DE2754724A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von maschinenteilen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trocknen von maschinenteilen

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DE2754724A1 DE19772754724 DE2754724A DE2754724A1 DE 2754724 A1 DE2754724 A1 DE 2754724A1 DE 19772754724 DE19772754724 DE 19772754724 DE 2754724 A DE2754724 A DE 2754724A DE 2754724 A1 DE2754724 A1 DE 2754724A1
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Description

DR.-INS. OIPL.-ΙΝβ. K.. SC. DIP1 PHYS DR. OIPL.-PHVS.
HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE .N STUTTGART A 42 653 m Anmelder: Projectus Industriproduk-
m - 17o ter Aktiebolag
7. Dezember 1977 Bälstavägen 34-36
S-161 8o BROMMA
Schweden
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Maschinenteilen
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Maschinenteilen, insbesondere Kugeln und Rollen von Wälzlagern, nach deren Reinigung mit einer ein Lösungsmittel enthaltenden Waschflüssigkeit, bei dem man die noch feuchten Maschinenteile in eine Kammer einbringt, in die Kammer ein trockenes, heißes Gas injiziert und anschließend wieder abzieht, und das abgezogene Gas durch Rezirkulation in einer Rezirkulationsleitung wieder in die Kammer zurückleitet, nachdem es vorher komprimiert, gekühlt und von seinem Feuchtigkeitsgehalt (Lösungsmittel) befreit sowie erneut aufgeheizt wurde.
Viele der heute zur Entfettung und Reinigung von maschinell endbearbeiteten Teilen benutzten, hochwirksamen Lösungsmittel tragen zur Verschmutzung der Umwelt bei und sind in medizinischer Hinsicht gefährlich. So werden beispielsweise chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Tri- und Perchloräthylen für krebserregend gehalten. Infolgedessen muß der Waschprozess wie auch der nachfolgende Trocknungsvorgang so ausgeführt werden, daß der Lösungsmitteldampf sich nicht in der Umgebung ausbreitet, von sehr kleinen Mengen abgesehen, wobei vorgegebene Grenzwerte nicht überschritten werden dürfen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Trocknungsverfahren und für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen vorzuschlagen, welche die sichere Anwendung solcher Lösungsmittel gestatten und weitere Vorteile mit Bezug auf niedrige Einrichtungs- und Betriebskosten und geringen Energieverbrauch aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in der die zu trocknenden Teile aufnehmenden Kammer einen verminderten Gasdruck aufrecht erhält, in dem man den Gasstrom in der Rezirkulationsleitung steuert, und das Gas in der Kammer kühlt, so daß der Partialdruck des Lösungsmittels in der Kammer merklich reduziert wird.
Die Erfindung eignet sich jedoch nicht nur für umweltverschmutzende Lösungsmittel, sondern ist auch bei der Trocknung solcher Teile von Vorteil, die mit irgend einer anderen Waschflüssigkeit gewaschen wurden, beispielsweise Testbenzin oder Terpentinersatz.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Trocknungsteils einer kombinierten Wasch- und Trockenvorrichtung;
Fig. 2 Querschnittsansichten entlang den Linien Und 3 H-II bzw. IH-III in Fig. 1;
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Fig. 4 eine Längsschnittansicht der Wasch- und Trockenvorrichtung und
Fig. 5 eine Rezirkulationsleitung für das Trocknungsgas und eine damit zusammenwirkende Kühlleitung.
Fig. 1 zeigt den Trocknungsteil einer in Fig. 4 als Ganzes dargestellten Vorrichtung zum Waschen und Trocknen von Maschinenteilen, insbesondere Kugeln oder Rollen für Wälzlager, wobei diese Wälzlagerteile vorzugsweise eine fein bearbeitete, äußere Oberfläche aufweisen.
Die Kugeln oder Rollen werden nacheinander durch ein zylindrisches Rohr 1 geführt. Nach Waschung in einem Lösungsmittel treten die feuchten Kugeln oder Rollen von oben her in den in Fig. 1 dargestellten Rohrteil ein. Dort wird trockene Heißluft durch Düsen 2 G und 2 H eingeblasen, die in der Rohrwand angeordnet und im wesentlichen tangential zum Rohr ausgerichtet sind, und zwar in einer Ebene, die senkrecht zur Rohrachse gerichtet ist. Zu. dieser Ebene sind die Düsen in einem Winkel β zwischen etwa 1o° und 8o°, vorzugsweise 3o° geneigt.
Die Düsen 2 G und 2 H sind vorzugsweise paarweise in einer Anzahl, insbesondere 2, aufeinander folgender Ebenen G und H (vgl. Fig. 1) angeordnet und gleichmäßig über den Umfang des Rohrs verteilt (vgl. Fig. 2), so daß ein symetrischer, schraubenförmig verlaufender Luftstrom im Innern des Rohres 1 erzeugt wird.
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In der Rohrwand sind in einem gewissen Axialabstand von den Injektionsdüsen 2 G, 2 H eine Anzahl von Saugöffnungen 7 angeordnet, die einen guten Trocknungseffekt gewährleisten. Die Saugöffnungen stehen mit einer in Fig. 5 dargestellten Saugleitung 15 in Verbindung. Die Saugöffnungen 7 sind weiterhin mit einer ringförmigen Nut 6 verbunden, welche in der Rohrwand ausgebildet ist. Die öffnungen 7 sind gleichmäßig am Umfang des Rohres (vgl. Fig. 3) verteilt und in mehreren, vorzugsweise zwei, aufeinander folgenden Ebenen K-j^ angeordnet. Sie sind tagential in entgegengesetzter Richtung orientiert wie die Düsen 2 G und 2 H, so daß die rotierende Luft durch die Saugöffnung 7 mit minimalem Widerstand fließen kann.
Wie aus Fig. 1 und 4 hervorgeht, ist die Vorrichtung mit zwei aufeinander folgenden Trocknungsteilen ausgestattet, von denen jeder entsprechende Injektions- und Auslaßabschnitte T1, S1 bzw. T2, S2 aufweist. Diese Trocknungsteile sind prinzipiell einander ähnlich, jedoch umfasst der Auslaßabschnitt S2 zur Erhöhung der Sicherheit mehr (nämlich 4) Reihen von Saugöffnungen (in Ebenen K3 bis K,) als der oben erwähnte Auslaßabschnitt S1, welcher lediglich zwei Reihen von Saugöffnungen hat. Zusätzlich ist auch die Einlaßseite des Rohres 1 (vgl. Fig. 4) mit einem Auslaßabschnitt S3 ausgerüstet, um Luft, welche zurück und am vorangehenden Waschteil vorbeigeflossen ist, daran zu hindern, in die Umgebung auszutreten, sondern sie zu zwingen, in der gleichen Weise abgezogen zu werden, wie in den Auslaßabschnitten S1 und S2.
Die an der Oberseite der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung noch feuchte Kugel oder Rolle erfährt beim Passieren des Rohres 1 infolgedessen eine wirksame Trocknung in zwei Schritten in den jeweiligen Trocknungsteilen, und zwar durch den schrau-
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benförmigen Heißluftstrom.
Um zu verhüten, daß Luft, die irgendwelche Arten von Lösungsmittel enthält, aus der offenen Seite des Rohres 1 austritt, wird im Innern des Rohres 1 permanent ein verminderter Druck aufrechterhalten und vorzugsweise auch innerhalb der das Rohr umgebenden Kammer (vgl. Fig. 4). Wie sich aus der nachstehenden Beschreibung ergibt, wird dies dadurch erreicht, daß man den gesamten Luftstrom, der durch die Injektionsdüsen 2 injiziert wird geringer als den gesamten Luftstrom hält, welcher durch die Austrittsöffnungen 7 abgezogen wird.
Die in Fig. 4 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst ferner zwei Waschteile 11, D1 bzw. 12, D2, die am oberen Teil des Rohres 1 angeordnet sind. In diesem Rohrteil wird ein Lösungsmittel unter Druck in einen Injektionsabschnitt 11 bzw. 12 injiziert. In Absugsabschnitten D1 bzw. D2 wird das Lösungsmittel abgezogen. Dieser Teil der Vorrichtung, der dem Waschen der Maschinenteile dient, ist im einzelnen in der schwedischen Patentanmeldung 76 13 928-6 beschrieben. Somit umfasst die Vorrichtung ein inneres Gehäuse 8, welches das Rohr 1 umschliesst, sowie ein äußeres Gehäuse 9, welches eine Gehäusekammer 3 bestimmt. Ferner sind obere und untere Stirnflansche 1o bzw. 11 vorgesehen, sowie Anschlußleitungen 12, 13 für frische bzw. rezirkulierende Waschflüssigkeit, Anschlußleitungen 14, 15 für die Injizierung trockener Heißluft bzw. den AbIaB von feuchter Luft, eine Spule 16 zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, mit dessen Hilfe vor dem Waschen magnetisch an die Oberfläche der Kugeln oder
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Rollen gebundene Partikel entmagnetisiert werden können. Schließlich ist ein unteres Abzugsrohr 17 für verbrauchte Waschflüssigkeit und eine Kühlschlange 18 vorgesehen, die zwischen den Gehäusen 8 und 9 angeordnet ist.
Außerdem ist die Vorrichtung gasdicht ausgebildet. Der Zweck der Kühlschlange 18 in der Gehäusekammer 3 im Innern des Gehäuses 8 bis 11 besteht darin, den Dampfdruck zu reduzieren und infolgedessen auch die Gefahr eines Austretens von Lösungsmitteldampf aus der Vorrichtung.
Der injizierte Heißluftstrom enthält eine ziemlich große Menge an Wärmeenergie. Infolgedessen wird die abgezogene, feuchte Luft in einer in Fig. 5 dargestellten Leitung rezirkuliert.
Aus der Ablaßleitung 15, die mit den Ausstoßöffnungen 7 im Rohr 1 (vgl. auch Fig. 1 und 4) in Verbindung steht wird die Luft in einen Luftkompressor 22 gesaugt, von dem sie der Reihe nach durch folgende Elemente geblasen wird: Einen Luftkühler 23, einen Flüssigkeitsabscheider 24 (von dem das Lösungsmittelkondensat vorzugsweise zu einem Sammeltank für verbrauchtes Lösungsmittel zurückgeführt wird). Hinter dem Abscheider 24 ist eine Abzweigleitung vorgesehen, die eine einstellbare Drossel 25 enthält, vorzugsweise in Gestalt eines Drosselventils, welches frei mit der Umgebung in Verbindung steht und daher vorteilhafterweise mit einem vorgeschalteten Filter 26 ausgerüstet ist, um etwa noch verbliebene Lösungsmittelreste abzuscheiden, die im Flüssigkeitsabscheider 24 nicht abgeschieden wurden. Hinter der Abzweigleitung strömt die Luft durch einen Lufterhitzer 27, bevor die Luft wieder über die Leitung 14 und
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die Düsen 2 In das Rohr 1 injiziert wird.
Die Kühlung und Erhitzung der Luft erfolgt vorzugsweise nach dem Wärmepumpenprinzip, wie Fig. 5 dargestellt. Ein besonderes Kühlleitungssystem weist einen Verdampfer 28 auf, der in der Nähe des Luftkühlers 23 angeordnet ist und daher die Wärme der durch diesen Apparat strömenden Luft absorbiert. Die verdampfte Kühlflüssigkeit wird von einem Kompressor 29 zu einem Kondensor 23 gepumpt, wo die absorbierte Wärme an die durch den Lufterhitzer 27 strömende Luft zurückgegeben wird. Nach Kondensierung fliesst das Kühlmedium durch eine Drosseleinrichtung 31,durch die Kühlschlange 18 in der Gehäusekammer 3, welche das Rohr 1 umgibt, bevor sie wieder den Verdampfer 28 erreicht.
Dank dem Drosselventil 25, welches mit der Umgebungsluft in Verbindung steht und einen steuerbaren Luftauslaß in der Luftleitung auf der Druckseite des Kompressors darstellt, ist der gesamte Injektionsluftstrom niedriger als der gesamte Luftstrom, der von dem Rohr 1 ausgestoßen wird. Daher wird wegen der Offnungen 19, 2o und 21, die in Fig. 4 dargestellt sind, ein verminderter Druck im Rohr 1 und auch in der umgebenden Gehäusekammer 3 aufrechterhalten.
Somit wird hierdurch die Gefahr für den Austritt von Lösungsmitteldampf in die umgebende Luft sehr klein und es können auch an sich gefährliche Lösungsmittel gefahrlos eingesetzt werden.
Ein geringfügiges Auslecken in dem Gehäuse der Vorrichtung ist in dieser Hinsicht von keiner Bedeutung, da der Druck niedrig und auch der Partialdruck des Lösungsmitteldampfes aufgrund der Kühlung sehr niedrig gehalten ist.
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Darüber hinaus ermöglichen das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen sehr energiesparenden Betrieb. Aus diesem Grund kann die Erfindung mit Vorteil auch für andere Arten von Lösungsmitteln eingesetzt werden, beispielsweise Terpentinersatz oder dergleichen.
Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung lässt sich in verschiedener Weise abwandeln, ohne vom allgemeinen Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist beispielsweise die Gestalt der die zu behandelnden Maschinenteile aufnehmenden Kammer von sekundärer Bedeutung. Es wird auch die Trocknung großer Partien von Maschinenteilen in Betracht gezogen, wobei die zu behandelnde Partie in einen offenen Behälter gelegt wird, beispielsweise in einen Korb oder dergleichen, welcher in die Trocknungskammer eingeführt wird. Auch in diesem Fall ist es wesentlich, einen niederen Druck in der Kammer dadurch aufrecht zu erhalten, daß man das Trocknungsgas rezirkulieren lässt und einen gesteuerten Gasstrom in der Rezirkulationsleitung vorsieht.
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Claims (1)

  1. OR.-INS. ΟΙΡΙ—ΙΝβ. Μ SC. Dlf-L-t-HYt. OR. DIPL.-PHYS.
    HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER
    PATENTANWÄLTE IN STUTTGART 2754724
    A 42 653 m Anmelder: Projectus Industriprodukter
    m - 17o Aktiebolag
    7. Dezember 1977 Bälstavägen 34 - 36
    S-161 8o BROMMA
    Schweden
    Patentansprüche :
    Verfahren zum Trocknen von Maschinenteilen, insbesondere Kugeln und Rollen von Wälzlagern, nach deren Reinigung mit einer ein Lösungsmittel enthaltenden Waschflüssigkeit, bei dem man die noch feuchten Maschinenteile in eine Kammer einbringt, in die Kammer ein trockenes, heißes Gas injiziert und anschließend wieder abzieht, und das abgezogene Gas durch Rezirkulation in einer Rezirkulationsleitung wieder in die Kammer zurückleitet, nachdem es vorher komprimiert, gekühlt und von seinem Feuchtigkeitsgehalt (Lösungsmittel) befreit sowie erneut aufgeheizt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Kammer einen verminderten Gasdruck aufrecht erhält, in dem man den Gasstrom in der Rezirkulationsleitung steuert, und das Gas in der Kammer kühlt, so daß der Partialdruck des Lösungsmittels in der Kammer merklich reduziert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Gasdruck in der Kammer dadurch aufrecht erhalten wird, daß man einen steuerbaren, kleinen Teil des rezirkulierenden Gases auf der Druckseite der Rezirkulationsleitung ablässt.
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    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das rezirkulierende Gas durch ein Kühlleitungssystem kühlt und aufheizt, dessen Verdampfer aus dem Gaskühler der Rezirkulationsleitung Wärme aufnimmt und dessen Kondensator Wärme auf den Gaserhitzer der Rezirkulationsleitung überträgt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    P>9tt
    daß,, das Kühlmittel des Kühlleitungssystems durch eine Kühlschlange führt, die zwischen eine Drosseleinrichtung und den Verdampfer des Kühlleitungssystems eingeschaltet ist und die die Maschinenteile aufnehmende Kammer umgibt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsprozess in der gleichen Kammer wie der Waschprozess ausgeführt wird.
    6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche zur Trocknung von Kugeln und Rollen mit fein bearbeiteten Außenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile eines nach dem anderen durch eine Kammer in Form eines zylindrischen Rohres mit wenigstens einer Trocknungszone hindurchgeführt werden, daß das heiße Gas in die Trocknungszone in solcher Richtung eingeführt wird, daß sich ein schraubenförmig rotierender Gasstrom ergibt, und daß das Gas in Vorschubrichtung auf wenigstens einer Seite der Trocknungszone abgezogen wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gas mit Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Rohrachse im wesentlichen tangential eingeleitet wird.
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    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Kammer zur Aufnahme der zu trocknenden Teile, mit Injektionsmitteln zur Einleitung eines trockenen, heißen Gases in die Kammer, mit Evakuiermitteln zum Abziehen feuchten Gases aus der Kammer und mit einer Rezirkulationsleitung zwischen den Evakuier- und Injektionsmitteln, wobei diese Leitung einen Gaskompressor, einen Gaskühler, einen Flüssigkeitsabscheider und einen Gaserhitzer enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezirkulationsleitung (14, 15) eine Abzweigleitung (25) zum steuerbaren Auslaß eines kleinen Anteils des rezirkulierenden Gases aus der Druckseite der Rezirkulationsleitung aufweist, und in der Kammer (3) eine Kühleinrichtung (18) zum Kühlen des Gases angeordnet ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Rezirkulationsleitung (14, 15) zusammenwirkendes Kühlleitungssystem vorgesehen ist, dessen Verdampfer (28) so angeordnet ist, daß er Wärme aus dem Gaskühler (23) aufnimmt und dessen Kondensator (27) so angeordnet ist, daß er Wärme an den Gaserhitzer abgibt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlleitungssystem eine Kühlschlange (18) enthält, die zwischen eine Drosseleinrichtung (31) und den Verdampfer (28) des Kühlleitungssystems eingeschaltet ist und die Kammer (1) umgibt.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselbe Kammer (Rohr 1) sowohl dem Waschen als auch dem Trocknen der Maschinenteile dient.
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    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, insbesondere zum Trocknen von Kugeln oder Rollen für Wälzlager mit fein bearbeiteten, äußeren Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer durch ein zylindrisches Rohr (1) mit wenigstens einer Trocknungszone (T, S) gebildet ist, daß die
    Injektionsmittel wenigstens 2 Düsen (2) in der Trocknungszone umfassen, die so ausgerichtet sind, daß sie einen
    schraubenförmig rotierenden Gasstrom im Rohr (1) erzeugen, und daß die Evakuiermittel Ausströmöffnungen (7) umfassen, die in Vorschubrichtung der zu behandelnden Maschinenteile auf wenigstens einer Seite der Trocknungszone angeordnet
    sind.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Injektionsdüsen in (2) in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Ebene im wesentlichen tangential zur zylindrischen Innenwand des Rohres (1) ausgerichtet sind.
    809824/0816
DE19772754724 1976-12-10 1977-12-08 Verfahren und vorrichtung zum trocknen von maschinenteilen Withdrawn DE2754724A1 (de)

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