DE3915801A1 - Kleinteile-trommel-reinigungs-, spuel- und trocknungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen und Entfetten von Massen-Kleinteilen (Schüttgut).

Es gibt auf dem Markt verschiedene Reinigungsanlagen zum Reinigen von Massenteilen durch Fluten, Spritzen und auch ist Unterstützung durch Ultraschall, die meisten davon zum Betrieb mittels Lösungsmittel, CKW und FCKW. Es gibt auch Galvano-Trommel-Anlagen für wässrige Reinigung und Galvani­ sierung.

Alle diese Anlagen für wässrige Reinigung haben jedoch einen oder mehrere Nachteile. Wenn die Kleinteile in Körben oder kleinen Sieben gereinigt werden, müssen sie vereinzelt werden, d.h. sie dürfen nicht auf- oder übereinander liegen, weil sonst an den Auflageflächen die Reinigungswirkung nur sehr mangelhaft ist.

Anlagen, die drehbare und fest verschlossene Körbe oder Trommeln zum Reinigen verwenden, relativ groß sind, einen fest umrissenen Funktionsablauf haben, meistens nur zum Reinigen, eventuell zum Spülen aber nicht zum Trocknen ge­ eignet und auch sehr teuer sind, sind für kleine oder mittlere Firmen von der Kostenseite nicht tragbar.

Das gleiche gilt für kleine oder mittlere Serien von Klein­ teilen, d. h. größere Reinigungsanlagen sind nicht rentabel oder bringen nicht die geforderten Reinheitsergebnisse.

Viele dieser Anlagen, wenn sie annehmbare Ergebnisse in punkto Entfettung bringen, arbeiten mit den umweltschädlichen CKWs oder FCKWs. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile bei der Reinigung von Massen-Kleinteilen (Serienteile und Schüttgut) zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der diese Kleinteile schnell, wirkungsvoll, umweltfreundlich und kostengünstig gereinigt werden können.

Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß diese Kleinteile in einer heißen, wässrigen Reinigungslösung, in einer Lochblech­ trommel, deren Rotationsachse um 5° bis 50° gegenüber der Waagerechten geneigt ist, deren unteres Ende geschlossen und das obere Ende offen ist, in einem mit Ultraschall beschick­ ten Reinigungsbad rotieren und gereinigt werden. Diese Trommel ist im unteren Teil an der Innenseite mit Stolperfallen oder mit einer oder mehreren Transport-Spiralen versehen, um das zu reinigende Gut durch Verschieben und Übereinanderstürzen von einander zu trennen, zu vereinzeln, damit alle Seiten der Kleinteile gleichmäßig der Reinigungs- und Kavitationswirkung des Ultraschalls ausgesetzt werden.

Diese rotierende Trommel ist in einem Antriebsgestell aus Edelstahl auf drei Punkten drehend lose gelagert. Im einzelnen heißt das: Die Trommel hat an ihrem unteren geschlossenen Ende im Rotationszentrum einen zylindrischen Lagerzapfen, der in einem Kunststoff- oder Metall-Gleit­ lager gelagert ist. An dem oberen offenen Ende liegt die Trommel auf der einen Seite an einer gleitend gelagerten Kunststoff- oder Gummirolle und an der anderen, gegenüber­ liegenden Seite auf einer Antriebswelle, auf der ein Zahn­ rad befestigt ist.

Die Lochblechtrommel besitzt an ihrem offenen Ende einen 20 mm bis 40 mm breiten, flachen Laufring, auf dem ein Zahnriemen aufgeklebt ist. An dem Antriebsgestell ist, auf der dem Antrieb entgegengesetzten Seite, also der Seite, der das geschlossene Ende der Trommel mit dem Lagerzapfen zugewandt ist, ein Gleitlager-Halteblech eingeschweißt, dessen Neigung der des Trommelbodens entspricht. Auf diesem Gleitlager-Halteblech wird mittels Verschrauben ein aus verschleißfestem Metall oder Kunststoff bestehendes, V- förmiges Gleitlager so befestigt, daß beim Einbringen oder Einsetzen der Trommel in das Gestell, der Lagerzapfen fast automatisch in das Gleitlager hineingleitet und die Trommel allein durch das Eigengewicht und die Schräglage darin fixiert und gehalten wird.

Auf der Antriebsseite ist in das Antriebsgestell ein Form­ blech für die Motorhalterung eingeschweißt, auf dem ein Elektromotor mit Schneckengetriebe mittels Verschrauben befestigt ist. Der Motor ist quer zur Längsrichtung des Antriebsgestells angeordnet und die Achswelle des Schnecken­ getriebes ist um 5° bis 50° gegen die Waagerechte geneigt, d. h. entspricht genau der Rotationsachse der Trommel. Auf dieser Getriebeachse wird ein Mitnahme-Element in Form eines Zahnrades aus Kunststoff oder einem anderen Material befestigt und treibt die daraufliegende Trommel mit 3 bis 60 UpM an.

Das Ein/Aus-Schalten erfolgt durch eine elektronische, programmierbare und durch Tastendruck auslösbare Zeit­ schaltuhr (Timer) mit einem zusätzlichen Aus-Taster.

Erfindungsgemäß ist dieses Kleinteile-Reinigungsgerät als Kombinations-Anlage vorgesehen und zwar als eine drei-, vier- oder mehrteilige

• 1) Reinigungsanlage mit Ultraschall und in einer rotierenden Trommel,
• 2) Spülstation mit heißem Leitungswasser oder VE-Wasser als Sprühspülung,
• 3) Trockenstation mit Heißluftgebläse und Zwangsbelüftung der Trommel.

Je nach Bedarf können die jeweiligen Stationen auch mehr­ fach ausgelegt werden, sozusagen nach dem Modulprinzip.

Genau betrachtet funktioniert die Anlage folgendermaßen:

Das Antriebsgestell wird in eine wässrige Ultraschall­ anlage (Reinigungsmodul) eingehängt, die Trommel, vorher mit entsprechendem Reinigungsgut befüllt, lose eingesetzt und das Gerät mittels Tastendruck eingeschaltet. Nach Ab­ lauf einer vorher programmierten Zeit von 30 sek. bis even­ tuell 10 min. wird diese Trommel aus dem Reinigungsbad herausgenommen und in ein Antriebsgestell umgesetzt, das in einer danebenstehenden Spülwanne (Spülmodul) eingehängt ist und das Gerät ebenfalls eingeschaltet, wobei die Sprüh­ spülung durch ein Magnetventil betätigt wird. Unter der Spülwanne ist ein elektrobeheizter Druckwasserboiler mit allen dazu notwendigen Sicherheitsarmaturen (Schmutzfänger, Druckminderer, Überdruck-Sicherheitsventil, Thermostat und Begrenzer) installiert. Nach Ablauf einer für die Spülung notwendigen und vorprogrammierbaren Zeit von ca. 1 min. bis 10 min. wird diese Trommel aus dieser Spülstation herausge­ nommen und in ein Antriebsgestell der nebenstehenden Trock­ nungsstation (Trocknungsmodul) eingesetzt, und ebenfalls für eine vorprogrammierbare Zeit eingeschaltet, wobei zusätzlich zu dem Antriebsmotor noch ein unter der Wanne der Trocknungs­ station befestigtes Heißluftgebläse mit eingeschaltet wird, das seine erhitzte Luft in die rotierende Trommel bläst. Damit das in den Löchern der Trommel verbliebene Wasser schneller daraus verdrängt wird, wird durch eine zusätzliche, selbstschließende Klappe eine Zwangsbelüftung bewirkt.

Diese Zusatzklappe verhindert ein unerwünschtes Entweichen der Heißluft aus der oben offenen Trommel.

Nachdem die zu reinigenden Teile trocken geworden sind, wird die Trommel aus der Trocknungsstation herausge­ nommen, entleert und dann wieder befüllt in die Reini­ gungsanlage eingesetzt.

Hier wurde nur der Durchgang einer Trommel beschrieben, während tatsächlich mehrere Trommeln sich ständig in diesem Kreislauf befinden, d. h. ständig gleichzeitig gereinigt, gespült und getrocknet wird.

Nachdem diese Trommeln relativ leicht sind, sie wiegen ca. 3 kg, das Reinigungsgut nur zwischen 7 kg bis maximal 10 kg wiegt, kann also solch eine Trommel vom Bedienungs­ personal mit einer oder zwei Händen leicht von einem Gestell ins nächste umgesetzt werden.

Der beschriebene Trommeldurchgang kann nach Bedarf auch über mehrere Reinigungs-, Spül- und Trocknungsstufen durchgeführt werden, wenn z. B. fleckenfreie Trocknung verlangt wird, also noch unbedingt ein oder auch mehrere Spülstufen mit VE-Wasser durchlaufen werden müssen. Das gleiche gilt auch für schwierig zu trocknende Ware, z. B. mit kleinen Sacklochbohrungen usw., d. h. wenn die Trocknungszeit wesentlich verlängert werden muß, dann müssen eventuell mehrere Trockner nebeneinander laufen, um den notwendigen Durchsatz der Waren, mit der Reinigung synchron, zu trocknen.

Bei Reinigungsvorgängen besonders kleiner oder empfind­ licher Teile, wird in die Trommel ein spezieller, aus Kunststoff-Fasern bestehender Gewebebeutel eingesetzt, um das unbeabsichtigte Herausfallen von Klein- bzw. Kleinst­ teilen durch die Löcher der Trommel zu vermeiden, bzw. die nicht erwünschte Beschädigung von besonders empfind­ lichen Präzisionsteilen an der Trommelwandung bzw. an den Stahl-Schnecken zu verhindern.

Damit der zentrale Lagerzapfen der Lochblechtrommel vor unbeabsichtigter Beschädigung geschützt wird, wird eine Lochgummimatte als Trommel-Abstell-Unterlage beim Be- und Entlade-Handling verwendet.

Über die Ränder der Module werden Tropfwasser-Abdeckbleche (nach unten offene U-Form) darübergestülpt, um zu verhindern, daß bei den Umsetzungen der Trommel von einem Modul in den Anderen Tropfwasser dazwischen läuft.

Die Module werden auf einen speziell dafür konstruierten Unterstell-Tisch aufgestellt, um das Arbeiten in einer ergo­ nometrisch richtigen bzw. günstigen Höhe zu gewährleisten. An den Aufstellfüßen dieses Tisches befinden sich Stell­ schrauben mit Kontermuttern, um auch auf unebenen Böden eine feste und sichere Aufstellung zu gewährleisten.

In dieser Reinigungsanlage werden ausschließlich wässrige Reinigungsmedien eingesetzt, die weitgehendst biologisch abbaubar (ca. 90%), also relativ umweltfreundlich sind.

Die Anlage zeichnet sich durch sehr gute Reinigungs-, Spül- und Trocknungsleistungen, geringe Energiekosten, 1-Mann-Bedienung (geringe Personalkosten = sehr gute Rentabilität), minimalste Umweltbelastung und niedrigen Anschaffungspreis aus.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Reinigen, Spülen und Trocknen von losen Massen-Kleinteilen (Schüttgut) gekennzeichnet dadurch, daß eine Lochblechtrommel lose in einem Dreipunktlager (I + II + III) rotierbar in einem Antriebsgestell gela­ gert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lochblechtrommel (1) (Zeichnung I) aus rost­ freiem Edelstahl oder anderen korrosionsfesten und ver­ schleißfesten Materialien besteht, einseitig offen, auf der Innenseite mit Stolperfallen (2) und/oder Waren­ transport (2)- bzw. Verschiebe- (2) und Vereinzelungs­ schnecken versehen und der Trommelboden mit einem über­ stehenden Rand (3) als Greif- und Anfaßhilfe versehen ist. Die Lochblechtrommel (1) besitzt am geschlossenen Ende einen zentralen Lagerzapfen (4), am offenen Ende einen außenliegend befestigten, verschleißfesten Kunst­ stoff-Zahnkranz (5). Die Rotationsachse (6) der Loch­ blechtrommel bildet einen Winkel zwischen 5°-45° mit der Horizontalen (Erfindungsgemäß bevorzugt zwischen 20° und 30°) .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch ist, daß das Antriebsgestell (7) (Zeichnung I und II) quaderförmig aus Voll­ oder Hohlstäben zusammengeschweißt ist. An der einen Schmalseite ist ein Gleitlagerhalteblech (8) ange­ schweißt, so daß der darauf verschraubte Gleitlager­ block (9) rechtwinklig zur Rotationsachse (6) der Lochblechtrommel (1) liegt. Der Gleitlagerblock (9), bestehend aus einem verschleißfesten Kunststoff; bzw. Metall, weist eine nach oben offene V-Form auf, so daß der Lagerzapfen (4) am unteren geschlossenen Ende der Trommel (1) beim Einsetzen automatisch in das Gleitlager (I) (erstes Lager) eingeführt und fixiert wird. An der gegen­ überliegenden Schmalseite befindet sich ein außenliegend angeschweißtes Formblech (10) zur Aufnahme des Antriebs­ motors (11). Als Motor wird ein Elektromotor (11) mit Schneckengetriebe (11 a) eingesetzt, dessen Getriebewelle (11 b) parallel zur Rotationsachse (6) der Lochblechtrommel (1) liegt. Der Antrieb erfolgt durch ein auf diese Getriebe­ welle (11 b) befestigtes Zahnrad (II, 11 c), alternativ ist ein Reibrad (11 c) möglich), das gleichzeitig als Lager­ punkt (zweites Lager) der oberen offenen Seite der Trommel (1) dient. Als Gegenlager (drittes Lager) dient eine Lauf­ rolle (III, 12) aus Kunststoff oder Gummi, welche sich auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung der Trommel (1) befindet.

4. Vorrichtung nach vorherigen Ansprüchen gekennzeichnet dadurch ist, daß die Trommel (1) ohne Verwendung von Werkzeugen oder irgendwelchen Vorrichtungen in das Dreipunktlager (I + II + III) eingesetzt und daraus wieder entnommen werden kann. Die Fixierung auf den Lagern erfolgt lediglich durch das Eigengewicht und die Schräglage der Lochblechtrommel (1).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsgestell (7) im Reinigungsmodul (R) in ein beheizbares und durch Ultraschall (13) (Zeichnung III) intensiviertes Reinigungsbad lose eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsgestell (7) im Spülmodul (S) durch eine Spül­ und Sprühdüse (14) (Zeichnung IV) erweitert ist, die parallel zur Rotationsachse (6) der Trommel (1) an deren oberen offenen Ende an einem Düsenhalter (14 a) befestigt ist und heißes Spülwasser (normales Leitungswasser oder VE-Wasser) in die rotierende Trommel (1) einsprüht. Das dazu notwendige Heißwasser wird in einem Druckwasserboiler (14 b) (im Innern des Spülmoduls (S) mit allen dazu not­ wendigen Sicherheitsarmaturen (14 c) integriert) erzeugt und über Magnetventil (14 d) geschaltet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsgestell (7) im Trocknermodul (T) (Zeichnung V) durch ein Heißluftgebläse (15) (im Trocknermodul integriert) erweitert ist, welches die Heißluft in das oben offene Ende der Trommel (1) hineinbläst. Um ein unerwünschtes Entweichen der Heißluft aus dem offenen Ende der Trommel (1) zu verhindern, wird eine bewegliche Abdeckklappe (15 a) angebracht, durch deren Öffnung in der Mitte, mittels eines elastischen Schlauches (15 b), die Heißluft in die Trommel (1) hineingeblasen wird. Dadurch wird ein leichter Überdruck erzeugt, der das in den Löchern der nassen Lochblechtrommel (1) verbliebene Wasser ausbläst.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 5, 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß jedes dieser Module (R.S.T.) separat durch eine beliebig programmierbare, elektronische Zeitschalt­ uhr (16) (Timer) (Zeichnung III + IV) in seiner Funktion gesteuert wird.

9. Vorrichtung nach vorherigen Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, daß eine komplette Anlage, bestehend aus Reini­ gungs- (R), Spül- (S) und Trockner-Modul (T), jeweils einfach oder nach Bedarf mehrfach (Modulbauweise) zusammengestellt bzw. erweitert werden kann.

10. Vorrichtung nach vorherigen Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, daß bei Reinigungsvorgängen besonders kleiner oder empfindlicher Teile, in die Trommel (1) ein speziel­ ler, aus Kunststoff-Fasern bestehender Gewebebeutel (17) eingesetzt wird, um das unbeabsichtigte Herausfallen von Klein- bzw. Kleinstteilen durch die Löcher der Trommel zu vermeiden, bzw. die nicht erwünschte Beschädigung von besonders empfindlichen Präzisionsteilen an der Trommel­ wandung bzw. an den Stahl-Schnecken (2) zu verhindern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der zentrale Lagerzapfen (4) der Lochblechtrommel (1) vor unbeabsichtigter Beschädigung geschützt wird durch die Verwendung einer Lochgummimatte (18) als Trommel- Abstell-Unterlage beim Be- und Entlade-Handling.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den einzelnen Modulen (R.S.T) Tropfwasser- Abdeckbleche (19) (nach unten offene U-Form) darüber­ gestülpt werden und verhindern, daß bei den Umsetzungen der Trommel (1) von einem Modul in den anderen Tropf­ wasser dazwischen läuft.

13. Vorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen gekennzeichnet dadurch, daß die Module (R.S.T.) auf einem speziell dafür konstruierten Unterstell-Tisch (20) aufgestellt werden, um das Arbeiten in einer ergonometrisch richtigen bzw. günstigen Höhe zu gewährleisten. An den Aufstellfüßen dieses Tisches (20) befinden sich Stellschrauben mit Kontermuttern (21), um auch auf unebenen Böden eine feste und sichere Aufstellung zu gewährleisten.