DE2733325C3

DE2733325C3 - Vorrichtung zum Flämmen

Info

Publication number: DE2733325C3
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: 1980-09-18
Also published as: DE2733325A1; US4217850A; FR2397914B3; DE2733325B2; IT1097026B; IT7825962A0; GB1601066A; JPS5423037A; 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 Pulverisier, 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 Pulvervcrteiler über eine gemeinsame Kammer mehrere Auslaßstutzen zugeordnet sind.

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

Da das Anwärmen eine gewisse Zeit 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 Zündstein bildet, die dann als Starthilfe für den beginnenden flämmvorgang verwendet wird (vgl. hierzu US-PS 25 13 425).

Ts ist weiterhin bekannt, zur Beschleunigung des Anwhrnivorgangcs F.iscnpulver zu verwenden, welches über am Flämmbrenner angeordnete Düsen den Vorwärmflammen zugeführt wird (DK-I'S 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

ι» Vorrichtung zu.n 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 Erfindung 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 Verteilerraum gelangenden Pulvers zu den Auslaßstutzen erfolgt, so daß dadurch aus der am Flämmbrenner angeordneten Pulverdüse auch das Pulver gleichmäßig austritt. Da 2^r· das Fördermedium für das Pulver direkt in den Pulververteiler eingeleitet wird, entsteht somit in vorteilhafter Weise eine kompakte Einheit.

Bei der bevorzugtes Ausführungsform der Erfindung

ist zwischen Injektor und der den Auslaßstutzen

ι» aufnehmenden Bohrung ein die Verbindung zwischen Verteilerraum und Auslaßstutzen bildender Ringspalt vorgesehen.

Um zu verhindern, daß sich bei unterbrochener Pulverzufuhr im Verteilcrraum ein Pulverrest festsetzt, π ist gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Winkel des Kegels größer ist als der Schüttwinkcl des zu fördernden Pulvers. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einer Unterbrechung der Pulverzufuhr sich der Verteilerraum vollständig leert und kein Restpulver ■hi 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 Untcransprüchcn sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung. In dieser 'Zeichnung sind dargestellt, in

F i g. I eine vereinfachte Seitenansicht einer Flämmaschine einschließlich der erfindungsgemäßen Pulvcr/uführeinrichtung;

F" i g. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in F i g. 3 des Pulververteilcrs;

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

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

Fig. 5 eine .Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in F i g. 4.

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

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

ruhende Werkstück 18 geflammt wird.

Wie F i g, I weiterhin zeigt, ist dem Flämmbrenner 22 erfjndungsgemäß eine Pulverzuführeinriehtung 26 zugeordnet. Diese Pulverzuführeinrichtung ist an dem den Flämmbrenner 22 aufnehmenden und queryerfahrbar am Ausleger 20 angeordneten Vertikalträger 28 vorgesehen. Dem oberen Ende des Vertikalträgers 28 ist ein Pulverbehälter 30 zugeordnet, in welchem Eisenpulver oder ein anderes 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 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.

Der Pulververteiler 36 besteht aus einem zylindrischen, zweigeteilten Gehäuse, dessen beide Hälften 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 Zuführleitung 44 durchdrungener Ringraum 48 vorgesehen, welcher mit einem Lufieinlaßstutzen 50 in Verbindung steht. An diesen Lufteinlaßstutzen 50 ist, vgl. hierzu Fig. I. ein Preßluftschlauch 52 angeschlossen, mit dem dem Pulvcrverteiler 36 die für die 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 Vcrteilerraum 54 wird von (im Ausführungsbeispiel) vier Injektoren 62 durchdrungen, welche auf einem konzentrischen Kreis und im gleichen Abstand untereinander um die Zuführleitung 44 von der oberen Gehäuschälfte 38 gehalten sind, jeder dieser vier Injektoren steht mit dem Ringraum 48 in Verbindung und endet jeweils in einem Auslaßstutzen 64. die von Bohrungen 66 in der unteren Cehäuschälfte 40 aufgenommen sind.

Injektor 62 und Auslaßstutzen 64 sind einander so zugeordnet, daß in deren Verbindungsbereich ein Ringspalt 68 entsteht, üb?r welchen das im Vertcilerraum 54 vorhandene Eisenpulver in den Auslaßstutzen 64 strömen kann. Der Veririlerraum 54 wird durch vier schrägvcrlaufcnde Bohrungen 56 gebildet, von denen jeweils eine einem der Auslaßstutzen 64 zugeordnet ist. Die Achsen 58 der Bohrungen 56 sind im Winkel von 45° zu den Achsen 70 der Auslaßstutzen 64 geneigt, wit dies aus Fig. 2 und 5 zu entnehmen ist. Durch diese .Schräganordnung der Bohrungen 56 ist sichergestellt, daß das im Verteilerraum 54 vorhandene Eisenpulver stetig über die Ringspaltc 68 in die Auslaßstutzen 64 slrömt. Fs ist selbstverständlich auch möglich, einen anderen Uohrungswinkel als 45" zu verwenden. Maßgebend jedoch ist, daß der gewählte Uohrungswinkel immer größer ist als der Schüttwinkel des jeweils verwendeten Pulvers.

Die einzelnen Bohiungsflächcn 72 sind durch einen Grat 74 voneinander getrennt, der so scharfkantig ist, 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 eventuell sich ansammelndes Pulver liegen bleiben würde. Um dies zu verhindern, sind in

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 Fi g. 2. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Zuführleitung

li 44 und die Bohrungen 56, welche den Verteilerrauni 54 bilden, zentrisch zueinander ausgerichtet sind. Bedingt durch derj Durchmesser der Zuführleitung 44 und ihre Wandstärke, werden die Zwickel 76 durch die auf den Graten 74 aufsitzende Stirnfläche 80 abgegrenzt, so daß

in kein Pulver zu diesen Zwickeln gelangen kann. Die Stirnfläche 80 ist in F i g. 4 schraffiert dargestellt.

Das gehäuseseitige Ende des ,'.islaßstutzens 64 erweitert sich konisch, wobei dieser k.on-:swinke1 den' Winkel der Bohrungen 56 entspricht. Dadurch ist, wie

>■> die Fig. 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

ίο Schüttwinkel des zu fördernden Pulvers, so daß dadurch gewährleistet ist, daß bei einem -schließen des Quetschventiles32 und damit bedingter Unterbrechung der Pulverförderung, das noch restliche im Verteilcrraum 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 Düsen sind mittels einer Halterung 86 lärigsverstellbar auf der

κι Oberseite des Flämmbrenner 22 angeordnet. Je nach Erfordernis 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 Startstellc des zu

r, flammenden Werkstückes wird das Quetschveniil 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

-,(ι Verteilerraumes 54 wird das einströmende Pulver gleichmäßig verteilt und gelangt dabei in den Bereich der Ringspalte 68 der Auslaßstutzen 64. Gleichzeitig mit dem öffnen des Quetschventiles 32 wird auch über den Lufteinlaßstutzen 50 Förderluft in den Ringraum 48

,·-, ge'eitc. (Betriebsdruck 3 bar), welche von dort über die Injektoren 62 in die Auslaßstutzen 64 strömt.

Durch diese Fördorluft wird dabei über den Ringspalt 68 das Pulver aus dem Verteilerraum 54 mitgerissen und gelangt nun in Form eines Pulver-Luflgemisches über

M) die Leitungen 82 zu den Düsen 84 am Flämmbrenner. Das aus den Düsen austretende Pulver wird dann :n an sich bekannter Weise in die Heizflamme eingebracht und wirkt somit als eine den Zündvorgang beschleunigende Zündhilfe.

■■Ι Die crfindiingsgemüße Pulvcrziifiihreinnchtiing 26 ist leicht zu warten und praktisch störiinanfiillig. Eine durch Schlackensprii/er sich zusetzende Düse 84 kann in minutenschncllc gewechselt werden, ohne daß dabei

weitere Lingriffe in die Piilver/ufiihreinrichtung vorgenommen werden müssen. Die konstruktive Gestaltung des Pulververtcilcrs .36 gewahrleistet eine gute gleichförmigc Förderung und Verteilung des Pulvers auf die Düsen 84. Weiterhin ist auch sichergestellt, daß bei einer Unterbrechung des Fördervorganges kein Kcstptilver im Verteiler zurückbleibt, welches sich bei einer zeitlich Meeren förderung als hinderlich erwe.M oder par eine Reinigung des Pulververieilers erforderlich macht.

^{Dlc zwlschcn} Auslaüstiitzcn M un-.l Düsen 84 vorgesehenen Leitungen 82 sind flexibel und von einer ^sok'^hcn '-^änge· ^{dic cs} ?^CSInlIci· ^{(!aß illlch bcl cmcr} Verschwenkung des Mämmbrenners 22 ein ausreichen der PulverfluB /ti den Düsen 84 gewahrleistet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Flammen 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 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 Auslaßstutzen (64) bildender Ringspalt (68) vorgesehen "st.

3. Vorrichtung nach Anspruch I 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 (64) konzentrisch dem Vcrleilerraum (54) zugeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gokennz lehnet, daß die Zuführleitung (44) mit ihrer Stirnfläche (80) auf den die Bohrungsflächen (72) begrenz· ,den Graten (74) aufsitzt.