DE4039621A1 - Strahlanlage zum strahlen der oberflaeche von blechen, profilen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlanlage zum Strahlen der Oberfläche von wenigstens in einer Ausdehnungsrichtung langgestreckten Werkstücken, wie Bleche, Profile od. dgl., mit einer Strahlkabine mit wenigstens einem Schleuderrad zum Beschleunigen des Strahlmittels und einer die Werkstücke durch die Strahlkabine unterhalb des Schleuderrades hin­ durch bewegenden Fördereinrichtung sowie mit einer die Richtung des Strahlmittelstrahls nach seinem Austritt aus dem Schleuderrad beeinflussenden Ablenkeinrichtung.

Beim Strahlen von Werkstücken werden je nach deren Art verschiedene Ziele verfolgt. Handelt es sich bei den Werkstücken um Gußstücke, so werden durch das Strahlen anhaftende Formstoffreste, Grate etc. entfernt. Handelt es sich hingegen um Bleche, Profile oder Stahlkonstruk­ tionen, so sind im allgemeinen Zunder, Rost, Schweiß­ schlacke od. dgl. zu entfernen. Bei Werkstücken, die zumindest in einer Ausdehnungsrichtung relativ lang sind, wie Bleche, Bänder, Profile, aber auch Stahlkonstruk­ tionen geschieht das Strahlen im allgemeinen im Durch­ laufverfahren, indem die Werkstücke bzw. das Halbzeug auf einer Fördereinrichtung durch eine Strahlkabine transportiert wird und während der Transportbewegung mittels der in der Strahlkabine ortfest angeordneten Schleuderräder gestrahlt wird. Ännliches gilt für das Strahlen von Rundprofilen, Drähten od. dgl.

Die Schleuderräder einer Strahlanlage geben das Strah­ mittel stets in einer bestimmten Richtung und mit einem bestimmten Strahlwinkel (Öffnungswinkel des Strahls) ab. Diese beiden Parameter sind - neben der Geschwindigkeit des Strahlmittels - maßgeblich für die Güte der Ober­ flächenbehandlung. Ist der Strahlwinkel und/oder der Abstand des Werkstücks vom Schleuderrad zu groß, kann die Flächendichte der auf die Oberfläche auftreffenden Partikel unter Umständen zu gering werden, so daß die Oberfläche nicht von ausreichend vielen Partikeln getroffen wird. Ist die Strahlrichtung gegenüber der Oberfläche ungünstig, so verringern sich die auf die Oberfläche wir­ kenden Impulskräfte. In vielen Fällen wird deshalb ein senkrechtes Auftreffen der Partikel auf die Oberfläche gewünscht. Dies aber kann dazu führen, daß das Strahlmittel sowohl in, als auch entgegen der Förderrichtung reflektiert wird und sich dadurch auch in dem nachlaufenden Bereich des Werkstücks ablagert und aufstaut und somit dessen Oberfäche beim Durchlauf durch den Strahl abdeckt. Dies gilt für Bleche, insbesondere aber für nach oben offene Profile, bei denen das Strahlmittel auch zur Seite nicht ausweichen kann.

Schließlich sind bei Profilen und vor allem bei Stahlkon­ struktionen die vor- und nachlaufenden Stirnseiten zu bearbeiten, die in der Regel in der Richtung des Strahlmit­ telstrahls liegen mit der Folge, daß sie nicht oder nur völlig unzureichend gestrahlt werden.

Es ist deshalb für Bleche und Profile bereits vorge­ schlagen worden, den Strahlmittelstrahl zu verlagern, indem die Schleuderräder an zur Drehachse parallelen Schwenkachsen gelagert sind (CH-PS 4 47 864), so daß durch Schwenken der Schleuderräder sich der Auftreff­ winkel des Strahlmittelstrahls verändert. Werden zwei gegeneinander wirkende Schleuderräder verwendet, so läßt sich die Auftrefffläche einengen oder erweitern. Damit ist aber in erster Linie nur eine Anpassung an die Flächenausdehnung des Werkstücks möglich, um beispiels­ weise Bleche, Bänder oder Flachprofile zu strahlen. Die vorgenannten nachteiligen Effekte lassen sich da­ durch nicht oder nur sehr begrenzt beheben.

Es ist ferner für das Strahlen von Drähten bekannt (DE-OS 18 15 187), den relativ breiten Strahlmittel­ strahl durch eine Ablenkeinrichtung auf den vergleichs­ weise dünnen Durchmesser eines Drahtes zu konzentrieren. Hierfür sind von beiden Seiten in den Strahlmittelstrahl schräg hineinragende Bleche vorgesehen, deren Öffnungs­ winkel variiert werden kann. Hierbei geht es jedoch aus­ schließlich um das Konzentrieren des Strahlmittelstrahls, hingegen lassen sich die vorgenannten Effekte bei lang­ gestreckten Bauteilen und Blechen oder Bändern nicht beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahl­ anlage des eingangs genannten Aufbaus so auszubilden, daß beliebige langgestreckte Werkstücke, wie Bleche, Profile, Stahlkonstruktionen od. dgl. allseitig und wirksam gestrahlt werden können.

Ausgehend von der eingangs genannten Strahlanlage wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ablenkeinrich­ tung wenigstens zwei Leitorgane aufweist, die wahlweise in den Strahlmittelstrahl derart bewegbar sind, daß das eine Leitorgan den Strahlmittelstrahl in Richtung der Bewegung der Fördereinrichtung, das andere Leitorgan den Strahlmittelstrahl entgegen der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung ablenkt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Ablenkeinrichtung weist zwei Ablenkelemente auf. Mittels des einen Leitorgans, das schräg in den Strahlmittelstrahl hineinragt, läßt sich dieser nach einer Richtung ablenken. Die Ablenkung erfolgt dabei in Richtung des Laufs der Fördereinrichtung. Dieses Leitorgan wird insbesondere zur Behandlung der dem Schleu­ derrad zugekehrten Oberflächen von Blechen, Profilen und Stahlkonstruktionen eingesetzt. Durch die Ablenkung des Strahlmittelstrahls in Förderrichtung wird das Strahlmittel beim Aufprall auf die Oberfläche gleichfalls in Förderrich­ tung reflektiert und kann sich folglich nicht auf Oberflä­ chenbereichen ablagern, die erst nachfolgend in den Strahl­ mittelstrahl gelangen. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich reflektierendes Strahlmittel auf nachlaufenden Oberflächen des Werkstücks ablagert und aufstaut und auf diese Weise das Strahlen der Oberfläche behindert. Ferner eignet sich dieses Leitorgan zum Strahlen der nachlaufen­ den Stirnflächen des Werkstücks, während das andere Leit­ organ zum Behandeln der vorlaufenden Stirnflächen in den Strahlmittelstrahl bewegbar ist.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß die Leit­ organe zwangsgekoppelt und translatorisch oder rotato­ risch in den Strahlmittelstrahl bewegbar sind.

Wird bei dieser Ausführungsform das eine Leitorgan in den Strahlmittelstahl bewegt, wandert das andere aus dem Strahl heraus. Im Bedarfsfall kann die Ablenkeinrichtung auch noch eine weitere Position aufweisen, in der keines der Leitorgane wirksam ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich da­ durch aus, daß die beiden Leitorgane von einem Ablenk­ keil gebildet sind, dessen Keilspitze zum Schleuderrad ausgerichtet ist und dessen eine Keilfläche den Strahl­ mittelstrahl in der einen Richtung und dessen andere Keil­ fläche nach dem Bewegen in den Strahlmittelstrahl diesen in die andere Richtung ablenkt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel dient eine Keilfläche zum Strahlen der den Schleuderrädern zugekehrten Oberfläche und der nachlaufenden Stirnflächen des Werkstücks, während die andere Keilfläche den Strahl auf die vorlaufenden Stirnflächen ablenkt.

Dieses Ausführungsbeispiel kann noch dadurch abgewandelt werden, daß der Ablenkkeil bezüglich des Strahlmittel­ strahls derart bewegbar ist, daß nur jeweils eine der Keilflächen wirksam ist oder aber in einer mittleren Stellung beide Keilflächen als Leitorgane wirksam sind und den Strahlmittelstrahl nach beiden Seiten ablenken.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß beide Leitorgane als Leitplatten ausgebildet sind, die so miteinander gekoppelt sind, daß beim Bewegen der einen Leitplatte in den Stahlmittelstrahl die andere Leitplatte in eine unwirksame Lage gelangt.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß das eine Leitorgan eine den Strahlmittelstrahl in Richtung der Bewegung der Fördereinrichtung ablenkende Leitplatte, das andere Leitorgan ein Ablenkkeil ist, der den Strahlmittelstrahl nach beiden Seiten entsprechend dem Keilwinkel aufteilt und ablenkt.

Bei dieser Ausführungsform besorgt die Leitplatte das Strahlen der den Schleuderrädern zugekehrten Oberflächen und der nachlaufenden Stirnflächen der Werkstücke. Da dieses Leitorgan einer wesentlich längeren Betriebsdauer unterworfen ist und daher schneller verschleißt, ist es als einfache Platte ausgebildet, die sich einfach und kostengünstig austauschen läßt. Durch den weiterhin wahl­ weise in den Strahlmittelstrahl bewegbaren Keil wird das Strahlmittel nach beiden Seiten entsprechend dem Keilwinkel abgelenkt. Mit diesem Keil ist es insbesondere möglich, die vorlaufenden und die nachlaufenden Stirnseiten eines Profils, einer Stahlkonstruktion od. dgl. im Durchlaufver­ fahren zu strahlen. Für die Betriebsweise der erfindungs­ gemäß ausgebildeten Strahlanlage bedeutet dies, daß beim Zuführen eines Profils, einer Stahlkonstruktion od. dgl. zunächst der Ablenkkeil in Wirkstellung gebracht wird, um die vorlaufende Stirnseite zu strahlen. Anschließend wird der Keil aus dem Strahlmittelstrahl herausbewegt und die Leitplatte hineingefahren, um die Oberfläche des Profils, der Stahlkonstruktion od. dgl. zu strahlen. Erreicht das Werkstück mit seinem nachlaufenden Ende den Strahlmittel­ strahl, so kann entweder die Leitplatte im Strahl ver­ bleiben, da sie den Strahl von hinten auf das Werkstück lenkt, oder aber der Keil in den Strahl bewegt werden. Ist hingegen lediglich ein Blech oder Band zu behandeln, so bedient man sich ausschließlich der Leitplatte. Auf diese Weise wird eine universell einsetzbare und für jede Art von Werkstück optimal arbeitende Strahlanlage ge­ schaffen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ablenkeinrichtung eine sich quer zum Strahlmittel­ strahl erstreckende und gegenüber diesem seitlich versetzt angeordnete Schwenkachse aufweist, an deren einer Seite und parallel zu ihr die Leitplatte und an deren gegen­ überliegender Seite der sich parallel zu ihr erstrecken­ de Ablenkkeil angeordnet ist.

Wenngleich jede beliebige translatorische oder rotatorische Bewegung für die Ablenkeinrichtung denkbar ist, ist vor­ zugsweise eine Schwenkbewegung mittels der vorgenannten Schwenkachse vorgesehen, zu deren beiden Seiten die Leit­ platte und der Keil angeordnet sind, die sich beide parallel zur Schwenkachse erstrecken und den Strahl über seine gesamte Breite beeinflussen.

Bei der vorgenannten Ausführungsform ist für die eine oder andere Betriebsweise vorgesehen, daß in einer Stellung der Schwenkachse die Leitplatte von der Seite her schräg in den Strahlmittelstrahl hineinragt, während in einer um 180 Grad gedrehten Stellung der Ablenkkeil mit seiner Achse etwa in der Achse des Strahlmittelstrahls angeordnet ist.

Eine in konstruktiver und funktionstechnischer Hinsicht besonders einfache Ausführung ergibt sich dadurch, daß die Leitplatte und der Ablenkkeil über Stegbleche zu einer Baueinheit verbunden sind, die an der Schwenkachse be­ festigt ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht auf eine Strahl­ anlage;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Strahlvorgangs;

Fig. 3 eine Stirnansicht der Ablenk­ einrichtung und

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Ablenk­ einrichtung gemäß Fig. 3.

Die in Fig. 1 gezeigte Strahlanlage weist eine langge­ streckte Strahlkabine 1 auf, in der eine Fördereinrich­ tung 2 angeordnet ist, die sich vor und hinter der Strahl­ kabine 1 fortsetzt. Die Fördereinrichtung 2 kann bei­ spielsweise ein Rollengang sein. Im oberen Bereich der Strahlkabine 1 sind mehrere Schleuderräder 3 angeordnet, deren Strahlmittelstrahl fächerartig nach unten gerichtet ist. In gleicher Weise sind im unteren Bereich Schleuder­ räder 4 angeordnet, deren Strahlmittelstrahl fächerartig nach oben gerichtet ist. Der Boden 6 der Strahlkabine 1 ist muldenförmig nach unten verjüngt, um das benutzte Strahl­ mittel einem Förderer 7 zur Rückführung in den Strahlprozeß zuzuführen. Die zur Aufbereitung des Strahlmittels dienen­ den und in der Zeichnung schematisch angedeuteten Anlage­ teile sind bekannt und hier nicht weiter zu beschreiben, da sie nicht zur Erfindung gehören. Schließlich ist die Strahlkabine 1 mit einer Luft-/Staubabsaugung 8 ausgestat­ tet. Auch die Aufbereitung der Luft erfolgt in den rechts erkennbaren Anlagenteilen.

Von den oberen Schleuderrädern 3 werden die nach oben freiliegenden Oberflächen und Seitenflächen des Werk­ stücks gestrahlt, während von den unteren Schleuder­ rädern die nach unten weisenden Flächen sowie gleich­ falls die Seitenflächen behandelt werden. Bei der Be­ arbeitung von Blechen, Bändern, oder sonstigem Flach­ material wird das Strahmittel aufgrund der schräg ge­ richteten Strahlmittelstrahlen zur Seite hin reflektiert und gelangt über den trichterförmigen Boden 6 in die Förderschnecke 7. Das Gleiche gilt für das gesamte von den unteren Schleuderrädern 4 auf das Werkstück bzw. Halbzeug treffende Strahlmittel. Soweit das Strahlmittel auf dem Halbzeug bzw. Werkstück liegen bleibt, wird es am Ende der Förderstrecke abgeblasen und über die För­ derschnecke rückgeführt. Um bei Blechen, insbesondere aber auch bei Profilen und langgestreckten Stahlkon­ struktionen zu vermeiden, daß das Strahlmittel entgegen der Förderrichtung auf die Oberfläche reflektiert wird und auf dem Werkstück liegen bleibt, ist eine in Fig. 1 nicht näher gezeigte Ablenkeinrichtung vorgesehen.

Eine Ausführungsform der Ablenkeinrichtung ist nachfolgend anhand der schematischen Darstellung in Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Werkstück 9 in Form eines langgestreckten Doppel-T-Profils 10, das in Richtung des Pfeils 11 durch die Strahlkabine 1 hindurchgeführt wird. In Fig. 2 ist schematisch ein oberes, ortsfestes Schleuderrad 3 angedeu­ tet und in strichpunktierter Darstellung verschiedene Positionen des Werkstücks 9 gegenüber den Schleuderrädern 3. Desgleichen ist eines der unteren Schleuderräder 4 strichpunktiert angedeutet.

Die den oberen Schleuderrädern 3 zugeordnete Ablenkein­ richtung 15 weist als eines der Leitorgane einen Ablenkkeil 12 und als anderes Leitorgan eine Leitplatte 13 auf, die wahlweise und zwangsgekoppelt in den Strahlmittelstrahl 14 hineinbewegbar sind. Der Keil 12 lenkt den Strahlmittel­ strahl 14 entsprechend dem Keilwinkel nach beiden Seiten, d. h. in und entgegen der Förderrichtung ab, während die Leitplatte 13 den Strahlmittelstrahl 14 lediglich in Förder­ richtung 11 ablenkt.

Beim Einlaufen des Werkstücks 9 in die Strahlkabine 1 befindet sich zunächst der Keil 12 der Ablenkeinrich­ tung im Strahlmittelstrahl 14, so daß die vorlaufende Stirnseite 16 des Werkstücks 9 von dem einem Teilstrahl 17 bearbeitet wird. Sobald die vordere Stirnseite 16 den Teilstrahl 17 passiert hat, wird die Leitplatte 13 in den Strahlmittelstrahl 14 eingebracht, die aufgrund ihrer Anstellung in Förderrichtung 11 einen in diese Richtung orientierten Strahl 18 erzeugt. Das auf die Oberfläche - beim gezeigten Ausführungsbeispiel in das rinnenförmig nach oben offene Profil des Doppel-T-Trägers 10 - auftreffende Strahlmittel wird demzufolge in För­ derrichtung 11 reflektiert und kann sich nicht entgegen der Förderrichtung hinter dem Strahl 18 auf der Oberfläche ablagern. Bevor schließlich die nachlaufende Stirnseite 19 das Schleuderrad 3 erreicht, wird wiederum der Keil 12 in den Strahlmittelstrahl 14 gebracht, so daß der von ihm erzeugte andere Teilstrahl 20 auf die nachlaufende Stirnseite 19 trifft.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der Ab­ lenkeinrichtung 15 näher dargestellt. Unterhalb des Ge­ häuses des Schleuderrades 3 (siehe Fig. 3) ist die Ab­ lenkeinrichtung 15 angeordnet, die, wie bereits ge­ schildert, einen Ablenkkeil 12 und eine Leitplatte 13 auf­ weist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Keil 12 und die Leitplatte 13 beiderseits einer gemein­ samen Schwenkachse 21 angeordnet, die ihrerseits unter­ halb des Austritts des Strahlmittelstrahls 14 und quer zu diesem verläuft. Sie ist, wie Fig. 4 zeigt, an ihren beiden Enden in Lagern 22 des Gehäuses des Schleuder­ rades gelagert. Der Keil 12 und die Leitplatte 13 sind über Stegbleche 23 und Schraubenverbindungen 24 lösbar miteinander verbunden. Sie bilden auf diese Weise eine Baueinheit, die mittels der Schwenkachse 21 verschwenk­ bar ist. Hierzu kann ein Handhebel 25 oder auch ein Abtrieb dienen. Aufgrund der Schraubverbindung 24 können wahlweise der Keil 12 oder die Leitplatte 13 ausgewechselt werden.

In Fig. 3 ist eine Betriebsstellung der Ablenkeinrichtung 15 wiedergegeben, bei der sich die Leitplatte 13 im Strahlmittelstrahl 14 befindet und diesen zu einem Strahl 18 ablenkt, wie dies in der mittleren Position der Fig. 2 gezeigt ist. Durch Verschwenken des Handhebels 15 aus der links wiedergegebenen, durchgezogenen Stellung in die rechts gezeigte strichpunktierte Lage wird der Keil 12 in die Position 12′ geschwenkt, in der er sich etwa in der Mitte des Strahlmittelstrahls 14 befindet und diesen entsprechend der linken und rechten Position in Fig. 2 aufteilt und ablenkt. In dieser Position be­ findet sich die Leitplatte 13 außerhalb des Strahl­ mittelstrahls und etwa in der Position, in der sich zuvor der Keil 12 befand.

Claims (9)

1. Strahlanlage zum Strahlen der Oberfläche von wenigstens in einer Ausdehnungsrichtung langgestreckten Werk­ stücken, wie Bleche, Profile od. dgl., mit einer Strahlkabine mit wenigstens einem Schleuderrad zum Be­ schleunigen des Strahlmittels und einer die Werkstücke durch die Strahlkabine unterhalb des Schleuderrades hindurch bewegenden Fördereinrichtung sowie mit einer die Richtung des Strahlmittelstrahls nach seinem Aus­ tritt aus dem Schleuderrad beeinflussenden Ablenk­ einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ lenkeinrichtung (15) wenigstens zwei Leitorgane (12, 13) aufweist, die wahlweise in den Strahlmittelstrahl (14) derart bewegbar sind, daß das eine Leitorgan (13) den Strahlmittelstrahl (14) in Richtung (11) der Be­ wegung der Fördereinrichtung (2), das andere Leit­ organ (12) den Strahlmittelstrahl entgegen der Be­ wegungsrichtung der Fördereinrichtung ablenkt.

2. Strahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitorgane (12, 13) zwangsgekoppelt und trans­ latorisch oder rotatorisch in den Strahlmittelstrahl (14) bewegbar sind.

3. Strahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Leitorgane von einem Ablenk­ keil (12) gebildet sind, dessen Keilspitze zum Schleu­ derrad (3) ausgerichtet ist und dessen eine Keil­ fläche den Strahlmittelstrahl (14) in der einen Rich­ tung und dessen andere Keilfläche nach dem Bewegen in den Strahlmittelstrahl (14) diesen in die andere Richtung ablenkt.

4. Strahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ablenkkeil (12) bezüg­ lich des Strahlmittelstrahls (14) derart bewegbar ist, daß nur jeweils eine der Keilflächen wirksam ist oder aber in einer mittleren Stellung beide Keil­ flächen als Leitorgane wirksam sind und den Strahl­ mittelstrahl nach beiden Seiten ablenken.

5. Strahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Leitorgane als Leitplatten (13) ausgebildet sind, die so miteinander gekoppelt sind, daß beim Bewegen der einen Leitplatte in den Strahl­ mittelstrahl (14) die andere Leitplatte in eine unwirk­ same Lage gelangt.

6. Strahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Leitorgan eine den Strahlmittel­ strahl in Richtung (11) der Bewegung der Förderein­ richtung (2) ablenkende Leitplatte (13), das andere Leitorgan ein Ablenkkeil (12) ist, der den Strahl­ mittelstahl (14) nach beiden Seiten entsprechend dem Keilwinkel aufteilt und ablenkt.

7. Strahlanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (15) eine sich quer zum Strahlmittelstrahl (14) erstreckende und gegenüber diesem seitlich versetzt angeordnete Schwenkachse (21) aufweist, an deren einer Seite und parallel zu ihr die Leitplatte (13) und an deren gegenüberliegender Seite der sich parallel zu ihr erstreckende Ablenkkeil (12) angeordnet ist.

8. Strahlanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einer Stellung der Schwenkachse (21) die Leitplatte (13) von der Seite her schräg in den Strahlmittelstrahl (14) hineinragt, während in einer um 180 Grad gedrehten Stellung der Ablenkkeil (12) mit seiner Achse etwa in der Achse des Strahlmittel­ strahls (14) angeordnet ist.

9. Strahlanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leitplatte (13) und der Ablenkkeil (12) über Stegbleche (23) zu einer Baueinheit verbunden sind, die an der Schwenk­ achse (21) befestigt ist.