DE7241722U - Transportable Einrichtung zur Entfernung von Rost - Google Patents

Description

ROSENTHAL STEMAG

Selb, 8. 3. 1973 /

Technische Keramik AG So/W

St. G. 1290

Transportable Einrichtung zur Entfernung von Rost

Die Neuerung setzt sich zum Ziel, Rost von Metalloberflächen an Ort und Stelle zu entfernen, also ohne die Metallteile aus den betreffenden Anlagen oder Fahrzeugen auszubauen. Ein solcher Ausbau ist oft unmöglich oder vegen des Kostenaufwandes durchaus unerwünscht. Eine unerläßliche Voraussetzung für den Gegenstand der Neuerung ist daher, daß das Gerät für die Rostentfernung transportabel ist. Für viele Anwendungsfälle ist es außerdem vorteilhaft, wenn das Gerät ein geringes Gewicht besitze und einen geringen Raum einnimmt, also leicht und handlich ist.

Für die Zielsetzung nach der Neuerung entfallen alle bekannten Arbeitsweisen zur Rostentfernung, bei denen diese durch Flüssigkeiten erfolgt, da eine solche Arbeitsweise stets voraussetzt, daß die betreffenden Metallteile für sich allein in die Flüssigkeit eingebracht werden.

Bekannte Mittel zur Rostentfernung sind außerdem Pasten aus Mineralsäuren (z. B. wässeriger Orthophosphorsäure) mit organischen Substanzen (z. B. Polyvinylalkohol) als Verdickungsmittel. Solche Pasten können aber nicht angewendet werden, wenn der metallische Gegenstand ganz oder teilweise mit einer Schicht (z. B. einer Lackschicht) bedeckt ist, die die chemische Wirkung der Paste nicht verträgt. Es ist zwar nicht jeder Lack empfindlich für derartige Pasten, aber oft ist man bei beispielsweise mit Rostflecken durchsetzten lackierten Metallteilen nicht in der Lage, eine geeignete Paste auszusuchen, wenn die chemische Zusammensetzung des Lackes unbekannt ist.

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Von den bekannten Mitteln zur Rostentfernung verbleiben dann zur Lösung der vorliegenden Aufgabe Werkzeuge mit ro tierenden Teilen in der Gestalt von Bohrern oder Präsern.

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kleine Roststellen innerhalb einer die Metallflache bedeckenden Schicht (z. B. Lackschicht) vorliegen.

Die rotierende Bewegung begünstigt ein Ausgleiten des Werkzeugs seitlich von der Roststelle weg, wodurch die Lackschicht beschädigt werden könnte. Außerdem ist es schwierig, mit rotierenden Teilen den Rost von den inneren Wandungen von Hohlräumen zu entfernen.

Nach der Neuerung erfolgt die Entfernung des Rostes durch einen piezokeramischen Längsschwinger in Gestalt eines ebenen, flachen, schmalen Stabes, der Schlag-, Stoß- und/ oder Schabewirkungen in der Längsrichtung des Stabes hervorruft, indem der Stab an einer Stirnseite ein flaches oder rundes An-^chlußstÜck trägt, dessen Breite bzw. Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Anschlußstelle vermindert ist (sog. Horn) und in ein zugespitztes Stoßteil ausläuft (vgl. Fig. 1). Dieses Stoßteil wird zweckmäßig durch eine kleine Kreisfläche mit etwa 1 mm Durchmesser begrenzt und kann gebogen sein, so daß es für die Entfernung von Rost auch von den inneren Wandungen von Hohlräumen geeignet ist. Die Richtung der Wirkung liegt bei dieser Anordnung stets in der Längsrichtung des Stabes, so daß ein Entweichen des Werkzeuges in die dazu.senkrechte Richtung der zu bearbeitenden Fläche unterbleibt. Beim Auftreffen auf Lackflächen wird ferner die Amplitude der mechanischen Schwingung durch Dämpfung erheblich vermindert, so daß nur eine geringe Verletzung der Lackfläche durch die schwingende Spitze eintreten kann.

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Der Schwinger nach der Neuerung kann auch in Gestalt eines Rohres ausgeführt werden, dessen Außendurchmesser der Breite des Stabes und dessen Dicke der Dicke des Stabes gleicht. Ein solcher Schwinger bietet zwar im Vergleich zu dem Schwinger in Stabform keine Vorteile hinsichtlich der Wirkung, möglicherweise jedoch solche hinsichtlich der Herstellung im keramischen Verfahren.

Das als Horn bezeichnete Anschlußstück dient in üblicher Weise zur Verstärkung der Amplitude der mechanischen Schwingungen in der Längsrichtung des Stabes bzw. Rohres. Als W_erkstoff empfiehlt sich ein solcher, der eine gute Energieübertragung gewährleistet, zum Beispiel Aluminium. Zur mechanischen Verbindung dieses Anschlußstückes mit dem Schwingerstab kann eine durchgehende Nut im Anschlußstück mit einer Breite gleich der Dicke des Schwingerstabes dienen. Das Anschlußstück kann dann in einfacher Weise auf den Schwingerstab aufgesetzt 'id beispielsweise durch Verkleben fest verbunden werden.

Der Schwinger wird vorteilhaft bei einer Frequenz zwischen 40 und 100 kliz mittels einer der bekannten Schaltungen betrieben. Als Gleichspannungsquelle kann eine Batterie dienen. Da die gesamte Einrichtung für die Rostentfernung transportabel sein soll, so ist es erwünscht, mit einer Batterie von möglichst geringem Raumbedarf und möglichst geringem Gewicht arbeiten zu können.

Ein Längsschwingerstab, der durch die nachstehend angegebenen Maßnahmen eine besonders große Amplitude der mechanischen Schwingung in der Längsrichtung erbringt, ist in elektrischer Hinsicht etwa in der Hälfte unterteilt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist er mit 4 Elektroden versehen.

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Selb, 8. 3. 197 3

Zwei Elektroden 1_ und 2_ bedecken die einander gegenüberliegenden größten Oberflächen des linken Stabteils. Die dritte Elektrode _3 ist am stirnseitigen Ende des rechten öt αΰίθ J.J.S any eDx'äCiit U'iiG ümiäiöu Gä5 ücäDSuGS ifjäCxi nX c einer Kappe. Die vierte Elektrode 4 umfaßt den Stab beispielsweise als schmaler Ring, vorzugsweise in geringem Abstand vor der Elektrode 3 . Anstelle einer Ringform kann die Elektrode 4 auch die Gestalt einer kleinen Metallfläche auf dem rechten Stabteil besitzen.

Die notwendige Vorpolarisation des Stabes ist zuerst in der Längsrichtung vorgenommen worden, indem die einander gegenüberstehenden Elektroden 1 und 2 des linken Stabteils vorübergehend elektrisch miteinander verbunden wurden und iie Gleichspannung für die Vorpolarisation zwischen diesen bei- Λ **. *** ü T ^. "\y +■ «·λ *■* Λ *■· V^ >■» -» hn ^s ·**ι />j*%n^/^ >l v» /^ /^ Λ ■»»■» C T #~» I^ ^ "V* /^ /^ r*\ O "S V^ ^I /~\ "ΐη /^ "V% O *""t T^^-C

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angelegt wurde. In Fig. 2 sind dj? Polarisationsrichtungen gestrichelt gezeichnet. Diese Art der Vorpolarisation ist u. a. durch das 3undespatent 1 234 276 bekanntgeworden. Für den entsprechenden Längsschwinger in Rohrform ist sinngemäß zu verfahren.

Die Längsschwinger in Stab- oder Rohrform sind für den BetrieD so geschaltet, daß die Elektrode 3 mit einer der Elektroden 1 oder 2 verbunden ist (vgl. Fig. 3, in der das Anschlußstück als 5_ und der Stab als 6^ beziffert ist).

Für den Betrieb der Schwinger mit vier Elektroden kann z. B. die Schaltung, die in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt ist, verwendet werden. In Fig. 4, welche die Schaltung der gesamten'Anordnung darstellt, bedeuten:

7 ... die Gleichspannungsquelle,

8 ... den Oszillator,

9 »·♦ den Schwinger,

10 ... die T?ückkopplung.

Die Werkzeugteile 5 und 6 und damit auch die Elektro- . j de 3 liegen aus Sicherheitsgründen an Erde (vgl. Fig. 3). ' Die Elektrode 4 wird zur Herstellung einer Rückkopplung verwendet, um optimale Schwingungsverhältnisse zu erreichen, indem z. B. Temperatureinflüsse ausgeglichen werden. Die geschilderte Wirkungsweise der Elektroden und 4 - Erdung "bzw. Rückkopplung - ist nur durch ihre räumliche Anordnung an der Stirnseite bzw. auf dem freien Teil der rechten Stabhälfte zu erzielen. Insbesondere ermöglicht die Elektrode 4, deren räumliche Anordnung den wesentlichen Teil der vorliegenden Neuerung darstellt, mittels der Rückkopplung in an sich bekannter Weise eine selbsttätige Regelung der Schwingungsfrequenz. Eine solche ist bei den bekannten piezokeramischen Längsschwingern, die lediglich in einer Richtung vorpolarisiert sind, nur mittels eines besonderen, veränderbaren Bauelementes möglich, das zusätzlich in die Schaltung eingebracht und von Fall zu Fall nachgestellt werden muß. Die Schaltung des Oszillators gemäß Fig. umfaßt einen Frequenzbereich von etwa 40 bis 100 kHz, je nach den Stoffeigenschaften und den Abmessungen des Schwingers. Hervorgehoben sei noch, daß die gesamte,leichte Anordnung nach der Neuerung (ohne Batterie) sich in einem handlichen Isolierrohr von beispielsweise 20 mm 0 und 120 mm Länge unterbringen läßt.

Roststellen, die innerhalb der lackierten Metalloberflächen von Motorfahrzeugen dadurch entstanden sind, daß harte, kleine Bestandteile von der Straßenoberfläche auf die Lackschicht aufgeschlagen sind, sie durchstoßen und die Metalloberfläche freigelegt haben, können in überraschend einfacher Weise dadurch entfernt werden, daß

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'..feelb, β. 3. 1973

die Batterie des Motorfahrzeugs als Gleichspannungsquelle dient. Andernfalls genügt als Energiequelle eine kleinere, z. B. Trockenbatterie von 12 Volt. Die transportable Einrichtung besteht dann aus zwei Teilen, dem erwähnten Isolierrohr und der Batterie.

Die Anwendung der Einrichtung nach der Neuerung ist nicht auf vereinzelte kleine Flächen begrenzt. Vielmehr k^nn die Neuerung vorteilhaft auch für die Entfernung von Rost auf zusammenhängenden Streifen oder Flächen größerer Ausdehnung dienen.

Schutzansprüche - 7 -

Claims (6)

-7:- ' .' ·' Selb, 8. 3. 1973 X ROSENTHAL STEMAG Technische Keramik AG St. G. 129U Schu tzansprüche

1. Einrichtung zum Entfernen von Rostflächen unter Vervendung eines piezokeramischen Längsschwingers in Gestalt eines Stabes oder Rohres bei dem die Vorpolarisation in an sich bekannter Weise bis etwa zur halben Schwin^erlange in Querrichtung und im restlichen Schwingerteil in Längsrichtung vorgenommen ist und velcher mehrere Elektroden trägt, wobei die eine der vorangehend zur Längspolarisation verwendeten Elektroden, welche sich auf der Stirnfläche des Stabes befindet, mit einer der beiden vorangehend zur Querpolarisation verwendeten Elektroden elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß räumlich benachbart zur Elektrode (3) auf der Stirnfläche auf den von Elektroden freien Teil der Staboberfläche eine vierte Elektrode (4) angeordnet ist, an die der £chwingungserregende Oszillator (8) rückkopplungsmäßig angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, d. g., daß das genannte stirnseitige Ende über die dritte Elektrode (3) und ggf. über ein mit dieser Elektrode fest verbundenes Anschlußstück (5) stoßende, schlagende und/oder schabende Schwingbewegungen ausführt, sobald das entgegengesetzt liegende Ende festgehalten und der Stab bzw. das Rohr durch den Oszillator (8) erregt ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, d. g., daß das genannte Anschlußstück (5) in an sich bekannter Weise zum zu bearbeitenden Werkstück hin im Querschnitt abnimmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, d. g. , daß das Anschlußstück (5) in eine Arbeitsfläche geringer Abmessungen (größenordnungsmäßig 1 mm) oder in eine kleine Topfbürste ausläuft.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 3 oder 4, d. g., daß das Anschlußstück (5) gebogen ist.

6. Einrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, d. g., daß sie gemeinsam mit dem erregenden Oszillator (8) im Inneren eines GriffStückes untergebracht ist.