DE2352733A1

DE2352733A1 - Verfahren und einrichtung zur oberflaechenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen teilen, insbesondere von blechen

Info

Publication number: DE2352733A1
Application number: DE19732352733
Authority: DE
Inventors: Yoshio Fujimori; Hiromasa Hirata; Akira Iwawaki; Yasumasa Kono; Shuji Miyahara; Susumu Nomura; Hiroyuki Ohkubo; Kanagawa Yokohama
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1973-06-27
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1975-01-09
Also published as: IT998794B; BR7308202D0; DE2365496A1; FR2235587A5; GB1432658A

Description

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Ishikawajima-Fiariiaa Juliogyo Rabushiki Kaisha, Tokyo, Japan

Verfahren und Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von metalIisehen oder nichtmetallischen Teilen, insbesondere von Blechen

Das Abtragen von Anlagerungen und das Säubern der Oberflächen von Stahlblechen, Beton-Bauteilen od.dgl. erfolgt gewöhnlich durch Sandstrahlen₉ d.h.» durch Aufblasen abradierender Festkörperteilchen wie Sand, Lisenkügelchen, ·Aluminiuinoxydstaub od.dgl.. In einer herkömmlichen Einrichtung zum Sandstrahlen und Reinigen der Oberfläche von Bandstahl ist ein Speicherbehälter zur Speicherung abrasiver Festkörperteilchen über eine Zuleitung mit einer Düse verbunden, so daß die Festkörperteilchen auf die überfläche des Bandstahles durch einen Wasser- oder Luftstrahl unter hohem Druck aufgestrahlt werden» Die Festkörperteilchen werden nicht wieder gewonnen. Aus einem weiteren Speicherbehälter wird durch eine Strahlpumpe zu der Düse Korrosionsschutzfarbe od.dgl. gefördert, die über die Oberfläche des Bandstahls gesprüht wird. Das Korrosioiisschutziaittel wird ebenfalls nicht wieder gewonnen.

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Die bekannte Einrichtung hat folgende Nachteile: da die abrasiven Festkörperteilchen der Düse durch einen Strahl kospritaierter Luft oder durch ein mittels Einspritzen von Wasser unter hohem Druck erzeugtes Vakuum zugeführt werden, neigt die Zuführleitung für die Festkörper zu häufiger Verstopfung. Als Ergebnis davon ist der Abtrage- und Iieinigungsvorgiing häufig relativ unwirksam und läßt sich außerdem schwer automatisieren. Infolge des Transports der Festkörperteilchen durch Luft können schwere und harte Partikel nicht verwendet werden. Von der Kostenseite her fällt nachteilig ins Gewicht, daß infolge der NichtWiedergewinnung der abrasiven Festkörperteilchen und des Korrosionsachutzmittels die Betriebskosten sehr hoch sind. Erfolgt doch eine Wiedergewinnung, so müssen ein Separator, ein Trockner u.dgl. vorgesehen werden, die einen beträchtlichen Platzbedarf haben_p so daü auch die Anlagekosten sehr hoch werden.

Bei dem bekannten Sandstrahlverfahren hält eine Bedienungsperson die Düsen und bewegt diese längs des zu säubernden Bandstahles. Dies erfordert einen großen Aufwand manueller Arbeit und trotzdem ist.die Polier- oder Säuberungszeit relativ lang. Außerdem ist die Oberflächenqualität der gereinigten Oberfläche im allgemeinen nicht gleichmäßige Insbesondere wenn die Oberflächen eines komplexen Bauteiles zu behandeln sind, zeigt sich, daß Oberflächenimregeliaäüigkeiten selbst bei erfahrenen Fachkräften nicht zu vermeiden sind. Auch ist die erforderliche Zeit zur Fertigstellung jeder Oberfläche recht unterschiedlich. Hinzu kommt schließlich, daß die bekannten Sandstrahlverfahren gesundheitsschädlich sind, weil beim trockenen Verfahren die abrasiven Festkörperteilchen stark zerstäubt und weit

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gestreut werden, während beim Naßverfahren Wassertropfen und Wasserstaub umherfliegen. Der Wirkungsgrad der Arbeit wird hierdurch beträchtlich verringert.

Aufgabe der Lrfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen Teilen, insbesondere von Blechen, vorzuschlagen, mittels denen die geschilderten Nachteile, insbesondere das Verstopfen der ZufUhrleitungen, vermieden werden können. Erf indungsgeniäß wird dies dadurch erreicht, daü eine Flüssigkeit, in der abrasive Festkörperteilchen dispergiert sind, mit hohem Druck auf die Oberfläche von zu behandelnden Teilen aufgestrahlt wird und die Festkörperteilchen kontinuierlich wiedergewonnen, im Nähverfahren klassifiziert und wieder zugeführt werden.

Die weiteren Vorteile des erfindungsgeinäßen Verfahrens, die ebenfalls Gegenstand der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe sind, bestehen darin, daß der Strahldruck, mit dem die abrasiven Festkörperteilchen aufgestrahlt werden, willkürlich wählbar ist, ohne daü die Wirksamkeit beeinträchtigt wird. Besonders vorteilhaft ist, daß man mit der vorgeschlagenen Verfahrensweise eine Abtragung von Anlagerungen uhd eine Säuberung der Oberfläche auch hinsichtlich ihrer Form komplizierter Teile in gleichförmiger Weise erzielen kann, ohne daü Gesundheitsschäden der Arbeiter zu erwarten sind, und daß die Festkörperteilchen einfach wiedergewonnen werden können.

Die erfindungsgeinäße Einrichtung besteht aus einem Naßklassierer, von dem aus abrasive Festkörperteilchen zu

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Düsen gefördert werden, aus einer Strahlvorrichtung zum Abstrahlen einer die zugeführten Festkörperteilchen enthaltenden Flüssigkeit unter hohem Druck durch die Düsen und aus einer Rückführeinrichtung fUr die auf das zu behandelnde Teil gestrahlte Aufschlämmung zum Naüklaasierer,

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die einer herkömmlichen Einrichtung gegenübergestellt werden, sowie aus weiteren Unteranspriichen. Soweit in der Beschreibung Einzelheiten der Zeichnung und daraus resultierende Vorteile nicht angesprochen werden, darf ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen werden.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagraam für die Wirkungsweise einer herkömmlichen Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Bandstahl od.dgl.;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dafür erforderlichen Einrichtung zur Behandlung der Oberfläche von Bandstahl od.dgl., wobei eine Einrichtung zur Rückgewinnung der abrasiven Festkörperteilchen vorgesehen ist;

Fig. 3A, 3B schematische Darstellungen von Einzelheiten herkömmlicher Einrichtungen zur Oberflächenbehandlung von Bandstahl od.dgl.;

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Fig. 4 ein Schnittbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Bandstahl;

Fig« 5 eine schematische-Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Düsenauslegers der Einrichtung nach Fig. 6, und

Fig. 8 eine schematische Draufsicht, aus der eine Tür für die Einrichtung nach Fig. 6 hervorgeht.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Einrichtung zum Abtragen von Anlagerungen und zum Reinigen der Oberfläche von Bandstahl. Dabei ist ein Speicherbehälter ICl für abrasive Festkörperteilchen über eine Zuleitung 103 mit einer Düse 102 verbunden, durch die die abrasiven Festkörperteilchen gegen die Oberfläche von Bandstahl 104 mittels eines Wasser- oder LuftStrahles unter hohem Druck geblasen werden« Die verwendeten Festkörperteilchen werden nicht wiedergewonnen. Aus einem Speicherbehälter 105 wird mittels einer Strahlpumpe 106 der Düse ein Korrosionsschutzmittel od.dgl. zugeführt, das über den Bandstahl 104 gesprüht wird« Auch dieses Korrosionsschutzmittel wird nicht wiedergewonnene

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist ein Naßklassierer 3 zwischen einem Speicherbehälter 1 für abrasive Festkörperteilchen, z.B. Sand, und einer Düse 2 installiert. Die ab—

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rasiven Festkörperteilchen werden dem Klassierer 3 durch eine Zuleitung h zugeführt und in diesem nach Größenklassen geordnete Aus dem Klassierer 3 werden sie dann über eine Leitung 5 zur Düse 2 gefördert.

In einem Speicherbehälter 6 ist ein Korrosionsschutzmittel gespeichert, das der Düse 2'durch eine Hochdruck-Förderpumpe 8 über eine Leitung 7 zugeführt wird. Das Korrosionsschutzmittel wird zusammen mit den abrasiven Festkörperteilchen durch die Düse 2 auf die Oberfläche von Bandstahl aufgesprühte

In dem Klassierer 3 werden die abrasiven Festkörperteilchen klassifiziert, und zwar in der Weise, daß Festkörperteilchen mit relativ großer Partikelgröße in Form einer Aufschlämmung durch die Zuleitung 5 zur Düse 2 gelangen und auf die Oberfläche des Bandstahles 9 durch das unter hohem Druck von der Puape 8 her geförderte Korrosionsschutzmittel aufgeschleudert werden. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Bandstahles von Anlagerungen gesäubert.

Die Festkörperteilchen, werden durch fließendes Wasser vom Klassierer 3 der Düse 2 zugeführt, so daß im Vergleich zu einer Luftförderung eine große Menge dieser Teilchen gefördert werden kann. Dadurch wird außerdem eine Verstopfung der Zuleitung verhindert und es läßt sich der Druck der durch die Zuleitung strömenden Flüssigkeit in weiten Grenzen einstellen.

Ein Schlammtank 10 ist so angeordnet, daß er die abrasive Aufschlämmung nach deren Aufstrahlen auf die Oberfläche des

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Bandstahles 9 auffängt. Die in dem Schlararatank 10 enthaltene Aufschlämmung wird zürn Klassierer 3 durch eine Schlammpumpe 12 und über eine RückfUhrleitung 11 zurückgefordert. Die zurückgeförderte Aufschlämmung kann wieder kontinuierlich im Fließbett des Naßklassierers 3 klassifiziert werden. Die klassifizierte Flüssigkeit läuft über einen überlauf in einen Tank 14, in dem die in der Aufschlämmung enthaltenen Festkörperteilchen ausgefällt werden. Die im Tank befindliche Flüssigkeit gelangt Über eine Bücklaufleitung l6 und durch eine Kreisiaufpumpe 15 wieder in den Klassierer 5, um in diesem die Aufschlämmung aufzuwirbeln und zu vermischen. Flüssigkeit aus dem Tank 14 wird auch in den Speicherbehälter 6 für das Korrosionsschutzmittel zurückgeführt. Um ia Schlammtank.10 und dem Aufnahmetank 14 eine bestimmte Flüssigkeitshöhe aufrechtzuerhalten, wird das Korrosionsschutzmittel durch eine Zuführleitung 18 aus dem Speicherbehälter 6 und mittels einer Pumpe 19 in sie eingepumpt.

Die auf die Oberfläche des Bandstahles 9 aufgestrahlte abrasive Flüssigkeit tropft in den Schlammtank 10 und wird in den Klassierer 3 durch die RUckfUhrleitung Ii mittels der Schlammpumpe 12 zurückgeführt. Dabei wird sie in Mischung gehalten. Die rückgefUhrte Aufschlämmung wird kontinuierlich im Fließbett klassifiziert, so daß die abrasiven Festkörperteilchen mit größerer Teilchengröße aus dem Fließbett zusammen mit der wässrigen Lösung des Korrosionsschutzmittels abgeschieden werden. Die abrasive Flüssigkeit wird dann durch die Zuleitung 5 der Düse zugeleitet und erneut auf die Oberfläche des Bandstahles 9 aufgestrahlt.

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Die Festkörperteilchen mit kleinerer Partikelgröße, die durch den Auistrom im Klassierer 3 mitgerissen werden, gelangen über den Überlauf 13 in den Aufnahmetank Ik und werden dort ausgefällt und abgeschieden. Die flüssige wässrige Lösung des Korrosionsschutzmittels wird in den Klassierer 3 durch die Zuleitung 16 und in den Speicherbehälter 6 durch die Leitung 17 wieder zurückgeführt. Die Festkörperteilchen mit kleinerer Partikelgröße, die im Aufnahmetank Ik ausgefällt werden, werden durch Auslaßrohre 20 entuomoen.

Da die Flüssigkeit und die abrasiven Festkörperteilchen wiedergewonnen werden und erneut zur Anwendung kommen, können die Betriebskosten der Einrichtung beträchtlich reduziert werden.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Band· stahl näher erläutert« Hierbei wird Bandstahl, der längs einer bestimmten Strecke geführt wird, von Anlagerungen und Verunreinigungen gereinigt, indem die abrasive Flüssigkeit unter hohem Druck durch eine Düse entsprechend der vorhergehenden Beschreibung der Fig. 2 aufgestrahlt wird.

Im allgemeinen wird eine Spule von Bandstahl, die einem Kaltwalzwerk zugeführt werden soll, durchgehend warmgewalzt und dann in warmem Zustand zur Spulenform aufgewickelt. Deshalb bilden sich auf der Bandoberfläche ausgedehnte Oxydschichteii, die vor dem Kaltwalzen entfernt werden müssen, um die für kaltgewalzten Bandstahl charak-

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teristische hohe Oberfläehenqualität zu erzielen. Zu diesem Zweck werden in den herkömmlichen Kaltwalzwerken chemische Verfahren zur Entfernung der Oxydschichten eingesetzt. Demzufolge wird der Bandstahl längs einer Beizstrecke bewegt, in der er ständig in ein Bad von Wasserstoffchlorid oder Schwefelsäure, die sich in einem großen Behälter befinden, eingetaucht wird. Der Bandstahl S läuft dabei durch das Beizmittel 108 in einem Ziegelbehälter 107 (Fig. 3A) oder wird alternativ über Rollen 109 durch Beiz-Sprühdüsen 110 geführt (Pig. 3B). Beide Beizeinrichtungen nach den Figo 3A und 3B haben aber den Nachteil, daß die Einrichtung sehr groß ist und daher hohe Installationskosten verursacht. Dabei ist eine sehr teuere RUckgewinnungsanlage für die Säure eingeschlossen, da Säure teuer ist und in großen Mengen verbraucht wird. Nichtsdestoweniger tragen Säureabscheidungen zur Verunreinigung der Umgebung bei und beeinträchtigen auch die Gesundheit der Arbeiter, Auch die dadurch bedingte Korrosion der Speicherbehälter stellt ein gravierendes Problem dar« Durch den erfindungs— gemäßen Vorschlag werden diese Schwierigkeiten und Nachteile aber weitgehend ausgeschaltet, wie sich aus Folgendem ergibt ο

Bei der ersten in Fig» h dargestellten AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird vor dem im Durchlauf erfolgenden Kaltwalzen ein Bandstahl S um Walzen 21 und 22 S-förmig geschlungen, so daß abrasive Flüssigkeit durch die DUsen 2, die von Düsenköpfen 25 in Reinigungskammer^ 23 und 2h abstehen, auf die Oberflächen des Bandstahls S gesprüht werden kann. Die abrasive Flüssigkeit . wird den Düsenköpfen 25 durch Zuleitungen 26 zugeführt«,

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Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, wird die Flüssigkeit oder Aufschlämmung durch die Düsen 2 mit hoher Geschwindigkeit auf Grund eines hohen Druckes abgestrahlt.

Anlagerungen und Oxydschichten auf der einen Oberfläche des Bandstahles S werden durch Aufstrahlen der abrasiven Flüssigkeit mittels der Düsen 2 in der Reinigungskammer beseitigt. Auch Korrosionsschutzmittel wird auf diese Oberfläche aufgebracht. Da die Reinigungskammer 23 mit inertem Gas gefüllt ist, wird eine erneute Oxydation der bereits gereinigten Bandoberfläche verhindert. Anschließend wird der Bandstahl S in die nächste Reinigungskammer 2h eingeleitet, in der die Oxydschichten der anderen Bandoberfläche durch Aufstrahlen abrasiver Flüssigkeit entfernt werden,

Me Walzen 21 und 22 in den Reinigungskamisern 23 und 2k dienen nicht nur zur Vorwärtsbewegung des Bandstahls S, sondern auch zur Aufnahme des hohen hydrostatischen Druckes der abrasiven Flüssigkeit. Hierdurch werden Schwingungen des Bandstahls S vermieden und es wird ein gleichbleibender bestimmter Abstand zwischen dem Bandstahl und den Busen aufrechterhaltene Die abrasiven Festkörperteilchen werden zusammen mit einem Wasserstrahl unter einem Druck von etwa 50 bis 1 000 at aufgestrahlt. Der Druck kann in Abhängigkeit von den zu entfernenden Oxydeengen beliebig gewählt werden.

Die Düsen 2 sind so angeordnet, daß die abrasive Flüssigkeit gegen die Bandoberfläche in tangentialer Richtung be-

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zUglich den Walzen 2t oder 22 gestrahlt wird, woraus sieh eine wirksame Entfernung der Schichten ergibt.'

Die auf die Oberflächen des Bandstahles S aufgestrahlte abrasive Flüssigkeit wird in den Schlaiamtank 10 (Pig. 2) aufgefangen und dem Naßklassierer 3 durch die Rückführleitung 11 wieder zugeführt. Die zurückgeführte abrasive Flüssigkeit wird kontinuierlich ita Klassierer 3 nach Partikelgroßen klassifiziert, so daß abrasive Festkörper mit größerer Partikelgröße wiederverwendet werden können. Die die kleineren Festkörperteilchen enthaltende Flüssigkeit läuft über den Überlauf 13 in den Aufnahmetank 14, während die von Partikeln befreite Flüssigkeit nicht nur dem Klassierer 3 über die Leitung 16, sondern durch die Leitung 17 auch dem Speicherbehälter 6 für das Korrosionsschutzniittel wieder zugeführt wird. Auf die beschriebene Weise wird die abgestrahlte abrasive Flüssigkeit wiedergewonnen und es werden die Festkörperteilchen mit gröberer Teilchengröße sowie die das Korrosionsschutzmittel enthaltende Flüssigkeit erneut verwendet« Der Fehlbedarf an Festkörperteilchen kann durch die Zuleitung 4 in den Klassierer 3 ersetzt werden.

Wie sieh weiterhin aus Fig. 4 ergibt, ist in Bewegungsrichtung hinter der-Reinigungskammer 24 eine Waschkanaer angeordnet, die Wassersprühdüsen 28 enthält. Darauf folgt eine Trockenkammer 29. Durch beide Kammerη läßt sich somit eine Nachbehandlung des Bandstahls bewirken. In der Wasch— kammer 2? werden auf den Oberflächen des Bandstahles S befindliche Fremdkörper entweder durch aus den Düsen 28 aufgestrahltes Wasser oder durch nicht gezeigte Bürsten ent-

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fernt. Anschließend wird der Bandstahl vor der Zuführung zum Kaltwalzwerk getrocknet. Wird nämlich der Bandstahl unmittelbar nach dein Entfernen von Verunreinigungen und Oxydschichten und nach dem Säubern von abrasiver Flüssigkeit mittels Wasser und darauffolgendes Trocknen dem Kaltwalzwerk zugeführt, dann ist das Aufbringen von Öl auf die Bandoberflachen zum Zweck der Oxydationsverhinderung unnötig.

Das Reinigungswasser kann der Waschkamraer 27 aus einer nicht gezeigten unabhängigen Waschwasserversorgung zugeführt werden oder es wird Flüssigkeit verwendet, die aus den Reinigungskammern 23 und 2k wiedergewonnen wird.

Bei der zweiten Ausführungsfοrm gemäß Fig. 5 wird der Bandstahl S geradlinig und in einem bestimmten Abstand von den Düsen 2 geführt. Die abrasive Flüssigkeit wird durch Düsenköpfe 30, 31 den Düsen 2 zugeführt.

In der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 6, 7 und 8 werden sowohl die Düsen 2 als auch der zu behandelnde Gegenstand, z.B. Stahlblech (mit Ausnahme von Bandmetall

od.dgl.) bewegt und es wird die verbrauchte abrasive Flüssigkeit an einer bestimmten Stelle wieder gesammelt. Auf einem durch einen Motor 36 betriebenen Wagen 34, der auf Schienen 33 läuft, befindet sich ein Gestell 35 von einer bestimmten Höhe. Die Schienen liegen auf dem Fundament einer Halle od.dgl.. In dem Gestell 35 ist eine Gondel 37 über vier Führungsrollen 38 vertikal beweglich. Ein Seil kl, dessen eines Ende fest an der Trommel k*i einer Winde ^J*3 fixiert ist, läuft über eine obere Seil-

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scheibe 40, die an der Spitze des Gestells befestigt ist, über eine an der Gondel 37 befestigte Seilscheibe 39 und erneut über die obere Seilscheibe 40.

Das andere Ende des Seils 41 ist an der Gondel 37 befestigt. Die Trommel 44 der Winde 43 ist auf dem Wagen 34 montiert. Somit wird die Gondel 37 nach oben bewegt, wenn das Seil 41 auf der Trommel 44 aufgewickelt wird.

Ein Endteil eines Düsenauslegers 45, der aus einem ersten Ausleger 46 und einem zweiten Ausleger 46' besteht, die teleTfopartig ineinandergefügt sind, ist horizontal an der Gondel 37 längs Führungsrollen 47 verschiebbar. Die Bewegung des.Düsenauslegers 4«5 erfolgt mittels eines Motors 48, der an der Gondel 37 befestigt ist. Der Düsenausleger 45 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 7 im Einzelnen erläutert:

Am vorderen und hinteren Ende des ersten Auslegers 46 sind Seilscheiben 49, 49¹ befestigt, über die Seile 50 laufen, deren eine Enden an der Gondel 37 befestigt sind. Die Seile 50 durchlaufen den ersten Ausleger 46 und sind mit ihren anderen Enden an dem zweiten Ausleger 46' befestigt. Wird somit der erste Ausleger 46 vor- oder rückwärts bewegt, dann wird entsprechend der zweite Ausleger 46' aus dem ersten Ausleger 46 aus— oder in diesen eingefahren. Beide Ausleger 46, 46* sind von Bälgen 52, 52^f umgeben, um sie von abrasiven Festkörperteilchen freizuhalten. Dabei ist der Balg 52 mit seinen Enden am Gestell 35 bzw. an dem vorderen Ende des ersten Auslegers 46 festgelegt, während der Balg 52· mit seinen Enden am vorderen

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Ende jeweils des ersten und des zweiten Auslegers 46 und V6* fixiert 1st. Die Bälge 52, 52* werden somit beim Ausoder Einfahren des Düsenauslegers 45 expandiert oder zusammengezogen.

Wie sich weiterhin aus Fig. 6 ergibt, ist eine Düsenanordnung 54 vorgesehen, die aus einer Vielzahl von Düsen 2 besteht (von denen im gezeigten Ausführungsbeispiel nur drei zu sehen sind) und die am vorderen Ende des zweiten Auslegers 46' befestigt ist. Die Düsen 2 sind an einer über das vordere Ende des «weiten Auslegers 46' hinausragenden Verlängerung einer, flexiblen Rohrleitung 53 befestigt, die sich durch den Düsenausleger 45 hinduroh erstreckt und deren hinteres Ende an einen Motor 50 am ersten Ausleger 46 angeschlossen ist. Die flexible Rohrleitung 53 wird durch diesen um ihre Achse in Drehung versetzt, so daß die Düsenanordnung 54 um Ciese Achse rotiert. Auf diese Weise läßt sich der Strahlwinkel der Düsen 2 Im Verhältnis zu dem zu behandelnden Gegenstand ständig und willkürlich verändern.

Ein Schlauch 56, dessen eines Ende an eine nicht gezeigte Hochdruckpumpe angeschlossen ist, ist auf einer Trommel an dem ersten Ausleger 46 aufgewickelt. Das andere Schlauchende ist an einen Verteiler 51 angeschlossen, der am vorderen Ende dos zweiten Auslegers 46» befestigt ist. Die Düsen 2 stehen mit dem Verteiler 51 über Schläuche 56* in Verbindung. Die abrasive Flüssigkeit wird somit durch den Schlauch 56 und öle Verteilerschläuche 56* den Düsen 2 zugeführt und durch diese abgestrahlt»

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Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist_f enthält das Gestell 35 an jeder Seite eine"Schiebetüranordnung aus mehreren Türen (von denen in den Ausführungsbeispiel nur fünf gezeichnet sind). Das freie Ende der Schiebetüranordnung kann beispielsweise an der Fabrikhalle festgelegt sein, so daß die SchiebetUranordnung beim Verfahren des Gestells 35 auseinandergezogen und wieder zusammengeschoben wird» Auf diese Weise läßt sich verhindern, daß die abgestrahlte abrasive Flüssigkeit an die sich bewegenden Antriebsteile der Anlage, z.B. den Motor, die Winde, die Hochdruckpumpe u, dgl. gelangt.

Am vorderen Ende der Düsenanordnung 54 ist eine Beleuchtung 59 installiert (Fig. 6).

Im Boden ist eine runde Versenkung 60 vorgesehen, die von einem ringförmigen Graben 62 außen umgeben ist. Die Sohle des Grabens 62 fällt allmählich zu einem mit X bezeichneten tiefsten Punkt ab. Ein weiterer ringförmiger innerer Graben 63 ist auf dem Boden der Versenkung 60 gebildet, der mit dem äußeren Graben 62 in Verbindung steht, wie dies gestrichelt angedeutet ist. Führungsrollen 65 eines Drehtisches 6l, der in der Versenkung 60 angeordnet ist, laufen auf einer Ringschiene 64, so daß hierdurch der Drehtisch 6i über eine Antriebseinheit 66 in Drehung versetzt werden kann. Zwischen dem unteren Rand des Drehtisches 6i und der Innenwand des äußeren Ringgrabens 62 sind Dichtelemente angeordnet. Auf dem Drehtisch 61 liegen Schienen 69, auf

denen ein Wa?en 68 läuft. Nicht gezeigte Schienen der gleichen Spurweite wie die Schienen 69 liegen auf dem Hallen-

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boden, so daß bei Übereinstimmung der Schienen auf dem Drehtisch 61 und derjenigen auf dem Hallenboden der Wagen 68 von Drehtisch heruntergefahren werden kann«

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäOen Einrichtung ist folgende:

Das zu behandelnde Teil, z.B. Stahlblech, wird auf den Wagen 68 gelegt. Wie beschrieben, können Lage und Winkel der Düsen 2 gegenüber dem stahlblech beliebig eingestellt und verändert werden. Dies bedeutet, daß die Vertikallage der Düsenanordnung 54 relativ zu dem Blech dadurch eingestellt wird, daß die Gondel 37 durch Auf- oder Abwickeln des Seiles kl mittels der Winde 43 vertikal bewegt wird. Da der Düsenausleger 45 an der Gondel 37 befestigt ist, bewegt er sich mit ihr längs de3 Gestells 35» Die Horizontallage der Düsenanordnung 54 wird in einer richtung senkrecht zura DU-senausleger 45 durch Verfahren" des Wagens 34 länge der Schienen 33 eingestellt. Die Lage der Düsenanordnung oh in Axialrichtimg des Düsenauslegers 45 hingegen wird durch den Motor 48 bestimmt, und zwar dergestalt, daß beim Aus— oder Einfahren «lea ersten Auslegers 46 mittels den Motors 48 der zweite Ausleger 46' aus- oder eingefahren wird. Hierdurch fahren der Düsenausleger 45 und mit ihm die Düsenanordnung 5^;* aus der Gondel 37 heraus oder in diese hinein,, Der Spritzwinkel der Düsenanordnung 54 wird durch den Motor 46 festgelegt, der die flexible Rohrleitung 53 dreht. Dio Düsenanordnung Jti kann somit in horizontaler und vertikaler Richtung relativ zu dein Blech auf dem Wagen 68 wahrend des Reinigung.svorganges verstellt werden und entsprechend wird auch der Spritzwinkel gesteuert. Es kann da<-

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her ein Gegenstand jeglicher Form und Gestaltung gleichmäßig von Anlagerungen und Verunreinigungen befreit und gesäubert werden.

Die abgestrahlte abrasive Flüssigkeit wird im äußeren Graben 62 gesammelt und läuft bis zu dessen tiefster Stelle X. Durch die Dichtelemente 67 wird sie an einem Eindringen in die Versenkung 60 gehindert. Wenn abrasive Flüssigkeit doch in die Versenkung 60 gelangen sollte, wird sie dort in dem Ringgraben 63 gesammelt und läuft ebenfalls zur tiefsten Stelle X des äußeren Grabens 62 ab. Von dieser tiefsten Stelle X aus fließt die Flüssigkeit zu einer Auffangeinrichtung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die aufgefangene abrasive Flüssigkeit wird dem Klassierer 3 zugeführt und gelangt von Neuem auf die beschriebene Weise in den kreislauf.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Ausfuhrungsbeispiele beschränkt ist« sondern daß verschiedene Abänderungen getroffen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit der aufströmenden Flüssigkeit im Klassierer 3 sowie die Position der Auslaßöffnung aus dessen Fließbett beliebig gewählt werden, so daß abrasive Festkörperteilchen mit der für die Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes am besten geeigneten Partikelgröße wiedergewonnen werden können. Die Flüssigkeit, die als Träger für die abrasiven Festkörperteilchen dient, ist nicht kritisch; es kann Wasser oder eine wässrige Lösung von Korrosionsschutzmitteln sein. Zusätzlich zu den Wasch- und Trockeneinrichtungen 27, 29 (Flg. 4)

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kann jede zur Nachbehandlung erforderliche Einrichtung oder Vorrichtung eingesetzt werden.

Die Vorteile, die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die hierzu gehörige Einrichtung vermittelt werden, sind folgende:

1. Da die abrasiven Festkörperteilchen in einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit geführt werden, wird ein Verstopfen der Zuführleitung zu den Düsen verhindert, woraus eine gleichmäßige Beaufschlagung resultiert.

2ο Auf Grund des Injektionseffektes an den Düsen und am Kopf des Naßklassierers erfolgt eine gleichnäßige Verteilung der abrasiven Festkörperteilchen in der Flüssigkeit, so daß diese gleichmäßig unter hohes Druck versprüht werden können.

3. Da ein Naßklassierer eingesetzt wird, vollzieht sich die Klassifizierung der abrasiven Festkörperteilchen sehr wirkungsvoll. Sie können kontinuierlich klassiert werden und der Druck, unter dem sie abgestrahlt werden, läßt sich beliebig durch Verändern der auf den Klassierer wirkenden Druckhöhe ändern*

h. Da die Anlage eine Auffangeinrichtung für die abrasive Flüssigkeit beinhaltet, können die abrasiven Festkörperteilchen und das Korrosionsschutzmittel »it Kreislauf geführt werden. Ergebnis davon ist eine hohe Wirtschaftlichkeit bezüglich des Verbrauchs an Festkörperteilchen und Korrosionsschutzmittel und eine erhebliche

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Reduktion des Anfalls an Schlamm und Abfall« 5c Es tritt keine Umweltverschmutzung auf.

6. Bei der Behandlung von Bandmetall wird die Gesamtlänge der Produktionsanlage relativ klein, da sich die Einrichtung sehr koapakt auslegen läßt« Folglich sind die Installationskosten merklich reduziert. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Beizverfahren kann der Arbeitsfluß allein durch Unterbrechen der Abstrahlung ahrasiver Flüssigkeit eingestellt werden. Das Schema der Abstrahlung der abrasiven Flüssigkeit kann überdies in Abhängigkeit von der Produktionsgeschwindigkeit beliebig verändert werden. Das macht den Betrieb einfach und sicher«

7. Da keine Säure verwendet wird, treten auch keine Korrosionsprobleme auf. Folglich ist die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung sehr zuverlässig und das hydraulische System kann sehr einfach ausgelegt werden, weil keine Chemikalien, sondern nur Wasser zum Einsatz kommt_β

8. Die Düsenanordnung kann in drei zueinander senkrechten Richtungen horizontal und vertikal bewegt werden und der Spritzwinkel der Düsenanordnung läßt sich beliebig einstellen. Daher ist eine gleichmäßige Oberflächenbehandlung nicht lediglich von Blechen, sondern auch von Gegenständen komplizierter Gestaltung durchführbar.

9ο Ein zu behandelnder Gegenstand wird auf den Drehtisch gebracht und die Lage und Richtung der Düsenanordnung kann wie vorstehend unter 8. erläutert eingestellt werden. Somit kann selbst ein sehr großer Gegenstand inner-

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halb kurzer Zeit bei ausgezeichneter Oberflächenqualität behandelt werden«

10. Die Behandlungsdauer der einzelnen Oberflächen auch komplizierter Gegenstände liegt etwa in der gleichen Größenordnung und auch die Oberflächenqualität ist gleichmäßig.

il„ Im Gegensatz zu den herkömmlichen manuell durchgeführten Verfahren wird der Leistungsgrad des Verfahrens bedeutend erhöht, ohne daß Gesundheitsschädigungen zu erwarten sind.

12. Die benutzte abrasive Flüssigkeit wird an einer bestimmten Stelle in einer Versenkung gesammelt, wodurch sich die Rückgewinnung einfach gestaltet.

13· Die Oberflächenqualität läßt sich leicht durch nachgeschaltete Einrichtungen zur Nachbehandlung steuern.

Ik₉ Die erfindungsgemäße Einrichtung kann mit Vorteil einem Kaltwalzwerk zugeordnet werden, so daß gereinigter Bandstahl unmittelbar in das Kaltwalzwerk eingeführt werden kann. Die Erfindung schafft somit bisher nicht erreichbare Möglichkeiten und Vorteile.

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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

1, Verfahren zur Oberflächenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen Teilen, insbesondere von Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit, in der abrasive Festkörperteilchen dispergiert sind, mit hohem Druck auf die Oberfläche von zu behandelnden Teilen aufgestrahlt wird und die Festkörperteilchen kontinuierlich wiedergewonnen, im Naßverfahren klassifiziert und wieder zugeführt werden.

2_e Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen Teilen, insbesondere von Blechen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I₉ gekennzeichnet durch einen NaOklassierer (3)₉ von dem aus abrasive Festkörperteilchen zu Düsen (2) gefördert werden, durch eine Strahlvorrichtung (2, 8) zum Abstrahlen einer die zugeführten Festkörperteilchen enthaltenden Flüssigkeit unter hohem Druck durch die Düsen (2) und durch eine Rückführeinrichtung (10, 11, 12) für die auf das zn behandelnde Teil gestrahlte Aufschlämmung zum Naßklassierer (3).

3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem beweglichen Gestell (35) ein Düsenausleger (45) in vertikaler und horizontaler Richtung aus« und einfahrbar angeordnet ist und an seinen vorderen Ende eine Düsenanordnung (54) mit einer Mehrzahl von Düsen (2)

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zum Abstrahlen der die abrasiven Pestkörperteilchen enthaltenden Flüssigkeit trägt, die zum Zweck der Einstellung des Strahlwinkels verdrehbar 1st, und daß unter der Düsenanordnung (54) eine Versenkung (6o) mit einem Drehtisch (6l) vorgesehen ist, um die ein Graben (62) mit zu einer tiefsten Stelle (x) geneigt verlaufender Grabensohle verläuft.

ko Einrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenbehandlung von warmgewalztem Bandstahl vor dessen Zuführung zu einem Kaltwalzwerk mit den Merkmalen von Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (27, 28, 29) zur Abstimmung der Oberflächenbehandlung»

5e Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese und die Einrichtungen (27, 28, 29) zur Nachbehandlung auf der Eingangsseite eines im Durchlauf arbeitenden Kaltwalzwerkes angeordnet sind.

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