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Vorrichtung zur Staubniederschlagung beim Schleifen und Polieren von
Metallkörpern od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Niederschlagung
des beim Schleifen oder Polieren insbesondere von Leichtmetallkörpern an Bandschleif-oder
anderen Schleifmaschinen entstehenden Staubes mittels eines Flüssigkeitsnebels.
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Zur Erzeugung .eines solchen Flüssigkeitsnebels an der Entstehungsstelle
des Schleifstaubes sind bereits Flüssigkeitszerstäuber verwendet worden, deren Zerstäuberdüse
auf die Entstehungsstelle gerichtet ist. Der in der Düse erzeugte Flüssigkeitsnebel
wird z. B. mittels der auch zur Zerstäubung notwendigen Druckluft in Richtung .des
Schleifbandes getrieben. Abgesehen von der Tatsache, d:aß die Erzeugung der notwendigen
Druckluft umständlich und nachteilig ist, bringen diese Vorrichtungen insbesondere
den Nachteil mit sich, daß der Druckluftanteil zahlreiche Staubteilchen von der
Entstaubungsstelle aus in den umliegenden Raum bläst. Im übrigen ist der Wirkungsgrad
solcher Vorrichtungen gering. Dies hängt insbesondere damit zusammen, daß die Druckluft
im wesentlichen der alleinige Energieträger ist, und die einzelnen Nebenteilchen
eine zu geringe Fluggeschwindigkeit besitzen, um kleinste Staubteilchen einfangen
zu können, zumal ein solches Einfangen voraussetzt, daß die nicht geringe Oberflächenspannung
der Nebeltröpfchen beim Zusammenprall mit den Staubteilchen überwunden wird.
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Auch hat man bereits vorgeschlagen, den Sprühdüsen einer Entstaubungseinrichtung
die Flüssigkeit mittels normaler Kolbenpumpen od. dgl. zuzuführen. Die Nebelbildung
geschieht bei diesen Einrichtungen auch an der bzw. in einer Sprühdüse. Der Nebel
dehnt sich vermöge der kinetischen Energie ,der Flüssigkeitsteilchen bis in den
Bereich der zu entstaubenden Stelle aus. Der Wirkungsgrad dieser Einrichtungen ist
gering, so daß, abgesehen von einem hohen Flüssigkeitsverbrauch, auch noch der Nachteil
auftritt, daß ein beachtlich großer Raum um die Entstehungsstelle des Schleifstaubes
von Nebel ausgefüllt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit möglichst kleinen
Flüssigkeitsmengen und doch mit großem Wirkungsgrad arbeitende Vorrichtung zur Beseitigung
von Schleifstaub zu schaffen, wobei insbesondere zur möglichst örtlichen Beschränkung
der Nebelzone der Flüssigkeitsnebel nicht mehr mit einer Sprühdüse .in einem beträchtlichen
Abstand von der Entstehungsstelle, sondern vielmehr unmittelbar an der Entstehungsstelle
des Staubes erzeugt werden soll.
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Dies wird durch eine im Bereich der Entstehungsstelle des Schleifstaubes
angeordnete Einspritzdüse erreicht, der erfindungsgemäß die Flüssigkeit (Öl-Wasser-Emulsion)
durch eine Hochdruckeinspritzpumpe zugeführt wird, Durch die Tatsache, daß die Flüssigkeit
mit Hochdruck aus der Einspritzdüse in Richtung der Entstehungsstelle des Schleifstaubes
gespritzt wird, ergibt sich ein Zerplatzen der einzelnen, kleineren Flüssigkeitsstrahlen
zu Kleinsttröpfchen. Dieses Zerplatzen findet im Abstand vor ider Einspritzdüse
statt. Die den Flüssigkeitsnebel bildenden Tröpfchen entstehen also erst an der
Entstaubungsstelle. Vermöge ihrer hohen kinetischen Energie ist gewährleistet, daß
jedes Tröpfchen bei einem Zusammenprall mit einem Staubteilchen trotz ihrer hohen
Oberflächenspannung letzteres einfängt. Im allgemeinen wird durch eine solche Hochdruckzerstäubung
erreicht, daß die beim Zerplatzen ;des Flüssigkeitsstrahles an der Entstaubungsstelle
entstehenden Teilchen auf Grund ihrer- sehr kleinen Teilchengröße zu einer Übersättigung
der Luft führen und daher so schnell wie möglich kondensieren. Es handelt sich also
um eine örtliche, durch den Sprühnebel begrenzte übersättigung und mithin echte
Nebelbildung an der Entstaubungsstelle. Auch bewirkt das Zerplatzen zu Tröpfchen
kleinsten Radius mit großer kinetischer Energie eine vorteilhaftere Ausnutzung der
elektrostatischen Aufladungserscheinungen, als dies bei den bisher bekannten Einrichtungen
der Fall war, so daß auch hierdurch ein besserer Wirkungsgrad erreicht ist. Diese
elektrostatischen Verhältnisse sind we@itgehendst durch den Zusatz der Ölkomponente
begünstigt, ganz abgesehen davon, daß durch die Verwendung einer solchen Öl-Wasser-Emulsion
ohne besondere Vorkehrungen, z. B. Rostschutzmaßnahmen, eine übliche Dieseleinspnitzpumpe
verwendet werden kann.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist erfindungsgemäß dadurch gegeben,
daß die Hochdruckeinspritzpumpe durch Nocken an der Schleifmaschinenwelle angetrieben
wird. Vermöge dieser Antriebsweise ist
die Umdrehungszahl und damit
die der Hochdruckeinspritzpumpe .in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schleifbandes
gesteuert.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt Abb. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Bandschleifmaschine, die mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist, Abb.2 die Anordnung der Hochdruckeinspritzpumpe
und Abb. 3 die Anordnung der Einspritzdüse in der Nähe der Schleifscheibe.
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Die zum Schleifen und Polieren verwendbare Bandschleifmaschine besteht
- wie üblich - aus einer Konsole 1, dem Lagergehäuse 2 für die Schleifscheibenwelle
3, die an ihren beiden freien Enden je eine sogenannte Kontaktscheibe 4 trägt. Über
diese Kontaktscheiben 4 sind die Schleifbänder 5 geführt, für deren Umlenkrollen
6 ein verstellbarer Arm 7 vorgesehen ist. Die Bahn jedes Schleifbandes 5 sowie die
Kontaktscheibe 4 sind durch eine Abdeckung 8 verkleidet. In letzterer ist auf der
Vorderseite der Vorrichtung ein Winkelausschnitt genügender Größe vorgesehen, um
an der Scheibe bzw. am laufenden Schleifband arbeiten zu können. Der sich hierbei
bildende Schleifstaub, der im wesentlichen aus den losgelösten Leichtmetallpartikeln
besteht und der demzufolge schwebefähig ist, muß nun niedergeschlagen werden. Hierzu
dient ein Emulsionsnebel, der durch Vernebeln einer Emulsion aus Wasser und Rostschutzöl
oder Wasser und flüssigen Schleif- oder Poliermitteln erzeugt wird. Die erforderliche
Vorrichtung .dazu ist nachstehend beschrieben: Im Innenraum des Gehäuses 2 ist die
in Abb. 2 dargestellte Hochdruckeinspritzpumpe 9 angeordnet, die ihren Antrieb von
der Schleifscheibenwelle 3 erhält. Zu diesem Zweck ist auf der Schleifscheibenwelle
3 ein gegen den Stößelkopf 10 der Einspritzpumpe 9 arbeitender Exzenternocken 11
vorgesehen. Letzterer wird von einem Exzenterkopf 12 umfaßt, dessen Ansatz 13 zwischen
=den Rollen 14 geführt ist. Der Führungsansatz 13 des Exzenterkopfes 12 trägt eine
Druckschraube 15, die gegen den Stösselkopf 10 spielfrei einstellbar anliegt.
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Die Hochdruckeinspritzpumpe 9 ist üblicher Bauart, z. B. wie sie für
Dieselmotoren verwendet wird. Eine Druckleitung 16 führt zu dem auf der Kante 17'
der Schutzkappe 17 sitzenden Düsenhalter 19, der an seinem gegen die Kontaktscheibe
gerichteten freien Ende die Einspritzdüse 18 hält.
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Ferner äst die Einspritzpumpe 9 mittels der Leitung 20 mit einem die
zu verwendende Emulsion enthaltenen Behälter 21 verbunden. Die Wirkungsweise der
Vorrichtung ist folgende: Die der Einspritzdüse 18 von der Einspritzpumpe unter
hohem Druck zugeführte Flüssigkeit wird von der Einspritzdüse 18 mit hoher kinetischer
Energie in Richtung der Entstehungsstelle des Schleifstaubes gespritzt. Vermöge
der hohen kinetischen Energie zerplatzen .die einzelnen Teilstrahlen des gesamten
Flüssigkeitsstrahles an der Entstaubungsstelle zu Kleinsttröpfchen, so daß an der
Entätaubungästelle eine Nebelbildung auftritt. Die Kleinsttröpfchen fangen teilweise
im Moment ihrer Entstehung bereits Staubteilchen ein, oder sie treffen während ihres
Weiterfluges auf Staubteilchen, die ;dann trotz der hohen Oberflächenspannung der
Kleinsttröpfchen auf Grund der hohen kinetischen Energie .derselben eingefangen
werden. Die durch die Ölkomponente sehr stark vergrößerte, elektrostatische Aufladung
der einzelnen, untereinander gleichpolig geladenen Tröpfchen begünstigt das Einfangen
entgegengesetzt geladener Staubteilchen und verhindert u. a., daß die gleichpolig
hoch geladenen Kleinsttröpfchen unerwünscht schnell zusammenfließen. Bei geringstem
Flüssigkeitsverbrauch ergabt sich eine äußerst wirksame Entstaubung, die vor allen
Dingen ohne Behinderung des Bedienungspersonals der Schleifmaschine erfolgt, da
die Nebelbildung an der Entstaubungsstelle erfolgt und daher weitgehendst auf diese
Stelle beschränkt ist.