DE816831C - Verfahren und Vorrichtung zum Klassieren von Schleifmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klassieren der zur Oberflächenbearbeitung von Glas, Marmor oder anderen Werkstücken, insbesondere zum Grob- und Feinschleifen von Spiegelglas benutzten Schleifmittel in Kategorien verschiedener Korngrößen.

Dieses Klassieren erfolgte bisher durch Schlämmen unter der Wirkung der Schwere. Die Schleifmittelkörner werden hierbei in einen Wasserstrom in

ίο Suspension gegeben, der beispielsweise in einem horizontalen Kanal umläuft und die Körner mitnimmt, wobei diese sich unter der Wirkung der Schwere nach unten absetzen. Die Fallgeschwindigkeit der Körner nimmt mit der Korngröße schnell ab.

»5 Demzufolge setzen sich die Körner in dem Kanal um so weiter vom Eintritt entfernt ab, je feiner sie sind; sie können dann getrennt abgeführt werden. Diese Arbeitsweise bedingt umfangreiche Einrichtungen wenn es sich darum handelt, große Mengen feinen Materials zu behandeln.

Durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Übelstand behoben. Das Verfahren besteht darin, daß eine Flüssigkeit, welche das zu klassierende Material in Suspension enthält, einer Zentrifugalwirkung unterworfen wird. Da die dabei erzeugte Beschleunigung einen bestimmten, beliebig gewählten Wert hat und wesentlich höher sein kann als die Schwerebeschleunigung, und die Fortbe- · Wegungsgeschwindigkeit der Körner in der Flüssigkeit dieser Beschleunigung proportional ist, erfolgt das

Niederschlagen der Körner viel schneller als unter der Wirkung der Schwere allein und lassen sich dementsprechend die Abmessungen der Einrichtung um ein Beträchtliches verringern.

Zur Ausübung dieses Verfahrens wird eine Vorrichtung benutzt, die im wesentlichen aus einem Behälter besteht, der in Drehung versetzt und durch den die die Körner mitführende Flüssigkeit hindurchgeschickt wird und der diese Flüssigkeit in seiner

ίο Drehbewegung mitnimmt. Abgesehen von den Eintritts- und Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit sowie von den Abführöffnungen für die in der Vorrichtung niedergeschlagenen Körner, ist dieser Behälter völlig geschlossen. Der Weg der Flüssigkeit vom Eintritt zum Austritt der Vorrichtung wird durch Führungsflächen bestimmt, deren alleinige Aufgabe es ist, die Mitnahme der Flüssigkeit bei der Drehbewegung der Vorrichtung sicherzustellen und zur Drehebene der Vorrichtung schräge Teile zu bilden,

ao welche dazu dienen, die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft sich von der Achse entfernenden Körner abzufangen. Abgesehen davon, kann der Weg der Flüssigkeit durch die Vorrichtung ein beliebiger sein.

Um die Ausscheidung von Körnern gewünschter Größe zu erreichen, werden die Drehgeschwindigkeit und die Durchflußmengen der Flüssigkeit am Eintritt, am Austritt und an den Abzugsöffnungen auf einem bestimmten, beliebig gewählten festen Wert gehalten.

Auf dem Weg der Flüssigkeit setzen sich die Körner um so weiter entfernt vom Eintritt ab, je feiner sie sind. Ihre Abführung erfolgt durch am Umfang des Behälters vorgesehene und mit dem Freien in Verbindung stehende öffnungen. Diese öffnungen lassen einen Teil der durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleuderten Flüssigkeit, welche die abgesetzten Körner mitnimmt, nach außen entweichen. Läßt man die öffnungen dauernd offen, so ist die Gewinnung eine fortlaufende; schließt man sie zeitweise, so ergibt sich eine absatzweise Gewinnung. Die aus den verschiedenen Abzugsöffnungen der Vorrichtung kommenden Körner werden getrennt gesammelt, sofern man Körner abnehmender Korngrößen erhalten will. Die durch die Vorrichtung geführte Flüssigkeit kann in mehrere gesonderte Ströme aufgeteilt werden, von denen jeder einem Zentrifugieren unterworfen wird, um aus jedem der Ströme eine besondere Kalibrierung zu erhalten. Ist Vorsorge getroffen, daß die von einem Strom abgesetzten Körner sich weder mit einem anderen Strom noch mit den von einem anderen Strom abgesetzten Körnern einer anderen Größe vermischen, so erhält man soviele gesonderte Kalibrierungen, als Ströme vorhanden sind.

Da die Zentrifugalbeschleunigung wesentlich größer als die Schwerebeschleunigung sein kann, kann die letztere praktisch unberücksichtigt bleiben und die Drehachse der Vorrichtung irgendeine Lage im Raum einnehmen.

Der Behälter kann mit einem geschlossenen Mantel umgeben werden, in dem sich ein Druck bilden kann, der es gestattet, die Wirkungen des Druckes, die im Inneren des rotierenden Behälters unter der Wirkung der Zentrifugalkraft auftreten, aufzuheben.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einer einzigen Schleudervorrichtung mit einer oder mehreren Abzugsöffnungen oder mit mehreren Schleudervorrichtungen verschiedenen Charakters durchführen, von denen jede Vorrichtung mit der Austrittsflüssigkeit einer anderen Vorrichtung gespeist wird, in der gröbere Körner als in ihr selber abgefangen werden.

Im nachstehenden wird die Erfindung an einigen beispielsweisen, zur Ausübung des Verfahrens geeigneten Ausfülirungsformen von Schleudervorrichtungen erläutert, die in den Abb. 1 bis 11 der Zeichnungen in schematischen Schnitten dargestellt sind.

Die in Abb. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Behälter oder hohlen Rotor 1, der sich um die ebenfalls hohle Achse x-y dreht, und aus einem Innenkörper 2, der fest mit dem Rotor verbunden ist. Durch diesen Innenkörper wird im Rotor ein Ringraum 3 gebildet. Der Rotor ist mit Rinnen 4 versehen, die zur Drehebene des Rotors geneigte Wände bilden. In den Scheiteln der Rinnen sind öffnungen 5 vorgesehen. Längswände 6 (Abb. 2) sorgen dafür, daß die Flüssigkeit an der Drehbewegung der Vorrichtung teilnimmt.

Die die zu klassierenden Körner enthaltende Flüssigkeit tritt bei 7 in den Behälter ein und geht durch den Ringraum 3. Der Zentrifugalkraft folgend, setzen sich die Körner in den Rinnen 4 ab und werden durch die öffnungen 5 abgeführt, und zwar fortlaufend durch Schleuderung nach außen oder absatzweise, indem man die öffnungen 5 mit nicht dargestellten, periodisch zu öffnenden Absperrorganen versieht. Es können eine oder beliebig viele der Rinnen 4 vorgesehen sein.

Am Ein- und Austritt des Behälters sind Regler geeigneter Art, wie sie bei A und B schematisch dargestellt sind, vorgesehen, welche die Durchflußmengen regeln. Die durch die Abzugsöffnungen 5 entweichende Flüssigkeitsmenge entspricht dem Unterschied zwisehen den Ein- und Austrittsmengen und ist somit ebenfalls geregelt.

Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist der Behälter 1 noch mit äußeren Mänteln versehen, welche die Körner auffangen und in einem Raum vereinigen, die aus den Abzugsöffnungen einer oder mehrerer Rinnen abgeführt werden. Die Abbildung zeigt zwei solcher Außenmäntel 8 und 9, aus denen die in sie gelangenden Körner durch eine entsprechend kleinere Zahl von öffnungen 10 und 11 abgeführt werden.

Bei der Ausführung nach Abb. 4 werden alle ausgeschiedenen Körner zusammen aufgefangen. Der Rotor ι dreht sich in einem geschlossenen Gehäuse 12, welches mit zwei Stopfbüchsen 13 versehen ist. In diesem Gehäuse entsteht ein Druck, der dem von der Flüssigkeit im Inneren des Behälters 1 durch die Zentrifugalwirkung ausgeübten Druck entgegenwirkt. Die Abführung der Körner aus dem Gehäuse 12 erfolgt durch eine gemeinsame Öffnung 14 und hängt nicht mehr ausschließlich von den Querschnitten der öffnungen 5 ab, die demnach vergrößert werden können.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Flüssigkeitsstrom an seinem Eintritt 19 in mehrere Unterströme aufgeteilt wird. Der Rotor besteht aus zwei konzentrischen Gehäusen 15 und 16, die zwei

Ringräume 17 und 18 bilden. Die Unterströme fließen durch die Räume 17 bzw. 18, in welchen die Scheidung und Klassierung vor sich geht, wobei die Körner aus dem Raum 18 wie bei den schon beschriebenen Ausführungen durch die öffnungen 5 und aus dem Raum 17 durch Düsen 20 abgeführt werden, welche den Raum 18 durchsetzen.

Abb. 6 zeigt eine Vorrichtung mit senkrechter

Drehachse. Der Rotor 21 ist auf der Welle 22 montiert und die mit Körnern geladene Flüssigkeit tritt bei 23 durch ein mit dem Rotor sich drehendes zentrales Rohr 24 ein, gelangt dadurch bis zum Boden des Rotors und steigt längs dessen Wänden wieder hoch, um bei 25 auszutreten. Stopfbüchsen 26 und 27 sorgen für die nötige Abdichtung.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungen wird der Flüssigkeitsstrom von der gerillten Fläche des Rotors und den radialen Zwischenwänden geführt, wie solche in Abb. 2 bei 6 dargestellt sind. Die Führungsflächen haben nur die Aufgabe, zur Drehebene der Vorrichtung geneigte Teile zu bilden und dadurch die Mitdrehung der Flüssigkeit sicherzustellen; im übrigen können sie in den verschiedensten Weisen angeordnet werden. So kann der Rotor beispielsweise aus zwei an ihren Grundflächen miteinander vereinigten Kegeln 28 und 29 (Abb. 7) oder aus einem Kegel 30 mit gerader Grundfläche (Abb. 8) oder aus zwei ineinandergeschobenen Kegeln 31 und 32 (Abb. 9) bestehen. Abb.10 läßt erkennen, daß man durch einen Kern 33 irgendeiner Gestaltung zwischen seiner Umfangsfläche und den Rotor 34 einen Ringraum 35 von geeigneter Querschnittsform bilden kann. Der Rotor kann auch eine andere Form als die eines Rotationskörpers haben.

Die radialen Zwischenwände 6 der Abb. 2 können auch schraubenförmig verlaufen, wobei ihre Erzeugenden senkrecht oder geneigt zur Drehachse stehen können.

Abb. 11 veranschaulicht eine Ausführung einer Vorrichtung mit absatzweiser Korngewinnung. Der Scheitel jeder Rinne 4 ist von einem Hohlstrang aus dehnbarem Material nach Art eines Fahrradschlauches umgeben, der mit den öffnungen 5 in Berührung steht. Jeder Strang 36 wird von einem ringförmigen, am Rotor befestigten Halter 37 in Stellung gehalten, der einen Teil 39 des Stranges in der Nähe der Abzugsöffnung frei läßt. Durch eine Leitung 38 wird das Innere des Stranges entweder mit einer Druckluftquelle oder mit der Außenluft verbunden. Ist die Druckluftquelle angeschlossen, dann blähen sich die Stränge auf und schließen die öffnungen 5. Setzt man die Stränge mit der Außenluft in Verbindung, dann geben sie die öffnungen 5 frei, und die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft stehende Flüssigkeit des Rotors entweicht durch den Teil 39, indem er die abgesetzten Körner mitnimmt.

Wenn man, gleichviel welcher Art die verwendeten Vorrichtungen sind, die Flüssigkeit einer Vorrichtung, welche Körner in einer Größe unterhalb einer bestimmten Grenze liefert, einer anderen Vorrichtung zuführt, welche Körner einer Größe liefert, die noch unterhalb einer niedrigeren Grenze als der vorhergehenden liegt, und auf diese Weise so oft wie nötig fortfährt, so erhält man die Aufteilung einer gegebenen Körnermischung in irgendeine gewünschte Zahl von Fraktionen, wobei jede Fraktion Körner von Größen enthält, die zwischen zwei gegebenen Grenzen liegen. Im Sinne der Erfindung können nicht nur die gezeigten Vorrichtungen, welche nur Beispiele sind, sondern es kann jede Vorrichtung verwendet werden, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Klassieren von zum Schleifen von Glas, Marmor und anderen Werkstücken, insbesondere von Spiegelglas, dienenden Schleifmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kornklassen durch Ausschleudern einer die Schleifmittel in Suspension enthaltenden Flüssigkeit gewonnen werden.

2. Schleudervorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen um seine Achse sich drehenden Behälter, der, abgesehen von der Ein- und Austrittsöffnung für die Flüssigkeit und den Abzugsöffnungen für die klassierten Schleifmittel, geschlossen und mit zu seiner Drehebene geneigten Flächen versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter die Mitnahme der Flüssigkeit unterstützende Längszwischenwände aufweist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch Regler zum Regeln der Durchflußmengen der Flüssigkeit an den Eintritts-, Austritts- und Abzugsöffnungen.

5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den verschiedenen Abzugsöffnungen kommenden Körner getrennt aufgefangen werden.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Reihen von Abzugsöffnungen in eine einzelne, mit Austrittsöffnungen versehene Kammer münden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch vorzugsweise konzentrische oder nach der Länge laufende Zwischenwände in mehrere voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, deren jede mit Klassierungsmitteln versehen ist und durch einen besonderen Flüssigkeitsstrom beschickt wird.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einer der Zahl der zu bildenden Teilströme entsprechenden Zahl von Ringkammern besteht, deren Umfangswände einander konzentrisch umgeben und mit Rillen und Abzugsöffnungen versehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen zwecks Durchführung einer absatzweisen Gewinnung mit Absperrorganen versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Behälter in einem geschlossenen Mantel drehbar angeordnet ist, in dem ein bestimmter Druck erzeugt werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane der Abzugsöffnungen aus diese lose überdeckenden Hohlsträngen aus dehnbarem Material bestehen, die durch Druckluft aufgebläht oder mit der Außenluft in Verbindung gesetzt werden können.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse der Vorrichtung mit der Senkrechten einen Winkel bildet.

13. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf verschiedene Korngrößen arbeitende Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 12 derart hintereinander geschaltet sind, daß jede einzelne Vorrichtung mit der Austrittsflüssigkeit einer vorhergehenden Vorrichtung ge- speist wird, in der gröbere Körner als in ihr selber ausgeschieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1813 10.51