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Rüttelmaschine zur Behandlung von Formteilen oder zum Mahlen von Granulaten
oder pulverförmigen Produkten Gegenstand dieser Erfindung ist eine Rüttelmaschine
zur Behandlung -insbesondere Fertigbearbeiten, Po1ieren,- Trocknen oder Lackieren-
von Formteilen oder zum Mahlen von Granulaten oder pulverförmigen Produkten. Die
Maschine umfasst einet Trog, in dem sich -ein -Gemisch aus zu behandelnden Teilen
und einem Behandlungsmittel zunächst in einem geschlossenen Kreislauf einer ersten
Behandlungszon.e bwegt, in der durch wiederholte Stösse oder Reibungsvorgänge eine
Verbesserung
der Oberflächenbeschaffenheit dieser Teile oder eine Veränderung des Volumens der
letzteren bewirkt wird, und dann zu einer zweiten Zone bewegt wird, in der das Sortieren
und Trennen des Gemisches erfolgen, wobei der Übergang des Gemisches von der ersten
in die zweite Zone auf einem Weg erfolgt, längs dessen normalerweise geschlossene
Verschlusseinrichtungen angeordnet sind, deren Offnung vorübergehend ein ursprüngliches
Wandern der Mischung aus den Teilen und dem Mittel nach der auf den Behandlungszyklus
bezogenen Zeit hervorruft.
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Wenn der gewünschte Behandlungsgrad erreicht ist, wird es erforderlich,
die fertigbearbeiteten Teile so vom Behandlungsmittel zu trennen, dass einerseits
die fertigen Teile zu einer Empfangszone geleitet werden und andererseits es möglich
ist, das Mittel wieder in Umlauf zu bringen, um es zur Behandlung einer neuen Charge
von Formteilen zu benutzen.
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Dafür hat man verschiedene Systeme entwickelt, die nach einer gegebenen
Behandlungszeit in Tätigkeit gesetzt werden und dadurch ein Wandern der ursprünglichen
Mischung von Teilen und Behandlungsmittel bewirken, um diese Mischung auf ein Sieb
zu bringen, das die Teile zurückhält und das Behandxungsmittel durchlässt, um dieses
Mittel sofort wieder in Umlauf bringen zu können, während die Teile endgültig aus
der Rüttelmaschine ausgeworfen werden. Dasselbe Prinzip kommt auch beim Mahlen von
Granulaten oder pulverförmigen Produkten zur Anwendung.
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Je nach der Arbeitsweise der Rüttelmaschine kann es sich bei den
im vorigen Absatz erwähnten Systemen um solche unterschiedlicher Art handeln: 1-.
Die Mischung zirkuliert in einem vorgegebenen in sich geschlossenen Kreislauf in
einer ersten, der Behandlung dienenden Zone, die von einer zweiten, dem Sortieren
dienenden Zone durch einen Abstand getrennt ist, der normalerweise für die beiden
Bestandteile des Gemischs ünüberschntbar ist, so dass es nach der Behandlung der
Teile notwendig ist, eine Verbindung zwischen den beiden Zonen herzustellen, um
das Gemisch bis zum Sortiersieb-zu leiten.
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Wenn die Teile ausgeworfen sind und das Behandlungsmittel wieder
in Umlauf gebracht worden-ist, wird die. vorübergehend zwischen der Behandlungszone
und der Sortierzone -hergestellt-e Verbindung unterbrochen, so dass man eine neue
Charge zu behandeinder Teile einbringen kann, die sich nach Mischung mit dem alten
Behandlungsmittel dann längs des selben, in sich geschlossenen Kreisweges bewegt,
d.h.
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ausschliesslich in der ersten Zone, und zwar bis zur stets nur vorübergehenden
Wiedereinrichtung der Verbindung.
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2. Da die Mischung natürlich das Bestreben hat,-von der ersten, der
Behandlung dienenden Zone in die zweite, dem Sortieren dienenden Zone überzugehen;
ist es notwendig, die Verbindung zwischen. diesen Zonen während der gesamten-Behandlungsperiode
zu;schliessen<, dann-«das Verschlusselement vorübergehend zu öffnen, --5 Verbingen
der betreffenden Mischung in die Sortierzone zu ermöglichen, und
schliesslich
den Verschluss wieder zu schliessen, um das Iigsngsetgen eines neuen Behandlungszyklus
während einer zuvor festgesetzten, neuen Zeitspanne sicherzustellen.
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Die Verbindungs- oder Verschlusselemente werden durch Metallteile
dargestellt (Zylinder, Kerbe, Kugelgelenke, Stufen, Hebebühnen, usw), die für die
Benutzung in Gegenwart von Vibrationen und Schwingungen geeignet sein müssen. Weiterhin
sind diese Metallteile ständig dem schleifend wirkenden Schlamm ausgesetzt, wodurch
ihre Lebensdauer stark herabgesetzt wird. Schliesslich kommt es häufig vor, dass
sich beim Schliessen des Verschlusses und bei der Herstellung der Verbindungseinrichtungen
grosse Metallteile zwischen der Schelle des Troges und diesen Einrichtungen festsetzen.
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Da die letzteren starr sind, bleibt ein ständiger Zwischenraum zwischen
der Schwelle des Troges und dem Yerschlussw wobei sich dieser Zwischenraum dahingehend
auswirkt, dass der vorgesehene Arbeitszyklus verfälscht wird, da die feinen Teilchen
des Behandlungsmittels und die zu behandelnden Teile, deren Abmessungen kleiner
sind als die des blockierten Teils, aus der Behandlungszone herausgelangen, in der
sie jedoch verbleiben sollen.
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Ziel dieser Erfindung ist es, diese Mängel abzustellen. Sie sieht
zu diesem Zweck Verschluss- oder Verbindungseinrichtungen vor, die einerseits keinerlei
Metallteile umfassen und sich andererseits innerhalb weiter Grenzen verformen können,
so dass das Festsetzen eines Teils an einer Stelle dieser Einrichtungen die letzteren
nicht daran hindert, an
jeder ihrer anderen Stellen wirksam zu sein.
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Die erfindungsgemässe Maschine ist d a d u r c h g e k e n n z e i
c h n e t, dass die Verschlusseinrichtungen zumindest eine verformbare und mit einem
Fluid aufblähbare Hülle umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie, je nachdem
ob sie aufgebläht ist oder nicht, die Mischung in der ersten, zur Behandlung dienenden
Zone hält oder den freien Durchgang der Mischung aus der ersten Zone in die zweite
dem Sortieren dienende Zone ermöglicht.
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Die beigefügten ZEichnungen zeigen als Beispiele mehrere Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes. Dabei zeigt: Figur 1 einen Querschnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel einer Rüttelmaschine, Figur 2 eine vereinfachte Draufsicht,
Figur 3 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Rüttelmaschine,
Figur 4 eine Perspektivansicht einer Variante und Figur 5 einen querschnitt durch
diese Variante.
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Die auf Fig. 1 dargestellte Ruttelmasohine umfasst einen Trog oder
eine Wanne 1, deren Boden mit einer Unwucht oder einem Vibrator 2 verbunden ist,
die bzw. der durch elastische Einrichtungen 3 mit einem Motor 4 verbunden ist.
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Wenn der letztere arbeitet, so yeranlasst er über die U,nwucht oder
den Vibrator einen ständige Schwing- oder Rüttelbewegung des' Troges. Zu diesem
Zweck ruht d,er- letztere über elastisch verformbaren Einrichtungen, wie etwa Schraubenfedern
6, quf dem Erdboden Z.
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In der Behandlungszone Zl erfolgt die Bewegung auf einem senkrechten,
spiralförmigen Weg, und die Sortierzone Z2 liegt horizontal in einer durch den höchsten
Punkt 7 von Z1 gehenden Ebene und in einem solchen Abstand von der letzteren, dass
jeder der Bestandteile der aus den zu behandelnden Metallteilen 8 und dem Behandlungsmittel
9 bestehenden Misching normalerweise und von sich aus nicht aus der Zone Z1 in die
Zone Z2 gelangen kann.
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Die Maschine umfasst einen Zwischenraum zwischen der höchsten Schwelle
7 der Behandlungszone Zl und der Sortierzone Z2.
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Während der Zeit der Behandlung der Teile ist eine nicht aufgeblähte
Röhre 10 aus Gummi nach hinten umgebogen (Figur 1), wo sich quer erstreckende Membranen
11 und 12 die gestrichelt gezeichnete Position einnehmen (Figur 2), so dass die
Teile und die Schleifmittel senkrecht von der Schwelle 7 zum ersten, niedrigen Austrittsende
der Behandlungszeone Z1 rutschen, ohne mit der Verbindungsvorrichtung in Gestalt
der Röhre 10 und der Membranen 11 und 12 wieder in Berührung zu kommen. Nach Beendigung
des Poliervorganges bewirkt man durch Öffnen der Schieber 13 das Unterdrucksetzen
der Röhre 10 oder der sich quer erstreckenden Membranen 11 und 12 durch Einlassen
eines von einer Quelle 15 kommenden Druckfluids durch eine Leitung 14. Nach dem
Aufblähen dehnt sich die Röhre 10 in der durch den Pfeil 16 angedeuteten Richtung
nach vorn und nimmt dann die gestrichelt gezeichnete Position 10a ein, die dem vollständigen
Verschliessen
des Raums zwischen dem Oberteil der Zone Zu und der
Sortierzone Z2 entspricht. Die gesamfite Mischung gelangt dann über die aufgeblähte
Hülle 10a und bewegt sich infolge der auf den Trog 1 ausgeübten Vibrationen zur
Zone Z2 und dann in der letzteren über die obere Fläche eines Siebes 17, um bei
18 aus der Rüttelmaschine herausgeleitet zu werden. Bei dieser Bewegung fallen die
Schleifmittelteilchen 9 senkrecht hinab und nehmen -ihre ur6prungliche -Bewegung
in der. Behandlungszone'7 wieder auf.
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Die Funktion der Membranen 11 und 12 ist dieselbe wie die der Röhre
10. All diese Verbindungseinrichtungen sind so ausgelegt, dass der zu verschliessende
Querschnitt so Klein wie möglich ist, damit die auf die aufblähbaren Teile ausgeübten
Kräfte gering sind. So ist insbesondere der Abstand l (Fig. 2) zwischen der Schwelle
der Zone Z1 und der Sortierzone Z2 so gewählt, dass er gerade eben den Durchgang
der grössten Metallteile 8 ermöglicht.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vibrationen
ausgesetzte Fertigbearbeitungszone Z1 durch einen Haupttrog oder eine Hauptwanne
18 mit ebenem Boden dargestellt, während die Sortierzone Z2 durch einen Zusatzbehälter
19 dargestellt, wird, der seitlich zum-Trog 18 angeordnet ist.
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Bei diesem Ausführungshbeispiel sind die Teile 8 und das Behandlungsmittel
9 der Resultierenden zweier Bewegungenausgesetzt, nämlich einer ersten Kreisbewegung
20 und einer
zweiten Zentrifugalbewegung 21, deren Wirkung sich
auf die gesamte Behandlungszone Zl erstreckt und bewirkt, dass die Mischung das
natürliche Bestreben hat, sich von der ersten, der Behandlung dienenden Zone Z1
zur zweiten, dem Sortieren dienenden Zone Z2 zu bewegen, wie es durch den Pfeil
22 angedeuter ist. Daher haben zwei, beiderseits einer Trennwand 23 zwischen dem
Trog 18 und dem Zusatzbehälter 19 angeordnete Verschlussvorrichtungen 24 und 25
die Funktions die Einlassöffnung 26 bzw. die Auslassöffnung 27 völlig zu yerschliessen,
wobei dieser Anslass 27 weiterhin ein Sieb 28 umfasst, dessen Maschenweite so bemessen
ist, dass es einerseits die behandeltdn Teile 8 zurückhält und andererseits das
Mittel 9 durchlässt.
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Während der gesamten Zeit, während der die Teile behandelt werden,
sind die-Verschlussvorrichtungen 24 und 25 geschlossen zu halten, do dass die einzige
Zone, zu der die Teile und die Schleifmittel Zutritt haben, die Zone Z1 ist.
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Ist dann die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit der Teile 8 erreicht
worden, so öffnet man die Verschlussvorrichtungen 24 und 25 gleichzeitig; die Mischung,
die in der durch den Pfeil 22 angedeuteten Richtung bewegt wird, gelangt in den
Zusatzbehälter 19, wo sie sich in der durch den Pfeil 29 angedeuteten Richtung weiter
vorwärtsbewegt. Für das Sieb 28 sind bei 30 vereinfacht dargestellte Einrichtungen
vorgesehen, die den Teilen und dem Behandlungsmittel eine Zentripetalbewegung 31
mitteilen. Diese Einrichtungen 30 bestehen z.B. aus rüttelnden oder schwingenden
Matten, Rüttelmatten,
Endlos schrauben, usw. Dadurch wird die Mischung
mit einer gewissen Kraft gegen das Gitter des Siebes 28 geschleudert, so dass die
Schleifmittel durch das letztere hindurchfallen, um wieder zü der auf gleicher Höhe-
liegenden Behandlungszone Z1, zurücktransportiert zu werden, während die auf dem
Gitter des Siebes 28 liegenden, behandelte Teile 8 ihren Weg in Richtung auf das
Vorderteil des Zusatzbehälters 19 Gortsetzen und aus der Rüttelmaschine ausgeworfen
werden, wie dies durch den Pfeil 32 ängedeutet ist.
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Wenn alle polierten Teile-die Behandlungszone Zi verlassen haben,
werden die Verschlusselemente 2k und 25 wieder in Schliesstellung gebracht, so dass
nur die Schleifmittelteilchen in der Hauptwanne 1 verbleiben, um zussmmen mit der
nächsten Charge zu behandelnder Teile wieder benutzt zu werden.
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Die Verschlussvorrichtungen 24 und 25 bestehen aus mindestens einer
verformbaren Hülle oder Kammer, die mit einem beliebigen Fluid aufgebläht werden
kann und in aufgeblähtem Zustand die Mischung in der ersten, der Behandlung dienenden
Zone Z1 festhält, während sie in nicht aufgeblähtem Zustand einen freien Übergang
der Mischung von der ersten Zone zur zweiten, dem Sortieren dienenden Zone Z2 ermöglicht.
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Diese aufolähbare, Verformbare Hülle kann als Wulst einer umgebogenen
Röhre (gestrichelt bei 24a und ia äuf der Figur 3 dargestellt) eines Gebläses, als
verformbare Membran oder als Ballon ausgeführt sein, sie kann jedoch auch jede
andere
geometrische Form besitzen, die sich der Einlassöffnung 26 und der Auslassöffnung
27 völlig anpassen kann.
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Jede der auf Fig. 3 dargestellten, umgebogenen Röhren ist ein einziges
Element, so dass die Öffnungen so klein gehalten werden können, dass die in jedem
Augenblick' von der Zone Zl her gegen die Innenwand der Röhre geschleuderte Menge
Teile und Schleifmittel keinerlei Verformung der Innenwand hervorrufen kann, sondern
dass alle Stösse, die sie erfährt, völlig absorbiert werden und die absolute Dichtheit
zwischen den Zonen Z1 und Z2,nicht beeinträchtigt-wird.
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Die aufblähbaren Volumina können durch jedes beliebige Fluid, wie
Druckluft, Druckwasser, Drucköl, usw., herbeigeführt werden.
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Bei dem auf den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungs beispiel
besteht die Behandlungszone Z1 aus dem Boden eines Troges 34 und ist horizontal,
während die ebenfalls horizontale Sortierzone Z2 höher als Z1 liegt, so dass normalerweise
keine der mit 8 und 9 bezeichneten Komponenten der Mischung von der ersten in die
zweite Zone gelangen kann.
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Die Verbindungseinrichtungen haben dieselbe Funktion wie die Röhre
10 oder die sich quer erstreckenden Membranen 11 und 12 des ersten Ausführungsbeispiels.
Im hier zur Diskussion stehenden Fall liegt die horizontale Behandlungszone Zl~tiefer
als die Trennungszone Z2, so dass nach Deendigung der Fertigbearbeitungs-Behandlung
ein künstliches Anheben der Mischung 8-9 zur Zone Z2 erforderlich ist, damit sie
durch ein Sieb 35 sortiert werden kann.
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Im aufgeblähten Zustand begrenzt die verformbare Hülle eine schiefe-Ebene-
36, auf der sich die Mischung 8-9 entlangbewegt, wenn der Trog gerüttelt wird. Das
Unterdrucksetzen der Hülle erfolgt so, wie bereits erwähnt. Wenn alle Metallteile
8 die Sortierzone Z2 erreicht haben, wird das Ventil 37 geschlossen, so dass das
enthaltene Fluid frei entweichen kann, bis die entleerte Hülle sich auf den ebenen
Boden des Troges 34 gelegt hat und die rotierende Bewegung der Teile 8 und des Behandlungsmittel
9 in der Behandlüngszone Z1 nicht mehr stört.-Zweckmässigerweise- sind die aufblähbaren
Kammern der verschiedenen, oben beschriebenen Beispiele in den Teilen 10, 11, 12,
24,.25 und 36 an dem in der Bewegungsbahn der Mischung liegenden Teil ihrer Wand
mit mehreren;Offnungen versehen, die da eine gewisse Menge Druckfl-uid durch sie
hindurchgedrückt wird- für die nachstèhenden Vorzüge sorgen: - Reinigung der Teile
durch Anblasen mit Druckluft, - Beseitigung von nach der Behandlung sich verfestigendem
Staub und Schlamm durch- Druckluft, - Berieselung- der Werkstücke nach der Behandlung
mit Wasser oder Öl, - spezielles-Berieseln mit Mitteln, die den Schutz der Teile
-nach der Behandlung sicherstellen, wie Oxidationsverhinderer, Rostschutzmittel,
Schutzanstriche, usw.
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-Lösen von Teilen, die das Schliessen oder die ückkehr in die Rubestellung
der Ylähbaren - Kammer stören könnten.
Ein weiterer Vorzug dieser
aufblähbaren Elemente ist darin z sehen, dass bei ihnen keine Gefahr der mechanischen
Beschädigung der Teile besteht, wie dies bei anderen, bisher zur Anwendung kommenden'
mechanischen Systemen während des Schliessens der Fall ist. So besteht z.B. beim
Verteilen und beim Herabrutschen eines Sortierkörbes die Gefahr eines Verkeilens
des Teils und einer Beschädigung des letzteren.
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Abgesehen davon, dass diese aufblähbaren Kammern oder Hüllen mechanische
Teile ersetzen, die auf Grund der Rüttelbewegungen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt
sind, haben sie darüberhinaus insofern einen Vorzug, dass sie aus einem natürlichen
und/oder synthetischen Elastomer gefertigt werden, dem verschleissverhütende Mittel
zugesetzt werden, während eine derartige Verschleissbeständigkeit bei der Verwendung
mechanischer Teile unmöglich ist.
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Die aufblähbaren Hüllen können je nach den Abmessungen der Maschine
und den zu erreichenden Zielen sowie je nach dem zwischen der Beh&ndlungszone
Zl und der Sortierzone Z2 zu verschliessenden Zwischenraum ein- oder mehrteilig
sein.
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Ebenso können die aufblähbaren Hüllen, die in den beigelegten Zeichnungen
stets kraftschlüssig mit dem Element verbunden dargestellt worden sind, welches
das Trennen zwischen den Teilen 8 und dem Behandlungsmittel 9 ermöglicht, auch kraftschlüssig
mit dem Trog 1 verbunden werden.