DE19629436A1

DE19629436A1 - Workpiece cleaning device for powdery/liquid residue removal

Info

Publication number: DE19629436A1
Application number: DE19629436A
Authority: DE
Inventors: Hans Hermann Dipl Ing Gross
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-01-29

Abstract

The device has a chamber for a workpiece and uses compressed air to remove residue by blowing/suction. The chamber has a stationary or turnable workpiece holder. Guide plates are positioned around the workpiece, so that a nozzle can generate increased flow speeds, to loosen cutting medium and processing residue from the workpiece surface, and remove it. The loosening process is supported by the rounded-off ends, which generate additional nozzle effect. A suction nozzle connected to a suction pipe extends so far around the round workpiece, that a nozzle-like constriction is formed between nozzle and workpiece. Constriction and high speed also remove residue.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen von lang gestreckten Bauteilen in einer Kammer, in der vornehmlich Wellen oder ähnliches angeblasen werden, um insbesondere Bearbeitungs rückständen wie Kühlschneidmittel und daran anhaftende feste Fremdkörper (z. B. Späne) zu entfernen.The invention relates to a device for cleaning long stretched components in a chamber in which mainly waves or the like to be blown, in particular machining residues such as cutting fluids and solid adhering to them Remove foreign objects (e.g. chips).

Zum Reinigen von in der Fertigung bearbeiteten Werkstücken von Bearbeitungsrückständen und -hilfsstoffen sind verschiedene Ver fahren und Einrichtungen bekannt. Zwei große Gruppen umfassen die Lösungsmittelreinigung bzw. die wäßrige Teilereinigung, zusammen unter dem Begriff der Naßreinigung bekannt. In beiden Fällen ist die Rückgewinnung und Wiederverwendung der wert vollen Kühlschneidmittel (Öl oder Emulsion), und der daran an haftenden und störenden Festkörper (z. B. Späne) welche mit den Werkstücken in das Waschbad eingeschleppt werden, bislang nicht oder nur unbefriedigend gelöst. Zudem bereitet die Entsorgung Probleme. Heute verlangen Rationalisierungsbemühungen, der Um weltschutz, hier besonders die Abwasserbehandlung, und die Hu manisierung der Arbeitsplätze immer mehr Anstrengungen der pro duzierenden Betriebe.For cleaning workpieces from Machining residues and auxiliaries are different ver drive and facilities known. Include two large groups solvent cleaning or aqueous parts cleaning, together known under the term wet cleaning. In both Cases of recovery and reuse is worth it full coolant (oil or emulsion) and the attached adhering and disruptive solids (e.g. shavings) which with the Workpieces have been dragged into the wash bath, so far not or only solved unsatisfactorily. Disposal also prepares Problems. Today, efforts to rationalize, the um welfare, especially the wastewater treatment, and the Hu manizing jobs more and more efforts of pro producing companies.

Das Gebiet der Reinigung ist so groß und vielfältig, daß auch verschiedene Verfahren, Geräte und Einrichtungen zum Trocken reinigen von Bauteilen und Werkstücken bekannt sind, beispiels weise durch Abblasen, durch Abspritzen oder durch Absaugen mittels eines Industriesaugers. The area of cleaning is so large and diverse that too various processes, devices and facilities for drying cleaning of components and workpieces are known, for example by blowing, by hosing or by suction using an industrial vacuum cleaner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Absaugen (Reinigen) von in der Fertigung bearbeiteten länglichen Werkstücken anzugeben, die eine Rückgewinnung der Bearbeitungs hilfsstoffe (Kühlschneidmittel: Öle oder Emulsion) und die Ent fernung der störenden Feststoffe (z. B. Späne) ermöglicht, die Rationalisierungsvorteile bringt, und die hinsichtlich der zu reinigenden Werkstücke und der Fertigungslinie vielseitig einsetz bar ist.The invention has for its object a device for Suction (cleaning) of elongated machined in production Specify workpieces that recover the machining auxiliary materials (coolant: oils or emulsions) and the ent removal of the disruptive solids (e.g. chips), the Brings rationalization advantages, and that in terms of cleaning workpieces and the production line versatile is cash.

Werden aber längliche Werkstücke mit Druckluft mittels Düsen ange blasen, dann tritt die Erscheinung auf, daß sich besonders die Kühlschneidmittel auf der der Blasdüse abgewandten Seite, Leeseite, sammeln.But elongated workpieces with compressed air by means of nozzles blow, then the phenomenon occurs that especially the Coolant on the side facing away from the blowing nozzle, leeward side, collect.

Auch wenn das Werkstück mechanisch gedreht wird, bleibt diese Erscheinung bestehen, ohne daß es zu einem Abriß der Flüssigkeit kommt.Even if the workpiece is rotated mechanically, it remains Appearance without causing the liquid to tear off is coming.

Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den gekennzeichneten Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Sie besteht im wesentlichen darin, daßThe solution to this problem is with the marked features of Claim 1 specified. It essentially consists in the fact that

a) the cleaning device with a processing unit BE a blow-suction chamber and one to it by means of a suction line connected disposal unit EE
b) the blow-suction chamber 2 is arranged on the frame of the processing unit BE, in which the workpiece holder 3 and the blow nozzles 4 and the suction nozzle L or L1 and L2 on which the invention is based, and
c) in the housing of the disposal unit EE, which is separate from the processing unit BE, the devices for extracting, separating and picking up the foreign matter from the blow-and-suction chamber 2 as well as sound insulation are accommodated.

Bei dem damit betriebenen Blas-Saug-Verfahren werden die Verunrei nigungen durch einen Luftstoß aus einer oder mehreren unterein ander (senkrecht) oder nebeneinander (waagerecht) angeordneter Blasdüsen gegen die meist runde Form des Werkstückes auf der Oberfläche nach hinten zur düsenabgewandten Seite, der Leeseite, getrieben und durch die der Erfindung zugrundeliegende Ein richtung abgerissen, mit dem Luftstrom verwirbelt und gleich zeitig abgesaugt.In the blow-suction process operated with it, the impurities become air blows from one or more arranged differently (vertically) or side by side (horizontally) Blow nozzles against the mostly round shape of the workpiece on the Surface to the rear to the side facing away from the nozzle, the leeward side, driven and by the basis of the invention direction torn off, swirled with the air flow and the same sucked off early.

Die Prozeßzeit liegt je nach der Werkstückform im Bereich von 2 bis 30 sec. Der Bearbeitungshilfsstoff (Kühlschneidmittel: Öl oder Emulsion) wird von den Werkstückspänen getrennt und dem Bearbei tungskreislauf wieder zugeführt. Die verbleibende Fortluft wird nach der Ölnebelabscheidung wieder dem Arbeitsraum zugeführt. Der Energieeinsatz ist auf Grund der kurzen Einwirkzeit gering. Geräuschprobleme bestehen auf Grund der Kapselung der Einrichtung nicht.The process time is in the range of 2 depending on the workpiece shape up to 30 sec. The processing aid (coolant: oil or Emulsion) is separated from the workpiece chips and the machining supply circuit again. The remaining exhaust air is returned to the work area after the oil mist separation. The energy input is low due to the short exposure time. Noise problems exist due to the encapsulation of the device Not.

Vorteilhafte Ausgestaltung der in der Bearbeitungseinrichtung ange brachten Absaugdüse, sind in den Unteransprüchen angegeben. Es be treffen die Ansprüche 1 die Anordnung der Düseneinrichtung in der Form, daß eine Düsenreihe 4 die Blasluft durch zwei Leitbleche L1 und L2, der Anspruch 2, daß die Blasluft durch ein Leitblech L1, der Anspruch 3, daß die Blasluft wie im Anspruch 2 durch ein Leit blech L1 geleitet, aber am Austritt mit einer zusätzlichen schrägge stellte Düsenreihe 4a zum Zwecke des Abrißeffektes, der Anspruch 4, daß eine Saugdüse L so dicht an der der Blasdüsen 4 abgewandten Seite angebracht ist und das Werkstück weitgehend umfaßt, daß diese Saugdüse den Strömungsabriß bewirken kann, der Anspruch 5, daß die unter Anspruch 4 genannte Düse L (Schnüffeldüse) den Abriß bewirken kann, ohne, daß ein Blasstrom mittels Blasdüsen vorhanden ist.Advantageous embodiments of the suction nozzle placed in the processing device are specified in the subclaims. It be claims 1 the arrangement of the nozzle device in the form that a nozzle row 4, the blown air through two baffles L1 and L2, claim 2, that the blown air through a baffle L1, claim 3, that the blown air as in claim 2 passed through a guide plate L1, but at the outlet with an additional inclined nozzle row 4 a for the purpose of the tearing effect, the claim 4 that a suction nozzle L is so close to the side facing away from the blowing nozzles 4 and the workpiece largely comprises that this Suction nozzle can cause the stall, the claim 5 that the nozzle L mentioned in claim 4 (sniffer nozzle) can cause the demolition without a blowing stream is present by means of blowing nozzles.

Dagegen ist die sonstige Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung bereits in der Patentanmeldung:
Rollennummer: 295 20 880 5
Hauptklasse: BO8B 5/02
Anmeldetag: 04. 09. 95 aus 195 32 567.1
Eintragungstag: 04. 07. 96
Name und Wohnsitz des Inhabers: Gross, Hans Hermann, Dipl.-Ing. 40699 Erkrath, DE
angegeben und die weitere Ausgestaltung der Entsorgungseinrichtung in einer getrennten Patentanmeldung vorgesehen ist.In contrast, the other design of the processing device is already in the patent application:
Roll number: 295 20 880 5
Main class: BO8B 5/02
Filing date: 04.09.95 from 195 32 567.1
Date of registration: July 4th, 96th
Name and place of residence of the owner: Gross, Hans Hermann, Dipl.-Ing. 40699 Erkrath, DE
specified and the further design of the disposal facility is provided in a separate patent application.

Die mit den erfindungsgemäßen Absaugdüse erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sie einen weiteren Einsatz von zusätzlichen quer angebrachten Düsen erübrigt, daß sie die zusätzliche Drehung des Werkstückes oder der Düsen nicht unbedingt erfordert und damit nicht nur Platz sondern weniger Blasluft benötigt und damit Energie einspart.The advantages achieved with the suction nozzle according to the invention exist especially in that they require further use of additional Transverse nozzles do not need the extra rotation of the workpiece or the nozzles is not absolutely necessary and therefore not only space but less blown air and therefore energy saves.

Eine weitere Möglichkeit der Energieeinsparung besteht auch darin, das Werkstück fest stehen zu lassen und mit einer oder mehrerer Düsen und den fest daran montierten Leitblechen um das Werkstück herum- oder längs an ihm vorbeizufahren.Another way to save energy is to to leave the workpiece stationary and with one or more Nozzles and the fixed baffles around the workpiece to drive around or along it.

Die übrigen Vorteile dieses Verfahrens sind bereits in der oben angeführten Patentanmeldungen beschrieben.The other advantages of this method are already in the above described patent applications.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, eine Kammeranlage (mit Einzelbeschickung) Fig. 1 und Fig. 2 und eine Durchlaufanlage Fig. 6 mit der Entsorgungseinheit EE, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben: ... Two embodiments of the invention, a chamber system (single-feed) Figures 1 and 2, and a continuous system 6 with the disposal unit EE are shown in the drawings and will be described in detail below:

Es zeigenShow it

Fig. 1 die Bearbeitungseinheit BE einer Kammeranlage samt dem Anschluß der Saugleitung 6 zur Entsorgungseinheit EE, Fig. 1, the processing unit BE one chamber system, together with the connection of the suction line 6 for disposal unit EE,

Fig. 2 das Innere der Blas-Saug-Kammer in Draufsicht mit zwei zu einer Düse geformten Leitblechen, die der Länge des jeweili gen Werkstückes angepaßt auch mehrteilig ausgeführt sein kann. Fig. 2 shows the inside of the blow-suction chamber in plan view with two baffles formed into a nozzle, which can also be made in several parts to match the length of the workpiece in each case.

Fig. 3 das gleiche, jedoch mit einem Leitblech L1 und einer quer zur austretenden Strömung angeordneten Düsenreihe 4a zum Abreißen der Strömung, bei dem das Werkstück W steht oder gedreht wird, Fig. 3 shows the same, but with a baffle plate L1 and arranged transversely to the outgoing flow nozzle row 4a for tearing off the flow, in which the workpiece W is being rotated, or

Fig. 4 das gleiche, jedoch mit einer oder auf der Länge des Werk stückes verteilten mehreren Blasdüsen 4 und der Länge des Werkstückes angepaßter Düse, die auch mehrteilig sein kann und deren Absaugöffnung bzw. Öffnungen fest mit einem Vakuumerzeuger V (Venturidüse oder elektrisch betriebe nem Vakuumerzeuger) verbunden ist.
Die Blas-Saug-Kammer der Bearbeitungseinheit BE Fig. 1 und Fig. 2 werden durch den Sauganschluß 6 mit der Entsorgungs einheit EE verbunden und haben darum auch durch den dort installierten Vakuumerzeuger einen Unterdruck P-, so daß auch dieser Unterdruck zum Absaugen der Saugdüse L benutzt werden kann. Fig. 4 the same, but with one or over the length of the workpiece distributed several blowing nozzles 4 and the length of the workpiece adapted nozzle, which can also be in several parts and the suction opening or openings fixed with a vacuum generator V (Venturi nozzle or electrically operated nem Vacuum generator) is connected.
The blow-suction chamber of the processing unit BE Fig. 1 and Fig. 2 are connected by the suction port 6 to the disposal unit EE and therefore have a vacuum P- by the vacuum generator installed there, so that this vacuum for suction of the suction nozzle L can be used.

Fig. 5 das gleiche, nur als Schnüffeldüse L (ohne Blasdüsen), Fig. 5 shows the same, only as Schnüffeldüse L (without blowing nozzles),

Fig. 6 die gleiche Anordnung der Düsen 4 wie in Fig. 2, 3, 4 und 5, jedoch in der Bearbeitungseinheit BE einer Durchlaufanlage. Fig. 6 shows the same arrangement of the nozzles 4 as in Fig. 2, 3, 4 and 5, but in the processing unit BE of a continuous system.

Die Fig. 1 zeigt eine Blas-Saug-Kammer einer Bearbeitungseinheit (BE), wie sie ausführlich in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben ist. Fig. 1 shows a blow-suction chamber of a processing unit (BE), as described in detail in the above-mentioned patent application.

In einer Ansichtszeichnung ist hier ein rundes Werkstück W darge stellt mit einem Leitblech L, das von einer Seite angeblasen wird. In der zwischen Werkstück W und Leitblech L entstandenen Düse werden durch die hohe Geschwindigkeit Kühlschneidmittel und Späne oder andere Fremdkörper weggerissen.A round workpiece W is shown here in a view drawing provides with a baffle L, which is blown from one side. In the nozzle created between workpiece W and guide plate L. high-speed cutting tools and chips or other foreign objects are torn away.

Das Werkstück kann dabei gedreht werden oder stillstehen. The workpiece can be turned or stand still.

Pos. 3 (Fig. 1) stellt eine Halterung 3 für das Werkstück W bzw. einen Drehtisch plus Halterung dar.Pos. 3 ( Fig. 1) represents a holder 3 for the workpiece W or a turntable plus holder.

Fig. 2 zeigt das Innere der Blas-Saug-Kammer in Draufsicht wobei W das Werkstück darstellt und L1 und L2 zwei Leitbleche. Das Werkstück W kann in der Halterung drehbar oder feststehend eingerichtet sein. Fig. 2 shows the inside of the blow-suction chamber in plan view, where W represents the workpiece and L1 and L2 two guide plates. The workpiece W can be rotatable or fixed in the holder.

Konzentrisch sind mit L1 und L2 die zwei Leitbleche dargestellt, die auf der der Blasdüse 4 abgewandten Seite zu einer Düse geformt sind. Durch die Form der Leitbleche L1 und L2 zusammen mit dem Werk stück bildet sich ebenfalls eine Düse, die in ihrer Wirkung den ge wünschten Reinigungseffekt herbei führt.The two guide plates are shown concentrically with L1 and L2, which are formed into a nozzle on the side facing away from the blowing nozzle 4 . The shape of the baffles L1 and L2 together with the workpiece also forms a nozzle, the effect of which brings about the desired cleaning effect.

Am Boden 2c der Blas-Saug-Kammer 2 ist die zur Entsorgungseinheit EE führende Absaugleitung 6, z. B. ein Saugschlauch, angeschlossen.At the bottom 2 c of the blowing-suction chamber 2 is the suction line 6 leading to the disposal unit EE, e.g. B. a suction hose connected.

Die Fig. 3 zeigt das gleiche, jedoch mit nur einem Leitblech L, das weiter um das Werkstück herumgezogen ist und an der eine quer angebrachte Düsenreihe 4a den Abreißvorgang unterstützt. Fig. 3 shows the same, but with only one guide plate L, which is pulled further around the workpiece and on which a transverse row of nozzles 4 a supports the tearing process.

Die Fig. 4 zeigt eine der Länge des Werkstücks angepaßte Langfeld düse L, die mit einem Vakuumerzeuger z. B. Venturidüse oder einem elektrisch betriebenen Vakuumerzeuger verbunden ist und durch das auf der Leeseite vorhandene Vakuum P- die Fremdstoffe und die Kühlschneidflüssigkeit abreißt. Fig. 4 shows a length of the workpiece adapted Langfeld nozzle L, which with a vacuum generator z. B. Venturi nozzle or an electrically operated vacuum generator and tears off the foreign matter and the cutting fluid by the vacuum on the leeward side.

Der Unterdruck P- kann sowohl durch einen separat angeschlossenen Vakuumzeuger V, wie auch durch den in der Blas-Saug-Kammer 2 vor handene erzeugt werden.The negative pressure P- can be generated both by a separately connected vacuum generator V and by the one in the blow-suction chamber 2 .

Dabei kann das Werkstück zur Steigerung der Wirksamkeit auch noch in Drehung versetzt werden.The workpiece can also be used to increase the effectiveness be rotated.

Die Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Langfelddüse L, jedoch ist an dem oder den Absaugstutzen ein Vakuumerzeuger V, wie in Fig. 4 geschil dert, angeschlossen, oder die Blas-Saug-Kammer 2 ist evakuiert und der dortige Unterdruck, der über den Schlauch 6 in der Entsorgungs einheit EE wirksam ist, wird zum Absaugen benutzt. Fig. 5 also shows a long-range nozzle L, however, a vacuum generator V, as shown in Fig. 4, is connected to the suction nozzle (s), or the blow-suction chamber 2 is evacuated and the vacuum there, which is via the hose 6 is effective in the disposal unit EE, is used for suction.

Dabei kann das Werkstück zur Steigerung der Wirksamkeit auch noch in Drehung versetzt werden.The workpiece can also be used to increase the effectiveness Rotation.

Die Fig. 6 zeigt eine nur wenige Zentimeter breite Blasdüsenanord nung 4, die entsprechend der in Fig. 1 und 2 und 3 und 4 und 5 dar gestellten Absaugeinrichtungen, die durch die Düse L oder durch die Leitbleche L1 und L2 geformt werden. Fig. 6 shows a just a few centimeters wide Blasdüsenanord voltage 4 , the corresponding to the in Fig. 1 and 2 and 3 and 4 and 5 is provided suction devices that are formed by the nozzle L or by the guide plates L1 and L2.

Die dargestellte Ansicht zeigt eine horizontale Anordnung in einer Durchlaufanlage.The view shown shows a horizontal arrangement in one Continuous system.

In jedem Falle kann das Werkstück W durch eine Transporteinrichtung 10, z. B. eine Gliederkette oder ein Drahtgurtband an den Blas- (4) und Saugdüsen, die durch die Düse 1 oder die Leitbleche L1 und L2 gebildet werden, vorbeitransortiert werden.In any case, the workpiece W by a transport device 10 , z. B. a link chain or a wire webbing on the blowing ( 4 ) and suction nozzles, which are formed by the nozzle 1 or the baffles L1 and L2, can be transported past.

In gleicher Weise können aber auch die Blas- (4) und die Saugdüsen wie in Fig. 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 dargestellt, durch pneu matische, hydraulische oder elektrische Einrichtungen an einem steh enden Werkstück W vorbeigeführt werden.In the same way, however, the blowing ( 4 ) and the suction nozzles as shown in FIG. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 can be guided past a standing workpiece W by pneumatic, hydraulic or electrical devices.

BezugszeichenlisteReference list

BE Bearbeitungseinheit
EE Entsorgungseinheit
W Werkstück
V Vakuumerzeugung (z. B. Venturi oder Elektrosauger)
L Absaugdüse (Langfelddüse)
L1 Leitblech
L2 Leitblech
P+ Druckluft (Überdruck)
P- Unterdruck
1 Gestell der Bearbeitungseinheit BE
2 Blas-Saug-Kammer
3 Werkstückhalterung und Drehvorrichtung
4 Blasdüsen bzw. Blasdüsenstock
5 Druckluftzuleitung
6 Saugleitung zur Entsorgungseinheit EE
8 Kasten für die Steuerung der Einrichtung
9 Bearbeitungseinheit BE für eine Durchlaufanlage
10 TransportbandBE processing unit
EE disposal unit
W workpiece
V Vacuum generation (e.g. Venturi or electric vacuum)
L suction nozzle (linear nozzle)
L1 baffle
L2 baffle
P + compressed air (overpressure)
P- negative pressure
1 frame of the BE processing unit
2 blow-suction chamber
3 workpiece holder and rotating device
4 blowing nozzles or blowing nozzle stick
5 compressed air supply
6 Suction line to the EE disposal unit
8 boxes for the control of the device
9 BE processing unit for a continuous system
10 conveyor belt

Claims

1.Device for cleaning workpieces, in particular for removing machining residues, avoiding waste water and recovering cooling cutting media, with a chamber in which the workpiece is arranged and blown with compressed air in the form, the nozzle arrangement described here, or without blowing with compressed air only is sucked off (sniffed), characterized by

that the cleaning device consists of a chamber system ( FIG. 2) which has a workpiece holder which is stationary or which rotates the workpiece, baffles being arranged around the workpiece in such a way that a cross-sectional constriction, a nozzle, leads to a higher flow rate, which is able to tear off and carry away cooling cutting agent residues and machining residues from the surface,
- This tear-off process is also supported by the curves bent at both ends, which again creates a nozzle effect.

2. Cleaning device according to claim 1, characterized in that only one baffle is pulled as far around the workpiece ( Fig. 1) that a speed increase due to the cross-sectional constriction arises.

3. Cleaning device according to claim 2, characterized in that a row of nozzles is arranged transversely at the outlet of the blowing jet net, which still supports the tear-off process.

4. Cleaning device according to claim 1, characterized in that a suction nozzle connected to a suction line (long field nozzle L) reaches so far around the round workpiece W ( Fig. 4) that it again produces a nozzle-like constriction between the workpiece and the suction nozzle, so that by the resulting narrowing and the resulting high speed again coolant and foreign objects, such as. B. chips are carried away.
The suction line can also be replaced by the vacuum (evacuation) of the blow-suction chamber.

5. Cleaning device according to claim 1 to 4, characterized records that without a blowing nozzle and without blowing only by one suction nozzle largely drawn around the workpiece (sniffer nozzle) is sufficient to produce a high speed, the achieved the desired cleaning effects.

6. Cleaning device according to claim 1 to 4, characterized net that the nozzles described in the dependent claims (blow and suction nozzles) can also be operated in a horizontal arrangement can.

7. Cleaning device according to claim 1 to 6, characterized in that
that the workpiece to be cleaned is transported by a transport device past the nozzles (suction as well as blowing nozzles), as well as
that the nozzles (blowing as well as suction nozzles) are moved past the work piece by means of pneumatic, hydraulic or electrical devices.