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Reinigung von für Sandstrahlzwecke verwendeten Mitteln In der Industrie
wird in weitem Umfange von Sandstrahlgebläseverfahren Gebrauch gemacht, um feste
Teilchen, wie Formsand und Zunder usw.. von Oberflächen zti entferne». Das 13lasittittel
besteht gewöhnlich aus Quarzsand oder anderem mineralischem Sand iit natürlicher
oder künstlich behandelter Form oder aus sog. Stahlsand oder einem anderen metallischen
Material. Der für das Putzen von Gußstücken am meisten verwendete Stahlsand besteht
gewöhnlich aus körnigem weißem Roheisen in verschiedenen, von dein Verwendungszweck
abhängigen Korngrößen.
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Die Strahlbearbeitung einer Oberfläche erfolgt jedoch nicht immer
zu Putzzwecken, vielmehr wird dieses Verfahren auch verwendet. tmi die Oberflächeneigenschaften
beispielsweise durch Beschießung der Oberfläche mit Schrot oder anderen Stoffen
zti verbessern. Im nachfolgenden wird das Wort Sand verwendet, um die Strahlbildungsmittel
zu bezeichnen, wobei diese Bezeichnung alle Arten von verwendeten Strahlmittelit
umfassen soll. Als Blasmittel kaiitt Prelfluft als Triebkraft für den Sand verwendet
%%-erden, jedoch kann diese Kraft auch durch mechanische oder andere Mittel ersetzt
werden, welche den Sand gegen den zu behandelnden Gegenstand schleudern; der Bedeutungsumfang
des Ausdruckes Blas- bzw. Strahlmittel ist nicht begrenzt, sondern kann auch solche
Mittel umfassen, bei welchen andere Mittel als Preßluft und als Triebkraft verwendet
werden.
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In den ollen angegebenen Fällen wird der Sand durch Preßluft oder
Zentrifugalkräfte mit großer Geschwindigkeit von einem Aggregat aus gegen die Gegenstände
geschleudert, welche geputzt bzw. ges:iubert oder atif irgendeine andere Weise hehandelt
werden
sollen. In beiden Fällen mischt sich der Sand mit Verunreinigungen, die von den
Gegenständen oder vom Sand selbst herrühren. Aus wirtschaftlichen Gründen muß der
Sand aufgefangen und erneut verwendet werden, nachdem die Verunreinigungen in größtmöglichemUmfangeentferntworden
sind.
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Bei der Reinigung von Sand, welcher verwendet worden ist, um Gußstahl
mit dem Sandstrahlgebläse zu behandeln, hat es sich als unmöglich erwiesen, den
Hauptteil des feinen Staubes aus den Strahlmitteln durch die bisher bekannten Verfahren
zu entfernen. Demzufolge wächst gewöhnlich die Menge an feinem Staub proportional
mit der Verwendungszeit des Sandes. Es hat sich daher als notwendig erwiesen, den
zirkulierenden Sand hin und wieder aus dem Kreislaufsystem der Putzeinrichtung herauszunehmen,
um ihn einer besonderen Behandlung zwecks Entfernung des Staubes zu unterziehen,
wenn der verhältnismäßige Anteil desselben zu groß geworden ist. Dies bedingt Unkosten
und Zeitverluste in der Produktion. In diesem Falle besteht der Staub aus feinen
Teilchen verbrannten Formsandes, Zunder und Bruchstücken von verbrauchten Sandkörnchen.
Unter anderem verursacht der Staub eine verringerte Leistungsfähigkeit des Strahles,
und ferner ist der Staub ungesund und erschwert die Sandstrahlbehandlung, weil er
es unmöglich macht, das bearbeitete Stück zu beöbachten und den Erfolg der Sandstrahlbehandlung
während der Arbeit zu beurteilen.
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Vorliegende Erfindung bietet eine neue Möglichkeit zur Entfernung
des Staubes aus dem Sand, wodurch in der Praxis das Sandstrahlverfahren leistungsfähiger
und weniger gesundheitsschädlich wird und auch die Verwendung des Sandes sich wirtschaftlicher
gestaltet, da die Reinigung des Sandes beispielsweise kontinuierlich durchgeführt
werden kann. Das Verfahren beruht auf der Grundlage, daß ein Luftstrom mit einem
Strom des Putz-bzw. Säuberungsmittels gemischt wird, so daß der Luftstrom auf den
Sandstrom auftrifft und die Richtung derjenigen Teilchen ändert, welche ausgeschieden
werden sollen. Die Geschwindigkeit und Richtung dieses Luftstromes wird dann. so
gewählt bzw. eingestellt, daß der Unterschied in der Bewegungsenergie zwischen den
Partikeln verschiedener Größe und verschiedenen Gewichtes dazu verwendet wird, um
die Bewegungsrichtung der auszuscheidenden Teilchen zu ändern, während die Putzteilchen
oberhalb einer gewissen Korngröße nicht hiervon beeinflußt werden. Die Trennung
kann dann in einer Abteilung des Fördersystems des Putzapparates für das Putzmittel
durchgeführt werden, so daß der Putzapparat kontinuierlich mit einem umlaufenden
Putzmittel arbeiten kann.
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Bei Versuchen in technischem Maßstabe unter betriebsmäßigen Bedingungen
mit einer Sandstrahlgebläseeinrichtung, welche mit einer Stahlsandmenge von 125
kg pro Minute arbeitete, ist festgestellt worden, daß alle Staubpartikel mit einer
Teilchengröße unterhalb 640 P (o,64 mm) aus dem Stahlsand durch Verwendung des neuen
Reinigungsverfahrens ausgeschieden werden konnten. Die gesammelte Staubmenge betrug
etwa 9 % des Gesichtes des Stahlsandes. Das Verfahren für die Reinigung des Sandes
sei nunmehr an Hand der beifolgenden Zeichnungen näher beschrieben, welche eine
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung darstellen.
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Fig. i zeigt schematisch eine Sandstrahlgebläseeinrichtung mit den
Reinigungsvorrichtungen für Sand und Luft; und Fig. 2 zeigt eine Horizontalansicht
der Sandstrahlkammer in größerem 'Maßstabe.
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In den Zeichnungen bedeutet i die Sandstrahlka-mmer und 2 den Bedienungsmann.
3 ist ein Stahlrohr, und 4 sind Gußstücke, welche mit dem Sandstrahl behandelt werden
sollen und auf einem Wagen 5 liegen. Der Wagen steht auf einer Drehscheibe 6, die
mittels eines Getriebes 7 von einem Elektromotor 8 angetrieben wird. Während die
Scheibe 6 langsam rotiert, wird der Strahl mit dem Blasmittel gegen die Gegenstände
4 gerichtet, um diese von Verunreinigungen zu säubern. Bei 9 ist eine Absaugeöffnung
für die mit Staub gemischte Luft dargestellt, welche in der Blaskammer i entsteht.
Diese Luft wird durch einen Saugkanal io dem Staubseparator i i zugeführt, der nach
der sog. Rohrfilterbauart konstruiert ist. 12 ist ein Staubbehälter zur Sammlung
des von dem Staubseparator i i abgeschiedenen Staubes, und 13 ist ein Auslaß für
den in dem Behälter 12 abgeschiedenen Staub. 14 ist ein Sauggebläse oder eine sonstige
Saugvorrichtung zum Absaugen der gereinigten Luft aus dem Staubseparator i i. 15
ist ein Elektromotor zum Antrieb des Ventilators 14 und 16 eine Saugdüse für die
gereinigte Luft.
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Die Drehscheibe 6 ist mit Öffnungen 17 versehen, durch welche das
Strahlmittel zusammen mit den Verunreinigungen in Form von Schlacke, Zunder, verbranntem
Sand o. dgl. in eine Rinne 18 fällt, in welcher eine von einem Motor i9 angetriebene
Förderschraube 2o das verunreinigte Strahlmittel der Vertiefung 21 zuführt. In dieser
Vertiefung 21 wird das Strahlmittel durch einen endlosere mit Schöpfern 22 versehenen
Bandförderer 23 ergriffen und hochgeführt. Dieser Förderer ist von an sich bekannter
Bauart und führt das Material der Schrägrinne 24 zu, aus welcher es in eine rotierende
Siebtrommel 25 fällt, die durch einen Elektromotor 26 angetrieben wird. Die Siebtromme125
ist in der Weise angeordnet, daß der Sand und kleinere Verunreinigungen durch die
Löcher oder Maschen des Siebes in die Schrägrinne 27 fällt, während größere Verunreinigungen,
wie Gußspitzen usw., in axialer Richtung durch die Siebtrommel 25 hindurchtreten
und durch die Austrittsöffnung 28 abgeführt werden.
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Die eigentliche erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung besteht neben
dem Rohr 27 aus einem senkrechten Rohr 29, welches ein unteres offenes Ende
30 und ein gleichfalls offenes oberes Ende 31 besitzt, zwischen denen das
Rohr 27 mündet. Der untereTeil des Endes 30 i'st von einer Niederdruckkammer
32 umschlossen und mündet in diese Kammer, welche einen Kegelboden 33 und ein Loch
34
im Boden besitzt. Das Loch 34 stellt mit einem Absperrventil
35 in Verbindung, welches zweckmäßig unter Federdruck steht. N-Iit der Niederdruckkammer
32 ist ein Druckgebläse 36 verbunden, welches Frischluft in die Kammer 32 einführt.
Der Ventilator 36 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Das
Rohrende 3o besitzt eine Seitenwand 37, welche einstellbar ist, so daß der freie
Flußquerschnitt des Rohrendes vergrößert oder verkleinert werden kann. Zu diesem
Zwecke ist die Seitenwand 37 mit einem äußeren Flansch 38 versehen, welcher Schlitze
39 für nicht dargestellte Schrauben besitzt, die in der einen festen Teil der Kammer
32 bildenden Wandung 4o angeordnet sind. Die Seitenwandung 37 ist auf diese Weise
längs der Schlitze verschiebbar und mittels Bolzen und Muttern in verschiedenen
Lagen befestigbar.
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Wenn das Gebläse 36 arbeitet, trifft der durch das Fallrohr 27 fallende
verunreinigte Sand in dem Rohrstück 3o auf einen von dem Ventilator 36 ausgehenden
Luftstrom, wobei die Energie und Geschwindigkeit der Luft so gewählt ist, daß die
Verunreinigungen des Sandes fortgetragen werden, jedoch nicht der Sand selbst (das
Putzmittel), und diese Verunreinigungen werden dann durch das obere Rohrende 31
einem Staubseparator 4l zugeführt. Das Putzmittel bzw. der Sand fällt andererseits
nach unten in die Kammer 32 und wird dort in praktisch reinem Zustande gesammelt.
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Der Staubseparator 41 besteht ebenfalls aus einem Schlauchfilter,
dessen untere Kammer 42 die abgeschiedenen Verunreinigungen auffängt, welche aus
dieser Kammer in transportable Staubbehälter 43 fallen. Die gereinigte Luft, welche
durch die Filterschläuche 44 hindurchtritt, wird mittels eines von einem Elektromotor
46 angetriebenen Ventilators 45 abgesaugt und einem Rohr 47 zugeführt. in welchem
sich ein Ventil 48 befindet, welches von einem Motor 49 eines Druckreglers 5o zur
Reglung der Luftgeschwindigkeit geregelt wird. Der Druckregler 5o dient zur Reglung
der Luftgeschwindigkeit in dem Rohrstück 30. Es ist wesentlich, daß der Ventilator
45 immer mehr Luft absaugt, als durch den Ventilator 36 unter Druck eingeführt wird.
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Die fehlende Luftmenge wird durch die Öffnung 28 und das Rohr 27 eingeführt.
Der Regler 50 öffnet und schließt das Ventil 48 in Abhängigkeit von der Verschmutzung
des Schlauchfilters 44 in der Weise, daß das Ventil 48 bei zunehmender Verschmutzung
des Filters 44 mehr geöffnet wird und durch neu gereinigte Filter 44 stark gedrosselt
wird. Die in dem Rohr 47 befindliche gereinigte Luft wird der Blaskammer i zugeführt
und durch ein Rohr 51 auf Spezialdüsen 52 verteilt, welche in der Blaskammer einen
Luftvorhang von Gebläseluft bilden als Schutz für den Gebläsebedienungsmann 2 gegen
den in der Kammer i herumwirbelnden Staub und Sand. Ein Drosselventil 53 in dem
Rohr 47 regelt die dem Rolir 5l zugeführte Luftmenge. Der Luftüberschuß wird einem
mit dem Rohr io verbundenen Nebenschlußkanal 54 zugeführt. Da die Kammer i durch
das Rohr io entlüftet wird, ist es erforderlich, eine Evakuierung der Kammer i zu
verhindern. Die. Kammer ist daher mit Öffnungen 5.51 versehen, welche Außenluft
in die Kammer i einlassen.
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Unterhall> der Kammer 32 befindet sich eine Hohldruckkammer 55, in
welcher der gereinigte Stahlsand oder (las sonstige Reinigungsmittel 56 gesammelt
wird, uni von dort mittels Preßluft dein Gebläsestrahl'; zugeführt zu werden. Wenn
<las Ventil 35 unter Federdruck steht. so hält es die Öffnungen 34 geschlossen,
bis das Gewicht des Stahlsandes der Feder entgegenwirkt und das Ventil 35 öffnet,
so daß der Sand in die Kammer 5,3 fällt. Wahlweise kann das Ventil 3.3 auch
unter Luftdruck stehen. Im letzteren Falle wird Tiber ein Ventil 58 und eine Leitung
59 ein Luftdruckkanal 57 mit der Kammer 55 verbunden. In diesem Falle muß der Luftdruck
in der Kammer 55 höher sein als in der Kammer 32. Das Ventil 58 wird durch eine
Stange 6o gesteuert, um die Luft teilweise dem Kanal 59 und teilweise einem Nebenschlußkanal
61 zuzuführen, welcher zu dem Gebläsestrahl 3 führt. Der Nebenschlußkanal6l geht
durch einen Hochdruckejektor 62, der mit dem Boden der Kammer 55 verbunden ist und
durch welchen der Luftstrom in dem Kanal 61 den Stahlsand oder das sonstige Reinigungsmittel
aus der Kammer 55 entnimmt und durch das Blasrohr 3 herausschleudert. Der Bedienungsmami
2 befindet sich in einem besonderen Teil der Blaskamtner 1, zu welcher eine direkte
Tür 63 führt. während der Wagen 5 durch eine Öffnung in die Blaskammer eingeführt
wird. welche durch die Türen 64 und 65 verschlossen ist.
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Im vorstehenden ist einebevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben
und dargestellt, jedoch ist es verständlich, daß das Verfahren und die Anordnung
im Rahmen der Erfindung in verschiedenster Weise abgeändert und modifiziert werden
kann. So braucht der gegen das zu reinigende Putzmittel gerichtete Luftstrom nicht
genau gegen die Bewegungsrichtung des Putzmittels geführt zu werden. Die Hauptsache
ist die, daß jeder Strom eine Richtung besitzt, welche von derjenigen des anderen
Stromes ab-,veicht, so daß, wenn die Ströme aufeinandertreffen, der Luftstrom durch
den Putzmittelstrom hindurchtreteti kann und durch eine entsprechende Ausiaßöffnung
diejenigen Verunreinigungen herausblasen kann, welche hinsichtlich ihrer Masse so
beschaffen sind, daß diese Verunreinigungen, jedoch nicht das Putzmittel aus dem
Strom abgeschieden werden.