DE6604047U - Verfahren und vorrichtung zum entzudern von metalloberflaechen - Google Patents

Description

Rheinhausen, Werthauser Str. 77-79

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Vorrichtung zum Entzundern von Metalloberflächen

Zum Entzundern von Metalloberflächen sind verschiedene Maßnahmen bekannt. So ist es beispielsweise bei Gußstücken bekannt, die Oberflächen im Sandstrahlverfahren zu entzundern und von anhaftendem Formsand oder anderen Verunreinigungen zu befreien. Nachteilig ist hierbei, daß die aufgestrahlten Sandkörner zum Teil in die Werkstückoberfläche eindringen und dort haften bleiben, was bei der späteren Weiterverarbeitung des Gußstückes zu Schwierigkeiten führt. Man ist daher dazu übergegangen, die Oberflächen mit Stahlschrotkörnern zu strahlen, jedoch läßt dieses Verfahren bezüglich der Entzunderung zu wünschen übrig, da der Zunder von den auftreffenden Stahlschrotkörnern zu einem großen Teil in die Oberfläche des Werkstückes eingeschlagen wird. Ähnliches gilt für das Entzundern von Schweißnähten. Wird Draht auf die beschriebene

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Weise entzundert, so erschweren die in die Drahtoberfläche eingeschlagenen Sand- oder Zunderteilchen den nachfolgenden Ziehvorgang, bzw. machen diesen sogar unmöglich.

Zum Entzundern von Draht werden überwiegend chemische Prozesse ausgenutzt, wozu der Draht durch geeignete chemische Bäder geführt wird. Zum Entzundern von Gußstücken, Schweißnähten und

ί dergleichen verwendet man zur Vemeidung der oben beschriebenen Nachteile bei höheren Ansprüchen an die Qualität des Werkstückes überwiegend eine Scb^eifbearbeitung mittels Schleifscheibe, was aber nicht nur außerordentlich zeitraubend ist, sondern auch nur auf großflächige Werkstücke mit geringer Oberflächenmodellierung, und dort auch nur auf die gut zugänglichen Flächen beschränkt ist. Die Innenflächen von im Schleudergußverfahren hergestellten Rohren können bereits nioht mehr durch Schleifen entzundert werden. Als weitere Nachteile einer solchen schleifenden Bearbeitung kommen hinzu, daß Lunker in der Werkstückoberflache nicht ausgeräumt werden, diese sich vielmehr durch den Schleifvorgang zusetzen, so daß Guß- und Schweißfehler verdeckt werden und nicht mehr erkannt

* werden können. Im übrigen ist die Oberfläche in jedem Fall

stark aufgerauht und muß nachträglich in einem weiteren Arbeitsgang poliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entzundern von Metalloberflächen anzugeben, die sowohl bei schwer zugänglichen und/oder stark modellierten Flächen verwendet werden kann und eine einwandfreie Entzunderung und Säuberung der Metallfläche ohne Verdeckung der Guß- und

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Sohweißfehler ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1st gekennzelohnet duroh eine Hochdruok-FlUsslgkeitspumpe, eine daran über Hochdruckleitung angeschlossene Strahldüse mit iRjektoreinsatz und in d©r Düse mündender Zuführungsleitung für das körnige Material, wobei die Stahldüse mit Injektoreinsatz ein diesen umschließendes,DUsengehäuse mit auswechselbarem Düsenrohr aufweist und ein schräg zur Injiiktorachse im DUsengehäuse mundender Ans ohlußs tut ssen für die Zuführung des körnigen Materiales vorgesehenist, während die Hochdruckleitung an den Injektor angeschlossen ist. Die Hochdruck-Flüssigkeitspumpe kann beispielsweise eine Mehrkolbenpumpe sein, wobei im übrigen druckausgleichende Armaturen, wie Überströmventile und dergleichen vorgesehen sind, um einen gleichmäßigen Druck für den Wasserstrahl zu gewährleisten. Zweckmäßig ist das Düsenrohr gegenüber der Injektorachse abgewinkelt, was sich ohne Beeinträchtigung der Strahlbilaung insbesondere dann empfiehlt, wenn die Düse zur Entzunderung von Rohrinnenflächen eingesetzt werden soll. Die Düse kann dann mit den Zuführungsleitungen für das Hochdruckwasser und das körnige Material in Längsrichtung der Rohres eingeschoben werden, wobei infolge der Abwinkelung des DUsenrohres der Wasserstrahl schräg auf die Roiirwandung gerichtet ist. Für diesen Fall schlägt die Erfindung weiter vor, an der dem Düsenrohr abgewandten Seite am Düsengehäuse Führungsrollen vorzusehen, mit welchen die Düse auf die Rohrwand abgestützt ist, so daß das zu entzundernde Rohr in Drehung gegenüber der Düse versetzt werden kann.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein besonderes Verfahren zum Entzundern von Metalloberflächen, insbesondere bei Gußstücken, Draht, Schweißnähten und dergleichen. Es kann ein Höchstdruck-Flüssigkeitsstrahl hoher Geschwindigkeit erzeugt und auf das Werkstück gerichtet werden, wobei der Flüssigkeit ein körniges Material beigemischt wird. Es wird erreicht, daß die Flüssigkeit des unter sehr hohe Druck ge-

' bildeten Strahles gleichsam als Führung für das körnige Material wirkt, so daß dieses seine entzundernde Wirkung in ähnlicher Weise ausübt, als wäre es an eine Schleifscheibe gebunden. Vom klassischen Sandstrahlen unterscheid* sich das daher grundlegend. Während dort die auf die Werktückoberfläche auftreffenden Sand- oder Stahlschrotkörner ihre kinetische Energie beim Aufschlag praktisch vollständig abgeben und dabei Vertiefungen in der Oberfläche des Werkstückes gleichsam in Form von Einschlagkratern erzeugen, wobei sie den Zunder zum Teil absprengen, zum Teil aber auch in die Oberfläche fest einschlagen oder im Falle von Sandkörnern zum Teil selbst in die Oberfläche eindringen und darin steckenbleiben, werden

/"\ erfindungsgemäß die dem Strahl beigefügten Materialkörner von der Flüssigkeit geführt und beim Auftreffen auf die Werkstückoberfläche von dieser nicht abgebremst, sondern von der ^Flüssigkeit abgelenkt und über die zu entzundernde Fläche geführt, wobei sie ähnlich wie ein Schleifstein die Fläche entzundern. Dabei dringt die Flüssigkeit und das von ihr geführte körnige Material auch in die kleinsten Vertiefungen und Hohlräume der Werkstückoberfläche ein und arbeitet diese aus, so daß die Gieß- oder Schweißlunker einwandfrei ausgeräumt und daher die Gieß- oder ^chweißfehler unmittelbar erkennbar

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werden. In dieser Hinsicht verhält sich der Flüssigkeitsstrahl wie eine Schleifscheibe mit äußerst nachgiebiger Arbeitsfläche, die nicht nur in einer Ebene arbeitet, sondern auch Vertiefungen in dieser Ebene erfaßt, ohne zunächst das diese Vertiefungen umgebende Material abtragen zu müssen. Zu diesen

ääöhenuen Vorteilen ko

Vorteilen kommt hinsu, daß eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung entzunderte Fläche zwar nioht eben, f\ jedoch in einer Weise geschliffen ist, daß sie einer polierenden Nachbehandlung nicht mehr bedarf. So wird die Oberfläche zwar entzundert und von anhaftendem Formsand und anderen Verunreinigungen einwandfrei befreit, jedoch nicht gleichzeitig aufgerauht,«, sondern vielmehr fein geschliffen.

Im einzelnen kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf verschiedene Weise gearbeitet werden. So empfiehlt es sich im allgemeinen, die Stärke der für die Entzunderung maßgebenden Schleifwirkung des vom Flüssigkeitsstrahl geführten körnigem Materiales durch die Breite des Flüssigkeitsstrahles und des Strahldruckes zu variieren. Vorzugsweise wird der Flüssigkeitsstrahl aus Wasser unter einem Druck bi,: zu 550 C) Atmosphären erzeugt, wobei als Mindestdruck etwa 100 Atmospären anzusehen sind. Als körniges Material wird dem Wasser zweckmäßig Sand, Quarzsand, Korund oder Flugasche beigemischt, jedoch richtet sich diese im einzelnen auch nach der Materialhärte des zu entzundernden Werkstückes. Die Körnung des Sandes beträgt zwekcmäßig 0-3 mm, vorzugsweise 0-1mm, wobei insbesondere der Anteil an Feinstkörnern für die Ausarbeitung der Lunker von Bedeutung ist.

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Im folgenden sei die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Pig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innen- und Außenentzunderung von im Schleudergußverfahren hergestellten Rohren,

Fig. k einen Schnitt in Richtung II-II durch die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 die Anordnung der den Hochstdruckwat>ser strahl erzeugenden Düsen, wozu das zu entzundernde Rohr im aufgeschnittenen Zustand dargestellt ist,

Fig. 4 und 5 die in Fig. 2 dargestellten Düsen im Querschnitt*

Im einzelnen zeigen die Figuren eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Entzunderung der Innen- und Außenfläche eines im Schleudergußverfahren hergestellten Rohres 1. Das Rohr ist zu diesem Zweck auf zwei Rollenböcken 2 drehbar gelagert, wobei eine oder zwei der Rollen *> in nichtdargestellter Weise angetrieben sein können, um das Rohr in rotierende Bewegung zu versetzen. In das Rohr 1 ist zur Entzunderung der Innenfläche eine Düse 4 eingeführt, die einen auf die Innenwand gerichteten Höchstdruck-Wasserstrahl 5 mit darin enthaltenem

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körnigen Material erzeugt, während außerhalb des Rohres eine in Fig. 1 nicht dargestellte zweite Düse 6 vorgesehen ist, die einen entsprechenden, auf die Außenwand des Rohres gerichteten Höchstdruck-Wasserstrahl 7 erzeugt. Die Strahldüsen weisen, wie insbesondere die Figure— 4 und 5 erkennen lassen, einen Injektoreinsatz 8 auf. Sie bestehen im einzelnen aus einem den Injektoreinsatz 8 umschließenden Düsengehäuse 9 mit auswechselbarem Düsenrohr 10. Weiter ist ein schräg zur Injektorachse im Düsengehäuse 9 mündender Anschlußstut?;en 11 für die Zuführung des körnigen Materiales vorgesehen, während die Hochdruckwasserieitung 13 an den Injektoreinsatz 8 bei 12 angeschlossen ist. Die Hochdruckwasserleitung ist mit einem Druckerzeuger 14 verbunden, beispielsweise einer Mehrkolbenpumpe mit geeigenten druckausgleichenden Armaturen, beispielsweise Überströmventilen und dergleichen, um einen gleichbleibenden Druck für die Erzeugung des Wasserstrahles zu gewähr- : leisten. Die Zuführungsleitung 15 für das körnige Material ist im Ausführungsbeispiel an einen Sandbehälter 16 angeschlossen. Das aus dem Injektoreinsatz 8 austretende Wasser saugt aus dem Anschlußstutzen 11 das körnige Material an, so daß dieses dem sich im Düsenrohr 10 bildenden Höchstdruck-Wasserstrahl automatisch beigemischt wird. Das Düsenrohr 10 ist in leicht auswechselbarer Weise am Düsengehäuse befestigt, da es an seiner Innenseite einem gewissen Verschleiß unterliegt und daher von Zeit zu Zeit gegen ein neues ausgetauscht werden muß. Bei der Düse 4 ist das Düsenrohr 10 durch eine Überwurfmutter 17 am Düsengehäuse gehalten, während es bei der Düse 6 in das Düsengehäuse eingeschraubt ist. Im übrigen er-

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möglicht diese Anordnung, Düsenrohre verschiedenen Innendurchmessers vorzusehen, um auf diese Weise den Strahldurchmesser und damit außer durch Druckänderungen die Intensität der Entzunderungswirkung zu beeinflussen, Bei der in das Rohr eingeschobenen Düse 4 ist das Düsenrohr 1Θ gegenüber der Injektorachse abgewinkelt, wie es in Fig. 3 und 5 im einzelnen erkennen lassen. Auf diese V/eise ist es unschwer möglich, die Düse auch in lange Rohre einzuführen, ohne daß der Auftreffwinkel des Höchstdruck-Wasserstrahles auf die Innenseite der Rohrwand zu gering wird. Zur Führung der Düse ist in diesem

Fall an der dem Düsenrohr 10 abgewandten Seite am Düsengehäuse 9 eine Führungsrolle 18 vorgesehen, über welche sich die DÜS3 4 jegen die Wand des rotierenden Rohres 1 abstützt. Im übrigen s^ajid in Fig. 1 ein Auffangschild 19 für das aus dem

Rohr ausströmende Wasser sowie ein Wassersanunelgraben 20 mit darin angeordneten Sieben 21 zum Auffangen d teriales und ein Wasserabfluß 22 vorgesehen.

darin angeordneten Sieben 21 zum Auffangen des körnigen Ma-

Ansprüche:

Claims (3)

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1. Vorrichtung zum Entzundern von Metalloberflächen, insbesondere bei Gußstücken, Draht, Schweißnähten und dergleichen, gekennzeichnet durch eine Hochdruck-Flüssigkeitspumpe (14), eine daran über Hochdruckleitung (13) angeschlossene Strahl-' - düse (4,6) mit Injektoreinsatz (8) und in der Düse mündender ! Zuführungsleitung (15) für das körnige Material, wobei die

Strahldüse (4,6) mit Injektoreinsatz (8) ein diesen umschließendes Düsengehäuse (9) mit auswechselbarem Düsenrohr (10) aufweist und ein schräg zur Injektorachse im Düsengehi''Jise mündender Anschlußstutzen (11), für die Zuführung des körnigen Maceriales vorgesehen ist, während die Hochdruckleitung (1J) an den Injektor (8) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (10) gegenüber der Injektorachse abgewinkelt ist,

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Düsenrohr (10) abgewandten Seite am Düsengehäuse (9) Führungsrollen (18) vorgesehen sind.

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