DE8500429U1 - Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen durch Zünden eines Gasgemisches, insbesondere thermische Entgratanlage - Google Patents

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstoßen durch Zünden eines Gasgemisches, ins- besondere thermische Entgratanlage

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1. Die besonders in Bezug genommenen Anlagen zum thermischen Entgraten sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden. Diese Anlagen haben ein Gestell mit Trägern, die in definiertem Abstand voneinander angeordnet sind und von denen ein Träger die Werkstück-Bearbeitungskammer und ein anderer Träger das den Schließzylinder enthaltende Schließsystem für.die Kammer trägt. In der Praxis unterscheidet man dabei prinzipiell zwischen drei Typen von Gestellen für Maschinen zum thermischen Entgraten. Bei der sogenannten "C-Bauweise" weist das Maschinen gestell die Form des Buchstabens "C" auf. Der Kraftfluß ist offen. Die Bearbeitungskammer befindet sich zwischen den offenen Schenkeln des Gestells. Bei der "Portal-Bauweise" ist die Bearbeitungskammer zwischen zwei Säulen und Zugankern an einer die Säulen miteinander verbindenden Quertraverse befestigt. Dadurch entsteht ein geschlossener Kraftfluß. Schließlich gibt es noch die sogenannte "Plat—

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ten-Bauweise". Hier besteht das Maschinengestell aus zwei Platten, die in definiertem Abstand voneinander angeordnet und durch Zuganker miteinander verbunden sind. An der oberen Platte ist die Bearbeitungskammer befestigt, während die untere Platte das einen Schließzylinder aufweisende Schließsystem für die Kammer trägt. Gemeinsam für alle Gestellausführungen ist, daß die beim Komprimieren und Zünden des Gasgemisches auftretenden Kräfte über die BearUeitungskammer und deren Schließsystem auf das Gestell übertragen werden. Der Explosionsdruck des gezündeten Gasgemisches kann Werte bis zu 700 bar erreichen. Dieser kurzzeitig sehr hohe Druck zwingt dazu, die Teile des Maschinengestells entsprechend stark zu dimensionieren, damit sich das Gestell unter den Belastungen nicht verformt. Dadurch wird die Anlage teuer, schwer und voluminös.

Durch die DE-AS 17 52 U4o ist' eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen bekanntgeworden, deren Bearbeitungskammer durch eine Gewindeplatte bzw. ein Keilgleitverschlußstück druckdicht verschlossen werden kann. Die beim Zünden des Gasgemisches auftretenden Drücke werden dabei von der Bearbeitungskammer und deren Verschlußstück aufgenommen, so daß ein druckfestes Maschinengestell entbehrlich wird. Eine solche Kammer ist jedoch für kurze Taktzeiten ungeeignet, da das Beladen der Kammer, ihr Verschließen und Öffnen sowie die Entnahme der bearbeiteten Werkstücke äußerst umständlich und zeitraubend ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs ] vereinigt den Vorteil, daß die beim Komprimieren und Zünden des Gasgemisches auftretenden Kräfte von der Werkstück-Bearbeitungskammer und deren Schließsystem aufgenommen werden mit dem Vorzug eines

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schnellen, unproblematischen Verschließens und Öffnens der · Kammer sowie Ein- und Ausfahrens der Werkstücke mittels des hydraulisch heb- und senkbaren Schließtellers. Die angegebene Vorrichtung erreicht bei entsprechender Dimensionierung der Befestigungsmittel ähnlich hohe Belastbarkeitsverte wie herkömmliche Anlagen, bei denen die Bearbeitungskammer und deren Schließsystem in einem druckfesten Gestell angeordnet sind. Dies jedoch mit weitaus geringeren Materialkosten, geringerem Gewicht und Platzbedarf, weil das Gestell, in welchem die Bearbeitungskammer und der Schließtylinder in einer definierten Lage zueinander angebracht sind, belastungsmäßig nur noch auf das Gewicht der Kammer, des Schließsystems und eventueller Zusatzaggregate ausgelegt zu werden braucht. Die gesamte Anlage läßt sich somit «ehr kostengünstig herstellen, ohne hinsichtlich Leistungsfähigkeit Einbußen hinnehmen zu müssen.

■■■'· Durch die in den Uuteransprüchen aufgeführten Maßnahmen

j sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im

Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich. Eine besonders

ί tweckmäßige Ausführungsform, die es ermöglicht, Bearbeitungs-

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voneinander zu entfernen besteht darin, daß die Befestigung lösbar ausgebildet ist. Hierzu kann die Bearbeitungskammer Auflagen für den Zylinder haben, an denen sich dieser entgegen der Richtung der auf ihn einwirkenden Kräfte abstützt. Diese Auflagen bestehen vorteilhaft aus mehreren, am Außen umfang der Bearbeitungskammer in gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten, kreissegmentartigen Vorsprüngen, die mit Gegenstücken des Zylinders durch Relativdrehung von Bearbeitungskammer und Zylinder in Eingriff führbar sind. Um eine solche Befestigung zu ermöglichen ist die lichte Weite des Zylinders größer als der Außendurchmesser der Bearbeitungskammer und entspricht vorzugsweise dem Durchmesser des Schließtellers. Anstelle der Verwendung von Vorsprüngen und

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Gegenstücken an Kammer und Zylinder nach Art einer Bajonettverriegelung können als Auflagen für den Zylinder auch Vorsprünge von Klinken dienen, welche an der Bearbeitungskammer angelenkt sind. Dadurch entfällt eine Relativdrehung zwischen Bearbeitungskammer und Zylinder zum Lösen bzw. Herstellen der Befestigung.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematisch dargestellte Vorrichtung zum thermischen Entgraten in einer ersten Ausführungsform, bei der die für die Erfindung wesentlichen Teile im Längsschnitt gezeichnet sind, Figur 2 die Bearbeitungskammer und deren Schließsystem in einer zweiten Ausführungsform, gleichfalls im Längsschnitt, Figur 3 einen Teil der an der Bearbeitungskammer und dem Schließzylinder ausgebildeten Befestigungsmittel, Figur k eine Werkstück-Bearbeitungskammer und deren Schließsystem mit einer von den vorhergehenden Figuren unterschiedlichen Ausführung der Befestigungsmittel

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Figur 1 dargestellte Anlage zum thermischen Entgraten hat ein Maschinengestell, das aus einer unteren Quertraverse 1 , einer oberen Quertraverse 2 und zwei die Traversen miteinander verbindenden Säulen 3, ^ besteht. An der oberen Quertraverse 2 ist eine einen Brennraum 5 enthaltende Bearbeitungskammer 6 zum Entgraten nicht dargestellter Werkstücke aufgehängt. Eine in den Brennraum 5 mündende Gaszuführungsbohrung ist mit 7 bezeichnet. Auf der unteren Quertraverse 1 ruht ein Zylinder 8, in welchem ein Kolben 9 geführt ist. Letzterer ist gegenüber der inneren Zylinderwand durch einen

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in einer Nut 10 des -Kolbens sitzenden Dichtring 11 abgedichtet. Die Bearbeitungskammer 6 und der Zylinder 8 sind koaxial zueinander angeordnet. Unterhalb des Kolbens mündet in den Zylinderraum eine Bohrung 12 zum Zu- und Abführen von Hydraulikflüssigkeit.

Din Bearbeitungskammer 6 ist nach unten hin offen. Diese Öffnung ist durch einen die Werkstücke tragenden Teller 13 verschließbar, welcher auf der Stirnfläche des Kolbens 9 aufliegt und diesen nach oben hin abdeckt. Kolben und Teller haben den gleichen Außendurchmesser. Der Teller 13 ist mit ^· einer Ringnut 1U versehen, in welcher eine Dichtung 15 sitzt, die in der dargestellten Schließstellung des Teiles dichtend an der Stirnfläche der Bearbeitungskammer 6 anliegt.

Um die beim Komprimieren und Zünden des Gasgemisches im Brennraum 5 der Kammer 6 auftretenden hohen Drücke von dem Gestell 1 bis U fernzuhalten, sind die Kammer 2 und der Hydraulikzylinder 8 aneinander befestigt. Diese Befestigung ist in den Ausführungsbeispielen losbar ausgebildet, um ein Be- und Entladen der Bearbeitungskammer 6 zu ermöglichen. Die Befestigungsvorrichtung ist nach Art einer Bajonett-Verriegelung ausgebildet, die durch Drehen der Bearbeitungskammer 6 oder r des Hydraulikzylinders 8 um einen bestimmten Winkelbetrag entriegelbar ist. Hierzu sind am Außenumfang der Kammer 6, nahe deren offener Unterseite, mehrere, als Auflage für den Zylinder 8 dienende, kreissegmentförmige Vorsprünge 16 in gleichem Winkelabstand voneinander angebracht. Die Vorsprünge 16 sind von oben in eine Nut 17 des Zylinders 8 einführbar, die mit einen Durchtritt der Vorsprünge 16 ermöglichenden Aussparungen versehen ist. Die zwischen den Aussparungen verbleibenden Zonen bilden die Gegenstücke 18 für die Vorsprünge 1 6 und können mit diesen durch Relativdrehung von Kammer 6 und Zylinder 8 in Eingriff gebracht werden.

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Zum Beschicken der Bearbeitungskammer 6 mit Werkstücken und zum Entnehmen fertig bearbeiteter Werkstücke aus der Kammer müssen die Teile 6 und 8 voneinander entfernbar sein. Dies geschieht dadurch, daß die Werkstück-Bearbeitungskammer 6 drehbar sowie vertikal beweglich an der Quertraverse 2 aufgehängt ist. Hierzu dient ein Dreh-Hubsystem, das aus einem in der Quertraverse 2 verankerten Pneumatik- oder H^ draulikzylinder 19 und einem darin geführten Kolben Besteht, welcher mit der Kammer 6 durch eine Stange 20 verbunden ist. Anstelle eines Hydraulik- oder Pneumatikantriebs könnte zum Bewegen der Kammer 6 auch ein Elektromotor verwendet werden.

Während des Beschickens der Anlage (Aufstellen von zu entgratenden Werkstücken auf dem Teller 13) ist die Kammer 6 angehoben und der Kolben 9 abgesenkt. Nach dem Beladen wird die Kammer 6 abgesenkt, wobei ihre Vorsprünge λ 6 durch die in der Wand des Zylinders 8 ausgebildeten Aussparungen in die Nut 17 eintreten. Anschließend wird die Kammer 6 um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, so daß die Vorsprünge 16 unter die Gegenstücke 18 des Zylinders 8 zu liegen kommen. Danach wird durch die Bohrung 12 Hydraulikflüssigkeit in den Zylinderraum eingelassen. Diese drückt den Kolben 9 mit Teller 13 nach oben, so daß letzterer den Brennraum 5 der Bearbeitungskammer 6 gasdicht verschließt. Die Schließkraft wird dabei von den VorSprüngen 16 der Kammer und den Gegenstücken 18 des Zylinders aufgenommen und dadurch vom Gestell 1 bis k ferngehalten. Der Entgratprozeß erfolgt durch Zünden eines Gasgemisches im Brennraum 5, das zuvor durch die Bohrung 7 in den Brennraum gepumpt wurde. Die bei der Explosion des Gemisches auftretenden hohen Drücke werden ausschließlich von den Teilen 16, 18 aufgenommen, so daß das Maschinengestell 1 bis h selbst keine diesbezüglichen Belastungen erfährt.

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Die in Figur 2 gezeigte Bauart benutzt zum lösbaren Verbinden einer Bearbeitungskammer 25 und eines Hydraulikzylinders 26 gleichfalls eine Bajonettverriegelung, deren Teile mit 27, 28 bezeichnet sind. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Figur 1 sind die Vorsprünge 27 an der Kammer 25 nach innen und die Gegenstücke 28 des Zylinders 26 nach außen gerichtet. Dies erbringt den Vorteil, daß die Teile 27, 28 den beim Öffnen des Brennraums 5 ausströmenden heissen Verbrennungsrückständen weniger ausgesetzt sind. Ein weiterer Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht darin, daß Kolben und Schließteller einstückig ausgebildet sind. Der betreffende Teil ist mit 29 bezeichnet.

Einzelheiten der Bajonettverriegelung sind aus Figur 3 ersichtlich. Man erkennt die kreissegmentformigen Vorsprünge 27 der hammer 25 und die gleichfalls als Kreissegmente ausgebildeten Gegenstücke 28 des Zylinders 26. Die zwischen den Segmenten 28 befindlichen Aussparungen, durch welche die Vorsprünge 27 in die Nut 30 des Zylinders 26 einführbar sind, sind mit 31 bezeichnet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur U hat die mit einem Brennraum 32 versehene Bearbeitungskammer 33 mehrere Ausleger 3^, an denen je eine Klinke 35 mit einem Zapfen 35a angelenkt ist. Vorsprünge oder Nasen 36 der Klinken 35 untergreifen den Boden eines Hydraulikzylinders 37, in den ein zugleich als Schließteller für die Kammer 33 dienender Kolben 38 verschiebbar geführt ist.

Die Anordnungen nach den Figuren 2 und h sind gleichfalls in ein Gestell eingebaut, das dem in Figur 1 gezeigten gleich oder ähnlich sein kann. Zum Anheben, Absenken und Drehen kann bei der Bauart nach Figur 2 der gleiche Antrieb verwendet werden, wie in Figur 1. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur h entfällt der Drehantrieb für die Kammer 33, da

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diese nach Lösen der Klinken 35 nur in vertikaler Richtung bewegt zu werden braucht, um den Zugang zu den Werkstücken freizugeben.

Anstatt der Bearbeitungskammer könnte ein en-tsprechender Antrieb auch dem Hydraulikzylinder zugeordnet werden. Ausserdem ist es möglich, Bearbeitungskammer und Schließzylinder in einem solchen Abstand voneinander anzuordnen, daß der Träger (Teller) für die Werkstücke auch oIilü vorheriges Lösen der Befestigungsmittel und Verfahren der Bearbeitungskammer bzw. des Hydraulikzylinders zugänglich ist.

Claims (1)

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   H.19307
   i8.i2.i98U St/Pi

   ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

   Ansprüche

   1. Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen durch Zünden eines Gasgemisches, insbesondere thermische Entgratanlage, mit einer die Werkstücke und das Gasgemisch aufnehmenden Bearbeitungkammer, die an ihrer Stirnseite durch einen die Werkstücke tragenden Teller verschließbar ist, wobei zum Anheben und Absenken des Schließtellers ein hydraulisch betätigter Kolben dient, der in einem koaxial zur Bearbeitungskammer angeordneten Zylinder verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8 bzw. 26 bzw. 37) und die Bearbeitungskammer (6 bzw. 25 bzw. 33) aneinander befestigt sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung lösbar ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskammer (6 bzw. 25) Auflagen (16 bzw. 27) für den Zylinder (8 bzw. 26) hat, an denen sich dieser entgegen der Richtung der auf ihn einwirkenden Kräfte abstützt.

   U. Vorrichtung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (16 bzw. 27) für den Zylinder (8 bzw. 26) einstückig mit der Bearbeitungskammer (6 bzw. 25) ausgebildet sind.

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   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen für den Zylinder (8 "bzw. 26) aus mehreren, am Außenumfang der Bearbeitungskammer (6 bzw. 25) in gleichem Winkelabstand voneinander angebrachten, kreissegmentartigen Vorsprüngen (36 bzv. 27) bestehen, die mit Gegenstücken (18 bzw. 28) des Zylinders (8 bzv. 26) durch Relativdrehung von Bearbeitungskammer und Zylinder in Eingriff führbar sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die an der Bearbeitungskammer (6) angebrachten Vorsprünge (16) radial nach außen gerichtet sind und mit radial nach innen gerichteten Gegenstücken (l8) des Zylinders (8) zusammenarbeiten.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Bearbeitungskammer (25) angebrachten Vorsprünge (27) radial nach innen gerichtet sind und mit radial nach außen gericheteten Gegenstücken (28) des Zylinders (26) zusammenarbeiten .

   8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflagen für den Zylinder (37) Vorsprünge (36) von Klin* ken (35) dienen*, welche an der Bearbeitungskammer (33) angelenkt sind.

   9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite des Zylinders (8 bzw. 26 bzw. 37) größer ist als dur Außendurchmesser der Bearbeitungskammer (6 bzw. 25 bzw. 33) und vorzugsweise dem Durchmesser des Schließtellers (13 bzw. 29 bzw. 38 ) ent··- spricht.