CN101309769A - 用于对工件热式去毛刺的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在燃烧室内借助于可燃烧的气体混合物(5)对工件(2)热式去毛刺的设备(1)，其中设置用于操作具有不同的燃烧室直径(7、8)的多个燃烧室(3、4)的装置(6)和用于控制气体混合物(5)供给至相应一个预定的燃烧室(3、4)的机构。另外也涉及一种用于操作这种用以热式去毛刺的设备的方法。因此允许不同工件的可靠的、经济的和柔性的加工。

Description

用于对工件热式去毛刺的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在燃烧室内借助于可燃烧的气体混合物对工件热式去毛刺的设备以及一种用于操作该设备的方法。

背景技术

在热式去毛刺设备中待去毛刺的工件安置在燃烧室内。在关闭燃烧室之后导入可燃烧的气体混合物，例如由甲烷气体和氧气构成的能点火的混合物。气体成分的混合通常在所谓的混合块中实现，该混合块放置在燃烧室的前面。一个气体供给通道用于导入气体混合物，该气体供给通道接通常的方式直接通入燃烧室内。气体混合物通过一个在混合块中的火花塞点火。火焰前锋从在混合块的点火通道中的点火位置通过气体供给通道进入燃烧室并且点燃在其内的气体混合物。这个过程在若干毫秒内完成。通过变得自由的热量在燃烧室内短时间产生直至3500℃的温度。在气体混合物的点火之后由于等容反应在燃烧室内发生压力上升，该压力上升与燃烧室的载荷压力和气体混合物的内能有关。在此在燃烧空间内的气体混合物的点火之后不久由于爆炸产生直至1000巴的数量级的压力。通过导致的因此工件遭受的热冲击，尤其整平该工件的角部和棱边，因为这些位置在较大的面积和较小的体积中容纳特别多的热量并且从而氧化或者燃烧。在热式去毛刺时借助于气体混合物的质量(例如混合情况)和数量(例如载荷压力)影响关于工件的要得到的加工结果。按这样方式这些工件的基本的经济的去毛刺是可能的，而不必采用贵的专用工具或者进行手工的费时的再加工。

已知的是，可以仅实现关于去毛刺的尤其良好的并且保持相同的结果，如果在燃烧室内存在具有预定的载荷压力的可燃烧的气体混合物的正确的组分的话。这导致一方面必须承担重要的技术准备，以便用于热式去毛刺的设备准备用于不同的工件。

总之用于在高的压力下(例如超过200巴)处理工件的设备通常具有一个加工室，该加工室包括一种罩和一个关闭盘，该关闭盘用规定的关闭力关闭罩的开口。室与一个用于供给具有载荷压力的流体(液体、气体等)的供给通道和关闭结构连接。关闭盘在加工期间通过关闭缸压靠到罩的开口上。通过关闭力或者封闭力确定，在哪些条件中在紧急情况下打开室，例如在担心压力容器通过太高的载荷压力或者由此导致的爆炸力而毁坏并且从而危害环境的情况下。封闭力在许多设备类型中保持恒定。由工件的加工导致的反力与室或罩的横截面有关，使得正好在室的圆的形状或者用关闭盘关闭的圆的开口中简化地适应于其直径。反力与室直径的平方相关，使得随着变得较大的室直径，最大的允许的载荷压力下降。关于热式去毛刺意味着，具有大的燃烧室直径的燃烧室通常不适用于对工件上小的孔去毛刺，因为不会再实现燃烧室的每单位横截面的为此必要的高的能量。至今对于在高的压力下这样处理工件采用具有相应不同的室直径和/或不同的关闭结构的相应单独的设备。

发明内容

由此出发，本发明的目的是实现一种设备和一种方法，使得关于现有技术描述的技术问题至少部分地解决。尤其应该实现一种设备和一种方法，使得以较高的柔性和经济性操作用于热式去毛刺的设备是可能的。另外也应该实现一种用于操作这种设备的非常可靠的方法。

该目的用按权利要求1和10的特征的设备以及一种按权利要求8的特征的用于操作用以热式去毛刺的设备的方法解决。其它有利的实施形式在相应的从属权利要求中描述。要指出的是，在权利要求中单个描述的特征可以按任意的在技术上有意义的方式彼此组合并且显示本发明的其它的实施形式。

用于在燃烧室内借助于可燃烧的气体混合物对工件热式去毛刺的设备的特征在于，设置用于操作多个具有不同的燃烧室直径的燃烧室的装置和用于控制气体混合物供给相应一个预定的燃烧室的机构。

因此本发明首次介绍，这种设备分别用一个单个的燃烧室操作。与现有技术相反在此建议，设置一个用于操作多个具有不同燃烧室直径的燃烧室的装置。在此阐明地指出，“燃烧室直径”看作为燃烧室的对于加工力和/或关闭力决定性的横截面的尺度的上位概念。在此优选的实施形式是，其中可以操作具有不同燃烧室直径的至少2个、尤其3个或者甚至4个燃烧室。燃烧室的数量例如可以在考虑待加工的工件和/或不同的可燃烧的气体混合物的情况下选出。例如按这样的方式提高柔性，即当小的工件必须用高的载荷压力加工时，例如在对工件上的小的孔去毛刺的情况下，才采用较小的燃烧室。提供具有小的燃烧室直径的燃烧室的结果在于，需要较少的可燃烧的气体混合物，使得不仅得到较好的加工结果，而且同时产生关于去毛刺方法的较少的成本。相反，当例如要在大体积的压铸部件上去毛刺时或者为了降低每个工件的制造成本应该提高设备的利用数量时，可以归于具有较大的燃烧室直径的另一燃烧室。

在这种关系中值得注意的是，设置用于控制气体混合物供给至相应一个预定的燃烧室的相应的机构。所述机构保证冗余的且无混淆的(verwechslungssicher)控制，使得例如可燃烧的气体混合物的预定的量或者压力仅供给到相应适用于此的燃烧室内。另外意味着，用于控制的机构根据采用的燃烧室单义地选出或者提供设备的待应用的构件或者可燃烧的气体混合物的压力。用于控制气体混合物的供给的机构尤其包括传感器、阀、电子控制装置和/或紧急开关。

按设备的一种有利的进一步方案，这些机构也包括用于单义地确定燃烧室的识别机构和用于提供在预定的燃烧室中的气体混合物的预定的压力的压缩机构。在识别机构的范围内例如可以有用于识别燃烧室的开关、传感器或类似物。“预定的”压力尤其是指与预定的燃烧室相关的“最大允许的”载荷压力，其中各种不同的载荷压力优选可以调节直至最大的载荷压力。

识别机构优选与燃烧室的一部分例如与其关闭罩、关闭盘、关闭缸等共同作用。尤其也可以在燃烧室上设置用于标识外部构形的机构或者标识机构，它们与识别机构共同作用。用识别机构获得信息现在与压缩机构的操作相协调，使得例如调节对于识别的燃烧室预定的加工参数。可靠的冗余的识别例如可以非常简单地通过在关闭盘中的密封槽的方式(例如其直径)的询问进行。这可以在真正的加工之前进行检测，其中冗余的信号供给至识别机构，该识别机构然后有目的地影响用于控制气体混合物的供给的机构。特别地在已经处于操作的设备中这可以是一种用于补充装备的廉价的变形方案。

尤其有利的是，设备具有一个用于一些具有不同的燃烧室直径的燃烧室的更换结构，该更换结构与用于单义地确定燃烧室的识别机构共同作用。这种更换结构允许，大致在设备的相同的位置上可以定位不同的燃烧室。在此更换过程优选部分自动地或者甚至全自动地执行。在这种关系中也附加地建议，(例如在全自动的更换设备中)关于采用的燃烧室的信息传递到识别机构中。

根据设备的另一结构，设置一个用于可燃烧的气体混合物的成分的计量单元，该计量单元根据预定燃烧室可以处于不同的操作状态。这尤其意味着，计量单元具有一定数量的模式，该计量单元是用于提供可燃烧的气体混合物的预定的压力的压缩机构的一部分，所述模式根据识别的燃烧室进行预定。从而保证，识别的燃烧室仅用适用于此的载荷压力操作。另外要考虑的是，按这样的方式一个单个的点火通道或者一个单个的混合块就足够了，因为设置在计量单元之后直至燃烧室的构件可以与采用的燃烧室无关地被利用。因此在制造或者维护时明显降低技术耗费。

另外也建议，计量单元可以用液压液体操作并且液压液体可以根据预定燃烧室进行提供。这例如意味着，计量单元包括一个缸-活塞-单元，其中活塞通过液压液体操作。从而通过液压液体的不同的提供，在计量单元内可以冗余地且无混淆地调节预定的压力状态、移动路径和类似物。可燃烧的气体混合物的在此分份的或者用压力加载的成分在期望的数量和质量的组成中传递到混合块中和最后传递到预定的燃烧室中。

因此计量单元设有一种间接的压力调节，也就是说通过在计量单元的相应的液压输入管中的安全阀限定力，它用该力将气体推入燃烧室中并且间接地限定燃烧室的最大可能的载荷压力。用于工件的相应的工作区域的调节或者可以自动地通过加工程序在控制中实现或者可以通过调节计量缸的行程长度手动地实现。

在这种关系中尤其有利的是，液压液体可以通过分别具有一个方向阀的多个输入管供给至一个共同的计量单元，并且各方向阀这样与一个用于单义地确定燃烧室的识别机构共同作用，使得在设备操作时仅打开预定的输入管。换而言之也就是说，对于每个待操作的燃烧室设置一个用于共同的计量单元的液压液体的输入管。根据当前应该操作哪个燃烧室的不同情况，正好激活液压液体的其中一个输入管，而闭锁其它的输入管。因此优选采用液压工作的方向阀，所述方向阀分别配设于一个输入管。各方向阀根据由识别机构获得的信息冗余且无混淆地进行开关。借助于这些方向阀控制液压流动，使得从而对于当前待采用的燃烧室调节共同的计量单元的期望的操作状态。

对于液压液体通过多个输入管供给至一个共同的计量单元的情况，尤其有利的是，所述多个输入管分别具有一个用于载荷压力限定的分开的安全阀。从而继续提高关于共同的计量单元和不同燃烧室的操作的安全性。在此每个安全阀与在相应给出的输入管中的条件相协调。

对于本发明的另一方面，建议一种用于操作用以借助于可燃烧的气体混合物对工件热式去毛刺的设备的方法，至少包括如下步骤：

从一些具有相应的规定的燃烧室直径的燃烧室中识别一个燃烧室，

根据识别的燃烧室调节用于气体混合物的计量单元的操作状态，

将气体混合物供给至燃烧室，

执行热式去毛刺。

按本发明的方法尤其优选应用在如在此按本发明描述的设备中。

燃烧室的识别可以自动地尤其借助于机械的开关、磁的、电的或者光学的传感器或类似物实现。因此燃烧室(罩、关闭盘等)有利地具有一个单义的确定特征，该确定特征可以由适合的识别机构冗余地且无混淆地评价。

根据识别的燃烧室，现在有利地全自动地调节计量单元的操作状态。这尤其意味着，刚好一个现在用于操作计量单元的液压输入管接通。计量单元的操作状态尤其通过其最大允许的载荷压力表示。从而计量单元能够根据识别的燃烧室提供直至相应允许的最大的载荷压力的载荷压力。对于计量单元构成有一个活塞缸的情况，结果可以通过行程长度的调节提供具有期望的载荷压力(其最大程度上相应于最大的载荷压力)的气体混合物。气体混合物通过混合块导入到去毛刺室或者燃烧室内。在实现计量之后关闭输入管。气体混合物的点火例如通过设置在混合块的点火通道内的火花塞实现。

在热式去毛刺的执行期间在燃烧室内短时间产生热(1800℃至3300℃)，放置在该燃烧室内的工件经受该热。在工件中的导热从外向内进行。如果工件的横截面(该横截面具有关于其材料体积的很大的面积)不能够将产生的能量导入到构件内部(例如毛刺)，那么该横截面加热到点火温度并且通过氧气氧化。

本方法尤其也是同样有利的，因为例如根据待采用的工件可以进行由一些可使用的燃烧室中选出适合的燃烧室。这例如在考虑燃烧室的适用于工件的操作参数和/或可燃烧的气体混合物的经济利用的情况下进行。

本方法尤其有利的是，可燃烧的气体混合物根据识别的燃烧室提供规定的最大的载荷压力。从而尤其指出，优选地相应地采用相同的可燃烧的气体混合物，但是具有适配于识别的燃烧室的最大的载荷压力。

设备按有利的方式这样进一步构成，使得根据具有相应的燃烧室直径的识别的燃烧室设置用于单义的关闭力限定的机构。这例如提供如下优点，即能够同时改变两个力状态，也就是说用其中一个识别信号可以冗余地调节计量单元的操作状态和关闭设备的相应的操作状态。从而可以确保，关闭盘在对于燃烧室的预定的最大的压力载荷的情况下可靠地打开。

结果对于本发明的上位的方面，建议一种用于在至少200巴的压力下处理工件的设备，该设备具有一个带有室直径的室，其中室可以与一个用于供给具有载荷压力的流体的供给通道和一个关闭盘连接，该关闭盘用关闭压力关闭所述室的开口，其中设置用于操作多个具有不同的室直径的室的装置和用于控制流体供给至相应的一个预定的室的机构。对于在室更换时尤其可靠的过程的可能的其它的应用领域在那里有利的是，在那里处于压力下的室构成有一个力锁合的关闭设备，该关闭设备例如在危险的情况下打开。除了爆炸加工之外，一个例子也可以是借助于处于压力下的腐蚀的介质加工。优选地这种装置构成有关于液压液体输入管、识别机构或其对液压液体的相应的输入管的干预可能性的实施形式和/或关于计算单元的结构的相应特征。

鉴于当前说明的设备，在用于流体技术处理工件的设备中通常也可以简单地进行变型。例如可以放弃一个室，如果工件或其一部分本身限定压力空间的话。然后例如工件的开口可以用一种关闭盘关闭并且通过其它的开口导入具有载荷压力的流体。在这种情况中载荷压力限定和/或关闭压力限定也可以在此按本发明的方式的意义进行。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明以及技术领域。要指出的是，附图显示本发明尤其优选的变形方案，但是本发明不受限于此。其中：

图1示意显示按本发明用于热式去毛刺的设备的一种变形方案，

图2示意显示用于控制气体混合物的供给的机构的一种变形方案。

具体实施方式

图1可见一种用于设备1的可能的结构，该设备用于对工件热式去毛刺。设备1包括一个结构6，在该结构中一个具有第一燃烧室直径7的第一燃烧室3与相应的关闭盘26和关闭缸27一起定位。在此关闭盘26与燃烧室3或者所谓的罩的相应的开口33共同作用。具有相应的第一燃烧室直径7的第一燃烧室3尤其适用于加工在第一燃烧室3的内部中描述的工件2。

为了执行加工过程，借助于控制单元25激活氧气供给装置22和燃烧气体供给装置23，使得可燃烧的气体混合物5的成分通过混合块24供给到第一燃烧室3的内部中。在加工过程期间借助于关闭盘26关闭的第一燃烧室3然后包含可燃烧的气体混合物5的期望的质量和数量，该气体混合物借助于设置在混合块24内的火花塞(在此未描述)点火。第一燃烧室的关闭通过关闭缸27实现，该关闭缸液压地操作并且借助于阀28防止太高的载荷压力或者爆炸压力。

对于在随后的加工过程中应该对不同构成的工件2热式去毛刺的情况下，在用于热式去毛刺的设备1中设置一个更换结构11，该更换结构允许第一燃烧室3通过具有第二燃烧室直径8的第二燃烧室4(与第一燃烧室直径7不同)更换。原则上说明，设备1可以构成有其它的燃烧室和/或更换结构，其中更换结构必要时也可以手动地操纵，因为最后也提供用于识别应用的燃烧室的识别机构9。为了识别，识别机构9通过连接线30例如与结构6或者更换结构11连接。在询问关于待采用的燃烧室时获得的信息最后传递到控制单元25中。识别应该在真正加工工件之前已经进行，从而不提高节拍时间。所以优选的是，识别机构与放置在真正的加工站之前的标识站共同作用，使得已经可以准备计量单元，如果燃烧室还进行更换的话。在图2中可见这种控制单元的可能的结构。

关于借助于其中一个设备采用多个燃烧室，具有如下燃烧室直径的燃烧室是优选的：120mm、150mm、170mm、200mm、250mm、320mm。按有利的方式设备具有至少2个、3个或者设置4个这种燃烧室。关于燃烧室直径借助于相应的控制单元或者计量单元可以实现例如大约16巴、23巴、25巴和/或甚至40巴的最大的载荷压力。

现在图2可见在图1中表示的控制单元25的尤其优选的变形方案，该控制单元包括用于控制气体混合物5供给至相应预定的燃烧室的机构。

因此首先由识别机构9将信息引导到第一方向阀16或者第二方向阀17上，其中这些方向阀是用于操作可燃烧气体混合物成分的一个共同的计量单元12的液压液体13的分开的第一输入管14和第二输入管15的一部分。因此根据识别的燃烧室通过识别机构9或者打开第一输入管14或者打开第二输入管15。如借助于描述的流动方向箭头29可见的那样，在此显示的变形方案中仅打开第一输入管14。

第一输入管14因此具有一个第一方向阀16用于提供液压液体13的期望的压力或者期望的量。第一输入管14的一部分另外是一个第一安全阀18，该安全阀实现关于第一燃烧室3的载荷压力限定。附加地第一输入管14也可以设有一个第一止回阀31。

第二输入管15基本上相同地构成，即包括一个第二方向阀17和一个第二安全阀19以及必要时一个第二止回阀32。在此在第二输入管15中的构件与第二燃烧室4的载荷压力限定或者燃烧室直径相协调。

当然也可以按类似的方式设置其它的输入管，如果设备用多于两个燃烧室操作的话。输入管或者安全回路具有这样的目的，即在热式去毛刺期间限定最大产生的载荷。安全回路的持久的提供与用于其激活的冗余的转接设备相结合允许燃烧室快速且廉价地更换。从而可以非常柔性地采用设备，其中同时必要时始终保持当前的安全性确定。

在液压液体13现在通过第一输入管14供给至共同的计量单元12之后，在此同时压缩机构10用于提供在预定的燃烧室中的可燃烧的气体混合物5的预定的压力，按预定的方法导致氧气供给装置22和燃烧气体供给装置23的计量。对于去毛刺过程必要的成分即氧气和燃烧气体借助于描述的气缸21产生并且最后供给至混合块24。由此出发实现气体混合物导入到提供的燃烧室内，使得紧接着可以进入去毛刺过程。

可以容易地进行例如关于用于液压液体、识别机构或者其对液压液体的相应的输入管的干预可能性、计量单元和/或更换结构11的结构的实施形式的类似改变。

附图标记列表

1  设备

2  工件

3  第一燃烧室

4  第二燃烧室

5  气体混合物

6   装置

7   第一燃烧室直径

8   第二燃烧室直径

9   识别机构

10  压缩机构

11  更换结构

12  计量单元

13  液压液体

14  第一输入管

15  第二输入管

16  第一方向阀

17  第二方向阀

18  第一安全阀

19  第二安全阀

20  箱

21  气缸

22  氧气供给装置

23  燃烧气体供给装置

24  混合块

25  控制单元

26  关闭盘

27  关闭缸

28  阀

29  流动方向箭头

30  连接线

31  第一止回阀

32  第二止回阀

33  开口

Claims (10)

1.用于在燃烧室内借助于可燃烧的气体混合物(5)对工件(2)热式去毛刺的设备(1)，其中设置一个用于操作具有不同的燃烧室直径(7、8)的多个燃烧室(3、4)的装置(6)和用于控制气体混合物(5)供给至相应一个预定的燃烧室(3、4)的机构。

2.按权利要求1所述的设备(1)，其中所述机构包括用于单义地确定燃烧室的识别机构和用于提供在预定的燃烧室(3)中的可燃烧的气体混合物(5)的预定的压力的压缩机构(10)。

3.按权利要求1或2所述的设备(1)，其中设置一个用于具有不同的燃烧室直径(7、8)的一些燃烧室(3、4)的更换结构(11)，该更换结构与用于单义地确定燃烧室的识别机构(9)共同作用。

4.按上述权利要求任一项所述的设备(1)，其中设置用于可燃烧的气体混合物(5)的成分的计量单元(12)，该计量单元根据预定的燃烧室(3、4)可以处于不同的操作状态。

5.按权利要求4所述的设备(1)，其中计量单元(12)可以用液压液体(13)操作并且可以根据预定的燃烧室(3、4)提供液压液体(13)。

6.按权利要求5所述的设备(1)，其中液压液体(13)可以通过分别具有一个方向阀(16、17)的多个输入管(14、15)供给至一个共同的计量单元(12)，并且各方向阀(16、17)这样与一个用于单义地确定燃烧室的识别机构(9)共同作用，使得在设备(1)操作时仅一个预定的输入管(14、15)是打开的。

7.按权利要求5或6所述的设备(1)，其中液压液体(13)可以通过多个输入管(14、15)供给至一个共同的计量单元(12)，其中所述多个输入管(14、15)分别具有一个用于载荷压力限定的分开的安全阀(18、19)。

8.用于操作设备(1)的方法，该设备用于借助于可燃烧的气体混合物(5)对工件(2)热式去毛刺，至少包括如下步骤：

从由一些分别具有规定的燃烧室直径(7、8)的燃烧室(3、4)中识别一个燃烧室，

根据识别的燃烧室调节用于气体混合物(5)的计量单元(12)的操作状态，

将气体混合物(5)供给至燃烧室，

执行热式去毛刺。

9.按权利要求8所述的方法，其中根据识别的燃烧室(3、4)给可燃烧的气体混合物(5)提供预定的载荷压力。

10.用于在至少200巴的压力下处理工件的设备，包括一个具有室直径的室，其中所述室可以与一个用于供给具有载荷压力的流体的供给通道和一个关闭盘连接，该关闭盘用关闭压力关闭所述室的开口(33)，其中设置用于操作具有不同的室直径(7、8)的多个室(3、4)的装置(6)和用于控制流体供给至相应的一个预定的室(3、4)的机构。

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