DK160773B - Fremgangsmaade, aggregat og apparat til rensning af aflange genstande - Google Patents

Description

- i -

DK 160773 B

Opfindelsen angår et aggregat til rensning af aflange genstande og af den i krav l's indledning angivne art.

Ved fremstilling af tråd eller af genstande indeholdende 5 tråd er det ofte nødvendigt at rense trådenes overflade f.eks. at fjerne et som følge af en varmebehandling dannet oxidlag eller et smøremiddellag efter en forudgående bearbejdning ved valsning eller trækning.

10 Sædvanligvis foretages rensning af tråde ved, at disse nedsænkes i ét eller flere bade af opløsende, kraftig syre eller lud. Denne teknik har den ulempe, at kemikalierne i disse bade i reglen er farlige og ætsende, og at de selv atter må fjernes fra trådene ved at trådene skylles i et 15 yderligere bad. Også andre problemer er knyttet til sådanne behandlinger. Eksempelvis virker de benyttede kemikalier ofte ret langsomt, hvorfor trådenes opholdstid i badet må være lang. For at tilvejebringe en økonomisk behandling må en lang trådlængde ad gangen anbringes 20 ibadet, hvilket kræver et stort bad. Problemet kan løses ved, at hele tråden eller trådrullen nedsænkes i badet, men herved bliver rensningen ikke altid tilfredsstillende.

Tråd renses ofte i rulleform, men rensningen kan sommetider blive uvirksom, fordi kemikalierne ikke trænger 25 tilstrækkeligt frem til alle rullens trådlag.

Det er kendt at behandle en i sin længderetning fremført tråd med et fluidum. Eksempelvis foreslås i US patentskrift nr. 3.682.185 et aggregat med en central gennemboring 30 gennem hvilken tråd passerer. Boringens ender er lukket ved hjælp af propper, der har huller med en diameter kun lidt større end trådens således at udsivning minimeres. Flere aksialt adskilte sæt af indløbskanaler udmunder radialt i boringen, medens i det væsentlige tilsvarende udløbs-35 kanaler er placeret alternerende med indløbskanalerne.

Ind- og udløbskanalerne er vinkelforsat indbyrdes. Dette - 2 -

DK 160773 B

giver anledning til en hvivlende aktion i boringen og giver en ensartet plettering af tråden. Det anføres, at aggregatet også kan anvendes til rensning, men på grund af den hovedsageligt kun kemiske påvirkning af tråden er 5 behandlingstiden lang og/eller de anvendte kemikalier må være kraftige.

Formålet med opfindelsen er at anvise et aggregat til rensning af aflange genstande eksempelvis stænger og tråd ved 10 hvilket de nævnte problemer i det mindste delvis er overvundet . *

Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1 anviste udformning.

15

Ved denne udformning opnås på grund af den tangentiale indføring af væsken en kraftig hvirvlende effekt som øges når væsken træder ind i de andre to, mindre kamre og derved udsættes for en kraftig acceleration. Denne giver 20 anledning til kavitation, som medfører at tråden vibrerer.

Dette bevirker at tråden også udsættes for en mekanisk, rensende påvirkning.

Opfindelsen angår tillige et apparat til rensning af 25 afl.ange genstande, hvilket apparat indeholder et antal af ovennævnte aggregater som anvist i krav 4.

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til rensning af aflange genstande, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig 30 ved det i krav 12 angivne.

\ > 35

DK 160773 B

- 3 -

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig.l skematisk viser et snit efter linien B-B i fig.2 igennem en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen til rensning af 5 tråd, fig.2 i større målestok et snit efter linien A-A i fig.l, og fig.3 et snit i samme plan som fig.l igennem et rensehoved som anvendt i det i fig.l og 2 viste apparat.

En tråd 5o renses ved, at den i spændt tilstand, f.eks. 15,9 kg o 10 ved en 2 mm karbonståltråd med en trækstyrke på 98 kg/mm , føres kontinuerligt igennem et rensningsapparat 51. Dette apparat består af en metalblok 1, der har en central udboring 2 eksempelvis med en diameter på 22 mm, som strækker sig igennem blokkens samlede længde. I udboringen 2 findes der otte rensehoveder 13 - 2o anbragt i to grupper, 15 idet den ene gruppe omfatter to hoveder 13 og 14, og den anden gruppe seks hoveder 15 - 2o. De to grupper er adskilt fra hinanden ved et mellemliggende tørrehoved 22. Ved enden af udboringen er der anbragt tørrehoveder 21 og 23. Rensehovederne 15 - 2o, og det mellemliggende tørrehoved er holdt på plads ved hjælp af skruer 1A i blokkens 20 overside. Tørrehovederne 21 og 23 er forsynet med gevind og fastskruet i en gevindskåret endedel af udboringen 2 i samvirke med tætningsringe 21C og 23C.

I blokkens 1 samlede længde strækker sig endvidere en smallere udboring 3, f.eks. med en diameter på 12,7 mm, som har et indløb lo 25 til forbindelse med en trykluftledning. Fra udboringen 3 fører kanaler 25 til hvert af tørrehovederne 21 og 23.

Blokken 1 har tillige blinde udboringer 4 og 5, der fra modsatte ender er boret ind i blokken og strækker sig langs med udboringen 2.

Hver af udboringerne 4 og 5 er forbundet med et tilhørende tilløb 30 9 og 8 for arbejdsmedium. Udboringen 4 er forbundet med seks kanaler 24, som udgør forsyningsledninger for den første gruppe rensehoveder 15 - 2o. På tilsvarende måde forsynes rensehovederne 13 og 14 fra udboringen 5. Udboringerne 3, 4 og 5 er ved enden af blokken 1 lukket ved hjælp af propper 3A, 4A og 5A.

35 - 4 -

DK 160773 B

I undersiden af blokken 1 er der fræset en udløbsslids 2A, igennem hvilken arbejdsmediet fra rensehovederne kan løbe ud til neden under blokken anbragte beholdere. En af disse beholdere 8o er vist i fig.2. I beholderens bund findes der et cylindrisk udløb 81 5 med en gevindskåren forbindelsesstuds 81A.

Hvert tørrehoved 21, 22 og 23 har en central boring, f.eks.

21A i hovedet 21, og mindst én diagonal kanal, f.eks. 21B i tørrehovedet 21. Trykluft føres fra den snævre udboring 3 i blokken 1 via kanalen 25 til diagonalkanalen 21Bf hvor den rammer tråden 5o.

10 Tørrehovedemes 21, 22 og 23 virkemåde er omtalt i engelsk patentskrift nr. 1.533.846.

Under arbejdet forsynes hvert af tilløbene 8 og 9 med arbejds- medium med et tryk på f.eks. o,18 kg/mm . Til gruppen med seks ren- sehoveder 15 - 2o tilført arbejdsmedium er f.eks. fortyndet lud, et 15 organisk opløsningsmiddel, eller vand, og det til gruppen med to rense- hoveder 13 og 14 tilførte arbejdsmedium er f.eks. vand. Trykluft ti Ιο føres f.eks. med et tryk på o,o7 kg/mm til indløbet lo for at sætte tørrehovederne i virksomhed. I stedet for atmosfærisk luft kan der anvendes andre luftarter, f.eks. nitrogen, hvis trådoverfladen skal 20 beskyttes mod berøring med atmosfærisk luft.

Under gennemgang igennem apparatet påvirkes tråden· først af tørrehovedet 23. Dette hoved skal først og fremmest forhindre udsivning af arbejdsmedium fra apparatet bagud langs tråden. Derefter passerer tråden i rækkefølge alle rensehoveder 2o - 15 i gruppen med 25 seks hoveder, hvorved den renses. Denne arbejdsgang beskrives nærmere nedenfor i forbindelse med fig.3. Herefter kommer tråden ind i tørrehovedet 22, som har to vinkelstillede luftdyser 22A og 22B. Luftdysen 22B har til opgave at hindre arbejdsmedium fra seks-hoved-gruppen 15 -2o i at løbe frem langs med tråden, medens luftdysen 22A har til opga-30 ve at forhindre arbejdsmedium fra to-hoved-gruppen 13 - 14 i at løbe bagud langs med tråden. Derved danner tørrehovedet 22 en luftpude, som holder de to arbejdsmedler adskilt fra hinanden. Ved en passende justering af lufttrykket i forhold til arbejdsmediernes tryk sikres, at medierne ikke kommer i berøring med hinanden. Denne adskillelse af 35 medierne gør det muligt, at de to grupper hoveder kan bruges til forskellige formål. I det foreliggende eksempel bruges seks-hoved-gruppen - 5 -

DK 160773 B

15- 2o til at rense tråden 5o, medens to-hoved-gruppen 13 -14 bruges til at skylle tråden. Rensningen kan bestå i at fjerne et oxidlag under anvendelse af en lud, og skylningen kan bestå i at fjerne ludrester. Efter tørrehovedet 22 passerer tråden de to ren-5 sehoveder 13 og 14.

Disse to hoveder 13 og 14 tjener til at skylle tråden for at fjerne alle rester af det i seks-hoved-gruppen 15 - 2o brugte'rense-medium og alle af rensningsprocessen fremkaldte produkter. Tråden forlader apparatet igennem tørrehovedet 21, som hindrer i gruppen 10 13-14 anvendt skyl levæske i at løbe frem langs med tråden. Tråden forlader apparatet helt tør .

De i rensehovederne anvendte arbejdsmedier samles som nævnt i beholdere, én beholder for hver gruppe hoveder. For såvidt angår to-hovedgruppen 13 - 14, hvor arbejdsmediet er vand, kan mediet recirkuleres eller 15 bortledes til kloak via et ikke vist udløb. For seks-hoved-gruppens 15-2o vedkommende er der truffet foranstaltninger til recirkulation af arbejdsmediet. Fra udløbet 81 strømmer mediet til en ikke vist samle-beholder, hvorfra det føres tilbage til den pumpe, som forsyner tilløbet 9. Samlebeholderen kan stå på et sted fjernt fra apparatet.

20 Virkemåden af et af rensehovederne, f.eks. hovedet 17 skal be skrives nærmere i forbindelse med fig.3. Hovedet 17 består af et cylindrisk rør 7o, som er bearbejdet til modtagelse af to ringformede endestykker 71. Hvert endestykke 71 sidder med fast pasning i røret 7o, som under sammenbygningen er fastkrympet omkring ringene 71.

25 Hvert endestykke har en med skuldre forsynet bøsning 75, der med fast pasning er anbragt i et passende hul i endestykket 71.

Hvilket materiale bøsningen 75 skal være fremstillet af, afhænger af anvendelsen. Hvis færdigbehandlet tråd skal renses, f.eks. for at fjerne ved trækningsprocessen anvendt smøremiddel, kan der anvendes 30 et blødt, sejt materiale såsom polyethylen med ultrastor tæthed

Dette resulterer i en blød færdigbehandling af høj kvalitet.

Kræves der imidlertid en skarp afslidningsvirkning, medens overfladefinish er af mindre betydning, kan der anvendes wolframcarbid.

Røret 7o og endestykkerne 71 danner tilsammen et første i det 35 væsentlige cylindrisk kammer 72. Midterhullet i hver af bøsningerne 75 udgør et andet cylindrisk kammer, hvis diameter er væsentlig mindre

DK 160773 B

- -6- end det første kammers. Eksempelvis kan det første kammer have en diameter på ca.22 mm. Det andet kammers diameter afhænger af den rensede tråds diameter og kan f.eks. andrage 1,6 mm for op til 5o Thou-tråd, 3,2 mm for op til 2,5 mm materiale, eller 6,4 mm for 5,5 mm 1 . 5 stænger. Tilløbet for arbejdsmediet er dannet af et hul 74, som i det væsentlige er tangentialt med det første -kammers-.72 krummede væg. Hullets orientering er nærmere anskueliggjort i fig.2.

Under arbejdet presses arbejdsmedium igennem hullet 74 ind i nævnte første kammer. Da det træder i det væsentlige tangentialt ind i kam-10 meret, cirkulerer det i kammeret med en vinkelhastighed, der bestemmes af den lineære tilstrømningshastighed. Medium kan kun forlade kammeret gennem et af de andre kamre 72 og omkring tråden 5o. Bevarelsen af vinkelmomentet medfører, at det vinkelmoment, der er knyttet til mediets strømning igennem det andet kammer 73 må være i det væsentlige lig med 15 arbejdsmediets vinkelmoment, medens mediet befinder sig i det første kammer. Da det andet kammers diameter er mindre end det første kammers, må mediets vinkelhastighed i det andet kammer være forholdsvis større end vinkelhastigheden af det i det første kammer værende medium for at bevare vinkelmomentet. Ved en passende indstilling af det tilførte ar-20 bejdsmediums tryk, og en passende fastsættelse af forholdet mellem kamrenes diameter kan vinkelhastigheden af det i det andet kammer værende medium sættes så højt, at der i og omkring, tråden frembringes vibration, som medfører en afslibning af trådens overflade.

Det kan ikke nøjagtig forklares, hvad nævnte afslibningseffekt 25 skyldes i alle enkeltheder, men det formodes, at tråden vibrerer transversalt i rensehovedet med en i det væsentlige cirkulær bevægelse, og at det derved gnider mod det andet kammers væg. Vibrationsfrekvensen afhænger i det mindste af afstanden mellem rensehovedets nævnte to andre kamre, og trådens spænding. Det har ligeledes vist sig, at det ikke er 30 nødvendigt at tilføre alle rensehoveder arbejdsmedium,fordi den af et af hovederne fremkaldte vibration forplanter sig i en vis grad langs tråden og kan medføre, at der sker en afslibning i et tilstødende, ikke-arbejdende hoved. I overensstemmelse hermed kan nogle af hovederne i et mangehovedapparat erstattes af matricer. Konstruktionen af sådanne 35 matricer kan ligne hovedernes endestykke 71. En hensigtsmæssig udførelsesform af et apparat modificeret som angivet kan tilvejebringes ved, - 7 -

DK 160773 B

at hvert af de i fig.l viste hoveder 16 - 19 erstattes med matricer, medens de øvrige hoveder bibeholdes.

Til opnåelse af en særlig afslibningseffekt kan indersiden af hovedernes endestykke 71 have særlig kontur. Den kan f.eks. være radial-5 behandlet for at tilvejebringe en forbedret overfladefinish.

Da den ved apparatet tilvejebragte rensning eller afslibning skyldes en mekanisk effekt, er det ikke nødvendigt at anvende en behandlingsvæske, der er kraftigere end vand, fortyndet lud, eller en organisk opløsning. Apparatet egner sig navnlig til kontinuerlig rensning 10 af tråd, og der kan opnås arbejdshastigheder på over 3oo m/min. Til sikring af en særlig effektiv bearbejdning er det hensigtsmæssigt at gøre brug af midler, ved hjælp af hvilke trådens spænding kan styres, lige som det er hensigtsmæssigt at anvende styremidler for at sikre, at tråden passerer apparatet centralt. Arbejdsmedierne bør hensigts-15 mæssigt fjernes hurtigt, så at mellemrummene omkring det andet kammers yderender ikke fyldes med væske. I praksis kan hovederne være længere end vist i fig.l med et forhold længde:diameter på hensigtsmæssigt 2:1.

Det beskrevne apparat kan siges at have to behandlingszoner, én 20 med en gruppe på seks hoveder, og den anden med en gruppe på to hoveder, adskilt fra hinanden ved hjælp af et tørrehoved, men det vil også være muligt at bruge et andet antal hoveder i hver behandlingszone, og/-eller flere end to behandlingszoner. Apparatet kan også have kun en enkelt behandlingszone. Der vil om ønsket kunne anvendes tørrehoveder til 25 indespærring af arbejdsmediet. Sådanne apparater vil kunne anvendes enkeltvis eller i serie.

Skal der renses forskellige trådstørrelser, er det hensigtsmæssigt at anvende udskiftelige hoveder, så at det andet kammers diameter kan vælges passende til diameteren af en tråd, der skal renses.

30 Apparatet kan som angivet anvendes til rensning af tråd, men også til rensning af stænger eller bånd.

Er der tale om bånd, kan arrangementet være således, at vibrationerne begrænses til at foregå i et plan på tværs af båndets store overflade, og at båndet føres frem mellem et par valser. For polygonal tråd eller 35 polygonale stænger kan der om ønsket gøres brug af valsesæt.

Claims (13)

1. Aggregat til rensning af aflange genstandes overflade og med et første, i det væsentlige cylindrisk kammer (72) med mindst ét indløb (74) for væske, og to andre, i det ; væsentlige cylindriske kamre (73) anbragt koaksialt med, og 5 ved modsat hinanden beliggende sider af det første kammer, idet hvert af disse kamre har en væsentlig mindre radius end nævnte første kammer, hvorhos det første og de andre to kamre er således anbragt, at aflange genstande (50) under aggregatets arbejde kan føres i aksialretningen igennem 10 dem, kendetegnet ved, at nævnte indløb (74) er rettet tangentialt og at de andre kamre danner udløb for væske fra det nævnte første kammer, hvorhos arrangementet er således, at væske, som under brugen af aggregatet via indløbet presses ind i nævnte første kammer, i kamrene 15 danner en roterende væskemasse, hvis vinkelhastighed vokser i takt med, at radius af den roterende masse formindskes, når væsken i modsatte retninger i forhold til genstandenes længderetning træder ind i de andre to kamre, i en sådan grad, at de aflange genstande renses og væsken 20 bortledes fra de andre to kamre.

2. Aggregat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første kammer er dannet af et rør (70) samt to ringformede endestykker (71) anbragt i røret, idet ende- 25 stykkerne tillige begrænser de nævnte andre kamre.

3. Aggregat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hvert endestykke indeholder en særskilt bøsning (75) af et materiale, der er valgt med henblik på de ønskede rens- 30 ningsegenskaber, hvilke bøsninger danner væggene for de to andre kamre.

4. Apparat til rensning af aflange genstande, kendetegne t ved, at det indeholder et antal aggregater 35 - 9 - DK 160773 B ifølge ethvert af de foregående krav, en konsol, som i en første behandlingszone bærer mindst ét af aggregaterne (15-20) i afstand fra en anden behandlingszone, der omfatter mindst ét yderligere aggregat (13,14), idet 5 aggregaterne i den første og anden behandlingszone er anbragt på linie med hinanden på en sådan måde, at aflange genstande under apparatets arbejde i aksialretningen frit kan passere aggregaterne, hvorhos der findes organer (9) til tilførsel af en første væske til væskeindløbet for 10 hvert i den første behandlingszone anbragt aggregat, organer (8) til tilførsel af en anden væske til væskeindløbet i hvert aggregat i den anden zone, samt organer (22) til indføring af luft eller en luftart i et område mellem den første og den anden behandlingszone på 15 en sådan måde, at en berøring mellem nævnte første og nævnte anden væske forhindres.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det yderligere har væskeudløbsorganer (81) indrettet til at 20 forhindre samling af væske omkring yderenderne af nævnte andre kamre af mindst ét aggregat i den første behandlings-zone.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet 25 ved, at det har yderligere organer (21,23) til fremføring af luft eller en luftart til områder, som begrænser nævnte første og anden behandlingszone til forhindring af afgang af nævnte første og nævnte anden væske fra behandlingszonerne. 30

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at det har samleorganer for mindst én af nævnte første og nævnte anden væske, samt en pumpe til cirkulering af væsken fra samleorganerne til aggregaterne. 35

8. Apparat ifølge krav 4, 5 eller 6, kendetegnet ved, at apparatet indeholder et metallegeme (1) med en - 10 - DK 160773 B første, langstrakt udboring (2), hvori aggregaterne er fastholdt, og en langstrakt slids (2A), der er i strømningsforbindelse med udboringen for at tillade bortstrømning af væske fra aggregatet, når apparatet arbejder, 5 en anden langstrakt udboring (3) for tilførsel af luft eller en luftart til det eller de respektive indføringsorganer, en tredie langstrakt udboring (4) for tilførsel af nævnte første væske til den første behandlingszones aggregater, og en fjerde langstrakt udboring (5) for tilførsel 10 af nævnte anden væske til den anden behandlingszones aggregater .

9. Apparat ifølge ethvert af kravene 4 til 8, kendetegnet ved, at indføringsorganet eller indførings- 15 organerne består af et legeme (21, 23) med en første kanal for aflange genstande, og en anden kanal for luften eller luftarten, idet nævnte anden kanal (25,22A,22B,21B) er skråtstillet i forhold til nævnte første kanal på en sådan måde, at luften eller luftarten bringes til at strømme 20 langs kanalen for aflange genstande i en sådan retning, at den tilbageholder nævnte første og nævnte anden væske.

10. Apparat til rensning af aflange genstande, kendetegnet ved, at det har en konsol, som bærer mindst ét 25 aggregat ifølge ethvert af kravene 1-3, tilførsels- og afgangsåbninger for genstande, der skal behandles, anbragt på en sådan måde, at genstandene kan føres frem igennem nævnte aggregat, eller aggregaterne, og organer for tilførsel af væske til væsketilløbet for nævnte aggregat eller 30 aggregater.

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at det tillige indeholder afgangsorganer indrettet til at forhindre en samling af væske omkring yderenderne af de andre 35 to kamre i nævnte eneste aggregat, eller aggregaterne.

12. Fremgangsmåde til rensning af aflange genstande, k e n- - 11 - DK 160773 B detegnet ved, at et spændt afsnit af genstanden fremføres igennem et aggregat ifølge krav 1, medens væske tvinges ind i det første kammer og bortledes fra de andre kamre. 5

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at transversal vibration tilvejebringes ved, at væsken føres hen over materialet med stor hastighed. 10 15 20 25 30 35