dǎo)致預(yù)加工成本明顯高以及對造型材料 質(zhì)量的負(fù)面工藝影響。因此，隨著高的芯砂流入而“變稀”的、粘土粘結(jié)的舊砂的砂預(yù)加工 在能量方面較為不利并且與明顯高的添加劑消耗相聯(lián)系。在對過剩舊砂進(jìn)行廢料處理時損 失有價值的添加劑，例如光亮碳粘結(jié)劑。廢料處理本身也與成本增加相聯(lián)系。另一方面，具 有高份額新鮮粘土的混合剩余砂的再生在工藝上困難并且在能量方面比純芯舊砂和承受 強熱負(fù)荷的粘土粘結(jié)的舊砂的再生明顯不利。在DE-A 10 2005 055 877中提出，通過模具的選擇性落砂來使芯砂流入部分和 承受強熱負(fù)荷的舊砂的份額再生，其中，澆注件和造型材料分開地從型箱落砂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，將產(chǎn)生的舊砂流中的芯砂流入部分和承受強熱負(fù)荷份額的份 額以簡單且節(jié)省成本的方式分選出來并且在無大的機器投入的情況下有效地與產(chǎn)生的舊 砂流中的承受較低強度熱負(fù)荷的舊砂分開。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備和根據(jù)權(quán)利要求7的方法來解決。 也通過權(quán)利要求10或權(quán)利要求22來解決。在此，在繞水平軸被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的篩分滾筒內(nèi)部分開所產(chǎn)生的舊砂流中的砂的不 同份額，產(chǎn)生的舊砂流在該篩分滾筒的進(jìn)入端部上輸入并且通過滾筒的旋轉(zhuǎn)朝滾筒的出料 端部的方向以合適的進(jìn)度進(jìn)一步輸送。經(jīng)分散并且穿過滾筒的篩壁排出的砂顆粒由一個齊 平地設(shè)置在篩分滾筒下方的、料槽狀的、具有與篩分滾筒尺寸相應(yīng)的寬度尺寸和長度尺寸 的收集殼體接收，確切地說被接收在按照在篩分滾筒中分選出的舊砂份額設(shè)置且彼此分開 的殼體區(qū)中，給這些殼體區(qū)分別配置自己的用于將所分選出的舊砂成分送走的裝置如輸送 帶等等。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備由此基本上僅包括兩個簡單的部件旋轉(zhuǎn)的篩分滾筒和與該篩 分滾筒相適配的料槽狀的收集殼體，該收集殼體分成至少兩個彼此分開的殼體區(qū)。裝置和 機構(gòu)的投入少。分選持續(xù)且自動地進(jìn)行。收集殼體中的、該收集殼體分別被分成獨立區(qū)的位置精 確地按照在篩分滾筒中進(jìn)行的篩分過程來調(diào)節(jié)。這基于精確的觀測在篩分滾筒的哪個起始長度上在舊砂流進(jìn)入時未粘結(jié)的芯砂 單個顆粒和承受強熱負(fù)荷的舊砂份額的單個顆粒自動地穿過滾筒的篩壁漏下。料槽狀的收集殼體的第一區(qū)的在滾筒縱向方向上測得的“跨度”與篩分滾筒的該起始長度相協(xié)調(diào)。較潮濕的在很大程度上承受較低熱負(fù)荷的舊砂份額被輸送越過篩分滾筒的起始長度并且在此或在此之后被篩出，其中，篩分過程一部分可僅僅通過離心力的作用來實現(xiàn)。 由此，承受較低負(fù)荷的舊砂在很大程度上到達(dá)第二區(qū)中或者必要時到達(dá)收集殼體的所設(shè)置 的另外的區(qū)中。


下面借助于示意性附圖以多個實施例為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述圖1示出了所述設(shè)備的豎直剖面的側(cè)視圖，圖2示出了朝篩分滾筒的進(jìn)入端部的方向觀察到的篩分設(shè)備，圖3、圖4示出了作為替換方案的實施例(權(quán)利要求10)，圖3a、圖3b示出了用于分選砂的設(shè)備的兩個90°視圖。在圖3b中在上方可看到 多邊形篩并且在79'處可看到分開壁元件。
具體實施例方式篩分設(shè)備1包括一個水平設(shè)置的篩分滾筒2，該篩分滾筒的水平軸3支承在一個包 圍篩分滾筒的殼體7中，該殼體向下敞開。篩分滾筒2的進(jìn)入端部4用于輸入在澆注件的 澆注和脫模過程結(jié)束之后產(chǎn)生的舊砂流，該舊砂流在圖1中僅用箭頭9表示。為了輸入舊 砂流，例如可使用料斗9a。篩分滾筒2的相反的排出端部5用于輸出在穿過滾筒時通過在 此產(chǎn)生的摩擦和當(dāng)前的離心力未破碎成單個顆粒的小砂塊或砂丸，這用箭頭10表示。篩分滾筒2在所示的優(yōu)選實施例中構(gòu)造成多邊形，如可從圖2中最清楚地看到的 那樣。此外，該篩分滾筒優(yōu)選如所示的那樣在縱向方向上從進(jìn)入端部4到排出端部5稍微 錐狀地擴(kuò)寬，如從圖1中可看到的那樣。由此保證從進(jìn)入端部4起朝排出端部5的方向以 對于篩分過程并且主要對于所力求的分選而言有利的輸送速度來輸送處于篩分滾筒2中 的砂。篩分滾筒2的擴(kuò)寬可呈階梯狀地、但優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行。直徑擴(kuò)寬也具有優(yōu)點促進(jìn)砂 顆粒分散和篩出的摩擦以及離心力對砂流的作用朝滾筒的后區(qū)域增大。篩分滾筒的殼通過徑向的支桿6支撐在滾筒軸3上。排出端部5附近的驅(qū)動設(shè) 備8連續(xù)地使?jié)L筒軸6旋轉(zhuǎn)。經(jīng)分散并且穿過篩分滾筒2的篩壁向下漏下的砂顆粒落到設(shè) 置在篩分滾筒下方的、料槽狀的收集殼體11中，該收集殼體的寬度和長度相應(yīng)于篩分滾筒 2的寬度和長度。殼體11的上棱邊12僅稍微處于篩分設(shè)備1的下側(cè)之下。前壁用12a標(biāo) 記，后壁用12b標(biāo)記。對于功能而言有意義的是，在篩分過程期間精確地觀測篩分滾筒中的舊砂流的不 同的芯砂份額和舊砂份額的對應(yīng)情況。因此需要確定，未粘結(jié)的芯砂單個顆粒的砂顆粒的 和承受較強熱負(fù)荷的舊砂份額的單個顆粒的大部分在舊砂流進(jìn)入到篩分滾筒2的進(jìn)入端 部4中時立即穿過篩分滾筒的篩壁漏下。由此，它們到達(dá)收集殼體11的與壁12a鄰接的前 區(qū)域中。已經(jīng)證實，所述單個顆粒的這種迅速的篩出在篩分滾筒2的受限制的起始長度(圖 1中的A)上進(jìn)行。在與收集殼體11的前壁12a間隔開的相應(yīng)于該起始長度A的距離上在 該收集殼體中相對于軸3橫向地且在篩分滾筒下方設(shè)置有一個分開壁13，由此形成一個第 一區(qū)20，在區(qū)段A中篩出的單個顆粒被收集在該第一區(qū)中。在分開壁13之后通過該分開壁形成收集殼體的第二區(qū)21，在篩分滾筒的其余區(qū)段B中篩出的單個砂顆粒被收集在該第二 區(qū)中。這些單個砂顆粒屬于較潮濕的、承受較低熱負(fù)荷的、通過篩分滾筒的旋轉(zhuǎn)運動輸送到 滾筒區(qū)段B中并且在此經(jīng)受促進(jìn)顆粒分散和篩分過程的摩擦和離心力的舊砂份額。收集殼體11中的分開壁13在上方以分開棱邊14開始并且在下部區(qū)域15中具有 兩個在相反方向上傾斜延伸的引導(dǎo)元件15a、15b，這些引導(dǎo)元件將收集物從每個區(qū)20或21 導(dǎo)出到一個在下方設(shè)置在該區(qū)中的送出設(shè)備、如傳送帶16或17上。用23a和23b表示兩個區(qū)中的可能的填充高度。在圖2中用25表示所篩出的砂 顆粒的排出。通過前面描述的過程保證以簡單方式將芯砂單個顆粒和承受較強熱負(fù)荷的舊砂 份額的單個顆粒與一方面較潮濕的、另一方面承受較弱熱負(fù)荷的舊砂力求分選開。僅僅需 要將在脫模之后產(chǎn)生的全部舊砂流輸入給旋轉(zhuǎn)的篩分滾筒2的進(jìn)入端部并且將立刻在篩 分滾筒的長度的前區(qū)段A中漏下的單個砂顆粒收集在收集殼體的相應(yīng)地設(shè)置并且被分隔 開的區(qū)段20中。僅僅在篩分滾筒2的較靠內(nèi)部(或后部)的區(qū)段B中漏下的單個顆粒被 收集在收集殼體的另一個被分隔開的區(qū)段中。相應(yīng)收集的砂量相應(yīng)分開地從收集殼體11 輸出。對于這種簡單的方法僅需要相 應(yīng)簡單且成本低廉的設(shè)備，以便“保證”在無大投入 的情況下的分選以及克服開頭所述的問題。
權(quán)利要求
用于將在澆注件脫模之后產(chǎn)生的全部舊砂流的具有高芯砂份額的承受強熱負(fù)荷的舊砂與承受低熱負(fù)荷的舊砂分選開的設(shè)備，該設(shè)備包括一個可繞水平軸被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的篩分滾筒(2)，該篩分滾筒具有一個用于輸入該舊砂流(9)的進(jìn)入端部(4)和一個用于輸出在經(jīng)過該篩分滾筒時未完全破碎的砂團(tuán)或類似物的排出端部(5)；一個間隔小地設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)的滾筒下方的、料槽狀的收集殼體(11)，該收集殼體的寬度和該收集殼體的長度至少相應(yīng)于該篩分滾筒(2)的寬度和長度，其中，在該殼體(11)中設(shè)置有至少一個相對于該篩分滾筒(2)的旋轉(zhuǎn)軸(3)橫向且垂直地取向的分開壁元件(13)，以該篩分滾筒(9)的長度為參考，所述分開壁元件將該收集殼體(11)的內(nèi)部空間分成至少兩個區(qū)(20，21)，這些區(qū)的跨度和相對位置分別與該篩分滾筒的確定的縱向區(qū)段(A，B)相協(xié)調(diào)，其中，在這些區(qū)的每一個的下部區(qū)域中設(shè)置有一個用于將所篩出的舊砂的在對應(yīng)的區(qū)中所收集的量送出的(獨立的)設(shè)備(16，17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，在該設(shè)備中，以該篩分滾筒(2)為參考，該收集殼體(11)的 每個區(qū)(20，21)的位置和跨度根據(jù)引入(4)到該篩分滾筒中的舊砂流(9)的不同組分的不 同的特有的篩分特性來確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，在該設(shè)備中，該收集殼體(11)的每個區(qū)(20，21)的跨度至 少取值為100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的設(shè)備，在該設(shè)備中，所述或每個分開壁元件(13)在上部具有 一個分開棱邊(14)并且在下部具有兩個在相反方向上從所述壁傾斜出的導(dǎo)出斜坡(lSa， 15b)，所述導(dǎo)出斜坡用于將在通過所述分開壁元件(13)分開的區(qū)(20，21)中所收集的砂份 額導(dǎo)出到屬于所述區(qū)的送出設(shè)備(16，17)上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的設(shè)備，在該設(shè)備中，該篩分滾筒(2)的篩壁具有多邊形橫 截面。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的設(shè)備，在該設(shè)備中，該篩分滾筒(2)的直徑從該進(jìn)入端部 (4)到該排出端部(5)優(yōu)選連續(xù)地增大，并且尤其是在對于以與篩分過程相協(xié)調(diào)的輸送速 度朝該排出端部(5)的方向輸送存在于該篩分滾筒(2)中的舊砂量而言所需的范圍中增 大。
7.用于將在澆注件脫模之后產(chǎn)生的全部舊砂流的具有高芯砂份額的承受強熱負(fù)荷的 舊砂與承受低熱負(fù)荷的舊砂分選開的方法，將該舊砂流輸入給一個多邊形的繞水平軸持續(xù) 旋轉(zhuǎn)的篩分滾筒(2)的進(jìn)入端部并且通過該滾筒的旋轉(zhuǎn)運動朝該篩分滾筒的另一個端部 的方向引導(dǎo)，而將在該路徑上通過該篩分滾筒篩出的砂顆粒根據(jù)這些砂顆粒在該篩分滾筒 的哪個縱向區(qū)段(A，B)中穿過該篩分滾筒的篩壁漏下來分別分開地收集在一個設(shè)置在該 篩分滾筒下方的、料槽狀的收集殼體(11)的配置給該縱向區(qū)段的區(qū)段(20，21)中并且從那 里分開地輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，在該方法中，將團(tuán)狀的芯砂份額的和承受較強熱負(fù)荷的舊 砂份額的在該舊砂流進(jìn)入(4)到該篩分滾筒(2)中時迅速地穿過該滾筒的篩壁漏下的單個 顆粒收集在該收集殼體的配置給該篩分滾筒的前縱向區(qū)段的區(qū)段中并且由此與該舊砂流 的較潮濕并且承受較低熱負(fù)荷的份額分選開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，在該方法中，將所述較潮濕并且承受較低熱負(fù)荷的舊砂份 額通過該篩分滾筒(2)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步朝該篩分滾筒的排出端部(5)的方向輸送，在作用在該舊砂上的摩擦以及必要時增強的離心力的作用下在該滾筒的與該篩分滾筒的進(jìn)入端部 較遠(yuǎn)地間隔開的區(qū)段中破碎成單個顆粒、篩出、收集在該收集殼體的一個或多個被分隔開 的另外的區(qū)段中并且分開地從那里輸出。
10.用于處理由承受不同強度負(fù)荷的造型材料構(gòu)成的混合物(44)的方法，該混合物具 有第一份額的承受較強熱負(fù)荷的造型材料和第二份額的承受較低熱負(fù)荷的造型砂，其中， 將該混合物(44)(a)引入到轉(zhuǎn)動的多邊形篩(50)中，該多邊形篩具有處于外部的篩面(55)，這些篩面 以周緣速度轉(zhuǎn)動；(b)在該多邊形篩(50)轉(zhuǎn)動期間使該混合物(44)在該多邊形篩的縱向方向(100)上 運動并且在此按照承受不同強度熱負(fù)荷的份額局部地集中，其中，(1)承受較強負(fù)荷的份額在該多邊形篩(50)的起始區(qū)域(52a)附近集中，并且在此穿 過這些篩面(55)篩出；(2)承受較低負(fù)荷的份額在端部區(qū)域(52b)附近集中，并且在此穿過這些篩面(55)篩出ο (C)分開地進(jìn)一步輸送所篩出的兩個份額(81，82)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，該起始區(qū)域(52a)比該端部區(qū)域(52b)短，尤其是 比一半長度小，例如基本上取該多邊形篩(50)的總長度的三分之一至四分之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，在該多邊形篩的端部區(qū)域(52b)之后，該造型材料 混合物(44)的第三份額、尤其是通過該多邊形篩中的摩擦和輸送而未碎小或未充分碎小 的團(tuán)份額(44k)從該多邊形篩(50)軸向排出，所述第三份額具有過大芯尺寸。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，承受強熱負(fù)荷的份額(44t)具有芯砂并且承受較低 熱負(fù)荷的份額是具有較大濕度的造型砂(44f)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，在該多邊形篩轉(zhuǎn)動期間作用在該造型材料混合物 (44)上的離心力朝該端部(E)增大。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所篩出的兩個份額(44t，44f)由一個引導(dǎo)設(shè)備 (78，79 ；70a, 70b)在篩出之后并且在進(jìn)一步輸送之前保持分開和引導(dǎo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10或15的方法，其中，相對于該多邊形篩(50)的縱向方向(100)橫 向地取向的第一壁面(70b)是傾斜的，并且將該第一份額(44t)引到第一輸送裝置(81)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其中，傾斜的第二壁面(70a)相對于該多邊形篩的 縱向方向(100)橫向地取向，并且將該第二份額(44f)引到第二輸送裝置(82)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，該傾斜的第一壁面的傾斜和該傾斜的第二壁面的 傾斜彼此相反。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，這兩個傾斜的壁面(70a，70b)具有一個公共的分開 棱邊(78)，該造型材料混合物的所述兩個份額通過該分開棱邊保持分開并且從所述傾斜的 壁面分別引到一個另外的輸送帶(81，82)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17的方法，其中，所述傾斜的第一或第二壁面(70a，70b)過渡 到一個豎直壁(79)，該豎直壁伸展到所述轉(zhuǎn)動的多邊形篩(50)附近并且在其上端部具有 一個分開棱邊(78)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17的方法，其中，所述第一或第二壁面(70a，70b)具有朝該多邊形篩(50)指向的自由棱邊(78)，用于將所篩出的承受不同強度負(fù)荷的造型材料份額分 開或保持分開。
22.分開和引導(dǎo)裝置，用于由芯砂和造型砂混合的舊砂，該分開和引導(dǎo)裝置用于實施根 據(jù)上述權(quán)利要求之一的方法，其中，一個具有處于外部的篩面(55)的篩分滾筒(50)可轉(zhuǎn)動 地被保持在一個料槽或引導(dǎo)設(shè)備(75)上方，-這些篩面(55a，55b，55c…)形成該篩分滾筒(50)的一個多面三維體；-在該篩分滾筒(50)下方設(shè)置有一個料槽或引導(dǎo)設(shè)備(75)，該料槽或引導(dǎo)設(shè)備在其下 部具有至少兩個被分開的輸送裝置(81，82)；-在該引導(dǎo)設(shè)備(75)中設(shè)置有至少一個、優(yōu)選兩個相反傾斜的壁面(70a，70b)，以便將 承受較強熱負(fù)荷的舊砂和承受較低熱負(fù)荷的舊砂分開地引到分開的輸送裝置(81，82)；-所述至少一個傾斜的壁面(70a，70b)具有朝該篩分滾筒(50)指向的相對于該篩分滾 筒的縱向方向(100)橫向地取向的分開棱邊(78)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的分開和引導(dǎo)裝置，其中，該分開棱邊(78)高度可調(diào)節(jié)，尤其是在 一個壁面上并且通過一個壁面。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的設(shè)備，在該設(shè)備中，該篩分滾筒(2)的篩面從該進(jìn)入端 部(4)到該排出端部(5)的傾斜度取值大于2。；和/或該篩分滾筒的轉(zhuǎn)速大于15轉(zhuǎn)/分 鐘。
25.根據(jù)權(quán)利要求10或13的方法，其中，承受強熱負(fù)荷的份額(44t)具有舊砂，該舊砂 具有燒損的粘結(jié)劑殼，承受較低熱負(fù)荷的份額是具有較大濕度的造型砂(44f)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將在澆注件脫模之后產(chǎn)生的全部舊砂流的具有高芯砂份額的承受強熱負(fù)荷的舊砂與承受低熱負(fù)荷的舊砂分選開的設(shè)備。設(shè)置有一個可繞水平軸被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的篩分滾筒(2)，該篩分滾筒具有一個用于輸入該舊砂流(9)的進(jìn)入端部(4)。也設(shè)置有一個用于輸出在經(jīng)過該篩分滾筒時未完全破碎的砂團(tuán)的排出端部(5)。在所述可旋轉(zhuǎn)的滾筒下方設(shè)置有料槽狀的收集殼體(11)，該收集殼體的寬度和該收集殼體的長度至少相應(yīng)于該篩分滾筒(2)的寬度和長度。在該殼體(11)中設(shè)置有至少一個相對于該篩分滾筒(2)的旋轉(zhuǎn)軸(3)橫向且垂直地取向的分開壁元件(13)。以該篩分滾筒(9)的長度為參考，所述分開壁元件將該收集殼體(11)的內(nèi)部空間分成至少兩個區(qū)(20，21)，這些區(qū)的跨度和相對位置分別與該篩分滾筒的確定的縱向區(qū)段(A，B)相協(xié)調(diào)。在這些區(qū)的每一個的下部區(qū)域中設(shè)置有一個用于將所篩出的舊砂的在對應(yīng)的區(qū)中所收集的量送出的(獨立的)設(shè)備(16，17)。
文檔編號B22C5/06GK101848778SQ200880109281
公開日2010年9月29日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者F·伊布爾格 申請人:孔克瓦格納工藝技術(shù)有限公司