DE2642928A1

DE2642928A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln von kleinteilen mit fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2642928A1
Application number: DE19762642928
Authority: DE
Inventors: Robert Ian Mackinnon
Original assignee: Henry Wiggin and Co Ltd
Current assignee: Henry Wiggin and Co Ltd
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-04-07
Also published as: NL7610631A; FR2325442B3; ZA765406B; BE846594A; FR2325442A1; DK431976A; NO763274L; CA1073326A; ES451874A1; SE7610597L; GB1558566A; US4073301A

Description

Dr.-lng. Reiman Kör.ig ■ dpl.-^ng. Klaus Bergen Cecilienellee VB 4 Düsseldorf 3O Telefon 45 2OOB Patentanwälte

23-September 1976 31 040 K

Henry Wiggin & Company Limited, Holmer Road, Hereford

HR4 9FL, Großbritannien

"Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von

Kleinteilen mit Flüssigkeiten"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Kleinteilen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Reinigen und Beizen von Metallteilchen, wie beispielsweise Drehspäne und Schleifschlamm, in einer oberhalb eines Auffangbehälters angeordneten, in bezug auf die Horizontale geneigten Drehtrommel mit einer Schnecke und Spülköpfen für die Behandlungsflüssigkeiten.

Drehspäne sind mehr oder minder stark mit Schmutz und Fett verunreinigt; sie lassen sich daher nicht ohne ein vorheriges Reinigen einschmelzen. Andere Kleinteile wie Nieten, Bolzen, elektrische Kontakte, Etiketten und Münzrohlinge erfordern eine Nachbehandlung, beispielsweise ein Waschen, Glänzen oder Beizen.

Bekannte Vorrichtungen zum Waschen von Kleinteilen, Metallspänen und dergleichen bestehen zumeist aus einer perforierten Drehtrommel mit einer durchlaufenden, als Archimedesschraube funktionierenden Spirale für den Materialtransport vom Aufgabe- zum Austragende. Das Trommelinnere ist in eine dem Aufgabeende benachbarte Waschzone mit Waschdüsen sowie eine dem Austragende

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benachbarte Spülzone mit Wasserdüsen unterteilt. Unter der Drehtrommel befinden sich zwei Auffangbehälter, einer mit heiße Detergentien oder Alkalien enthaltender Waschflüssigkeit und einer mit Spülwasser. Die in die Drehtrommel chargierten Späne werden zunächst in der Waschzone, d.h. im Bereich über dem Waschmittelbehälter mit der Waschflüssigkeit besprüht, um anhaftendes Öl auszuwaschen, das zusammen mit der Waschflüssigkeit durch die perforierte Trommelwandung austritt sowie in dem darunter befindlichen Auffangbehälter gesammelt und von dort umgepumpt wird. Aus der Waschzone gelangen die Späne unter dem Einfluß der Schnecke in die Spülzone und werden dort mit Spülwasser besprüht, das ebenfalls durch die perforierte Trommelwandung austritt und sich im Spülwasserbehälter sammelt.

Obgleich derartige Trommelreiniger bereits seit vielen Jahren eingesetzt werden, weisen sie eine Reihe schwerwiegender Nachteile auf. So setzen sich die Öffnungen in der Trommelwandung leicht mit dem Reinigungsgut, beispielsweise Spänen, zu, so daß die Waschflüssigkeit leicht in die Spülzone bzw. den Spülwasserbehälter gelangt und das Spülwasser verunreinigt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Wasch- und die Spülzone jeweils nur einen kleinen Teil der Drehtrommel ausmachen, um auf diese Weise die vorerwähnte Gefahr einer Verunreinigung der Spülflüssigkeit mit der Waschflüssigkeit möglichst gering zu halten. Eine derartige Raumaufteilung ist naturgemäß unökonomisch und kompliziert das Auffangen der Waschflüssigkeit und des Spülwassers. Das Beizen von Kleinteilen wie beispielsweise Münzrohlingen geschieht zudem üblicherweise chargenweise in einer drehbaren Kurztrommel, aus der die Beizlösung abgezogen

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werden muß, ehe die Teile mit Wasser gewaschen werden können. Ein kontinuierliches Beizen hat sich großtechnisch bislang noch nicht einführen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Kleinteilen mit Flüssigkeiten zu schaffen, die frei von den vorerwähnten Nachteilen ist und insbesondere einen hohen Durchsatz ohne die Gefahr des Vermischens der Behandlungsflüssigkeiten gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer in bezug auf die Horizontale geneigten Drehtrommel, deren Inneres mit einer diskontinuierlichen Hubschnecke und Sprühköpfen für die Behandlungsflüssigkeiten sowie einer am unteren Trommelende befindlichen Aufgabe- und einer am oberen Trommelende befindlichen Austragöffnung versehen ist. Die Hubschnecke führt das Behandlungsgut während der Trommeldrehung von der unten liegenden Aufgabeöffnung zur oben liegenden Austragöffnung, während ihm unter dem Einfluß der Schwerkraft die Behandlungsflüssigkeiten durch die Unterbrechungen in der Schnecke entgegenströmen. Vorzugsweise besitzt die Trommel einen kreisförmigen Querschnitt.

Mehrere erfindungsgemäße Trommeln können auch kaskadenartig hintereinander angeordnet sein, wobei dann jeweils zwischen der oben liegenden Austragöffnung einer Trommel und der Aufgabeöffnung der anderen Trommel ein Förderer angeordnet sein muß. In diesem Falle können die Trommeln auch in Reihe koaxial zueinander mit von Trommel zu Trommel zunehmendem Durchmesser angeordnet sein und mit ihren benachbarten Enden jeweils teleskopartig ineinandergreifen.

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Die Unterbrechungen im Verlauf der Schnecke gewährleisten einen ungehinderten Flüssigkeitsstrom unter dem Einfluß der Schwerkraft entgegen der Bewegungsrichtung des Behandlungsgutes.

Besonders günstige Strömungsbedingungen ergeben sich, wenn sich die beiden Enden benachbarter Schneckenstücke in Richtung der Trommelachse versetzt überlappen, um auf diese Weise das Behandlungsgut ohne die Gefahr eines Zurückfaliens über die Unterbrechung hinwegzuführen.

Desweiteren wirkt es sich auch günstig aus, wenn die Schraubenhöhe von der unten liegenden Aufgabeöffnung der Trommel zur oben liegenden Austragöffnung hin zunimmt.

Vorteilhafterweise gehen die ersten Windungen der Hubschnecke durch und beginnen die Unterbrechungen erst in einem gewissen Abstand von der Aufgabeöffnung. Die Zahl der Unterbrechungen je Schneckenwindung beträgt mindestens 1. Außerdem kann die Schneckensteigung, von den der Aufgabeöffnung benachbarten Windungen abgesehen, in Transportrichtung zunehmen. Auf diese Weise bildet sich vor der Aufgabeöffnung bzw. im Bereich des durchgehenden Schneckenteils ein Flüssigkeitsstau, so daß die Behandlungsflüssigkeit über die Windungskanten von Schneckenwindung zu Schneckenwindung strömt. Damit ist der Vorteil verbunden, daß das Behandlungsgut anfangs voll eingetaucht und das Feine trotz des kontinuierlichen Ausströmens der Behandlungsflüssigkeit in der Trommel gehalten wird.

Bei mehrstufiger Behandlung sollten sich die Auffangbehälter senkrecht unter dem jeweiligen unteren Ende der

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zugehörigen Trommel befinden. Dabei sollten die Behälter sorgfältig voneinander getrennt sein, um eine gegenseitige Verunreinigung der Behandlungsflüssigkeiten zu vermeiden. Die am jeweiligen Trommelboden austretende Flüssigkeit wird in einem eigenen Auffangbehälter gesammelt und umgepumpt bzw. erneut in die zugehörige Trommel eingespeist. Dies geschieht vorzugsweise mit Hilfe mehrerer in den Trommelachsen angeordneter Spülköpfe.

Gelangt die Behandlungsflüssigkeit aus der betreffenden Trommel direkt in den Auffangbehälter, dann kann es zur Bildung ohne Betriebsunterbrechung schwer entfernbarer Ansätze und zu einem Überströmen kommen. Weiterhin besteht die Gefahr eines Verstopfens der Sprühköpfe und Ventile beim Umpumpen. Die Auffangbehälter sind daher vorzugsweise mit Separatoren zum Auffangen und Entfernen des mitgeschleppten Feingutes ausgestattet. Dabei sollte die aus den Trommeln ausgetretene Flüssigkeit in Separatoren entweder über- oder unter Stauflächen strömen, ehe sie in den Auffangbehältern gesammelt wird. Auf diese Weise läßt sich das Feingut im Separator festhalten und leicht entfernen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Waschen von Spänen aus Nickel-, Bisen- oder Kobalt-Legierungen, sofern sich die Späne während des Waschens nicht klumpenartig aneinanderlagern. Bei einzelnen Spänen, beispielsweise Messingspänen, kann eine Vorbehandlung erforderlich sein. Vorzugsweise sollten sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel, deren Neigungswinkel in bezug auf die Horizontale und die Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit einstellen lassen, um für das jeweilige Behandlungsgut optimale Verfahrensbedingungen zu gewährleisten.

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Die Trommel kann aus unlegiertem Stahl oder - im Falle eines Beizens oder einer anderen Behandlung mit korrodierenden Flüssigkeiten - aus einer speziellen korrosionsbeständigen Legierung bestehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Trommel zum Waschen von Spänen des näheren erläutert.

Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Waschzone 2 und einer Spülzone 3 sowie zwei Auffangbehältern 4,5·

In der Waschzone 2 befindet sich eine Waschtrommel 11 mit gegenüber der Horizontalengeneigter Achse und einer am unteren Trommelende in das Trommelinnere hineinragenden Aufgabeschurre 12. Die Waschtrommel 11 enthält eine diskontinuierliche Innenwandschnecke 13 mit Unterbrechungen Die den Unterbrechungen 14 benachbarten Enden der Schneckenteile überlappen sich in Achsrichtung der Trommel gesehen gegenseitig. Das obere Ende der Waschtrommel 11 ragt starr und koaxial in das untere Ende einer Spültrommel 15 mit größerem Durchmesser hinein. Die Spültrommel 15 enthält ebenso wie die Waschtrommel 11 eine diskontinuierliche Innenwandschnecke 16 mit Unterbrechungen 17·

Beide Trommeln 11,15 besitzen auf Rollen zweier parallel zur Trommelachse verlaufender Wellen 20 gelagerte Umfangsringe 18,19. Die beiden Wellen 20 liegen im Abstand voneinander beiderseits der Trommeln 11,15 und werden mit regelbarer Geschwindigkeit über Ketten, Zahnräder oder von einem elektrischen Motor angetrieben, um die beiden Trommeln auf diese Weise in Rotation zu versetzen.

Zwei Speiseleitungen 21,22 mit gruppenweise hintereinander

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liegend angeordneten Sprühköpfen 23,24 ragen axial in die beiden Trommeln 11,15 hinein. Die Waschleitung wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe mit Waschflüssigkeit 25 aus dem Auffangbehälter 4 versorgt. In ähnlicher Weise wird die Spülwasserleitung 22 mit Spülwasser 26 aus dem Auffangbehälter 5 gespeist.

Direkt unterhalb der unteren Enden der beiden Trommeln 11,15 befinden sich Separatoren 27,28. Sie lassen sich zum Reinigen leicht ausbauen und enthalten im Wechsel Wehrplatten 29, über die die aufgefangene Flüssigkeit fließt, sowie Stauplatten 30, unter denen die aufgefangene Flüssigkeit hindurchströmt. Auf diese Weise werden mitgeschleppte Feststoffteilchen festgehalten und gelangen die Flüssigkeiten 25,26 schließlich in den jeweiligen Auffangbehälter 4,5·

Die zu reinigenden Späne 31 werden über die Aufgabeschurre 12 in die routierende Waschtrommel 11 eingespeist und bewegen sich unter dem Einfluß der Innenwandschnecke 13 unter fortlaufendem Besprühen mit der aus den Sprühköpfen 23 austretenden Waschflüssigkeit aufwärts durch die Trommel. Die Waschflüssigkeit 25 strömt unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Unterbrechungen 14 in der Schnecke 13 den Spänen entgegen und gelangt schließlich über den Separator 27 und dessen Wehr- und Stauplatten 29,30 gereinigt in den Auffangbehälter 4. Der Auffangbehälter 4 besitzt ein Abzugsventil, ein Wassernachfüllventil und Kugelventile sowie ein Ventil zum Einspeisen von Detergentien oder Alkalien. Auf diese Weise lassen sich die Zusammensetzung und Menge der Waschflüssigkeit einstellen bzw. konstant halten und kann die Waschflüssigkeit 25 umgepumpt bzw. erneut über die Speiseleitung 21 den Sprühköpfen 23 zugeführt werden.

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Die Späne wandern während des Waschens in der Waschtrommel 11 entlang der Innenwandschnecke 13 und über deren iJnterbrechungen 14 der Waschflüssigkeit entgegen bis sie am oberen Ende der Waschtrommel 11 in die Spültrommel 15 fallen, dort entlang der Innenwandschnecke 16 weiterwandern und aus den Sprühköpfen 24 an der Speiseleitung 22 mit Spülflüssigkeit besprüht werden.

Die Spülflüssigkeit fließt unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Unterbrechungen 17 in der Schnecke 16 den Spanen 31 entgegen und gelangt über den Separator 28 und dessen Wehr- und Stauplatten 29,30 schließlich in den Auffangbehälter 5, von wo sie umgepumpt wird. Die behandelten Späne verlassen die Spültrommel 15 über eine an deren Austragende angeordnete Rutsche 32. Vorzugsweise sind die Auffangbehälter 4,5 mit Heizelementen versehen, um mit heißer Wasch- und Spülflüssigkeit arbeiten zu können.

Eine bewährte Vorrichtung besteht aus Auffangbehältern mit einem Fassungsvermögen von je 3000 1, einer Waschtrommel aus unlegiertem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 610 mm, einer Spültrommel 15 ebenfalls aus unlegiertem Stähl mit einem Durchmesser von 762 mm. Die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel liegt bei 2 bis 1O₁ Üpm und erlaubt einen hohen Durchsatz von Nickei-Chrom-Spänen ohne die Schwierigkeiten herkömmlicher Vorrichtungen. Für das Waschen sehr feiner Späne kann die Schneckenhöhe in Transportrichtung .der Trommel, zunehmen, um ein gründliches Waschen der Späne zu gewährleisten.

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Die zuvor beschriebene Waschvorrichtung eignet sich auch zum Reinigen von Nieten, Bolzen, elektrischen Kontakten und Etiketten sowie zum Entfernen des anhaftenden Pulvers und/oder Fetts von Massenartikeln wie Motorkleinteilen sowie zum Behandeln, insbesondere Beizen von Kleinteilen wie Münzrohlingen.

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Claims

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Henry Wiggin & Company Limited, Holmer Road, Hereford»

HRA 9FL, Großbritannien

Patentansprüche;

.!Vorrichtung zum Behandeln von Kleinteilen mit Flüssigkeiten in einer oberhalb eines Auffangbehälters angeordneten, in bezug auf die Horizontale geneigten Drehtrommel mit einer Schnecke und Sprühköpfen für die Behandlungsflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (11,15) mit einer diskontinuierlichen Innenwandschnecke (13,16) sowie einer am unteren Trommelende befindlichen Aufgabe- und am oberen Trommelende befindlichen Austragöffnung versehen ist.
2.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Trommeln (11,15) hintereinander angeordnet sind.
3-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trommel (11) mit ihrem oberen Ende koaxial in das untere Ende einer Trommel (15) größeren Durchmessers eingreift.
4.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.

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5«Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken (13,16) Unterbrechungen (14,17) aufweisen und sich die den Unterbrechungen benachbarten Enden der Schneckenteile in Transportrichtung des Behandlungsguts gesehen überlappen.
6.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen der Schnecken (13,16) in Transportrichtung des Behandlungsguts zunehmen.
7.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils unteren Windungen der Schnecke (13,16) unterbrechungsfrei sind.
8.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche von 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken (13,16) mindestens eine Unterbrechung (14,17) je Schneckenwindung besitzen.
9-Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungen der Schnecken (13,16) mit Ausnahme des Schneckenanfangs in Transportrichtung des Behandlungsguts zunehmen.
10.Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelantrieb, der Neigungswinkel der Trommel und die Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit einstellbar sind.

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11.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (11,15) mit einem Separator (27,28,29,30) versehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß im Separator (27,28) Wehr- und/oder Stauplatten (29,30) angeordnet sind.

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