CH523095A - Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten und Trennen von öligen Fertigteilen und Spänen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten und Trennen von öligen Fertigteilen und Spänen
Bei der spanabhebenden Fertigung kleinster Teile, wie z.B. Fasson-Drehteile, fällt ein Vielfaches an Spänen an, welche von den Fertigteilen getrennt werden müssen. In gewissen Fällen wird zwar ein Teil dieser Späne während der Fertigung auf den Maschinen entfernt, ein grosser Teil fällt jedoch mit den Fertigteilen zusammen in einen gemeinsamen Behälter. Das Produkt besteht dann oft aus etwa   90%    Spänen und etwa   10 %    Fertigteilen, welche beide ölig, eng vermengt und sehr oft zum Teil verfilzt sind.



   Die Trennung der Fertigteile von den Spänen erfolgte bisher manuell. Grobe Späne können schon im öligen Zustand von Hand entfernt werden, die grosse Masse der Späne wird jedoch durch Schwenken der Chargen in grossen, flachen, mit Lösungsmittel gefüllten Schalen ausgeschwemmt.



  Dabei muss der Operateur bei diesen Manipulationen wiederholt mit der Hand in das Lösungsmittel greifen. Es ist klar, dass diese Manipulation unhygienisch ist und dass Lösungsmittel in die Raumluft gelangt. Zudem werden Fertigteile und Späne weder genügend entfettet, noch restlos separiert oder getrocknet. Die so behandelten Teile mit den Rest-Spänen müssen nochmals durch einen Metallreiniger geschleust werden, damit sie restlos entfettet und getrocknet anfallen.



  Erst dann können durch vorsichtiges Ausblasen mit Druckluft die restlichen Späne entfernt werden. Andere Trennungsverfahren vor oder nach der Entfettung können nur bei viel gröberen Spänen und Teilen verwendet werden.



   Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Entfettung und die Trennung selbsttätig durchführt und alle Nachteile der bisherigen Arbeitsweise ausschliesst.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die zu trennende Charge aus Fertigteilen und Spänen aus einer Beschickungsvorrichtung mittels eines Lösungsmittelstromes von unten in ein vertikales Trennrohr fördert, wobei dem Lösungsmittelstrom neben der regulierbaren linearen Bewegung eine regulierbare rotierende Bewegung überlagert wird, derart, dass die der Strömung eine grössere Angriffsfläche bietenden Späne durch einen Überlauf des Trennrohres in einen ersten Auffangbehälter gelangen, während die Fertigteile im unteren Bereich des Trennrohres verbleiben, dass man hierauf einen Lösungsmittelstrom in umgekehrter Richtung durch das Trennrohr leitet, wodurch die im unteren Teil des Trennrohres angesammelten Fertigteile in einen zweiten Auffangbehälter geschwemmt werden.



   Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Kreislaufleitungssystem für ein Lösungsmittel eine Beschickungsvorrichtung für die zu trennende Charge von Fertigteilen und Spänen, ein von unten nach oben durchströmtes vertikales Trennrohr und ein Auffangbehälter für die Späne vorgesehen sind, wobei der Auffangbehälter an eine im oberen Teil des Trennrohres angeordnete Leitung angeschlossen ist, dass ferner Mittel vorgesehen sind, um dem unten in das Trennrohr eintretenden Lösungsmittelstrom mit den Fertigteilen und Spänen eine rotierende Bewegung zu überlagern.



   Zweckmässig sind Mittel zur Erzeugung eines zweiten Lösungsmittelkreislaufes vorgesehen, der das vertikale Trennrohr von oben nach unten durchströmt, und wobei die an das untere Ende des Trennrohres angeschlossene Leitung in einen zweiten Auffangbehälter für die Fertigteile mündet.



   In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Anhand derselben wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema des Aufbaues der Vorrichtung zum Entfetten und Trennen von öligen Fertigteilen und Spänen und
Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II in Fig. 1.



   Die Vorrichtung umfasst eine horizontale Rohrleitung 1, an deren Mündung ein verschliessbarer Auffangbehälter 2 mit einem Siebkorb 2a für die Fertigteile angeordnet ist. Die Rohrleitung 1 führt über einen Rohrbogen 3 in ein vertikales Trennrohr 4 von grösserem Durchmesser, an dessen oberem Ende ein Überlaufrohr 5 angeordnet ist. An dieses schliesst sich ein vertikaler Rohrabschnitt 6 an, der über einen weiteren Rohrbogen in einen verschliessbaren Auffangbehälter 7 mit einem Siebkorb 7a für die Späne mündet.



   Zur Vorrichtung gehören ferner zwei Vorratsbehälter 8 bzw. 9 mit flüssigem Lösungsmittel für Öle und Fette und ein  verschliessbarer Beschickungsbehälter 10 zur Aufnahme der Charge der zu trennenden Fertigteile und Späne.



   Ein erster Lösungsmittelkreislauf umfasst eine an den Behälter 8 angeschlossene Pumpe 11, einen Filter 12, eine Rohrleitung 13, 13a,   13b,    die Rohrleitungen 1, 3, das Trennrohr 5, die Leitung 6, den Auffangbehälter 7 und eine Rückführleitung 27. Der Leitungszweig 13a mündet in den Beschickungsbehälter 10. Der Leitungszweig 13b endet in einem spiralförmigen Einlassstutzen 14 der Rohrleitung
1, der schräg in diese mündet und zur Erzeugung einer überlagerten Wirbelbewegung des Lösungsmittelstromes im Trennrohr 4 dient.



   Ein zweiter Lösungsmittelkreislauf umfasst eine an den
Behälter 9 angeschlossene Pumpe 15, einen Filter 16, eine
Rohrleitung 17, einen Stutzen 18, das Überlaufrohr 5, das
Trennrohr 4, die Leitung 3, 1, den Auffangbehälter 2 und die Rückführleitung 19.



   In beiden Kreisläufen sind ferner Regulier- bzw. Rücklaufventile 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 angeordnet.



   Am Stutzen 18 und an den Behältern 8 und 9 sind Belüftungsleitungen 28 vorgesehen. Durch das Ventil 29 kann Druckluft in das Leitungssystem eingeführt werden.



   Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Charge von öligen Fertigteilen und Spänen, die entfettet und voneinander getrennt werden sollen, werden in den Beschickungsbehälter 10 eingefüllt. Die Regulierventile 20, 21 und das Rücklaufventil 22 werden geöffnet. Die Ventile 23, 24, 25, 26 bleiben geschlossen. Nun wird die Pumpe 11 in Betrieb gesetzt. Diese erzeugt einen Flüssigkeitsstrom des Lösungsmittels, das zugleich als Trägerflüssigkeit dient, durch die Leitungen 13, 13a und 13b. Die Strömung durch die Leitung 13a schwemmt aus dem Beschickungsbehälter 10 nach und nach die gemischten Fertigteile und Späne in die Rohrleitung 1. Die Strömung durch die Leitung 13b tritt durch den spiralförmigen Einlassstutzen 14 tangential in die Rohrleitung 1 ein und erzeugt in dieser einen rotierenden Flüssigkeitsstrom, der dem Strom aus dem Beschickungsbehälter 10 überlagert wird.

   Die Flüssigkeit mit den Fertigteilen und Spänen bewegt sich dadurch mit Drall durch den Rohrbogen 3 in das vertikale Trennrohr 4. Durch den in diesem Rohr aufsteigenden, rotierenden Flüssigkeitsstrom werden die Späne von den Fertigteilchen getrennt. Für diese Trennung ist vor allem der unterschiedliche Strömungswiderstand der beiden Komponenten massgebend. Die Späne weisen fast durchwegs eine flache, längliche oder spiralförmige Gestalt auf und haben demzufolge eine im Verhältnis zu ihrem Gewicht grosse Oberfläche und damit einen wesentlich grösseren Strömungswiderstand als die viel kompakteren Fertigteile. Auf jeden Span und jedes Fertigteilchen wirken im Trennrohr 4 drei Kräfte: die lineare Strömungskraft, die Fliehkraft infolge des Dralles und die eigene Schwerkraft.

   In der Praxis hat sich gezeigt, dass der grössere Strömungswiderstand der Späne, der durch ihre eine grosses Angriffsfläche bietende Form bedingt ist, den weitaus grössten Einfluss für die Trennung der Späne von den Fertigteilchen ausübt. Durch geeignete Bemessung der Translations- und der Rotationskomponenten des Flüssigkeitsstromes kann erreicht werden, dass die Späne durch das Überlaufrohr 5 weggeschwemmt werden und durch den Rohrabschnitt 6 in den Siebkorb 7a des Auffangbehälters 7 gelangen. In diesem werden sie zurückgehalten, während das Lösungsmittel durch das Rücklaufventil und die Leitung 27 in den Behälter 8 zurückfliesst.



  Die Fertigteilchen bleiben dagegen im unteren Bereich des Trennrohres 4 und werden dort so lange in Schwebe gehalten, bis der Flüssigkeitsstrom abgestellt wird. Dann fallen sie in den Rohrbogen 3 zurück.



   Durch entsprechende Einstellung der Regulierventile 20, 21 kann der Trennvorgang verschiedenen Grössen und Gewichten der zu trennenden Teilchen angepasst werden, indem die Translations- und die Rotationskomponenten des Flüssigkeitsstromes variiert werden.



   Durch das Lösungsmittel werden die transportierten Fertigteile und Späne gleichzeitig auch entfettet.



   Nach Beendigung des Trennvorganges werden die Ventile 20, 21, 22 geschlossen und die Ventile 26, 25 geöffnet. Nun wird die Pumpe 15 in Betrieb gesetzt. Diese fördert Lösungsmittel aus dem Behälter 9 durch die Leitung 17, das Ventil 26, die Leitungen 18, 5, das Rohr 4, die Leitungen 3, 1 in den Auffangbehälter 2 und durch das Ventil 25 und die Leitung 19 in den Behälter 9 zurück. Dabei werden die im Rohrbogen 4 vorhandenen Fertigteile in den Korb 2a geschwemmt und dort zurückgehalten. Gleichzeitig werden die Fertigteile noch besser entfettet, da das Lösungsmittel aus dem Behälter 9 reiner ist als das Lösungsmittel aus dem Behälter 8.



   Die Fertigteile und die Späne liegen nun sauber getrennt und entfettet in den beiden Siebkörben 2a und 7a. Zum Trocknen derselben kann z.B. Druckluft durch das Ventil 29 in die Rohrleitung 18 und dadurch über die Leitungen 1 und 6 in die Siebkörbe 2a, 7 eingeführt und über die Ventile 23, 24, die Behälter 8, 9 und die Leitungen 28 abgeführt werden.



   Die Siebkörbe 2a, 7a können aber auch aus ihren Auffangbehältern herausgenommen und in eine separate Trokkenzentrifuge eingesetzt werden.



   Es wäre aber auch möglich, die Auffangbehälter 2, 7 selbst als   Trockenzentrifuge    auszubilden, so dass neben der Trennung und der Entfettung auch der Trocknungsprozess in der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden könnte.



   Die beschriebene rotierende Bewegung des Lösungsmittels im Trennrohr 4 könnte selbstverständlich auch durch andere Mittel, z.B. Leitbleche und dgl. erzeugt werden. Ferner können weitere Absperrventile oder Schieber, z.B. vor den Auffangbehältern 2, 7 vorgesehen sein, um ein unnötiges Auffüllen derselben mit Lösungsmittel zu vermeiden.



      PATENTANSPRÜCHE   
I. Verfahren zum Entfetten und Trennen von öligen Fer tigteilen und Spänen, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu trennende Charge aus Fertigteilen und Spänen aus einer Beschickungsvorrichtung mittels eines Lösungsmittelstroms von unten in ein vertikales Trennrohr fördert, wobei dem Lösungsmittelstrom neben der regulierbaren linearen Bewe gung eine regulierbare rotierende Bewegung überlagert wird, derart, dass die der Strömung eine grössere Angriffsfläche bietenden Späne durch einen Überlauf des Trennrohres in einen ersten Auffangbehälter gelangen, während die Fertig teile im unteren Bereich des Trennrohres verbleiben, dass man hierauf einen Lösungsmittelstrom in umgekehrter Richtung durch das Trennrohr leitet, wodurch die im unteren Teil des Trennrohres angesammelten Fertigteile in einen zweiten Auffangbehälter geschwemmt werden.



   II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Kreislaufleitungssystem für ein Lösungsmittel eine Beschik kungsvorrichtung (10) für die zu trennende Charge von Fertigteilen und Spänen, ein von unten nach oben durchströmtes vertikales Trennrohr (4) und ein Auffangbehälter  (7) für die Späne vorgesehen sind, wobei der Auffangbehälter (7) an eine im oberen Teil des Trennrohres angeordnete Leitung (5) angeschlossen ist, dass ferner Mittel (21, 13b,
14) vorgesehen sind, um dem unten in das Trennrohr (4) eintretenden Lösungsmittel strom mit den Fertigteilen und Spänen eine rotierende Bewegung zu überlagern. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. verschliessbarer Beschickungsbehälter 10 zur Aufnahme der Charge der zu trennenden Fertigteile und Späne.

   Ein erster Lösungsmittelkreislauf umfasst eine an den Behälter 8 angeschlossene Pumpe 11, einen Filter 12, eine Rohrleitung 13, 13a, 13b, die Rohrleitungen 1, 3, das Trennrohr 5, die Leitung 6, den Auffangbehälter 7 und eine Rückführleitung 27. Der Leitungszweig 13a mündet in den Beschickungsbehälter 10. Der Leitungszweig 13b endet in einem spiralförmigen Einlassstutzen 14 der Rohrleitung 1, der schräg in diese mündet und zur Erzeugung einer überlagerten Wirbelbewegung des Lösungsmittelstromes im Trennrohr 4 dient.

   Ein zweiter Lösungsmittelkreislauf umfasst eine an den Behälter 9 angeschlossene Pumpe 15, einen Filter 16, eine Rohrleitung 17, einen Stutzen 18, das Überlaufrohr 5, das Trennrohr 4, die Leitung 3, 1, den Auffangbehälter 2 und die Rückführleitung 19.

   In beiden Kreisläufen sind ferner Regulier- bzw. Rücklaufventile 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 angeordnet.

   Am Stutzen 18 und an den Behältern 8 und 9 sind Belüftungsleitungen 28 vorgesehen. Durch das Ventil 29 kann Druckluft in das Leitungssystem eingeführt werden.

   Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Charge von öligen Fertigteilen und Spänen, die entfettet und voneinander getrennt werden sollen, werden in den Beschickungsbehälter 10 eingefüllt. Die Regulierventile 20, 21 und das Rücklaufventil 22 werden geöffnet. Die Ventile 23, 24, 25, 26 bleiben geschlossen. Nun wird die Pumpe 11 in Betrieb gesetzt. Diese erzeugt einen Flüssigkeitsstrom des Lösungsmittels, das zugleich als Trägerflüssigkeit dient, durch die Leitungen 13, 13a und 13b. Die Strömung durch die Leitung 13a schwemmt aus dem Beschickungsbehälter 10 nach und nach die gemischten Fertigteile und Späne in die Rohrleitung 1. Die Strömung durch die Leitung 13b tritt durch den spiralförmigen Einlassstutzen 14 tangential in die Rohrleitung 1 ein und erzeugt in dieser einen rotierenden Flüssigkeitsstrom, der dem Strom aus dem Beschickungsbehälter 10 überlagert wird.

   Die Flüssigkeit mit den Fertigteilen und Spänen bewegt sich dadurch mit Drall durch den Rohrbogen 3 in das vertikale Trennrohr 4. Durch den in diesem Rohr aufsteigenden, rotierenden Flüssigkeitsstrom werden die Späne von den Fertigteilchen getrennt. Für diese Trennung ist vor allem der unterschiedliche Strömungswiderstand der beiden Komponenten massgebend. Die Späne weisen fast durchwegs eine flache, längliche oder spiralförmige Gestalt auf und haben demzufolge eine im Verhältnis zu ihrem Gewicht grosse Oberfläche und damit einen wesentlich grösseren Strömungswiderstand als die viel kompakteren Fertigteile. Auf jeden Span und jedes Fertigteilchen wirken im Trennrohr 4 drei Kräfte: die lineare Strömungskraft, die Fliehkraft infolge des Dralles und die eigene Schwerkraft.

   In der Praxis hat sich gezeigt, dass der grössere Strömungswiderstand der Späne, der durch ihre eine grosses Angriffsfläche bietende Form bedingt ist, den weitaus grössten Einfluss für die Trennung der Späne von den Fertigteilchen ausübt. Durch geeignete Bemessung der Translations- und der Rotationskomponenten des Flüssigkeitsstromes kann erreicht werden, dass die Späne durch das Überlaufrohr 5 weggeschwemmt werden und durch den Rohrabschnitt 6 in den Siebkorb 7a des Auffangbehälters 7 gelangen. In diesem werden sie zurückgehalten, während das Lösungsmittel durch das Rücklaufventil und die Leitung 27 in den Behälter 8 zurückfliesst.

   Die Fertigteilchen bleiben dagegen im unteren Bereich des Trennrohres 4 und werden dort so lange in Schwebe gehalten, bis der Flüssigkeitsstrom abgestellt wird. Dann fallen sie in den Rohrbogen 3 zurück.

   Durch entsprechende Einstellung der Regulierventile 20, 21 kann der Trennvorgang verschiedenen Grössen und Gewichten der zu trennenden Teilchen angepasst werden, indem die Translations- und die Rotationskomponenten des Flüssigkeitsstromes variiert werden.

   Durch das Lösungsmittel werden die transportierten Fertigteile und Späne gleichzeitig auch entfettet.

   Nach Beendigung des Trennvorganges werden die Ventile 20, 21, 22 geschlossen und die Ventile 26, 25 geöffnet. Nun wird die Pumpe 15 in Betrieb gesetzt. Diese fördert Lösungsmittel aus dem Behälter 9 durch die Leitung 17, das Ventil 26, die Leitungen 18, 5, das Rohr 4, die Leitungen 3, 1 in den Auffangbehälter 2 und durch das Ventil 25 und die Leitung 19 in den Behälter 9 zurück. Dabei werden die im Rohrbogen 4 vorhandenen Fertigteile in den Korb 2a geschwemmt und dort zurückgehalten. Gleichzeitig werden die Fertigteile noch besser entfettet, da das Lösungsmittel aus dem Behälter 9 reiner ist als das Lösungsmittel aus dem Behälter 8.

   Die Fertigteile und die Späne liegen nun sauber getrennt und entfettet in den beiden Siebkörben 2a und 7a. Zum Trocknen derselben kann z.B. Druckluft durch das Ventil 29 in die Rohrleitung 18 und dadurch über die Leitungen 1 und 6 in die Siebkörbe 2a, 7 eingeführt und über die Ventile 23, 24, die Behälter 8, 9 und die Leitungen 28 abgeführt werden.

   Die Siebkörbe 2a, 7a können aber auch aus ihren Auffangbehältern herausgenommen und in eine separate Trokkenzentrifuge eingesetzt werden.

   Es wäre aber auch möglich, die Auffangbehälter 2, 7 selbst als Trockenzentrifuge auszubilden, so dass neben der Trennung und der Entfettung auch der Trocknungsprozess in der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden könnte.

   Die beschriebene rotierende Bewegung des Lösungsmittels im Trennrohr 4 könnte selbstverständlich auch durch andere Mittel, z.B. Leitbleche und dgl. erzeugt werden. Ferner können weitere Absperrventile oder Schieber, z.B. vor den Auffangbehältern 2, 7 vorgesehen sein, um ein unnötiges Auffüllen derselben mit Lösungsmittel zu vermeiden.

   PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Entfetten und Trennen von öligen Fer tigteilen und Spänen, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu trennende Charge aus Fertigteilen und Spänen aus einer Beschickungsvorrichtung mittels eines Lösungsmittelstroms von unten in ein vertikales Trennrohr fördert, wobei dem Lösungsmittelstrom neben der regulierbaren linearen Bewe gung eine regulierbare rotierende Bewegung überlagert wird, derart, dass die der Strömung eine grössere Angriffsfläche bietenden Späne durch einen Überlauf des Trennrohres in einen ersten Auffangbehälter gelangen, während die Fertig teile im unteren Bereich des Trennrohres verbleiben, dass man hierauf einen Lösungsmittelstrom in umgekehrter Richtung durch das Trennrohr leitet, wodurch die im unteren Teil des Trennrohres angesammelten Fertigteile in einen zweiten Auffangbehälter geschwemmt werden.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Kreislaufleitungssystem für ein Lösungsmittel eine Beschik kungsvorrichtung (10) für die zu trennende Charge von Fertigteilen und Spänen, ein von unten nach oben durchströmtes vertikales Trennrohr (4) und ein Auffangbehälter (7) für die Späne vorgesehen sind, wobei der Auffangbehälter (7) an eine im oberen Teil des Trennrohres angeordnete Leitung (5) angeschlossen ist, dass ferner Mittel (21, 13b, 14) vorgesehen sind, um dem unten in das Trennrohr (4) eintretenden Lösungsmittel strom mit den Fertigteilen und Spänen eine rotierende Bewegung zu überlagern.

   UNTERANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (9, 15, 17) zur Erzeugung eines zweiten Lösungsmittelkreislaufes vorgesehen sind, der das vertikale Trennrohr (4) von oben nach unten durchströmt, und dass die an das untere Ende des Trennrohres angeschlossene Leitung (31) in einen zweiten Auffangbehälter (2) für die Fertigteile mündet.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kreislauf-Leitungssystem zwei Teilleitungen (13a, 13b) aufweist, von denen die eine (13a) in die Beschickungsvorrichtung (10) und die andere (13b) in einen spiralförmigen Einlassstutzen (14) einer mit dem Auslass der Beschickungsvorrichtung verbundenen Rohrleitung (1) mündet.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangbehälter (2, 7) als Trockenzentrifugen ausgebildet sind.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Belüftungssystem für die Siebkörbe (2a, 7a) der Auffangbehälter (2, 7) vorgesehen ist.