Verfahren zum Waschen, Scheuern, Entgraten, Polieren oder Mischen von Bearbeitungsgut sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens
Die bekannten Trommeln zum Waschen, Scheuern, Entgraten, Polieren oder Mischen von Bearbeitungsgütern, z. B. von Massenartikeln der Metallindustrie und von Stoffen in der chemischen Industrie, haben den Nachteil verhältnismässig langer Bearbeitungszeiten.
Neueste Hochleistungsanlagen, bei welchen die rotierende Trommel eine zusätzliche karussellartige Bewegung ausführt, haben den Nachteil einer sehr grossen Abnützung der Lager. Ausserdem ist ihnen wegen der auftretenden enormen Zentrifugalkräfte eine gewisse Betriebsgefährlichkeit eigen. Zudem sind derartige Hochleistungsmaschinen verhältnismässig teuer.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen, Scheuern Entgraten, Polieren und Mischen von Bearbeitungsgut, durch welche eine den bekannten Hochleistungsmaschinen ebenbürtige Wirkung ohne übermässige Steigerung der Fliehkräfte erzielbar ist.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird dies dadurch erreicht, dass das Bearbeitungsgut in einer um eine vertikale Achse rotierenden unteren Trommelhälfte in Rotation versetzt und durch Zentrifugalwirkung einer stillstehenden oberen Trommelhälfte zugeleitet wird, an der das Bearbeitungsgut abgebremst und durch Gravitationswirkung umgelenkt wird und nach unten fällt, wo es von der unteren Trommelhälfte neuerdings in Rotation versetzt und durch Zentrifugalwirkung in die obere stillstehende Trommelhälfte getragen wird, worauf sich der beschriebene Vorgang wiederholt.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Waschen von Wäsche, in der Arbeitsstellung zum Waschen, und
Fig. 3 die Waschmaschine nach Fig. 2 in der Arbeitsstellung zum Ausschwingen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Waschen, Scheuern, Entgraten, Polieren oder Mischen, insbesondere von Massenartikeln der Metallindustrie sowie von flüssigen, pulverförmigen und körnigen Stoffen in der chemischen Industrie. In einem hohlen, als Standfuss dienenden Sockel 1 ist ein nicht gezeichneter Antriebsmotor untergebracht, mit dessen Welle die Maschinenwelle 2 durch eine Steckkupplung verbunden ist. 3 ist ein auf dem Sockel 1 festsitzendes Schutzgehäuse, das oben durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist.
Dieser Deckel ist aufklappbar und durch ein Scharnier 5 mit dem Schutzgehäuse 3 verbunden. Die mit der unteren Trommelhälfte 6 fest verbundene Welle 2 ist in einem Kugellager 15 der Konsole 1 bzw. des Schutzgehäuses 3 drehbar gelagert. Die rotierbare Trommelhälfte 6 bildet zusammen mit dem Deckel 4 einen geschlossenen Behälter 4 6 für die Aufnahme des Bearbeitungsgutes.
In der stillstehenden oberen Trommelhälfte 4 ist auf der Innenseite ein axialer, nach unten ausladender, in die Innenfläche der Hohlkugelhälfte geschweift auslaufender Leitkegel 7 angeordnet, welchem die Aufgabe zufällt, das in der rotierendn unteren Trommelhälfte gemäss den Pfeilen a an der Trommel-Innenwand aufsteigende Bearbeitungsgut in bogenförmiger Bahn entlang der Innenwand der oberen Trommelhälfte 4 und anschliessend entlang der Oberfläche des geschweiften Leitkegels 7 in der Richtung der gebogenen Pfeile b um 180 Winkelgrade umzulenken und in Richtung der Pfeile c wieder dem rotierenden Bearbeitungsgut in der unteren Trommelhälfte zuzuführen. Die Innenfläche der stillstehenden oberen Trommelhälfte 4 und die Oberfläche des Leitkegels 7 können mit einem Scheuerbelag, einem Gummibelag, einem glatten Belag oder mit Unebenheiten versehen sein.
Diese gekrümmte Fläche der stillstehenden oberen Trommelhälfte setzt dem rotierenden Bearbeitungsgut grosse Reibungswiderstände entgegen, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Bearbeitungsgutes rasch abnimmt und sich dasselbe der Trommelachse nähernd wieder nach unten fällt, wo es bei der Vereinigung mit dem rotierenden Gut neuerdings grosser Reibung ausgesetzt ist.
Die unteren Trommelhälften 6 sind unten, nahe der Maschinenwelle 2 mit Auslassöffnungen 8 für den Austritt allfälliger flüssiger Behandlungsmittel nach dem Arbeitsprozess versehen. Vor dem Einfüllen der flüssigen Behandlungsmittel und des Bearbeitungsgutes sind diese Auslassöffnungen 8 durch einen hermetisch schliessenden Deckel 9 verschliessbar. Dieser Deckel ist oben mit einem Griff 10 und unten mimt eine ein eine entsprechende Ausnehmung der Maschinenwelle 2 eingreifenden Vierkant oder mit einem Gewindebolzen 12 versehen. Bei teilweise geöffnetem Deckel 9 sind die Auslassöffnungen 8 freigelegt, so dass die Behandlungsflüssigkeit durch diese in den Schutzb eh älter 3 und durch den Stutzen 13 nach aussen abfliessen kann.
Die beschriebene Trommel eignet sich sowohl zum Trockenscheuern als auch zum Nass-Scheuern. Beim Trockenscheuern werden zusammen mit dem Bearbeitungsgut Scheuermittel, wie Sand, Schmirgel, Bismehl, Stahlspäne, Eisenschrott, und beim Polieren zusammen mit dem Bearbeitungsgut Stahlkugeln und eine Polierlösung in die Trommel eingebracht. Beim Nass-Scheuern wird das Bearbeitungsgut zusammen mit Wasser, ver dünnter Schwefelsäure oder anderen Lösungen unter Beimischung von Sand, Schmirgel, Bismhel, Kies, Schrott o. dgl. in die Trommel eingebracht. Beim Nass Scheuern wird nach dem Bearbeitungsprozess zuerst der Deckel 9 leicht geöffnet und die Behandlungsflüssigkeit abgelassen. Nachher kann die Trommel zwecks Entleerung aus dem Schutzgehäuse 3 herausgehoben werden.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung zum Waschen von Wäsche weist wiederum den Ständer 1 mit eingebautem Antriebsmotor auf, welcher über die Welle 2 die untere Trommelhälfte 6 antreibt. 3 ist das mit dem Sockel fest verbundene, mit einem Wasserablauf 13 versehene Schutzgehäuse, an dessen oberem Rand mittels des Scharniers 5 der aufklappbare Deckel 4 angelenkt ist. An die untere Trommelhälfte 6 schliesst sich eine ebenfalls rotierbare obere Trommelhälfte 14 an, die oben mittels eines Lageransatzes 15' und eines Kugellagers 15 in einer Stellmutter 16 drehbar gelagert ist. Die mit einem Oriffring 16' versehene Stellmutter 16 ist in einer Gewindehülse 17 des Deckels 4 in der Höhe schraubverstellbar.
Beim Hochschrauben der Stellmutter 16 wird die mit ihrem flanschartigen Öffnungsrad 14' an einem entsprechenden flanschartigen Öffnungsrand 6' der unteren Trommelhälfte 6 anliegende und einen dichten Abschluss der Trommel gewährleistende obere Trom melhälfte 14 von der unteren Trommelhälfte 6 abgehoben, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Mit geringem radialem Spiel von der Innenfläche der unteren Trommelhälfte 6 ist an dieser eine Siebtrommelhälfte 18 angeordnet, welche gleich der Trommelhälfte 6 die Form einer Halbkugel aufweist. Das obere Mündungsende der Siebtrommelhälfte 18 ist zylindrisch ausgebildet und ragt über den Öffnungsrand 6' der Trommelhälfte 6 hinaus. Auch der oberen Trommelhäfte 14 ist eine innere Siebtrommelhälfte 19 zugeordnet, die am Unterende einer Hilfswelle 20 befestigt ist und mit dieser rotierbar und höhenverstellbar im Lageransatz 15 und in einer Axialbohrung der Mutter 16 dreh- und vertikal verschiebbar gelagert ist. Die Hilfswelle 20 ist an ihrem Oberende mit einem Kugelgriff 21 versehen, mittels welchem sie vertikal verstellbar ist.
Die Hilfswelle 20 ist ferner mit einem Nocken 22 versehen, der bei in der oberen Endstellung befindlicher Siebtrommel 19 (Fig. 2) in den Raum der Trommel 14 ragt, während er beim Hochziehen der Hilfswelle 20 durch eine axiale Innennut 23 des Lageransatzes 15' hindurchführbar und anschliessend in eine oben bajonettverschlussartig abgebogene Innenut 24 der Axialbohrung der Mutter 16 einrückbar ist, wobei die obere Siebtrommelhälfte 19 in der Hochlage fixiert und gleichzeitig gegen Drehung gesichert ist.
Nach dem Hochschrauben der oberen Trommelhälfte 14 und Hochziehen der oberen Siebtrommelhälfte 19 ist der Gehäusedeckel 4 aufklappbar, so dass Wasser bzw. Heisswasser, Waschmittel und Waschgut in die Trommelhälfte 6, 18 eingebracht werden können. Durch Schliessen des Gehäusedeckels 4 und Tiefstellen der oberen Trommelhälfte 14 samt der hochgezogenen Siebtrommelhälfte 19 wird die Schliesstellung der Trommel 6, 18, 14, 19 erreicht. Beim Einschalten des Motors wird die Trommel 6, 18, 14 in Rotation versetzt, während die obere Siebtrommelhälfte 19 stillsteht. Dem Waschgut wird bei der Rotation die zusätzliche, durch Pfeile a, b, c angedeutete Umwälzbewegung erteilt. Die letztere kommt durch die Reibung des Waschgutes in der oberen Siebtrommelhälfte und den dadurch erlittenen Geschwindigkeitsverlust in der Rotationsbewegung zustande.
Durch diese Umwälzbewegung während der Rotation wird ein aussergewöhnlicher Wascheffekt erzielt.
Nach Bendigung des Waschprozesses wird die Maschine zum Ausschwingen umgestellt. Dies wird, W. if' Fig. 3 zeigt, durch Hochschrauben der Stellmutter 16 erreicht. Hierbei wird die obere Trommelhälfte 14 von der unteren Trommelhälfte 6 abgehoben und dadurch die Trommel 6, 14 für den Austritt der Lauge oder des Spülwassers geöffnet. Gleichzeiitg wird die obere Siebtrommel 19 mit Hilfe des Griffknopfes 21 tiefgestellt, so dass sie in die Siebtrommel 18 eingreift. Beim Einschalten des Motors dreht sich die untere Trommelhälfte 6, 18 zusammen mit der oberen Siebtrommelhälfte 19, während die obere Trommelhälfte 14 stillsteht.
Nach dem Spülen und Schwingen der Wäsche kann die obere Siebtrommelhälfte 19 wieder hochgezogen und der Trommeldeckel 4 zusammen mit der oberen Trommelhälfte 14 zwecks Herausnahme der Wäsche aufgeklappt werden.
Process for washing, scrubbing, deburring, polishing or mixing of work pieces as well as device for carrying out the process
The well-known drums for washing, scrubbing, deburring, polishing or mixing of items to be processed, e.g. B. of mass-produced items in the metal industry and of substances in the chemical industry, have the disadvantage of relatively long processing times.
The latest high-performance systems, in which the rotating drum performs an additional carousel-like movement, have the disadvantage of a very high level of wear on the bearings. In addition, because of the enormous centrifugal forces that occur, they are inherently dangerous to operate. In addition, such high-performance machines are relatively expensive.
The present invention relates to a method and a device for washing, scouring, deburring, polishing and mixing work pieces, by means of which an effect equivalent to the known high-performance machines can be achieved without excessive increase in centrifugal forces.
According to the method according to the invention, this is achieved in that the material to be processed is set in rotation in a lower drum half rotating about a vertical axis and is fed by centrifugal action to a stationary upper drum half, on which the material to be processed is braked and deflected by gravitational action and falls down where it is recently set in rotation by the lower drum half and carried by centrifugal action into the upper stationary drum half, whereupon the described process is repeated.
The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely:
1 shows a first embodiment of the device, partly in section,
2 shows a second embodiment of the device for washing laundry, in the working position for washing, and
3 shows the washing machine according to FIG. 2 in the working position for swinging out.
The device shown in Fig. 1 is used for washing, scrubbing, deburring, polishing or mixing, in particular mass-produced articles in the metal industry and liquid, powdery and granular substances in the chemical industry. A drive motor, not shown, is accommodated in a hollow base 1 serving as a stand, with the shaft of which the machine shaft 2 is connected by a plug-in coupling. 3 is a protective housing which is firmly seated on the base 1 and which is closed at the top by a cover 4.
This cover can be opened and is connected to the protective housing 3 by a hinge 5. The shaft 2, which is firmly connected to the lower drum half 6, is rotatably mounted in a ball bearing 15 of the console 1 or of the protective housing 3. The rotatable drum half 6, together with the cover 4, forms a closed container 4 6 for receiving the material to be processed.
In the stationary upper drum half 4 on the inside there is an axial, downwardly projecting guide cone 7 which extends into the inner surface of the hollow ball half and which has the task of ascending the material to be processed in the rotating lower drum half according to the arrows a on the inner wall of the drum in an arcuate path along the inner wall of the upper drum half 4 and then along the surface of the curved guide cone 7 in the direction of the curved arrows b by 180 degrees and in the direction of the arrows c again to feed the rotating material to be processed in the lower drum half. The inner surface of the stationary upper drum half 4 and the surface of the guide cone 7 can be provided with a scouring lining, a rubber lining, a smooth lining or with bumps.
This curved surface of the stationary upper drum half opposes the rotating material to be processed with great frictional resistance, so that the speed of rotation of the material to be processed decreases rapidly and it falls down again, approaching the drum axis, where it has recently been exposed to great friction when it joins the rotating material.
The lower drum halves 6 are provided at the bottom, near the machine shaft 2, with outlet openings 8 for the exit of any liquid treatment agent after the work process. Before the liquid treatment agent and the material to be processed are poured in, these outlet openings 8 can be closed by a hermetically sealing cover 9. This cover is provided at the top with a handle 10 and at the bottom mimicking a square or with a threaded bolt 12 engaging a corresponding recess in the machine shaft 2. When the cover 9 is partially open, the outlet openings 8 are exposed so that the treatment liquid can flow through them into the protective b eh older 3 and through the connector 13 to the outside.
The drum described is suitable for both dry scrubbing and wet scrubbing. In dry scrubbing, abrasives such as sand, emery, biscuit powder, steel shavings, scrap iron, and in polishing, steel balls and a polishing solution are introduced into the drum together with the processed goods. With wet scrubbing, the material to be processed is introduced into the drum together with water, dilute sulfuric acid or other solutions with the addition of sand, emery, Bismhel, gravel, scrap or the like. In wet scrubbing, the cover 9 is first opened slightly after the machining process and the treatment liquid is drained off. The drum can then be lifted out of the protective housing 3 for emptying.
The apparatus for washing laundry shown in FIGS. 2 and 3 again has the stand 1 with a built-in drive motor which drives the lower drum half 6 via the shaft 2. 3 is the protective housing which is firmly connected to the base and is provided with a water drain 13, on the upper edge of which the hinged cover 4 is hinged by means of the hinge 5. A likewise rotatable upper drum half 14 adjoins the lower drum half 6 and is rotatably mounted in an adjusting nut 16 at the top by means of a bearing shoulder 15 ′ and a ball bearing 15. The adjusting nut 16, which is provided with an orif ring 16 ', is screw-adjustable in height in a threaded sleeve 17 of the cover 4.
When the adjusting nut 16 is screwed up, the upper drum half 14, which rests against a corresponding flange-like opening edge 6 'of the lower drum half 6 and ensures a tight closure of the drum, is lifted from the lower drum half 6, as illustrated in FIG. 3 is.
With little radial play from the inner surface of the lower drum half 6, a sieve drum half 18 is arranged on this, which like the drum half 6 has the shape of a hemisphere. The upper mouth end of the sieve drum half 18 is cylindrical and protrudes beyond the opening edge 6 ′ of the drum half 6. The upper drum half 14 is assigned an inner screen drum half 19, which is attached to the lower end of an auxiliary shaft 20 and is rotatably and vertically displaceable with this in the bearing attachment 15 and in an axial bore of the nut 16. The auxiliary shaft 20 is provided at its upper end with a ball handle 21, by means of which it is vertically adjustable.
The auxiliary shaft 20 is also provided with a cam 22 which protrudes into the space of the drum 14 when the sieve drum 19 (Fig. 2) is in the upper end position, while it can be passed through an axial inner groove 23 of the bearing shoulder 15 'when the auxiliary shaft 20 is pulled up and then can be moved into an inner groove 24 of the axial bore of the nut 16, which is bent at the top like a bayonet lock, the upper screen drum half 19 being fixed in the elevated position and at the same time secured against rotation.
After the upper drum half 14 has been screwed up and the upper sieve drum half 19 pulled up, the housing cover 4 can be opened so that water or hot water, detergent and items to be washed can be introduced into the drum half 6, 18. By closing the housing cover 4 and lowering the upper drum half 14 together with the raised sieve drum half 19, the closed position of the drum 6, 18, 14, 19 is reached. When the motor is switched on, the drum 6, 18, 14 is set in rotation while the upper screen drum half 19 is stationary. During the rotation, the items to be washed are given the additional tumbling movement indicated by arrows a, b, c. The latter is caused by the friction of the laundry in the upper half of the sieve drum and the resulting loss of speed in the rotational movement.
This agitation during the rotation creates an exceptional washing effect.
After the washing process has ended, the machine is switched to swing out. This is achieved, as shown in FIG. 3, by screwing up the adjusting nut 16. Here, the upper drum half 14 is lifted from the lower drum half 6 and thereby the drum 6, 14 is opened for the lye or the rinsing water to exit. At the same time, the upper sieve drum 19 is lowered with the aid of the knob 21 so that it engages the sieve drum 18. When the motor is switched on, the lower drum half 6, 18 rotates together with the upper sieve drum half 19, while the upper drum half 14 stands still.
After the washing and swinging of the laundry, the upper drum screen half 19 can be pulled up again and the drum cover 4 can be opened together with the upper drum half 14 for the purpose of removing the laundry.