DE1052776B

DE1052776B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von Oxyden, beispielsweise von Zunder oder Sinter an gehaerteten Kugeln fuer Kugellager, unter Verwendung von Ultraschallschwingungen

Info

Publication number: DE1052776B
Application number: DES55451A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Rolf Esche; Erwin Weidemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-10-08
Filing date: 1957-10-08
Publication date: 1959-03-12

Description

DEUTSCHES

Bei metallurgischen Erzeugnissen entstehen bei der Wärmebehandlung und/oder Warmverarbeitung vielfach Oxydschichten, wie Zunder oder Sinter, die vor der Weiterverarbeitung des warm behandelten Gutes in den meisten Fällen entfernt werden müssen. Zur Vermeidung von Zunderschichten hat man bisher die Wärmebehandlung des Gutes in einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt. Derartige Schutzgasöfen sind gegenüber normalen Härteöfen sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb, insbesondere beim Behandeln kleiner Massenteile, zu kostspielig und somit unwirtschaftlich.

Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen das Gut in ein starkes Säurebad so lange getaucht wird, bis die Zunderschicht von der Oberfläche des Gutes vollständig entfernt ist. Diese Art der Zunderentfernung ist abgesehen von ihrem Zeitaufwand mit einem großen Säureverbrauch und Werkstoffverlust verbunden und entwickelt außerdem Dämpfe, die für die Bedienungspersonen gesundheitsschädlich sind. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind auch bereits Durchlaufbeizanlagen für Bleche sowie Einrichtungen zum Reinigen von stückförmigem Gut mit gleichzeitiger Ultraschallbehandlung gebaut worden, bei denen die Übertragung der Schwingungen über eine das Reinigungsgut umgebende Kopplungsflüssigkeit erfolgt, die beispielsweise aus Wasser oder aus einer mehr oder weniger starken Säure besteht. Diese mit ein oder mehreren Schwingern bestückten Einrichtungen können jedoch nur bei verhältnismäßig geringen Anforderungen an den Reinheitsgrad verwendet werden, nicht dagegen bei solchem Behandlungsgut, das allseitig gründlich und ohne Beeinflussung des Härtegrades in seinen Endzustand überführt werden soll. Solche Verhältnisse liegen beispielsweise bei mit Zunder oder Sinter behafteten gehärteten Kugeln für Kugellager oder ähnlich geformten Teilen vor.

Ferner sind Mittel zur Erhöhung der Verweildauer eines Gutes, z. B. Erz, in einem schachtförmigen Ofen bekannt, in dem das Gut selbsttätig von Stufe zu Stufe fallend niedergeht und dabei von den aufsteigenden Heizgasen in Schlangenlinien durchstrichen wird. Gemäß der Erfindung werden zwar auch Mittel zur Erhöhung der Verweildauer des Gutes in einem Rohr vorgeschlagen, jedoch zu einem ganz anderen Zweck, nämlich um eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von Oxyden unter Verwendung von zylindrischen Konvergenz-Ultraschall-Strahlern wirtschaftlich zu gestalten, indem die Vorrichtung einen entsprechenden Durchsatz in der Zeiteinheit ermöglicht. Dies wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung durch ein Beschallungsgefäß erreicht, das aus .einer oder mehreren Rpjinschwingergruppen und einem in deren Inneren konzentrisch Vorrichtung

zum kontinuierlichen Entfernen von

Oxyden, beispielsweise von Zunder

oder Sinter an gehärteten Kugeln für

Kugellager, unter Verwendung von

Ultraschallschwingungen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str.,50

Dr. rer. nat. Rolf Esche
und Erwin Weidemann, Erlangen,
sind als Erfinder genannt worden

angeordneten, schalleitenden, vorzugsweise verdünnte Salzsäure als Reinigungs- und Koppelflüssigkeit und Mittel zur Beeinflussung der Verweildauer des Gutes enthaltendes Edelstahlrohr besteht, dessen eines Ende zum Zuführen· des Gutes und der Reinigungs- und Koppelflüssigkeit dient und dessen anderes Ende in ein Auswurfgerät für das Gut mündet. Vorteilhaft ist das zum Zuführen des Gutes und der Reinigungs- und Koppelflüssigkeit dienende Rohrende trichterförmig erweitert. Mit Vorteil dient als Auswurfgerät für das Gut ein schalenförmiger Drehteller, der mit radialen Schlitzen und gegebenenfalls mit ähnlich verlaufenden Erhebungen versehen ist.

Weitere Merkmale und Vorteile -_der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert:

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der RohrschwmgergruppeJ^ die bei kleinen Anlagen auch !lurch einen einzigen Rohrschwingkörper ersetzt werden kann. Zu beiden Seiten ist die Rohrschwingergruppe durch plattenförmige Deckel 2 und 3 verschlossen. Der Deckel 2 weist das Zulauf rohr 4 und der Deckel 3 das Ablaufrohr 5 für die in dem von der Innenwand der Rohrschwingergruppe 1 und der Außenwand des Edelstahlrohres 6 begrenzten Raum enthaltende Koppelflüssigkeit 7 auf, die in einem an sich bekannten Wärmeaustauscher 8 gekühlt bzw. wahlweise aufgeheizt wird. Das konzentrisch in der

Rohrschwingergruppe 1 angeordnete Edelstahlrohr 6 ist flüssigkeitsdicht durch die beiden Deckel 2 und 3 geführt. Im Rohrinnern ist ein mit Leitstücken 9 versehener, herausnehmbarer Einsatz angeordnet, jier die Verweilctaüerder zu^enizü^^^rSEfI~"Kügeln 10 bl^tfrrliTßTr*DTeK1ageTrriÖ "gelängen über "eine schiefe" "ErJeHFTl in das trichterförmig erweiterte Ende 12 des Edelstahlrohres 6, in das gleichzeitig auch die von der Pumpe 13 angesaugte und über das Filter 14 geführte Reinigungs- und Koppelflüssigkeit 15 eingelassen wird. Die Pumpe 13 ist so bemessen, daß sie die Reinigungs- und Koppelfiüssigkeit 15 während des Betriebes in ununterbrochenem Kreislauf umpumpt, wobei sich die anfallenden Schmutzteilchen im Filter 14 ansammeln. Gegebenenfalls kann vor der Pumpe 13 ein Schmutz-Absetzkasten angeordnet werden. Ferner ist es zur Geschwindigkeitsregelung der durch das Rohr 6 fließenden Flüssigkeit vorteilhaft, am Rohrende 16 stufenförmig angeordnete Blendenringe 22 vorzusehen. Das dem trichterförmig erweiterten Rohrende 12 gegenüberliegende Rohrende 16 mündet in einen schalenförmigen Drehteller 17, der mit radialen Schlitzen 18 und gegebenenfalls mit ähnlich verlaufenden Erhebungen versehen ist und der von einem Motor 19 angetrieben wird. Die auf den Drehteller 17 gelangenden, gereinigten Kugeln 10 werden durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und durch Auffangstutzen 20 weitergeleitet. Die Umdrehungszahl des Drehtellers 17 wird zweckmäßigerweise so eingestellt, daß lediglich die spezifisch schweren Kugeln, aber nicht die Reinigungs- und Koppelflüssigkeit über den Rand des Drehtellers 17 gelangen. Mit Hilfe der gewählten Umdrehungszahl des Drehtellers 17 kann auch die Verweildauer des Gutes in der Ultraschallzone eingestellt bzw. geregelt werden, wobei, d£r_I!Xiijtei^Ljsi^ück^e^
Umständen entbehrlich ist. Als Reinigungs- und Kop-

~pelnüssigIteTt wiri3^~vörte*TIrIa"it verdünnte Salzsäure (5 vom Hundert bezogen auf die Maximalkonzentration von 37 vom Hundert) mit einer Temperatur von 60 bis 70° C verwendet, in der durch die Ultraschallwellen heftige Kavitation erzeügf"^wJJEl Die Üitraschäirfrequenz liegt etwa bei 20 kHz.

Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern er kann in mehrfacher Weise abgewandelt werden. So können beispielsweise an Stelle des Edelstahlrohres oder dier metallischen Leitstücke solche aus sahalldurahläsisigem Kunststoff (z. B. Tetrafluoräthylen) mit Vorteil wegen seiner chemischen Widerstandsfestigkeit gegenüber Säuren verwendet werden. Ferner kann als Fördereinrichtung und zur Einstellung der Verweildauer der Kugeln im Ultraschallfeld eine im Inneren des Rohres 6 angebrachte Wendel aus Draht oder Kunststoff verwendet werden, deren Steigung und Durchmesser dem Behandlungsgut so angepaßt ist, daß das Gut ohne Berührung des Rohres 6 mit einstellbarer Geschwindigkeit durch das Beschällungsrohr geleitet wird. ^b^nso_^st_es^tiöglich_iwjdie,_ä Reinigungs- und Ko£pelflüssigkeifl5_ entgegen _rder

rTeinernsoichen Fall muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß das Rohrende 16 und das Rohrende 21 ständig unter dem jeweiligen Flüssigkeitsspiegel liegen. Dies läßt sich entweder durch Bemessung

ίο des Pumpenaggregats und/oder durch Ausgleich des während des Betriebes entstehenden Flüssigkeitsverlustes in einfacher Weise erreichen. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann nicht nur zum Entfernen von Oxyden, z.-B. Zunder oder Sinter, verwendet werden, sondern sie kann in gleicher Weise auch zum Reinigen oder sonstigen Behanddn_jy5n^^enständgn mit Ültraschalj^dJ^enpBelspipsweise zum Entfernen *örFöfi^~üd Läppästen~ 3ΓΓ

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von Oxyden, beispielsweise von Zunder oder Sinter an gehärteten Kugeln für Kugellager, unter Verwendung von zylindrischen Konvergenz-Ultraschall-Strahlern, gekennzeichnet durch ein Beschallungsgefäß, bestehend aus emer^pder meh-, reren Rohrschwingergrugrjenund einem in deren Inneren konzentrisch angeordneten, schalleitenden, vorzugsweise verdünnte Salzsäure als Reinigungsund Koppelfiüssigkeit und Mittel zur Beeinflussung der Verweildauer des Gutes enthaltendes Edelstahlrohr, dessen eines Ende zum Zuführen des Gutes und der Reinigungs- und Koppelfiüssigkeit dient und dessen anderes Ende in ein Auswurfgerät für das Gut mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Zuführen des Gutes und der Reinigungs- und Koppelflüssigkeit dienende Rohrende trichterförmig erweitert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswurfgerät für das Gut ein schalenförmiger Drehteller dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller mit radialen Schlitzen und ähnlich verlaufenden Erhebungen versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, ohne Rohreinsätze, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutdurchsatz in Abhängigkeit von der Drehzahl des Drehtellers regelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 159485;
britische Patentschrift Nr. 120 654;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1704154, 1720665.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 809 769/542 3.5»