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Boden einer Sandstrahlkammer Die Erfindung betrifft einen Boden einer
Sandstrahlkammer, bestehend aus lückenlos aneinandergereihten Sammeltrichtern und
aus mit diesen verbundenen und von einer Grundplatte begrenzten Längsleitungen zum
Ableiten eines in dem Sammeltrichter gesammelten Strahlmittels.
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Derartige Böden für Sandstrahlkammern sind bekannt. In den Zentren
der Sammeltrichter dieser Böden sind Öffnungen vorgesehen, durch die das Strahlmittel
in eine als Längsleitung ausgebildete Sammelleitung fällt. Die Sammelleitung wird
von senkrechten Trennwänden gebildet, die zwischen zwei unterhalb der Trichter angeordneten
Platten des Bodens vorgesehen sind. Der Nachteil dieser Bauart ist, daß der Boden
praktisch als doppelter Boden ausgebildet sein muß, wodurch die Bauhöhe vergrößert
wird und die Baukosten erhöht werden.
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Nun ist es an sich bekannt, die Öffnungen in den Trichtern für die
Ableitung des Strahlinittels als Schlitze in einer Trichterseitenwand auszubilden,
so daß das Strahlmittel nicht senkrecht nach unten, sondern in Richtung einer Seitenwand
abläuft. Zu diesem Zweck ist die der geschlitzten Seitenwand gegenüberliegende Wand
nach außen verlängert.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß in bekannter Weise in
einer Seitenwand des Sammeltrichters ein Schlitz vorgesehen ist und daß die mit
dem Schlitz versehene Seitenwand ein Teil der Längsleitung ist.
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Auf diese Weise bilden die in einer Reihe liegenden Trichterseitenwände
eine Wand der Längsleitung für den Strahlmittelabzug und dienen somit einem zweifachen
Zweck.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
innerhalb zweier Seitenwände der Trichter zwei Stützbleche angeordnet, die ebenfalls
einen Teil der Längsleitung bilden und in Saugrichtung konvergieren. Hierdurch wird
die Bodenkonstraktion besonders steif und zum Tragen sehr schwerer Werkstücke geeignet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel zu ersehen. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise Draufsicht
auf den Boden einer Sandstrahlkammer mit weggebrochenen Teilen zurDarstellung derInnenkonstruktion
derLeitungen, F i g. 2 eine teilweise perspektivische Ansicht des Bodens,
F i g. 3 eine vergrößerte teilweise Darstellung des Bodens im Schnitt gemäß
Linie 5-5 der F i g. 1 und F i g. 4 einen Schnitt nach Linie
6-6 der F i g. 1.
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In den Zeichnungen ist der Boden 18 einer Sandstrahlkammer
gezeigt, an den sich die nur abgebrochen dargestellten Wände 12, 13, 14,
15 anschließen. Der Boden 18 besteht ün wesentlichen aus lückenlos
aneinandergereihten Sammeltrichtern 19, in die das abgegebene Strahlmittel
und der Abrieb fallen und durch welche die Raumventilationsluft nach unten abgezogen
wird. Die Trichter 19 sind gleichmäßig in Reihen angeordnet, und stehen über
Schlitze 20 mit Längsleitungen 21 in Verbindung, die zwischen den Trichterreihen
verlaufen und das Strahlmittel mit dem Abrieb im Ventilationsluftstrom vom Boden
18 in einen Sammler führen, in dem die wiederverwendbaren Strahlmittelteile
abgeschieden werden.
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Auf dem Boden 18 ruht ein tragender perforierter Bodenbelag
17 aus perforierten Stahlplatten, Drahtgewebe od. dgl. Er ist genügend stark,
um einen Bedienungsmann und das Werkstück zu tragen, dessen Oberfläche behandelt
werden soll. Zum Beispiel hat die Stahlplatte 6 mm Dicke und Bohrungen von
12 mm Durchmesser, die derart auf Abstand stehen, daß zwischen den Bohrungen
45 bis 55 11/o der Bodenfläche stehenbleiben. Der durchbohrte Fußbelag
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ist aber nicht notwendig, wenn das Sandstrahlen durch Fernbedienung erfolgt
und die zu bearbeitenden Teile auf einer besonderen Stützkonstruktion liegen. Schwere
Werkstücke können z. B. auf Schienenfahrzeugen oder anderen Fördermitteln hinein-Crerollt
werden. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, hat der Boden
18 über das Normale .hinausgghend gute Festigkeitseigenschaften, die die
Aufnahme größerer Lasten ohne Verwendung einer besonderen perforierten Platte
17 ermöglichen.
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Die Sammeltrichter 19 bestehen aus zwei Seitenwänden
35, 36, die im Querschnitt V-förmig sind, an ihren Scheiteln zusammenhängen
und vorzugsweise rechtwinklig aufeinanderstehen. Die auf diese Weise
gebildeten
Tröge 39 sind durch dachförmige Einsätze 43 abgeteilt, so daß Trichterreihen
gebildet werden. Die Yerbindung zwischen den Trögen 39 und den Einsätzen
43 werden vorzugsweise geschweißt.
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Die ganze Bodenkonstruktion sitzt auf einer auf Fundamentblöcken gelagerten
Grundplatte 38, wobei die Trichterwände zur Grundplatte 38 unter einem
Böschungswinkel von mindestens 45' stehen.
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Auf Grund jedes Sammeltrichters 19 ist in der Seitenwand
36 ein Schlitz 20 vorgesehen-, der eine bestimmte Größe und Form hat, die
eine Verbindung zu der danebenliegenden Längsleitung 21 bildet.
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Die Schlitze 20 werden in bestimmten Abständen vorgesehen, so daß
sie nach dem Zusammensetzen des Bodens am Grund jeden Trichters 19 liegen.
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Nach der Erfindung braucht nur jedes zweite umgekehrt V-förmige Teil
des Bodens 18 als Leitung 21 verwendet zu werden-. Die übrigen V-Glieder
bilden' tote Leitungen 40 und sind darum durch Kopfplatten 41 dicht abgeschlossen.
Wenn es gewünscht wird, können jedoch auch die toten Leitungen 40 zum
Ab-
zug des Strahlmittels verwendet werden. Es wurde jedoch gefunden, daß
normalerweise die abwechselnd angeordneten Längsleitungen 21 ausreichen, um die
Ventilationsluft aus dem Sandstrahlraum abzuführen.-Es ist notwendig, in jedem Trichter
19 einen gleichmäßigen Luftfluß aufrechtzuerhalten, -um damit einen gleichmäßigen
Abwärtsluftzug in der Sandstrahlkammer und -eine wirkungsvolle Förderung
der mitgezogenen Teile zu erhalten. Der Druck innerhalb jeder Leitung 21 am Abströmende,
nahe beim Sammler, ist geringer als am Einströmende, da ein Druckabfall längs der
Leitung notwendig ist, um eine etwa konstante Fördergeschwindigkeit in der Leitung
zu erzielen. Deshalb werden die Schlitze 20 in Richtung auf das Saugende proportional
kleiner, so daß ein genaues Gleichgewicht zwischen dem Leitungsdruck und der öffnungsgröße
in jedem Trichter gewahrt ist.
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Der Fluß durch die'Leitungen21 ist durch Öffnungen 48 am Leitungsende
51 gesichert. Diese können durch eine Prallwand 46 geschützt sein, die sich
von der Seitenwand12 schräg nach unten zum Bodenbelag 17 erstreckt. Luft
gelangt nach unten zu durch den perforierten Bodenbelag 17 in jeden ersten
Trichter 19 a, dann waagerecht unter eine untere Lippe 45 der Prallwand 46,
steigt dann wieder nach oben bis zum bzw. durch den perforierten Bodenbelag
17 und dann wiederum waagerecht über das Ende des Trichters 19a nahe bei
der Wandung 12 und nun wieder nach unten zu durch den perforierten Bodenbelag
17,
um dann in die Leitung 21 durch die Öffnungen 48 einzutreten. Der Endtrichter
19 a wird in die Leitung 21 durch den ersten Schlitz 20a entleert, der so
groß ist wie oder größer als der größte Schlitz 20 der Reihe, während sie kleiner
als die öffnung 48 sein kann.
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Wie oben ausgeführt, sind die Schlitzgrößen genau berechnet, ebenso
wie die Leitungsquerschnitte nach jeder öffnung. Zur Bestimmung der Größe der Schlitze
20 wurde folgende Gleichung gefunden:
In der Formel bedeutet A die Fläche eines bestimmten Schlitzes, und zwar
als Multiplikator von 0,0929 qm, Q das gewünschte Luftvolumen,
das durch den Schlitz je Minute hindurchgelangt, und zwar als Multiplikator
von 28,32 qdm, atmosphärischer Luft, Ce der Koeffizient ides Lufteintrittes,
ein Faktor, der von der Form des Trichters abhängt, und P Idas statIsche
Vakuum in der Leitung nahe beim Schlitz, ausgedrückt in einem Multiplikator von
2,5 cm Wassersäule, relativ zum Luftdruck im Raum. Unter Zugrundelegung der
Zeichnung der vorliegenden Erfindung ist Ce experimentell ermittelt worden. Dieser
Wert kann jedoch schwanken, wenn verschiedenartig geformte Trichter Verwendung finden,
kann dabei aber experimentell bestimmt oder kann aus einer Tabelle abgelesen werden,
was aber im Rahmen des Könnens eines Fachmannes liegt.
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Das statische Vakuum P ist durch die Querschnittsgröße und Form der
Leitung bestimmt und kann bei einer gegebenen Luftgeschwindigkeit und bei
einem ,egebenen Boden aus Tabellen -ermittelt werden. Das Volumen Q der fließenden
Luft kann gewählt oder gesteuert werden und steht mit der Raumgröße und der Kraft
des Ventilators zum Pumpen von Luft in übereinstimmung. Damit kann die Fläche jedes
Schlitzes errechnet werden. Jede parallele Leitung hat die gleiche öffnungsfolge
längs ihrer Seite.
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Hierdurch ist erreicht, daß durch jeden Sarnrneltrichter
19 ein gleichmäßiger Fluß erfolgt. Wenn also durch einen Raum eine Luftmenge
Q von 2265 edm je Minute durch eine Fläche von 0,0929
qm hindurchfließt und dabei die Trichter 19 an ihren oberen Enden
15 qcm groß sind, wird jeder Trichter 566,4 cdm je Minute durch
seine Öffnung hindurchlassen.
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Bei einigen Anordnungen können auf Grund der Herstellungs- und Installationsungenauigkeiten
und anderer Faktoren die theoretischen Werte nicht genau erfüllt werden. Aus diesem
Grunde wird nach der Installation der Luftdruck P in den Öffnungen gemessen, indem
ein Manometer in diese von oben eingesetzt wird. Wenn Korrekturen notwendig sind,
können die Schlitze zwecks Erweiterns nachgearbeitet oder durch Einsetzen einer
Scheibe oder eines Streifens verkleinert werden.
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Dort, wo die erste Öffnung 20 a in die Leitung 21 einmündet, hat diese
nahe am Leitungsende 51 ein Minimum eines zum Fördern dienenden Querschnittes,
der sich dann progressiv zur Abströrnseite hin erweitert. Um diese Änderung des
Querschnittes zu verwirklichen, ist ein vertikales, V-förmiges Stützblech
50 innerhalb des Zuströmendes 51 jeder luftführenden Längsleitung
21 vorgesehen und an der Grundplatte 38 befestigt. Das Stützblech
50 ist mit seinem offenen Ende 52 nahe der Wandung 12 in der größtmöglichen
Entfernung vom Sammler angeordnet und hat Seitenglieder 53, die kurze, aufrecht
stehende Abschnitte 54 aufweisen, die anfangs parallel und dann konvergierend zu
einem Scheitel 55 innerhalb der Leitung 21 bei einem Abströrnpunkt führen.
Am oberen Teil des V-förmigen Stützbleches 50 ist eine flache Füllplatte
56 befestigt, die dieses abdeckt und die rechteckig ist, dabei sich vom Zuströmende
51
der Leitung 21 nach dem Ende des Stätzbleches 50
hin ausdehnt. Zusammenhängend
mit der Füllplatte 56 ist ein dreieckiger Abschnitt 57 vorgesehen,
der nach oben innerhalb der Leituno, 21 in einer Abström-C
richtung
gebogen und z. B. durch Schweißen längs der inneren Seiten der Leitung 21 mit einem
Punkt des dreieckigen Abschnittes 57 befestigt ist, der mit dem inneren Scheitel
37 der Leitung 21 an einem vorausbestimmten, an der Abströmseite liegenden
Punkt hin Kontakt hat, Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, gelangt durch jeden
Schlitz 20 zusätzlich Luft in die weiter werdende Leitung 21 in dem Maße, wie sie
sich nach der Abströmseite hin ausdehnt.
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Die Durchlaßfläche der Leitung 21 kann im Leitungsende 51 auf
der Zuströmseite sehr eng sein, da keine wesentliche Strahlmittelmenge in die öffnung
48 gelangen kann. Die Einführung einer gewissen Menge von etwa strahlmittelfreier
Luft in das Leitungsende sichert einen horizontalen Luftdurchfluß durch die gesamte
Länge der Leitung 21 und bewirkt die Bewegung des Strahlmittels und des Abriebes
aus den und längs der Schlitze 20 a, 20 b usw. Dies bedeutet, daß
Strahlmittel und Abrieb jeweils durch die horizontal durch die Leitung 21 bewegte
Luft ebenso mitgerissen wird wie durch diejenige Luft, die einschließlich des Strahlmittels
in die Leitung 21 längsseits aus jedem Trichter 19 eindringt. Jedoch ist
die öffnung 48 nicht so groß, daß sie eine größere Luftmenge ablenkt, denn hierdurch
würde der Saugeffekt ausgeschaltet werden. Die Verhältnisse müssen diesem Status
angepaßt sein.
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Die sich ändernde Form der Leitungen 21 des oben beschriebenen Aufbaues
ist wesentlich, um eine gleichmäßige Absaugung zu erreichen, denn die gleiche Luftmenge
sollte auf jedem Quadratmeter des Bodens abgezogen werden. Die Vermehrung der Querschnittsfläche
der Leitung entspricht der Luftmenge, die an jedem Schlitz 20 a, 20
b, 20 c usw. hinzugeführt wird. Die Weite wird anfangs durch das Stützblech
50 gesteigert, um das Anhäufen von Strahlmittel am Schlitz zu verhindern.
Wenn ein ausreichender Luftfluß gesichert ist, dann kann die Tiefe durch den geneigten
dreieckigen Abschnitt 57 vergrößert werden. Hierbei gelangt der Luftfluß
gerade herunter vom Verteiler oder von der Raumdecke zu den Leitungen 21, ohne in
einige Teile des Raumes mehr oder weniger stark abgelenkt zu werden.
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Selbstverständlich können dort, wo im Sandstrahlraum kein gleichmäßiger
Arbeitszug erforderlich ist, der sich ändernde Leitungsdurchlaß und die sich ändernden
Schlitzgrößen fortgelassen werden, so daß die neuartige Bodenkonstruktion der Erfindung
in einem erheblichen Ausmaße vereinfacht ist.
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Die Bewegung des Schleifmittels und des Abriebes, wie sie in F i
g. 3 gezeigt ist, die beide mehr oder weniger waagerecht über dem Grund jedes
Trichters 19 durch den Schlitz 20 in die Leitung 21 geführt wird, ist ein
weiterer sehr wichtiger Vorteil. Diese freie Bewegung des Strahlmittels im Luftstrom
ist nicht nur sehr wirkungsvoll, sondern bedingt auch eine erhebliche Reduzierung
der Abnutzung des Grundes der Leitungen 21. Übermäßige Leitungsabnutzung ist bisher
ein wesentliches Problem bei den mit einer Vielzahl von Trichtern ausgerüsteten
Bodeneinrichtungen gewesen und ist dadurch bedingt, daß das Strahlmittel abfällt
oder unter Beschleunigung durch den Trichter direkt in die Leitungen eingeführt
wird, die unterhalb der Trichter liegen. Dadurch wird verursacht, daß die Strahlmittelteile
längs der Leitungswände hin- und zurückschlagen, wenn sie durch den Luftstrom mitgenommen
werden.