DE3015335A1 - Anlage zur behandlung von werkstuecken mit einem explosiven gasgemisch, insbesondere thermische entgratanlage - Google Patents

Description

• Anlage zur Behandlung von Werkstücken mit einem explosiven
• Gasgemisch, insbesondere thermische Entgratanlage Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Anlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den besonders in Bezug genommen Anlagen zum thermischen Entgraten von Werkstücken erfolgt ein ungezielter Abtrag, bei dem das gesamte Werkstück einem Hitzeschock ausgesetzt wird. Bevorzugt abgetragen werden Ecken und Kanten, da diese Stellen bei großer Oberfläche und kleinem Volumen besonders viel Wärme aufnehmen und somit oxidiert bzw. verbrannt werden. Der Hitzeschock wird durch das Abbrennen eines Brenngas-Sauerstoff-Gemisches erzeugt, wobei Wasserstoff oder Erdgas bzw. Methan als Brenngas verwendet werden. Die Gaskomponenten werden vom Vorrat in je einen Dosierzylinder eingelassen und mittels einer Druckvorrichtung unter erheblicher Komprimierung über Ventile in einen Brennraum gepumpt, wobei ihre Vermischung in einem separaten Mischblock stattfindet. Die Kompression der Gaskomponenten ist dabei gleich groß und entspricht gegen Ende der Füllung des Brennraums dem Druck, der dort für den jeweils optimalen Brennvorgang erforderlich ist. Je höher das Brenngas-Sauerstoff-Gemisch komprimiert worden ist, umso größer ist die Energie und umso stärker die Entgratwirkung. Die Verbrennungstemperatur des Gases liegt im Bereich von 2 500 bis 3 500 OC. Mit der Erhöhung des Druckes steigt die pro Volumeneinheit freigesetzte Wärmeinenge. Die in der Entgratkammer auftretenden Drücke des Brenngas-Sauerstoff-Gemisches liegen bei 40 bar bei Füllung der Entgratkammer. Kurz nach dem Zünden tritt aufgrund der Explosion in der Kammer ein Druck in der Größenordnung von ca. 700 bar auf. Dieser kurzfristig sehr hohe Druck belastet die an die Entgratkammer angeschlossenen Bauteile im Mischblock.
• Der Mischblock ist als Bauteil an die Entgratkammer angeflanscht und enthält unter anderem die zur Zündung des Gasgemisches notwendige Zündkerze. Beim Zünden des Gasgemisches schreitet die Explosionsfront ausgehend vom Bereich der Zündkerze in Richtung Entgratkammer fort und erreicht das Werkstück in der#Entgratkammer.
• Durch den hohen Explosionsdruck und die hohen Verbrennungstemperaturen#in der Entgratkammer wird auch der unmittelbar an die Entgratkammer angeschlossene Mischblock sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere erfolgt eine rasche Verunreinigung der Zündkerze, was zu Ausfällen der im Takt arbeitenden Entgratanlage führen kann.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die beim Entgraten von Werkstücken auftretenden Verunreinigungen in der Entgratkammer durch die Verbrennungsdruckwelle nicht in den Mischblock gelangen können. Ohne den erfindungsgemäßen Gasstaublock können die Verbrennungsrückstände aus der Entgratkammer in den Mischblock gelangen und dort insbesondere die Zündkerze sowie die weiteren Bauteile wie Druckdrosseln, Temperatursensoren usw. verunreinigen. Dadurch kommt es zu Zündaussetzern und zu Unregelmäßigkeiten im Arbeitstakt der Anlage.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Anlage möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Gasstaublock mehrere labyrinthartig verlaufende Bohrungen aufweist, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Die Bohrungen können jedoch auch mäanderförmig verlaufen; wichtig ist eine umgelenkte Strömung des verbrannten Gases.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung mit Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Gesamtanlage zum thermischen Entgraten von Werkstücken mit einem erfindungsgemäßen Gasstaublock.
• Beschreibung der Erfindung In der Entgratkammer 10 befindet sich das zu entgratende Werkstück 11. Die Gaskomponenten des Brenngas-Sauerstoff-Gemisches werden durch einen Dosierzylinder 12 für Brenngas sowie einen Dosierzylinder 13 für Sauerstoff mittels einer Gaseinstoßvorrichtung 14 in den Nischblock 15 eingebracht. Die Ventile 16 und 17 für Brenngas bzw. Sauerstoff steuern den Einlaß der Gaskomponenten in den Mischblock.
• Die Vermischung der Gaskomponenten erfolgt in einer Bohrung 18 im Mischblock 15.
• Durch die Gaseinstoßzylinder 14 wird das Brenngas-Sauerstoff-Gemisch vom Mischblock 15 über den Gasstaublock 19 in die Entgratkammer 10 gedrückt und bis auf ca.
• 40 bar komprimiert.
• Der Gasstaublock 19 besteht aus einer Anzahl von labyrinthartig verlaufenden Bohrungen 2C - 24. Diese Bohrungen 20 - 24 sind vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet, es ist jedoch auch eine schräge Anordnung der Bohrungen zueinander möglich. Der Gasstaublock 19 ist mit dem Mischblock über eine Gaselntrittsbohrung 20~und mit der Entgratkarir#er über eine Gasaustrittsbohrung 24 verbunden. im übrigen sind die Bohrungen-durch Stopfen 25 gasdicht verschlossen.
• Die labyrinthartigen Bohrungen 20 - 24 im Gasstaublock 19 sind derart angeordnet, daß sich nach jeder Bohrungskreuzung ein Sackloch 26 befindet.
• Der Gasstaublock 19 arbeitet wie folgt: Nachdem das Brenngas-Sauerstoff-Gemisch sich unter entsprechendem Druck in der Entgratkammer 10 befindet, wird mittels der Zündkerze 27 im Mischblock 15 das Gemisch gezündet. Die Flammenfront schreitet dann über die Bohrung 20 durch die labyrinthartigen Bohrungen 21 - 24 des Gasstaublocks 19 zur Entgratkammer 10 fort. Bei der Explosion tritt in der Kammer ein Druck bis zu 700 bar und Temperaturen in der Größenordnung von 3 500 OC auf. Beim Entgraten des Werkstücks 11 entstehen durch das Verbrennen der Grate erhebliche Verbrennungsrückstände, die durch die rückschlagende Druckwelle als Verunreinigungen in den Gasstaublock 19 gedrückt werden.
• Durch die labyrinthartige Ausbildung des Gasstaublocks 19 mit einer Anzahl von rechtwinklig zueinander verlaufenden Bohrungen und Sacklöchern 26 werden die Verunreinigungen aus der Brennkammer 10 aufgehalten und gelangen nicht in den Mischblock 15. Hierdurch wird erreicht, daß mindestens eine Verzehnfachung der Standzeiten der Zündkerze 27 eintritt. Somit werden Fehlzündungen in der Anlage, die taktweise betrieben wird, vermieden. Die Betriebssicherheit der Anlage wird damit wesentlich erhöht.
• Die Anlage, wie sie in der Figur dargestellt ist, eignet sich nicht nur zum thermischen Entgraten von Werkstücken, sondern ist ebenso für weitere Anwendungsgebiete geeignet.
• So kann mit einer derartigen Anlage das Verfahren des Retikulierens von Schaumstoff nach DB-Patent 1 504 096 oder das Verfahren zum Entfernen von porösen Formen z. B.
• nach DE-Patent 2 322 760 durchgeführt werden. Es gibt noch zahlreiche weitere Anwendungsgebiete, bei welchen Werkstücke durch ein explosives Gasgemisch bearbeitet werden. Der Schutz der erfindungsgemäßen Einrichtung erstreckt sich selbstverständlich auf weitere Anwendungsgebiete.

Claims (6)

1. Ansprüche 1. Anlage zur Behandlung von Werksticken mit einem explosiven Gasgemisch, insbesondere thermische vntgratanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Werkstück-Bearbeitungskarnrner (10) und einem Gas-Nischblock (15) zur Mischung der Gaskomponenten ein Gasstaublock (19) angeordnet ist.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstaublock (19) mehrere labyrinthartig verlaufende Bohrungen (20 - 24) aufweist.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die labyrinthartig verlaufenden Bohrungen (20 - 24) als Sacklochbohrungen (26) ausgebildet sind.
4. 4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die labyrinthartig verlaufenden Bohrungen (20 -# 24) senkrecht zueinander angeordnet sind.
5. 5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenzeichnet, daß die Sacklochbohrungen durch Stopfen (25) gasdicht verschließbar sind
6. 6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstaublock (19) mäanderförmig verlaufende Bohrungen aufweist.