DE19958373A1 - Verfahren und Vorrichtung zur formoptimierenden Bearbeitung einer Gasflasche - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur formoptimierenden Bearbeitung einer GasflascheInfo
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur formoptimierenden Bearbeitung von Gasflaschen (1) vorgestellt. Die Vorrichtung verfügt neben einer Bearbeitungseinheit (7) zur z. B. spanenden Bearbeitung der Gasflasche (1) über eine Messeinheit (5), mit der die geometrische Form der Gasflasche (1) vermessen werden kann. Die Vermessung kann z. B. dazu dienen, festzustellen, in welchen Bereichen der Gasflasche (1) noch eine Nachbearbeitung stattfinden muss. DOLLAR A Die Vorrichtung kann auch für das erfindungsgemäße Verfahren zur formoptimierenden Bearbeitung von Gasflaschen (1) dienen, welche zumindest in einem Teilbereich zwei einander gegenüberliegende Grenzflächen (10, 11) aufweisen, wobei deren Abstand zueinander, senkrecht zur ersten Grenzfläche (11) gesehen, zumindest stellenweise einen vorgegebenen Mindestabstand überschreitet und die zweite Grenzfläche (10) einer formverändernden Bearbeitung zugänglich ist. Bei diesem Verfahren werden die Koordinaten einer Vielzahl von zur ersten Grenzfläche (11) gehörenden Messpunkten festgestellt, eine den Sollverlauf der zweiten Grenzfläche (19) bestimmende Vielzahl von Basispunkten aus den Koordinaten der Messpunkte und dem gegebenen Mindestabstand ermittelt und anschließend die zweite Grenzfläche (10) durch formverändernde Bearbeitung auf ihren Sollverlauf gebracht. Dieses Verfahren ist insbesondere vorteilhaft für die Nachbearbeitung von Druckgasflaschen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur formoptimierenden
Bearbeitung einer Gasflasche.
In derartigen Gasflaschen werden Gase und Gasgemische gelagert und transportiert.
Nach der Druckbehälterverordnung sind dies Behälter, in denen bei 15°C ein
höherer Überdruck als 1 bar entstehen kann. Über den Stand der Sicherheitstechnik
hinsichtlich Werkstoff, Herstellung, Berechnung, Ausrüstung, Kennzeichnung,
Prüfung und Betrieb der Druckgasbehälter sowie Errichtung, Prüfung und Betrieb der
Füllanlagen geben die technischen Regeln Druckgase (TRG) Auskunft. Die TRG
unterscheiden Gase und Gasgemische nach ihrem chemischen und physikalischen
Verhalten und legen die zu verwendenden Druckgasbehälter einschließlich ihrer
Ausrüstungsteile, deren Prüffristen, die Füllfaktoren und Fülldrücke fest.
Die gebräuchlichsten Druckgasbehälter sind Druckgasflaschen aus Stahl und
Aluminium für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem maximalen
Fülldruck bis 200 bar. Zunehmend werden von den Anwendern Druckgasbehälter mit
einem maximalen Fülldruck bis 300 bar verlangt. Diese 300 bar-Druckgasbehälter
werden ebenfalls aus Stahl oder Aluminium gefertigt. Für besondere
Anwendungsfälle kommt auch korrosionsbeständiger Edelstahl zum Einsatz.
Um das Gewicht derartiger 300 bar-Druckgasflaschen zu verringern, werden in
neuerer Zeit Verbundgasflaschen (Kompositflaschen) von den Gaseherstellern
eingesetzt. Verbundgasflaschen bestehen aus einem nahtlosen Metall-Liner, welcher
über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Verbundfasern aus Glas, Kohlenstoff,
Aramid oder Draht umwickelt ist. Aramid- und Kohle-Fasern sind leichter als Fasern
aus Glas, mit gleichen oder höheren Festigkeitseigenschaften und guter
Schlagzähigkeit.
In der DE-A 197 21 128 ist vorgesehen, die im Umlauf befindlichen 200 bar-
Druckgasflaschen für die Herstellung von 300 bar-Kompositflaschen einzusetzen.
Dadurch kann die aufwendige Neuanfertigung von Linern für die 300 bar-
Kompositflaschen vermieden werden, und anstatt die im Umlauf befindlichen
200 bar-Druckgasflaschen entsorgen zu müssen, werden diese einer sinnvollen
Weiterverwertung zugeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß in der Europäischen
Union derzeit etwa 30 Millionen 200 bar-Druckgasflaschen im Umlauf sind, von
denen ein großer Teil für eine Wiederverwertung in Form eines Liners einer 300 bar-
Druckgasflasche geeignet ist.
Um aus einer Druckgasflasche einen Liner mit vorgegebener Endform herzustellen,
kann eine mechanische Nachbearbeitung der Druckgasflaschen sinnvoll oder
erforderlich sein, selbst wenn die Druckgasflasche in Teilbereichen bereits die
gewünschte Endform aufweist. Nachzuarbeitende Gasflaschen können jedoch
aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht unerhebliche Unterschiede zueinander
aufweisen, obwohl die Endform dieselbe sein soll. Ohne eine auf die jeweilige
Gasflasche abgestimmte individuelle Steuerung der Bearbeitungseinheit würde das
Werkzeug möglicherweise auch Bereiche der Gasflasche abfahren, die bereits die
gewünschte Form aufweisen. Dies bedeutet einen unproduktiven Zeitaufwand, der
insbesondere bei großen Gasflaschen erheblich sein kann.
Eine formoptimierende Nachbearbeitung kommt insbesondere bei Gasflaschen mit
Wänden in Betracht, die eine konstante oder über den Verlauf der Gasflasche
variierende Mindestwandstärke aufweisen müssen. Je nach Produktionsverfahren ist
es oftmals nicht möglich, die Wände genau mit Mindestwandstärke herzustellen. So
gelingt es z. B. bei langen Rohrleitungen, die eine konstante Wandstärke aufweisen
müssen, in der Regel nicht, die innere und äußere Grenzfläche des Rohre absolut
parallel zueinander herzustellen. Schwankungen in der Wandstärke sind die Folge.
Damit aufgrund dieser Schwankungen die Mindestwandstärke nicht unterschritten
1 wird, muss ein gewisser Sicherheitszuschlag bei der Fertigung der Wände
vorgegeben werden. Dies hat wiederum die Konsequenz, dass die aus den Rohren
gefertigten Gasflaschen nach Fertigstellung ein Gewicht aufweisen können, das
dasjenige einer Gasflasche mit durchgehend optimaler Wandstärke, nämlich der
Mindestwandstärke, erheblich überschreitet. Eine Nachbearbeitung erfolgt in der
Regel nicht, da diese für jede Gasflasche individuell angepasst werden muss und der
diesbezügliche Aufwand als wirtschaftlich nicht tragbar betrachtet wird.
Die bekannten Vorrichtungen zur mechanischen, formoptimierenden Bearbeitung von
Werkstücken umfassen eine Bearbeitungseinheit zur formverändernden, z. B.
spanenden, Bearbeitung. Hierzu gehören Drehmaschinen, in die eine Gasflasche
eingespannt werden kann und mittels eines durch eine numerische Steuerung
kontrollierten Werkzeuges bearbeitet wird.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Verfügung zu stellen, mit denen eine auf jede Gasflasche individuell angepasste,
formoptimierende Bearbeitung mit vertretbarem Aufwand möglich ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur formoptimierenden
Bearbeitung von Gasflaschen, welche zumindest in einem Teilbereich zwei einander
gegenüberliegende Grenzflächen aufweisen, wobei der Abstand der Grenzflächen
zueinander, senkrecht zur ersten Grenzfläche gesehen, zumindest stellenweise
einen vorgegebenen Mindestabstand überschreitet und die zweite Grenzfläche einer
formverändernden Bearbeitung zugänglich ist, gelöst, bei dem die Koordinaten einer
Vielzahl von zur ersten Grenzfläche gehörenden Messpunkten gemessen werden,
eine einen Sollverlauf der zweiten Grenzfläche bestimmende Vielzahl von
Basispunkten ermittelt wird, wobei der Ortsvektor jedes Basispunktes durch die
Vektorsumme aus den Ortsvektoren eines der Messpunkte und einem als Betrag
mindestens den Mindestabstand aufweisenden, senkrecht zur ersten Grenzfläche
ausgerichteten und in Richtung auf die zweite Grenzfläche weisenden Vektor
gegeben ist, die zweite Grenzfläche durch formverändernde Bearbeitung auf ihren
Sollverlauf gebracht wird.
Bei der ersten und zweiten Grenzfläche kann es sich um die innere und die einer
Bearbeitung zugängliche äußere Fläche einer Wandung einer Gasflasche handeln,
die eine Mindestwandstärke aufweisen muss. Eine solche Gasflasche ist z. B. in
ihrem zylindrischen Teil rohrförmig, deren Wandstärke konstant und möglichst nahe
der Mindestwandstärke sein soll. Damit dies erreicht wird, wird durch die
Nachbearbeitung der Verlauf der äußeren Grenzfläche möglichst parallel zu dem der
inneren Grenzfläche geformt. Das Ergebnis einer solchen Nachbearbeitung wird in
der Regel in ihrem zylindrischen Teil ein unrundes Rohr sein, das jedoch eine
weitgehende konstante und optimale Wandstärke aufweist. Dann sind also weder die
innere noch die äußere Grenzfläche der Rohrwandung glatt zylindrisch.
Die erste Grenzfläche muss keine freie Oberfläche, sondern kann z. B. auch die mit
der eingesetzten Messeinheit feststellbare Grenzfläche zwischen zwei massiven
Teilen einer Gasflasche sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass aus der
Vielzahl der Basispunkte unmittelbar ein Programm zur numerischen Steuerung einer
Maschine zur formverändernden Bearbeitung der zweiten Grenzfläche erzeugt wird.
Hierfür sind die Basispunkte möglichst dicht zu legen. Anhand dieser Basispunkte ist
dann eine numerische Steuerung, die z. B. über eine Spline- oder Nurbs-
Approximation verfügt, in der Lage, mit hinreichender Genauigkeit ein Werkzeug zur
formverändernden Bearbeitung der zweiten Grenzfläche zu steuern. Bei einer
hinreichend hohen Dichte kann als Abstand zwischen Messpunkt und zugehörigem
Basispunkt die einzuhaltende Mindestwandstärke genau oder mit einem nur geringen
Sicherheitsaufschlag von beispielsweise 1% gewählt werden.
Bei einer solchen Vorgehensweise kann allerdings die erforderliche hohe
Messpunktdichte insbesondere bei großen Gasflaschen zu in wirtschaftlicher
Hinsicht problematischen, langen Messzeiten führen. In diesem Fall kann es
vorteilhaft sein, die Dichte der Messpunkte drastisch zu reduzieren und so zu
verfahren, dass aus der Vielzahl von Basispunkten durch Approximation eine
Sollfläche berechnet wird, die den Sollverlauf der zweiten Grenzfläche wiedergibt
und aus der Sollfläche ein Programm zur numerischen Steuerung einer Maschine zur
formverändernden Bearbeitung der zweiten Grenzfläche erzeugt wird. Um einem
Unterschreiten der Mindestwandstärke aufgrund von Approximationsungenauigkeiten
vorzubeugen, können Randbedingungen aufgegeben werden, z. B. dass der Abstand
der Sollfläche zu jedem der Messpunkte mindestens der Mindestwandstärke
entspricht. Es kann je nach gewählter Messpunktdichte auch sinnvoll sein, für den
Abstand zwischen Messpunkt und zugehörigem Basispunkt zum Mindestabstand
einen hinreichenden Sicherheitsaufschlag zu addieren.
Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, dass in
einem Bereich der zu bearbeitenden Gasflasche die zweite Grenzfläche
formverändernd bearbeitet wird, während in einem anderen Bereich noch die
Koordinaten der Messpunkte gemessen werden.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art umfassend eine
Bearbeitungseinheit zur formverändernden Bearbeitung einer Gasflasche wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Messeinheit zur Vermessung von Grenzflächen
der zu bearbeitenden Gasflasche vorgesehen ist.
Damit ist es möglich, die Gasflasche in der zur Bearbeitung dienenden Vorrichtung
zunächst zu vermessen. Hierdurch kann z. B. festgestellt werden, an welchen Stellen
die Gasflasche noch nicht die gewünschte Form aufweist. Auf diese Weise kann eine
Qualitätsprüfung unmittelbar mit der eventuell notwendigen Nachbearbeitung
verknüpft werden. Die Messeinheit kann auch dazu eingesetzt werden, geometrische
Eigenschaften der Gasflasche zu bestimmen, die erst zur Festlegung der optimalen
Form einer zu bearbeitenden Grenzfläche dienen. Beispielhaft ist hier die
Bestimmung des Verlaufs der Innenflächen von Wänden einer Gasflasche, deren
äußere Grenzfläche zur Herstellung eines optimalen Wandstärkeverlaufs
nachbearbeitet werden muss. Eine hierfür geeignete Verfahrensweise ist oben
anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens dargelegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass die
Bearbeitungseinheit zur spanenden Verarbeitung vorgesehen ist.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die
Messeinheit einen Ultraschallsensor umfasst. Ein Ultraschallsensor ist insbesondere
hervorragend geeignet, mit einer Messung den Verlauf hintereinander liegender
Grenzflächen, z. B. die äußere und innere Grenzfläche einer Wand zu bestimmen.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet sein, dass eine
Steuerungseinheit zur numerischen Steuerung der Bearbeitungseinheit vorgesehen
ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass die
Steuerungseinheit und die Messeinheit datenverarbeitungstechnisch derart
miteinander verknüpft sind, dass von der Messeinheit gewonnene Daten unmittelbar
oder nach ihrer Verarbeitung zur automatischen Erzeugung eines Steuerprogramms
zur numerischen Steuerung der Bearbeitungseinheit verwendbar sind. Durch die
datenverarbeitungstechnische Verknüpfung der Messeinheit mit der Steuereinheit
wird eine vollautomatische Nachbearbeitung möglich.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so ausgebildet sein, dass
Bearbeitungseinheit und Messeinheit gleichzeitig einsetzbar sind. Die
Bearbeitungseinheit würde in diesem Fall der Messeinheit folgen. Hierdurch kann ein
erheblicher Zeitgewinn erreicht werden.
Im Folgenden werden anhand von Figuren eine vorteilhafte Ausbildungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eine vorteilhafte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 eine Drehbank mit Messeinheit, Bearbeitungseinheit und
Steuereinheit,
Fig. 2a eine in seiner Form zu optimierende Druckgasflasche im
seitlichen Querschnitt,
Fig. 2b die Druckgasflasche gemäß Fig. 2a im axialen Querschnitt,
Fig. 3 ausschnittsweise eine anhand von Basispunkten der zu
bearbeitenden Grenzfläche interpolierte Sollfläche und
Fig. 4 die Sollfläche gemäß Fig. 3 mit Bearbeitungspfad für ein
Werkzeug.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Drehbank, in der eine in ihrer Form zu optimierende
Gasflasche 1 eingespannt ist. Über einen hier nicht gesondert dargestellten Motor ist
die Gasflasche 1 um ihre Längsachse kontrolliert drehbar. Parallel zur Längsachse
der Gasflasche 1 sind eine Laufschiene 2 und eine Antriebswelle 3 angebracht, über
die die Verfahreinheit 4 eines an sich bekannten Ultraschallsensors 5 und die
Verfahreinheit 6 eines spanenden Werkzeuges 7 entlang dem Hochdruckrohr 1
verfahren werden können. Zur Bearbeitung der Gasflasche 1 ist das Werkzeug 7
zudem über hier nicht dargestellte Mittel auch relativ zur Verfahreinheit 6 bewegbar.
Mit einer Steuereinheit 8 sind der Motor zur Drehung der Gasflasche 1 sowie die
Verfahreinheiten 4 und 6 sowie die relativ zur Längsachse der Gasflasche 1 gesehen
axiale Position des Werkzeuges 7 steuerbar. Die Verfahreinheit 4 des
Ultraschallsensors 5 und die Verfahreinheit 6 des Werkzeuges 7 können eine Einheit
bilden oder getrennt voneinander beweglich angebracht werden. In letzterem Falle
müssen zwei Antriebswellen 3 vorgesehen sein.
Im Folgenden ist eine vorteilhafte Verfahrensweise zur formoptimierenden
Bearbeitung der Gasflasche 1 dargestellt. Fig. 2a zeigt beispielhaft die in ihrer
Form zu optimierende Gasflasche 1 im seitlichen Querschnitt, Fig. 2b im axialen
Querschnitt. Die Rohrwand 9 ist sowohl in Längsrichtung als auch in
Umfangsrichtung betrachtet aufgrund von Fertigungstoleranzen ungleichmäßig. Sie
unterschreitet jedoch an keiner Stelle die für die Anwendung der Gasflasche 1
vorgesehene Mindestwandstärke. Allerdings wird die Mindestwandstärke in vielen
Bereichen der Gasflasche 1 deutlich überschritten, was sich nachteilig auf das
Gesamtgewicht der Gasflasche 1 auswirkt. Durch eine formoptimierende
nachträgliche Bearbeitung der Gasflasche 1 soll eine möglichst gleichmäßige Stärke
der Rohrwand 9 entlang der gesamten Gasflasche 1 erreicht werden, die im
wesentlichen der Mindestwandstärke entspricht, ohne diese zu unterschreiten.
Hierzu wird die in die Drehmaschine eingespannte Gasflasche 1 zunächst mit dem
Ultraschallsensor 5 vermessen. Mit dem Ultraschallsensor 5 können an jedem
beliebigen Punkt der Rohrwand 8 die Koordinaten ihrer Außenfläche 10 und ihrer
Innenfläche 11 bestimmt werden. Hierzu wird über eine Düse 12 ein feiner
Wasserstrahl 13 auf die Rohrwand 8 der Gasflasche 1 gerichtet und über einen hier
nicht gesondert dargestellten Schallgeber ein Ultraschall über den Wasserstrahl 13
auf die Rohrwand 8 gegeben. Die Ultraschallwellen werden sowohl an der
Außenfläche 10 als auch an der Innenfläche 11 reflektiert und anschließend im
Ultraschallsensor 4 registriert. Aus den Laufzeiten kann sowohl der Abstand der
Außenfläche 10 als auch der Abstand der Innenfläche 11 von einem bestimmten
Bezugspunkt des Ultraschallsensors 5 festgestellt werden. Für das hier betroffene
Verfahren ist allerdings allein der Verlauf der Innenfläche 11 maßgeblich.
Die Messpunkte können sich wendelförmig auf der Innenfläche 11 verteilen. Hierfür
wird die Gasflasche 1 nach jeder Messung um einen bestimmten Winkel um ihre
Längsachse gedreht und gleichzeitig die Verfahreinheit 4 des Ultraschallsensors 5
um eine bestimmte Strecke vorgeschoben. Auf diese Weise erhält man
Informationen über die Koordinaten von Messpunkten auf der Innenfläche 11 der
gesamten Rohrwand 8. Die Koordinaten der Messpunkte auf der Innenfläche 11
werden nun herangezogen, um Basispunkte zu ermitteln, die maßgeblich für den
Sollverlauf der Außenfläche 10 sind. Die Ortsvektoren der Basispunkte ergeben sich
daraus, dass zu dem Ortsvektor eines jeden Messpunktes ein am zugehörigen
Messpunkt senkrecht zur Innenfläche 11 ausgerichteter, auf die Außenfläche 10
weisender Vektor addiert wird, dessen Betrag zumindest der Mindestwandstärke
entspricht. Für den Betrag des Vektors kann, falls dies für notwendig erachtet wird,
ein Sicherheitszuschlag von z. B. 1% bis 5% Mindestwandstärke vorgesehen
werden.
Es ist nun möglich, die Basispunkte unmittelbar einem Programm zur numerischen
Steuerung des Werkzeuges 7 zur Bearbeitung der Außenfläche 10 einzugeben,
wenn die Dichte der Messpunkte und damit die der Basispunkte hierfür hinreichend
gewählt ist und die Steuerung 8 z. B. über eine Spline-Approximation verfügt.
Entsprechend der wendelförmigen Verteilung der Messpunkte auf der Innenfläche 11
bilden die Basispunkte auf der Aussenfläche 10 ebenfalls im wesentlichen eine
Wendel. Die Wendel der Basispunkte entspricht dem Bearbeitungspfad des
Werkzeuges 7. Der Bearbeitungspfad weist typischerweise einen
Bearbeitungsvorschub von 0,2 mm pro Umdrehung der Gasflasche 1 auf. Für eine
zur unmittelbaren Erzeugung eines numerischen Steuerprogramms hinreichende
Dichte wären etwa 360 über den Umfang verteilte Basispunkte notwendig. Bei einer
1 m langen Gasflasche 1 würden dann 1.800.000 Messpunkte resultieren. Da
insbesondere bei der Ultraschallmessung die realisierbare Messgeschwindigkeit
begrenzt ist, ist ein solches Vorgehen bei derart ausgedehnten Werkstücken
wirtschaftlich oft nicht vertretbar. Diese Verfahrensweise wird daher bevorzugt bei
kleineren Werkstücken durchzuführen sein.
Bei größeren Werkstücken ist es also sinnvoll, die Dichte der Messpunkte deutlich
zu reduzieren. In diesem Fall können die Basispunkte nicht mehr unmittelbar zur
Erzeugung eines Programms zur numerischen Steuerung der Bearbeitung dienen.
Stattdessen werden die Basispunkte zur Erzeugung einer mathematischen Fläche
herangezogen, welche den Idealverlauf der Außenfläche 10 hinreichend genau
nähert. In Fig. 3 sind die Basispunkte mit Vij gekennzeichnet. Eine mathematisch
durch Approximation ermittelte Sollfläche 14, die in Fig. 3 ausschnittsweise mit
durchgezogenen Strichen dargestellt ist, gibt dann den Sollverlauf der Außenfläche
10 wieder. Durch den oben erwähnten Sicherheitsaufschlag zur Mindestwandstärke
bei der Ermittlung der Basispunkte und/oder durch geeignete Randbedingungen für
die Approximation kann ein Unterschreiten der Mindestwandstärke vermieden
werden. Die durch Polynome beschriebene Sollfläche 14 dient als Grundlage für die
Erstellung eines Programms zur numerischen Steuerung der Bearbeitung der
Außenfläche 10. Fig. 4 zeigt beispielhaft einen Bearbeitungspfad 15, der auf der
Sollfläche 14 liegt und im Spline- oder Polynomformat vorliegen kann. Über die
gesamte Gasflasche 1 betrachtet, ist der Pfad im wesentlichen wendelförmig. Die in
den Fig. 3 und 4 dargestellten Abweichungen der Sollfläche 14 von einer runden
Form dienen zur Verdeutlichung, dass auch die Innenfläche 11 erheblich von einer
Zylinderform abweichen kann. Nach der Bearbeitung sind Innenfläche 11 und
Außenfläche 10 bezüglich der Mittelachse der Gasflasche 1 unrund und idealerweise
parallel zueinander.
Für das oben genannte Beispiel einer 1 m langen Gasflasche 1 genügen für das
Verfahren mit Berechnung einer Sollfläche 14 weniger als 40.000 Messpunkte, was
gegenüber der zuerst beschriebenen Verfahrensweise einer Messzeitreduzierung um
mehr als den Faktor 45 entspricht.
Claims (11)
1. Verfahren zur formoptimierenden Bearbeitung einer Gasflasche (1), welche
zumindest in einem Teilbereich zwei einander gegenüberliegende
Grenzflächen (10, 11) aufweist, wobei der Abstand der Grenzflächen (10, 11)
zueinander, senkrecht zur ersten Grenzfläche (11) gesehen, zumindest
stellenweise einen vorgegebenen Mindestabstand überschreitet und die
zweite Grenzfläche (10) einer formverändernden Bearbeitung zugänglich ist,
bei dem
- a) die Koordinaten einer Vielzahl von zur ersten Grenzfläche (11) gehörenden Messpunkten gemessen werden,
- b) eine einen Sollverlauf der zweiten Grenzfläche (10) bestimmende Vielzahl von Basispunkten ermittelt wird, wobei der Ortsvektor jedes Basispunktes durch die Vektorsumme aus den Ortsvektoren eines der Messpunkte und einem als Betrag mindestens den Mindestabstand aufweisenden, senkrecht zur ersten Grenzfläche (11) ausgerichteten und in Richtung auf die zweite Grenzfläche (10) weisenden Vektor gegeben ist,
- c) die zweite Grenzfläche (10) durch formverändernde Bearbeitung auf ihren Sollverlauf gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vielzahl
der Basispunkte unmittelbar ein Programm zur numerischen Steuerung einer
Maschine zur formverändernden Bearbeitung der zweiten Grenzfläche (10)
erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vielzahl
von Basispunkten durch Approximation eine Sollfläche (14) berechnet wird,
die den Sollverlauf der zweiten Grenzfläche (10) wiedergibt.
4. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Sollfläche
(14) ein Programm zur numerischen Steuerung einer Maschine zur
formverändernden Bearbeitung der zweiten Grenzfläche (10) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Bereich der zu bearbeitenden Gasflasche (1) die zweite Grenzfläche
(10) formverändernd bearbeitet wird, während in einem anderen Bereich noch
die Koordinaten der Messpunkte gemessen werden.
6. Vorrichtung zur formoptimierenden Bearbeitung einer Gasflasche (1),
umfassend eine Bearbeitungseinheit (7) zur formverändernden Bearbeitung
der Gasflasche (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinheit (5) zur
Vermessung von Grenzflächen (10,11) der zu bearbeitenden Gasflasche (1)
vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bearbeitungseinheit (7) zur spanenden Verarbeitung vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Messeinheit (5) einen Ultraschallsensor umfasst.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuerungseinheit (8) zur numerischen Steuerung der
Bearbeitungseinheit (7) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinheit (8) und die Messeinheit (5)
datenverarbeitungstechnisch derart miteinander verknüpft sind, dass von der
Messeinheit (5) gewonnene Daten unmittelbar oder nach ihrer Verarbeitung
zur automatischen Erzeugung eines Steuerprogramms zur numerischen
Steuerung der Bearbeitungseinheit (7) verwendbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass Bearbeitungseinheit (7) und Messeinheit (5) gleichzeitig einsetzbar sind.
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Publications (1)
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