-
-
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sprühelektroden Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von
Sprühelektroden mit bandförmigem Querschnitt und darauf quer angeordneten drahtförmigen
Dornen.
-
Sprühelektroden mit band- oder drahtförmigem Querschnitt und darauf
befestigten drahtförmigen Dornen sind aus der DE-AS 10 23 012 und der DE-AS 11 01
372 bekannt. Dabei sind sogenannte Stachelaufsätze auf glatte oder scharfkantig
profilierte Drähte aufgeklemmt, mittels Punktschweißung befestigt oder in Querrillen
bzw. Kerben der Drähte eingesetzt. Zur Sicherung des axialen Abstandes der Stachelaufsätze
auf dem Draht werden u.a. auch von der Seite her aufklemmbare Zwischenstücke angeordnet.
Hauptzweck der in dieser Weise gefertigten Sprühelektroden-ist die nachträgliche
Anpassung einer Standardbauweise an die jeweiligen Betriebsverhältnisse durch Auswahl
geeigneter Dornlängen.
-
Bei diesen bekannten Sprühelektroden kann allenfalls die Ausführungsform
mit durch Punktschweißen befestigten Stachelaufsätzen befriedigen. Nur aufgeklemmte
Stachelaufsätze sind axial nicht hinreichend fixiert und rutschen beim Abreinigen
der Sprühelektroden durch Klopfschläge leicht nach unten, wodurch der obere Teil
einer Sprühelektrode unwirksam wird. Durch zwischengeklemmte Abstandshalter ist
dieser Nachteil zwar zu überwinden, das Verfahren ist aber sehr aufwendig und für
in großer Stückzahl benötigte Sprühelektroden deswegen nicht anwendbar. Eine axiale
Fixierung der aufgesetzten Stachelaufsätze durch Kerben oder Querrillen in den Drähten
hat den Nachteil, daß die gespannten Drähte infolge der der Grundspannung überlagerten
Wechselspannung beim Klopfen leicht reißen. Da bei einer gerissenen Sprühelektrode
der festgelegte Abstand zu den Niederschlagselektroden nicht mehr gegeben ist, kann
das Elektrofilter nicht mehr mit der höchstmöglichen Betriebsspannung gefahren werden,
zumindest müssen die ganze Reihe der im gleichen Spannrahmen angeordneten Sprühelektroden
abgeschaltet oder mit reduzierter Spannung betrieben werden. Derartige Maßnahmen
wären aber nur als vorübergehendes Provisorium akzeptabel, weil schon der zweite
oder dritte Bruch eines Sprühdrahtes zu einer nicht mehr tragbaren Leistungsminderung
des Elektrofilters führen würde. Es muß daher alles vermieden werden, was einen
Bruch der Sprühelektroden infolge Wechselbeatispruchung begünstigen könnte. Das
gilt auch für eine Befestigung der Dorne bzw. Stachelaufsätze durch Punktschweißen.
Abbildung 4 der DE-AS 10 23 012 zeigt eine Ausführungsform, bei der der scharfkantig
profilierte Draht durch die Punktschweißungen ganz erheblich geschwächt wurde, weil
sie außen an den vorstehenden Profilierungen angebracht sind und so eine gefährliche
Kerbwirkung entfalten.
-
Allen bekanntgewordenen Sprühelektroden der eingangs genannten Art
ist gemeinsam, daß sie einen hohen Herstellungsaufwand erfordern. Berücksichtigt
man, daß beispielsweise für ein 740 MW-Kraftwerk ein Elektrofilter mit 70.000 m2
Niederschlagselektrodenfläche und Sprühelektroden mit einer Gesamtlänge von 220
km gehört, so ist verständlich, daß große Anstrengungen unternommen werden, um die
Herstellung der Sprühelektroden weitgehend zu rationalisieren.
-
Entsprechende Verfahren oder Vorrichtungen sind -soweit ersichtlich
- bisher aber nicht bekanntgeworden.
-
Es besteht somit die Aufgabe, zur Herstellung von Sprühelektroden
mit bandförmigem Querschnitt und darauf quer angeordneten Dornen ein Verfahren und
eine Vorrichtung vorzuschlagen, die einerseits eine möglichst wirtschaftliche Fertigung
erlauben, andererseits aber so flexibel sind, daß eine Umstellung auf - jedenfalls
in einem gewissen Bereich - beliebige Dornlängen leicht möglich ist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß Bandmaterial von einer Spule abgewickelt, gerichtet und
abgelängt wird, daß senkrecht zum gestreckten Band eine Mehrzahl Drähte von im Abstand
zueinander angeordneten Spulen abgewickelt, gerichtet und über das Band gegen einen
Anschlag vorgeschoben wird und daß die Drähte durch Punktschweißung mit dem Band
verbunden und danach abgelängt werden. In weiterer Ausbildung des Verfahrens können
wahlweise alle Drähte gleichzeitig oder nacheinander einzeln oder gruppenweise mit
dem Band verschweißt werden. Ferner ist vorgesehen, daß
die Bandenden
im Querschnitt halbkreisförmig umgeformt werden.
-
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die gekennzeichnet ist durch eine gestreckte Bandauflage, eine Spulenaufnahme mit
Antrieb für das Bandmaterial, einen Rollenrichtapparat, eine verstellbare Anschlagleiste,
eine Mehrzahl von Spulenaufnahmen und Rollenrichtapparaten mit Antrieben zum Zuführen
des Drahtmaterials senkrecht zur Bandauflage, wobei der Abstand der Drahtfördereinrichtungen
zueinander veränderlich ist und ferner durch parallel zur Bandauflage angeordnete
und durch einen Antrieb vertikal bewegliche Punktschweißeinrichtungen mit Schweißelektroden,
deren Abstand untereinander veränderlich und mit den Abständen der Drahtfördereinrichtungen
koordinierbar ist und schließlich durch Schneidvorrichtungen für das Band- und Drahtmaterial
sowie eine angetriebene Entnahmeeinrichtung für die fertigen Spruhelektroden. In
Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind an der Vorrichtung außerdem Pressen oder
dergleichen zum Umformen der Bandenden vorgesehen. Zur Komßettierung der Vorrichtung
gehören Steuereinrichtungen für den automatischen Ablauf aller Fertigungsschritte.
-
Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung erfüllen alle eingangs
gestellten Forderungen. Mit ihnen können Sprühelektroden des angegebenen Typs voll
automatisch und schnell in großen Stückzahlen gefertigt werden.
-
Es können beliebige Dornlängen und axiale Abstände der Befestigungspunkte
vorgesehen werden. Materialabfall entsteht nicht; die Enden des aufgespulten Materials
können
miteinander verschweißt werden, so daß keine Restlängen anfallen. Die Schweißpunkte
können auf der Bandmitte angeordnet werden, so daß eine Kerbwirkung nicht auftritt.
Im gleichen Arbeitsgang werden auch die Bandenden so umgeformt, wie es für die Befestigung
der Sprühelektroden in Spannrahmen erforderlich ist.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand
des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels einer zur Durchführung
des Verfahrens geeigneten Vorrichtung näher erläutert.
-
Figur 1 zeigt die Vorrichtung in Längsseitenansicht.
-
Figur 2 zeigt die Vorrichtung in Draufsicht.
-
Figur 3 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung entsprechend der Linie
I - I in Figur 1.
-
Die Vorrichtung weist eine gestreckte Bandauflage 1 auf, die zur Aufnahme
des Bandmaterials 16 dient, das von der Spule 2 durch den Rollenrichtapparat 7 mittels
Antrieb 4 bis gegen den Anschlag 17 vorgeschoben wird. In Figur 1 ist ferner die
verstellbare Anschlagleiste 5 für das Drahtmaterial, aus dem die Dorne gefertigt
werden, zu erkennen. Parallel zur Bandauflage 1 sind durch einen (nicht dargestellten)
Antrieb vertikal bewegliche Punktschweißeinrichtungen 9 mit Schweißelektroden 10
angeordnet, deren Abstand untereinander veränderbar ist. Zu der Vorrichtung gehören
ferner Schneidvorrichtungen 11 und 12 für das Band- bzw. Drahtmaterial 16, sowie
eine Entnahmeeinrichtung 13 für die fertigen Sprühelektroden,
deren
Antrieb nicht dargestellt ist. Am linken und rechten Ende der Vorrichtung sind Pressen
14 und 15 oder dergleichen angeordnet, womit die Bandenden so umgeformt werden können,
wie es zur Befestigung der Sprühelektroden in den Rahmen erforderlich ist. Es versteht
sich von selbst und bedarf keiner näheren Erläuterung, daß die einzelnen Teile der
Vorrichtung auf einem gemeinsamen Rahmen bzw. Fundament befestigt sind bzw. in vorgegebenem
Abstand auf dem Boden montiert sind.
-
In der Draufsicht gemäß Figur 2 sind außerffien bereits in Figur 1
bezifferten Vorrichtungsteilen insbesondere die Spulenaufnahmen 6 und Rollenrichtapparate
7,sowie der Antrieb 18 zum Zuführen des Drahtmaterials 8 zu erkennen. Das Drahtmaterial
8 wird senkrecht zur Bandauflage 1 bis gegen die verstellbare Anschlagleiste 5 vorgeschoben,
dann durch Herunterfahren der Punktschweißeinrichtungen 9 auf dem Bandmaterial angeschweißt
und anschließend mittels der Schneidvorrichtungen 12 abgelängt. Nachdem mittels
der Pressen 14 und 15 noch die Bandenden umgeformt worden sind, wird die fertige
Sprühelektrode mittels der angetriebenen Entnahmeeinrichtung von der Bandauflage
1 abgehoben, so daß die Vorrichtung für die Fertigung der nächsten Sprühelektrode
bereitsteht.
-
Im Querschnitt gemäß Figur 3 sind noch einmal besonders deutlich die
Schweißelektroden 10, die vertikal beweglichen Punktschweißeinrichtungen 9, die
verstellbare Anschlagleiste 5, die Schneideinrichtung für das Draht material 8,
sowie eine Spule 6 und ein Rollenrichtapparat 7 für das Drahtmaterial zu erkennen.
Mittels der Entnahmeeinrichtung 13 wird die fertige Sprühelektrode quer zur Längserstreckung
des Bandmaterials 16 von
der Bandauflage 1 abgehoben.
-
Unter Einsatz geeigneter Steuereinrichtungen läuft die automatische
Fertigung von Sprühelektroden auf der dargestellten Anlage wie folgt ab. In die
arbeitsbereite Vorrichtung wird zunächst das Bandmaterial von der Spule durch die
Richtrolle über die Bandauflage bis gegen den Anschlag 17 vorgeschoben. Danach wird
das Drahtmaterial von den Drahtspulen durch die zugehörigen Richtrollen bis gegen
die auf eine bestimmte Dornlänge eingestellte Anschlagleiste vorgeschoben, durch
Niederfahren der Punktschweißeinrichtungen fixiert und mit dem Bandmaterial verschweißt
und danach auf Dornlänge geschnitten. Das Ablängen des Bandmaterials sowie die Umformung
der Bandenden, kann gleichzeitig mit einem der vorgenannten Arbeitsgänge erfolgen.
Nachdem eine fertige Sprühelektrode durch die Entnahmeeinrichtung von der Bandauflage
abgehoben worden ist, kann der nächste Zyklus der-Arbeitsschritte beginnen.
-
Das dargestellte Ausführungsbeispiel soll nur den prinzipiellen Aufbau
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit konnten
nicht alle Einzelheiten in die Darstellung aufgenommen werden. Insoweit handelt
es sich aber um dem Fachmann geläufige, zum Stand der Technik gehörende Maschinenteile,
die keiner weiteren Erläuterung bedürfen. Erwähnt sei lediglich noch einmal, daß
sowohl die Drahtzuführungseinrichtungen als auch die Schweiß einrichtungen auf unterschiedliche
axiale Dornabstände einstellbar sind und daß die dargestellte Anzahl von 6 derartiger
Einrichtungen selbstverständlich nicht verbindlich ist.
-
Die Länge der Bandauflage und der Abstand zwischen dem Anschlag und
der Schneideinrichtung für das Bandmaterial
wird zweckmäßigerweise
auf die größte herzustellende Sprühelektrodenlänge abgestimmt. Denkbar ist aber
auch eine Arbeitsweise, bei der sehr lange Sprühelektroden in zwei oder mehreren
Abschnitten nacheinander hergestellt werden. Umgekehrt können andererseits auf einer
für längste Sprühelektroden eingerichteten Vorrichtung auch kürzere Sprühelektroden
gefertigt werden, indem der Anschlag für das Bandmaterial um ein entsprechendes
Maß entgegen der Förderrichtung stromaufwärts versetzt wird. Die Variation der Dornlänge
ist durch die verschiebliche Anschlagleiste in Verbindung mit der in Achsrichtung
des Drahtmaterials ebenfalls verschieblichen Schneidvorrichtung für das Drahtmaterial
zu realisieren.
-
Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung sind somit auf alle
vorkommenden Längen der Sprühelektroden und der Dorne leicht einstellbar und erlauben
in jedem Fall eine voll automatische, äußerst wirtschaftliche Fertigung von Sprühelektroden.
Patentansprüche