DE4424183C2 - Vorrichtung für eine Naßbehandlung von Massenteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Naßbehandlung von Massenteilen mit einer um eine Achse drehbar gelagerten, in Drehung angetriebenen konischen Trommel, die eine Charge zu behandelnder Teile aufzunehmen geeignet und mit einer rei­ nigenden und/oder konservierenden Flüssigkeit befüllbar ist.

Eine solche Vorrichtung ist aus der WO 79/00 244 A1 bekannt. Sie hat eine Trommel, in der die Massenteile bei vertikal orientierter Trommelachse geschleudert werden, um sie durch Abzentrifugieren zu entölen. Die Trommel wird mit einem Einsatz von oben chargenweise beschickt und entleert. Sie hat einen zylindrischen oder konischen Mantel mit Austrittsöffnungen für die abgeschleuderte Flüssigkeit.

Nach dem Entölen kann die Trommel in eine Scheuer-Waschstellung gekippt werden, in der ihre Achse unter ca. 45° geneigt ist. Die Trommel wird mit einer Reinigungs- oder Spülflüssigkeit gefüllt und in langsamer Drehung angetrieben, so daß die Mas­ senteile wie in einer Scheuerglocke behandelt werden. Wegen der Austrittsöffnungen der Trommel ist ein sie umgebender Man­ tel vorgesehen.

Nach dem Waschvorgang kann die Trommel in die vertikale Zentri­ fugierstellung zurückgekippt werden, um die Massenteile trocken zu schleudern.

Aus der DE 41 00 414 C1 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der Massenteile von oben in die Trommel eingebracht und nach unten hin daraus entnommen werden.

Das Entölen durch Zentrifugieren und die Naßbehandlung in ein und derselben Vorrichtung mag sinnvoll sein, wenn ein Entölen zwingend erforderlich ist, bedingt aber auch dann einen erheb­ lichen apparativen Aufwand. So hat die Vorrichtung der WO 79/00 244 A1 einen aufwendigen Kippmechanismus für die Trommel und einen Mantel um diese herum. Die Beschickung und Entnahme der Massenteile mit einem Einsatz ist umständlich und kaum anders als manuell durchzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau unaufwendige Vor­ richtung der eingangs genannten Art mit einfacher automatisier­ barer Beschickung und Entnahme zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung dieser Art dadurch gelöst, daß die Drehachse der Trommel wenigstens annähernd horizontal orientiert ist, daß sich an der Stirnseite kleineren Durchmessers der Trommel eine Beschickungsöffnung und an der Stirnseite größeren Durchmessers der Trommel eine Entnahmeöff­ nung befindet, die mit einem Deckel verschließbar ist, daß der Ko­ nusmantel der Trommel bis auf an seinem Rand größeren Durchmes­ sers und/oder am Rand des Deckels befindliche Austrittsöffnun­ gen für die Flüssigkeit geschlossen ist, und daß die untere Partie des Konusmantels eine von der Beschickungsöffnung zu der Entnahmeöffnung hin abfallende Rampe mit einer dem Trans­ port der Massenteile durch die Trommel und ihrem Austrag daraus dienenden Neigung bildet.

Der im wesentlichen geschlossene Mantel der konischen Trommel macht einen besonderen Flüssigkeitsbehälter um sie herum ent­ behrlich. Die im wesentlichen horizontale Orientierung der Trommel mit der eine abfallende Rampe bildenden unteren Partie des Konusmantels dient dem Transport der Massenteile durch die Trommel und ihrem Austrag daraus aufgrund der Schwerkraft­ wirkung sowie dazu, die Flüssigkeit aus der Trommel ablaufen zu lassen. Eines aufwendigen Kippmechanismus für die Trommel bedarf es nicht. Beschickung und Entnahme durch die mit dem Deckel verschlossene Entnahmeöffnung der Trommel sind unaufwen­ dig und leicht zu automatisieren.

Die im wesentlichen horizontale Orientierung der Trommeldreh­ achse ist dahingehend zu verstehen, daß die erforderliche Trans­ port- und Ablaufneigung besteht. Letztere kann allein durch die Konizität der Trommel zustande kommen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Trommel mit unter kleinem Winkel abwärts geneigter Drehachse zu installieren und so die Transport- und Ablaufneigung zu verstärken.

Ein der Naßbehandlung vorangehendes Entölen durch Zentrifugieren ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht zwingend vorge-
sehen, kann aber erforderlichenfalls in einer Vorstufe mit einer besonderen Entölvorrichtung erfolgen. Diese kann der Naßbehand­ lungsvorrichtung bei Bedarf beigestellt werden, wohingegen sie nicht zum Einsatz kommt, wenn sich ein Entölen erübrigt. Dadurch werden flexiblere Anwendungsmöglichkeiten in Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten eröffnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich der die Entnahmeöffnung verschließende Deckel nach außen von der Trommel öffnen. Dadurch wird beim Öffnen des Deckels die volle lichte Weite der Entnahmeöffnung freigegeben, und es bilden sich keine Spalte o. ä. Engstellen, an denen Massenteile hängenbleiben oder sich verkanten könnten. Es ist so ein störungsfreier Betrieb mit stets restloser Ent­ leerung der Trommel gewährleistet.

Flüssigkeitszufuhr und -austritt sind vorzugsweise auf ein Fluten der unteren Partie der Trommel ausgelegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform tritt wenigstens eine Zufuhrleitung für Flüssigkeit nahe der Beschickungsöffnung in die Trommel ein. In der Zufuhrleitung liegt eine Pumpe, die Flüssigkeit aus einem Tank fördert. Die Förderkapazität der Pumpe und die Anordnung und Größe der Austrittsöffnungen des Konusmantels und/oder Deckels sind so aufeinander abgestimmt, daß sich die in der unteren Partie der Trommel befindlichen Massenteile regelrecht fluten lassen. Es können eine oder mehrere Zufuhr­ leitungen mit darin liegenden Pumpen vorgesehen sein, wobei z. B. eine förderkapazitätsmäßig auf den laufenden Betrieb, und eine weitere für ein anfängliches schnelles Befüllen der Trommel ausgelegt sein kann. Bei Überfüllen der Trommel läuft die Flüssigkeit über die Einlaufkante in den Tank zurück.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Konusmantel­ innenseite der Trommel wenigstens ein Separierwerkzeug angeord­ net, das die Massenteile beim Transport durch die Trommel durchmischt und voneinander separiert. Dadurch wird der Naßbe­ handlungsvorgang intensiviert und eine allseitige Benetzung der Massenteile gewährleistet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trommel mit vor­ gebbar variabler Drehzahl angetrieben und insbesondere auf ein Reinigen und/oder Konservieren mit niedriger Drehzahl und ein Trockenschleudern mit hoher Drehzahl ausgelegt.

Das Trocknen der Massenteile wird vorzugsweise durch Absaugen von Luft aus der Trommel unterstützt. Zugleich können die Mas­ senteile verunreinigende Späne mit abgesaugt werden, während die Massenteile durch die rotierende Trommel und das/die an ihrer Konusmantelinnenseite befindliche(n) Separierwerkzeug(e) herumgewirbelt werden. Von der Trommel geht eine Saugluftlei­ tung ab, vor deren Eintritt vorzugsweise eine Klappe liegt und die zu einem Spanabscheider führt. Wohlgemerkt können nicht nur Späne, sondern auch in der Dampfphase vorliegende Verun­ reinigungen aus der Luft abgeschieden und gegebenenfalls rück­ gewonnen werden. Die Arbeitsplatzbedingungen werden so verbes­ sert und die Umwelt entlastet. Der Trocknungs- und Spanabtrenn­ vorgang kann durch zusätzliches starkes Einblasen von Blasluft durch eine in das Innere der Trommel führende Blasluftleitung unterstützt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist um die Trommel herum ein dazu vorzugsweise koaxialer Fangring angeordnet, der die durch die Austrittsöffnungen des Konusmantels und/oder Deckels aus laufende und bei einem Trockenschleudern davon wegspritzende Flüssigkeit aufnimmt.

Der Fangring kann sich relativ zu der Trommel in axialer Rich­ tung verstellen lassen. Er ist vorzugsweise durch umlaufende Stege in Ringkanäle unterteilt, die nicht miteinander kommuni­ zieren und verschiedene Fraktionen einer Behandlungsflüssigkeit bzw. verschiedene nacheinander zum Einsatz kommende Behand­ lungsflüssigkeiten getrennt aufzufangen geeignet sind. Die aufgefangene Flüssigkeit kann in geeigneter Weise aufbereitet und dann in den zugehörigen Tank zurückgeleitet werden.

Die axiale Verstellbarkeit des Fangrings relativ zu der Trommel eröffnet auch die Möglichkeit, eine Rampe an dem Fangring an­ zubringen, die sich unter die Entnahmeöffnung der Trommel fah­ ren läßt und über die nach Öffnen des Deckels ein Weitertrans­ port der die Trommel verlassenden Massenteile erfolgt.

Vor der Beschickungsöffnung der Trommel befindet sich vorzugs­ weise ein Bunker, der eine Bodenöffnung hat. Letztere wird vorzugsweise von einem Schieber beherrscht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 4 schematisch und teilweise im Schnitt eine erste Vorrichtung für eine Naßbehandlung von Massen­ teilen, und zwar in

Fig. 2 bei einem Trocknungs- und Spanabsaugvorgang; in

Fig. 3 bei einem Konservierungsvorgang; und in

Fig. 4 bei einem Auswurfvorgang;

Fig. 5 schematisch und teilweise im Schnitt eine zweite Vor­ richtung für eine Naßbehandlung von Massenteilen; und

Fig. 6 eine Abwandlung der zweiten Vorrichtung in einer Fig. 5 entsprechenden Ansicht.

Die in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigte Naßbehandlungsvorrichtung 10 hat eine konische Trommel 12, die um ihre im wesentlichen horizontale Mittelachse drehbar gelagert ist. Die Trommel 12 hat an der Stirnseite kleineren Durchmessers eine Beschickungs­ öffnung 14 und an der Stirnseite größeren Durchmessers eine Entnahmeöffnung 16 für Massenteile.

Vor der Beschickungsöffnung 14 befindet sich oberhalb der Trom­ mel 12 ein Bunker 18, in dem zu behandelnde Massenteile bevor­ ratet sind. Der Bunker 18 hat als Austritt zu der Trommel 12 eine Bodenöffnung mit einem davor liegenden Schieber 20.

Unterhalb des Bunkers 18 geht eine Luftabsaugleitung 22 großer lichter Weite stirnseitig von der Trommel 12 ab. Vor dem Ein­ tritt in die Luftabsaugleitung 22 liegt eine Klappe 24, die im geöffneten Zustand (vgl. Fig. 2) an den Schieber 20 hochge­ klappt und im geschlossenen Zustand davon nach unten wegge­ klappt ist. Die Oberseite der geschlossenen Klappe 24 bildet eine Rampe, über die Massenteile aus dem Bunker 18 in die Trom­ mel 12 gleiten können.

Unterhalb der Luftabsaugleitung 22 tritt eine Zufuhrleitung 26 für Flüssigkeit stirnseitig in die Trommel 12 ein. In der Leitung 26 liegt eine nicht näher dargestellte Pumpe, die Flüs­ sigkeit aus einem Tank 28 fördert und in die Trommel 12 ein­ speist. Die Flüssigkeit ist durch eine in dem Tank 28 liegende Heizung 30 geheizt.

Die Trommel 12 ist nicht perforiert. Sie weist an ihrem Innen­ mantel vier um 90° versetzte Separierwerkzeuge 32 in Form von Nocken auf, die dazu dienen, in der rotierenden Trommel 12 enthaltene Massenteile intensiv zu durchmischen. Abgesehen von den Nocken ist der Innenmantel der Trommel 12 glatt.

Die an der Stirnseite größeren Durchmessers befindliche Entnah­ meöffnung 16 der Trommel 12 ist durch einen Deckel 34 ver­ schlossen, der sich in axialer Richtung nach außen von der Trommel 12 abstellen läßt. Der Deckel 34 steht unter der Kraft einer Feder 36, die ihn in Öffnungsrichtung vorspannt. In Öff­ nungsrichtung wirkt auch eine durch den Druck des Trommelin­ halts auf den Deckel 34 ausgeübte Kraft. Der Deckel 34 wird mit einem pneumatischen Arbeitszylinder 38 betätigt, der die Öffnungskräfte überwindet, den Deckel 34 geschlossen hält und ihn auf ein entsprechendes Steuersignal hin aufgehen läßt.

Der Deckel 34 ist am Rand mit Austrittsöffnungen (Ablaufschlit­ zen) 40 versehen, durch die Flüssigkeit bei geschlossenem Deckel 34 aus der Trommel 12 austreten kann, und zwar bis zu deren annähernd gänzlicher Entleerung von Flüssigkeit. Die Förderkapazität der Pumpe ist so dimensioniert, daß sie den Flüssigkeitsvolumenstrom durch die Austrittsöffnungen 40 über­ steigt, im laufenden Betrieb also Flüssigkeit in der Trommel 12 steht.

Die aus der Trommel 12 aus tretende Flüssigkeit wird von einem Fangring 42 aufgenommen, der koaxial um die Trommel 12 herum­ liegt, so daß er auch beim Trockenschleudern von der Trommel 12 wegspritzende Flüssigkeit auffangen kann. Der Fangring 42 läßt sich relativ zu der Trommel in axialer Richtung verstel­ len. Er ist durch umlaufende, von seinem Innenmantel radial nach innen abstehende Stege 44 in Ringkanäle 46 unterteilt, die nicht miteinander kommunizieren. Die Ringkanäle 46 können durch axiales Verstellen des Fangrings 42 wahlweise in eine Position gebracht werden, in der sie den Austrittsöffnungen 40 für die Flüssigkeit gegenüberliegen. Verschiedene Behand­ lungsflüssigkeiten lassen sich so getrennt auffangen, wie das in Fig. 1 für Reinigungsflüssigkeit und in Fig. 3 für Konser­ vierungsflüssigkeit gezeigt ist. Aufgefangene Flüssigkeit wird aus dem Fangring 42 abgelassen, in geeigneter Weise aufbereitet und in den zugehörigen Tank 28 zurückgeleitet.

Am vorderen unteren Ende des Fangrings 42 ist eine Rampe 48 angebracht, die in einer Entleerstellung des Fangrings (vgl. Fig. 4) unter der Entnahmeöffnung 16 der Trommel 12 zu liegen kommt. Die aus der Trommel 12 austretenden Massenteile gelangen über die Rampe 48 in ein auf einer Rollbahn 49 stehendes Be­ hältnis 50.

Die in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Vorrichtungen für eine Naß­ behandlung von Massenteilen entsprechen weitgehend der in Fig. 1 bis Fig. 4. Allerdings ist die Achse der Trommel 12 unter einem spitzen Winkel gegen die Horizontale abwärts geneigt. Vor der Beschickungsöffnung 14 der Trommel 12 erkennt man eine Rampe 52 entsprechender Neigung.

In Fig. 5 ist der Zutritt von Flüssigkeit in die Trommel 12 schematisch bei 54 und ein Zutritt von Blasluft schematisch bei 56 angedeutet. In Fig. 6 tritt bei 54 Flüssigkeit in die Trommel 12 ein, und es erfolgt bei 58 eine Luftabsaugung da­ raus. Für den Flüssigkeitsaustritt aus der Trommel 12 ist der Rand größeren Durchmessers ihres Konusmantels mit Austrittsöff­ nungen 60 versehen.

Die beschriebenen Vorrichtungen 10 dienen dazu, Massenteile aller Art, die bei der Herstellung oft verölt, verschmutzt oder mit Spänen vermischt werden, zu entfetten, zu reinigen, von Spänen zu befreien und zu konservieren. Eine Besonderheit ist dabei die Beseitigung von Spänen gröberer Art.

Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 4, ist der Ar­ beitsablauffolgender:

Der Bunker 18 der Naßbehandlungsvorrichtung 10 wird mit Massen­ teilen beschickt, was von Hand, durch eine Zuführrinne, durch ein Hebewerkzeug auf Rollbahnzuführung oder in anderer geeig­ neter Weise geschehen kann.

Durch Öffnen des Schiebers 20 fällt eine Charge Massenteile in die Trommel 12 der Naßbehandlungsvorrichtung 10 hinein. Das kann im Fall unempfindlicher Teile bei rotierender Trommel 12 geschehen, insbesondere wenn mit hoher Drehzahl gefahren wird. Im Fall empfindlicher Teile sollte die Trommel 12 beim Beschicken stehen.

Die Trommel 12 wird mit einer Reinigungsflüssigkeit, vorzugs­ weise einem Reiniger mit basischer Grundlage, befüllt. Es wird soviel Reinigungsflüssigkeit in die Trommel 12 hineingepumpt, daß die darin enthaltenen Teile regelrecht geflutet sind. Die Ablaufschlitze 40 des Deckels 34 sind so ausgelegt, daß ein Flutvorgang gewährleistet ist. Füllt sich die Trommel 12 zu stark, so läuft das Medium über die Einlaufkante in den Tank 28 zurück.

Man läßt eine Haltezeit für den Reinigungsvorgang im Tauchver­ fahren verstreichen und schaltet dann die das Reinigungsmittel fördernde Pumpe ab. Das Reinigungsmittel fließt durch die Ab­ laufschlitze 40 aus der Trommel 12 aus. Nach Verstreichen einer entsprechenden Haltezeit läßt man die Trommel 12 mit erhöhter Drehzahl rotieren, um das restliche Reinigungsmittel auszu­ schleudern.

Sind die Massenteile zu empfindlich und für den Schleudervor­ gang untauglich, so kann der Reinigungsvorgang auch mit einem Schonwaschgang ohne Schleudern erfolgen.

Da das Reinigungsmittel aufgeheizt ist, hat es die in der Trom­ mel enthaltenen Massenteile erwärmt, was den nun folgenden Trocknungsvorgang durch Saugluft bei wieder langsamer rotieren­ der Trommel 12 beschleunigt. Dabei werden die in den Massentei­ len befindlichen Späne entfernt. Die Verschlußklappe 24 der Luftabsaugleitung 22 wird geöffnet und durch die Saugluft ein Trocknen der Teile bewirkt.

Frei schwebende Späne, die durch die vier Nocken herumgewirbelt werden, können so abgesaugt werden. Ein zusätzliches starkes Einbringen von Blasluft verbessert den Trennvorgang.

Sollen die Massenteile konserviert werden, geschieht dies nach dem Trocknen durch einen Tauchvorgang ähnlich dem Reinigungs­ vorgang. Zuviel anhaftendes Konservierungsmittel wird abge­ schleudert. Auch ein sprühendes Konservieren ohne Wiederauf­ fangen des Konservierungsmittels ist möglich. Nach Beendigung dieses Vorgangs öffnet sich der Deckel 34 durch Federkraft 36. Die gereinigten und gegebenenfalls konservierten Teile fallen bei langsam laufender Trommel 12 in das auf der Rollbahn 49 befindliche Behältnis 50. Nach Schließen des Deckels 34 mittels des Arbeitszylinders 38 beginnt ein neuer Reinigungs­ zyklus.

Bezugszeichenliste

10 Naßbehandlungsvorrichtung
12 Trommel
14 Beschickungsöffnung
16 Entnahmeöffnung
18 Bunker
20 Schieber
22 Luftabsaugleitung
24 Klappe
26 Zufuhrleitung
28 Tank
30 Heizung
32 Separierwerkzeug
34 Deckel
36 Feder
38 Arbeitszylinder
40 Austrittsöffnung/Ablaufschlitz
42 Fangring
44 Steg
46 Ringkanal
48 Rampe
49 Rollbahn
50 Behältnis
52 Rampe
54 Flüssigkeitszutritt
56 Blasluftzutritt
58 Luftabsaugung
60 Austrittsöffnung

Claims (14)

1. Vorrichtung für eine Naßbehandlung von Massenteilen mit einer um eine Achse drehbar gelagerten,. in Drehung ange­ triebenen konischen Trommel, die mit einer Zufuhrleitung für eine reinigende und/oder konservierende Flüssigkeit versehen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Trommel (12) wenigstens annähernd horizontal orientiert ist, daß sich an der Stirnseite kleineren Durchmessers der Trommel (12) eine Beschickungsöffnung (14) und an der Stirnseite größe­ ren Durchmessers der Trommel (12) eine Entnahmeöffnung (16) befindet, die mit einem Deckel (34) versehen ist, daß der Konusmantels der Trommel (12) bis auf an seinem Rand größeren Durchmessers und/oder am Rand des Deckels (34) befindliche Austrittsöffnungen (40, 60) für die Flüssigkeit geschlossen ist, und daß die untere Partie des Konusmantels eine von der Beschickungsöffnung (14) zu der Entnahmeöffnung (16) hin abfallende Rampe mit einer dem Transport der Massenteile durch die Trommel (12) und ihren Austrag daraus dienenden Neigung bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (34) von der Trommel (12) nach außen abstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Flüssigkeitszufuhr und -austritt auf ein Fluten der unteren Partie der Trommel (12) ausgelegt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß wenigstens eine Zufuhrleitung (26) für Flüssigkeit nahe der Beschickungsöffnung (14) in die Trommel (12) eintritt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Konusmantelinnenseite der Trom­ mel (12) wenigstens ein Separierwerkzeug (32) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (12) mit vorgebbar variab­ ler Drehzahl angetrieben und insbesondere auf ein Reinigen und/oder Konservieren mit niedriger Drehzahl und ein Trockenschleudern mit hoher Drehzahl ausgelegt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von der Trommel (12) eine Luftabsaug­ leitung (22) abgeht, die zu einem Spanabscheider führt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt in die Luftabsaugleitung (22) eine Klappe (24) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere der Trommel (12) eine Blasluftleitung (56) führt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß um die Trommel (12) herum ein dazu koaxialer Fangring (42) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangring (42) relativ zu der Trommel (12) in axia­ ler Richtung verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fangring (42) durch umlaufende Stege (44) in miteinander nicht kommunizierende Ringkanäle (46) un­ terteilt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fangring (42) eine unter die Entnahmeöffnung (16) fahrbare Rampe (48) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor der Beschickungsöffnung (14) der Trommel (12) ein Bunker (18) befindet, der eine Boden­ öffnung hat, die mit einem Schieber (20) versehen ist.