DE2907696A1

DE2907696A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von kugeln, insbesondere von gehaerteten praezisionskugeln

Info

Publication number: DE2907696A1
Application number: DE19792907696
Authority: DE
Inventors: Guenther Ing Grad Werner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-09-04

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Kugeln, insbesondere •von gehärteten Präzisionsstahlkufreln

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Kugeln, insbesondere von gehärteten Präzisionss t ahlkugeIn.

Die Endbearbeitimg von gehärteten Präzisionsstahlkugeln wird heute weitgehend mit Läppemulsionen durchgeführt. Der dabei entstehende Abrieb setzt sich teilweise mit Läppmittelrückständen auf der Kugeloberfläche ab und kann dann, nur sehr schwer wieder von ihnen abgelöst werden. Es sind Reinigungsverfahren für kugelförmige Teile bekannt geworden, z. B. für Golfballe, mit denen aber nur wenige Bälle gleichzeitig gereinigt werden können und bei denen die Reinheitsgrade nicht erzielbar sind, die insbesondere von der Oberfläche von Präzisionsstahlkugeln gefordert werden. Es wurde auch schon eine Kugelwaschmaschine vorgeschlagen, mit der eine deutliche Verbesserung des Reinheitsgrades gegenüber dem mit einer G-olfballwaschmaschine erreichbarem Reinheitsgrad erzielt werden kann. In dieser Waschmaschine werden die Kugeln dem Waschbereich über eine Rutsche kontinuierlich zugeleitet, dazu in einem mit Durchbrüchen versehenen rotierenden Käfig auf kreisförmigen Bahnen unter schnell drehenden Bürsten hindurchgeführt und dabei gereinigt. Diese Arbeitsweise brachte zwar gegenüber den früher bekannten Portschritte, erreicht jedoch bei einem Teil immer noch nicht den für die Oberfläche von gehärteten Präzisionskugeln angestrebten Reinheitsgrad, denn die geometrischen und kinematischen Bedingungen in diesen Maschinen erlauben ea nicht, daß alle Kugeln

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den genau gleichen Reinigungsbedingungen unterv/orfen werden können. Beispielsweisewerden schon gereinigte Kugeln durch die rotierenden Bürsten mit davon abgeschleuderten Mischungen von Läppflüssigkeit, Läppmittel und Kugelabrieb beaufschlagt. Darüber hinaus können bei kleinen Kugeln mit geringem Gewicht an der Übergangsstelle Rutsche - Käfig sehr häufig Störungen auftreten.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, insbesondere gehärtete Präzisionsstahlkugeln bei hohem Kugeldurchsatz alle Kugeln den gleichen Reinigungsbedingungen zu unterwerfen, die Wiederbeaufschlagung der gereinigten Kugeln mit aufgeschlämmten Schmutzteilchen und die Störungen an der Übergangsstelle Rutsehe-Käfig zu vermeiden.

überraschend wurde nun die Lösung dieser Aufgabe darin gefunden, daß man die Kugeln, insbesondere gehärtete Präzisionsstahlkugeln mit Hilfe eines Bürstensystems und eines Reinigungsmittelstromes dadurch gleichmäßig reinigen kann, daß die Kugeln 1 ohne gegenseitige Berührung mit Hilfe eines im spitzen Winkel geneigten Transportbandes 5 den Reinigungsmittelstrom entgegengeführt und dabei der Einwirkung von mindestens einem schwingenden Bürstensatz 14 unterworfen werden, wofür die Kugeln 1 dem Transportband 5 zwangsgesteuert aufgegeben, während der Reinigungsperiode den schwingenden Bürstensatz 14 mit gleichem Druck und gleicher Einwirkzeit, jedoch nach bestimmten Zeitabschnitten rhytmisch unterbrochen unterworfen werden, wobei während der zeitweiligen Nichteinwirkung der Borsten die Kugeln neuorientiert und nach Abschluß der Peinigung geordnet aus dem Verfahren ausgeschieden werden (Fig. 1).

Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn man für den Transport der Kugeln während der Reinigung ein System verwendet, das im wesentlichen aus einer geneigten Auflageplatte 13, auf der die Kugeln 1 rollen, und einem Transportband 5 mit regelmäßig gelochten G-liedern 6 besteht, wobei die zu reinigenden Kugeln 1 einzeln in den Löchern 7 der G-lieder 6 über die Auflageplatte 13 rollend geführt werden (Fig.i 1, Fig. 2).

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3Für die Durchführung der Reinigung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erwieß sich eine Vorrichtung als sehr zweckmäßig, die im wesentlichen aus einer im spitzen Winkel, vorzugsweise unter 1O°_S geneigten ebenen Platte 13_S auf der die Kugeln 1 abrollen können und einem gleichmäßig be\\regten, regelmäßig gelochten Transportband 5 besteht, über dessen Lochränder die !.^gein 1 teilweise _v vorzugsweise bis zu 1/3 ihres Durchmessers, so herausragen₅ daß der hervorragende Kugelteil dem Eingriff eines schwingenden Reinigungsbürstensatzes 14 unterworfen werden kann (Fig. 1, Pig. 3).

I¹Ur den !Transport der Kugeln durch die Anlage werden Bänder verwendet, die vorzugsweise aus zwei umlaufenden, über Kettenräder 10 angetriebenen endlosen Rollenketten 9 mit besonders ausgebildeten Kettenlaschen 8 und den daran befestigten regelmäßig gelochten Gliedern 6, "wovon jedes mehrere Reihen von Löchern 7 aufweist, bestehen, wobei die Löcher 7 jeweils nur eine Kugel 1 aufnehmen können»

Besonders günstig für die Durchführung des Verfahrens sind Zuführvorrichtungen, die so beschaffen sind, daß eine Zuführwalze 4 über Kettenräder 12, die in die Rollenketten 9 eingreifen, so mit dem Transportband 5 synchronisiert wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zuführwalze 4 und die Wanäerungsgeschv/indigkeit der Glieder 6 des Transportbandes 5 gleich sind, wobei die Kugeln 1 aus der Zuführrinne 2 in die regelmäßig angeordneten Bohrungen 3 auf dem Umfang der Zuführwalze 4 fallen können und dabei nur jeweils eine Kugel 1 pro Bohrung 3 in Drehrichtung nach oben befördert wird, gleichzeitig die Zuführwalze .4 in einem angepaßten Gehäuse 11 im Bereich des unteren Todpunktes eine Aussparung aufweist, damit die Kugeln 1 aus den Bohrungen 3 in der Zuführwalze 4 in die regelmäßig angeordneten Löcher J der Glieder 6 des Transportbandes 5 dann hinüberwechseln können, wenn die Bohrungen 3 der Zuführwalze 4 und die Löcher 7 der Glieder 6 des Transportbandes 5 zur Deckung kommen (Fig. 1, Fig. 2).

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Zur Vermeidung von Beschädigungen an den gereinigten Kugeloberflächen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Kugelentnahme so zu gestalten, daß die Kugeln 1 aus den Löchern 7 der Glieder 6 des Transportbandes so abgleiten können, so daß jeder freie Fall vermieden wird (Pig. 1).

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Reinigung werden die Kugeln mindestens einem schwingenden Bürstensatz 14 ausgesetzt, der aus einzelnen Borstengruppen 15 (den sog. Bürsten) und zwischen ihnen liegenden borstenfreien Abschnitten 16 besteht und senkrecht zur Transρortrichtung der Kugeln 1 derart schwingt, daß die seitliche Auslenkung (Ausschlag) so groß ist, wie die Summe aus der jeweiligen Breite einer Bürste 15 und eines borstenfreien Zwischenraumes 16 oder wie ein ganzzahliges Yielfaches dieser Summe (Fig.3). Durch die Verwendung von Bürstensätzen 14, bestehend aus Bürsten 15 und bürstenfreien Zwischenräumen 16, werden die Kugeln 1 während des Transportes mit dem Transportband 5 unter den Bürstensatz 14 hindurch, zwei unterschiedlich gerichteten Kräften unterworfen und zwar zeitweilig dem gleichzeitigen Eingriff von Transportband 5 und Bürste 15 und zeitweilig nur dem Eingriff des Transportbandes 5, bei letzterem wird jeweils ein neuer Oberflächenabschnitt der Kugeloberfläche für den reinigenden Angriff der Bürsten 15 bereitgestellt und der schon gereinigte Oberflächenabschnitt in die Führung (Bohrung 7 des Gliedes 6 des Transportbandes 5) hineingeschoben.

Es ist weiter für das Ergebnis günstig, wenn die Zuführung des Spülmittels so angebracht wird, daß das frische Spülmittel, durch das Spülrohr 17 jeweils auf der ganzen Breite des Transportbandes 5 auf die Kugeln 1 nach deren Verlassen des Bürstenbereiches aufgegeben wird (Fig. 1, Fig. 2.)

Verbessert wird der Reinigungseffekt außerdem zusätzlich, daß das gesamte Spülmittel entgegen der Transportrichtung der Kugeln 1 geführt und ein seitliches Abfließen durch Leitbleche 8 verhindert wird. (Fig. 1, Fig. 3)

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In den Figuren 1,2 und 3 ist eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.

Pig. 1 zeigt eine Seitenansicht

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht und

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A.

Anhand dieses AusfuhrungsbeiSpieles kann der Weg der zu reinigenden Kugeln durch die Vorrichtung wie folgt beschrieben v/erden.

Die Kugeln 1 gelangen über eine Rinne in den Kugeleinlauf 2, von dem sie zwanglos in die Bohrungen 3 der Zuführwalze 4 fallen können. Die Umfangsgeschwindigkeit der Zuführwalze 4 ist gleich der Geschwindigkeit des Transportbandes 5, das sich im Ausführungsbeispiel aus einzelnen Kunststoffplatten 6 mit regelmäßig angeordneten Bohrungen 7 zusammensetzt, die auf besonders ausgebildeten Kettenteilen 8 von endlosen Gliederketten 9 befestigt sind, die durch Kettenräder 10 angetrieben, bzw. gefühlt sind. Ein Gehäuse 11 umgibt die Zuführwalze 4 und verhindert das Herausfallen der Kugeln 1 aus den Bohrungen 3 der Zuführwalze 4. Das Gehäuse 11 hat am tiefsten Punkt eine Ausfräsung, so daß in dem Moment, in dem sich die Bohrungen 3 der Zuführwalze 4 und die Bohrungen 7 in den Kunststoffplatten 6 decken, die Kugeln 1 störungsfrei aus der Bohrung 3 der Zuführwalze 4 in die Bohrung 7 der Kunststoffplatten 6 des Transportbandes 5 überwechseln können,, Die Zuführwalze 4 wird durch Kettenräder 12 angetrieben, die in die Gliederketten 9 eingreifen. Dadurch ist die Synchronisation sichergestellt. Die Kugeln 1 v/erden in den Bohrungen 7 der Kunst stoff platten 6 geführt und auf der ansteigenden Ebene der Auflageplatte 13 stetig nach oben bewegt. Dabei gelangen die Kugeln 1 in die Arbeitszone der in Pfeilrichtung schwingenden Reinigungsbürste 14. Der Borstenbesatz 15 der Reinigungsbürste 14» der durch Unterbrechung 16 in einzelne Abschnitte unterteilt ist, bewegt sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Transportbandes 5 und löst

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dabei den Schmutz von den Kugeln 1. Um dieses zu erreichen, muß der Borstenbesatz 14 so nahe an das Transportband 5 herangeführt werden, daß er es gerade noch nicht berührt, jedoch den Teil der Kugeln 1, der aus dem Transportband 5 herausragt.. Die seitliche Auslenkung der Reinigungsbürste 13 muß dabei so groß sein wie ein Streifen des Borstenbesatzes 14 und eine Unterbrechung 15 zusammen oder ein Vielfaches davon, um sicher zu stellen, daß alle Kugeln 1 den gleichen Bedingungen unterworfen werden. Aus dem Spülrohr 17 strömt sauberes Waschmedium. Entgegen der I'örderrichtung der Kugeln fließt es nach unten, wobei es durch seitlich angebrachte Leitbleche 18 daran gehindert wird, nach den Seiten abzufließen. Die gesamte aufgebrachte Flüssigkeitsmenge muß durch die Reinigungszone fließen und nimmt dabei den gelösten Schmutz mit. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß die Kugeln 1 auf ihrem Weg durch die Vorrichtung ständig in Zonen mit reinerem Waschmedivun gelangen. Nach Verlassen der Reinigungszone werden die Kugeln 1 beim Vorbeirollen am Spülrohr 17 nochmals überspült, bevor sie nach unten ais den Bohrungen 7 der Kunststoffplatten 6 gleiten und ohne zu fallen dem Auslauf 19 zugeführt werden.

Es ist von Vorteil, sowohl den Antrieb des Transportbandes 5, als auch der Reinigungsbürste 13 stufenlos regelbar auszuführen, um eine Anpassung der Leistung der Vorrichtung an den jeweils zu reinigenden Kugeldurchmesser durchführen zu können.

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Leerseife

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Kugeln, insbesondere von gehärteten Präzisionskugeln

Patentansprüche

( )Patentanspruch 1

Verfahren zum Reinigen von Kugeln, insbesondere von gehärteten Präzisicnsstahlkugeln mit Hilfe eines Bürstensystems und eines flüssigen Reinigungsmittelstromes, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kugeln ohne gegenseitige Berührung mit Hilfe eines geneigten Transportbandes dem Reinigungsmittelstrom entgegengeführt und dabei der Einwirkung von mindestens einer schwingenden Bürste unterworfen v/erden, wofür die Kugeln dem Transportband zwangsgesteuert aufgegeben, während der Reinigungsperiode der schwingenden Bürste mit gleichem Druck und gleicher Einwirkzeit unterworfen werden und nach Abschluß der Reinigung geordnet aus dem Verfahren ausgeschieden v/erden.

Patentanspruch 2

Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß für den Transport der Kugeln während des Reinigungsvorganges ein Sj^stem verwendet wird, das im wesentlichen aus einer geneigten Auflageplatte, auf der die Kugeln rol len, und einem Gliederband mit z^egelmäßig gelochten Gliedern besteht, wobei die zu reinigenden Kugeln einzeln in den Löchern der Glieder über die Auflageplatte rollend

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geführt werden» *

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Patentanspruch 3

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß sie im wesentlichen aus einer in einem spitzen Winkel geneigten ebenen Platte 13 auf der die Kugeln 1 abrollen können, und einem gleichmäßig bewegten, regelmäßig gelochten !Transportband 5 besteht, über dessen Lochränder die Kugeln 1 teilweise, vorzugsweise bis zu 1/3 ihres Durchmessers, so herausragen, daß der herausragende Kugelteil dem Eingriff eines schwingenden Reinigungsbürstensatzes 14 unterworfen werden kann.

Patentanspruch 4

Transportband zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch und 2 mittels der Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

daß das Transportband 5 aus zwei umlaufenden, über Kettenräder 10 angetriebenen, endlosen Rollenketten 9 mit besonders ausgebildeten Kettenlaschen 8 und den daran befestigten, regelmäßig gelochten Gliedern 6 besteht, deren Löcher 7 jeweils nur eine Kugel 1 aufnehmen können.

Patentanspruch 5

Zuführung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und mittels der Vorrichtungen nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Zuführwalze 4 über Kettenräder 12, die in die Rollenketten 9 eingreifen, so mit dem Transportband 5 synchronisiert wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zuführwalze 4 und die Wanderungsgeschwindigkeit der Glieder 6 des Transportbandes 5 gleich sind, wobei die Kugeln 1 aus

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der Zufuhrrinne 2 in die regelmäßig angeordneten Bohrungen 3 auf dem Umfang der Zuführwalze 4 fallen können und dabei nur jeweils eine Iüigel 1 pro Bohrung 3 in Drehrichtung nach oben befördert wird, gleichzeitig die Zuführwalze 4 in einem angepaßten Gehäuse 11 im Bereich des unteren Todpunktes eine Aussparung aufweist, damit die Kugeln 1 aus den Bohrungen 3 in der Zuführwalze 4 in die regelmäßig angeordneten Löcher 7 der Glieder 6 des Transportbandes dann hinüberwechseln könnenj wenn die Bohrungen 3 der Zuführwalze 4 und die Löcher 7 der Glieder 6 des Transportbandes 5 zur Deckung kommen.

Patentanspruch 6

Kuge!entnähme beim Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und 2 mittels der Torrichtungen nach Patentanspruch bis 5_S dadurch gekennzeichnet,,

daß die Kugeln 1 aus den Löchern 7 der Glieder 6 des Transportbandes so abgleiten können, so daß jeder freie Fall vermieden wird.

Pat entan spruch 7

Bürstensatz zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 mittels der Vorrichtungen nach Patentanspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Bürst-ensatz 14 aus einzelnen Borstengruppen 15 ( den sog. Bürsten) und zwischen ihnen liegenden ganz bestimmten Zwischenräumen 16 besteht und senkrecht zur Transportrichtung der Kugeln 1 schwingt, wobei die seitliche Auslenkung so groß ist, wie die Summe aus einer Borstengruppe 15 und einem Zwischenraum 16, oder ein ganzzahliges Vielfaches τοη dieser Summe.

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Patentanspruch 8

Verfahren nach Patentanspruch 1 und. 2 mittels der Vorrichtungen nach Patentanspruch 3 "bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das-frische Spülmittel, durch das Spülrohr 17 jeweils auf der ganzen Breite des Transportbandes 5 auf die Kugeln 1 nach deren Verlassen des Bürstenbereiches aufge- <· geben wird.

Patentanspruch 9

Leitblech zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß das gesamte Spülmittel entgegen der Transportrichtung der Kugeln 1 geführt und ein seitliches Abfließen durch Leitbleche 8 verhindert wird.

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