DE4200292A1 - Vorrichtung zum mechanischen reinigen und polieren von oberflaechen von rohlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Reinigen und Polieren von Oberflächen von Rohlingen, wie Walzrohlingen oder Draht, nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bei einer solchen, aus der BG-A-77 129 bekannten Vorrich­ tung ist in einem Gehäuse eine zylindrische Kammer gela­ gert, die über einen Antriebsmechanismus und einen Riemen­ trieb in Drehung versetzbar ist. Die Kammer ist mit einer Mischung aus einem Fluid und aus Arbeitskörpern gefüllt. Der Kammer sind stirnseitig Deckel zugeordnet, von denen jeder wenigstens zwei Öffnungen aufweist und die gehäuse­ stirnseitig an einem Körper festgelegt sind, der eine Öffnung für die Aufnahme des Gehäuses hat. Bei dem Durch­ führen der Rohlinge durch die Kammer werden diese hydrome­ chanisch gereinigt und poliert.

Die bekannte Vorrichtung braucht sehr viel Energie, da die Wärmerückgewinnung ungünstig ist. Die Betriebssicherheit der Vorrichtung ist nicht zufriedenstellend. Ferner hat die Vorrichtung in Betrieb einen hohen Lärmpegel.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß sie betriebssicher bei niedrigem Energieverbrauch und geringem Lärmpegel eine zufriedenstellende Reinigung der geringem Lärmpegel eine zufriedenstellende Reinigung der Rohlinge gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Vorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art mit den im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, die in den Unteransprüchen 2 bis 6 vorteilhaft weitergebildet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine ständige Zirkulation der Arbeitskörper erreicht, die dadurch ständig ausgetauscht werden, was eine hohe Effektivität des Reini­ gungsprozesses ergibt. Durch den Luftstrom werden die beim Reinigungsprozeß von der Oberfläche der Rohlinge abgetrage­ nen Teilchen zu dafür vorgesehenen Sammeleinrichtungen transportiert und aus dem Prozeß entfernt. Gleichzeitig wird dafür gesorgt, daß zerstörte Arbeitskörper aufgrund ihrer dadurch verringerten Größe abtransportiert werden und durch periodisch zugeführte neue Arbeitskörper ersetzt werden können. Dadurch ist ein optimaler Funktionsablauf des Systems gewährleistet.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Schnitt eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung teilweise im Schnitt,

Fig. 3 im Schnitt eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 4 eine Einzelheit des stirnseitigen Bereichs der Vorrichtung von Fig. 3,

Fig. 5 in einer Einzelheit im Querschnitt den Kontakt zwischen Rohling und Arbeitskörpern,

Fig. 6 eine erste Modifizierung der Vorrichtung in der Seitenansicht,

Fig. 7 die Modifizierung von Fig. 6 in der Stirn­ ansicht,

Fig. 8 eine zweite Modifizierung der Vorrichtung in der Seitenansicht und

Fig. 9 eine Stirnansicht der Vorrichtung von Fig. 8.

Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung zum mechani­ schen Reinigen und Polieren von Oberflächen von Rohlingen 21 durch zentrifugales Einwirken von Arbeitskörpern 5 hat eine zylindrische, stirnseitig offene Kammer 1, die in einem Gehäuse 2 gelagert und von einem Antriebsmotor 4 über einen Riemenantrieb 3 um ihre zentrale Achse in Drehung versetzbar ist. Der Kammer 1 ist auf der einen Stirnseite ein Deckel 6 mit zwei Öffnungen 8 für den Einlaß der Roh­ linge 21 und auf der anderen Stirnseite ein Deckel 7 mit zwei Öffnungen 9 für den Auslaß der Rohlinge 21 zugeordnet. Das Gehäuse 2 ist in einer Öffnung 11 in einem Körper 10 angeordnet. Die Deckel 6 und 7 sitzen über Dichtungen 12 abdichtend an den zugeordneten Stirnseiten des Körpers 10.

An dem Deckel 6, der die beiden Öffnungen 8 für den Einlaß der Rohlinge 21 aufweist, ist zentral ein durch ihn hin­ durchgehendes Abzugselement 13 mit einem Separator befe­ stigt, das über eine flexible Rohleitung 14 mit einem eigenständigen Filter 15 und einem Behälter 16 verbunden ist.

An der Außenseite des Deckels 7 mit den Öffnungen 9 für den Auslaß der Rohlinge 21 ist eine Zirkulationskammer 26 angebracht, die mit dem Innenraum der Kammer 1 in Verbin­ dung steht und in die ein Lufteinblaselement 17 mündet, das über eine Leitung 34 mit einer einen Ejektor bildenden Aufgabeeinrichtung 18 verbunden ist. Die Aufgabeeinrichtung 18 ist mit der Öffnung in der Spitze 20 eines Sammelkegels 19 verbunden, der mit der Spitze 20 nach unten unterhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist.

An der Einlaßseite für die Rohlinge 21 ist stationär be­ züglich des Körpers 10 eine Grobreinigungseinrichtung 22 mit Antriebwalzen angeordnet, unter der eine fahrbare Sammeleinrichtung 23 angeordnet ist.

Der Vorrichtung ist auf jeder Stirnseite eine Umlenkrolle 24 bzw. 25 so zugeordnet, daß die durch die einen Öffnungen in den gegenüberliegenden Deckel 6, 7 und durch die durch Zentrifugalwirkung gebildete Schicht aus Arbeitskörpern 5 geführten Rohlinge 21 auslaßseitig durch die Umlenkrolle 25 umgelenkt und zur Einlaßseite zurückgeführt werden, wo sie durch die anderen Öffnungen in den beiden Deckeln 6, 7 und die dazwischen befindliche, durch Zentrifugalwirkung gebil­ dete Schicht aus Arbeitskörpern 5 in der rotierenden Kammer 1 hindurchgeführt werden.

Die Deckel 6 und 7 haben zentral Scheiben 27 aus Material mit hoher Abnutzungsbeständigkeit. Die zylindrische Innen­ fläche der Kammer 1 ist mit einem Belag 28 aus Gummi ver­ sehen, der jeweils stirnseitig an Begrenzungsringe 29 anstößt.

Bei den Modifizierungen der Fig. 6 bis 9 sind anstelle der Umlenkrollen 24 und 25 Zuführeinrichtungen 30 mit Einrichtungen 31 zum seitlichen Versetzen und Dreheinrich­ tungen 32 angeordnet.

Für den pneumatischen Transport dient ein Fördersystem 33, das an die Aufgabeeinrichtung 18 anschließbar ist.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist für die Umwälzung von Arbeitskörpern 5 ein Spalt a zwischen der Stirnseite der Kammer 1 mit dem zugehörigen Begrenzungsring 29 und dem zugehörigen Deckel 6 bzw. 7 vorgesehen.

Fig. 5 zeigt den Kontakt zwischen dem Rohling 21 und den Arbeitskörpern 5 in der Kammer 1, wenn diese in Betrieb rotiert.

In Betrieb der Vorrichtung werden die an der Oberfläche zu reinigenden und zu polierenden Rohlinge 21 aneinanderge­ reiht, wenn sie eine endliche Länge haben oder endlos, wenn es sich um Draht handelt, durch die Grobreinigungseinrich­ tung 2, durch die eine Öffnung 8 in dem einlaßseitigen Deckel 6, durch die Schicht aus Arbeitskörpern 5 in der rotierenden Kammer 1, die an deren Innenfläche infolge der Zentrifugalkraft anliegen, durch die eine Öffnung 9 in dem Deckel 7, durch die Zirkulationskammer 26 und den darin vorgesehenen einen stirnseitigen Durchtritt, um die Um­ lenkrolle 25 und außerhalb des Gehäuses 2 bzw. des Körpers 10 zurück zur Einlaßseite der Vorrichtung um die Umlenk­ trommel 24, durch die andere Öffnung 8 im einlaßseitigen Deckel 6, durch die Schicht an Arbeitskörpern 5 im Bereich der Innenfläche der rotierenden Kammer 1, durch die andere Öffnung 9 in dem auslaßseitigen Deckel 7 und durch einen weiteren stirnseitigen Durchtritt in der Zirkulationskammer 26 nach außen geführt. Die Kammer 1 wird dabei durch den Antriebsmotor 4, in der Regel ein Elektromotor, und den Riemenantrieb 3 mit einer vorgegebenen Drehzahl rotieren gelassen. Die Arbeitskörper 5 werden über die Zirkulations­ kammer 26 eingefüllt.

Wie erwähnt, bilden die Arbeitskörper 5 aufgrund der Zen­ trifugalkraft eine an dem Belag 28 aus Gummi auf der Innen­ fläche der Kammer 1 liegende ringförmige dichte Schicht, durch die die zu reinigenden und zu polierenden Rohlinge 21 zweimal hindurchgezogen werden. Beim Durchgang der Rohlinge 21 bzw. des Rohlings 21 durch die Grobreinigungseinrichtung 22 werden von der Oberfläche die groben Fraktionen, wie Sinter und dergleichen, entfernt, die in die Sammelein­ richtung 23 fallen. Die von der Oberfläche des Rohlings 21 durch die Arbeitskörper 25 beim Durchgang des Rohlings 21 durch die rotierende Kammer 1 entfernten feinen Teilchen werden durch das Abzugselement 13 mit dem Separator abgezo­ gen und aufgefangen und durch die flexible Rohleitung 14 zum Filter 15 transportiert und im Behälter 16 abgeschie­ den.

Während des Betriebs der Vorrichtung erfolgt ein ständiger Luftaustausch durch die als Labyrinth ausgebildeten Dich­ tungen 12 der Kammer 1 und den Spalt a, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, wobei auch Arbeitskörper 5 mitausgetauscht werden. Das Lufteinblaselement 12 und das Abzugselement 13 mit dem Separator ist in geeigneter Weise mit einem pneuma­ tischen, gleichzeitig kühlenden Fördersystem verbunden, das schematisch in Fig. 1 mit 33 bezeichnet ist und gleichzei­ tig zum Transport der Arbeitskörper 5 dient.

Das Abzugselement 13 mit dem Separator saugt neben den von den Oberflächen der Rohlinge 21 entfernten Teilchen auch verbrauchte Arbeitskörper 5 ab. Ein Teil der Arbeitskörper 5 verläßt im Betrieb der Vorrichtung die rotierende Kammer 1 und gelangt in der in Fig. 4 gezeigten Weise in den Sammelkegel 19 und von dort in die Aufgabeeinrichtung 18 und dann über die Leitung 34 und das Lufteinblaselement 17 über die Zirkulationskammer 26 ins Zentrum der rotierenden Kammer 1, wie dies in Fig. 1 durch die Pfeile im zentralen Bereich der Kammer 1 dargestellt ist. Auf diese Weise kann ein Temperaturgleichgewicht der Vorrichtung und eine Fein­ reinigung der Rohlingoberflächen erreicht werden. Bei dem zweifachen Durchgang der Rohlinge 21, beispielsweise Stahl­ draht, durch die Vorrichtung wird der ganze Umfang des Rohlingprofils behandelt, wobei sich der Rohling 21 er­ wärmt. Die Abkühlung des Systems und die Erneuerung der Arbeitskörper 5 erfolgt in einem selbstregulierenden Prozeß aufgrund der Synchronisierung der fortschreitenden Bewegung der Rohlinge 21, der Drehbewegung und des Drucks der unter Zentrifugaleinwirkung stehenden Schicht aus Arbeitskörpern 5 und des durch die Kammer 1 hindurchgehenden gerichteten Luftstroms im Gegenstrom zu den Rohlingen 21.

Bei der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 werden die Rohlinge 21 durch die Zuführeinrichtung 30 geführt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 8 und 9 werden die Rohlinge durch den Support 31 und die Dreheinrichtung 32 gedreht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum mechanischen Reinigen und Polieren von Oberflächen von Rohlingen (21), wie Walzrohlingen oder Draht,

• - mit einem Gehäuse (2, 10),
• - mit einer in dem Gehäuse (2, 10) drehbar gelagerten zylindrischen Kammer (1),
• - mit einem Antriebsmotor (4) und wenigstens einem mit der Kammer (1) für deren Drehantrieb in Eingriff stehenden Antriebsorgan (3),
• - mit der Kammer (1) stirnseitig zugeordneten statio­ nären Deckeln (6, 7),
• - mit zwei Öffnungen (8, 9) in jedem Deckel (6, 7) und
• - mit einer Mischung aus Fluid und Arbeitskörpern (5) in der Kammer (1),
• - wobei die Arbeitskörper (5) an der Innenfläche der Kammer (1), wenn sich diese dreht, unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft eine Schicht bilden, durch die die Rohlinge (21) hindurchgeführt werden,

gekennzeichnet

• - durch stirnseitige Dichtungen (12) zwischen den Deckeln (6, 7) und dem Gehäuse (2, 10),
• - durch ein Saugelement (13) mit Separator, das an dem die beiden Öffnungen (8) für den Einlaß der Rohlinge (21) aufweisenden Deckel (6) befestigt und über eine flexible Rohleitung (14) und ein gesondertes Filter (15) mit einem Behälter (16) verbunden ist,
• - durch ein Lufteinblaselement (17), das an dem die beiden Öffnungen (9) für den Auslaß der Rohlinge aufweisenden Deckel (7) befestigt ist, in die Kammer (1) bläst und über eine Leitung (34) mit einer Auf­ gabeeinrichtung (18) verbunden ist,
• - durch einen Sammelkegel (19), der unter dem Gehäuse (2, 10) für die Aufnahme von stirnseitig austreten­ den Arbeitskörpern (5) mit der Spitze (20) nach unten angeordnet ist, die in die Aufgabeeinrichtung (18) mündet, und
• - durch jeweils gehäusestirnseitig vorgesehene Ein­ richtungen (24, 25; 30, 31, 32) für eine zweite Durchführung der Rohlinge (21) nach dem ersten Durchgang durch die Kammer (1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich­ net durch eine an der Außenfläche des die beiden Öffnungen (9) für den Auslaß der Rohlinge (21) auf­ weisenden Deckels (7) angebrachte Zirkulationskammer (26).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch einen Belag (28) aus Gummi an der Innenfläche der zylindrischen Kammer (1), der stirnseitig jeweils von einem Begrenzungsring (29) abgeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge­ kennzeichnet durch eine mit dem Gehäuse (2, 10) auf der Seite des Deckels (6) mit den Öff­ nungen (8) für den Einlaß der Rohlinge (21) verbundene vorgeordnete Grobreinigungseinrichtung (22) mit einer darunter angeordneten entfernbaren Sammeleinrichtung (23).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch eine jeweils gehäuse­ stirnseitig vorgesehene Umlenkrolle (24, 25) für die Rohlinge (21) für deren Rück- und zweite Durchführung nach dem ersten Durchgang durch die Kammer (1).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch den Deckeln (6, 7) zugeordnete Zuführeinrichtungen (30) für die Rohlinge (21) mit Einrichtungen (31, 32) zum seitlichen Ver­ setzen und Drehen der Rohlinge (21).