Rohrreinigung im Vakuum

Hallo Leute,

ich weiß mir keinen Rat mehr, vielleicht gibt es hier einen Pfiffikus, der mein Problem lösen kann:

Im Vakumm dreht sich ein Edelstahlrohr mit einem Außendurchmesser von 20 mm und einer Wandstärke von 2 mm mit 10-60 U/min (die Drehzahl ist eher nebensächlich). Es ist im Abstand von 1300 mm gelagert. In dem Raum dazwischen wird das Rohr konstruktionsbedingt mit Spritzern aus flüssigem Metall verschmutzt (ähnlich wie Schweißspritzer). Da ich einen stundenlangen störungsfreien Betrieb erreichen will, muß ich das Rohr ab und an von den festgebackenen Metallspritzern reinigen. Meine erste Idee war ein Drehmeißel auf einem Spindelantrieb, der am Rohr entlangfährt. Aber auf eine Länge von 1300 mm wird das Rohr sicherlich elastisch ausweichen (dazwischen kann ich nicht lagern). Schleifen möchte ich auch nicht, weil mir die Schleifstäube meinen Prozeß stören könnten.
Hat jemand von Euch eine gute Idee? Ich wäre für jede Anregung dankbar.

Grüße, Thomas

Hi Thomas,

ich kann mir Deine Konstruktion im Moment nur schwer vorstellen. Kannst Du das Rohr nicht außen mit einem Trennmittel (wird z.B. im Kunststoff-Spritzguß genutzt) versehen, damit die Spritzer gar nicht erst haften?

Gruß
Ted

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Hallo Leute,

ich weiß mir keinen Rat mehr, vielleicht
gibt es hier einen Pfiffikus, der mein
Problem lösen kann:

Hi Thomas

Kann man den Ansatz umdrehen und die Anhaftungen vermeiden ?

Zb Beschichtung des Rohrs mit Teflon etc
oder Ablenken der Metallspritzer mit einem
Magnetfeld ?
Elektostatische Umlenkung ?
Sandstrahlen mit Trockeneis ?

Phagsae

Hallo, Ihr beiden,

ich kann mir Deine Konstruktion im Moment
nur schwer vorstellen. Kannst Du das Rohr
nicht außen mit einem Trennmittel (wird
z.B. im Kunststoff-Spritzguß genutzt)
versehen, damit die Spritzer gar nicht
erst haften?

Das Rohr dient als Anode für einen Lichtbogen, der in einer Entfernung von ca. 15 mm auf einer Titanwalze brennt. Dieser Lichtbogen verdampft Material von der kathodisch geschalteten Walze, hauptsächlich in Form von Ionen. Ein Teil verdampft aber auch in Form von Metalltröpfchen, die unter anderem auch auf der Anode auftreffen.

Wenn ich die Anode abschirme, brennt der Lichtbogen nicht an der Abschirmung vorbei. Wenn ich die Anode mit Teflon beschichte, brennt die Entladung auch nicht, weil Teflon nichtleitend ist (genau wie Bornitrid, das den Vorteil hätte, das das flüssige Metall es nicht aufschmilzt).

Wenn Ihr eine leitende Beschichtung kennt, die temperaturstabil ist und an der nichts hängenbleibt, wäre ich Euch sehr verbunden.

Im Moment sehe ich nur zwei Möglichkeiten:

  1. Die Anode rotiert sehr schnell und wird gut gekühlt, so daß die Spritzer gleich wieder weggeschleudert werden.

  2. Die Anode bekommt einen sehr großen Durchmesser, so daß sich die Spritzer auf eine große Fläche verteilen können und mir viel Betriebszeit zwischen zwei Reinigungen bleibt. Wenn die Anode dann leicht austauschbar konstruiert ist, wird sie gegen eine neue ausgetauscht und, während die neue ihren Dienst versieht, außerhalb des Vakuums abgeschliffen und gereinigt.

Falls Euch was Besseres einfällt, wäre ich Euch sehr zu Dank verpflichtet.

Gruß
Ted

Grüße, Thomas

Hi

Zuerst eine Frage:
Welches Material wird momentan verwendet?

Als einzige möglichkeit fällt mit momentan eine Kohlenstoffanode ein, ich weiss allerdings nicht ob dein Prozeß empfindlich reagiert auf Kohlenstoff. (Evtl. Bildung von Titankarbid TiC)

Andreas

Hallo Thomas,

vielleicht ist die Idee mit dem Drehmeißel doch nocht so schlecht. Du könntest ja eine Rolle mitlaufen lassen, die auf der Gegenseite unterstützt. Das gibt`s auch bei Drehmaschinen für lange Drehteile.

Grüße au Ffm

Hallo Andreas,

Welches Material wird momentan verwendet?

Momentan ist Edelstahl (1.4571) angedacht. Das Ding steht noch nicht und wurde noch nicht ausprobiert. Klar ist aber, daß da viel Geld verbaut wird, deswegen wüßte ich gerne schon vorher, ob es funktionieren kann. Kupfer käme auch in Frage.

Als einzige möglichkeit fällt mit
momentan eine Kohlenstoffanode ein, ich
weiss allerdings nicht ob dein Prozeß
empfindlich reagiert auf Kohlenstoff.
(Evtl. Bildung von Titankarbid TiC)

Die Anode muß leitend sein, sie dreht im Vakuum und ist hohlgebohrt, damit sie mit Wasser gekühlt werden kann. Ich glaube daher nicht, daß Kohlenstoff (Graphit) von der rein mechanischen Seite her als Werkstoff geeignet ist. Aber die Idee ist prinzipiell gut. Vielleicht läßt sich die Anode mit einem Graphitmantel versehen, so daß beim Abdrehen der Verunreinigungen die Scherebene im Graphit liegt. Ich denke mal in die Richtung weiter.

Andreas

Grüße, Thomas

ich hab da eine frage?
wieso glaubst du, daß beim abdrehen das rohr in der mitte ausweichen will,
du beginnst am rand, wo das rohr gelagert ist mit dem abdrehen, so nun bist du exakt 10 mm aus der mitte, da kann doch bei entsprechender Form des drehmeisels, und nur mehr vorschub, nichts passieren ?
ansonsten kann man doch einfach eine phinole mitlaufen lassen.
das ist wahrscheinlich auf Dauer das wirtschaftlichste

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Hallo Ulrich

vielen Dank für Deine Antwort.

ich hab da eine frage?
wieso glaubst du, daß beim abdrehen das
rohr in der mitte ausweichen will,
du beginnst am rand, wo das rohr gelagert
ist mit dem abdrehen, so nun bist du
exakt 10 mm aus der mitte, da kann doch
bei entsprechender Form des drehmeisels,
und nur mehr vorschub, nichts passieren ?

Ich will ja nicht das Rohr abdrehen, sondern nur kleine Metallspritzer, die sich darauf festgesetzt haben. Der Drehmeißel ist nicht immer im Eingriff, sondern steht ca. 0,1 mm über dem Rohr. Wenn nun ein Metallspritzer vor den Drehmeißel kommt, soll er entfernt werden. In der Nähe der Lagerung kann ich mir das auch vorstellen, aber das Rohr ist ja 1200 mm lang. Und wenn der Drehmeißel in der Mitte ist, kann ich mir gut vorstellen, daß er den Spritzer nicht abdreht, sondern daß die radiale Komponente der Kraft einfach das Rohr etwas auslenkt (Geometrie so ähnlich wie bei einer Nockensteuerung). Schlimmstenfalls kann sich das System aufschauckeln und zu schwingen beginnen (Rattermarken beim Drehen). Und das alles im Vakuum ohne Eingriffsmöglichkeit!

ansonsten kann man doch einfach eine
phinole mitlaufen lassen.

Hört sich interessant an. Aber was ist eine „phinole“? Ich bin leider nur Physiker. Wäre das so etwas wie ein Kugellager ohne Innenschale, die das Rohr umfaßt und starr mit dem Drehmeißel verbunden ist?

Grüße, Thomas

Hallo Ulrich

vielen Dank für Deine Antwort.

ich hab da eine frage?
wieso glaubst du, daß beim abdrehen das
rohr in der mitte ausweichen will,
du beginnst am rand, wo das rohr gelagert
ist mit dem abdrehen, so nun bist du
exakt 10 mm aus der mitte, da kann doch
bei entsprechender Form des drehmeisels,
und nur mehr vorschub, nichts passieren ?

Ich will ja nicht das Rohr abdrehen,
sondern nur kleine Metallspritzer, die
sich darauf festgesetzt haben.

Ich hab gedacht es wäre richtig verdreckt.
und somit der dreck flächendeckend
Der

Drehmeißel ist nicht immer im Eingriff,
sondern steht ca. 0,1 mm über dem Rohr.
Wenn nun ein Metallspritzer vor den
Drehmeißel kommt, soll er entfernt
werden. In der Nähe der Lagerung kann ich
mir das auch vorstellen, aber das Rohr
ist ja 1200 mm lang. Und wenn der
Drehmeißel in der Mitte ist, kann ich mir
gut vorstellen, daß er den Spritzer nicht
abdreht, sondern daß die radiale
Komponente der Kraft einfach das Rohr
etwas auslenkt (Geometrie so ähnlich wie
bei einer Nockensteuerung).
Schlimmstenfalls kann sich das System
aufschauckeln und zu schwingen beginnen
(Rattermarken beim Drehen). Und das alles
im Vakuum ohne Eingriffsmöglichkeit!

ansonsten kann man doch einfach eine
phinole mitlaufen lassen.

Hört sich interessant an. Aber was ist
eine „phinole“? Ich bin leider nur
Physiker. Wäre das so etwas wie ein
Kugellager ohne Innenschale, die das Rohr
umfaßt und starr mit dem Drehmeißel
verbunden ist?

das haben drehmaschinen mit langen werkstücken, hier fahren gegenüberder „drehdruckstelle“ zwei relagerte räder mit
musste in deinem fall also dort sein wo schon geputzt wurde

Grüße, Thomas

Danke (o.T.)
Grüße, Thomas

Hallo Leute,

ich weiß mir keinen Rat mehr, vielleicht
gibt es hier einen Pfiffikus, der mein
Problem lösen kann:

Im Vakumm dreht sich ein Edelstahlrohr
mit einem Außendurchmesser von 20 mm und
einer Wandstärke von 2 mm mit 10-60 U/min
(die Drehzahl ist eher nebensächlich). Es
ist im Abstand von 1300 mm gelagert. In
dem Raum dazwischen wird das Rohr
konstruktionsbedingt mit Spritzern aus
flüssigem Metall verschmutzt (ähnlich wie
Schweißspritzer). Da ich einen
stundenlangen störungsfreien Betrieb
erreichen will, muß ich das Rohr ab und
an von den festgebackenen Metallspritzern
reinigen. Meine erste Idee war ein
Drehmeißel auf einem Spindelantrieb, der
am Rohr entlangfährt. Aber auf eine Länge
von 1300 mm wird das Rohr sicherlich
elastisch ausweichen (dazwischen kann ich
nicht lagern). Schleifen möchte ich auch
nicht, weil mir die Schleifstäube meinen
Prozeß stören könnten.
Hat jemand von Euch eine gute Idee? Ich
wäre für jede Anregung dankbar.

Hi Thomas

Jetzt is mir doch noch was eingefallen

Wenn das nicht Die Funktion stöhrt
führ das Rohr doch als Gewindestange aus
und lass ein Schneideisen ( geschlitzt )
zyklisch hin und her wandern
( am besten Rundgewinde wie bei Glühbirnen )
Die drehbewegung fördert das schneideisen
hin und her
Ausser einer längsführung ist kein Mech aufwand zu treiben

eventuell zb steuerung/Fehlermeldung der Nachstellung undoder umsteuerung des Walzenmotors über Kraftmessgerät im Längsanschlag

verschleissnachstellung über den schlitz in
dem Schneideisen
kann zB durch Piezoelemt realisiert werden

Phagsae

Hi Phagsae,

Wenn das nicht Die Funktion stöhrt
führ das Rohr doch als Gewindestange aus
und lass ein Schneideisen ( geschlitzt )
zyklisch hin und her wandern
( am besten Rundgewinde wie bei
Glühbirnen )
Die drehbewegung fördert das schneideisen
hin und her
Ausser einer längsführung ist kein Mech
aufwand zu treiben

eventuell zb steuerung/Fehlermeldung der
Nachstellung undoder umsteuerung des
Walzenmotors über Kraftmessgerät im
Längsanschlag

verschleissnachstellung über den schlitz
in
dem Schneideisen
kann zB durch Piezoelemt realisiert
werden

vielen Dank für die neue Idee. Das scheint ein kluger konstruktiver Vorschlag zu sein. Ob es sich realisieren läßt, muß ich noch mal diskutieren, aber auf so etwas habe ich mit meiner Frage hingezielt.

Phagsae

Thomas

Hi,

ich bin zwar kein Konstrukteur, aber vielleicht ist das was:
Früher als Pänz haben wir
Pfeifenreineiger zu einem Ring
gebunden und diesen anschließend
locker um die Nabe eines Fahrad-Rades
gelegt, der Efekt bestand darin, daß die Nabe immer blank war.
Vielleicht kannst Du den Efekt ja auch benutzen etwas abgewandelt benutzen,
anstatt Pfeifenreinigern eine
Schmirgelmasse in die Welle einfüllen
und diese arbeiten lassen, die Welle
müßte natürlich etwas geneigt sein, damit
der Schmirgel sich verteilt bzw. am
richtigen Ende rausrieselt.

Viele Grüße

Udo