DE102008012934B3

DE102008012934B3 - Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigen der Kühlkanäle in einem Zylinderkopf

Info

Publication number: DE102008012934B3
Application number: DE102008012934A
Authority: DE
Inventors: Thomas Piller
Original assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Current assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: ATE511951T1; EP2098334A1; EP2098334B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigen der Kühlkanäle in einem Zylinderkopf, die von einer Eingangsöffnung ausgehen, sich in verschiedene Richtungen verzweigen und durch den Zylinderkopf geführt in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung enden, wobei in die Eingangsöffnung eine Düsenlanze mit mehreren, in verschiedene Richtungen abgegebenen Düsenstrahlen einführbar und in Drehbewegungen versetzbar ist. Ist vorgesehen, dass die in die Düsenöffnung (11) eingeführte Düsenlanze (20) zusätzlich eine Zirkularbewegung (22) um die Längsmittelachse (12) der Eingangsöffnung (11) ausführt, dass die Einfahrbewegung (21) der Düsenlanze (20) in die Eingangsöffnung (11) kleiner ist als die Drehzahl (n) der Drehbewegung und der Zirkularbewegung (22) der Düsenlanze (20) und dass während der Bearbeitung der von der Eingangsöffnung (11) verzweigenden Kühlkanäle (13.1 und 13.2) die zugeordnete Ausgangsöffnung (15) offen bleibt, dann können die Kühlkanäle im Zylinderkopf eindeutig entgratet, entspant und/oder gereinigt werden (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigen der Kühlkanäle in einem Zylinderkopf, die von einer Eingangsöffnung ausgehen, sich in verschiedene Richtungen verzweigen und durch den Zylinderkopf geführt in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung enden, wobei in die Eingangsöffnung eine Düsenlanze mit mehreren, in verschiedene Richtungen abgegebenen Düsenstrahlen einführbar und in Drehbewegungen versetzbar ist.
Aus der DE 196 21 869 A1 ist eine Vorrichtung zum Bearbeitung der Innenwandung eines Hubkolbenzylinders bekannt, bei dem eine Düsenlanze mit zwei in unterschiedlichen Winkeln am Lanzenkopf abgehenden Düsenstrahlen bearbeitet wird. Dabei wird die Düsenlanze auf der Mittellängsachse des Zylinderraumes auf- und abbewegt und führt dabei eine Rotationsbewegung um ihre Längsachse aus. Die Verwendung der in unterschiedlichen Winkeln im Lanzenkopf eingebauten Düsen mit den abgegebenen Düsenstrahlen hat dabei den Sinn, dass die Düsenstrahlen bei der Umdrehung der Düsenlanze in unterschiedlichen Winkeln auf die Innenwandung des Zylinderraumes auftreffen und dabei die Entgratungs-, Enspanungs- und/oder Reinigungsarbeit verbessern.
Aus der DE 20 2007 007 903 U1 ist eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigung der Wasser- oder Ölkammern eines Zylinderkopfes bekannt. Die geschlossene Kammer hat in Längsrichtung, die mit der Einfahrbewegung der Düsenlanze zusammenfällt, Hinterschnitte. Damit diese Hinterschnitte entgratet, entspant oder gereinigt werden, wird eine besonders ausgebildete Düsenlanze verwendet. Die Düsenlanze ist als Flachdüse ausgebildet, deren Breitstrahl sich über einen Winkelbereich erstreckt, der zu gleichen Teilen oder mit seinen Endkanten unsymmetrisch zur Düsenlängsachse steht. Dabei bearbeitet der Düsenstrahl beim Herausfahren die Hinterschnitte der Kammer.
Derartig ausgebildete Vorrichtungen und Düsenlanzen sind nicht zur Bearbeitung der Kühlkanäle in einem Zylinderkopf einsetzbar, da diese Kühlkanäle wohl von einer Eingangsöffnung ausgehen, sich aber dann in verschiedene Richtungen verzweigen und durch den Zylinderkopf geführt in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung den Zylinderblock wieder verlassen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass mit einer in die Eingangsöffnung einführbaren Düsenlanze mit mehreren, in verschiedene Richtungen abgegebenen Düsenstrahlen und der ausgeführten Bewegung der Düsenlanze gerade die Kühlkanäle in einem Zylinderkopf wesentlich besser entgratet, entspant und/oder gereinigt werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die in die Düsenöffnung eingeführte Düsenlanze zusätzlich eine Zirkularbewegung um die Längsmittelachse der Eingangsöffnung ausführt, dass die Einfahrbewegung der Düsenlanze in die Eingangsöffnung kleiner ist als die Drehzahl der Drehbewegung und der Zirkularbewegung der Düsenlanze und dass während der Bearbeitung der von der Eingangsöffnung verzweigenden Kühlkanäle die zugeordnete Ausgangsöffnung offen bleibt.
Die so in die Eingangsöffnung eingeführte Düsenlanze mit der zusätzlichen Zirkularbewegung um die Längsmittelachse der Eingangsöffnung bringt eine Art Schraubbewegung der Düsenstrahlen in die Anfangsabschnitte der Kühlkanäle, wobei die Düsenstrahlen überlappend in den Anfangsabschnitten der Kühlkanäle eindringen und dadurch die Wirkung der Vorrichtung wesentlich verstärken. Dabei ist es wesent lich, dass die Zirkularbewegung und die Drehbewegung der Düsenlanze größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung der Düsenlanze.
Eine bevorzugte Ausbildung der Vorrichtung sieht vor, dass die Drehzahl der Zirkularbewegung ungefähr 600 U/min. und die Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung der Düsenlanze etwa 100 mm/min. gewählt ist, so dass die in die Eingangsabschnitte der Kühlkanäle eingeleiteten Düsenstrahlen eine Art überlappende Schraubenbewegung auf den Wandungen der Eingangsabschnitte der Kühlkanäle ausführen.
Die in die Eingangsabschnitte eindringenden Düsenstrahlen werden überlappend in die Eingangsabschnitte der Kühlkanäle vordringen und verbessern so die Wirkung auf den Wandungen der Kühlkanäle.
Da ein Zylinderblock viele Eingangsöffnungen zu verzweigten Kühlkanälen aufweist, die jeweils in einer zugeordneten Ausgangsöffnung enden, sieht eine Vorrichtung vor, dass bei einem Zylinderkopf mit mehreren, von oben nach unten angeordneten Eingangsöffnungen mit zugeordneten Ausgangsöffnungen die Düsenlanze nacheinander in die Eingangsöffnungen einführbar und in Zirkularbewegung versetzbar ist und dass danach die Düsenlanze nacheinander in die zugeordneten Ausgangsöffnungen mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung und gleicher Zirkularbewegung einführbar ist.
Damit bei der Bearbeitung des Zylinderkopfes die Umwelt nicht verschmutzt wird, sieht eine Weiterbildung der Vorrichtung vor, dass während der Bearbeitung der Kühlkanäle über die Eingangsöffnungen und über die Ausgangsöffnungen unterhalb des Zylinderkopfes eine Auffangwanne angeordnet ist, die die aus den Kühlkanälen ausgespülten Entgratungs-, Entspanungs- und/oder Reinigungsteile in dem Hochdruck-Bearbeitungsmedium aufnimmt.
Die Vorrichtung kann so weitergebildet sein, dass eine einzige Düsenlanze für die Bearbeitung der Eingangs- und Ausgangsöffnungen vorgesehen ist und dass beim Wechsel der Bearbeitung der Zylinderkopf um 180° gedreht ist.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Teilschnitt durch einen Zylinderkopf mit einer Eingangsöffnung mit zwei abzweigenden Kühlkanälen, die nach Durchgang durch den Zylinderkopf sich in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung treffen, mit den Bewegungen der Düsenlanze und
2 die Vorrichtung schematisch zur Erklärung des Betriebsablaufes beim Bearbeiten des Zylinderkopfes.
In 1 ist ein Teilschnitt durch einen Zylinderkopf 10 gezeigt, wobei der Teilschnitt durch eine Eingangsöffnung 11 geht, von der zwei Anfangsabschnitte 14.1 und 14.2 von zwei Kühlkanälen 13.1 und 13.2 abzweigen. Dabei brauchen die beiden Kühlkanäle 13.1 und 13.2 nicht unbedingt auf einer senkrechten Ebene durch den Zylinderkopf 10 liegen, sie können auch gegenüber einer senkrechten Ebene um verschiedene Winkel versetzt sein. Die beiden Kühlkanäle 13.1 und 13.2 enden in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung 15 auf der anderen Seite des Zylinderkopfes 10. So ist jeder Eingangsöffnung 11 eine Ausgangsöffnung 15 zugeordnet.
Zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigen der Kühlkanäle 13.1 und 13.2 wird eine Düsenlanze 20 verwendet, in die mehrere Düsen im Lanzenkopf so eingebaut sind, sodass sie mehrere Düsenstrahlen 25 in verschiedenen Richtungen nach vorne abgeben kann. Die Düsenlanze 20 wird im Abstand parallel zur Längsmittelachse 12 der Eingangsöffnung 11 mit einer Einfahrbewegung 21 eingeführt und führt dabei nicht nur ihre Drehbewegung um die Längsachse sondern eine zusätzliche Zirkularbewegung 22 um die Längsmittelachse 12 der Eingangsöffnung 11 aus. Die Einfahrbewegung 21 erfolgt vorzugsweise mit einer Vorschubgeschwindigkeit von etwa 100 mm/min. und die Zirkularbewegung 22 erfolgt ungefähr mit 600 U/min. Damit wird erreicht, dass bei der Einfahrbewegung 21 der Düsenlanze 20 die Eingangsabschnitte 14.1 und 14.2 der Kühlkanäle 13.1 und 13.2 bei jeder Umdrehung der Düsenlanze 20 um die Längsmittelachse 12 der Eingangsöffnung 11 treffen, jedes Mal mehr in diese Anfangsabschnitte 14.1 und 14.2 eindringen und dabei von Umdrehung zu Umdrehung sich überlappen. Die dadurch nach Art einer Schraubbewegung auf den Wandungen der Anfangsabschnitte 14.1 und 14.2 auftreffenden Düsenstrahlen 25 bringen eine ausgezeichnete Wirkung, so dass die Kühlkanäle 13.1 und 13.2 eindeutig entgratet, entspant und/oder gereinigt werden. Da die Ausgangsöffnung 15 dabei offen bleibt, kann das ausgespülte Gut den Zylinderkopf 10 verlassen.
Der in 1 gezeigte Teil 16 steht außerhalb der Kühlkanäle 13.1 und 13.2 mit dem Zylinderkopf 10 in Verbindung.
In 2 ist in schematischer Weise eine Vorrichtung gezeigt, die mit einer Düsenlanze 20 mit Düsenstrahlen 25, die von oben nach unten aneinander gereihten Eingangsöffnungen 11.1 bis 11.n nacheinander mit den nach 1 erfolgenden Bewegungen bearbeitet. Dabei wird die Düsenlanze 20 in der Abwärtsbewegung 30 nacheinander auf die Eingangsöffnungen 11.1 bis 11.n gebracht, wobei stets die Zirkularbewegung 22 um die Längsmittelachsen 12 der Eingangsöffnungen 11.1 bis 11.n ausgeführt wird und die Düsenlanze 20 in die Eingangsöffnungen 11.1 bis 11.n mit der vorgewählten Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung 21 eingeführt wird.
Danach kann die Düsenlanze 20' auf die Seite der Ausgangsöffnungen 15.1 bis 15.n des Zylinderkopfes 10 gebracht werden und das Spiel wiederholt sich von Ausgangsöffnung 15.1 bis zur Ausgangsöffnung 15.n. Die Abwärtsbewegung 30' der Düsenlanze 20 ist auf die Ausgangsöffnungen 15.1 bis 15.n so eingestellt, dass die Düsenlanze 20 eine zusätzliche Zirkularbewegung um die Längsmittelachse der betreffenden Ausgangsöffnung 15.1 bis 15.2 ausführt. Die Einfahrbewegung erfolgt wieder mit vorgewählter Vorschubgeschwindigkeit und die Düsenlanze 20' führt wieder eine Drehbewegung um die eigene Längsachse aus.
An die Stelle von zwei verstellbaren Düsenlanzen 20 und 20' kann auch der Zylinderkopf 10 um 180° gedreht werden, so dass die einzige Düsenlanze 20 die Bewegungen für die Eingangs- und Ausgangsöffnungen ausführen kann. Die Hochdruck-Flüssigkeit mit den ausgespülten Teilen wird aus den offenen Ausgangs- bzw. Eingangsöffnungen von einer unter dem Zylinderkopf 10 angeordneten Auffangwanne 40 aufgefangen, um eine Verschmutzung der Umwelt zu vermeiden.

Claims

Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und/oder Reinigen der Kühlkanäle in einem Zylinderkopf, die von einer Eingangsöffnung ausgehen, sich in verschiedene Richtungen verzweigen und durch den Zylinderkopf geführt in einer gemeinsamen Ausgangsöffnung enden, wobei in die Eingangsöffnung eine Düsenlanze mit mehreren, in verschiedene Richtungen abgegebenen Düsenstrahlen einführbar und in Drehbewegungen versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Düsenöffnung (11) eingeführte Düsenlanze (20) zusätzlich eine Zirkularbewegung (22) um die Längsmittelachse (12) der Eingangsöffnung (11) ausführt, dass die Einfahrbewegung (21) der Düsenlanze (20) in die Eingangsöffnung (11) kleiner ist als die Drehzahl (n) der Drehbewegung und der Zirkularbewegung (22) der Düsenlanze (20) und dass während der Bearbeitung der von der Eingangsöffnung (11) verzweigenden Kühlkanäle (13.1 und 13.2) die zugeordnete Ausgangsöffnung (15) offen bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) der zusätzlichen Zirkularbewegung (22) ungefähr 600 U/min. und die Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung (21) der Düsenlanze (20) etwa 100 mm/min. gewählt ist, so dass die in die Eingangsabschnitte (14.1 und 14.2) der Kühlkanäle (13.1 und 13.2) eingeleiteten Düsen strahlen (25) eine Art überlappende Schraubenbewegung auf den Wandungen der Eingangsabschnitte (14.1 und 14.2) der Kühlkanäle (13.1 und 13.2) ausführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zylinderkopf (10) mit mehreren, von oben nach unten angeordneten Eingangsöffnungen (11.1 bis 11.n) mit zugeordneten Ausgangsöffnungen (15.1 bis 15.n) die Düsenlanze (20) nacheinander (30) in die Eingangsöffnungen (11.1 bis 11.n) einführbar (21) und in Zirkularbewegung (22) versetzbar ist und dass danach die Düsenlanze (20') nacheinander (30') in die zugeordneten Ausgangsöffnungen (15.1 bis 15.n) mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit der Einfahrbewegung (21) und gleicher Zirkularbewegung (22) einführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung der Kühlkanäle (13.1 und 13.2) über die Eingangsöffnungen (11.1 und 11.n) und über die Ausgangsöffnungen (15.1 und 15.n) unterhalb des Zylinderkopfes (10) eine Auffangwanne angeordnet ist, die die aus den Kühlkanälen (13.1 und 13.2) ausgespülten Entgratungs-, Entspanungs- und/oder Reinigungsteile in dem Hochdruck-Bearbeitungsmedium aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Düsenlanze (20) für die Bearbeitung der Eingangs- und Ausgangsöffnungen (11.1 bis 11.n und 15.1 bis 15.n) vorgesehen ist und dass beim Wechsel der Bearbeitung der Zylinderkopf (10) um 180° gedreht ist.