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Dokumentenidentifikation DE10207837A1 11.09.2003
Titel Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung
Anmelder TDK Maschinenbau GmbH, 24539 Neumünster, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 24105 Kiel
DE-Anmeldedatum 25.02.2002
DE-Aktenzeichen 10207837
Offenlegungstag 11.09.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.09.2003
IPC-Hauptklasse B24B 31/02
Zusammenfassung Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung mit einer Vibrationskammer, in der ein zu reinigendes Werkstück aufgenommen wird, wobei die Kammer mit Öffnungen zum Befüllen mit und Nachfüllen von Entgratungsmedium und einem Abfluß zur Abführung von Entgratungsmedium versehen ist, einer Reinigungstrommel, in die vom Abfluß zugeführtes Entgratungsmedium hinein geführt ist, und von der unter Abscheiden von Rückständen weiter transportiert wird, und einem Förderer, der das Entgratungsmedium während des Betriebs der Vibrationskammer in einem Bereich oberhalb der Befüllöffnung der Vibrationskammer fördert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Entgratungs- und Reinigungsvorrichtungen dienen dazu, insbesondere metallische gegossene und gefräste Werkstücke, wie z. B. Motorblöcke, zu reinigen. Bisher wurden dazu Hochdruck-, Wasser-, Sand-Strahlen oder dergleichen Verfahren benutzt, wobei insbesondere bei der Reinigung und Entgratung unzugänglicher Hohlräumen erhebliche Probleme auftraten.

Aus der US 5,276,998 ist jedoch auch schon ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der kleine Reinigungspartikel - bevorzugt mit einer Reinigungsflüssigkeit - in einer Vibrationskammer mit dem Werkstück "geschüttelt" werden, wodurch die Partikel Grate entfernen und insbesondere auch alle Verschmutzungen, wie Ölen, die von der Bearbeitung stammen, aus selbst unzugänglichsten Orten aufnehmen.

Problematisch bei dieser Art der Reinigung ist die Trennung der Entgratungsrückstände und insbesondere der flüssigen Rückstände, wie z. B. Ölen, von den Reinigungspartikeln. Die genannte US-Patentschrift schlägt hierbei lediglich erste und zweite Filter vor, ohne nähere Ausführungen zu machen, wie diese beschaffen sind.

Üblicherweise werden Papierfilter verwendet, wobei sich jedoch insbesondere bei der Nutzung von Metallkügelchen als Entgratungsmedium das Problem der Trennung von kleinen Metallpartikeln von den Kügelchen stellt. Meist wird dies erst nach Benutzung der Entgratungsvorrichtung in separaten Vorrichtungen und unter vergleichsweise großem Zeitaufwand bewirkt.

Dies ist insbesondere in den Fällen, in denen starke Verschmutzungen anfallen, das Medium also mit einer hohen Rate ausgetauscht wird, von Nachteil, oder erfordert eine sehr große Masse an Reinigigungsmedium. Das Medium ist aber, insbesondere wenn ca. 1-3 mm große Stahlkügelchen verwendet werden, vergleichsweise teuer.

Weiter wird außer Darstellung eines horizontalen Bandförderer zur Fortbewegung des Entgratungsmediums in der genannten Patentschrift kein näherer Hinweis darüber gegeben, wie das Entgratungsmedium von einer Auffangposition unterhalb der Vibrationskammer zu einer Nachfüllposition oberhalb der Vibrationskammer gelangt.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung mit einem kontinuierlichen Prozeß zu schaffen, bei dem das Entgratungsmedium von allen Rückständen, insbesondere Öl- und Metallrückständen, gereinigt und kontinuierlich in eine Nachfüllposition zur erneuten Eingabe in die Vibrationskammer gefördert wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß durch eine in der Vorrichtung vorhandene Reinigungstrommel während des Entgratungsvorganges abgeführtes Entgratungsmedium sogleich wieder gereinigt, etwaige Flüssigkeit abgetrennt und das Medium zur weiteren, erneuten Verwendung durch einen Kettenförderer wieder in ein Reservoir oberhalb der Vibrationskammer geführt wird.

Der Kettenförderer besteht dabei aus schweren Kettengliedern, die ca. 10-20 cm voneinander beanstandet Scheiben mit im wesentlichen dem Durchmesser eines die Kette umgebenden Rohres aufweisen, wobei diese Zwischenräume beim Fördern zu ca. drei Vierteln oder mehr mit Entgratungsmedium aufgefüllt werden und die vorzugsweise an dem Scheitelpunkt der Förderstrecke angetriebene Kette das gereinigte Medium, z. B. kleine Kügelchen, transportiert. Die Förderung ungereinigten Mediums ist dabei schon daher zu vermeiden, weil der Kettenförderer nicht mit Rückständen der Entgratung zu belasten ist.

Die Ausbildung der Föderkette mit an Kettenglieder angesetzten Scheiben, die untereinander also wie Kettenglieder verkippen können, wobei allerdings nachfolgende Bereiche der Kette ein wenig angehoben werden müssen, besitzt den Vorteil, daß falls einmal eine Kugel des Entgratungsmediums zwischen Rohrwandung und Außenkante der Scheibe gerät, sie allenfalls in das nächste Kompartment hinabfallen wird.

Die jeweilige Scheibe kann stets einem Verklemmen ausweichen, indem sie sich leicht verkippt. Derartige Kettenförderer und deren Antriebe sind an sich bereits bekannt, sie sind nur durch Wahl geeigneter Scheiben, die keine Toträume aufweisen, deren Seiten also ohne Vertiefungen ausgeführt sind, an das Medium anzupassen.

Toträume sind zu vermeiden, um bei einem Austausch des Entgratungsmediums gegen ein anderes Durchmischungen zu vermeiden.

Vor dem Kettenförderer ist - insbesondere zur Vermeidung von Rückstandsablagerungen im Kettenförderer - eine Reinigung des Mediums vorzuschalten, die vorteilhafterweise durch eine im wesentlichen horizontal angeordnete Trommel vorgenommen wird, deren Mantel aus einem siebartigen Edelstahlblech besteht, und durch die das Medium hindurchwandern muß.

Dabei sind innen auf dem Trommelmantel Leitbleche nach Art eines Schneckengangs (vorzugsweise rechtwinklig zur Mantelfläche nach innen gerichtet) angesetzt, die bei einer Drehung der Trommel, die durch die Schwerkraft sich stets im unteren Bereich der Trommel sich befindenden Kügelchen des Entragungsmediums langsam von einer Einlaßseite zu einer Auslaßseite fortbewegt, wobei die Kügelchen gegeneinander reiben und alle Schmutzpartikel, die kleiner als die Kügelchen sind, durch die Öffnungen der Trommel hindurch nach unten, vorteilhafterweise in ein wässriges Reinigungsmedium abgeben.

Gleichzeitig wird Öl oder dergleichen flüssige Rückstände von diesem Medium aufgenommen, wobei neben der Bewegung des Mediums aneinander zusätzlich noch durch die Fliehkraft der Trommeldrehung ein Herausfördern flüssiger Bestandteile aus der Trommel befördert wird.

Am Ende der Trommel sind an deren Stirnseite Auslaßöffnungen vorgesehen, die direkt mit dem Rohrkanal des Kettenförderers kommunizieren, so daß in jeden Zwischenraum zwischen den einzelnen Scheiben eine große Menge an Entgratungsmedium eingegeben werden kann. Vorgeschlagen wird eine Masse von mehr als einem Kilogramm Entgratungsmedium zwischen je zwei Scheiben des Kettenförderers einzubringen.

Dies erlaubt es, mit einem erheblichen Entgratungsmedium-Durchsatz die Entgratung zu betreiben, was bei bisherigen Anlagen aufgrund der nicht gewährleisteten Rückförderung nicht oder nur unter großem logistischen Aufwand möglich war, da insbesondere die Reinigung des Entgratungsmediums nicht für so große Mengen gewährleistet werden konnte.

Da nun praktisch unbegrenzt sauberes, nicht veröltes und nicht mit Rückständen belastetes Entgratungsmittel zur Nachführung von oben zur Verfügung steht, kann die Reinigung der Werkstücke von Ölrückständen wesentlich schneller, als bei bisher bekannten Vorrichtungen durchgeführt werden und auch die Entgratungswirkung ist durch das nicht ölige, stets gereinigt nachgelieferte Entgratungsmedium deutlich verbessert.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Reinigungstrommel im Längsschnitt, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite der Reinigungstrommel.

In der Fig. 1 ist die Reinigungstrommel 10 im Schnitt dargestellt. Von der rechten Seite wird durch einen Einlaß 12 Entgratungsmedium aus einem darüber angeordneten Auslaß der Vibrationskammer zugeführt und aus dem Auslaß 14 zum Kettenförderer abgeführt. Die Trommelmantelfläche 16 ist aus einem nicht rostenden Siebblech gebildet, das Durchlässe besitzt, die kleiner als die Abmessungen der Partikel des Entgratungsmediums sind.

Auf der Innenseite der Trommel sind spiralig, schneckengangförmig angeordnete Leitbleche, mit z. B. einigen Zentimetern Höhe vorgesehen, von denen lediglich zwei in einem Mittelbereich im Schnitt als Begrenzungen 22 angedeutet sind. Gestrichelt ist die Scheckengangausrichtung angedeutet.

Zwischen je zwei Leitblechen wird sich das Entgratungsmedium (ein Bereich 20 ist beispielhaft dargestellt) durch die Schwerkraft stets an der Trommelwandung anordnen und bei einer Drehung der Trommel mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von z. B. einer Umdrehung pro Sekunde recht schnell in Richtung des Auslasses 14 fortbewegen, wobei Metallrückstände von der Entgratung durch die Durchlässe im Siebmantel hindurchfallen und in einem Wasserbad absinken. Von dort können sie mit üblichen Methoden, z. B. einem horizontal fortbewegten Filter entfernt werden.

Gleichzeitig kann durch Befüllung einer die Trommel umgebenden Wanne mit einem Reinigungsmittel beispielsweise einem alkalischen Mittel, der Rückstand an Ölen, der üblicherweise bei der Reinigung am Entgratungsmedium haften bleibt, von diesem entfernt werden.

Durch die mit den Leitblechen erzeugte Bewegung des Mediums untereinander in der Trommel wird die Reinigungswirkung selbstverständlich erheblich erhöht.

Der sich an die Trommel anschließende Kettenförderer befördert das Entgratungsmittel daraufhin in eine Höhe von beispielsweise 4 m, d. h. oberhalb einer Vibrationskammer in einen Vorratsbehälter, von dem aus über eine computergestützte Steuerung die jeweils gewünschte Menge an Entgratungsmittel in den Vibrationsraum kontinuierlich oder in Chargen zugeführt wird.

Der Kettenförderer selbst besteht aus einem Rohr mit 10-20 cm Durchmesser, in den eine schwere, nicht rostende Kette mit Kettengliedern mit einer Stärke von mehr als 5 mm Durchmesser läuft, und jedes oder jedes zweite Kettenglied mit einer im wesentlichen den Querschnitt des Rohres ausfüllenden Kunststoffscheibe von knapp 1 cm Dicke versehen ist, die zwischen sich das Entgratungsmedium transportieren. Eine Ausbildung lediglich aus Kunststoffscheiben, die jeweils obere und untere kettengliedähnliche Metallschlaufen besitzen, die sich über obere und untere Metallscheiben jeweils auf der ein wenig größer bemessenen, ca. 1 cm dicken Kunststoffscheibe abstützen, wird bevorzugt. Die Metallscheiben können aneinander durch die Kunststoffscheibe hindurch mit Bolzen verbunden werden.

Der Kettenförderer kann je nach Durchsatz der Reinigungstrommel in seiner Geschwindigkeit geregelt werden, um ihn leise zu betreiben. Im wesentlichen ist der Materialfluß in der Entgratungsvorrichtung durch die Menge des in der Trommel gereinigten Entgratungsmaterials bestimmt.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel lässt sich dabei nur bis zu dem Punkt erhöhen, wo das Entgratungsmittel noch der Schwerkraft folgend sich in einem unteren Bereich der Trommel aufhält.


Anspruch[de]
  1. 1. Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung mit

    einer Vibrationskammer, in der ein zur reinigendes Werkstück aufgenommen wird,

    wobei die Kammer mit Öffnungen zum Befüllen mit und Nachfüllen von Entgratungsmedium und einem Abfluß zur Abführung von Entgratungsmedium versehen ist,

    gekennzeichnet durch

    eine Reinigungstrommel, in die vom Abfluß zugeführtes Entgratungsmedium hinein geführt ist, und von der unter Abscheiden von Rückständen weiter transportiert wird, und

    einen Förderer, der das Entgratungsmedium während des Betriebs der Vibrationskammer in einem Bereich oberhalb der Befüllöffnung der Vibrationskammer fördert.
  2. 2. Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer ein Kettenförderer ist.
  3. 3. Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einem Teil der Kettenglieder des Kettenförderers im wesentlich runde, der Formgebung eines die Förderkette umgebenden Förderkanals nachgeformte Scheiben vorgesehen sind.
  4. 4. Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungstrommel (10) eine horizontale Achse aufweist und einen siebartigen Mantel (16) besitzt.
  5. 5. Entgratungs- und Reinigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungstrommel an der Innenseite ihres Mantels (16) schraubengangartig angeordnete Leitwände aufweist.






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