CH712836A1 - Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln (39) aus einer Arbeitsflüssigkeit (38) einer Maschine, insbesondere einer Nassstrahlanlage. Sie weist einen um eine Rotationsachse (37) drehbaren Rotor (5) mit einer Innenseite, einen Motor (8) zum Antrieb des Rotors (5), einen Zulauf (13) für mit Partikeln (39) verunreinigte Arbeitsflüssigkeit (38) in den Rotor (5) und einen Auslauf (40) für gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Rotor (5) auf, sowie einen parallel zur Rotationsachse (37) entlang der Innenseite des Rotors (5) bewegbaren Abstreifer (21) zum Entfernen von auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikeln (39).

Description

Beschreibung Technisches Gebiet [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine, insbesondere einer Nassstrahlanlage, einer Gleitschleifanlage, oder einem anderen Gerät bei dem eine Arbeitsflüssigkeit mit Feststoffen kontaminiert wird.

Stand der Technik [0002] Die Verwendung von Zentrifugen zur Trennung von Feststoffpartikeln und Flüssigkeiten ist bekannt, sie werden als Zweiphasen-Zentrifugen bezeichnet. Solche Anlagen weisen üblicherweise einen um eine vertikale Achse drehbaren Rotor auf, der von einem Gehäuse umschlossen ist. Die mit Feststoffpartikeln verunreinigte Flüssigkeit wird in den sich drehenden Rotor eingeleitet, wobei sich die Feststoffpartikel wegen ihrer im Vergleich zur Flüssigkeit höheren Dichte auf der Innenseite des Rotors ablagern und dort eine Kruste bilden, die periodisch entfernt werden muss. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO 2011/110 432 A2 bekannt.

Aufgabe der Erfindung [0003] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine bereitzustellen. Die Vorrichtung soll eine vereinfachte, kostengünstige Reinigung des Rotors ermöglichen. Unter anderem kann eine solche vereinfachte Reinigung auch bei Geräten mit geringer Leistung automatisiert durchgeführt werden. Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Darstellung der Erfindung [0004] Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1.

[0005] Offenbart ist unter anderem eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine, insbesondere einer Nassstrahlanlage oder einer Gleitschleif anläge, beinhaltend: Einen um eine Rotationsachse drehbaren Rotor, insbesondere in Form einer Glocke; einen Motor zum Antrieb des Rotors; einen Zulauf für die mit Partikeln verunreinigte Arbeitsflüssigkeit aus der Maschine in den Rotor; einen Auslauf für gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Rotor; sowie einen (zum Beispiel pneumatisch) parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegbaren Abstreifer zum Entfernen von auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikeln.

[0006] Offenbart sei darüber hinaus ein Verfahren zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine, insbesondere einer Industriemaschine, mittels einer in diesem Dokument offenbarten Vorrichtung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Drehen des Rotors mittels des Motors um die Rotationsachse; Entnahme von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit aus der Maschine, insbesondere aus einem Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine; Einleiten der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit über den Zulauf in den Rotor, vorzugsweise auf den untersten Bereich der Innenseite des sich drehenden Rotors; wobei sich die Arbeitsflüssigkeit entlang der Innenseite des Rotors zum Auslauf bewegt und die Partikel sich währenddessen auf der Innenseite des Rotors ablagern, wodurch eine gereinigte Arbeitsflüssigkeit gebildet wird; Ausleiten der gereinigten Arbeitsflüssigkeit über den Auslauf aus dem Rotor; vorzugsweise Rückführung der gereinigten Arbeitsflüssigkeit in die Maschine, insbesondere in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine; Bewegen des Abstreifers parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors, wodurch die auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel entfernt, insbesondere abgeschabt werden.

[0007] Nachfolgend werden Merkmale beschrieben, wobei diese (individuell) als bevorzugte Merkmale zu betrachten sind, auch wenn sie nicht explizit als solche bezeichnet werden. Die Merkmale seien separat (als Teil einer beliebigen Vorrichtung oder eines beliebigen Verfahrens zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine) und - soweit sie sich nicht ausschliessen - in beliebiger Kombination offenbart. Dies schliesst die Möglichkeit der gleichzeitigen Verwirklichung aller beschriebenen Merkmale ein.

[0008] Es kann vorgesehen sein, die Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer automatisierten Nassstrahlanlage einzusetzen. Deshalb sollte die Vorrichtung mit minimalem Wartungsaufwand betrieben werden können, was vereinfacht ist, wenn die Entfernung der abgelagerten Partikel aus dem Rotor automatisch und/oder nicht von Fland erfolgt und insbesondere ein periodischer Ausbau des Rotors zur Entleerung nicht notwendig ist.

[0009] Die Vorrichtung ist aber auch für die Reinigung der Arbeitsflüssigkeit anderer Maschinen geeignet, beispielsweise von Schleifmaschinen (insbesondere Gleitschleifmaschinen) oder jeglicher anderer Maschinen, die zur Durchführung von Arbeitsprozessen ausgebildet sind, bei denen eine Kontamination einer Arbeitsflüssigkeit mit Festkörperpartikeln erfolgt.

[0010] Die Arbeitsflüssigkeit ist vorzugsweise eine im Kreislauf geführte Flüssigkeit und/oder eine Flüssigkeit, die wiederholt in der Maschine mit Partikeln verunreinigt und durch die in diesem Dokument offenbarte Vorrichtung gereinigt wird.

[0011] Bei der Arbeitsflüssigkeit kann es sich mit Vorteil um Wasser handeln, zum Beispiel Wasser in reiner Form, oder Wasser mit, den Arbeitsprozess beeinflussenden, flüssigen Zusätzen.

[0012] Bei den aus der Arbeitsflüssigkeit zu entfernenden Partikeln handelt es sich bevorzugt um Feststoffpartikel wie zum Beispiel Strahlmittel und/oder Strahlmittelverschleiss und/oder Schleifmittel und/oder Schleifmittelreste und/oder Werkstückabrieb und/oder Metallpartikel (beispielsweise Stahlpartikel), wobei die Partikel in der Arbeitsflüssigkeit in Summe beispielsweise zu mindestens 80, 90 oder 95 Gewichtsprozent aus einem oder mehreren der vorgenannten Arten von Partikeln bestehen können.

[0013] Die Vorrichtung weist einen um eine Rotationsachse drehbaren, insbesondere glockenförmigen Rotor mit einer Innenseite des Rotors auf.

[0014] Zum Antrieb des Rotors und/oder zur Drehung des Rotors um die Rotationsachse weist die Vorrichtung einen Motor auf. Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Abstreifer seitlich eingreift. Um bei der langsamen Drehbewegung des Rotors während des Abstreifens genügend Drehmoment erzeugen zu können, ist aber eine substanzielle Überdimensionierung des Motors erforderlich. Weil bei der in diesem Dokument vorgeschlagenen Vorrichtung die Bewegung des Abstreifers vorzugsweise nicht mittels des beschriebenen Motors erfolgt und/oder der Motor nur für die Drehung des Rotors während des Betriebszustands der Vorrichtung verwendet wird, ist der Einsatz von kostengünstigeren Motoren möglich.

[0015] Alternativ oder zusätzlich kann der Motor mit variabler Drehzahl ausgebildet sein und/oder er kann mit einer Drehzahl von bevorzugt 2000 bis 4000 Umdrehungen pro Minute betrieben werden. Es sind aber durchaus auch höhere oder geringere Drehzahlen möglich.

[0016] Nach einer Variante treibt der Motor den Rotor über einen Keilriemen oder einen Gurt an. Dies hat verschiedene Vorteile. Unter anderem kann so die Betätigung des Abstreifers besonders einfach gelöst werden (vgl. unten) und ein Keilriemen bietet zudem Spielraum für eine einfache, individuelle Anpassung der Motor-Drehzahl.

[0017] Die Vorrichtung dient zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine. Das offenbarte Verfahren sieht vor, dass verunreinigte Arbeitsflüssigkeit aus der Maschine, insbesondere aus einem Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine, entnommen wird. Bei Erwähnung der Maschine seien alternativ 1,2,3,4 oder mehr Maschinen offenbart. Es kann nämlich vorgesehen sein, dass die Vorrichtung statt nur mit einer Maschine mit mehreren Maschinen verbunden ist. In diesem Fall werden die Arbeitsflüssigkeiten der Maschinen vorzugsweise gemeinsam durch die Vorrichtung gereinigt.

[0018] Im Fall von Nassstrahlanlagen kann zum Beispiel nur eine solche Maschine an die Vorrichtung angeschlossen sein, weil bei dieser Anwendung üblicherweise für jede Strahlanlage eine Reinigungs-Vorrichtung erforderlich ist, um das Mischungsverhältnis kontrollieren zu können. Bei Gleitschleif anlagen kann eine Reinigungs-Vorrichtung durchaus auch für mehrere Gleitschleifanlagen eingesetzt werden.

[0019] Nach einer Variante ist die Vorrichtung für einen Arbeitsflüssigkeitsdurchlauf von 200 bis 400 Litern pro Stunde (insgesamt oder pro angeschlossener Maschine) ausgebildet. Es sind aber durchaus auch andere Grössen denkbar.

[0020] Der Rotor kann zum Antrieb durch den Motor an einer Welle befestigt sein. Insbesondere kann der Rotor an einem ersten Ende mit der Welle verbunden sein. Dann ist es von Vorteil, wenn die Welle über den oben beschriebenen Keilriemen oder Gurt mit dem Motor verbunden ist.

[0021] Die Rotationsachse ist sinnvollerweise vertikal ausgerichtet. Dies ist sowohl für den Normalbetrieb (Betriebszustand) als auch für die Reinigung (Reinigungszustand) der Vorrichtung von Vorteil. Beim erwähnten ersten Ende des Rotors kann es sich in diesem Fall um das obere Ende und beim zweiten Ende kann es sich um das untere Ende des Rotors handeln.

[0022] Verunreinigte Arbeitsflüssigkeit wird über den Zulauf auf die Innenseite des Rotors geleitet. Durch die Drehung des Rotors verteilt sich die verunreinigte Arbeitsflüssigkeit auf der Innenseite des Rotors und bildet eine im Wesentlichen rohrförmige oder ringförmige Masse (im Folgenden als «Flüssigkeits-Ring» bezeichnet). Als Höhe der Arbeitsflüssigkeit im Rotor soll dabei der Abstand zwischen der von der Rotationsachse abgewandten Aussenseite des Flüssigkeits-Rings und der der Rotationsachse zugewandten Innenseite des Flüssigkeits-Rings bezeichnet werden. Die Aussenseite des Flüssigkeits-Rings steht in Kontakt mit der Innenseite des Rotors und besitzt damit deren Form. Die Innenseite des Flüssigkeits-Rings ist hingegen kreiszylindrisch. Durch den konstanten Abstand der Innenseite des Flüssigkeits-Rings von der Rotationsachse ist die Höhe der Arbeitsflüssigkeit definiert. Innerhalb des Flüssigkeits-Rings ergibt sich ein Fluss vom Zulauf hin zum Auslauf. Ist der Rotor vertikal angeordnet mit dem Zulauf am unteren und dem Auslauf am oberen Ende des Rotors, so steigt die Arbeitsflüssigkeit entlang der Innenseite des Rotors auf.

[0023] Alternativ oder zusätzlich sind der Zulauf und der Ablauf mit Vorteil auf gegenüberliegenden Seiten des Rotors, insbesondere am ersten und am zweiten Ende des Rotors angeordnet.

[0024] Zweckmässigerweise sind am ersten Ende des Rotors ein oder mehrere Öffnungen für den Ablauf der gereinigten Arbeitsflüssigkeit angeordnet, wobei es bevorzugt ist, wenn der Rotor mehrere solcher Öffnungen aufweist, welche in gleichem Abstand von der Rotationsachse und/oder von benachbarten Öffnungen angeordnet sind (z.B. auf den Ecken eines gleichseitigen Vielecks). Mit der Anordnung der Öffnungen wird die maximale Höhe der Arbeitsflüssigkeit im Rotor definiert, d.h. je näher an der Rotationsachse die Öffnungen liegen, desto mehr Arbeitsflüssigkeit kann der Rotor fassen. Eine maximale Höhe der Arbeitsflüssigkeit von 20 bis 40 Millimetern ist sinnvoll. Am zweiten Ende des Rotors ist ein Sperrflansch angeordnet, der das Auslaufen der Arbeitsflüssigkeit verhindert. Der Sperrflansch ist zweckmässigerweise (zum Beispiel ca. 5 Millimeter) höher als die maximale Höhe der Arbeitsflüssigkeit im Rotor. Abgesehen vom Sperrflansch kann das zweite Ende des Rotors offen sein.

[0025] Der Rotor kann in einem Gehäuse angeordnet sein, wobei dann vorzugsweise auch der Abstreifer und optional der weiter unten beschriebene Ringkanal im Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse weist eine Öffnung zur Entfernung der Partikel aus der Vorrichtung auf. Die Öffnung kann mit Vorteil auf der Unterseite des Gehäuses und/oder unterhalb des Rotors angeordnet sein, damit die durch den Abstreifer aus dem Rotor entfernten Partikel durch die Öffnung (zum Beispiel in einen unter der Vorrichtung angeordneten Sammelbehälter) fallen können. Die Öffnung im Gehäuse kann mittels eines Verschlusses (beispielsweise in der Form einer Schublade oder eines Schiebers) verschliessbar sein, wobei der Verschluss optional einen Ablauf zur Abführung von aus dem Rotor abfliessender Arbeitsflüssigkeit und/oder von aus dem Rotor in die Maschine zurückzuführender Arbeitsflüssigkeit bilden kann.

[0026] Der Zulauf für mit Partikeln verunreinigte Arbeitsflüssigkeit in den Rotor (beispielsweise in der Form einer Düse), ist zweckmässigerweise am zweiten Ende des Rotors angeordnet. Er kann in Richtung auf die Innenseite des Rotors und/oder in Richtung des ersten Endes des Rotors gerichtet sein. Bevorzugt ist beides der Fall, d.h. der Zulauf ist schräg auf die Innenseite gerichtet. Der Zulauf kann (ganz oder teilweise) innerhalb oder ausserhalb des Rotors angeordnet sein.

[0027] Die verarbeitbare Flüssigkeitsmenge steht natürlich in einem Zusammenhang zur Grösse des Rotors. Der Rotor kann zum Beispiel einen Durchmesser und/oder eine Länge von 200 bis 300 Millimetern aufweisen. Mit einem Rotor von beispielsweise 250 mm Durchmesser und 250 mm Höhe können ungefähr 300 Liter pro Stunde verarbeitet werden. In einem solchen Rotor befinden sich im Betriebszustand permanent ca. 4 Liter Arbeitsflüssigkeit. Für grössere Leistungen braucht es eine entsprechende Dimensionierung des Rotors.

[0028] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Länge und der Durchmesser des Rotors sich um weniger als 40 oder weniger als 20 Prozent voneinander unterscheiden. Besonders zweckmässig ist ein Verhältnis «Durchmesser zu Länge» von ungefähr 1:1.

[0029] Die Vorrichtung weist einen Auslauf für gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Rotor auf, der zweckmässigerweise am ersten Ende des Rotors angeordnet ist. Wenn der Rotor am ersten Ende (beispielsweise durch eine stirnseitige Wand) geschlossen ausgebildet und/oder mit der beschriebenen Welle verbunden ist, so kann der Auslauf mit Vorteil 1, 2,3,4 oder mehr Öffnungen am ersten Ende des Rotors (insbesondere in der stirnseitigen Wand) umfassen. Die Öffnungen können zum Beispiel in einem Abstand von der Innenseite des Rotors von mindestens 10,20 oder 30 Millimetern und/oder höchstens 60, 50 oder 40 Millimetern angeordnet sein.

[0030] Nach einer Ausgestaltungsform weist die Vorrichtung einen den Rotor umlaufenden Ringkanal für gereinigte Arbeitsflüssigkeit auf, in dem die gereinigte Arbeitsflüssigkeit gesammelt wird, wobei der Ringkanal einen Ringkanal-Austritt für gereinigte Arbeitsflüssigkeit aufweist, der die gereinigte Arbeitsflüssigkeit vorzugsweise in den optionalen, nachfolgend beschriebenen Pufferbehälter leitet.

[0031] Die gereinigte Arbeitsflüssigkeit kann direkt vom Auslauf (vorzugsweise via den Ringkanal) zurück in die Maschine geleitet werden. Möglich wäre dies zum Beispiel bei Nassstrahlanlagen und anderen Bearbeitungsmaschinen. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise wenn die gereinigte Arbeitsflüssigkeit zum Spülen bearbeiteter Werkstücke verwendet wird, hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtung einen Pufferbehälter aufweist, in welchen die gereinigte Arbeitsflüssigkeit geleitet wird, bevor sie zur Maschine zurückgeführt wird. Dies ist dann sinnvoll, wenn auch während des Reinigungszustands der Vorrichtung gereinigte Arbeitsflüssigkeit für den Betrieb der Maschine zur Verfügung stehen muss. Der Pufferbehälter sollte folglich mindestens die während des Reinigungszustandes der Vorrichtung von der angeschlossenen Maschine benötigte Menge an gereinigter Arbeitsflüssigkeit fassen. Nach einer Variante ist der Pufferbehälter mit einer Pumpe ausgestattet, die dazu ausgebildet ist, gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Pufferbehälter zurück zur Maschine zu fördern.

[0032] Gemäss einer Variante zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass der Rotor und/oder die Welle quer zur Rotationsachse (zum Beispiel um mindestens 1,2 oder 3 Millimeter und/oder höchstens 15 oder 10 Millimeter) beweglich sind, wobei die Bewegung durch Federelemente und/oder Dämpfungselemente (z.B. aus Gummi) gedämpft ist, um einer Unwucht entgegenzuwirken. Die Federelemente und/oder Dämpfungselemente wirken der Bewegung quer zur Rotationsachse entgegen und gleichen so eine Unwucht aus.

[0033] Die Innenseite des Rotors dient zur Aufnahme der Partikel, die sich durch die Drehung des Rotors und/oder durch die dadurch bewirkte Zentrifugation der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit ablagern und eine Schicht auf der Innenseite des Rotors bilden. Es kann vorgesehen sein, dass die auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel mittels des Abstreifers entfernt werden, wenn die Schichtdicke mindestens 2 Millimeter und/oder höchstens 10 Millimeter beträgt.

[0034] Da der Abstreifer relativ zum Rotor parallel zur Rotationsachse (vorzugsweise mit oder ohne gleichzeitige Drehung des Abstreifers um die Rotationsachse und/oder ohne gleichzeitige Drehung des Rotors um die Rotationsachse) bewegt wird, ist es sinnvoll, wenn auch die zu reinigenden Teile der Innenseite des Rotors parallel zur Rotationsachse ausgerichtet sind. Der Rotor und/oder dessen Innenseite können im Querschnitt (rechtwinklig zur Rotationsachse) mit Vorteil (zum Beispiel auf mindestens 60,80 oder 90 Prozent ihrer Länge und/oder zumindest zwischen der Ausgangsposition und der Endposition des Abstreifers) zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch oder prismatisch (beispielsweise sechseckig oder achteckig) ausgebildet sein.

[0035] Wenn von der Innenseite die Rede ist, so sei bevorzugt die Innenseite des Rotormantels und/oder es seien die oben genannten, mittels des Abstreifers zu reinigenden Teile der Innenseite des Rotors gemeint.

[0036] Es ist von Vorteil, wenn die Reinigung des Rotors nur einer Bewegung des Abstreifers relativ zum Rotor parallel zur Rotationsachse (von der Ausgangsposition zur Endposition des Abstreifers und/oder vom ersten Ende zum zweiten Ende des Rotors) bedarf. Alternativ oder zusätzlich können durch eine solche Bewegung des Abstreifers mindestens 70, 80 oder 90 Prozent der sich auf der Innenseite des Rotors befindenden oder sich dort seit der letzten Reinigung abgelagerten Partikel entfernt werden.

[0037] Der Abstreifer weist zweckmässigerweise im Querschnitt rechtwinklig zur Rotationsachse eine äussere Form (und/ oder eine Aussenkontur und/oder einen äusseren Durchmesser) auf, welche der inneren Form (und/oder der Innenkontur und/oder dem inneren Durchmesser) des Rotors (insbesondere der Innenseite des Rotors) entspricht. Wenn der Rotor also z.B. hohlzylindrisch ist, so kann der Abstreifer im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein, wobei der äussere Durchmesser des Abstreifers im Wesentlichen dem inneren Durchmesser des Rotors entspricht.

[0038] Der Abstreifer ist mit Vorteil im Wesentlichen spielfrei im Rotor geführt und/oder der Abstand zwischen Abstreifer und Innenseite des Rotors beträgt weniger als 1 Millimeter.

[0039] Zweckmässigerweise sind am Abstreifer 1,2,3, 4 oder mehr Öffnungen für den Durchtritt der gereinigten Arbeitsflüssigkeit angeordnet. Die Öffnungen sind mit Vorteil im Abstand von der Innenseite des Rotors positioniert, wobei dieser Abstand vorzugsweise kleiner (zum Beispiel weniger als 5 Millimeter kleiner) oder gleich dem Abstand (von der Innenseite des Rotors) der am ersten Ende des Rotors angeordneten Öffnungen für den Ablauf der gereinigten Arbeitsflüssigkeit ist.

[0040] Der Abstreifer ist zum Entfernen (insbesondere zum Abschaben) von auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikeln parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors, insbesondere von einer Ausgangsposition zu einer Endposition, bewegbar.

[0041] Bevorzugt ist, wenn die Ausgangsposition und/oder die Endposition innerhalb des Rotors liegen. Insbesondere kann der Abstreifer auch im Betriebszustand der Vorrichtung im Rotor angeordnet sein, so dass er zur Entfernung der Partikel nicht erst in den Rotor eingeführt werden muss. Der Abstreifer kann sich nach einer Variante während des Betriebszustands der Vorrichtung zusammen mit dem Rotor drehen.

[0042] Besonders bevorzugt ist der Abstreifer vertikal entlang der Innenseite des Rotors von der Ausgansposition des Abstreifers am oberen Ende des Rotors bis zur Endposition des Abstreifers am unteren Ende des Rotors bewegbar.

[0043] Gemäss einer Variante weist der Rotor auf der Innenseite eine, zwei, drei, vier oder mehr Erhebungen (vorzugsweise in der Form von Lamellen) auf, wobei es bevorzugt ist, wenn der Rotor mehrere solcher Erhebungen aufweist, die in gleichem Abstand von benachbarten Erhebungen (beispielsweise durch die Ecken eines gleichseitigen Vielecks mit Mittelpunkt Rotationsachse verlaufend) angeordnet sind. Die Erhebungen erheben sich über die Innenseite des Rotors und/oder verlaufen entlang der Innenseite des Rotors. Zweckmässigerweise verlaufen die Erhebungen parallel zur Bewegungsbahn des Abstreifers, insbesondere parallel zur Rotationsachse.

[0044] Durch die Erhebungen wird die Arbeitsflüssigkeit im Rotor stabilisiert. Dies ist sowohl beim Anfahren der Vorrichtung von Vorteil als auch beim Stoppen der Rotation und verbessert die Trennung der Partikel von der Arbeitsflüssigkeit, weil die Arbeitsflüssigkeit sich weniger bewegt und damit weniger Partikel aufwirbelt.

[0045] Die Erhebungen können sich mit Vorteil um mindestens 15 Millimeter und/oder höchstens 35 Millimeter über die Innenseite des Rotors erheben (Höhe der Erhebungen). Alternativ oder zusätzlich können die Erhebungen eine Höhe auf weisen, die (vorzugsweise mindestens 3 Millimeter und/oder höchstens 10 Millimeter) geringer ist als die maximale Höhe der Arbeitsflüssigkeit im Rotor (d.h. dem maximalen Abstand der Oberfläche der Arbeitsflüssigkeit, welche der Innenseite des oben beschriebenen Flüssigkeits-Rings entspricht, von der Innenseite des Rotors).

[0046] Die Erhöhungen können sich vorteilhaft im Wesentlichen von der Ausgangsposition des Abstreifers bis zur Endposition des Abstreifers erstrecken.

[0047] Bei Vorhandensein von Erhöhungen auf der Innenseite des Rotors bewegt sich der Abstreifer bei seiner Bewegung von der Ausgangsposition zur Endposition entlang der Erhebungen. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstreifer Aussparungen zur Aufnahme der Erhebungen aufweisen, damit er bei der Entfernung der auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel über die Erhebungen hinweg und/oder an den Erhebungen vorbei bewegt werden kann.

[0048] Die Bewegung des Abstreifers parallel zur Rotationsachse und/oder entlang der Innenseite des Rotors (insbesondere von der Ausgangsposition bis zur Endposition) kann zum Beispiel in der Art einer Schraubenbewegung erfolgen, wobei die Bewegung jedoch bevorzugt in der Art einer Translation erfolgt.

[0049] Der Abstreifer ist mit Vorteil an einer parallel zur Rotationsachse bewegbaren Kolbenstange befestigt, insbesondere am dem Rotor zugewandten Ende der Stange. Die Kolbenstange kann beispielsweise mittels Druckluft bewegbar ausgebildet sein, wobei bevorzugt ist, wenn sie zu diesem Zweck an ihrem, dem Rotor abgewandten Ende mit einem Dichtelement versehen ist.

[0050] Wenn der Rotor an einer Welle befestigt ist (vgl. oben), so kann die Welle hohl sein, wodurch es ermöglicht ist, dass die Kolbenstange in der Welle und relativ zur Welle beweglich angeordnet ist.

[0051] An der Welle, insbesondere am vom Rotor abgewandten Ende der Welle, kann ein Drucklufteinlass angeordnet sein. Via den Drucklufteinlass ins Innere der Welle geleitete Druckluft kann im oben genannten Fall die Stange und damit den Abstreifer (insbesondere von der Ausgangsposition in die Endposition) parallel zur Rotationsachse bewegen. Die Bewegung in die Gegenrichtung kann zum Beispiel mittels einer Feder erfolgen, wenn die Kolbenstange in der Welle gefedert gelagert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Kolbenstange auch in die Gegenrichtung mittels Druckluft bewegbar ausgebildet sein. Via einen zweiten Drucklufteinlass ins Innere der Welle geleitete Druckluft kann in diesem Fall die Kolbenstange und damit den Abstreifer (insbesondere von der Endposition in die Ausgangsposition) parallel zur Rotationsachse bewegen. Der zweite Drucklufteinlass kann ebenfalls an der Welle angeordnet sein, insbesondere seitlich der Welle und/ oder im Bereich des dem Rotor zugewandten Endes der Welle.

[0052] Eine bevorzugte Ausgestaltung eines Drucklufteinlasses weist einen Druckluftanschluss zum Anschluss einer Druckluftleitung und zwischen dem Druckluftanschluss und der Öffnung, in welche Druckluft gegeben werden soll (also z.B. die stirnseitige Öffnung der Welle oder eine seitliche Öffnung in der Welle), eine elastische Membran mit einem Loch auf. Die Membran ist vor der Beaufschlagung mit Druckluft im Abstand (von zum Beispiel mindestens 2 Millimetern und/ oder höchstens 5 Millimetern) von der Öffnung angeordnet, wobei die Membran dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung mit Druckluft in Richtung der Öffnung gedrückt zu werden und dichtend mit dem Rand der Öffnung zusammenzuwirken, so dass über das Loch in der Membran eine Verbindung des Druckluftanschlusses mit dem Raum, in den Druckluft zugeführt werden soll (also z.B. dem Inneren der Welle) hergestellt ist. Die Öffnung, in welche Druckluft gegeben werden soll, kann optional von einer oder mehreren (z.B. ringförmigen) Erhöhungen umgeben sein, insbesondere wenn die Öffnung in einem flachen Vorrichtungsteil liegt, da so die durch die Membran und den Rand der Öffnung gebildete Dichtung verbessert ist. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn statt der Feder in der Welle oder zusätzlich dazu ein zweiter Drucklufteinlass seitlich an der Welle vorgesehen ist, um die Kolbenstange mittels Druckluft auch in die Gegenrichtung bewegen zu können (vgl. oben).

[0053] Zweckmässigerweise wird Druckluft über den Druckluftanschluss schneller eingeleitet und/oder die Membran wird schneller mit Druckluft beaufschlagt, als die Druckluft über das Loch in der Membran entweichen kann, so dass die Membran wie beschrieben in Richtung der Öffnung gedrückt wird. Das Loch in der Membran kann zu diesem Zweck zum Beispiel kleiner als 3 Millimeter im Durchmesser sein.

[0054] Die beschriebene Weise, in der der Abstreifer parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegt wird, ist konstruktiv günstig. Es sind jedoch eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar, wie der Abstreifer relativ zum Rotor bewegt werden kann, insbesondere maschinell (z.B. pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch) oder von Hand. Beispielhaft sei die Verwendung eines Luftzylinders oder eines Hydraulikzylinders oder eines Motors oder einer Handkurbel für diesen Zweck offenbart. Es ist auch nicht unbedingt nötig, dass der Mechanismus, welcher den Abstreifer bewegt auch im Betriebszustand mit dem Abstreifer verbunden ist, obwohl dies von Vorteil sein kann. Es ist beispielsweise denkbar, dass eine Führung die beschriebene Bewegung des Abstreifers entlang der Innenseite des Rotors definiert. Nach einer Variante kann dann im Reinigungszustand eine Stange durch eine Öffnung in den Rotor einfahren, mit dem Abstreifer in Kontakt treten, auf den Abstreifer drücken und ihn so entlang der Innenseite bewegen.

[0055] Es ist vorgesehen, dass zur Durchführung eines Verfahrens zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine eine in diesem Dokument offenbarte Vorrichtung verwendet wird, wobei das Verfahren zweckmässigerweise folgende Schritte aufweist: - Drehen des Rotors mittels des Motors um die Rotationsachse; - Entnahme von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit aus der Maschine, insbesondere aus einem Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine (die Maschine selbst ist dabei nicht Bestandteil dieser Erfindung); - Einleiten der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit über den Zulauf auf die Innenseite des sich drehenden Rotors, wobei sich die Arbeitsflüssigkeit entlang der Innenseite des Rotors zum Auslauf bewegt und die Partikel sich währenddessen auf der Innenseite des Rotors ablagern, wodurch eine gereinigte Arbeitsflüssigkeit gebildet wird; - Ausleiten der gereinigten Arbeitsflüssigkeit über den Auslauf aus dem Rotor und bevorzugt Rückführung der gereinigten Arbeitsflüssigkeit in die Maschine, insbesondere in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine; - wobei die vorgenannten Schritte insbesondere während des Betriebszustands der Vorrichtung durchgeführt werden; und - Bewegung des Abstreifers (vorzugsweise periodisch, insbesondere in wählbaren Interwallen) parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors, wodurch die auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel aus dem Rotor entfernt werden, wobei dieser Schritt insbesondere während des Reinigungszustandes der Vorrichtung durchgeführt wird.

[0056] Betriebszustand und Reinigungszustand wechseln sich vorzugsweise mehrfach ab.

[0057] Obwohl auch eine Lösung denkbar ist, bei der die Bewegung des Abstreifers während des Betriebszustands erfolgt (dazu könnte zuvor z.B. eine Öffnung an der oder benachbart zur Innenseite des Rotors geöffnet werden, wodurch die Arbeitsflüssigkeit aus dem Rotor entfernt würde), ist es bevorzugt, wenn die Drehung des Rotors gestoppt wird, wobei die Bewegung des Abstreifers parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors erfolgt, während der Rotor still steht. Im Vergleich mit bekannten Systemen erlaubt dies eine wesentlich kostengünstigere Konstruktionsweise der Vorrichtung.

[0058] Der Zufluss von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit in den Rotor wird zweckmässigerweise gestoppt, bevor mittels des Abstreifers die Partikel entfernt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die sich im Rotor befindliche Arbeitsflüssigkeit entfernt wird, bevor die Partikel mittels des Abstreifers von der Innenseite des Rotors entfernt werden. Am einfachsten kann dies durch Stoppen der Drehung des Rotors erfolgen, wobei der Flüssigkeits-Ring aus dem Rotor fällt.

[0059] Zweckmässigerweise wird die Drehung des Rotors gestoppt, wobei die sich im Rotor befindliche Arbeitsflüssigkeit (vorzugsweise ohne weitere Reinigung) in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt wird und wobei danach der Abstreifer parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegt wird und so die auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel entfernt werden, wobei die abgelagerten Partikel vom Rotor vorzugsweise in einen Sammelbehälter gelangen.

[0060] Es ist von Vorteil, wenn der Zufluss von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit in den Rotor gestoppt wird und der Rotor sich danach noch mindestens 1 oder 2 Minuten weiter dreht, bevor der Antrieb durch den Motor und/oder die Rotation des Rotors gestoppt wird. Dadurch kann die Menge an Partikeln in der Arbeitsflüssigkeit, die in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt wird, reduziert werden.

[0061] Manche Maschinen benötigen einen konstanten Zufluss von gereinigter Arbeitsflüssigkeit. Deshalb kann die Vorrichtung einen oben beschriebener Pufferbehälter aufweisen, aus dem der Maschine gereinigte Arbeitsflüssigkeit zugeführt werden kann, wenn die Vorrichtung gereinigt wird. Der Pufferbehälter kann zur Absicherung einer ununterbrochenen Versorgung der Maschine mit gereinigter Arbeitsflüssigkeit mit einer Niveausonde versehen sein, die eine allfällige Störung melden kann.

[0062] Es ist von Vorteil, wenn im Verfahren (insbesondere im Betriebszustand) die gereinigte Arbeitsflüssigkeit vom Auslauf in einen Pufferbehälter geleitet wird, wobei die gereinigte Arbeitsflüssigkeit (insbesondere im Betriebszustand und/oder im Reinigungszustand) aus dem Pufferbehälter in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt wird. Besagte Rückführung kann beispielsweise mittels einer Pumpe durchgeführt werden.

[0063] Begriffe in diesem Dokument sollen bevorzugt so verstanden werden, wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet verstehen würde. Sind im jeweiligen Kontext mehrere Interpretationen möglich, so sei vorzugsweise jede Interpretation individuell offenbart. Insbesondere für den Fall, dass Unklarheiten bestehen sollten, können alternativ oder ergänzend die in diesem Dokument aufgeführten bevorzugten Definitionen herangezogen werden.

[0064] Die Beschreibung der Vorrichtung und des Verfahrens sei für jedes Merkmal alternativ für zwei Zustände der Vorrichtung offenbart. Einerseits ist dies der Betriebszustand, der zur Umwandlung der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit in die gereinigte Arbeitsflüssigkeit dient (der Rotor muss sich dazu drehen). Andererseits ist dies der Reinigungszustand, der zur Entfernung der Partikel aus der Vorrichtung dient (der Rotor steht dazu vorzugsweise still).

[0065] Aktionen, die in der Form von Eignungen, Fähigkeiten, Eigenschaften oder Funktionen der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung (oder deren Teile) offenbart sind, seien auch (unabhängig und in beliebiger Kombination) als Verfahrensschritte des Verfahrens offenbart und zwar abhängig und unabhängig von der entsprechenden Vorrichtung oder dem entsprechenden Vorrichtungsteil.

[0066] Es sei zudem die Verwendung von Merkmalen der beschriebenen Vorrichtung oder Vorrichtungsteile (unabhängig und in beliebiger Kombination) als Verfahrensschritte des Verfahrens offenbart.

[0067] Umgekehrt können die offenbarten Vorrichtung oder Vorrichtungsteile Mittel aufweisen, die einen oder mehrere der im Zusammenhang mit dem offenbarten Verfahren genannten Verfahrensschritte durchführen können und/oder dazu ausgebildet sind.

[0068] Zudem seien die nachfolgenden Patentansprüche zusätzlich jeweils mit einem Rückbezug auf jeden beliebigen der vorhergehenden Patentansprüche («nach einem der vorhergehenden Ansprüche») offenbart, auch wenn sie nicht in dieser Form beansprucht sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen: [0069]

Fig. 1 eine Vorrichtung im Betriebszustand im Längsschnitt von der Seite;

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 beim Wechsel zwischen Betriebszustand und Reinigungszustand;

Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 im Reinigungszustand;

Fig. 4 ein Ausschnitt aus der Fig. 1 (rotierende Gruppe) mit dem Abstreifer in der Ausgangsposition;

Fig. 5 zwei Ausschnitte aus der Fig. 1 (Drucklufteinlass);

Fig. 6 den Rotor der Vorrichtung aus Fig. 1 im Querschnitt von unten;

Fig. 7 die Vorrichtung aus Fig. 1 im Längsschnitt von vorne;

Fig. 8 eine Variante der Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit zusätzlichem seitlichem Drucklufteinlass mit dem Abstreifer in der Endposition;

Fig. 9 zwei Ausschnitte aus der Fig. 8 (zweiter Drucklufteinlass).

Ausführung der Erfindung [0070] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand von Zeichnungen beschrieben. Alle Abbildungen zeigen dieselbe Vorrichtung (Fig. 1-3) bzw. Teile davon (Fig. 4-9), wobei die Fig. 8 und 9 ein zusätzliches Vorrichtungsteil enthalten.

[0071] Die Vorrichtung ist unter anderem zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer (nicht dargestellten) Maschine wie zum Beispiel einer Nassstrahlanlage oder einer Gleitschleif anläge geeignet. Bei einer Nassstrahlanlage dient die gereinigte Arbeitsflüssigkeit vorwiegend zum Spülen der gestrahlten Werkstücke und bei einer Gleitschleif anläge ist sie Prozesswasser, das kontinuierlich in den Arbeitsprozess fliesst und mit Partikeln belastet wieder austritt. Bei Strahlanlagen muss das Mischverhältnis Wasser/Strahlmittel über die Zeit konstant bleiben. Für den Spülvorgang kann deshalb kein Frischwasser verwendet werden, sondern es muss dem Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine entnommen werden. Nach der Trennung des Wassers vom Strahlmittel in einem Steigsichter ist das Wasser grau und offensichtlich noch stark durchsetzt von Schwebeteilen, wie Strahlmittelverschleiss und Werkstückabrieb. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich diese Partikel mittels einer gezeigten Vorrichtung durch Zentrifugieren gut aus der Arbeitsflüssigkeit einer Strahlanlage abtrennen lassen. Auch nach mehreren Tagen Stehzeit von zentrifugiertem Wasser bilden sich keine sichtbaren Sedimente mehr, was zu der Annahme berechtigt, dass praktisch alle nicht im Wasser gelösten Partikel entfernt wurden.

[0072] Die Teile der Vorrichtung sind in der Bezugszeichenliste aufgeführt. Unter anderem weist die Vorrichtung einen Rotor 5 auf, der an einem ersten, oberen Ende an einer Welle 6 befestigt und um eine Rotationsachse 37 drehbar gelagert ist. Angetrieben wird der Rotor 5 mittels eines Motors 8, der über einen Keilriemen 24 mit der Welle 6 gekoppelt ist. Im Rotor 5 ist ein Abstreifer 21 vorgesehen, der zur Entfernung von sich im Rotor ablagernden Partikeln axial entlang des Rotors 5 bewegbar ist. Der mittels des Motors 8 angetriebene Rotor 5 bildet einen Teil einer Zentrifuge und die Trennung der Partikel 39 von der Arbeitsflüssigkeit 38 erfolgt mittels Zentrifugation wie folgt: [0073] Die Fig. 1 illustriert den Betriebszustand der Vorrichtung. Die Umlenkschale 2 ist mittels eines Druckluftzylinders 11 unter den Rotor 5 gefahren und dient damit auch als Sicherung, dass von unten nicht in den Gefahrenbereich gegriffen werden kann. Das Ventil 12 für die Zufuhr von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit 38 ist offen und über den Verbindungsschlauch 14 strömt die Arbeitsflüssigkeit zum Zulauf 13, der als Einspritzdüse 13 ausgebildet ist, und von dort in den Rotor 5. Die Anlieferung der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit geschieht extern, entweder über den Systemdruck der angeschlossenen Maschine (beispielsweise bei einer Nassstrahlanlage) oder durch eine Pumpe (zum Beispiel bei einer Gleitschleifanlage oder bei älteren Strahlanlagen). Der Motor 8 ist eingeschaltet, wodurch sich die rotierende Gruppe (Rotor 5, Abstreifer 21, Welle 6) in Rotation befindet. Der Rotor 5 ist bis zu den am oberen Abschluss des Rotors 5 angeordneten, einen Austritt für die gereinigte Arbeitsflüssigkeit bildenden Öffnungen 40 gefüllt. In dem Masse wie unten verunreinigte Arbeitsflüssigkeit 38 einströmt, strömt sie oben in gereinigter Form aus dem Rotor 5 und wird im Ringkanal 42, der den Rotor 5 umgibt, gesammelt. Durch den Austritt 20 des Ringkanals 42 strömt die gereinigte Arbeitsflüssigkeit 38 in den Behälter 4, der als Puffer dient. Über eine Tauchpumpe 9 gelangt die gereinigte Arbeitsflüssigkeit 38 entweder kontinuierlich oder intermittierend vom Behälter 4 zurück in den Flüssigkeits-Kreislauf der angeschlossenen Maschine. Im Betriebszustand ist der Durchfluss durch den Rotor 5 vorzugsweise konstant (zum Beispiel regulierbar durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit oder die Düsenbohrung am Eintritt 13 oder durch eine Drosselscheibe) und kann mit Vorteil höher sein als der mittlere Fluss aus der Vorrichtung zurück in die Maschine. So kann der Behälter 4 während des Betriebszustands für den Reinigungsbetrieb gefüllt werden. Der Behälter 4 ist mit einem Überlauf 43 versehen. Nicht genutzte gereinigte Arbeitsflüssigkeit kann beispielsweise in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt werden. Die Arbeitszyklen, d.h. die Dauer eines Betriebszustandes bis zum nächsten Reinigungszustand richtet sich nach dem Verschmutzungsgrad der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit. In der Regel können das eine, oder mehrere Stunden sein. Der für die Entfernung der Partikel 39 verwendete Abstreifer 21 befindet sich in seiner Ausgangsposition innerhalb des Rotors 5, in der er auch während des Betriebszustandes der Vorrichtung angeordnet ist. Da der Abstreifer 21 in diesem Beispiel durch eine im Wesentlichen kreisscheibenförmige Platte gebildet ist, weist er Öffnungen 41 auf, durch die die Arbeitsflüssigkeit zum Auslauf, d.h. zu den Öffnungen 40 im Rotor gelangen kann. Die Öffnungen 40 und 41 können im Wesentlichen im selben Abstand von der Innenseite des Rotors und/oder von der Rotationsachse 37 angeordnet sein.

[0074] Die Fig. 2 erklärt den Wechsel zwischen Betriebszustand und Reinigungszustand, d.h. die Einleitung des Reinigungsprozesses. Das Ventil 12 für die Zufuhr von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit wird geschlossen und der Rotor 5 rotiert z.B. noch ca. 1 Min. ohne weitere Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit 38 in den Rotor 5. So wird die Verfestigung der Partikel 39 (Abscheidegut) zu einer Partikelschicht begünstigt und die Partikel-Menge in der sich noch im Rotor 5 befindlichen Arbeitsflüssigkeit 38 minimiert. Nach Ablauf dieser Leerlaufzeit wird der Motor 8 ausgeschaltet. Kurz vor Stillstand der rotierenden Gruppe fällt die im Rotor 5 verbliebene Arbeitsflüssigkeit 38 aus dem Rotor 5 in die darunter (d.h. in einer geschlossenen Position) angeordnete Umlenkschale 2 und wird durch diese in einen abgesenkten Bereich des Gerätunterbaus 1 geleitet. Von hier gelangt diese nicht vollständig gereinigt Arbeitsflüssigkeit über einen Ausgang 16 zurück in den

Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine (d.h. zum Beispiel einer Nassstrahlanlage oder in den Schmutzwasser-Behälter einer Gleitschleif anläge). Die nicht vollständig gereinigte Arbeitsflüssigkeit gelangt also an ihren Herkunftsort zurück. Nach einer eingestellten Wartezeit von z.B. einigen Sekunden wird über den Druckluftzylinder 11 die Umlenkschale 2 in die links gezeichnete Position (geöffnete Position) gefahren und gibt damit die Öffnung unter dem Rotor 5 frei für den nächsten Schritt.

[0075] Die Fig. 3. zeigt den eigentlichen Reinigungsprozess, d.h. die Vorrichtung im Reinigungszustand. Durch Endlagen-Sensoren am Druckluftzylinder 11 wird die Position der Umlenkschale 2 kontrolliert. Wenn sie sich, gemäss Zeichnung, in der linken Position (offene Position) befindet, kann der Reinigungs-Vorgang gestartet werden. Der zur Entfernung der Partikel 39 verwendete Abstreifer 21 ist am dem Rotor 5 zugewandten Ende einer Stange 28 befestigt, die in der Welle 6 geführt gelagert ist und durch eine Öffnung in den Rotor 5 tritt. Im vorliegenden Beispiel ist die Stange 28 durch Druckluft entlang der Rotationsachse 37 bewegbar ausgebildet, weshalb eine Kolbendichtung 30 an der Stange 28 vorgesehen ist. Die Druckluftzufuhr in die Welle 6 erfolgt bevorzugt über einen besonderen Drucklufteinlass 32 (vgl. insbesondere auch Fig. 5), der einen Anschluss 44 für eine Druckluftleitung und eine elastische Membran 35 (beispielsweise aus Gummi) mit einem Loch 45 aufweist. Die Membran 35 kann zum Beispiel zwischen einer mit einem Loch versehenen Grundplatte 33 und einem Haltering 34 aufgenommen sein. Die Halterung der Membran 35 kann aber natürlich auch auf eine andere Weise ausgeführt sein. Wird nun das Ventil der Druckluftleitung geöffnet (Zustand vor der Öffnung vgl. Fig.5 Position A, nach der Öffnung des Ventils vgl. Position B), so wird die Membran 35 mit Luft beaufschlagt und wegen der geringen Grösse des Lochs 45 von nur zum Beispiel 2 Millimetern entsteht ein Staudruck der die Membrane 35 aufwölbt und bewirkt dass sie sich letztlich dichtend auf die Stirnseite der nun stillstehenden Welle 6 anlegt (Fig. 5, Position B). Durch das Loch 45 in der Membrane 35 strömt nun die Luft (via die Öffnung 46) in die Welle 6 und treibt die Stange 28 mit der oben angebrachten Dichtung 30 und dem unten angebrachten Abstreifer 21 nach unten, bis der Abstreifer 21 den Sperrflansch am unteren Ende des Rotors 5 erreicht. Durch optionale, hier nicht dargestellte Sensoren kann die obere und die untere Lage, d.h. die Ausgangsposition und die Endposition des Abstreifers 21 kontrolliert werden. Der Vorgang kann aber auch zeitlich oder in anderer Weise gesteuert werden. Während der Abstreifer 21 sich von der Ausgangsposition am ersten Ende des Rotors 5 zur Endposition am gegenüberliegenden zweiten Ende des Rotors 5 bewegt, schabt er die sich auf der Innenseite des Rotors 5 während des Betriebszustandes der Vorrichtung abgelagerten Partikel 39 ab. Wegen der sich in der geöffneten Position befindlichen Umlenkschale 2 können die abgeschabten Partikel 39 direkt vom Rotor 5 in den Sammelbehälter 3 fallen. Nach Erreichen der Endposition kann der Abstreifer 21 mittels einer Feder 29, die sich zweckmässigerweise ebenfalls in der Welle 6 befindet, zurück in die Ausgangsposition gedrückt werden, womit der Reinigungs-Vorgang beendet ist und wieder in den Betriebszustand gewechselt werden kann.

[0076] Die Fig. 4 zeigt vor allem Details der Lagerung, die dazu dient, dass sich das System selbst einstellt und eine allfällige Unwucht ausgeglichen wird. Der Antriebsblock (enthaltend den Motor 8, die Lagerung 7 und die rotierende Gruppe (einschliesslich Rotor 5 und Welle 6)) ist deshalb auf federnde Elemente 27 abgestützt. Dies können, wie gezeichnet, Spiralfedern sein, oder es können auch Gummielemente sein. Um auch kleine Schwingungen auszugleichen, ist die Welle 6 mit Spiel in die Hülse des Lagers 7 eingebaut. Oben und unten am Lager 7 wird die rohrförmige Welle 6 einerseits zentriert durch Gummielemente 25 und axial fixiert durch Klemmringe 31. Das Gewicht der rotierenden Gruppe wird dabei durch das obere Gummielement 25 aufgenommen. Optional kann zwischen dem Rotor 5 und den federnden Elementen 27 eine vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Scheibe 48 vorgesehen sein. Sie weist eine zentrale Öffnung auf, die einen zum Beispiel um 6-8 Millimeter grösseren Durchmesser aufweist als die Welle 6. Die Scheibe 48 erlaubt wegen der etwas grösseren Öffnung den Ausgleich kleinerer Störungen in der Balance des Systems. Sie dient in dem Sinne nicht als Lagerstelle, sondern sie verhindert lediglich grosse Ausschläge die insbesondere beim Anfahren und Herunterfahren des Rotors 5 auftreten können.

[0077] Fig. 5 zeigt vor allem Details und Funktion der Druckluft Zuführung, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurden. Position «A» herrscht im Betriebszustand der Vorrichtung. Zwischen der rotierenden Welle 6 und der Membrane 35 ist ein Luftspalt von zum Beispiel etwa 3-5 Millimetern vorhanden, der ausreichend schmal ist, um von der sich bei Beaufschlagung mit Luft ausdehnenden Membran 35 überbrückt zu werden. Im Betriebszustand bei sich drehendem Rotor 5 berührt die Membran 35 die Welle 6 also nicht. Position «B» herrscht im Reinigungszustand der Vorrichtung, wenn der Rotor 5 still steht. Die Membrane legt sich dann dichtend auf die Stirnseite der Welle 6. Es handelt sich um eine sehr einfache, betriebssichere und verschleisslose Methode, um während des Reinigungs-Vorgangs die Druckluft in die Welle 6 zuzuführen.

[0078] Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch den Rotor 5, mit Sicht von unten nach oben auf den Abstreifer 21. Dadurch werden die bündig zur Innenseite des Rotors 5 angeordneten Lamellen 36 sichtbar. Diese sind insofern speziell, als deren Verwendung bei den heute üblichen Abreinigungs-Systemen gar nicht möglich wäre. Sie dienen der Stabilisierung der Arbeitsflüssigkeit 38 im Rotor 5 und ermöglichen so ein einfacheres Anfahren des Rotors sowie weniger Unwucht beim Bremsen des Rotors.

[0079] Die innere Oberfläche des Arbeitsflüssigkeits-Rings hat beispielsweise eine Geschwindigkeit von mindestens 20 Metern pro Sekunde. Die einströmende Arbeitsflüssigkeit muss also auf diese Geschwindigkeit beschleunigt werden und hat deshalb eine entsprechende Bremswirkung auf den Arbeitsflüssigkeits-Ring. Folglich dreht sich die Arbeitsflüssigkeit 38 also relativ zur Drehbewegung das Rotors 5 rückwärts und da diese Bremswirkung an der Oberfläche (Innenseite) und am Grund (Aussenseite) des Flüssigkeits-Rings, sowie oben und unten im Rotor 5 unterschiedlich ist, entstehen Turbulenzen innerhalb des Arbeitsflüssigkeits-Rings. Diese Turbulenzen stören jedoch den Sedimentationsvorgang. Der

Effekt ist sehr gut erkennbar bei eingeschalteter oder unterbrochener Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit 38 in den Rotor 5. Durch die Relativbewegung bei der Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit wird das System stabilisiert, bei Unterbruch der Zufuhr ist die Störungsanfälligkeit gross. Mit den eingebauten Lamellen 36 ist eine Relativbewegung der Arbeitsflüssigkeit nur an der inneren Oberfläche des Arbeitsflüssigkeits-Rings möglich. Es wurde gefunden, dass es dank der Lamellen keinen Unterschied im Laufverhalten des Rotors 5 macht, ob eine Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit stattfindet oder nicht. Ausserdem ist der Trennungsvorgang, also die Abscheidung von Partikeln aus der Arbeitsflüssigkeit deutlich effektiver.

[0080] Damit der Abstreifer 21 in den Rotor 5 eingeführt werden kann, kann er in der Mitte geteilt sein oder passende Aussparungen am Rand zur Aufnahme der Lamellen 36 aufweisen. Der dargestellte Ring aus Arbeitsflüssigkeit ist ca. 25 Millimeter dick. Seine Dicke kann bestimmt werden einerseits durch die Höhe des Sperrflansches respektive den Durchmesser der Öffnung am unteren Ende des Rotors 5 und anderseits durch die Lage der Öffnungen 41 im Abstreifer 21 sowie die in Fig. 6 nicht gezeigten Öffnungen 40 am oberen Ende des Rotors 5, die den Auslass bilden.

[0081] Fig. 7 zeigt vor allem die Abstützung des Drucklufteinlasses 32 (hier über die Grundplatte 33) auf der Platte 26, die den Motor 8 und die Lagerung 7 trägt.

[0082] Fig. 8 und 9 zeigen einen optionalen Teil der Vorrichtung (zweiter Drucklufteinlass 32). Die Feder 29 dient, wie beschrieben, zur Bewegung des Abstreifers 21 aus seiner Endposition zurück in seine Ausgangsposition. Alternativ oder zusätzlich kann die Feder 29 die Funktion haben, den Abstreifer 21 während des Betriebszustandes der Vorrichtung in der oberen Position (d.h. in der Ausgangsposition) zu halten, obwohl dies natürlich auch anders lösbar wäre, zum Beispiel mittels einer Halterung für den Abstreifer, die einschnappt. Der in Fig. 8 und 9 erstmals gezeigte optionale Teil der Vorrichtung kann die Rückstellung des Abstreifers 21 mittels der Feder 29 ersetzen oder unterstützen. Das Funktionsprinzip ist dasselbe wie beim in den anderen Figuren gezeigten ersten Drucklufteinlass 32, weshalb für den zweiten Drucklufteinlass 32 dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Eine elastische Membran 35, hier in der Form eines gestützten Schlauches, umfängt die Welle 6 mit einem Abstand, sodass die Welle 6 im Betrieb mit dem daran angebauten Rotor 5 frei schwingen kann um eine allfällige Unwucht auszugleichen. Die Membrane 35 kann zum Beispiel ein dünnwandiger Schlauch ohne Gewebe mit einer Dicke von ca. 2 Millimetern sein. Als einfache, zuverlässige Befestigungsart ist die Membran 35 beim zweiten Drucklufteinlass 32 wiederum zwischen zwei starre Teile, hier in der Form eines Grundrings 33 und zweier Halteringe 34 geklemmt. An den starren Teilen kann der Druckluftanschluss 44 angebracht werden. Der Grundring 33 kann zum Beispiel ein Stahlrohr mit einem daran angeschweissten Röhrchen als Druckluftanschluss 44 für die Luftzuführung sein. Mit dieser Rohrverbindung kann der Drucklufteinlass 32 auch in der richtigen Position gehalten werden. An den beiden Enden des Stahlrohrs wird die schlauchförmige Membran 35 umgestülpt, sodass sie sich von aussen an den Grundring 33 anlegt. Die für die Halterung und Abdichtung verwendeten Halteringe 34 können zum Beispiel wie gezeigt handelsübliche Schlauchschellen sein. Über den Druckluftanschluss 44 und die Öffnung im Grundring 33 kann die mit einem Loch 45 versehende Membran 35 mit Druckluft beaufschlagt werden, dehnt sich in Richtung der Welle 6, tritt mit der Welle 6 in Kontakt und wirkt dichtend mit dieser zusammen. Zur Verbesserung der Dichtung weist die Welle 6 zwei Dichtelemente in der Form von O-Ringen 47 auf, die seitlich der ins Innere der Welle 6 führenden Öffnung 46 angeordnet sind. Durch den Ringraum, der durch die zwei O-Ringe 47 und die darauf luftdicht anliegende Membrane 35 gebildet wird, erreicht die Luft die Öffnung 46 in der Welle 6. Die gezeichnete seitliche Öffnung 46 der rohrförmigen Welle 6 dient in diesem Beispiel auch dem Entweichen der Luft unterhalb der Kolbendichtung 30 bei der Bewegung der Stange 28 während des Reinigungsvorgangs. Für die Ansteuerung des Drucklufteinlasses 32 können mit Vorteil zwei Dreiweg-Ventile vorgesehen sein, da im Betriebszustand sowohl die Membrane 35 des oberen Drucklufteinasses 32 wie auch die schlauchförmige Membrane 35 des seitlichen Drucklufteinasses 32 drucklos sein sollten. Ein Vierwege-Ventil könnte alternativ je einen der Drucklufteinlässe 32 mit Druckluft versorgen.

Bezugszeichenliste: [0083] 1 Geräte-Unterbau mit Standbeinen 2 Umlenkschale für Arbeitsflüssigkeit aus Rotor 3 Sammelbehälter für das Abscheidegut (Partikel) 4 Behälter für gereinigte Arbeitsflüssigkeit 5 Rotor 6 Welle 7 Lagerung für Welle 8 Motor 9 Pumpe 10 Antriebsgehäuse 11 Druckluftzylinder für die Verschiebung der Umlenkschale 12 Ventil für die Zufuhr von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit 13 Zulauf für verunreinigte Arbeitsflüssigkeit (Einspritzdüse) 14 Verbindungsschlauch (Verbindung Ventil 12 - Einspritzdüse 13) 16 Ausgang für die Rückführung von Arbeitsflüssigkeit aus Rotor 17 Führungsschienen für Umlenkschale 2 18 Schutz- und Führungsrohr für Pneumatik und Steuerung des Druckluftzylinders 11 19 Rotor-Gehäuse 20 Austritt für gereinigte Arbeitsflüssigkeit 21 Abstreifer für den Ausstoss des Abscheidegutes 22 Deckel des Rotor-Gehäuses mit Antriebs-Support 24 Keilriemen 25 Gummi-elastische Verbindung zwischen Welle 6 und Lagerung 7 26 Platte für die Aufnahme des Lagers 7 und des Motors 8 27 Abstützung der Platte 26 mit Federn oder Gummielementen 28 Stange 29 Feder 30 Kolbendichtung 31 Klemmringe für die Axiale Fixierung der rotierende Gruppe 32 Drucklufteinlass für die pneumatische Betätigung des Abstreifers 33 Grundplatte/Grundring des Drucklufteinlasses 32 (mit der Platte 26 verbunden) 34 Halteringe der Membrane 35 Membrane des Drucklufteinlasses 32 36 Lamellen im Rotor 5 37 Rotationsachse 38 Arbeitsflüssigkeit 39 Partikel 40 Auslauf (Öffnungen im Rotor 5) 41 Öffnungen im Abstreifer 21 42 Ringkanal des Rotor-Gehäuses 19 43 Überlauf des Behälters 4 44 Anschluss für Druckluftleitung 45 Loch in der Membran 35 46 Öffnung in der Welle 6 47 Dichtelemente/O-Ringe

Claims (11)

1. 48 Scheibe Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine, insbesondere einer Nassstrahlanlage, beinhaltend - einen um eine Rotationsachse drehbaren Rotor mit einer Innenseite, - einen Motor zum Antrieb des Rotors, - einen Zulauf für mit Partikeln verunreinigte Arbeitsflüssigkeit in den Rotor, und - einen Auslauf für gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Rotor, gekennzeichnet durch einen parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegbaren Abstreifer zum Entfernen von auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikeln.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Rotationsachse senkrecht ausgerichtet ist, - der Rotor hohlzylindrisch und an seinem unteren Ende offen ausgebildet ist, - der Zulauf am unteren Ende des Rotors und der Auslauf am oberen Ende des Rotors angeordnet ist, - der Abstreifer im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei der äussere Durchmesser des Abstreifers im Wesentlichen dem inneren Durchmesser des Rotors entspricht, -der Abstreifer vertikal entlang der Innenseite des Rotors von einer Ausgansposition des Abstreifers am oberen Ende des Rotors bis zu einer Endposition des Abstreifers am unteren Ende oder jenseits des unteren Endes des Rotors bewegbar ist, und - der Abstreifer im Abstand von der Innenseite des Rotors Öffnungen zum Durchtritt der gereinigten Arbeitsflüssigkeit aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Rotor zwei parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors verlaufende Lamellen aufweist, und - der Abstreifer Aussparungen zur Aufnahme der Lamellen aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer im Rotor angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, sich während des Betriebs der Vorrichtung zusammen mit dem Rotor um die Rotationsachse zu drehen.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Rotor zum Antrieb durch den Motor an einer Welle befestigt ist, - die Welle eine Öffnung aufweist und in der Welle eine mittels Druckluft bewegbare Stange angeordnet ist, wobei der Abstreifer am dem Rotor zugewandten Ende der Stange befestigt ist, - die Vorrichtung einen Drucklufteinlass mit einer elastischen Membran und mit einem Druckluftanschluss zum Anschluss einer Druckluftleitung aufweist, - die Membran ein Loch aufweist, wobei die Membran zwischen dem Druckluftanschluss und der Welle und im Abstand von der Welle angeordnet ist, wobei die Membran dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung mit Druckluft in Richtung der Welle gedrückt zu werden und dichtend mit dem Rand der Öffnung an der Welle zusammenzuwirken, so dass über das Loch in der Membran eine Verbindung des Druckluftanschlusses mit dem Inneren der Welle hergestellt ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor quer zur Rotationsachse beweglich ist, wobei die Bewegung durch Federelemente und/oder Dämpfungselemente gedämpft ist, um einer Unwucht entgegenzuwirken.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor und/oder dessen Innenseite im Ouerschnitt rechtwinklig zur Rotationsachse prismatisch, ausgebildet ist, beispielsweise fünfeckig, sechseckig oder achteckig.
8. 8. Verfahren zum Entfernen von Partikeln aus einer Arbeitsflüssigkeit einer Maschine, insbesondere einer Nassstrahlanlage, mittels einer Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: - Drehen des Rotors mittels des Motors um die Rotationsachse, - Entnahme von verunreinigter Arbeitsflüssigkeit aus einem Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine, - Einleiten der verunreinigten Arbeitsflüssigkeit über den Zulauf auf die Innenseite des sich drehenden Rotors, wobei sich die Arbeitsflüssigkeit entlang der Innenseite des Rotors zum Auslauf bewegt und die Partikel sich währenddessen auf der Innenseite des Rotors ablagern, wodurch eine gereinigte Arbeitsflüssigkeit gebildet wird, - Ausleiten der gereinigten Arbeitsflüssigkeit über den Auslauf aus dem Rotor und Rückführung der gereinigten Arbeitsflüssigkeit in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine, dadurch gekennzeichnet dass der Abstreifer parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegt wird und so die auf der Innenseite des Mantels des Rotors abgelagerten Partikel entfernt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Rotors gestoppt wird und danach die Bewegung des Abstreifers parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors erfolgt, während der Rotor still steht.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Rotors gestoppt wird, wobei die sich im Rotor befindliche Arbeitsflüssigkeit in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt wird und danach der Abstreifer parallel zur Rotationsachse entlang der Innenseite des Rotors bewegt wird und so die auf der Innenseite des Rotors abgelagerten Partikel entfernt werden, wobei die abgelagerten Partikel vom Rotor in einen Sammelbehälter gelangen.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gereinigte Arbeitsflüssigkeit vom Auslauf in einen Pufferbehälter geleitet wird, wobei die gereinigte Arbeitsflüssigkeit aus dem Pufferbehälter in den Flüssigkeits-Kreislauf der Maschine zurückgeführt wird.