DE4316978A1

DE4316978A1 - Edges of parts enamelled on both sides

Info

Publication number: DE4316978A1
Application number: DE4316978A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Otte
Original assignee: THALE EISEN HUETTENWERK
Current assignee: THALE EISEN HUETTENWERK
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2013-05-22
Also published as: DE4316978C2

Abstract

The invention relates to the edges of enamelled parts such as agitator and baffle blades, immersion tubes and pump impeller blades, perforated plates and shells which are enamelled on both sides of the wall over one or more contour or opening edges. The aim of the invention is to guarantee the adhesiveness of the enamel on these edges. This is achieved according to the invention by the parts being edged with thin-walled cavities of circular, drop, U, V or other shape, which have been connected to the atmosphere by a duct or have been evacuated, it being possible to vary the wall thickness of said hollow cross-sections within given limits. The area of application of the invention is enamelled devices and equipment. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft die geometrische Gestaltung von auf beiden Seiten der Wandung über deren Ränder emaillierten Teilen.The invention relates to the geometric design of the wall on both sides of the Enamelled parts edges.

Zum Bewegen, Abbremsen, Umlenken, Einleiten, Entnehmen, Sammeln, Verteilen, Filtern und sonstigen Operationen von aggressiven, giftigen oder metallempfindlichen Medien werden häufig flügel-, blatt-, schaufel- oder rohrförmig gestaltete Teile wie Pumpenradschaufeln, Rührer- oder Strombrecherblätter, Rinnen, Lochplatten oder -kerzen, Rohre und andere Bauteile verwendet, die auf der gesamten von dem zu behandelnden Medium berührten Oberfläche emailliert sind. Bestehen diese Teile aus dünnem Vollmaterial wie Blechen oder strömungstechnisch dünn auslaufenden massiven Querschnitten, so ergeben sich Randformen, die im Zusammenwirken mit kleinen konvexen Krümmungsradien, den dadurch hervorgerufenen Zugspannungen zwischen Emailschicht und Trägerwerkstoff und den unter erheblichem Druck stehenden Wasserstoffausscheidungen aus dem Trägerwerkstoff an der Grenzfläche zwischen Grundemail und Trägermaterial zu Abplatzungen des Emails an den Rändern dieser Teile führen. Die dann örtlich einsetzende rasche Korrosion durch das aggressive Medium kann zum Zerstören und teilweisem Abfallen der genannten Bauteile mit großen Folgeschäden an weiteren Bauteilen oder kompletten Apparaten führen.For moving, braking, redirecting, introducing, removing, collecting, distributing, filtering and Other operations of aggressive, toxic or metal sensitive media are common Parts in the form of blades, blades, blades or tubes, such as impeller blades, stirrers or Current breaker blades, channels, perforated plates or candles, pipes and other components are used, which are enamelled on the entire surface touched by the medium to be treated. Are these parts made of thin solid material such as sheet metal or fluidically thin expiring massive cross sections, so there are edge shapes that work together with small convex radii of curvature, the resulting tensile stresses between Enamel layer and carrier material and those under considerable pressure Hydrogen excretion from the carrier material at the interface between base enamel and Carrier material lead to flaking of the enamel on the edges of these parts. Then locally Rapid corrosion due to the aggressive medium can destroy and partially Falling of the components mentioned with major consequential damage to other components or complete Lead apparatus.

Bekanntgeworden ist die Verwendung von sogenannten stabilisierten randemaillierbaren Trägerwerkstoffen. Jedoch wurden auch dabei speziell unter Langzeitbedingungen mit plötzlichen Temperaturänderungen und aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Emailschicht sowie der guten Temperaturleitfähigkeit des Trägermaterials und der dabei besonders bei plötzlicher emailseitiger Erwärmung entstehenden zusätzlichen Druckspannungen in der Emailschicht und Zugspannungen zwischen Email und Trägermaterial sowie mechanischen Beanspruchungen durch strömende Medien häufig Abplatzungen festgestellt.The use of so-called stabilized edge-enamelled carrier materials has become known. However, especially under long-term conditions with sudden temperature changes and due to the poor thermal conductivity of the enamel layer as well as the good ones Thermal conductivity of the carrier material and especially in the case of sudden email-side Heating creates additional compressive stresses in the enamel layer and tensile stresses between enamel and carrier material as well as mechanical stresses caused by flowing media flaking frequently observed.

Weiterhin werden solche Querschnitte häufig als hohle Profile ausgeführt. Nachteilig sind die unzureichende strömungstechnische Gestaltungsfähigkeit und das hohe Gewicht wegen des äußeren Medienüberdruckes dickwandig auszuführender Hohlprofile, was zu hohem Materialverbrauch und bei bewegten Teilen zu hohen Trägheitskräften führt.Furthermore, such cross sections are often designed as hollow profiles. The inadequate are disadvantageous fluidic design ability and the high weight due to the external Media overpressure thick-walled hollow profiles, which leads to high material consumption and leads to high inertia forces with moving parts.

Weiterhin bekanntgeworden ist die Ausführung solcher Bauteile als zweischichtig ausgebildete Querschnitte. Nachteilig ist, daß im Bereich des konvexradigen Randes eine für die Emaillierung problematische Schweißnaht angeordnet ist, oder am Rand durch Umformvorgänge große plastische Verformungen mit emaillierungünstigen Gefügeveränderungen des Trägermaterials hervorgerufen wurden. The construction of such components as two-layer designs has also become known Cross sections. The disadvantage is that in the area of the convex rim for enamelling problematic weld is arranged, or large plastic at the edge by forming processes Deformation caused by enamelling-favorable changes in the structure of the carrier material were.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Teile, die auf beiden Seiten der Wandung über deren Ränder emailliert sind, geometrisch so zu gestalten, daß sie im Bereich konvexer Randradien dünnwandig sind, die minimal erforderlichen Radien an den Rändern klein sind, letztere Auffangräume für Wasserstoffausscheidungen aus dem Trägermaterial aufweisen, gegenüber äußeren Mediendrücken stabil sind, beim Auftreten plötzlicher Temperaturwechsel keine unzulässigen Zusatzspannungen im Email und in der Grenzfläche zum Trägerwerkstoff auftreten und das Gewicht der Teile gering ist.The object of the present invention is to provide parts on both sides of the wall Edges are enamelled to be geometrically designed so that they are in the area of convex edge radii are thin-walled, the minimal radii required at the edges are small, the latter containment areas for hydrogen excretion from the carrier material, compared to external Media pressures are stable, there are no impermissible additional stresses in the enamel and in the interface to the carrier material when sudden temperature changes occur and The weight of the parts is low.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dünne oder als Profil dünn auslaufende volle Querschnitte an den Rändern dünnwandige kleine tropfen-, kreis-, U-, V-förmige oder anders geformte Hohlquerschnitte haben, die durch einen Kanal mit der Atmosphäre verbunden sind oder durch geeignete Maßnahmen bei der Fertigung als geschlossene Hohlräume unter einen Unterdruck gesetzt werden, so daß sie den aus dem Trägermaterial austretenden Wasserstoff in die Atmosphäre ableiten oder in ausreichender Menge aufnehmen können, ohne unzulässig hohe Überdrücke zu bilden und emailseitig auftretende schroffe Temperaturänderungen keine großen Temperaturunterschiede zwischen Emailschicht und dem darunterliegenden dünnwandigen Trägermaterial bewirken können, wodurch die Emailschicht am Rand auch bei kleinen konvexen Radien abplatzsicher und stabil ist.According to the present invention, this is achieved in that thin or thin as a profile tapering full cross-sections at the edges thin-walled small droplet, circular, U, V-shaped or have other shaped hollow cross sections through a channel with the atmosphere are connected or by suitable measures during manufacture as closed cavities be placed under a negative pressure so that they emerge from the carrier material Can discharge hydrogen into the atmosphere or absorb it in sufficient quantities without to form impermissibly high overpressures and abrupt temperature changes occurring on the email side no large temperature differences between the enamel layer and the one below can cause thin-walled carrier material, whereby the enamel layer at the edge also small convex radii are safe and stable.

Die Erfindung wird anhand der beispielhaften Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary drawings.

Es zeigtIt shows

Fig. 1: Quer- und Längsschnitt durch den Rand 1 mit kreisförmigem Hohlquerschnitt 2 eines Rührerflügels 3, der durch den Kanal 4 mit dem Inneren 5 einer Rührerwelle verbunden ist, Fig. 1: transverse and longitudinal section through the edge 1 with a circular hollow cross section 2 of a stirrer blade 3, which is connected through the duct 4 to the interior 5 of a stirrer shaft,

Fig. 2: Querschnitt durch ein Flügelprofil 6, das an seiner Anströmseite durch einen kreisförmigen Hohlquerschnitt 2 und an seiner Ablaufseite durch einen V-förmigen Hohlquerschnitt 7 berandet ist, Fig. 2: cross section through a wing profile 6, which is bounded on its upstream side by a circular hollow cross section 2, and at its outlet side by a V-shaped hollow cross-section 7,

Fig. 3: Querschnitt durch ein ebenes Blatt 8, das durch einen U-förmigen Hohlquerschnitt 9 berandet ist, . Cross-section is bounded by a planar sheet 8, the U-shaped with a hollow cross-section 9: 3

Fig. 4: Querschnitt durch das Ende eines Tauchrohres 10, das durch einen geschlossenen Hohlraum mit tropfenförmigem 11 bzw. kreisförmigem Hohlquerschnitt 2 berandet ist. Fig. 4 is a cross section through the end of a dip tube 10 which is bounded by a closed cavity 11 with drop-shaped or circular hollow cross section 2.

Die Emailschicht 12 umgibt den Randquerschnitt total oder in einem großen Bereich, dessen Längenmaße größer sind als die Dicke des Querschnitts.The enamel layer 12 surrounds the edge cross section totally or in a large area, the length dimensions of which are greater than the thickness of the cross section.

Es wurde gefunden, daß eine ausreichende Entgasung des Trägermaterials ohne Wasserstoffansammlung zwischen Emailschicht und Trägerwerkstoff gewährleistet ist, wenn die Wanddicke im Bereich konvexer Randradien 3 mm nicht unterschreitet und 30% des konvexen Krümmungsradius nicht überschreitet.It has been found that adequate degassing of the carrier material without Hydrogen accumulation between the enamel layer and the carrier material is guaranteed if the wall thickness in the area of convex edge radii does not fall below 3 mm and 30% of the convex Radius of curvature does not exceed.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet die Ausbildung komplizierter, strömungstechnisch, verfahrenstechnisch und gewichtsoptimierter Querschnitte.The solution according to the invention allows the formation of complicated, fluidic, process engineering and weight-optimized cross-sections.

BezugszeichenlisteReference list

1 Rand
2 kreisförmiger Querschnitt
3 Rührerflügel
4 Kanal
5 Inneres der Rührerwelle
6 Flügelprofil
7 V-förmiger Hohlquerschnitt
8 ebenes Blatt
9 U-förmiger Hohlquerschnitt
10 Ende des Tauchrohres
11 tropfenförmiger Hohlquerschnitt
12 Emailschicht 1 edge
2 circular cross section
3 stirrer blades
4 channel
5 Inside of the stirrer shaft
6 wing profile
7 V-shaped hollow cross section
8 flat sheets
9 U-shaped hollow cross section
10 End of the dip tube
11 teardrop-shaped hollow cross section
12 enamel layer

Claims

Rod, plate or shell-shaped components enamelled on both sides over one or more edges, characterized in that the edge ( 1 ) is formed by a circular ( 2 ), V-shaped ( 7 ), U-shaped ( 9 ), drop-shaped ( 11 ) or otherwise shaped hollow cross-section and that the hollow cross-section is evacuated or connected to the atmosphere or another space by a channel ( 4 ), and that the wall thickness of the hollow cross-section in the region of a convex edge radius is not greater than 30% of the radius, but at least 2 mm is thick.