DE4425765A1 - Verfahren und Anlage zum Reinigen von Werkstücken mittels eines Druckluftstrahles - Google Patents

Description

Werkstücke, insbesondere solche, welche durch Schleifen, Bohren, Fräsen und dergleichen bearbeitet wurden, bedürfen vielfach einer gründlichen Reinigung, um Späne, Schleif­ körner, aber auch Rückstände von Bearbeitungsflüssigkeiten, wie Schneid- und Kühlöle, oder andere Bearbeitungsrückstände möglichst vollständig zu entfernen.

Eine solche Reinigung erfolgte bislang in der Praxis fast ausschließlich dadurch, daß die Werkstücke mit einer Reini­ gungsflüssigkeit (organische Lösemittel oder wäßrige, Tenside enthaltende Reinigungsflüssigkeiten) durch Abspritzen und/oder Tauchen gereinigt und anschließend getrocknet wur­ den. Das Reinigen und/oder Trocknen erfolgt dabei werkstück­ weise oder chargenweise in einer Behandlungskammer, die eine mittels eines Deckels dicht verschließbare Be- und Entladeöff­ nung aufweist und Bestandteil eines geschlossenen Luftkreis­ laufsystems ist, in dem zum Trocknen Luft umgewälzt wird, der von der Trocknungsluft aufgenommener Wasser- oder Lösemittel­ dampf z. B. durch Kondensieren und Adsorption entzogen wird, um eine Belastung der Umgebungsluft, z. B. der Atmosphäre einer Fabrikhalle, durch Feuchtigkeit oder schädliche Löse­ mitteldämpfe zu vermeiden. Diese nahezu abluftfreien Reini­ gungsverfahren und -anlagen führen zu ausgezeichneten Reini­ gungsergebnissen.

Eine primitive Art der Werkstückreinigung ohne den Einsatz einer Reinigungsflüssigkeit ist insbesondere in metallverar­ beitenden Betrieben gang und gäbe: Nach der Bearbeitung wird das Werkstück von Hand mittels einer Preßluftdüse abgeblasen mit der Folge, daß Späne und andere Bearbeitungsrückstände in die Umgebung geblasen werden, was zu einer höchst störenden Verunreinigung des Arbeitsplatzes führt. Deshalb ist es auch schon Stand der Technik, eine Reinigungskammer mit einer über ein Filter verfügenden Abluftöffnung vorzusehen, in die ein zu reinigendes Werkstück eingebracht und in der es mittels einer oder mehreren Preßluftdüsen, die aus dem Preßluft- Werksnetz gespeist werden, gereinigt wird, wobei die Abluft über das Filter in die Werkshalle entweicht. Diese Art der Werkstückreinigung stellt zwar eine Verbesserung gegenüber der zuvor geschilderten Art des Reinigens mit einer manuell gehandhabten Preßluftdüse dar, da die Abluft jedoch in aller Regel trotz des Filters mit Bearbeitungsrückständen beladen ist, z. B. mit Dämpfen einer bei der Bearbeitung eingesetzten Kühl- und/oder Schneidflüssigkeit, führt auch sie zu einer Belastung der Hallenatmosphäre. Beiden Verfahren ist außerdem der Nachteil eines hohen Preßluftverbrauchs gemeinsam.

Aus der DE 37 10 367 A1 ist eine Anlage zum Entölen von Werk­ stücken mittels mehrerer Druckluftstrahlen bekannt geworden; diese Anlage ist außerdem dafür vorgesehen, bei einer zer­ spanenden Bearbeitung anfallende Spänemassen zu entölen, wobei in beiden Fällen die, Anlage dem Zweck dient, neben der Vermeidung des Einsatzes von Reinigungsflüssigkeiten das beim Abblasen entfernte Öle zurückzugewinnen und einer Wiederver­ wendung zuführen zu können. Bei dieser bekannten Anlage wird das zu entölende Gut auf ein horizontal verlaufendes Endlos- Förderband aufgelegt, welches luftdurchlässig ist und aus einem Drahtgitter oder dergleichen besteht sowie eine Reini­ gungsstation durchläuft, in der über dem Förderband und in dessen Laufrichtung hintereinander mehrere als Schlitzdüsen ausgebildete Blasdüsen und unter dem Förderband, und zwar unterhalb der Blasdüsen, ein schalenförmiger Luftauffangbe­ hälter angeordnet sind bzw. ist. Letzterer und die Blasdüsen sind Bestandteile eines Luftkreislaufsystems, welches eine Luft-Hochdruckpumpe in Form eines Hochdruckgebläses stromauf­ wärts der Blasdüsen und einen Ölabscheider stromabwärts des Luftauffangbehälters und stromaufwärts des Hochdruckgebläses enthält. Jede der Blasdüsen erstreckt sich über die gesamte Transportbreite des Förderbandes, und gleiches gilt für den Luftauffangbehälter. Der Förderdruck des Hochdruckgebläses liegt in der Größenordnung von 5000 pa, und die Luftaus­ trittsgeschwindigkeit an den Blasdüsen soll zwischen 30 und 70 m/sec liegen. Obwohl in dieser bekannten Anlage ein Teil der vom Hochdruckgebläse geförderten Luft im Kreislauf ge­ führt wird, hat sie dennoch, wenn auch in geringerem Umfang, die Nachteile der anderen vorstehend beschriebenen und mit Blasdüsen arbeitenden Verfahren bzw. Einrichtungen, da unver­ meidlich mit Bearbeitungsrückständen (zerstäubte oder ver­ dampfte Öle oder ölhaltige Flüssigkeiten sowie Feststoffpar­ tikel-Stäube) beladene Abluft in die Hallenatmosphäre gelangt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei der Reinigung von Werkstücken jegliche nennenswerte Umweltbelastung, wie sie durch verbrauchte Reinigungsflüssigkeiten oder durch mit mit­ geschleppten Substanzen belastete Abluft verursacht wird, zu vermeiden.

Ausgehend von einer Anlage zum Reinigen von Werkstücken mit­ tels wenigstens eines Druckluftstrahles, welche eine Reini­ gungsstation besitzt, in der wenigstens eine auf ein zu rei­ nigendes Werkstück gerichtete Blasdüse angeordnet ist, und welche ferner ein Luftkreislaufsystem aufweist, das in Strö­ mungsrichtung der Luft hintereinander eine Luft-Hochdruck­ pumpe, die Blasdüse und ein Filter für von den Werkstücken abgeblasene Verunreinigungen umfaßt, läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß die Reinigungsstation mit wenigstens einer zumindest im wesentlichen luftdicht ver­ schließbaren und mit der Blasdüse versehenen Kammer zur Auf­ nahme des zu reinigenden Werkstücks versehen ist, welche zum Einführen zu reinigender und zum Abführen gereinigter Werk­ stücke gestaltet ist und eine Abluftöffnung aufweist, die Teil des Luftkreislaufsystems ist, und daß das Filter als Feststoffpartikel-Filter ausgebildet ist.

Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß sich mit einer entsprechend bemessenen Luft-Hochdruckpumpe und einer geeigneten Blasdüse ein Druckluftstrahl mit einer Luftaus­ trittsgeschwindigkeit erzeugen läßt, welcher ausreicht, von Werkstücken so gut wie alle Bearbeitungsrückstände, so z. B. auch in Sacklöchern befindliche Späne und andere, von einer zerspanenden Bearbeitung herrührende Rückstände zu entfernen, wobei durch die vollständige Kreislaufführung der bei der Reinigung eingesetzten Luft jegliche Umweltbelastung vermie­ den wird. Durch den Einsatz eines Feststoffpartikel-Filters lassen sich Späne, Schleifkörner und dergleichen nicht nur problemlos zurückhalten, sondern ein solches Filter läßt sich auch ohne weiteres wieder reinigen, indem es von seiner Ab­ strömseite her mit einem Luftstrom beaufschlagt wird.

Bei der Beurteilung der erfindungsgemäßen Lösung muß man sich vor Augen halten, daß bislang die Fachwelt ganz offensicht­ lich überhaupt nicht in Erwägung gezogen hat, daß auch bei der Trockenreinigung, d. h. bei der Reinigung von Werkstücken mittels starker Luftstrahlen, mit der Abluft die Umwelt be­ lastende Emissionen verursacht werden - selbst bei der dem Entölen dienenden Anlage nach der DE 37 10 367 A1 werden als Vorteile nur die Vermeidung des Einsatzes von Reinigungsflüs­ sigkeiten und die Rückgewinnung des Öles gesehen, wohingegen trotz einer teilweisen Rückführung der Blasluft zum Hoch­ druckgebläse auch bei dieser Anlage mit einem offenen System gearbeitet wird und infolgedessen nicht der Schritt zu einem abluftfreien System vollzogen wurde.

Es liegt auf der Hand, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit an der Blasdüse von entscheidender Bedeutung für die Qualität des Reinigungsergebnisses ist. In der sich mit dem Entölen von Gegenständen befassenden Reinigungsanlage nach der DE 37 10 367 A1 wird mit einer Luftaustrittsgeschwindigkeit zwischen 30 und 70 m/sec gearbeitet. Dies mag beim Entölen zu einem vielleicht noch befriedigenden Reinigungsergebnis füh­ ren; geht es aber um die Bewältigung von Reinigungsaufgaben, mit denen sich die vorliegende Erfindung befaßt, z. B. um das Entfernen von Spänen aus einen Hinterschnitt bildenden Werk­ stückkonturen, Gewindebohrungen oder Sacklöchern, empfehlen sich weit höhere Luftaustrittsgeschwindigkeiten, weshalb bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rei­ nigungsanlage Förderleistung und Förderdruck der Luft-Hoch­ druckpumpe derart auf die Blasdüse abgestimmt sind, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit an der Blasdüse mindestens ca. 100 m/sec, besser noch mindestens ca. 200 m/sec und am besten mindestens ca. 250 m/sec beträgt. Es hat sich gezeigt, daß sich erstaunlicherweise mit derartigen Luftaustrittsge­ schwindigkeiten ebenso gute Reinigungsergebnisse erzielen lassen wie mit Reinigungsanlagen, in denen die Werkstücke unter Zuhilfenahme von Reinigungsflüssigkeiten gereinigt werden.

Grundsätzlich wäre es natürlich denkbar, in einer erfindungs­ gemäßen Reinigungsanlage eine Kammer zu verwenden, welche in bekannter Weise eine Be- und Entladeöffnung besitzt, die sich mittels eines Deckels luftdicht verschließen läßt; da eine solche Kammer jedoch nicht nur bedingt, daß die Werkstücke einzeln oder chargenweise in die Kammer eingebracht werden, d. h. daß diskontinuierlich gearbeitet wird, sondern auch eine verhältnismäßig aufwendige Werkstück-Handhabungsvor­ richtung zum Be- und Entladen der Kammer voraussetzt, werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage be­ vorzugt, bei denen ein die zu reinigenden, vereinzelten Werk­ stücke tragendes Endlosförderelement vorgesehen ist, die Kam­ mer einen Kanal mit einem in Durchlaufrichtung der Werkstücke zumindest im wesentlichen konstanten Querschnitt bildet, durch den sich das Endlosförderelement hindurcherstreckt, an letzterem sich quer zur Durchlaufrichtung erstreckende und in dieser Richtung im Abstand voneinander angeordnete Schotten bzw. Trennwände angebracht sind, welche in ihrer Form derart an den Kanalquerschnitt angepaßt sind, daß jeweils zwei Schotten zusammen mit den Kanalwänden ein zumindest im we­ sentlichen luftdicht verschlossenes Kammersegment bilden, und bei denen schließlich die Blasdüse außerhalb des Weges der Schotten liegt und in dieses Kammersegment hineingerichtet ist. Mit einer solchen Reinigungsanlage können die Werkstücke gegebenenfalls in kontinuierlichem Durchlauf behandelt wer­ den, da eine solche Anlage mit jeweils zwei Schotten für jedes einzelne Werkstück, gegebenenfalls aber auch für meh­ rere hintereinander oder nebeneinander angeordnete Werk­ stücke, einen zumindest nahezu luftdicht verschlossenen Be­ handlungsraum bildet, wobei die Blasdüse bzw. die Blasdüsen natürlich so angeordnet werden muß bzw. müssen, daß sie die Bewegung der Schotten nicht behindert bzw. behindern; zu die­ sem Zweck wird man die Blasdüse zweckmäßigerweise außerhalb der innenflächen der Kanalwände anordnen, wobei die Blas­ düsenöffnung mit diesen innenflächen bündig sein kann, grund­ sätzlich wäre es aber auch möglich, die Blasdüse quer zur Durchlaufrichtung beweglich, z. B. schwenkbar, anzubringen, so daß sie während des Reinigungsvorgangs in das Kammerseg­ ment hineinragt, aus diesem aber zurückgezogen werden kann, wenn ein Schott die Blasdüse passieren soll.

Das Endlosförderelement kann jede beliebige Form haben, so­ lange es den von der Blasdüse erzeugten Druckluftstrahl nicht so stört, daß dadurch das Reinigungsergebnis beeinträchtigt wird; so wäre es z. B. denkbar, als Endlosförderelement ein endloses Seil zu verwenden, an dem im Längsabstand voneinan­ der angeordnete Haltevorrichtungen für die Werkstücke be­ festigt sind. Wie bei der Reinigungsanlage nach der DE 37 10 367 A1 kann es sich bei dem Endlosförderelement aber auch um ein Förderband handeln, auf das die Werkstücke aufge­ legt werden und welches quer zur Bandebene luftdurchlässig ist, z. B. deshalb, weil das Förderband von einem verhältnis­ mäßig große Öffnungen aufweisenden Drahtgewebe gebildet wird. Im Hinblick darauf, daß in der erfindungsgemäßen Reinigungs­ anlage aber auch schwerere Werkstücke gereinigt werden sollen, ohne daß letztere zu einem nennenswerten Durchhängen des End­ losförderelements führen, empfehlen sich Ausführungsformen, bei denen das Endlosförderelement von einer Förderkette ge­ bildet wird, die aus mehreren gelenkig miteinander verbunde­ nen Kettengliedern besteht und auf die die Werkstücke aufge­ legt werden, wobei man natürlich auch mehrere, nebeneinander angeordnete und parallel zueinander verlaufende Förderketten vorsehen kann, da auch ein solches Gebilde quer zur Durch­ laufrichtung luftdurchlässig ist.

Grundsätzlich könnte die Blasdüsenanordnung so getroffen wer­ den, wie dies die DE 37 10 367 A1 zeigt; eine solche Anord­ nung hat aber den Nachteil, daß die Druckluftstrahlen immer nur in einer Richtung auf die zu reinigenden Werkstücke ge­ richtet sind, was häufig nicht zu optimalen Reinigungsergeb­ nissen führen wird. Deshalb ist es zu bevorzugen, wenn die Blasdüse eine das zu reinigende Werkstück zumindest im we­ sentlichen umschließende Luftaustrittsöffnung hat, wobei der Verlauf der insbesondere schlitzförmigen Luftaustrittsöffnung - in Durchlaufrichtung der Werkstücke gesehen - vorteilhaf­ terweise der Werkstückkontur angepaßt ist.

Wenn auf eine Reinigung bei kontinuierlichem Durchlauf der Werkstücke verzichtet wird, könnte man ein Werkstück für seine Reinigung stillsetzen und die Blasdüse bewegen, wobei letztere eine lineare oder eine Schwenkbewegung durchführen könnte, da es grundsätzlich nur darauf ankommt, daß Blasdüse und Werkstück relativ zueinander quer zur Luftaustritts­ öffnung der Blasdüse bewegbar sind. Bevorzugt werden aber Ausführungsformen, bei denen während des Reinigungsvorganges das Werkstück bewegt wird und die Blasdüse stationär ist.

Bei Ausführungsformen, bei denen die Blasdüse eine das zu reinigende Werkstück zumindest im wesentlichen umschließende, d. h. eine zumindest nahezu ringförmige Luftaustrittsöffnung hat und die Werkstücke mittels eines Endlosförderelements be­ wegt werden, sollte sich das Endlosförderelement durch die Luftaustrittsöffnung der Blasdüse hindurcherstrecken.

Grundsätzlich könnte die Länge des von der Kammer der Reini­ gungsstation gebildeten Kanals nur geringfügig größer sein als der Längsabstand der am Endlosförderelement angebrachten Schotten oder Trennwände; dies reicht dann aus, wenn das End­ losförderelement während des eigentlichen Reinigungsvorganges stillgesetzt oder nur sehr langsam bewegt wird. Bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen, bei denen die Kanallänge wesentlich größer ist als der Längsabstand zweier aufeinan­ derfolgender Schotten, um so mit verhältnismäßig hohen Durch­ laufgeschwindigkeiten arbeiten zu können. Außerdem bietet eine solche Ausführungsform den Vorteil, daß die Schotten im Kanal hintereinander mehrere zumindest nahezu luftdicht abge­ schlossene Kanalsegmente bilden, um so gegebenenfalls den Ab­ luftaustritt in die Umgebung noch weiter zu verringern und/ oder vor oder nach dem Reinigen der Werkstücke zusätzliche Werkstückbehandlungen jeweils in einem geschlossenen Behand­ lungsraum durchführen zu können. So kann es sich beispiels­ weise empfehlen, vor der Blasdüse wenigstens eine auf das zu reinigende Werkstück gerichtete Heißdampfstrahldüse anzuord­ nen, um eine noch bessere Entfettung oder Entölung der Werk­ stücke zu bewirken; die Behandlung mit Heißdampf kann aber auch in demselben Kammersegment erfolgen, in dem auch die Reinigung mittels eines oder mehrerer Druckluftstrahlen er­ folgt, wobei es sich aber auch in diesem Fall empfiehlt, die Heißdampfstrahldüse in Durchlaufrichtung vor der Blasdüse anzuordnen. Für die Entfettung bzw. Entölung mittels Heiß­ dampf wird empfohlen, mit einem Heißdampfstrahl von ca. 140°C und 5 bar zu arbeiten. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine Entölung der Abluft an derjenigen Stelle des Luftkreis­ laufsystems vorzunehmen, an der sich auch das Feststoffpar­ tikel-Filter befindet, allerdings stromaufwärts dieses Fil­ ters, jedoch gegebenenfalls in demselben Behälter, in dem auch die vom Filter abgeschiedenen Feststoffpartikel gesam­ melt werden.

Des weiteren kann es vorteilhaft sein, eine auf das Werkstück gerichtete Korrosionsschutzmittel-Düse vorzusehen, bei der es sich entweder um eine auf die Blasdüse in Durchlaufrichtung folgende Düse handelt oder um die Blasdüse selbst, wobei im letztgenannten Fall in den Blasluftstrom ein geeignetes Korrosionsschutzmittel eingedüst wird.

Als für das Reinigungsergebnis positiv hat es sich erwiesen, die Hochdruckpumpe so auszulegen, daß sie je Blasdüse minde­ stens ca. 600 m³/h fördert, und bevorzugt wird ein Seiten­ kanalverdichter als Hochdruckpumpe eingesetzt - derartige Seitenkanalverdichter sind bekannt und auf dem Markt verfüg­ bar, so daß es keiner weiteren Beschreibung eines solchen Verdichters bedarf.

Um das Feststoffpartikel-Filter nach einer gewissen Betriebs­ zeit nicht auswechseln zu müssen und vom Filter abgeschiedene Feststoffpartikel leicht aus der Anlage austragen zu können, empfiehlt es sich, das Filter in einem Schmutzsammelbehälter im Bereich eines Abströmendes dieses Behälters anzuordnen, den Schmutzsammelbehälter stromabwärts des Filters mit einem Drucklufteinlaß und letzterem gegenüber mit einer verschließ­ baren Schmutzaustragsöffnung zu versehen sowie einen Einlaß für die von der Kammer kommende Abluft zwischen Filter und Schmutzaustragsöffnung am Schmutzsammelbehälter vorzusehen. Eine solche Konstruktion erlaubt es, das Filter entgegen der normalen Durchströmrichtung mit Druckluft zu beaufschlagen und so vom Filter zurückgehaltene Feststoffpartikel, wie Späne und dergleichen, vom Filter zu entfernen und über die Schmutzaustragsöffnung des Sammelbehälters aus letzterem aus­ zutreiben. Dieser Vorgang läßt sich auch ohne weiteres auto­ matisieren, indem der Druckabfall über das Filter oder strom­ abwärts der Hochdruckpumpe der Druck des von dieser erzeugten Hochdruckluftstromes gemessen, die Pumpe kurzfristig abge­ schaltet, die Schmutzaustragsöffnung des Schmutzsammelbe­ hälters geöffnet und die Abströmseite des Filters mit Druck­ luft beaufschlagt wird, wenn der Druckabfall am Filter eine gewisse Größe überschreitet oder der Druck hinter der Hoch­ druckpumpe einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist Gegenstand der Er­ findung auch ein Verfahren zum Reinigen von Werkstücken mit­ tels wenigstens eines Druckluftstrahles, bei dem das Werk­ stück in eine Reinigungsstation gebracht, mittels einer Luft-Hochdruckpumpe ein Hochdruck-Luftstrom erzeugt, dieser einer auf das Werkstück gerichteten Blasdüse zugeführt und Abluft über ein Filter zur Saugseite der Pumpe zurückgeführt wird, wobei erfindungsgemäß das Werkstück in einer bis auf einen Lufteinlaß in Form der Blasdüse sowie einen Abluft-Aus­ laß zumindest im wesentlichen luftdicht verschlossenen Kammer gereinigt und die Luft in einem geschlossenen, die Kammer enthaltenden Luftkreislaufsystems umgewälzt wird, und wobei ferner vor der Pumpe Feststoffpartikel aus dem Luftstrom mechanisch ausgefiltert werden.

Außer den vorstehend bereits erwähnten Vorteilen führt die Erfindung noch dazu, daß sich ein hoher Verbrauch an einem Werksnetz entnommener Preßluft vermeiden läßt und daß der Betrieb der Hochdruckpumpe energiesparender erfolgt, da die gesamte von letzterer geförderte Luft wieder der Saugseite der Pumpe zugeführt wird und die Hochdruckpumpe zumindest keine nennenswerten Mengen an Umgebungsluft ansaugen und verdichten muß. In diesem Zusammenhang sei auch noch erwähnt, daß durch Verdichten der umgewälzten Luft in der Hochdruck­ pumpe diese Luft erhitzt und so der Blasdüse heiße Luft zuge­ führt wird, was sich auf das Reinigungsergebnis positiv aus­ wirkt, und zwar nicht nur hinsichtlich eines gegebenenfalls erforderlichen Entölens oder Entfettens, sondern auch dann, wenn die zu reinigenden Werkstücke bzw. die gereinigten Werk­ stücke aus irgendeinem Grund auch getrocknet werden müssen.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, liegt es auch im Rahmen dieser Erfindung, die Reinigungsanlage nicht nur als reine Trockenreinigungsanlage einzusetzen - nach vorherigem Naßrei­ nigen besteht die Möglichkeit, mit einer erfindungsgemäßen Anlage die Werkstücke zu trocknen und gegebenenfalls nachzu­ reinigen, eine erfindungsgemäße Anlage kann aber auch ohne weiteres so ausgebildet werden, daß in ihr die Werkstücke zu­ nächst trocken vorgereinigt, dann mittels einer Reinigungs­ flüssigkeit nachgereinigt und schließlich getrocknet werden, wobei sich insbesondere solche Ausführungsformen empfehlen, in denen in einem von der Kammer gebildeten Kanal durch Schotten hintereinander mehrere geschlossene Kanalsegmente gebildet werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der bei­ gefügten zeichnerischen Darstellung einer besonders vorteil­ haften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsan­ lage; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Reinigungsanlage;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 den in Fig. 1 mit "A" bezeichneten Ausschnitt in größerem Maßstab als in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt Teile eines als Ganzes mit 10 bezeichneten Förderers, von dem nur das obere Trum 12 einer Endlos-Förder­ kette und eine Stütz- oder Umlenkrolle 14 (bei der es sich gegebenenfalls auch um eine Walze handeln kann) gezeichnet wurden.

Eine Reinigungsstation 16 besitzt einen langgestreckten, ge­ raden Kanal 18, der vorn und hinten, d. h. gemäß Fig. 1 links und rechts offen ist, einen rechteckigen Querschnitt (siehe Fig. 2) mit über seine ganze Länge konstanter Querschnitts­ fläche und -form aufweist und dessen Wände mit Ausnahme einer noch zu beschreibenden Stelle überall geschlossen sind. Durch diesen Kanal 18 verläuft das obere Trum 12 der Endlos-Förder­ kette, und zwar derart, daß an der Förderkette fest ange­ brachte Trennwände oder Schotten durch den Kanal 18 hindurch­ laufen können. Die Fig. 1 zeigt nur einige wenige dieser Trennwände oder Schotten, nämlich die Schotten 20a, 20b, 20c, 20d und 20e, die ebenso wie alle übrigen, nicht dargestellten und an der Förderkette befestigten Schotten in gleichen Ab­ ständen voneinander angeordnet und identisch ausgebildet sind. Erfindungsgemäß soll jedes Schott so an den von glatten Innenflächen des Kanals 18 gebildeten Kanalquerschnitt ange­ paßt sein, daß es, solange es sich im Kanal 18 befindet, zu­ mindest nahezu luftdicht gegen die Innenflächen der Kanalsei­ tenwände anliegt (gegebenenfalls mit Hilfe von an den Schott­ rändern angebrachten, nicht dargestellten Schleifdichtungen), so daß jeweils zwei aufeinanderfolgende und sich gerade im Kanal 18 befindliche Schotten zusammen mit den Kanalwänden einen zumindest nahezu luftdicht abgeschlossenen Raum bilden, im folgenden Kanalsegment genannt. Zu diesem Zweck bildet jedes Schott eine gasundurchlässige Wand, durch die auch die Förderkette gasdicht hindurchgeführt ist.

Des weiteren verläuft erfindungsgemäß das obere Trum 12 der Förderkette in nur geringem Abstand über der unteren Wand 18a des Kanals 18, so daß zu reinigende Werkstücke auf das obere Trum 12 der Förderkette aufgelegt werden können und sich so durch den Kanal 18 hindurchfördern lassen. Die Förderrichtung bzw. die Laufrichtung des oberen Trums 12 der Förderkette wurde in Fig. 1 durch den Pfeil "F" angedeutet, und ein zu reinigendes Werkstück "W" ist in Fig. 1 links des Kanals 18 zu erkennen, ebenso wurde in Fig. 2 ein Werkstück W strich­ punktiert angedeutet.

Die Fig. 3 läßt eine bereits in Fig. 1 angedeutete und als Ganzes mit 30 bezeichnete Blasdüse in ihren Einzelheiten er­ kennen. Diese Blasdüse hat einen ringförmigen Düsenkörper 30a, welcher um den Kanal 18 herumläuft und einen in sich geschlossenen ringförmigen Hohlraum 30b bildet. Außerdem bil­ det der Düsenkörper 30a eine wiederum ringförmige Austritts­ düse 30c mit einem gleichfalls ringförmigen Düsenschlitz 30d, bei dem es sich um die Austrittsöffnung der Blasdüse 30 han­ delt. Wie die Fig. 3 erkennen läßt, läuft der Düsenschlitz 30d um den ganzen Kanal 18 herum, weil die Austrittsdüse 30c in die untere Wand 18a, die obere Wand 18b und die beiden Seitenwände 18c und 18d des Kanals 18 eingesetzt ist und mit den glatten Innenflächen der Kanalwände bündig abschließt. Erfindungsgemäß ist die Austrittsdüse 30c und damit der Düsenschlitz 30d gegenüber der Längsrichtung des Kanals 18 geneigt, und zwar entgegen der Förderrichtung F, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, diese Neigung so zu wählen, daß die aus der Blasdüse 30 austretenden Druckluftstrahlen P (siehe Fig. 3) mit einer senkrecht zur Förderrichtung F orientierten Ebene einen Winkel in der Größenordnung von 10 bis 30° und vorzugsweise von ungefähr 15° bilden.

Anhand der Fig. 1 soll nun das Luftkreislaufsystem der erfin­ dungsgemäßen Reinigungsanlage erläutert werden.

Dieses umfaßt außer der Blasdüse 30 eine Luft-Hochdruckpumpe 34, einen später noch näher zu erörternden Bereich des Kanals 18, einen siloartigen Schmutzsammelbehälter 36 sowie Verbin­ dungsrohrleitungen 38, 40 und 42. Die Förderrichtung der Hochdruckpumpe 34 wurde durch den Pfeil L angedeutet.

Der Sammelbehälter 36 enthält kurz vor der Verbindungsrohr­ leitung 42 ein insbesondere siebförmig gestaltetes Feststoff­ partikel-Filter 44, oberhalb dieses Filters, d. h. auf dessen Abströmseite, mündet in den Sammelbehälter 36 eine mit einem Ventil 46 versehene Preßluftleitung 48, unten ist der Sammel­ behälter mit einem Schieberventil 50 versehen, durch das eine Schmutzaustragsöffnung gebildet werden kann, und etwa im mittleren Bereich des Sammelbehälters mündet in diesen die Verbindungsrohrleitung 40 ein. Bei 52 wurde in Fig. 1 ange­ sammelter Schmutz angedeutet, welcher durch das Filter 44 aus dem umgewälzten Luftstrom abgetrennt wurde und der bereits vom Filter abgefallen ist.

Die Verbindungsrohrleitung 40 enthält ein Ventil 40a, die Verbindungsrohrleitung 42 ein Ventil 42a und die Verbindungs­ rohrleitung 38 einen Druckschalter PS sowie ein Manometer PI.

Stromaufwärts der Blasdüse 30 ist der Boden des Kanals 18 als Trichter 50 gestaltet, wobei die in Förderrichtung F gemes­ sene Längserstreckung der Baugruppe, welche aus der Blasdüse 30 und dem Trichter 50 besteht, deutlich kleiner ist als der Längsabstand zweier Schotten des Förderers 10. In diesen Trichter 50 mündet unten die Verbindungsrohrleitung 40, wäh­ rend die Verbindungsrohrleitung 38 in die Blasdüse 30 mündet.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Reinigungsanlage handelt es sich bei der Hoch­ druckpumpe 34 um einen sogenannten Seitenkanalverdichter mit einer Leistung von größenordnungsmäßig 10 kW, einer Förder­ leistung von ca. 750 m³/h und einem Förderdruck von ca. 200 mbar. Das Volumen des Schmutzsammelbehälters 36 liegt bei ca. 150 l, und das Filter 44 ist so ausgebildet, daß die maximale Filterbelastung (Luftdurchsatzvolumen) größenord­ nungsmäßig 800 m³/h beträgt. Außerdem hat es sich als zweck­ mäßig erwiesen, eine Fördergeschwindigkeit des Förderers 10 von ca. 1 m/min oder etwas geringer zu wählen.

Natürlich muß eine der Umlenkrollen oder -walzen des Förde­ rers 10 angetrieben sein, z. B. die in Fig. 1 dargestellte Umlenkrolle 14.

Die Funktionsweise der beschriebenen Reinigungsanlage ist nun die folgende:

Die auf den Förderer 10 hintereinander aufgelegten, zu reini­ genden Werkstücke W, von denen gegebenenfalls zwischen je­ weils zwei Schotten auch mehrere angeordnet werden können, laufen in den Kanal 18 ein und werden während des Durchlaufs mit Hilfe der Blasdüse 30, d. h. durch die von letzterer er­ zeugten Druckluftstrahlen P gereinigt; dabei von den Werk­ stücken entfernte Feststoffpartikel, wie beispielsweise Späne, aber auch abgeblasene Öl- und gegebenenfalls Fettreste gelangen zusammen mit der Abluft in den Trichter 50 und von diesem in die Verbindungsrohrleitung 40. Da währenddessen die beiden in Fig. 1 gezeigten Schotten 20c und 20d nur eine Weg­ strecke zurücklegen, über welche das Schott 20d vom Düsen­ schlitz 30d gemäß Fig. 1 nach rechts wandert und sich das Schott 20c von links kommend nicht ganz bis zum linken Ende des Trichters 50 bewegt, gelangt die Abluft samt allen vom Werkstück abgeblasenen Verunreinigungen in den Trichter 50 und damit in die Verbindungsrohrleitung 40 - während des Reinigungsvorganges sind die Ventile 40a und 42a geöffnet, während das Ventil 46 und das Schieberventil 50 geschlossen sind. Aus dem mit Hilfe der Hochdruckpumpe 34 umgewälzten Luftstrom trennt das Filter 44 die Feststoffpartikel ab, wäh­ rend Ölreste zuvor mit Hilfe eines nicht dargestellten Ölab­ scheiders aus dem Luftstrom abgesondert werden (geeignete Ölabscheider, bei denen es sich z. B. um einen elektrostati­ schen Abscheider handeln kann, sind aus dem Stand der Technik bekannt). Daraufhin wird die Abluft durch die Hochdruckpumpe 34 erneut verdichtet und zur Blasdüse 30 gefördert.

Immer dann, wenn ein Schott den Düsenschlitz 30d überfährt, beginnt der Reinigungsvorgang im nächsten Kammersegment, d. h. die Reinigung des nächsten Werkstücks.

Wenn der Strömungswiderstand des Filters 44 infolge starker Verschmutzung zu groß wird, spricht der Druckschalter PS an, worauf eine nicht dargestellte Anlagensteuerung die Hoch­ druckpumpe 34 abschaltet, die Ventile 40a und 42a schließt und das Ventil 46 sowie das Schieberventil 50 öffnet, was ein Reinigen des Filters 44 durch Rückspülen und ein Austragen des im Sammelbehälter 36 gesammelten Schmutzes durch das Schieberventil 50 hindurch bewirkt. Dann werden die Ventile 46 und 50 geschlossen, die Ventile 40a und 42a geöffnet und die Hochdruckpumpe 34 wieder in Betrieb genommen, so daß der Reinigungsprozeß fortgesetzt werden kann. Während einer sol­ chen Reinigung des Filters 44 wird der Förderer 10 zweckmäßi­ gerweise gleichfalls abgeschaltet.

Claims (16)

1. Anlage zum Reinigen von Werkstücken mittels wenigstens eines Druckluftstrahles, mit einer Reinigungsstation, in der wenigstens eine auf ein zu reinigendes Werkstück ge­ richtete Blasdüse angeordnet ist, und mit einem Luft­ kreislaufsystem, welches in Strömungsrichtung der Luft hintereinander eine Luft-Hochdruckpumpe, die Blasdüse und ein Filter für von den Werkstücken abgeblasene Ver­ unreinigungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsstation (16) mit wenigstens einer zumindest im wesentlichen luftdicht verschließbaren und mit der Blas­ düse (30) versehenen Kammer (18, 20c, 20d) zur Aufnahme des zu reinigenden Werkstücks (W) versehen ist, welche zum Einführen zu reinigender und zum Abführen gereinig­ ter Werkstücke gestaltet ist und eine Abluftöffnung (50) aufweist, die Teil des Luftkreislaufsystems (34, 38, 30, 18, 20c, 20d, 40, 36, 42) ist, und daß das Filter (44) als Feststoffpartikel-Filter ausgebildet ist.

2. Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Förderleistung und Förderdruck der Luft-Hoch­ druckpumpe (34) derart auf die Blasdüse (30) abgestimmt sind, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit an der Blas­ düse mindestens ca. 100 m/sec beträgt.

3. Reinigungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit mindestens ca. 200 m/sec beträgt.

4. Reinigungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Luftaustrittsgeschwindigkeit mindestens ca. 250 m/sec beträgt.

5. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die zu reinigenden, vereinzelten Werkstücke (W) tragendes End­ losförderelement (12) vorgesehen ist, daß die Kammer (18, 20c, 20d) einen Kanal (18) mit einem in Durchlauf­ richtung (F) der Werkstücke (W) zumindest im wesentli­ chen konstanten Querschnitt aufweist, durch den sich das Endlosförderelement (12) hindurcherstreckt, daß an letz­ terem sich quer zur Durchlaufrichtung (F) erstreckende und in dieser Richtung im Abstand voneinander angeordne­ te Schotten (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) angebracht sind, welche in ihrer Form derart an den Kanalquerschnitt an­ gepaßt sind, daß jeweils zwei Schotten zusammen mit den Kanalwänden (18a, 18b, 18c, 18d) ein zumindest im we­ sentlichen luftdicht verschlossenes Kammersegment bil­ den, und daß die Blasdüse (30) außerhalb des Weges der Schotten liegt und in dieses Kammersegment hineingerich­ tet ist.

6. Reinigungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Endlosförderelement (12) quer zur Durch­ laufrichtung (F) luftdurchlässig ist.

7. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (30) eine das zu reinigende Werkstück (W) zumindest im wesentlichen umschließende Luftaustrittsöffnung (30d) hat sowie Blasdüse und Werkstück relativ zueinander quer zu dieser Luftaustrittsöffnung bewegbar sind.

8. Reinigungsanlage nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Endlosförderelement (12) durch die Luftaustrittsöffnung (30d) hindurcherstreckt.

9. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) so lang und der Abstand der Schotten (20a-20e) voneinan­ der so bemessen ist, daß die Schotten im Kanal hinter­ einander mehrere Kanalsegmente bilden.

10. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Blas­ düse wenigstens eine auf das zu reinigende Werkstück ge­ richtete Heißdampfstrahldüse angeordnet ist.

11. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf das Werkstück gerichtete Korrosionsschutzmittel-Düse vorge­ sehen ist.

12. Reinigungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blasdüse mit einer Korrosionsschutzmit­ tel-Zufuhr- und Zerstäubungsvorrichtung versehen ist.

13. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch­ druckpumpe (34) derart ausgelegt ist, daß sie je Blas­ düse (30) mindestens ca. 600 m³/h fördert.

14. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch­ druckpumpe (34) ein Seitenkanalverdichter ist.

15. Reinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (44) in einem Schmutzsammelbehälter (36) im Bereich eines Abströmendes des letzteren angeordnet ist, daß der Schmutzsammelbehälter stromabwärts des Filters mit einem Drucklufteinlaß (48) und diesem gegenüber mit einer ver­ schließbaren Schmutzaustragsöffnung (50) versehen ist und daß der Schmutzsammelbehälter zwischen Filter und Schmutzaustragsöffnung einen Einlaß (40) für die von der Kammer (18, 20c, 20d) kommende Abluft aufweist.

16. Verfahren zum Reinigen von Werkstücken mittels wenig­ stens eines Druckluftstrahles, bei dem das Werkstück in eine Reinigungsstation gebracht, mittels einer Luft- Hochdruckpumpe ein Hochdruck-Luftstrom erzeugt, dieser einer auf das Werkstück gerichteten Blasdüse der Reini­ gungsstation zugeführt und Abluft über ein Filter zur Saugseite der Pumpe zurückgeführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Werkstück in einer bis auf einen Lufteinlaß in Form der Blasdüse sowie einen Abluft-Aus­ laß zumindest im wesentlichen luftdicht verschlossenen Kammer gereinigt und die Luft in einem geschlossenen, die Kammer enthaltenden Luftkreislaufsystem umgewälzt wird und daß vor der Pumpe Feststoffpartikel aus dem Luftstrom ausgefiltert werden.