Beitrag zur Frage der selbsttätigen Sandaufbereitungsanlagen. Von Professor M. Buhle in Dresden. Beitrag zur Frage der selbsttätigen Sandaufbereitungsanlagen. Die sich täglich steigernden Forderungen im Gießereibetrieb haben ein immer weiteres Fortschreiten und dadurch zugleich eine Vervollkommnung der bisher bestehenden Sandaufbereitungsmaschinen sowie die Herstellung neuer Spezialmaschinen bewirkt, die schließlich durch sinnreiche Verbindung zur selbsttätigen Sandaufbereitung führten und (wie bereits bekannt) von der Badischen Maschinenfabrik Durlach schon seit etwa 7–8 Jahren in den verschiedensten Größen und Ausführungen gebaut werden. Wenn auch mit den früheren Spezialmaschinen die Beschaffenheit des Formsandes schon auf eine sehr hohe Stufe gebracht worden war, so kam in den letzten Jahren besonders die Forderung hinzu, mit wesentlichen Verbesserungen die Herstellung und Erzeugung größerer Mengen in möglichst kurzer Zeit bei tunlichster Ersparnis an Arbeitskräften durch rein mechanische (maschinelle) Arbeit zu erreichen. Die selbsttätigen Sandaufbereitungen kann man im allgemeinen in drei Abteilungen trennen: 1. Die Aufbereitung für den neuen frischen Sand; 2. die Aufbereitung des alten gebrauchten Sandes; 3. die Vermischung dieser beiden Sandsorten nebst etwaigen Zusätzen und deren vollständige, formgerechte Zubereitung. 1. Aufbereitung des neuen Sandes. A. Das Trocknen. Da der neue Sand vor dem Vermählen und Absieben vollkommen getrocknet werden muß, wurde von der Badischen Maschinenfabrik anstelle der früher üblichen Trocknung auf Trockenböden der rotierende Sandtrockenapparat eingeführt, bei welchem der frische Sand in einem großen schmiedeeisernen Zylinder durch eine große Anzahl schräg gestellter Schaufeln langsam bewegt und durch die durch den Zylinder streichenden Feuergase vollkommen getrocknet wird, so daß derselbe in diesem Zustande selbsttätig am hinteren Ende abfallen kann und sodann durch einen Elevator oder sonstigen Transporteur den Zerkleinerungsmaschinen zugeführt wird. B. Das Mahlen und Absieben des Sandes. Der getrocknete neue Sand muß für die weitere Aufbereitung vollständig vermählen und durch ein Feinsieb auf den gewünschten Feinheitsgrad abgesiebt werden. Diese Behandlung wird durch zweierlei Maschinen bewirkt; in den meisten Fällen geschieht es durch einen Kollergang mit angebautem Polygonsieb, welch letzteres sehr leicht und rasch für verschiedene Sandsorten ausgewechselt werden kann, und das so beschaffen ist, daß der ungesiebte, zu grobe Sand wieder selbsttätig in den Kollergang zurückgelangt. Anstelle des Kollerganges werden auch Kugelmühlen angewendet, welche ebenfalls stetig arbeiten und auswechselbare Feinsiebe besitzen. Der gemahlene und abgesiebte neue Sand kann nun entweder in Silos gesammelt und durch geeignete regelbare Schiebevorrichtungen in bestimmten Mengen entnommen werden, oder aber, er wird durch Schnecken oder ähnliche Fördermittel zur weiteren Aufbereitung befördert. 2. Aufbereitung des alten gebrauchten Sandes. Der alte gebrauchte, zur Herstellung des Modellsandes benötigte Formsand wird in der Regel von der Gießhalle aus unmittelbar in einen Elevator geschüttet und gelangt zuerst nach einem Quetschwalzwerk, das die Sandknollen zerdrückt und dem Eisen und sonstigen im Sand enthaltenen fremden Körpern freien Durchgang läßt. Dieser zerriebene, alte Sand fällt alsdann auf eine elektromagnetische Walze, die in erster Linie sämtliche im Sand enthaltenen Eisenteile vollkommen ausscheidet; sodann gelangt dieser gereinigte („separierte“) Sand in ein größeres Polygonsieb, das die Aufgabe hat, alle übrigen im Sand enthaltenen Fremdkörper zu entfernen und den Sand in einer bestimmten Korngröße der weiteren Aufbereitung zuzuführen. Der auf diese Weise vorbereitete alte gebrauchte Sand wird ebenfalls entweder in Silos angesammelt, um nach Bedarf mittels regelbarer Entleerungsvorrichtungen aus denselben entnommen zu werden, oder aber er gelangt (in den meisten Fällen) unmittelbar zur weiteren Aufbereitung. 3. Vermischung der verschiedenen Sandsorten und Zusätze, sowie vollständige Aufbereitung derselben zu formgerechtem Modellsand. Zur Vermischung des so vorbereiteten neuen und alten Formsandes, sowie der etwaigen Zusätze hat die Badische Maschinenfabrik ein Vormischwerk angeordnet, welches das Verbindungsglied zwischen den beiden Aufbereitungen für alten und neuen Sand bildet. Die sich in einem eisernen Trog drehenden kräftigen Mischmesser oder Mischflügel bewirken eine innige Verbindung der verschiedensten Sandsorten und gleichzeitig die Bewegung des Sandgemisches nach der Anfeuchtungsstelle, an der durch eine leicht zu regelnde Brause die für den Formsand benötigte Feuchtigkeit erzielt wird. Um dem Formsand die nötige Luftdurchlässigkeit und Lockerung zu geben, wird gleichzeitig in diesem Vormischwerk durch eine besondere Vorrichtung der gemahlene Steinkohlenstaub selbsttätig zugeführt; dieser Apparat ist so eingerichtet, daß der Kohlenstaub auf das genaueste in dem gewünschten Mischungsverhältnis, das der betr. Formsand verlangt, zugebracht wird. Dieses nunmehr innig vorgemischte und angefeuchtete Sandgemenge fällt darauf unmittelbar oder durch Vermittlung eines Elevators in eine Sandmischmaschine (Desintegrator), in dem alsdann durch starke Schleuderwirkung mittels gegeneinander rotierender Stiftenkörbe der Sand vollkommen vermischt und durchlüftet wird, so daß der formgerechte Modellsand in der bereits bekannten Beschaffenheit abfällt und entweder in Sandsilos angesammelt oder durch Elevatoren und andere Transporteure der Gebrauchsstelle zugeführt wird. Textabbildung Bd. 323, S. 450 a Einwurf, a1 rotierender Trockenofen, b und f Elevatoren, c Kollergang, d Mischapparat, e Schüttelsieb, g und h Sandmischmaschine, i Kugelmühle, k Ventilator, l Kohlenstaubtrichter, m Bewässerung, n alter Sand, o aufbereiteter Sand, p geschleuderter Sand. 4. Beförderung des Sandes. In Verbindung mit diesen selbsttätigen Sandaufbereitungen stehen meist auch die Einrichtungen für den Sandtransport, da es gerade bei großen Anlagen von größter Wichtigkeit ist, den zur Verarbeitung gelangenden und fertig bereiteten Sand auf möglichst raschem und billig Wege zur Aufbereitungsanlage und von dort zur Verbrauchsstelle zu befördern. In erster Linie handelt es sich um die Zuführung des alten gebrauchten Sandes von der Gießhalle nach der Aufbereitung; dieselbe wird je nach den örtlichen Verhältnissen und Entfernungen entweder oberirdisch durch Hängebahnen und mit kippbaren Laufwagen, entweder für Hand- oder elektrischen Betrieb bewirkt. Bei unterirdischem Betrieb unter Bodenhöhe werden auch Förderbänder, Schüttelrinnen oder Schiebetransporteure angewendet, die in gemauerten Kanälen liegend mit Gitterplatten abgedeckt werden, so daß an jeder beliebigen Stelle der alte Sand in sie hineingeworfen werden kann. Textabbildung Bd. 323, S. 451 a Fernbahn, b Normalgleis, c Sandlager. Fig. 4. Schnitt A–B Außenwand. Fig. 5. Schnitt A–B Gießereiwand. Fig. 6. Erdgeschoß. Fig. 7. Obergeschoß. Der Transport des fertig aufbereiteten Formsandes nach der Verbrauchsstelle, insbesondere nach den Formmaschinen, ist zweckmäßig ebenfalls durch Hängebahnen mit Hand- oder elektrischem Betrieb zu bewirken, indem durch einen Elevator die Kippwagen nach Bedarf mit Sand gefüllt werden. Bei nicht zu großen Entfernungen empfiehlt sich die Anbringung von hochliegenden Schiebetransporteuren, welche gleichfalls durch ein Becherwerk beschickt werden und die den Sand durch von unten regelbare Entleerungsöffnungen nach Bedarf vor jede Maschine abgeben. Textabbildung Bd. 323, S. 452 Fig. 8.Schnitt C–C. Textabbildung Bd. 323, S. 452 Fig. 9.Schnitt G–H. Textabbildung Bd. 323, S. 452 Fig. 10.Schnitt E–F. Aus Fig. 1–3 ist ersichtlich, daß der neue frische Sand bei a in den Drehtrockenofen a1 gegeben und am hinteren Ende desselben in vollständig getrocknetem Zustande dem Elevator b zugeführt wird. Durch diesen gelangt er zum Kollergang c; der von diesem gemahlene und abgesiebte Sand fällt in den Mischer d. Gleichzeitig fällt der auf dem Siebwerk e aufgeworfene alte gebrauchte Sand, gereinigt, gelockert und gesiebt, sowie von Eisenteilen durch einen elektrischen Separator gereinigt von der anderen Seite in diese Mischvorrichtung, in der nun das Gemisch unter gleichzeitiger selbsttätiger Zuführung von Kohlenstaub mittels Trichter und Verteilungswalze und unter entsprechender Anfeuchtung mittels Brause sehr innig vermengt und durch Elevator f der Sandmischmaschine g zugeführt wird. Der von letzterer bestens gemischte, „luftige“ (fertige) Modellsand kann dann seitwärts noch gelagert, oder auch mittels Rollwagen gleich nach der Formerei gebracht werden. Für gröbere schwere Gußstücke genügt der Sand vom Mischer allein schon vollkommen, und es wird in diesem Falle die Ablaufrinne des Elevators f seitwärts gestellt, damit der Sand unmittelbar in die Sandwagen fallen kann. Die in dem Plan vorgesehene Kugelmühle i dient zum Mahlen und Abziehen des erforderlichen Kohlenstaubes und etwaiger sonstiger Zusatzstoffe. Der Gesamtarbeitsbedarf der vorstehend geschilderten Anlage beträgt rd. 24 PS; sämtliche Maschinen können von einer Transmission aus angetrieben werden. Dabei wird die ganze Aufbereitung nur von zwei Leuten bedient, von welchen der eine den neuen und der andere den alten gebrauchten Sand aufzugeben hat. Es gestattet diese maschinelle Aufbereitung zu jeder Zeit die Herstellung jeder beliebigen Sandmischung bei einer stündlichen Lieferung von rd. 3 bis 4 cbm tadellos „separiertem“ formgerechten Sandes. Textabbildung Bd. 323, S. 452 Fig. 11. Textabbildung Bd. 323, S. 452 Fig. 12. Fig. 4–10 veranschaulichen die recht bemerkenswerte Anordnung einer sehr großen selbsttätigen Aufbereitung für rd. 12 bis 15 cbm/Std.; sie besteht aus vier Abteilungen: I. Gruppe: Aufbereitung des neuen, frischen Sandes. II. u. III. Gruppe: Aufbereitung des Modellsandes, IV. Gruppe: Aufbereitung für Lehm- und Kernmasse. Der Elevator 1 fördert den frischen Sand in den Trockenofen 2, von wo er durch die Schnecken 3 und den Elevator 4 in das Polygonsieb 5 gelangt. Der feine Sand gelangt in die Schnecke 9, während das grobe Material durch den Ablauf 6 zum Kollergang 7 und von da gemahlen durch Ablauf 8 zur Schnecke 3 und durch Elevator 4 wieder zum Sieb 5 gelangt. Die Transportschnecke 9 fördert den gemahlenen und gesiebten Sand durch den Ablauf 10 zum Elevator 12, welcher denselben nach Zusatz des nötigen Kohlenstaubes durch den Kohlenstaubverteiler 11 emporhebt und durch den mit Regulierklappe versehenen Ablauf 13 und die beiden Mischrinnen 17 verteilt. Der alte gebrauchte Sand gelangt durch die auf unterirdischen Gleissträngen laufenden Kippwagen zu den Elevatoren 14, wird in den Walzwerken (mit elektromagnetischen Separatoren) zerdrückt und von Eisenteilen befreit und durch die Polygonsiebe 16 den Mischrinnen 17 zugeführt, von wo er mit frischem Sand und Kohlenstaub innig gemengt zur Anfeuchtung in die Trommeln 18 und von da zur gründlichen Auflockerung und vollendeten Mischung in die Desintegratoren 19 gelangt. Der gebrauchsfertige Modellsand wird durch die Elevatoren 20 in die Behälter 21 gehoben und von hier in die zur Beschickung der Formerei dienenden Kippwagen entleert. Zur Aufbereitung des Lehmes und der Kernmasse dienen der Kollergang 22 und die Lehmknetmaschine 23. Zur Bedienung der Anlage sind erforderlich: ein Mann zum Heizen des Trockenapparates 2 sowie zum Beschicken des Elevators 1 und des Kohlenstaubverteilers 11. Zum Transport des gebrauchten Sandes zu den Elevatoren werden vier Mann mit vier Wagen benötigt, desgleichen zur Beförderung des fertigen Sandes nach der Gießerei. Zur Bedienung der Lehmaufbereitung genügt ein Mann. Zum Schluß sei noch kurz eingegangen auf eine größere, mit den neuesten Spezialmaschinen und Apparaten ausgerüstete Aufbereitung, die in Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Der frische Sand wird in den Trockenapparat 1 aufgegeben, gelangt durch Elevator 2 nach dem Kollergang 3; dann wird der gemahlene abgesiebte neue Sand durch Schnecke 4 nach dem Mischer 5 befördert. Der alte gebrauchte Sand wird durch den am Boden liegenden Schiebetransporteur 6 dem Elevator 7 zugeführt, der das Gut auf das Sandwalzwerk und den darunter befindlichen Separator 8 befördert. Der von Eisenteilen gereinigte Sand fällt sodann in das Polygonsieb 9 und von diesem in den Mischapparat und von Fremdkörpern gereinigt in den Vormischapparat 5. Der Kohlenstaubverteiler 10 bewirkt die selbsttätige Zuführung des benötigten Kohlenstaubes in bestimmtem Verhältnis; dann gelangt das Sandgemisch in den Mischer 5 durch die Anfeuchtungstrommel 11 in den Elevator 12 und von diesem nach der Sandmischmaschine 13, von welcher der fertig bereitete Modellsand nach unten abfällt. Da in sehr vielen Fällen auch der sogen. Füllsand aufbereitet und direkt zu den Formmaschinen befördert werden soll, so ist in vorliegendem Plane die entsprechende Vorrichtung dafür getroffen. Dieser Füllsand, der nur durch das Walzwerk und den Separator, sowie durch das große Polygonsieb in den Vormischapparat hindurchgeht, wird durch den Elevator 12, der mit einer besonderen Ablaufrinne versehen ist, unmittelbar nach dem hoch liegenden Schiebetransporteur 14 befördert und von diesem nach den einzelnen Formmaschinen abgeleitet.