DE75818C - Verfahren und Vorrichtung zum Sandblasen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

Zweck vorliegender Erfindung ist, den Wirkungsgrad eines zur Bearbeitung von Metall-, Glas-, Holz-, Stein- und anderen Flächen dienenden Sandstrahles zu erhöhen, sobald statt Dampf geprefste Luft oder Gas zur Verwendung gelangt.

Bisher wurde, gleichviel ob Dampf oder geprefste Luft als treibende Kraft diente, der Sandstrahl durch Hervorrufung einer theilweisen Luftleere erzielt, welcher atmosphärische Luft folgte, die dann den Sand an die Dampfoder Luftdüse heranführte. Es hat sich nun ergeben, dafs diese nachfolgende Luft die Stärke des Sandstrahles wesentlich vermindert und ziemlich viel Kraftaufwand erfordert, um eine wirkungsvolle Geschwindigkeit des Sandstrahles zu erzielen.

Anstatt nun atmosphärische Luft mit dem Sand im Gefolge derjenigen Luft strömen zu lassen, welche durch Erzeugung der Luftleere die Treibkraft hervorruft, wird nach vorliegender Erfindung vorgeschlagen, den mit atmosphärischer Luft nicht vermischten Sand durch sein Gewicht aus dem Fülltrichter in den Strom geprefster Luft herabfallen und sich mit diesem Luftstrom vermischen zu lassen, worauf dann der Luftstrom den Sand mit gröfster Geschwindigkeit durch das Strahlrohr gegen das Arbeitsstück führt.

Um diesen Arbeitsvorgang bei gewöhnlicher Einrichtung zur Ausführung zu bringen, müfste im Fülltrichter die Aufrechterhaltung einer ziemlich hohen Sandsäule vorgesehen werden, welche sich mit dem Druck der geprefsten Luft verändert; diese Sandsäule müfste dann verhindern, dafs der Sand durch die Luft wieder in den Fülltrichter zurückgetrieben wird. Eine solche Aenderung ist aber, besonders bei hohem Druck, unvortheilhaft; es wird deshalb dieser Nachtheil nach vorliegender Erfindung durch Ausgleichung des Druckes über und unter dem Sand beseitigt, welche Ausgleichung dadurch erzielt wird,, dafs man Luft, deren Druck gleich dem Druck zur Fortbewegung des Sandstrahles ist, in den Sandfülltrichter eintreten läfst, wodurch ein gleichmäfsiges Austreten von Sand aus dem Trichter gesichert wird.

Der den Sand treibende Luftstrahl hat seinen Zweck erfüllt, wenn der Sand in die erforderliche Bewegung versetzt ist; würde man dem Luftstrahl gestatten, mit dem Sand gegen das Arbeitsstück anzutreffen, so würde die Wirkung der Luft die Nutzleistung des Sandstrahles verringern, wobei aufserdem noch die Schablone beschädigt werden kann.

Bekanntlich ruft der Anprall des Sandes gegen das Arbeitsstück ein theilweises Zerreiben dieses Sandes und der Oberfläche des Arbeitsstückes hervor, weshalb es höchst wünschenswerth ist, den sich bildenden, Staub von herabfallenden Sandkörnchen zu trennen, die sich noch für eine weitere Verwendung eignen.

Um nun die oben angedeutete nachtheilige Wirkung der »ausgenutzten« Luftmenge zu beseitigen, wird an das Strahlrohr ein zweites Rohr angesetzt, dessen lichte Weite allmälig gröfser wird, und welches die Luft sich ausdehnen und ihre Dichte etwas geringer werden läfst, ohne dafs sich die geprefste Luft mit der

umgebenden Luft vermischt; um den durch den Sandstrahl gebildeten Staub von dem noch werthvollen und weiter verwendbaren Sand zu trennen und den Strahl der treibenden, aber nunmehr ausgenutzten Luft vollständig anzuhalten, wird ein besonderer Luftstrahl gegen den Strahl, der mit dem Sand gegen das Arbeitsstück antrifft, geleitet, um den Staub wegzuführen und die Bewegung der ausgenutzten Luft zu unterbrechen. Dieser Theil der Sandblasmaschine gehört jedoch nicht zum Wesen dieser Erfindung.

Die zur Ausführung des vorstehend gekennzeichneten Sandblasverfahrens dienenden Apparate können so eingerichtet sein, dafs sie den Sandstrahl entweder in waagrechter oder in lothrechter oder in beliebig anderer Richtung sich weiter bewegen lassen, ohne dafs durch diese Richtungsverschiedenheit die Einrichtung der Apparate eine wesentliche Veränderung erleidet.

Es sollen zunächst einige Ausführungen des Apparates mit waagrecht angeordnetem Sandstrahlrohr beschrieben werden.

Fig. ι zeigt im Schnitt einen mit drei Sandkammern ausgestatteten Sandstrahlapparat mit waagrecht ausgeworfenem Sandstrahl.

Fig. ι a zeigt Einzelheiten dieses Apparates.

Fig. 2 zeigt das untere Ende eines Apparates einfacherer Form und mit biegsamem Sand- und Luftzuführungsrohr, in welches das eigentliche Strahlrohr eingesetzt ist.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung des mit waagrechtem Strahlrohr ausgerüsteten Apparates, nach welcher statt dreier Kammern nur zwei Sandkammern vorhanden sind.

Fig. 4 endlich zeigt einen mit waagrechtem Sandstrahlrohr ausgerüsteten Apparat in seiner einfachsten Ausführung, nach welcher nur ein Behälter mit eingesetztem Sandfülltrichter vorgesehen ist.

Bei den genannten Ausführungsformen, wie bei denjenigen, die mit Bezug auf Fig. 5 bis 9 erklärt werden, findet sich übereinstimmend die Einrichtung, dafs der den Sand an die Druckluftleitung abgebende Behälter (oder Kammer) stets unter dem gleichen Druck steht, unter welchem die Druckluftleitung arbeitet, so dafs der Zulauf von Sand aus dem Behälter (bezw. Kammer) in die Druckluftleitung unbehindert vor sich gehen kann.
. In Fig. ι ist A der Sandkasten, der durch zwei waagrechte Scheidewände BB¹ in drei Kammern oder Behälter 1, 2 und 3 getheilt ist; durch in diesen Scheidewänden vorgesehene' Oeffnungen B² kann der Sand aus dem einen in den anderen Behälter übertreten. Der obere Behälter 1 kann mit der Aufsenluft in Verbindung stehen und wird in denselben der Sand mit der Hand eingebracht, der durch die die Oeffnungen B² in der oberen Theilwand B abschliefsenden Klappen C von Zeit zu Zeit in den Behälter 2 gelangt. Letzterer ist ebenfalls mit Klappen C auf den Oeffnungen B² in der Theil wand B¹ ausgerüstet, welche den Uebertritt von Sand in den unteren Behälter oder eigentlichen Fülltrichter 3 ermöglichen. Die Mündung dieses Trichters läfst den Sand beständig in die Mischkammer D übertreten, welche mit dem Rohr E zur Zuführung geprefster Luft und mit dem Strahlrohr D'² in Verbindung steht. Durch diese Anordnung der Kammern kann, ohne den Arbeitsvorgang zu unterbrechen, in der weiter unten ausgeführten Weise frischer Sand in den Apparat eingebracht werden.

Von dem Rohr E zur Zuführung geprefster Luft zweigt ein mit zwei Rohrstutzen F¹ F² besetztes Rohr F ab; Stutzen F¹ mündet in den Behälter 2, Stutzen JF"² in den Trichter 3 des Sandkastens A.

Bei Zuführung geprefster Luft in den Behälter 2 schliefsen sich die Klappen C in der Theilwand B selbstlhätig, und der in diesem Behälter vorhandene Sand fällt durch seine Schwere durch Oeffhung B² in der Scheidewand B¹ in den Trichter 3, ohne von einem Luftnachschube begleitet zu werden. Die in den Trichter 3 zugelassene Luft ist von gleichem Druck wie die im Behälter 2, infolge dessen der Sand ungehindert herabrutschen kann, wie auch der Uebertritt des Sandes aus dem Trichter 3 in die Mischkammer D erleichtert wird, während der Druck selbst die Erzeugung eines kräftigen Sandstrahles sichern hilft.

Der obere Rohrstutzen F¹ ist mit einem Hahn zur Absperrung der geprefsten Luft und der Behälter 2 mit einem regelbaren Ableitungsrohr für die geprefste Luft versehen. Der Wegfall von Druck im Behälter 2 beim Einbringen frischen Sandes ermöglicht die Ueberführung des letzteren aus dem Behälter 1, ehe der Sand seinerseits in den Trichter 3 übertritt.

Der in drei Behälter getheilte Sandkasten. A hat sich zur Erzielung eines ununterbrochenen Arbeitsprocesses bestens bewährt; es kann aber, falls der Aufwand an Zeit zur Einbringung frischer Sandmengen nicht in die Waagschale fällt, der Behälter 2 wegfallen. Der Betrieb des Apparates mufs dann während erneuter Sandzuführung nothwendigervveise unterbrochen werden.

Die Mischkammer D besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse mit trichterförmigem Aufsalz £)' zur Befestigung des Trichters. Das eine Ende der Mischkammer D steht mit dem¹ Rohr E zur Zuführung geprefster Luft, das andere Ende mit dem eingesetzten Strahlrohr D² in Verbindung. In das Gehäuse D von grofser lichter Weite ist ein Rohrstück D³ eingesetzt,

dessen Durchmesser gleich demjenigen des Strahlrohres D² ist. An das Rohrstück D³ schliefst sich ein hohler Ansatz (Fig. ia) an, der mit der Durchgangsöffnung im Aufsatz D¹ bündig abschliefst; ferner sitzen auf der Aufsenfläche des Rohrstückes D³ zwei oder mehrere radiale Lappen (Fig. ia), welche das Rohrstück im Gehäuse D centriren und gleichzeitig ein Vorbeiströmen der Luft aufserhalb von Z)³ zulassen. Vom Einsatz D^a ab kann das Gehäuse D zur Aufnahme des Strahlrohres D² zusammengezogen sein.

Nach vorliegender Erfindung erreicht der geprefste Luftstrom seine gröfste Geschwindigkeit nicht eher, als bis er in das Strahlrohr D² eingetreten ist; letzteres kann nach seiner Abnutzung leicht erneuert werden. Hierdurch wird die beim Hindurchführen von Sand erfolgende Abreibung am Gehäuse -D vermieden und es macht sich eine öftere Erneuerung dieser Theile nicht nöthig.

In Fig. 2 ist eine einfachere Form des Sandblasapparates angegeben, wobei das Strahlrohr D'² in punktirten Linien angedeutet ist. Aus dieser Figur ist auch die Anbringung eines biegsamen Luft- und Sandzuführungsrohres H am Gehäuse D ersichtlich, während das Strahlrohr Z)² am äufseren Ende dieses biegsamen Rohres sitzt. Der gröfste Durchmesser des Gehäuses D wird hier auch im Rohr H aufrecht erhalten, so dafs sich in letzterem der Sand verhältnifsmäfsig langsam weiter bewegt, ohne die Innenfläche des Rohres anzugreifen. Durch Benutzung der Mischkammer D ist die Verwendung eines biegsammen Rohres bei Sandblasapparaten zum ersten Mal ermöglicht, welches die Ueberleitung des aus Sand und geprefster Luft gebildeten Stromes nach dem Strahlrohr ohne Zerstörung des biegsamen Rohres gestattet.

An das Ende des Strahlrohres D- kann sich ein zweites Rohr I von allmälig gröfser werdendem Durchmesser anschliefsen (Fig. i), , welches den geprefsten Luftstrahl aus einander gehen läfst, nachdem der Sand im Strahlrohr D² eine grofse lebendige Kraft angenommen und ein Vermischen und Fortführen mit bezw. in der umgebenden atmosphärischen Luft verhindert hat. Diese Ausdehnung des Luftstrahles hält auch denselben in seiner Vorwärtsbewegung an und erleichtert sein Einwirken auf den beim Antreffen des Sandes sich bildenden Staub. Der aus dem Rohr I gegen das Arbeitsstück antreffende Sandstrahl kann durch eine Vacuumkammer hindurchstreichen und aus einer Oeffhung J¹ austreten, wobei durch einen mit Luft in Betrieb erhaltenen Injector K in der Kammer / theilweise Luftleere erzeugt wird; dieser Injector leitet aus dem Hauptrohr E in das Abzugsrohr einen Luftstrom über.

Die Luft zur Bethätigung des Injectors K wird durch Rohr K¹ dem Zuführungsrohr E entnommen; dieser Injector dient dazu, einen der umgebenden Luft entnommenen Luftstrom in der Oeffnung J¹ zu verstärken, die zum Austritt des Sandstrahles in der Kammer J vorgesehen ist. Dieser eintretende Luftstrom überwindet den nach aufsen tretenden Luftstrom und saugt den durch Feinerwerden der Sandkörnchen gebildeten und vom Arbeitsstück herrührenden umherfliegenden · Staub nach innen, der entweder ins Freie oder nach Bedarf in eine Ablagerungskammer übergeleitet wird.

Eine anderweite Abänderung des Sandstrahlapparates mit waagrecht austretendem Sandstrahl zeigt Fig. 3. Hier dient unter Wegfall des Behälters 2, Fig. 1, der Behälter 3 als Kammer für die bei E eintretende und in den Trichter 3^x gleichzeitig übertretende geprefste Luft. Die der Eintrittsöffnung E gegenüberliegende Austrittsöffnung J² für geprefste Luft ist beim Betrieb des Apparates gewöhnlich geschlossen.

Der unter dem Austrittsende des Trichters 3^X liegende trichterförmige Aufsatz D ^l, unter welchem, wie bei der Anordnung des Apparates nach Fig. 1, hier wieder die Mischkammer D sich befindet, kann nach dem Herabfallen einer gewissen Menge Sandes auf eine im vorderen Theil der Kammer D eingesetzte Platte Dⁱ durch einen Schieber D^b theilweise abgesperrt werden, wodurch die Menge des gegen das Arbeitsstück zu werfenden Sandes geregelt werden kann.

Noch einfacher gestalten sich die vorbeschriebenen Apparate nach Fig. 1 mit drei Sandkammern und nach Fig. 3 mit zwei Sandkammern dadurch, dafs nur ein Raum 3 für die bei E eintretende geprefste Luft und ein in diesen Raum eingesetzter Sandtrichter 3^X vorgesehen ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Trichter ruht auf einem Einsatz e auf, der mit einigen Durchgangsöffnungen für den auf die Platte X)* herabfallenden Sand, sowie mit einer gröfseren Aussparung s zur Durchleitung des geprefsten Luftstromes versehen ist. Seitlich in den Einsatz ist das Strahlrohr D'² mit anschliefsendem, sich erweiterndem Rohr / eingesetzt, aus welchem der Sandstrahl in waagrechter Richtung gegen das Arbeitsstück antrifft.

Durch diese die Anschaffungskosten wesentlich vermindernde Vereinfachung des Apparates fällt natürlich der Vortheil einer ununterbrochenen Sandbenutzung fort, und es mufs der Betrieb des Apparates unterbrochen werden, wenn der durch das Strahlrohr geworfene Sand vollständig aus dem Trichter entfernt ist. Behufs Einbringung neuer Sandmengen ist die

Decke des Gehäuses mit einem durch Prefsmutter zu schliefsenden Deckel versehen.

Fig. 5, 5 a und 6 zeigen in Ansicht, Grundrifs und Querschnitt einen mit zwei Sandkammern ausgerüsteten Sandstrahlapparat, in welchem statt eines waagrecht geworfenen Sandstrahles das Strahlrohr D- lothrecht und in der Mittelachse des Apparates aufgestellt ist. Im Sandkasten A sind hier nur zwei Behälter 1 und 3 vorgesehen.

Das untere Ende des central angeordneten Sandstrahlrohres D² mündet in ein Rohr D, welches bei dieser Ausführung des Apparates die waagrechte Mischkammer D im Apparat nach Fig. 1 ersetzt und den im Behälter 3 befindlichen Trichter 3^x in seiner ganzen Höhe durchzieht.

Unmittelbar unter der Mischkammer D und in geeignetem Abstand von derselben befindet sich der Ablagerungsteller L für den aus dem Trichter herabfallenden Sand, der durch den über den Rand des Tellers hinwegstreichenden geprefsten Luftstrom nach oben durch die Mischkammer D und das Strahlrohr D² hindurchgetrieben wird, um gegen das Arbeitsstück, beispielweise eine Glasplatte, geworfen zu werden, welche die über der oberen Mündung des Rohres / in der Decke des Kastens A vorgesehene runde Oeffnung abschliefst. Die beiden Räume 1 und 3 stehen — ebenso wie früher — durch die Klappen C C mit einander in Verbindung.

Um einerseits die geprefste Luft nach ihrer Einwirkung auf den Sand, andererseits den durch Abblättern vom Arbeitsstück sich bildenden Staub abzuführen, ist auf die die Räume 1 und 3 von einander trennende Zwischenwand ein Injector K aufgesetzt, dessen Düse in das Abführungsrohr J'² hineinragt.

Die Betriebsweise des ununterbrochenen, sich selbst mit Sand speisenden Apparates ist genau dieselbe wie bei den Apparaten mit waagrechtem Strahlrohr.

Einen mit drei Sandbehältern und lothrecht stehendem Strahlrohr ausgerüsteten Sandstrahlapparat zeigen Fig. 7 und 8.

Hier befindet sich in jeder der Kammern 1, 2 und 3 ein Sandtrichter i^x, 2^X, 3^X, und das Strahlrohr D D² / erstreckt sich vom Boden des unteren Sandtrichters aus nach oben bis nahe an das aufzulegende Arbeitsstück heran. Zwischen den einzelnen Kammern sind zum Durchlassen des Sandes Klappen C C vorgesehen. Die geprefste Luft tritt durch das Rohr E ein und mündet in die untere Kammer 3, wobei sie den bei s auf dem Sandteller L liegenden und aus dem Trichter 3^X herausfallenden Sand mit fortnimmt und durch das Strahlrohr nach oben wirft. Vom Rohr E mündet ein den Injector K speisendes und in

der Achse des Abzugsrohres J'² liegendes Rohr E¹ ab; der Injector steht gleichfalls mit dem oberen Behälter 1 in Verbindung, um den in diesem Behälter sich bildenden Staub abzuführen.

Durch einen Hahn oder Schieber H wird abwechselnd und in Zwischenräumen entweder mit Maschinenbetrieb oder von Hand durch Hebel einmal die Zwischenkammer 2 mit der Aufsenluft in Verbindung gesetzt (Fig. 8), in welchem Fall der Sand aus dem obersten Sandtrichter i^x in den mittleren Trichter 2^X gelangt. Um nun den Sand aus diesem letzteren in den unteren Trichter 3^X gelangen zu lassen, wird durch Verstellung des Hebels der Hahn H so umgestellt, dafs die Zwischenkammer 2 mit der unteren Kammer 3 in Verbindung tritt (Fig. 7), demzufolge in beiden Kammern gleicher Luftdruck herrscht und der Sand durch seine Schwere aus dem mittleren Trichter in den unteren gelangen kann, worauf der Kreislauf des Sandes wieder von Neuem beginnt.

In der Anordnung nach Fig. 9 ist ein mit zwei Sandtrichtern ausgerüsteter Sandblasapparat so zwischen eine An- und Ablegevorrichtung eingebaut, dafs er sich zum Mattiren von Flachglas, also Glastafeln etc., eignet. An sich unterscheidet sich dieser Apparat nur dadurch von dem Apparat nach Fig. 6, dafs bei ihm die Zuführung der geprefsten Luft unter dem Sandteller L erfolgt und die Abführung des sich bildenden Staubes mittelst Ejectoren K nach zwei Seiten erfolgt. Innerhalb des Apparates wird die Glastafel durch Walzen hindurchgeführt.

Um die zu mattirende Glastafel leicht und sicher gegen Bruch auflegen zu können, ist vor und hinter dem Apparat ein Auf- und Ablegetisch angeordnet, der aus einer feststehenden Platte M und einem um seine Achse drehbaren Tisch N besteht. Die mit der Glastafel in Berührung kommenden Theile des Tisches sind mit elastischem Ueberzug, wie , Plüsch, versehen.

Die drehbaren Tische sind mit vier in einem Ring gebildeten Kerben h versehen, in welche sich der in Fig. 11 ersichtliche Stift einlegen kann.

Die feststehenden Tischplatten Af, Fig. 10, haben Zungen Z, zwischen welche entsprechende Zungen an den drehbaren Tischen N greifen.

Claims (1)

1. Pat ent-An sprüche:

   i. Ein Sandblasverfahren, bei welchem unter Verwendung geprefster Luft oder Gas der Sandstrahl gegen das Arbeitsstück getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dafs über und unter der in einem Fülltrichter befindlichen Sandsäule gleicher Druck herge-

   stellt wird, wodurch ein gleichmäfsiges Uebertreten des Sandes durch seine eigene Schwere in die Prefsluft- oder Gasleitung gesichert und eine Vermischung oder Verdünnung des Strahles mit der Aufsenluft vermieden wird.

   Zur Ausführung des im Anspruch ι. gekennzeichneten Verfahrens ein Sandblasapparat, gekennzeichnet durch Anordnung eines Sandkastens (A), welcher durch eine oder mehrere mit Klappen (C) versehene Scheidewände in mehrere Behälter getheilt ist und zur Herstellung gleichen Druckes über und unter der Sandsäule mit der Zuleitung (E) für geprefste Luft oder Gas in Verbindung steht.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.