WO2001089704A1 - Anlage und verfahren zum separieren von grauguss- und aluminiummischspänen - Google Patents

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WO2001089704A1
WO2001089704A1 PCT/EP2001/005275 EP0105275W WO0189704A1 WO 2001089704 A1 WO2001089704 A1 WO 2001089704A1 EP 0105275 W EP0105275 W EP 0105275W WO 0189704 A1 WO0189704 A1 WO 0189704A1
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WO
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chips
conveyor
cast iron
point
magnetic
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PCT/EP2001/005275
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English (en)
French (fr)
Inventor
Antonio Alvarez-Vega
Willi Binnewies
Original Assignee
Dürr Ecoclean GmbH
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Priority to US10/294,932 priority patent/US20030089425A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/16—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts
    • B03C1/22—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with non-movable magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/0064—Devices for removing chips by using a magnetic or electric field

Definitions

  • the invention relates to a method for separating aluminum and cast iron chips of a chip mixture, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for processing cylinder crankcases in a production line, wherein chips accumulating during processing are collected, according to the preamble of the claim 8.
  • the invention further relates to a device for collecting gray cast iron or aluminum chips produced during workpiece machining, in particular in a production line for cylinder crankcases, according to the preamble of claim 10.
  • the invention further relates to a production line for processing workpieces made of aluminum or gray cast iron, in particular of cylinder crankcases, according to the preamble of claim 21.
  • DE 42 21 391 C2 describes a device for the disposal of liquid material waste, comprising tufts of chips, core parts and small chips, from workpiece machining. Before the material waste is shredded, it is sorted according to type, i.e. after tufts of chips, core parts and small chips, separated, tufts of chips are separated and only these are fed to a comminution device. The material waste separated from the tufts of chips does not get into the shredding device but is fed directly to a solid-liquid separation device and is further processed there together with the shredded tuft of chips. It is not possible to separate mixed chips containing aluminum and gray cast iron with this system.
  • the present invention is therefore based on the object of making available a method and a device of the type mentioned above, the disadvantages mentioned above being overcome and without delay, while at the same time being economical. economic operation in a production line cylinder crankcases can be processed from different materials.
  • the above-mentioned are in a method for separating aluminum and cast iron chips.
  • the following steps are provided according to the invention:
  • the mixed chips are expediently shaken on a vibration path after collecting and before the first conveyor line.
  • the chips are passed through an oil-dissolving rinsing bath on the first conveying path.
  • the rinsing bath is subjected to ultrasonic energy.
  • a further separation stage for an even higher degree of purity of the separated chips can be achieved by the following steps:
  • a three-stage separation of the chips falling from the second point of the first conveyor section, which may still entrain non-magnetic aluminum chips, is achieved in that in step (f) the chips falling from the third point of the fifth conveyor section under gravity are fed to the fourth conveyor section.
  • cylinder crankcases made of gray cast iron as well as cylinder crankcases made of aluminum are machined in immediate succession on the production line and gray cast iron chips are separated from aluminum chips from the collected mixed chips.
  • the chip separation device has a first conveyor section formed by two adjoining conveyor belts, a device for generating a magnetic field being provided in such a way that magnetic force acts on magnetic chips in the direction of the upper conveyor belt in the direction of gravity, whereby the lower conveyor belt in the direction of gravity is set back with respect to the upper conveyor belt against the conveying direction, the end of the lower conveyor belt also forming a first point of falling chips and the end of the upper conveyor belt forming a second point of falling chips.
  • the non-magnetic aluminum chips leave the first conveyor section at the end of the lower conveyor belt, whereas the magnetic gray cast iron chips follow the first conveyor section up to the end of the upper conveyor belt under the influence of the magnetic field.
  • the device for witness the magnetic field formed such that the magnetic force acting on the magnetic cast iron chips ends at the end of the upper conveyor belt and / or at the end of the upper conveyor belt a stripping device is provided for stripping magnetic cast iron chips lying on the upper conveyor belt.
  • a rinsing bath into which the first conveying path is at least partially immersed, is provided for removing oil residues adhering to the chips.
  • a device for applying ultrasonic energy to the rinsing bath is provided to loosen any lumps that may form from mixed chips and to support chip cleaning.
  • a device for drying the chips is expediently arranged after the first conveyor section, which device acts on the chips with thermal energy and comprises, for example, radiant heaters.
  • a second conveying path assigned to the first point and a third conveying path assigned to the second point are provided, each of which conveys the chips falling from the first and second point under the action of gravity to a fourth and fifth conveying path.
  • a device that forms a magnetic field is arranged on the fourth and fifth conveyor line, the magnetic field and the fourth and fifth conveyor line each being designed such that the non-magnetic aluminum chips after a predetermined distance under the influence of gravity, leave the respective conveyor line at a third point, whereas the magnetic cast iron chips leave the respective conveyor line under the action of the magnetic field at a fourth point spaced from the third point.
  • the fifth conveyor line is arranged above the fourth conveyor line in the direction of gravity in such a way that the chips falling from the third point of the fifth conveyor line fall onto the fourth conveyor line, a three-stage separation with a high degree of purity of the respective chip types is achieved.
  • a corresponding chip mixture is fed to a vibration path 12 in a first zone 14.
  • the supplied chip mixture generally has gray cast iron chips that are grain-shaped and aluminum chips that are spiral-shaped. This results in a corresponding pre-separation by the shaking in the first zone 14.
  • the chip mixture for pre-separating gray cast iron and aluminum chips is shaken by means of a vibrating device 16, one takes place at the same time Vapor extraction.
  • the pre-separated mixed chips fall under the action of gravity at 18 onto a first conveyor path 20, which is formed by two conveyor belts 22 and 24.
  • This first conveyor section 20 is located in a second zone 26.
  • the mixed chips are guided along the first conveyor section 20 by means of the two conveyor belts 22 and 24, in the region of the conveyor belt 22 located at the top in the direction of gravity, corresponding magnetic field generating devices 28 or Magnets 28 are provided.
  • the magnetic field of these magnets 28 leads to a force acting on the magnetic cast iron chips against the direction of gravity, so that the cast iron chips essentially adhere to the conveyor belt 22.
  • the aluminum chips have no magnetic properties and remain unaffected by the magnetic field. Since the conveyor belt 24 located at the bottom in the direction of gravity is set back against the direction of conveyance, the aluminum chips therefore fall onto the conveyor belt 30 at the end of the conveyor belt 24, which forms a second conveyor section 32.
  • the aluminum chips fall at a first point 34 from the conveyor belt 24 onto the conveyor belt 30 under the action of gravity.
  • the gray cast iron chips Due to the magnetic attraction in the area of the conveyor belt 22, however, the gray cast iron chips, past the first point 34, follow the first conveyor section 20 and only fall at the end of the conveyor belt 22 at a second point 36 onto a conveyor belt 38, which forms a third conveyor section 40.
  • the first conveyor section 20 is additionally passed through a washing bath 42, which dissolves oils adhering to the chips and thus washes these chips.
  • a Bath temperature is, for example, 60 ° C. and a cleaner in the form of a neutral cleaner is expediently added to the guard bath.
  • a flow of the washing bath liquid 42 along the first conveying path 20 against the conveying direction is realized by means of flood nozzles at approximately 2 bar.
  • the second and third conveyor sections 32, 40 of the conveyor belts 30, 38 lead through a third zone 44, in which each conveyor belt 30 or 38 is assigned a radiant heater 46. In the third zone 44, these radiant heaters 46 dry the chips that pass them on the conveyor belts 30, 38.
  • the conveyor belt 38 essentially carries gray cast iron chips with residual aluminum chips and the conveyor belt 30 essentially feeds aluminum chips with residual gray cast iron chips.
  • the aluminum chips with gray cast iron chips from the conveyor belt 30 fall onto a fourth conveyor section 50, which is formed by a conveyor belt 52 and has a magnet 54.
  • the aluminum chips with residual gray cast iron come via a slide 56 onto the conveyor belt 52 of the fourth conveyor section 50. Due to the magnetic interaction between the magnet 54 and the gray cast iron residual chips, they adhere to the conveyor belt 52 along the entire fourth conveyor section and fall at a fourth point 58 the fourth conveyor line 50 into a container 60 for cast iron chips.
  • the aluminum chips are not magnetic, they do not follow the fourth conveyor section 50, but At a third point 62 of the fourth conveyor section 50, this falls prematurely into a container 64 for aluminum chips.
  • the gray cast iron shavings with residual aluminum shavings transported by the conveyor belt 38 on the third conveyor section 40 fall onto a fifth conveyor section 68 under the influence of gravity.
  • This fifth conveyor section 68 is formed by a conveyor belt 70, which likewise has a magnet 72.
  • aluminum chips located on the fifth conveyor section 68 fall at a third point 74 of the fifth conveyor section 68 onto the conveyor belt 52 of the fourth conveyor section 50, where a further separation takes place in the aforementioned manner.
  • corresponding gray cast iron chips follow the fifth conveyor section 68 and fall directly into the container 60 for gray cast iron chips at a fourth point 76 of the fifth conveyor section 68.
  • the two chip containers 60 and 64 are mounted on corresponding carriages which can be moved out transversely to the chip conveying direction.
  • the third zone 54 takes place advantageously
  • a vapor extraction to further support the drying of the chips by the radiant heater 46.
  • the magnets used in the respective zones 26 and 78 are designed, for example, as electromagnets.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen von Aluminium- und Graugußspänen einer Spänemischung. Hierbei werden die Späne gesammelt und einer ersten Förderstrecke (20) zugeführt. Die Späne werden entlang der ersten Förderstrecke (20) gefördert und mit einem magnetischen Feld derart beaufschlagt, daß die Aluminiumspäne durch Schwerkrafteinwirkung die erste Förderstrecke (20) an einer ersten Stelle (34) verlassen und die Graugußspäne gehalten von der magnetischen Anziehungskraft des magnetischen Feldes eine vorbestimmte Strecke weiter der ersten Förderstrecke (20) bis zu einer zweiten Stelle (36) folgen und dort diese Förderstrecke (20) ebenfalls verlassen, wobei die Späne an der ersten und zweiten Stelle (34, 36) getrennt voneinander aufgenommen werden.

Description

Anlage und Verfahren zum Separieren von Grauguß- und Äluminiumischspänen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Aluminium- und Graugußspänen einer Spänemischung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bearbeiten von Zylinderkurbelgehäusen in einer Fertigungsstraße, wobei bei der Bearbeitung anfallende Späne gesammelt werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Sammeln von bei einer Werkstückbearbeitung anfallenden Grauguß- oder Aluminiumspänen, insbesondere bei einer Fertigungsstraße für Zylinderkurbelgehäuse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Erfindung betrifft ferner eine Fertigungsstraße zum Bearbeiten von Werkstücken aus Aluminium oder Grauguß, insbesondere von Zylinderkurbelgehäusen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 21.
Bei der Bearbeitung von Zylinderkurbelgehäusen in einer Fertigungsstraße entstehen entsprechend dem Material der Zylinderkurbelgehäuse Grauguß- oder Aluminiumspäne. Aluminiumspäne sind wertvolles Material und werden in der Fertigungsstraße gesammelt und einer Weiterverwertung zugeführt, was einen entsprechenden Erlös einbringt. Hierbei werden bei der Bearbeitung herabfallende, feuchte Späne am Ende einer Linie mittels eines Kratzers aufgesammelt und zur Abtrennung von Flui- den einer Zentrifuge zugeführt. Vorrichtungen zum Trennen von Werkstoffresten und an diesen anhaftenden Ölen sind aus der DE 30 43 220 C2 und aus der DE-AS-21 29 874 bekannt. Aus der DE 197 04 859 AI ist beispielsweise eine Aufbereitungseinrichtung für Späne enthaltende Kühl- und Schmierstoffe bekannt, bei der die Späne zerkleinert werden. In dieser Anlage bleiben jedoch Mischspäne ungetrennt.
Die DE 42 21 391 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Entsorgung von flüssigkeitsbehafteten Werkstoffabfällen, umfassend Spänebüschel, Kernteile und kleine Späne, aus Werkstückbearbeitungen. Hierbei werden vor einer Zerkleinerung der Werkstoffabfalle diese nach Art, d.h. nach Spänebüschel, Kernteile und kleine Späne, getrennt, wobei Spänebüschel abgetrennt und nur diese einer Zerkleinerungsvorrichtung zugeführt werden. Die von den Spänebüscheln abgetrennten Werk- stoffabfälle gelangen nicht in die Zerkleinerungseinrichtung sondern werden direkt einer Fest-Flüssig-Trenneinrichtung zugeführt und dort zusammen mit den zerkleinerten Spänebüscheln weiterbehandelt. Eine Trennung von Aluminium- und Graugußspäne enthaltenden Mischspänen ist jedoch mit dieser Anlage nicht möglich.
Sofern auf ein und derselben Fertigungsstraße jedoch von Zylinderkurbelgehäusen aus Grauguß auf Zylinderkurbelgehäuse aus Aluminium oder umgekehrt umgestellt werden soll, mußte bisher vor dem Wechseln von einem Material zum anderen die Fertigungsstraße zuerst "saubergefahren" werden, d.h. alle Späne des bisherigen Materials müssen entfernt werden, da ansonsten unbrauchbare Mischspäne entstehen. Dieses "Sauberfahren" ist jedoch kosten- sowie zeitintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und ohne Zeitverzögerung bei gleichzeitig wirt- schaftlichem Betrieb in einer Fertigungsstraße Zylinderkurbelgehäuse aus unterschiedlichen Materialien bearbeiten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 angegebenen Schritten, durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 8 gekennzeichneten Merkmalen, durch eine Vorrichtung der o.g. Art mit den in Anspruch 10 gekennzeichneten Merkmalen sowie durch eine Fertigungsstraße der o.g. Art mit den in Anspruch 21 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe sind bei einem Verfahren zum Trennen von Aluminium- und Graugußspänen der o.g. Art erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:
(a) Sammeln der Spänemischung und Zuführen dieser an eine erste Förderstrecke,
(b) Fördern entlang der ersten Förderstrecke und Beaufschlagen der Spänemischung mit einem magnetischen Feld derart, daß die Aluminiumspäne durch Schwerkrafteinwirkung die erste Förderstrecke an einer ersten Stelle verlassen und die Graugußspäne gehalten von der magnetischen Anziehungskraft des magnetischen Feldes eine vorbestimmte Strecke weiter der ersten Förderstrecke bis zu einer zweiten Stelle folgen und dort diese Förderstrecke ebenfalls verlassen, wobei die Späne an der ersten und zweiten Stelle getrennt voneinander aufgenommen werden.
Dies hat den Vorteil, daß eine sortenreine Trennung von Aluminium- und Graugußspänen erzielt wird, ohne Berücksichtigung der Mischfahrweise der Zylinderkurbelgehäuse-Bearbeitung aus Grauguß und Aluminium auf ein und derselben Fertigungsstraße. Dies erzielt eine Erlösverbesserung und erhöht die Wirtschaftlichkeit des Betriebs einer Fertigungsstraße für Zylinderkurbelgehäuse.
Zum Vortrennen von Aluminium- und Graugußspänen werden die Mischspäne nach dem Sammeln und vor der ersten Förderstrecke zweckmäßigerweise auf einer Vibrationsstrecke gerüttelt.
Zum Lösen von an den Spänen anhaftendem Öl werden die Späne auf der ersten Förderstrecke durch ein öllösendes Spülbad geführt.
Zum Erzeugen von Verwirbelungen, welche die Spänetrennung und -reinigung unterstützen, wird das Spülbad mit Ultraschallenergie beaufschlagt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens sind folgende weitere Schritte vorgesehen:
(c) Fördern der von der ersten und zweiten Stelle herabfallenden Späne jeweils auf einer zweiten und dritten Förderstrecke und
(d) Trocknen der Späne, insbesondere mittels Einwirkung thermischer Energie.
Eine weitere Trennstufe für einen noch höherem Reinheitsgrad der separierten Späne erzielt man durch folgende Schritte:
(e) Zuführen der von der ersten und zweiten Stelle herabfallenden Späne jeweils an eine vierte und fünfte Förderstrecke und (f) Beaufschlagen jeweils der vierten und fünften Förderstrecke mit einem magnetischen Feld derart, daß die nichtmagnetischen Aluminiumspäne nach einer vorbestimmten Strecke unter Schwerkrafteinwirkung die jeweilige Förderstrecke an einer dritten Stelle verlassen, wogegen die magnetischen Graugußspäne unter Einwirkung des magnetischen Feldes die jeweilige Förderstrecke an einer von der dritten Stelle beabstandeten vierten Stelle verlassen.
Eine dreistufige Trennung der von der zweiten Stelle der ersten Förderstrecke herabfallenden Späne, welche ggf. noch nichtmagnetische Aluminiumspäne mitreißen, erzielt man dadurch, daß in Schritt (f) die von der dritten Stelle der fünften Förderstrecke unter Schwerkrafteinwirkung herabfallenden Späne der vierten Förderstrecke zugeführt werden.
Bei einem Verfahren zum Bearbeiten von Zylinderkurbelgehäusen der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Fertigungsstraße unmittelbar aufeinanderfolgend Zylinderkurbelgehäuse aus Grauguß wie auch Zylinderkurbelgehäuse aus Aluminium bearbeitet werden und aus den gesammelten Mischspänen Graugußspäne von Aluminiumspänen getrennt werden.
Dies hat den Vorteil, daß eine sortenreine Trennung von Aluminium- und Graugußspänen erzielt wird, ohne Rücksicht auf die in Losgrößen anfallenden Späne zu bearbeitender Zylinderkurbelgehäuse aus Grauguß und Aluminium in ein und derselben Fertigungsstraße. Dies erzielt eine Erlösverbesserung und erhöht die Wirtschaftlichkeit des Betriebs einer Fertigungsstraße für Zylinderkurbelgehäuse. Bei einer Anlage der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß diese eine Trennung von Mischspänen in sortenreine Grauguß- und Aluminiumspänen vornimmt.
Dies hat den Vorteil, daß auch bei willkürlichem Wechsel bei der Bearbeitung von beispielsweise Zylinderkurbelgehäusen aus Grauguß oder Aluminium eine sortenreine Trennung von Aluminium- und Graugußspänen sichergestellt wird. Dies erzielt eine Erlösverbesserung und erhöht die Wirtschaftlichkeit des Betriebs einer Fertigungsstraße für Zylinderkurbelgehäuse.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Späneseparie- rungseinrichtung eine von zwei aneinander anliegenden Förderbändern ausgebildete erste Förderstrecke auf, wobei eine Einrichtung zum Erzeugen eines magnetischen Feldes derart vorgesehen ist, daß sich eine magnetische Krafteinwirkung auf magnetische Späne in Richtung des in Schwerkraftrichtung oberen Förderbandes einstellt, wobei das in Schwerkraftrichtung untere Förderband bzgl. des oberen Förderbandes entgegen der Förderrichtung zurück versetzt ist, wobei ferner das Ende des unteren Förderbandes eine erste Stelle herabfallender Späne und das Ende des oberen Förderbandes eine zweite Stelle herabfallender Späne ausbildet. Hierdurch verlassen die nichtmagnetischen Aluminiumspäne die erste Förderstrecke bereits am Ende des unteren Förderbandes, wohingegen die magnetischen Graugußspäne unter Einwirkung des magnetischen Feldes der ersten Förderstrecke bis zum Ende des oberen Förderbandes folgen. Dadurch gibt es zwei voneinander beabstandete Stellen, an denen unter Schwerkrafteinwirkung Grauguß- und Aluminiumspäne getrennt voneinander abgenommen werden können.
Zum Abführen der magnetischen Graugußspäne vom oberen Förderband unter Schwerkrafteinwirkung ist die Einrichtung zum Er- zeugen des magnetischen Feldes derart ausgebildet, daß die magnetische Krafteinwirkung auf die magnetischen Graugußspäne am Ende des oberen Förderbandes endet und/oder es ist am Ende des oberen Förderbandes eine Abstreifeinrichtung zum Abstreifen von an dem oberen Förderband anliegenden magnetischen Graugußspänen vorgesehen.
Zum Lösen von an den Spänen anhaftenden Ölresten ist ein Spülbad vorgesehen, in das die erste Förderstrecke wenigstens teilweise eintaucht.
Zum Lösen von sich ggf. bildenden Klumpen aus Mischspänen und zum Unterstützen der Spänereinigung ist eine Einrichtung zum Beaufschlagen des Spülbades mit Ultraschallenergie vorgesehen.
Nach der ersten Förderstrecke ist zweckmäßigerweise eine Einrichtung zum Trocknen der Späne angeordnet, welche die Späne mit thermischer Energie beaufschlagt und beispielsweise Heizstrahler umfaßt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine der ersten Stelle zugeordnete zweite Förderstrecke und eine der zweiten Stelle zugeordnete dritte Förderstrecke vorgesehen, welche jeweils die von der ersten und zweiten Stelle unter Schwerkrafteinwirkung herabfallenden Späne zu einer vierten und fünften Förderstrecke befördern.
Zum weiteren Trennen von Grauguß- und Aluminiumspänen ist an der vierten und fünften Förderstrecke jeweils eine ein Magnetfeld bildende Einrichtung angeordnet, wobei das Magnetfeld und die vierte bzw. fünfte Förderstrecke jeweils derart ausgebildet sind, daß die nichtmagnetischen Aluminiumspäne nach einer vorbestimmten Strecke unter Schwerkrafteinwirkung die jeweilige Förderstrecke an einer dritten Stelle verlassen, wogegen die magnetischen Graugußspäne unter Einwirkung des magnetischen Feldes die jeweilige Förderstrecke an einer von der dritten Stelle beabstandeten vierten Stelle verlassen.
Dadurch, daß die fünfte Förderstrecke in Schwerkraftrichtung derart oberhalb der vierten Förderstrecke angeordnet ist, daß die von der dritten Stelle der fünften Förderstrecke herabfallenden Späne auf die vierte Förderstrecke fallen, wird eine dreistufige Trennung mit hohem Reinheitsgrad der jeweiligen Spansorten erzielt.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine sσhe atische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in der einzigen Figur schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Späneseparierung wird eine entsprechende Spänemischung bei 10 einer Vibrationsstrecke 12 in einer ersten Zone 14 zugeführt. Die zugeführte Spänemischung weist im allgemeinen Graugußspäne auf, die kornförmig ausgebildet sind sowie Aluminiumspäne, die spiralförmig ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich durch das Rütteln in der ersten Zone 14 eine entsprechende Vortrennung. Während die Spänemischung zum Vortrennen von Grauguß- und Aluminiumspänen mittels einer Rüttelvorrichtung 16 gerüttelt werden, erfolgt gleichzeitig eine Schwadenabsaugung. Am Ende der Rüttelstreσke 12 fallen die vorgetrennten Mischspäne unter Schwerkrafteinwirkung bei 18 auf eine erste Förderstrecke 20, welche von zwei Förderbändern 22 und 24 ausgebildet wird.
Diese erste Förderstrecke 20 befindet sich in einer zweiten Zone 26. In dieser zweiten Zone 26 werden die Mischspäne entlang der ersten Förderstrecke 20 mittels der beiden Förderbänder 22 und 24 geführt, wobei im Bereich des in Schwerkraftrichtung oben liegenden Förderbandes 22 entsprechende magnetfelderzeugende Einrichtungen 28 bzw. Magnete 28 vorgesehen sind. Das magnetische Feld dieser Magnete 28 führt zu einer Krafteinwirkung auf die magnetischen Graugußspäne entgegen der Schwerkraftrichtung, so daß die Graugußspäne im wesentlichen an dem Förderband 22 haften. Im Gegensatz dazu haben die Aluminiumspäne keinerlei magnetische Eigenschaften und bleiben von dem magnetischen Feld unbeeinflußt. Da das in Schwerkraftrichtung unten liegende Förderband 24 entgegen der Förderrichtung zurückversetzt ist, fallen daher am Ende des Förderbandes 24 die Aluminiumspäne auf das Förderband 30, welches eine zweite Förderstrecke 32 ausbildet. Hierbei fallen die Aluminiumspäne an einer ersten Stelle 34 von dem Förderband 24 auf das Förderband 30 unter Schwerkrafteinwirkung herab.
Wegen der magnetischen Anziehungskraft im Bereich des Förderbandes 22 folgen dagegen die Graugußspäne, an der ersten Stelle 34 vorbei, der ersten Förderstrecke 20 und fallen erst am Ende des Förderbandes 22 an einer zweiten Stelle 36 auf ein Förderband 38, welches eine dritte Förderstrecke 40 ausbildet. In der zweiten Zone 26 wird zusätzlich die erste Förderstrecke 20 durch ein Waschbad 42 geführt, welches an den Spänen anhaftende Öle löst und somit diese Späne wäscht. Eine Badtemperatur beträgt beispielsweise 60° C und dem Wachbad ist zweckmäßigerweise ein Reiniger in Form eines Neutralreinigers zugesetzt. Zum Unterstützen der Spänereinigung ist eine Strömung der Waschbadflüssigkeit 42 entlang der ersten Förderstrecke 20 entgegen der Förderrichtung mittels Flutdüsen bei ca. 2 bar realisiert. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, das Waschbad 42 mit Ultraschall zu beaufschlagen, wodurch ggf. vorhandene Späneklumpen sowie auch an den Spänen haftende Öle und Verunreinigungen gelöst werden. Zusammenfassend erfolgt somit in der zweiten Zone 26 eine Naßseparierung der Späne durch Magnete 28 sowie eine Reinigung der Späne.
Die zweite und dritte Förderstrecke 32, 40 der Förderbänder 30, 38 führt durch eine dritte Zone 44, in der jedem Förderband 30 bzw. 38 jeweils ein Heizstrahler 46 zugeordnet ist. Diese Heizstrahler 46 trocknen in der dritten Zone 44 die an ihnen auf den Förderbändern 30, 38 vorbei geführten Späne. Dabei führt das Förderband 38 im wesentlichen Graugußspäne mit Aluminiumrestspänen und das Förderband 30 fördert im wesentlichen Aluminiumspäne mit Graugußrestspänen.
Bei 48 fallen die Aluminiumspäne mit Graugußrestspänen des Förderbandes 30 auf eine vierte Förderstrecke 50, welche von einem Förderband 52 ausgebildet wird und einen Magneten 54 aufweist. Hierbei gelangen die Aluminiumspäne mit .Graugußrestspänen über eine Rutsche 56 auf das Förderband 52 der vierten Förderstrecke 50. Durch die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Magnet 54 und den Graugußrestspänen haften diese an dem Förderband 52 entlang der gesamten vierten Förderstrecke an und fallen an einer vierten Stelle 58 der vierten Förderstrecke 50 in einen Behälter 60 für Graugußspäne. Da im Gegensatz dazu die Aluminiumspäne nicht magnetisch sind, folgen diese nicht der vierten Förderstrecke 50, son- dem fallen an einer dritten Stelle 62 der vierten Förderstrecke 50 bereits vorzeitig herab in einen Behälter 64 für Aluminiumspäne.
Die von dem Förderband 38 auf der dritten Förderstrecke 40 transportierten Graugußspäne mit Aluminiumrestspänen fallen bei 66 unter Schwerkrafteinwirkung auf eine fünfte Förderstrecke 68. Diese fünfte Förderstrecke 68 wird von einem Förderband 70 gebildet, welches ebenfalls einen Magneten 72 aufweist. Gemäß demselben, unter Bezug auf das Förderband 52, geschilderten Mechanismus fallen auf der fünften Förderstrecke 68 befindliche Aluminiumspäne an einer dritten Stelle 74 der fünften Förderstrecke 68 auf das Förderband 52 der vierten Förderstrecke 50, wo nochmals eine Nachseparierung in der vorgenannten Art und Weise erfolgt. Demgegenüber folgen entsprechende Graugußspäne der fünften Förderstrecke 68 und fallen an einer vierten Stelle 76 der fünften Förderstrecke 68 direkt in den Behälter 60 für Graugußspäne.
Mit anderen Worten erfolgt in der vierten Zone 78 eine trockene Nachseparierung mittels Magneten in zwei Stufen. Insgesamt ergibt sich somit eine dreistufige Trennung mit hohem Reinheitsgrad. Hierdurch kann auch bei gemischter Bearbeitung von Zylinderkurbelgehäusen aus Aluminium und Grauguß auf einer einzigen Fertigungsstraße ein entsprechender Erlös beim Verkauf von gesammelten Aluminiumspänen sichergestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Separierungsvorrichtung für Aluminium- und Graugußspäne können Stückzahlschwankungen zwischen Aluminium und Grauguß problemlos aufgefangen werden.
Die beiden Spänebehälter 60 und 64 sind auf entsprechenden Wagen angebracht, die quer zur Späneförderrichtung herausfahrbar sind. In der dritten Zone 54 erfolgt in vorteilhafter Weise zusätzlich eine Schwadenabsaugung, um die Trocknung der Späne durch die Heizstrahler 46 weiter zu unterstützen. Die in den jeweiligen Zonen 26 und 78 verwendeten Magnete sind beispielsweise als Elektromagnete ausgebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zum Trennen von Aluminium- und Graugußspänen einer Spänemischung mit folgenden Schritten,
(a) Sammeln der Spänemischung und Zuführen dieser an eine erste Förderstrecke,
(b) Fördern entlang der ersten Förderstrecke und Beaufschlagen der Spänemischung mit einem magnetischen Feld derart, daß die Aluminiumspäne durch Schwerkrafteinwirkung die erste Förderstrecke an einer ersten Stelle verlassen und die Graugußspäne gehalten von der magnetischen Anziehungskraft des magnetischen Feldes eine vorbestimmte Strecke weiter der ersten Förderstrecke bis zu einer zweiten Stelle folgen und dort diese Förderstrecke ebenfalls verlassen, wobei die Späne an der ersten und zweiten Stelle getrennt voneinander aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden zusätzlichen Schritt vor Schritt (b),
(al ) Rütteln der Spänemischung auf einer Vibrationsstrecke.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne auf der ersten Förderstrecke durch ein öllösendes Spülbad geführt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülbad mit Ultraschallenergie beaufschlagt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte,
(c) Fördern der von der ersten und zweiten Stelle herabfallenden Späne jeweils auf einer zweiten und dritten Förderstrecke und
(d) Trocknen der Späne, insbesondere mittels Einwirkung thermischer Energie.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt,
(e) Zuführen der von der ersten und zweiten Stelle herabfallenden Späne jeweils an eine vierte und fünfte Förderstrecke und
(f) Beaufschlagen jeweils der vierten und fünften Förderstrecke mit einem magnetischen Feld derart, daß die nichtmagnetischen Aluminiumspäne nach einer vorbestimmten Strecke unter Schwerkrafteinwirkung die jeweilige Förderstrecke an einer dritten Stelle verlassen, wogegen die magnetischen Graugußspäne unter Einwirkung des magnetischen Feldes die jeweilige Förderstrecke an einer von der dritten Stelle beabstandeten vierten Stelle verlassen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (f) die von der dritten Stelle der fünften Förderstrecke unter Schwerkrafteinwirkung herabfallenden Späne der vierten Förderstrecke zugeführt werden.
Verfahren zum Bearbeiten von Zylinderkurbelgehäusen in einer Fertigungsstraße, wobei bei der Bearbeitung anfallende Späne gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fertigungsstraße unmittelbar aufeinanderfolgend Zylinderkurbelgehäuse aus Grauguß wie auch Zylinderkurbelgehäuse aus Aluminium bearbeitet werden und aus den gesammelten Mischspänen Graugußspäne von Aluminiumspänen getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spänetrennung gemäß dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 durchgeführt wird.
Anlage zum Sammeln von bei einer Werkstückbearbeitung anfallenden Grauguß- oder Aluminiumspänen, insbesondere bei einer Fertigungsstraße für Zylinderkurbelgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Späneseparie- rungseinrichtung zum Trennen von als Mischspäne vorliegenden Grauguß- und Aluminiumspänen aufweist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Späneseparierungseinrichtung eine von zwei aneinander anliegenden Förderbändern (22, 24) ausgebildete erste Förderstrecke (20) aufweist, wobei eine Einrichtung (28) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes derart vorgesehen ist, daß sich eine magnetische Krafteinwirkung auf magnetische Späne in Richtung des in Schwerkraftrichtung oberen Förderbandes (22) einstellt, wobei das in Schwer- kraftrichtung untere Förderband (24) bzgl. des oberen Förderbandes (22) entgegen der Förderrichtung zurückversetzt ist, wobei ferner das Ende des unteren Förderbandes (24) eine erste Stelle (34) herabfallender Späne und das Ende des oberen Förderbandes (22) eine zweite Stelle (36) herabfallender Späne ausbildet. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) zum Erzeugen des magnetischen Feldes derart ausgebildet ist, daß die magnetische Krafteinwirkung auf die magnetischen Graugußspäne am Ende (36) des oberen Förderbandes (22) endet.
Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende (36) des oberen Förderbandes (22) eine Abstreifeinrichtung zum Abstreifen von an dem oberen Förderband (22) anliegenden magnetischen Graugußspänen vorgesehen ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spülbad (42) vorgesehen ist, in das die erste Förderstrecke (20) wenigstens teilweise eintaucht.
Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Beaufschlagen des Spülbades (42) mit Ultraschallenergie vorgesehen ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ersten Förderstrecke (20) eine Einrichtung (46) zum Trocken der Späne angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (46) zum Trocken der Späne derart ausgebildet ist, daß diese die Späne mit thermischer Energie beaufschlagt, insbesondere daß diese Heizstrahler (46) umfaßt. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ersten Stelle (34) zugeordnete zweite Förderstrecke (32) und eine der zweiten Stelle (36) zugeordnete dritte Förderstrecke (40) vorgesehen ist, welche jeweils die von der ersten und zweiten Stelle (34, 32) unter Schwerkrafteinwirkung herabfallenden Späne zu einer vierten und fünften Förderstrecke (50, 68) befördern.
Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an der vierten und fünften Förderstrecke (50, 68) jeweils eine ein Magnetfeld bildende Einrichtung (54, 72) angeordnet ist, wobei das Magnetfeld und die vierte bzw. fünfte Förderstrecke (50, 68) jeweils derart ausgebildet sind, daß die nichtmagnetischen Aluminiumspäne nach einer vorbestimmten Strecke unter Schwerkrafteinwirkung die jeweilige Förderstrecke (50, 68) an einer dritten Stelle (62, 74) verlassen, wogegen die magnetischen Graugußspäne unter Einwirkung des magnetischen Feldes die jeweilige Förderstrecke (50, 68) an einer von der dritten Stelle (62, 74) beabstandeten vierten Stelle (58, 76) verlassen.
Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Förderstrecke ( 68 ) in Schwerkraftrichtung derart oberhalb der vierten Förderstrecke (50) angeordnet ist, daß die von der dritten Stelle (74) der fünften Förderstrecke ( 68 ) herabfallenden Späne auf die vierte Förderstrecke (50) fallen. Anlage zum Bearbeiten von Werkstücken aus Aluminium oder Grauguß, insbesondere von Zylinderkurbelgehäusen, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Vorrichtung zum Sammeln von Spänen gemäß wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 20 aufweist.
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