DE8507842U1 - Druckbehälter zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen durch Zünden eines brennbaren Gasgemisches, insbesondere für thermische Entgratanlagen - Google Patents

Description

R. 19913

h. 3. 1985. St/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Druckbehälter zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen durch Zünden eines brennbaren Gasgemisches, insbesondere für thermische Entgratanlagen

Stand der Technik

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

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Maschinengestell aus zwei Platten, die in definiertem Abstand voneinander angeordnet und durch Zuganker miteinander verbunden sind. An der oberen Platte ist der Druckbehälter befestigt, während die untere Platte das einen Schließzylinder mit Schließteller aufweisende Schließsystem für den Behälter trägt. Gemeinsam für alle Gestellausführungen ist, daß die beim Komprimieren und Zünden des Gasgemisches auftretenden Kräfte über den Behälter und dessen Schließsystem auf das Gestell übertragen werden. Der Explosionsdruck des gezündeten Gasgemisches kann Werte bis zu 1000 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 UUo ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen bekannt geworden, deren Druckbehälter durch eine Gewindeplatte bzw. ein Keilgleitverschlußstück druckdicht verschlossen werden kann. Die beim Zünden des Gasgemisches auftretenden Drücke werden dabei vom Behälter und dessen Verschlußstück aufgenommen, so daß ein druckfestes Maschinengestell entbehrlich wird. Ein solcher Behälter ist jedoch für kurze Taktzeiten ungeeignet, da das Beladen des Behälters, sein 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 Anspruchs 1 vereinigt den Vorteil, daß die beim Komprimieren und Zünden des Gasgemisches auftretenden Kräfte vom Druckbehälter aufgenommen werden mit dem Vorzug eines schnellen, unproblematischen Verschließens und Öffnens des Behälters sowie Ein- und Ausbringens der

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Werkstücke. Der angegebene Druckbehälter erreicht bei entsprechender Dimensionierung seiner Wandteile ähnlich hohe Belastbarkeitswerte wie herkömmliche Anlagen, bei denen der Druckbehälter und dessen Schließsystem in einem druckfesten Gestell angeordnet sind. Dies jedoch mit weitaus geringeren Materialkosten, geringerem Gewicht und Platzbedarf, weil das Gestell, in welchem der Druckbehälter angebracht ist, belastungsmäßig nur noch auf das Gewicht des Behälters und eventueller Zusätz£L^ffcrrs^ff&ts Eus^ff2ls^fft zu werden braucht. Die gesamte Anlage läßt sich somit sehr kostengünstig herstellen, ohne hinsichtlich Leistungsfähigkeit Einbußen hinnehmen zu müssen. Besonders hervorzuheben ist, daß die Schließkraft für den Behälterdeckel vom Kammerfülldruck bzw. von dem beim Zünden des Gasgemisches auftretenden Explosionsdruck aufgebracht bzw. unterstützt wird, der den Deckel von innen her gegen die Kopfplatte des Behälters preßt. Damit sind zum Zuhalten des Deckels während des Entgratvorgangs keine zusätzlichen Kräfte notwendig, im Gegensatz zu bekannten Entgratanlagen, deren Schließsystem mit einer Zuhaltekraft solcher Größe beaufschlagt werden muß, daß sie dem Explosionsdruck im Brennraum des Druckbehälters widersteht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Druckbehälters möglich. Eine "besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Öffnung der Kopfplatte rund ausgebildet und außermittig angebracht ist, und daß der Deckel nahe seines Außenumfangs an einer von außen betätigbaren Welle befestigt ist, welche in einer Bohrung der Kopfplatte drehbar und in Richtung der Behälterlängsachse verschiebbar angeordnet ist. Dabei läßt sich eine besonders gute Abdichtung des Brennraums dadurch erzielen, daß der Deckel am Außenumfang eine konische Mantelfläche mit in Richtung des Explosionsdrucks abnehmenden Durchmesser hat, und daß

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die die Öffnung in der Kopfplatte begrenzende Mantelfläche als Paßsitz für den Deckel ausgebildet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen schematisch dargestellten Druckbehälter in einem teilweisen Längsschnitt bei geöfi'netem Deckel, Figur 2 eine Draufsicht auf den Behälter nach Figur 1 .

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in den Figuren dargestellte Druckbehälter 1 hat einen Hohlzylinder 2, eine mit diesem einstückig ausgebildete Bodenplatte 3 sowie eine Kopfplatte h, die mit dem Hohlzylinder 2 druckdicht verschweißt oder verschraubt ist. Der Druckbehälter 1 ruht auf einem Träger 5 eines im einzelnen nicht dargestellten Maschinengestells. In der Wand des Hohlzylinders 2 ist eine Gaszuführungsbohrung 6 angebracht, die in einen Brennraum 7 des Druckbehälters 1 mündet. In dem Brennraum 7 werden durch Zünden des zuvor eingelassenen Gasgemisches zu bearbeitende, beispielsweise zu entgratende Werkstücke, eingebracht. Hierzu hat die Kopfplatte k eine Öffnung 8, welche durch einen Deckel 9 druckdicht verschließbar ist. Letzterer ist im Brennraum 7 beweglich angeordnet, so daß er in seiner Schließstellung durch den Kammerfülldruck des Gasgemisches und durch den beim Zünden des Gemisches auftretenden Explosionsdruck gegen einen in der Mantelfläche der Öffnung ausgebildeten Paßsitz gedrückt wird. Sine besondere, zusätzliche Zuhaltekraft für den Deckel während des Bearbeitungsvorgangs wird damit entbehrlich.

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Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist die Öffnung 8 in der Kopfplatte k rund ausgebildet und außermittig angeordnet, damit die lichte Weite der Öffnung möglichst groß gehalten werden kann. Der zum Verschließen der Öffnung 8 dienende Deckel 9 ist nahe seines Außenumfangs an einer zentrisch zur Längsachse des Druckbehälters 1 angeordneten Welle 10 befestigt. Die Welle durchgreift eine in einem Block 11 der Kopfplatte U ausgebildete Bohrung 12, in welcher sie drehbar und in Richtung der Behälterlängsachse verschiebbar geführt ist. Ein zum Heben und Senken sowie Drehen der Welle 10 , dienender, vorzugsweise hydraulisch arbeitender Stellantrieb 13 sitzt oberhalb des Behälters 1 in einer Platte lU des Maschinengestells.

Der Außenumfang des Deckels 9 ist als konische Mantelfläche 15 mit in Richtung des Explosionsdrucks, d.h. zur Behälteraußenseite hin abnehmenden Durchmesser ausgebildet. Die die Öffnung 8 begrenzende Mantelfläche 16 hat gleichfalls konische Form und bildet einen Paßsitz für den Deckel 9. Die Mantelfläche 16 weist eine Nut auf, in welcher eine Dichtung 17 aus einem hitzebeständigen Werkstoff eingelegt ist.

■_x Zum Beschicken des Druckbehälters 1 mit zu bearbeitenden Werkstücken wird der Deckel 9 durch Senken und anschliessendes Drehen der tfelle in die in Figur 1 ausgezogen gezeichnete Stellung überführt, in welcher der Brennraum 7 durch die Öffnung 8 in der Kopfplatte U zugänglich ist. Nach dem Einlegen der Werkstücke und Einschalten des Stellantriebs 13 wird der Deckel um 18O° in die gestrichelt dargestellte Lage unterhalb der Öffnung 8 geschwenkt und anschließend angehoben. Dabei legt sich seine Mantelfläche 15 gegen die Mantelfläche 16 der Öffnung und gegen die Dichtung 17. Damit ist der Brennraum 7 druckdicht verschlossen. Nun kann durch die Bohrung 6 des Hohlzylinders 2 das

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brennbare Gasgemisch in den Brennraum 7 eingelassen werden·. Der Gasdruck im Brennraum wirkt dabei als zusätzliche Zuhaltekraft auf den Deckel 9, so daß vom Stellantrieb nur eine relativ geringe Kraft in Richtung der Wellenachse aufgebracht zu werden braucht.

Nach Erreichen des Kammerfülldrucks kann das Gasgemisch durch eine nicht gezeigte Zündvorrichtung, beispielsweise eine Zündkerze, gezündet werden. Bei der Explosion steigt der Druck im Brennraum T kurzzeitig auf ein Vielfaches des Kammerfülldrucks an, was bedeutet, daß auch der Dekkel 9 gerade in der kritischen Phase mit sehr starken Schließkräften beaufschlagt wird. Der Kräfteverlauf verbleibt dabei innerhalb des Druckbehälters, so daß das Maschinengestell diesbezüglich nicht belastet wird.

Claims (3)

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   ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

   Ansprüche

   1· Druckbehälter zur Behandlung von Werkstücken mittels Temperatur- und Druckstößen durch Zünden eines brennbaren Gasgemisches in dem Behälter, insbesondere für thermische Entgratanlagen,mit einem im wesentlichen durch einen Hohlkörper, vorzugsweise Hohlzylinder, mit Boden- und Kopfplatte gebildeten Brennraum für die Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2) und die Platten (3, h) fest miteinander verbunden sind, und daß die Kopfplatte (It) eine Öffnung (8) zum Einlegen und Entnehmen der Werkstücke aufweist, welche durch einen im Brennraum (7) beweglich angeordneten Deckel (9) verschließbar ist.
2. 2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) in der Kopfplatte (M vorzugsweise rund ausgebildet und außermittig angebracht ist, und daß der Deckel (9) nahe seines Außenumfangs an einer von außen betätigbaren Welle (10) befestigt ist, welche in einer Bohrung (12) *er Kopfplatte (U) drehbar und in Richtung der Behälterlängsachse verschiebbar angeordnet ist.
3. 3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der Deckel (9) am Außenumfang eine konische Mantelfläche (15) mit in Richtung des Explosionsdrucks abnehmenden Durchmesser hat, und daß die die Öffnung (8) in der Kopfplatte (U) begrenzende Mantelfläche (16) als Paßsitz für den Deckel ausgebildet ist.

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   k. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Deckel (9) und Kopfplatte (k) eine Dichtung (17) aus einem hitzebeständigen Werkstoff angeordnet ist.