DE2733325B2

DE2733325B2 - Vorrichtung zum Flämmen

Info

Publication number: DE2733325B2
Application number: DE2733325A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 6101 Bickenbach Lucht
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-07-23
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2733325A1; US4217850A; GB1601066A; DE2733325C3; IT7825962A0; JPS5423037A; FR2397914B3; IT1097026B; FR2397914A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Flämmen der Oberfläche eines Werkstückes mit wenigstens einem Flämmbrenner sowie mit einer Pulverzuführeinrichtung, bestehend aus einem Pulverbehälter, an den sich ein Pulververteiler anschließt, welcher über Leitungen mit einer am Flämmbrenner angeordneten Pulverdüse verbunden ist, und wobei der vom Pulverbehälter kommenden Zuleitung im Pulververteiler über eine gemeinsame Kammer mehrere Auslaßstulzen zugeordnet sind.

Bei den bisher üblichen Flämmverfahren ist es erforderlich, mittels Vorwärmflamme das Werkstück zu erhitzen, und zwar so lange, bis die Zündlemperatur des Metalles erreicht ist. Erst dann kann der eigentliche Flämmprozeß gestartet werden.

Da das Anwärmen eine gewisse Zeil benötigt, wurde bereits vorgeschlagen, zur Verminderung dieser Anwärmzeit dem Flämmbrenner eine Elektrode zuzuordnen, welche elektrisch gezündet wird und dann in der Anflämmzone vor dem Flämmbrenner eine örtlich begrenzte Zündstelle bildet, die dann als Starthilfe für den beginnenden Flämmvorgang verwendet wird (vgl. hierzu USPS 25 13 425).

Es ist weiterhin bekannt, zur Beschleunigung des Anwärmvorganges Eisenpulver zu verwenden, welches über am Flämmbrenner angeordnete Düssn den Vorwärmflammen zugeführt wird (DR-PS 22 51 788).

Bei der aus der DE-AS 10 16 102 bekannten und im Oberbegriff des Hauptanspruches erläuterten Vorrichtung, wird das aus einem Vorratsbehälter strömende Pulver mittels zweier Fördereinrichtungen, die an getrennten Stellen in der Pulverleitung vorgesehen sind, einem Pulververteiler zugeführt und aus diesem über mehrere Zweigleitungen der am Flämmbrenner angeordneten Pulverdüse zugeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer

ίο Vorrichtung zum Flämmen der Oberfläche eines

Werkstückes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1,

eine Pulverzuführeinrichtung vorzusehen, welche in ihrem konstruktiven Aufbau einfach gehalten ist

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der

frfindung vorgeschlagen, daß jeder Auslaßstutzen mit einem Injektor für ein Fördermedium in Verbindung steht, und alle Injektoren an einem gemeinsamen

Ringraum angeschlossen sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Pulver-Verteilers ist gewährleistet, daß eine gleichmäßige Förderung des aus der Zuführleitung in den Verteilcrraum gelangenden Pulvers zu den Auslaßstutzen erfolgt, so daß dadurch aus der am Flämmbrenner angeordneten Pulverdüse auch das Pulver gleichmäßig austritt. Da das Fördermedium für das Pulver direkt in den Pulververteiler eingeleitet wird, entsteht somit in vorteilhafter Weise tme kompakte Einheit

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

ist zwischen Injektor und der den Auslaßstutzen

jo aufnehmenden Bohrung ein die Verbindung zwischen

Verteilerraum und Auslaßstutzen bildender Ringspalt

vorgesehen.

Um zu verhindern, daß sich bei unterbrochener Pulverzufuhr im Verteilerraum ein Pulverrest festsetzt, )> ist gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Winkel des Kegels größer ist als der Schüttwinkel des zu fördernden Pulvers. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einer Unterbrechung der Pulverzufuhr sich der Verteilerraum vollständig leert un- kein Restpulver zurückbleibt. Dies ist besonders bei längeren Unterbrechungen notwendig, da sonst das zurückbleibende Pulver bedingt durch die Luftfeuchtigkeit »zusammenbackt« und dieser Pulverpfropfen dann nicht mehr durch die Förderluft herausgetrieben werden kann, so daß eine zeitraubende Reinigung erforderlich wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der beigefugten Vi Zeichnung. In dieser Zeichnung sind dargestellt, in

F i g. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Flämmaschine einschließlich der erfindungsgemäßen Pulverzuführeinrichtung;

F i g. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in F ig. 3des Pulververteilers;

F i g. 3 eine Draufsicht der F i g. 2;

F i g. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 und

Fig.5 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in M) Fig.4.

Wie aus Fig. I ersichtlich, besteht die Flämmvornchtung 10 aus einem auf Schienen 12 verfahrbaren Maschinenwagen 14, auf dem eine Steuerkabine 10 vorgesehen ist. Am Maschinenwagen 14 ist ein über das μ zu flammende Werkstück 18 ragender Ausleger 20 befestigt.

Dieser Ausleger dient zur Aufnahme eines Flämmbrenners 22. mit welchem das auf einer Unterlage 24

ruhende Werkstück 18 geflammt wird.

Wie F i g. 1 weiterhin zeigt, ist dem Flämmbrenner 22 erfindungsgemäß eine Pulverzuführeinrichtung 26 zugeordnet. Diese Pulverziiführeinrichtung ist an dem den Flämmbrenner 22 aufnehmenden und querverfahrbar am Ausleger 20 angeordneten Vertikalträger 28 vorgesehen. Dem oberen Ende des Vertikalträgers 28 ist ein Pulverbehälter 30 zugeordnet, in welchem Eisenpulver oder ein anJeres den Zündvorgang beschleunigendes Pulver vorhanden ist

An den Pulverbehälter 30 schließt sich ein Quetschventil 32 an, welches über einen Druckschlauch 34 mit einer (nicht dargestellten) Druckmediumquelle verbunden ist. Das Quetschventil 32 ist an sich bekannter Bauart und unterbricht bei Druckbeaufschlagung den π Strömungsweg des Eisenpulvers bzw. öffnet diesen Strömungsweg bei Druckentlastung.

An dieses Quetschventil schließt sich in Strömungsrichtung betrachtet ein Pulververteiler 36 an, der im Detail in den F i g. 2—5 dargestellt ist. >n

Der Puiververteiier 36 besteht aus einem zylindrischen, zweigeteilten Gehäuse, dessen beide Kalften 38, 40 mittels Schrauben 42 gasdicht miteinander verbunden sind. In der oberen Gehäusehälfte 38 ist zentrisch eine Zuführleitung 44 eingesetzt, durch welche das vom Pulverbehälter 30 und über das Quetschventil 32 strömende Pulver in den Pulververteiler 36 eingebracht wird. Die Zuführleitung 44 schließt bündig mit der unteren Fläche 46 der Gehäusehälfte 38 ab.

In der oberen Gehäusehälfte 38 ist ein von der in Zuführleitung 44 durchdrungener Ringraum 48 vorgesehen, welcher mit einem Lufteinlaßstutzen 50 in Verbindung steht. An diesen Lufteinlaßstutzcn 50 ist, vgl. hierzu Fig. 1, ein Preßluftschlauch 52 angeschlossen, mit dem dem Pulververteiler 36 die für die r> Pulverförderung notwendige Preßluft zugeführt wird.

In der unteren Gehäusehälfte 40 ist ein Verteilerraum 54 angeordnet, welcher von der Fläche 46 der Gehäusehälfte 38 und der Zuführleitung 44 begrenzt wird. Der Ve, teilerraum 54 wird von (im Ausführungs- -to beispiel) vier Injektoren 62 durchdrungen, welche auf einem konzentrischen Kreis und im gleichen Abstand untereinander um die Zuführleitung 44 von der oberen Gehäusehälfte 38 gehalten sind. Jeder dieser vier Injektoren steht mit dem Ringraum 48 in Verbindung und endet jeweils in einem Auslaßstützen 64. die von Bohrungen 66 in der unteren Gehäusehälfte 40 aufgenommen sind.

Injektor 62 und Auslaßstutzen 64 sind einander so zugeordnet, daß in deren Verbindungsbereich ein ^r!< > Ringspalt 68 entsteht, über welchen das im Verteilerraum 54 vorhandene Eisenpulver in den Auslaßstutzen 64 strömen kann. Der Vertcilerraum 54 wird durch vier schrägverlaufende Bohrungen 56 gebildet, von denen jeweils eine einem der Auslaßstutzen 64 zugeordnet ist. μ Die Achsen 58 der Bohrungen 56 sind im Winkel von 45" zu den Achsen 70 der Auslaßstutzen 64 geneigt, wie dies aus Fig. 2 und 5 zu entnehmen ist. Durch diese Schräganordnung der Bohrungen 56 ist sichergestellt, daß das im Verteilerraum 54 vorhandene Eisenpulver m> stetig über die Ringspalte 68 in die Auslaßstutzen 64 strömt. Es ist selbstverständlich auch möglich, einen anderen Bohrungswinkel als 45° /.u verwenden. Maßgebend jedoch ist, daß der gewählte Bohrungswinkel immer größer i:;t als der Schuttwinkel des jeweils t>'> verwendeten Pulvers.

Die einzelnen Bohrung .flächen 72 sind durch einen ' iral 74 voneinander getrennt. Her so <;cli.irfk.antit? i\i.

daß kein Pulver sich in diesem Bereich ansammeln kann, sondern stets auf eine der benachbarten Bohrungsflächen 72 zu dem entsprechenden Auslaßstutzen 64 strömt

Aus bohrungstechnischen Gründen ergibt sich — vgl. hierzu F i g. 4 — zwischen den einzelnen, die Auslaßstutzen 64 aufnehmenden Bohrungen 66 jeweils ein sog. Zwickel 76, auf dem eventusll sich ansammelndes Pulver liegen bleiben würde. Um dies zu verhindern, sind in vorteilhafter Weise die Achsen 58 der Bohrungen 56 so zueinander ausgerichtet, daß sie sich in einem Punkt 78 schneiden, welcher gleichzeitig mit der Längsachse 60 der Zuführleitung 44 zusammenfällt, vgl. hierzu F i g. 2. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Zuführleitung 44 und die Bohrungen 56, weiche den Verteilerraum 54 bilden, zentrisch zueinander ausgerichtet sind. Bedingt durch den Durchmesser der Zuführleitung 44 und ihre Wandstärke, werden die Zwickel 76 durch die auf den Graten 74 aufsitzende Stirnfläche 80 abgegrenzt, so daß kein Pulver zu diesen Zwickeln gi'sngen kann. Die Stirnfläche 80 ist in F i g. 4 schraffiert dai-g-»steiit.

Das gehäuseseitige Ende des Auslaßstutzens 64 erweitert sich konisch, wobei dieser Konuswinkel dem Winkel der Bohrungen 56 entspricht Dadurch ist, wie die F i g. 2 zeigt, ein stufenloser, gleichförmiger Übergang vom Verteilerraum in die Auslaßstutzen 64 gewährleistet.

Der Winkel der Bohrung 56 und damit auch der Konuswinkel des Auslaßstutzens 64 sind größer als der Schüttwinkel des zu fördernden Pulvers, so daß dadurch gewährleistet ist, daß bei einem Schließen des Quetschventiles 32 und damit bedingter Unterbrechung der Pulverförderung, das noch restliche im Verteilerraum vorhandene Pulver ausfließt.

Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, sind an die Auslaßstutzen 64 Leitungen 82 angeschlossen, an deren anderen, dem Flämmbrenner 22 zugekehrten Enden jeweils eine Düse 84 befestigt ist. Diese Düser sind mittels einer Halterung 86 längsverstellbar auf der Oberseite des Flämmbrenners 22 angeordnet. )e nach Erfo-Jernis können die Düsen 84 mehr oder weniger weit aus der Halterung 86 herausgezogen werden, um dadurch die Pulverströmungsrichtung zu variieren.

Bei Beginn der Vorwärmung der Startstelle des zu flammenden Werkstückes wird das Quetschventil 32 druckentlastet, so daß dadurch das im Pulverbehälter 30 vorhandene Pulver aufgrund seines Eigengewichtes in den Pulververteiler strömen kann. Durch die zentrisch zur Zuführleitung 44 angeordneten Bohrungen 56 des Verteilerraumes 54 wird das einströmende Pulver gleichmäßig verteilt und gelangt dabei in den Bereich der Kingspalte 68 der Auslaßstutzen 64. Gleichzeitig mit dem öffnen des Quetschventiles 32 wird auch über den Lutteinlaßstutzen 50 Förderluft in den Ringraum 48 geleitet (Betriebsdruck 3 bar), welche von dor! über die Injektoren 62 in die Auslaßstutzen 64 strömt.

Durch diese FörHerluft wird dabei über den Ringspalt 68 das Pulver aus dem Verteilerraum 54 mitgerissen und gelangt nun in Fon,ι eines Pulver-Luftgemisches über die Leitungen 82 zu den Düsen 84 am Flämmbrenner. Das aus den Düsen austretende Pulver wird dann in an sich bekannter Weise in die Heizflamme eingebracht und wirkt somit als eine den Zündvorgang beschleunigende Zündhilfe.

Die erfindungsgemäile Pulverzuführeinrichtung 26 ist leicht zu warten und praktisch störunanfällig. Eine durch Schlackenspntzer sich zusetzende Düse 84 kann in minutenschnelie gewechselt werden, ohne daß dabei

weitere Eingriffe in die Pulverzuführeinrichtung vorgenommen werden müssen. Die konstruktive Gestaltung des Pulververteilers 36 gewährleistet eine gute gleichförmige Förderung und Verteilung des Pulvers auf die Düsen 84. Weiterhin ist auch sichergestellt, daß bei einer Unterbrechung des Fördervorganges kein Restpulver im Verteiler zurückbleibt, welches sich bei einer zeitlich späteren Förderung als hinderlich erweist oder gar eine Reinigung des Pulververteilers erforderlich macht.

Die zwischen AuslaBstutzen 64 und Düsen 84 vorgesehenen Leitungen 82 sind flexibel und von einer solchen Länge, die es gestattet, daß auch bei einer Verschwenkung des Flämmbrenners 22 ein ausreichender Pulverfluß zu den Düsen 84 gewährleistet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Flammen der Oberfläche eines Werkstückes mit wenigstens einem Flämmbrenner sowie mit einer Pulverzuführeinric-htung, bestehend aus einem Pulverbehälter, an den sich ein Pulververteiler anschließt, welcher über Leitungen mit einer dem Flämmbrenner zugeordneten Pulverdüse verbunden ist, und wobei der vom Pulverbehälter kommenden Zuleitung im Pulververteiler über eine gemeinsame Kammer mehrere Auslaßstutzen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaßstutzen (64) mit einem Injektor (62) für ein Fördermedium in Verbindung steht, und alle Injektoren (62) an einen gemeinsamen Ringraum (48) angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Injektor (62) und Auslaßstutzen (64) ein die Verbindung zwischen Verteilerraum (54) und Aoslaßstutzen (64) bildender Ringspalt (68) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Bohrungen (56) größer ist als der Pulverschüttwinkel.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Auslaßstutzen (64) eine Düse (84) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßstutzen (6*) konzentrisch dem Verteilerraum (54) zugeordnet sind.

6. Vorrichtung naci, einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (44) mit ihrer Stirnfläche (80) auf den die Bohrungsflächen (72) begrenzenden Graten (74) aufsitzt.