EP0727262A1 - Device for sooting billets, press-blocks and the like - Google Patents

Device for sooting billets, press-blocks and the like Download PDF

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EP0727262A1
EP0727262A1 EP96101876A EP96101876A EP0727262A1 EP 0727262 A1 EP0727262 A1 EP 0727262A1 EP 96101876 A EP96101876 A EP 96101876A EP 96101876 A EP96101876 A EP 96101876A EP 0727262 A1 EP0727262 A1 EP 0727262A1
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EP
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press
gas
nozzle
ring
bolt
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EP96101876A
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Eckhard Gutke
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/32—Lubrication of metal being extruded or of dies, or the like, e.g. physical state of lubricant, location where lubricant is applied
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20—Carburising

Definitions

  • the invention relates to a device for sooting pressing bolts, blocks or the like. Before further processing this pressing bolt in a press.
  • a press bolt of a metal for example aluminum
  • the press bolt Before being inserted into the press, the press bolt is usually preheated to a temperature at which the resistance to deformation is as low as possible, but metallurgical disadvantages due to excessive temperatures cannot occur.
  • the press bolt is then inserted into a preferably likewise heated recipient (receiver), the inside diameter of which is only slightly larger than the outside diameter of the bolt.
  • a press ram which is usually still a wear-resistant press washer, the material is pressed through a tool that gives the emerging strand the desired cross-sectional shape.
  • the press remnant is not pressed out.
  • the extruded strand (the profile) is cut off and the rest of the cut is separated from the tool.
  • this press works with an enormously high pressure force, which is transferred to the press bolt via the press ram.
  • the plunger and ram heat up especially in the area of the contact surface. Since aluminum, for example, has a high affinity for steel, connections (gluing) can occur here at the contact surface, which are extremely undesirable, since, among other things, the wear of the fixed press washer at the front of the press ram increases and the seal inside the recipient does not more is guaranteed.
  • the end face of the press bolt is burned by burning gas with oxygen or gas with compressed air. This requires considerable installation and cost effort.
  • the present invention has for its object to provide a device without the use of oxygen or compressed air of the above type, with which a very good Separating layer between a press pin and a press ram or press disk can be generated without the work place or the environment being adversely affected.
  • At least one nozzle with a connection to a gas supply line and this at least one nozzle is assigned an ignition device to the press bolt or the press ram / press disk.
  • Two electrodes are preferably provided as the ignition device, forming an arc between them. This also significantly accelerates the ignition of the gas.
  • the gas has a high exit velocity when it emerges from the nozzle.
  • the gas is fed to the nozzle at a pressure of approximately 1 to 1.2 bar and is compressed and accelerated again by the nozzle.
  • This high exit velocity when the gas exits the nozzle means that the gas has an injector effect on the ambient air.
  • the gas attracts air, which significantly improves the combustion within the gas flame.
  • the flame itself burns very brightly, which means that very little soot is formed.
  • Burning takes place as in the outside of the flame, so that the end faces are sufficiently exposed to soot.
  • the high exit speed also results in a very fine sooting of the surface and anchoring of the soot particles in the pores of the end faces.
  • this housing has a housing ring which adjoins a rear wall. In this rear wall there is at least one recess through which air can be sucked in.
  • the housing ring should also be surrounded by an outer ring, an air gap likewise being formed between the outer ring and the housing ring. Air can also be sucked in through this air gap if this is necessary. However, the flame can escape through the air gap even with a press pin placed close to the housing ring, so that there is no flashback. This is also important for improving the sooting.
  • Another idea of the invention relates not only to soot the end face of a press bolt or ram, but above all also the edge area of the press bolt or the sealing surface of the fixed press washer on the ram. This has so far been neglected because the heaviest sooting generally took place in the middle area of the end faces. But especially the edge area of a press ram / press disk or press pin should have a desired separating layer, since material of the press pin often penetrates into the gap between the recipient and the press ram / press disk via the edge area. This can lead to considerable signs of welding, which, as mentioned above, are not desirable.
  • a ring is provided according to the invention which has a multiplicity of nozzle outlet openings. This ring has a larger diameter than the press ram or press bolt, so that it can overlap the latter in the edge area.
  • the gas feed line then opens into the ring, with the gas preferably being supplied at two points on the ring.
  • these two gas supply points can be approximately diametrically opposed.
  • air is preferably sucked in before the gas is discharged from the nozzle outlet openings in a mixing part through which the gas flows. Since, as mentioned above, the gas is guided at high pressure in the gas supply line, it can suck in air through an open annular gap. This air then supports the combustion of the gas in the best possible way.
  • the above-mentioned device is located on a robot arm, by means of which the device for sooting press bolts or press rams can be moved into and out of a press. This can be done by any drive.
  • a device R according to the invention for sooting pressing bolts, blocks or the like has an inner housing ring 1 which surrounds a rear wall 2.
  • a recess 3 is formed in this rear wall 2.
  • the housing ring 1 is open towards the front, an annular air gap 5 being formed between it and an outer ring 4.
  • a mounting plate 8 also projects radially from the inner housing ring 1, on which a holding strip 9 is fixed axially displaceably.
  • the axial displaceability is ensured by pins 10, which in corresponding Engage slots 11 in the mounting plate 8.
  • Corresponding fastening means for fixing the pin 10 are not shown. These can be nuts, for example.
  • a nozzle 12 is seated on the holding strip 9.
  • This nozzle 12 has an axial stepped bore 13, which on the one hand has a connection 14 to a line, not shown, for a gas.
  • the stepped bore 13 merges into a nozzle duct 15, with its diameter being reduced, to which an outlet cone 16 connects.
  • Two electrodes 17 of an ignition device 18 are assigned to this outlet cone 16.
  • This ignition device 18 is fastened in the inner housing ring 1 and has a connection 19 to an electrical line, not shown, outside.
  • a press bolt is inserted in front of the outlet opening 6 in the direction of the outlet cone 16 of the nozzle 12, it being possible for its insertion depth to be limited by the guide plates 7.
  • a gas preferably acetylene
  • a gas is supplied through the nozzle 12, which gas is strongly accelerated through the nozzle channel 15 and exits the outlet cone 16 in a funnel shape.
  • the strong acceleration has an injector effect, air being sucked in, in particular, through the recess 3 in the rear wall 2.
  • This air mixes with the gas.
  • the ignition device 18 is now ignited, an arc being formed between the two electrodes.
  • the gas is ignited explosively, with the flame burning for about a second and striking the end face of the press bolt. Since relatively less oxygen is drawn into the interior of the flame due to the injector effect, an insufficient amount occurs inside the flame Burning, which leads to a sooting of the end face of the press pin.
  • soot particles that do not deposit on the end face of the press pin bounce off and reach the outer jacket of the flame, in which a high-grade combustion of the particles and also the particles coming out from the center takes place due to the mixing of the gas with air. This creates a very bright flame, which indicates that soot formation is significantly reduced. The entire process takes approximately 2.5 seconds.
  • such a device R can also be located on a robot arm P, via which the device R can be moved into and out of a press.
  • This press is not shown for the sake of clarity.
  • the device R is retracted and extended via a drive 20, which can be, for example, a hydraulic or pneumatic cylinder, in which case a piston rod 21 engages the device R.
  • a drive 20 can be, for example, a hydraulic or pneumatic cylinder, in which case a piston rod 21 engages the device R.
  • other possible drives are also conceivable, such as an electric drive via a spindle or the like.
  • the alignment of the device R with respect to a press pin in the press serves the guide rods 22, which are slidably arranged in corresponding guide sleeves 23.
  • the necessary electrical system and possibly also the gas supply line are located in a channel 24, which is only indicated schematically and which can follow the movement of the device R.
  • this device R 1 for sooting pressing bolts, blocks or the like.
  • this device R 1 is designed such that flat bars can also be sooted. Ie there are at least two nozzles 12.1 and 12.2 in this device R 1 , which are connected to one another via a cross line 25. A feed line 26 for the gas opens into this cross line 25.
  • Both nozzles 12.1 and 12.2 are located on corresponding holding strips 9.1 and 9.2, which in turn, as described above, are connected to mounting plates 8.1 and 8.2.
  • a recess 3.1 and 3.2 is provided in a common rear wall 2.1 behind each of the two nozzles 12.1 and 12.2.
  • the inner housing ring 1.1 and the outer ring 4.1 are rather elliptical in this embodiment. Both rings 1 and 4 are supported against one another via struts 27.
  • the arrangement of a single ignition device 18 is sufficient since the flame jumps from one nozzle 12.1 to the second nozzle 12.2 immediately as a result of the highly explosive mixture.
  • FIG. 4 Another embodiment of the device R 2 for sooting press bolts, blocks or the like. is shown in Figures 4 and 5.
  • This device is primarily characterized in that the edge edge region 28 of a press bolt 29 shown in dashed lines can be sooted, and not only the edge edge region 28 which closes the end face 30, but also the adjoining edge edge regions of a lateral surface 31 of the press block 29 the sooting of this press bolt 29 is significantly improved, especially if a marginal edge sooting is coupled with an above-mentioned sooting of the end face.
  • This can also be done in a device, the device according to FIGS. 4 and 5 then also having the device, for example according to FIG.
  • a ring 34 is assigned to the press pin 29, the diameter of which is larger than the diameter of the press bolt 29.
  • This ring 34 has nozzle-like outlet openings 35 for the gas, the ring 34 being connected to a gas line pipe 38 at the top and bottom via corresponding branch lines 36 and 37. The gas is thus supplied at two diametrically opposite ring positions, so that the inside of the ring is quickly filled with gas.
  • a mixing part 40 adjoins the gas line pipe 38, in which an open annular gap 41 is formed, through which the gas flowing through sucks in air.
  • air is admixed before the gas is brought out of the ring 34.

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Abstract

The appts. for soot coating extrusion billets prior to extrusion in a press with an extrusion punch and disc, has at least one burner nozzle (12) with gas supply connection and ignition device (18) assigned to the extrusion billet or extrusion punch/disc.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od. dgl. vor dem Weiterverarbeiten dieses Preßbolzens in einer Presse.The invention relates to a device for sooting pressing bolts, blocks or the like. Before further processing this pressing bolt in a press.

Beispielsweise beim Strangpreßverfahren wird ein Preßbolzen eines Metalls, beispielsweise Aluminium, von einem längeren, stranggegossenen Preßbarren in der erforderlichen Länge abgetrennt. Vor dem Einlegen in die Presse wird der Preßbolzen üblicherweise auf eine Temperatur vorgewärmt, bei der der Umformwiderstand möglichst gering ist, metallurgische Nachteile durch zu hohen Temperaturen jedoch nicht eintreten können.For example, in the extrusion process, a press bolt of a metal, for example aluminum, is separated from a longer, continuously cast press bar in the required length. Before being inserted into the press, the press bolt is usually preheated to a temperature at which the resistance to deformation is as low as possible, but metallurgical disadvantages due to excessive temperatures cannot occur.

Danach wird der Preßbolzen in einen bevorzugt ebenfalls erwärmten Rezipienten (Aufnehmer) eingeschoben, dessen Innendurchmesser nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Bolzens. Mit einem Preßstempel, dem meist noch eine verschleißresistente Preßscheibe vorgesetzt ist, wird der Werkstoff durch ein Werkzeug gepreßt, das dem austretenden Strang die gewünschte Querschnittsform gibt.The press bolt is then inserted into a preferably likewise heated recipient (receiver), the inside diameter of which is only slightly larger than the outside diameter of the bolt. With a press ram, which is usually still a wear-resistant press washer, the material is pressed through a tool that gives the emerging strand the desired cross-sectional shape.

Eine mehr oder weniger große Länge des Preßbolzens, der Preßrest, wird nicht ausgepreßt. Nach Beendigung des Preßvorganges wird der ausgetretene Strang (das Profil) abgetrennt und der Preßrest vom Werkzeug abgetrennt.A more or less large length of the press bolt, the press remnant, is not pressed out. After the pressing process is complete, the extruded strand (the profile) is cut off and the rest of the cut is separated from the tool.

Es ist verständlich, daß diese Presse mit einer enorm hohen Druckkraft arbeitet, die über den Preßstempel auf den Preßbolzen übertragen wird. Dabei erhitzt sich der Preßbolzen und Preßstempel vor allem im Bereich der Berührungsfläche. Da beispielsweise Aluminium eine hohe Affinität zu Stahl besitzt, kann es hier an der Berührungsfläche zu Verbindungen (Verklebungen) kommen, die außerordentlich unerwünscht sind, da unter anderem der Verschleiß der vorn am Preßstempel sitzenden festen Preßscheibe erhöht und die Abdichtung innerhalb des Re- zipienten nicht mehr gewährleistet ist.It is understandable that this press works with an enormously high pressure force, which is transferred to the press bolt via the press ram. The plunger and ram heat up especially in the area of the contact surface. Since aluminum, for example, has a high affinity for steel, connections (gluing) can occur here at the contact surface, which are extremely undesirable, since, among other things, the wear of the fixed press washer at the front of the press ram increases and the seal inside the recipient does not more is guaranteed.

Aus diesem Grund wird vor Beginn des Preßvorganges eine Trennfläche zwischen der Preßscheibe und dem Preßbolzen erzeugt. Dies geschieht beispielsweise durch ein Einschmieren der Preßscheibe oder des Preßbolzens an sei- ner Stirnfläche mit Graphit, Sprüh-Wachs, Wachskerze od. dgl. Dies ist außerordentlich gefährlich, da diese Schmierung überall in der Presse verteilt ist und eine erhebliche Rutschgefahr für das Bedienungspersonal bedeutet. Auch ist diese überall vorhandene Fettschmiere außerordentlich unangenehm.For this reason, a separating surface is created between the press disk and the press pin before the start of the pressing process. This is done, for example, by lubricating the pressure plate or the pressure pin on its end face with graphite, spray wax, wax candle or the like. This is extremely dangerous since this lubrication is distributed all over the press and poses a considerable risk of slipping for the operating personnel . This grease, which is present everywhere, is extremely unpleasant.

Teilweise wird deshalb dazu übergegangen, die Stirnfläche des Preßbolzens durch Verbrennung von Gas mit Sauerstoff oder Gas mit Druckluft zu berußen. Dies erfordert einen erheblichen Installations- und Kostenaufwand.In some cases, therefore, the end face of the press bolt is burned by burning gas with oxygen or gas with compressed air. This requires considerable installation and cost effort.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung ohne Einsatz von Sauerstoff oder Druckluft der oben genannten Art zu schaffen, mit welcher eine sehr gute Trennschicht zwischen einem Preßbolzen und einem Preßstempel bzw. Preßscheibe erzeugt werden kann, ohne daß es zu Beeinträchtigungen der Arbeitsstelle bzw. der Umwelt kommt.The present invention has for its object to provide a device without the use of oxygen or compressed air of the above type, with which a very good Separating layer between a press pin and a press ram or press disk can be generated without the work place or the environment being adversely affected.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass dem Preßbolzen bzw. dem Preßstempel/Preßscheibe zumindest eine Düse mit einem Anschluß an eine Gaszuleitung und dieser zumindest einen Düse eine Zündeinrichtung zugeordnet ist.To achieve this object, at least one nozzle with a connection to a gas supply line and this at least one nozzle is assigned an ignition device to the press bolt or the press ram / press disk.

Dies bedeutet, daß für die Vorrichtung nur ein einziger Anschluß an eine Gasleitung notwendig ist. Als Gas wird bevorzugt Acetylen verwendet, welches besonders unter Druck zum explosiven Zerfall neigt. Hierdurch geschieht ein Berußen einer Stirnfläche des Preßbolzens bzw. Preßstempels/Preßscheibe außerordentlich schnell und wirkungsvoll.This means that only a single connection to a gas line is necessary for the device. Acetylene is preferred as the gas, which tends to explode under pressure, particularly under pressure. As a result, the end face of the press bolt or press ram / press disk is sooted extremely quickly and effectively.

Als Zündeinrichtung sind bevorzugt zwei Elektroden vorgesehen, die zwischen sich einen Lichtbogen bilden. Auch hierdurch wird die Zündung des Gases wesentlich beschleunigt.Two electrodes are preferably provided as the ignition device, forming an arc between them. This also significantly accelerates the ignition of the gas.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß das Gas beim Austritt aus der Düse eine hohe Austrittsgeschwindigkeit aufweist. Das Gas wird der Düse mit einem Druck von etwa 1 bis 1,2 bar zugeführt und durch die Düse nochmals komprimiert und beschleunigt. Diese hohe Austrittsgeschwindigkeit beim Austritt des Gases aus der Düse hat zur Folge, daß das Gas auf die Umgebungsluft eine Injektorwirkung ausübt. D.h., das Gas zieht Luft an, wodurch die Verbrennung innerhalb der Gasflamme wesentlich verbessert ist. Die Flamme selbst brennt sehr hell, was bedeutet, daß sehr wenig Ruß gebildet ist. Da jedoch vor allem das Innere der Flamme, in welches relativ wenig Luft eingesaugt ist, auf die Stirnfläche des Preßblolzens bzw. Preßstempels auftrifft, findet hier eine nicht so wirkungsvolle Verbrennung wie im Äußeren der Flamme statt, so daß die Stirnflächen genügend mit Ruß beaufschlagt werden.An essential feature of the invention is that the gas has a high exit velocity when it emerges from the nozzle. The gas is fed to the nozzle at a pressure of approximately 1 to 1.2 bar and is compressed and accelerated again by the nozzle. This high exit velocity when the gas exits the nozzle means that the gas has an injector effect on the ambient air. This means that the gas attracts air, which significantly improves the combustion within the gas flame. The flame itself burns very brightly, which means that very little soot is formed. However, since, above all, the inside of the flame, into which relatively little air is sucked in, strikes the end face of the press block or press ram, a less effective one is found here Burning takes place as in the outside of the flame, so that the end faces are sufficiently exposed to soot.

Durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit erfolgt auch eine sehr feine Berußung der Oberfläche und ein festes Verankern der Rußpartikel in den Poren der Stirnflächen.The high exit speed also results in a very fine sooting of the surface and anchoring of the soot particles in the pores of the end faces.

Bevorzugt sollen die oben erwähnte Düse und die Zündeinrichtung zusammen in einem entsprechenden Gehäuse angeordnet sein. Dieses Gehäuse weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Gehäusering auf, welcher an eine Rückwand anschließt. In dieser Rückwand ist zumindest eine Ausnehmung vorhanden, durch die Luft angesaugt werden kann.The above-mentioned nozzle and the ignition device should preferably be arranged together in a corresponding housing. In a preferred exemplary embodiment, this housing has a housing ring which adjoins a rear wall. In this rear wall there is at least one recess through which air can be sucked in.

Zur besseren Führung der Flamme soll der Gehäusering noch von einem Außenring umgeben sein, wobei ebenfalls zwischen Außenring und Gehäusering ein Luftspalt gebildet ist. Auch durch diesen Luftspalt kann Luft angesaugt werden, falls dies notwendig ist. Durch den Luftspalt kann jedoch auch bei einem dicht an den Gehäusering gesetzten Preßbolzen die Flamme entweichen, so daß es nicht zu einem Flammenrückschlag kommt. Auch dies ist für eine Verbesserung der Berußung wichtig.For better guidance of the flame, the housing ring should also be surrounded by an outer ring, an air gap likewise being formed between the outer ring and the housing ring. Air can also be sucked in through this air gap if this is necessary. However, the flame can escape through the air gap even with a press pin placed close to the housing ring, so that there is no flashback. This is also important for improving the sooting.

Ein weiterer Erfindungsgedanke bezieht sich darauf, nicht nur die Stirnfläche eines Preßbolzens bzw. Preßstempels zu berußen, sondern vor allem auch den Randkantenbereich des Preßbolzens bzw. der Dichtfläche der festen Preßscheibe am Preßstempel. Dies wurde bislang ver- nachlässigt, da die stärkste Berußung in der Regel im mittleren Bereich der Stirnflächen stattfand. Gerade aber auch der Randbereich eines Preßstempels/Preßscheibe oder Preßbolzens sollte eine gewünschte Trennschicht aufweisen, da oftmals über den Randbereich Material des Preßbolzens in den Spalt zwischen Rezipient und Preßstempel/Preßscheibe eindringt. Hier kann es zu erheblichen Verschweißerscheinungen kommen, die, wie oben erwähnt, nicht wünschenswert sind.Another idea of the invention relates not only to soot the end face of a press bolt or ram, but above all also the edge area of the press bolt or the sealing surface of the fixed press washer on the ram. This has so far been neglected because the heaviest sooting generally took place in the middle area of the end faces. But especially the edge area of a press ram / press disk or press pin should have a desired separating layer, since material of the press pin often penetrates into the gap between the recipient and the press ram / press disk via the edge area. This can lead to considerable signs of welding, which, as mentioned above, are not desirable.

Um auch einen Randbereich eines Preßstempels oder Preßbolzens berußen zu können, ist erfindungsgemäß ein Ring vorgesehen, welcher eine Vielzahl von Düsenaustrittsöffnungen aufweist. Dieser Ring hat einen größeren Durchmesser als der Preßstempel bzw. Preßbolzen, so daß er letztere im Randbereich übergreifen kann.In order to be able to also soot an edge region of a press die or press bolt, a ring is provided according to the invention which has a multiplicity of nozzle outlet openings. This ring has a larger diameter than the press ram or press bolt, so that it can overlap the latter in the edge area.

In den Ring mündet dann die Gaszuleitung ein, wobei bevorzugt die Gaszuführung an zwei Stellen des Ringes erfolgt. Geeigneterweise können diese beiden Gaszuführungsstellen sich etwa diametral gegenüberliegen.The gas feed line then opens into the ring, with the gas preferably being supplied at two points on the ring. Suitably, these two gas supply points can be approximately diametrically opposed.

Bevorzugt geschieht bei dieser Ausführungsform der Erfindung ein Ansaugen von Luft bereits vor dem Ausbringen des Gases aus den Düsenaustrittsöffnungen in einem Mischteil, durch welchen das Gas strömt. Da, wie oben erwähnt, das Gas mit hohem Druck in der Gaszuleitung geführt ist, kann es durch einen offenen Ringpalt Luft ansaugen. Diese Luft unterstützt dann die Verbrennung des Gases in bestmöglicher Weise.In this embodiment of the invention, air is preferably sucked in before the gas is discharged from the nozzle outlet openings in a mixing part through which the gas flows. Since, as mentioned above, the gas is guided at high pressure in the gas supply line, it can suck in air through an open annular gap. This air then supports the combustion of the gas in the best possible way.

Es versteht sich von selbst, daß beide Möglichkeiten der Berußung der Stirnfläche und der Berußung des Randbereiches gekoppelt werden können.It goes without saying that both possibilities of sooting the end face and sooting the edge area can be coupled.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sich die oben erwähnte Vorrichtung an einem Roboterarm befindet, über den die Vorrichtung zum Berußen von Preßbolzen bzw. Preßstempeln in eine Presse ein- und aus einer Presse ausgefahren werden kann. Dies kann durch einen beliebigen Antrieb erfolgen.It is further provided according to the invention that the above-mentioned device is located on a robot arm, by means of which the device for sooting press bolts or press rams can be moved into and out of a press. This can be done by any drive.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

  • Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung R zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od. dgl.;
  • Figur 2 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1;
  • Figur 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;
  • Figur 4 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;
  • Figur 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig.4.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing; this shows in
  • 1 shows a cross section through a device R according to the invention for sooting pressing bolts, blocks or the like;
  • Figure 2 is a plan view of another embodiment of an apparatus according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a plan view of a further exemplary embodiment of a device according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a plan view of a further exemplary embodiment of a device according to FIG. 1;
  • 5 shows a side view of the device according to FIG.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung R zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od. dgl. weist einen inneren Gehäusering 1 auf, der eine Rückwand 2 umfängt. In diese Rückwand 2 ist eine Ausnehmung 3 eingeformt.A device R according to the invention for sooting pressing bolts, blocks or the like has an inner housing ring 1 which surrounds a rear wall 2. A recess 3 is formed in this rear wall 2.

Nach vorn ist der Gehäusering 1 offen, wobei zwischen ihm und einem Außenring 4 ein ringförmiger Luftspalt 5 ausgebildet ist.The housing ring 1 is open towards the front, an annular air gap 5 being formed between it and an outer ring 4.

Von der Rückwand 2 bis in die Ebene einer Austrittsöffnung 6 des Außenringes 4 erstrecken sich Leitbleche 7, die im wesentlichen der Versteifung der Gehäuseringe 1 und 4 dienen.Baffles 7, which essentially serve to stiffen the housing rings 1 and 4, extend from the rear wall 2 into the plane of an outlet opening 6 of the outer ring 4.

Von dem inneren Gehäusering 1 ragt ferner radial eine Montageplatte 8 auf, an der axial verschiebbar ein Haltestreifen 9 festgelegt ist. Die axiale Verschiebbarkeit wird durch Zapfen 10 gewährleistet, die in entsprechende Langlöcher 11 in der Montageplatte 8 eingreifen. Entsprechende Befestigungsmittel zum Festlegen der Zapfen 10 sind nicht gezeigt. Dies können beispielsweise Muttern sein.A mounting plate 8 also projects radially from the inner housing ring 1, on which a holding strip 9 is fixed axially displaceably. The axial displaceability is ensured by pins 10, which in corresponding Engage slots 11 in the mounting plate 8. Corresponding fastening means for fixing the pin 10 are not shown. These can be nuts, for example.

Auf dem Haltestreifen 9 sitzt eine Düse 12 auf. Diese Düse 12 besitzt eine axiale stufenbohrung 13, welche einerseits einen Anschluß 14 an eine nicht näher gezeigte Leitung für ein Gas aufweist. Andernends geht die Stufenbohrung 13 unter Verringerung ihres Durchmessers in einen Düsenkanal 15 über, an den ein Austrittkegel 16 anschließt. Diesem Austrittskegel 16 sind zwei Elektroden 17 einer Zündeinrichtung 18 zugeordnet. Diese Zündeinrichtung 18 ist in dem inneren Gehäusering 1 befestigt und weist außerhalb einen Anschluß 19 an eine nicht näher gezeigte elektrische Leitung auf.A nozzle 12 is seated on the holding strip 9. This nozzle 12 has an axial stepped bore 13, which on the one hand has a connection 14 to a line, not shown, for a gas. On the other hand, the stepped bore 13 merges into a nozzle duct 15, with its diameter being reduced, to which an outlet cone 16 connects. Two electrodes 17 of an ignition device 18 are assigned to this outlet cone 16. This ignition device 18 is fastened in the inner housing ring 1 and has a connection 19 to an electrical line, not shown, outside.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od. dgl. ist folgende:The mode of operation of the device according to the invention for sooting press bolts, blocks or the like is as follows:

Ein nicht näher gezeigter Preßbolzen wird vor die Austrittsöffnung 6 in Richtung auf den Austrittskegel 16 der Düse 12 hin eingesetzt, wobei seine Einschubtiefe durch die Leitbleche 7 begrenzt sein kann.A press bolt, not shown in any more detail, is inserted in front of the outlet opening 6 in the direction of the outlet cone 16 of the nozzle 12, it being possible for its insertion depth to be limited by the guide plates 7.

Durch die Düse 12 wird ein Gas, bevorzugt Acetylen, zugeführt, welches durch den Düsenkanal 15 stark beschleunigt wird und trichterförmig aus dem Austrittskegel 16 austritt. Die starke Beschleunigung hat allerdings eine Injektorwirkung, wobei Luft insbesondere durch die Ausnehmung 3 in der Rückwand 2 angesaugt wird. Diese Luft vermischt sich mit dem Gas. Nunmehr wird die Zündeinrichtung 18 gezündet, wobei zwischen beiden Elektroden ein Lichtbogen entsteht. Die Zündung des Gases erfolgt explosionsartig, wobei die Flamme etwa eine Sekunde brennt und auf die Stirnfläche des Preßbolzens auftrifft. Da im Flammeninneren relativ weniger Sauerstoff durch die Injektorwirkung eingezogen ist, erfolgt im Flammeninneren eine ungenügende Verbrennung, die zu einem Berußen der Stirnfläche des Preßbolzens führt. Diejenigen Rußpartikel, die sich nicht auf der Stirnfläche des Preßbolzens niederschlagen, prallen ab und gelangen in den äußeren Mantel der Flamme, in dem eine hochgradige Verbrennung der Partikel und auch der aus der Mitte nach außen gelangenden Partikel durch die Vermischung des Gases mit Luft stattfindet. Hierdurch wird eine sehr helle Flamme gebildet, die darauf hinweist, daß die Rußbildung wesentlich vermindert ist. Der gesamte Vorgang dauert ca. 2,5 Sekunden.A gas, preferably acetylene, is supplied through the nozzle 12, which gas is strongly accelerated through the nozzle channel 15 and exits the outlet cone 16 in a funnel shape. However, the strong acceleration has an injector effect, air being sucked in, in particular, through the recess 3 in the rear wall 2. This air mixes with the gas. The ignition device 18 is now ignited, an arc being formed between the two electrodes. The gas is ignited explosively, with the flame burning for about a second and striking the end face of the press bolt. Since relatively less oxygen is drawn into the interior of the flame due to the injector effect, an insufficient amount occurs inside the flame Burning, which leads to a sooting of the end face of the press pin. Those soot particles that do not deposit on the end face of the press pin bounce off and reach the outer jacket of the flame, in which a high-grade combustion of the particles and also the particles coming out from the center takes place due to the mixing of the gas with air. This creates a very bright flame, which indicates that soot formation is significantly reduced. The entire process takes approximately 2.5 seconds.

Aus Figur 2 geht hervor, daß sich eine derartige Vorrichtung R auch an einem Roboterarm P befinden kann, über den die Vorrichtung R in und aus einer Presse gefahren werden kann. Diese Presse ist der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellt.It can be seen from FIG. 2 that such a device R can also be located on a robot arm P, via which the device R can be moved into and out of a press. This press is not shown for the sake of clarity.

Das Ein- und Ausfahren der Vorrichtung R geschieht über einen Antrieb 20, der beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder sein kann, wobei in diesem Fall eine Kolbenstange 21 die Vorrichtung R angreift. Denkbar sind jedoch auch andere mögliche Antriebe, wie beispielsweise ein elektrischer Antrieb über eine Spindel od.dgl.The device R is retracted and extended via a drive 20, which can be, for example, a hydraulic or pneumatic cylinder, in which case a piston rod 21 engages the device R. However, other possible drives are also conceivable, such as an electric drive via a spindle or the like.

Der Ausrichtung der Vorrichtung R gegenüber einem Preßbolzen in der Prese dienen die Führungsstangen 22, die in entsprechenden Führungshülsen 23 gleitbar angeordnet sind. Die notwendige Elektrik und gegebenenfalls auch die Gaszuleitung befinden sich in einem nur schematisch angedeuteten Kanal 24, welcher der Bewegung der Vorrichtung R folgen kann.The alignment of the device R with respect to a press pin in the press serves the guide rods 22, which are slidably arranged in corresponding guide sleeves 23. The necessary electrical system and possibly also the gas supply line are located in a channel 24, which is only indicated schematically and which can follow the movement of the device R.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung R1 zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od. dgl. gemäß Fig.3 ist diese Vorrichtung R1 so ausgelegt, daß auch Flachbarren berußt werden können. D.h., daß sich in dieser Vorrichtung R1 zumindest zwei Düsen 12.1 und 12.2 befinden, die miteinander über eine Querleitung 25 in Verbindung stehen. In diese Querleitung 25 mündet eine Zuleitung 26 für das Gas ein.In a further embodiment of a device R 1 for sooting pressing bolts, blocks or the like. According to FIG. 3, this device R 1 is designed such that flat bars can also be sooted. Ie there are at least two nozzles 12.1 and 12.2 in this device R 1 , which are connected to one another via a cross line 25. A feed line 26 for the gas opens into this cross line 25.

Beide Düsen 12.1 und 12.2 befinden sich an entsprechenden Haltestreifen 9.1 und 9.2, die wiederum, wie oben beschrieben, mit Montageplatten 8.1 und 8.2 verbunden sind. Hinter beiden Düsen 12.1 und 12.2 ist jeweils eine Ausnehmung 3.1 und 3.2 in einer gemeinsamen Rückwand 2.1 vorgesehen. Der innere Gehäusering 1.1 und der Außenring 4.1 sind in diesem Ausführungsbeipiel eher elliptisch ausgebildet. Beide Ringe 1 und 4 sind gegeneinander über Streben 27 abgestützt.Both nozzles 12.1 and 12.2 are located on corresponding holding strips 9.1 and 9.2, which in turn, as described above, are connected to mounting plates 8.1 and 8.2. A recess 3.1 and 3.2 is provided in a common rear wall 2.1 behind each of the two nozzles 12.1 and 12.2. The inner housing ring 1.1 and the outer ring 4.1 are rather elliptical in this embodiment. Both rings 1 and 4 are supported against one another via struts 27.

In diesem Ausführungsbeispiel genügt die Anordnung einer einzigen Zündeinrichtung 18, da die Flamme von der einen Düse 12.1 sofort auf die zweite Düse 12.2 infolge des hochexplosiven Gemisches überspringt.In this exemplary embodiment, the arrangement of a single ignition device 18 is sufficient since the flame jumps from one nozzle 12.1 to the second nozzle 12.2 immediately as a result of the highly explosive mixture.

Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung R2 zum Berußen von Preßbolzen, Blöcken od.dgl. ist in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Diese Vorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, daß auch der Randkantenbereich 28 eines gestrichelt dargestellten Preßbolzens 29 berußt werden kann und zwar nicht nur der Randkantenbereich 28, der die Stirnfläche 30 abschließt, sondern auch der daran angrenzenden Randkantenbereiche einer Mantelfläche 31 des Preßblolzens 29. Hierdurch wird die Berußung dieses Preßbolzens 29 wesentlich verbessert, zumal wenn eine Randkantenberußung mit einer oben erwähnten Berußung der Stirnfläche gekoppelt wird. Dies kann auch in einer Vorrichtung geschehen, wobei dann in die Vorrichtung gemäß Figur 4 und 5 noch die Vorrichtung beispielsweise gemäß Figur 1 eingesetzt ist.Another embodiment of the device R 2 for sooting press bolts, blocks or the like. is shown in Figures 4 and 5. This device is primarily characterized in that the edge edge region 28 of a press bolt 29 shown in dashed lines can be sooted, and not only the edge edge region 28 which closes the end face 30, but also the adjoining edge edge regions of a lateral surface 31 of the press block 29 the sooting of this press bolt 29 is significantly improved, especially if a marginal edge sooting is coupled with an above-mentioned sooting of the end face. This can also be done in a device, the device according to FIGS. 4 and 5 then also having the device, for example according to FIG.

In den Figuren 4 und 5 ist erkennbar, daß dem Preßbolzen 29 ein Ring 34 zugeordnet wird, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Preßbolzens 29. Dieser Ring 34 besitzt düsenartige Austrittsöffnungen 35 für das Gas, wobei der Ring 34 über entsprechende Zweigleitungen 36 und 37 oben und unten mit einem Gasleitungsrohr 38 in Verbindung steht. Die Zuführung des Gases erfolgt somit an zwei sich diametral gegenüberliegenden Ringpositionen, so daß das Innere des Ringes schnell mit Gas gefüllt ist.In Figures 4 and 5 it can be seen that a ring 34 is assigned to the press pin 29, the diameter of which is larger than the diameter of the press bolt 29. This ring 34 has nozzle-like outlet openings 35 for the gas, the ring 34 being connected to a gas line pipe 38 at the top and bottom via corresponding branch lines 36 and 37. The gas is thus supplied at two diametrically opposite ring positions, so that the inside of the ring is quickly filled with gas.

Nahe der oberen Zweigleitung 36 befindet sich die oben erwähnte Zündeinrichtung 18, welche die beiden Elektroden 17.1 und 17.2 aufweist. Ferner befindet sich im Inneren des Ringes 34 noch ein Ringkragen 39, der im wesentlichen der Versteifung und Befestigung dient.The above-mentioned ignition device 18, which has the two electrodes 17.1 and 17.2, is located near the upper branch line 36. Furthermore, there is an annular collar 39 in the interior of the ring 34, which essentially serves for stiffening and fastening.

Ferner ist erkennbar, daß an das Gasleitungsrohr 38 ein Mischteil 40 anschließt, in welchem ein offener Ringspalt 41 gebildet ist, durch den das durchströmende Gas Luft ansaugt. Somit findet bei diesem Ausführungsbeispiel bereits vor dem Ausbringen des Gases aus dem Ring 34 eine Zumischung von Luft statt.It can also be seen that a mixing part 40 adjoins the gas line pipe 38, in which an open annular gap 41 is formed, through which the gas flowing through sucks in air. Thus, in this embodiment, air is admixed before the gas is brought out of the ring 34.

Claims (15)

Vorrichtung zum Berußen von Preßbolzen (29), Blöcken od. dgl. vor dem Weiterverarbeiten dieses Preßbolzens (29) in einer Presse mit Preßstempel bzw. Preßscheibe,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Preßbolzen (29) bzw. dem Preßstempel/Preßscheibe zumindest eine Düse (12, 35) mit einem Anschluß (14) an eine Gaszuleitung (38) und dieser zumindest einen Düse (12, 35) eine Zündeinrichtung (18) zugeordnet ist.Device for sooting press bolts (29), blocks or the like. Before further processing this press bolt (29) in a press with a press ram or press disk,
characterized,
that at least one nozzle (12, 35) with a connection (14) to a gas feed line (38) and this at least one nozzle (12, 35) is assigned an ignition device (18) to the press bolt (29) or the press ram / press disk. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Acetylen ist.Device according to claim 1, characterized in that the gas is acetylene. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (18) zwei Elektroden (17.1, 17.2) zur Bildung eines Lichtbogens aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the ignition device (18) has two electrodes (17.1, 17.2) to form an arc. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas beim Austritt aus der Düse (12) eine hohe Austrittsgeschwindigkeit aufweist.Device according to one of claims 1-3, characterized in that the gas has a high exit velocity when it emerges from the nozzle (12). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse (12) Luft ansaugt.Apparatus according to claim 4, characterized in that the gas sucks in air due to the high exit velocity from the nozzle (12). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (12) von einem Gehäusering (1) umfangen ist, welcher an eine Rückwand (2) anschließt, in der sich zumindest eine Ausnehmung (3) befindet.Apparatus according to claim 5, characterized in that the nozzle (12) is surrounded by a housing ring (1) which connects to a rear wall (2) in which there is at least one recess (3). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusering (1) von einem Außenring (4) unter Ausbildung eines Luftspaltes (5) umfangen ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the housing ring (1) is surrounded by an outer ring (4) with the formation of an air gap (5). Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (12) in dem Gehäusering (1) axial verschiebbar angeordnet ist.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the nozzle (12) is arranged axially displaceably in the housing ring (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäusering (1.1) eine Mehrzahl von Düsen (12.1, 12.2) vorgesehen ist.Device according to one of claims 6-8, characterized in that a plurality of nozzles (12.1, 12.2) is provided in a housing ring (1.1). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (12.1, 12.2) über eine Querleitung (25) miteinander verbunden sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the nozzles (12.1, 12.2) are connected to one another via a cross line (25). Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ring (34) eine Mehrzahl von Düsenaustrittsöffnungen (35) vorgesehen ist, wobei der Ring (34) einen größeren Durchmesser aufweist als der Preßstempel/Preßscheibe bzw. Preßbolzen.Device according to at least one of claims 1-5, characterized in that a plurality of nozzle outlet openings (35) is provided on a ring (34), the ring (34) having a larger diameter than the press die / press disk or press bolt. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ring (34) sich gegenüberliegende Zweigleitungen (36, 37) einmünden, die an ein Gasleitungsrohr (38) anschließen.Device according to claim 11, characterized in that opposing branch lines (36, 37) open into the ring (34) and connect to a gas line pipe (38). Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gasleitungsrohr (38) in einem Mischteil (40) ein offener Ringspalt (41) gebildet ist, durch den das durchströmende Gas Luft ansaugt.Apparatus according to claim 12, characterized in that an open annular gap (41) is formed in front of the gas line pipe (38) in a mixing part (40) through which the gas flowing through sucks in air. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß sie (R1, R2) an einem Antrieb (20) zum Ein- und Ausfahren in und aus einer Presse angeordnet ist.Device according to at least one of claims 1-13, characterized in that it (R 1 , R 2 ) is arranged on a drive (20) for moving in and out of a press. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (20) Teil eines Roboterarmes (P) ist, welcher der Presse zugeordnet ist.Device according to claim 14, characterized in that the drive (20) is part of a robot arm (P) which is assigned to the press.
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