EP2879828A1 - Bruchtrennvorrichtung und bruchtrennverfahren zum bruchtrennen von werkstücken - Google Patents

Bruchtrennvorrichtung und bruchtrennverfahren zum bruchtrennen von werkstücken

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Publication number
EP2879828A1
EP2879828A1 EP13736770.2A EP13736770A EP2879828A1 EP 2879828 A1 EP2879828 A1 EP 2879828A1 EP 13736770 A EP13736770 A EP 13736770A EP 2879828 A1 EP2879828 A1 EP 2879828A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
coolant
cooling
opening
fracture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13736770.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Müllner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Original Assignee
Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH filed Critical Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Publication of EP2879828A1 publication Critical patent/EP2879828A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
    • B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
    • B23D31/003—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
    • B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • F16C9/045—Connecting-rod bearings; Attachments thereof the bearing cap of the connecting rod being split by fracturing

Definitions

  • the invention relates to a fracture separation device for fracture separation of workpieces, in particular engine components or connecting rods, as well as a corresponding fracture separation method.
  • DE 102008 063 713 A1 discloses a method and a device for fracture separation, in which a fracture separation zone is cooled by means of a cooling mandrel with coolable expansion dies prior to fracture separation.
  • a fracture separation device for fracture separation of workpieces in particular engine components or connecting rods which has a cooling device for cooling the workpiece in a separation zone and a crushing device for fracture separation of the workpiece in the region of the cooled separation zone, wherein an inflow coolant channel at least one Outlet opening of the cooling device for cooling the separation zone opens, wherein the cooling means for locally limited cooling of the workpiece in the separation zone at least one sealing portion for sealing engagement with the workpiece next to the separation zone and / or for removing the coolant from the separation zone of the workpiece at least one at least An inlet opening of the inflow coolant channel arranged inlet opening of at least one outflow coolant channel has.
  • the separation zone locally limited cooling of the workpiece in the separation zone by sealingly applying at least one sealing section of the cooling device to the workpiece adjacent to the separation zone and / or removing the coolant from the separation zone of the workpiece via at least one outflow coolant channel, the at least one outflow coolant channel being at least one inflow in addition to the at least one outlet opening of the
  • the workpiece to be machined, for example, a connecting rod, an engine block or the like, locally and thus selectively cool, so that the material quasi locally embrittle and therefore easier breaks.
  • the energy consumption is much lower.
  • a workpiece that has cooled completely is very difficult to process further after the fracture separation, for example because the workpiece strongly cools the contact points of the later used handling and processing systems. It may then be necessary to specifically reheat individual machine components, especially the aforementioned contact points.
  • a special field of application of the invention is the machining of connecting rods. But also engine blocks, rods and the like other workpieces can be easier to work according to the invention, especially after fracture separation better to process further.
  • the workpiece can be easily broken in the cooled separation zone, which also reduces, for example, the required force of the crushing device or the crushing tool and also protects the tool.
  • the sealing section and / or the at least one outlet opening and / or the at least one inflow opening are preferably arranged on a cooling channel body of the cooling device.
  • At least one section of the at least one inflow coolant channel and / or a section at least one outflow coolant channel expediently run in the at least one cooling channel body of the cooling device.
  • the cooling channel body can be introduced, for example, into an opening of the workpiece or can close an opening of the workpiece.
  • the cooling channel body may also be provided to cover a surface area of the workpiece.
  • the at least one cooling channel body comprises, for example, one or more tubular bodies, lances or the like.
  • the cooling channel body can also be plate-like, so that the cooling channel body is particularly well suited to cover a surface of the workpiece. It is understood that the cooling device also includes a plurality of cooling channel body, for example, tubular body, cover body, plate body or the like.
  • a sealing arrangement for example an elastic seal, an O-ring or the like, is arranged on the sealing section. This improves the sealing effect.
  • the sealing portion can also have a body of the cooling device, for example a pipe, the sealing portion, in which case the aforementioned seal arrangement is only an option.
  • the sealing portion for example, a peripheral wall of the tube can directly on the workpiece to be machined, for example, a wall of a connecting rod, abut and thus prevent the coolant from coming out of the region of the separation zone.
  • the cooling device is preferably designed for applying the coolant under pressure to the separation zone of the workpiece. This avoids or at least reduces bubble formation or vapor bubble formation which would otherwise result from the temperature difference between the coolant or cooling medium on the one hand and the workpiece surface or separation zone on the other hand.
  • the advantageous further developed method provides that the coolant is applied under pressure to the separation zone of the workpiece.
  • the application of the coolant under pressure to the workpiece not only locally, ie in the region of the separation zone can be carried out or proves to be advantageous, but that it is an independent invention to cool a workpiece under pressure , including the whole workpiece. It is e.g. in the context of this embodiment or independent invention that applied to the workpiece as a whole in a pressure chamber with the coolant. Then, no or only a few bubbles form on the workpiece.
  • the sealing portion of the cooling device is designed accordingly or the seal assembly accordingly pressure-tight to allow the application of the coolant under pressure to the separation zone of the workpiece.
  • a coolant pressure generator is preferably provided. It is also advantageous if it is just for the application of the coolant under pressure that the cooling device can be acted upon by an appealing pressure force, with which the cooling device then acts with its sealing portion or with the seal assembly on the workpiece or the separation zone of the workpiece rests.
  • the cooling device is designed for discharging the coolant to the separation zone in a liquid state.
  • the fracture separation process is therefore advantageously designed so that the coolant is applied in the liquid state to the separation zone.
  • the liquid coolant for example liquid oxygen, nitrogen or the like, has a better heat or cold transition with respect to the workpiece surface.
  • the coolant is under pressure, so that the formation of bubbles is avoided.
  • the heat or cold transfer is in fact significantly better from the liquid to the solid phase than from the gaseous phase to the solid phase.
  • the liquid coolant cools the workpiece in the separation zone much better than a gaseous, for example in bubbles existing coolant.
  • the fracture separation device has a regeneration device for regenerating or for cooling the coolant flowing back via the outflow coolant channel and for supplying the thus cooled coolant to the regeneration device
  • the cooling device expediently has a tubular body which can be introduced into an opening of the workpiece.
  • the tubular body is configured, for example, in the manner of a lance.
  • the tubular body may have different cross-sectional contours or circumferential contours, for example, a round peripheral contour, but also a polygonal.
  • the tubular body or the lance can thus be introduced, for example, in a borehole of a connecting rod and there cause, so to speak from the inside, the cooling effect of the invention.
  • the at least one outlet opening and / or the at least one inflow opening are expediently arranged on a circumferential wall of the tubular body.
  • the coolant can flow out radially outward from the tubular body or the lance.
  • An outer circumference and / or an end wall of the tubular body are expediently provided with a sealing arrangement and / or form the at least one sealing portion, but at least a part thereof.
  • a sealing arrangement and / or form the at least one sealing portion, but at least a part thereof.
  • a line having the inflow coolant channel is expediently located in an interior of a housing. arranged stand-coolant channel having conduit. Thus, so the coolant can be quasi in the interior of the
  • the arrangement is extremely compact.
  • the sealing portion for example a disposed thereon
  • a surface of the cooling device or a body of the cooling device expediently encloses a working region of the cooling device, on which the at least one outlet opening and the at least one inlet opening are arranged.
  • a coolant chamber is formed by the sealing portion, such as the seal assembly, when the cooling device is in contact with the workpiece. The coolant is thus used very efficiently.
  • the cooling device expediently has a plug-in opening for insertion or insertion of the workpiece.
  • the inflow coolant channel and / or the outflow coolant channel - or more in each case - communicate with the plug-in opening for introducing the coolant into the plug-in opening or for removing the coolant from the plug-in opening.
  • the coolant thus flows, for example, directly into the insertion opening and thus comes into cooling contact with the workpiece.
  • At least one closure device is provided for closing an opening of the workpiece adjacent to the separation zone.
  • the opening is a bore into which the cooling device dips.
  • the closure device comprises one of
  • Cooling device separate closure element, for example a lid, a plug or the like.
  • the closure element is expediently independent of the cooling device, in any case of their component having the outlet opening or the inflow opening, so that, for example, this component and / or the closure element can be guided independently of one another towards the workpiece or away from the workpiece.
  • the closure device expediently comprises a first closure element and a second closure element for closing a first opening and a second opening of a passageway of the workpiece.
  • the two closure elements are brought from opposite sides of the workpiece forth to the respective first and second openings and close these openings.
  • the closure device expediently comprises the at least one outlet opening and / or the at least one inflow opening.
  • the closure device forms part of the cooling device.
  • a closure element of the closure device has a coolant channel, while the other closure element or the other closure elements are passive, so have no coolant channel or an opening communicating with a coolant channel.
  • the at least one outlet opening is expediently arranged between at least two inflow openings.
  • the coolant flowing out of the outlet opening can flow along the workpiece and then be guided away from the workpiece again via the two adjacent inlet openings.
  • channels or grooves are expediently provided, in which the coolant can flow from one opening to the other opening.
  • the at least one inflow opening extends annularly around the at least one outlet opening.
  • the inflow opening is arranged within a ring or annulus of outflow openings.
  • the coolant expediently comprises alcohol or nitrogen, in particular liquid nitrogen. It is preferred if the coolant is not oxidizing.
  • the cooling is advantageously carried out in a range of, for example, 30-80 Kelvin, preferably 20 to 50 K. Also, a cooling by 10 K to 30 K or even by about 20 K is advantageous.
  • the cooling is conveniently a kind of shock-cooling, i. that the workpiece is sufficiently cooled in the separation zone, for example within 1 s to 2 s, possibly also 3 to 4 seconds.
  • the fracture separation device forms part of a larger system which, for example, also includes a notch device for introducing notches on the workpiece, for example by means of a laser.
  • the fracture separator may be or form a station of such a larger plant.
  • a drive arrangement for relatively moving the tool and the cooling device, in particular of the at least one cooling channel body, towards and away from each other e.g. a the at least one cooling channel body driving electrical and / or fluidic
  • Figure 1 shows a workpiece to be machined with a schematically illustrated fracture separation device, the one
  • Figure 2 shows a detail A of Figure 1 with a front
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a second fracture separation device with an alternative cooling device
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a third fracture separation device, only a front portion of its cooling device being shown;
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a fourth fracture separation device, of which only a front section of its cooling device is shown,
  • FIG. 6 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 5
  • Figure 7 is a side cross-sectional view of a fifth
  • Fracture separation device of which only a front portion of its cooling device is shown, and
  • FIG. 8 shows a horizontal cross section through the arrangement according to FIG. 7.
  • a fracture separation device 10 shown in FIG. 1 as well as other fracture separation devices 110, 210, 310 and 410 shown in FIGS. 3-8 have partially identical or similar components. components with the same reference numerals. Insofar as the components differ, each 100 different reference numerals are used.
  • the fracture separation device 10 is used to machine a workpiece 90, such as an engine component 91.
  • a connecting rod 92 Shown as the workpiece 90 is a connecting rod 92.
  • the connecting rod 92 has a connecting rod shaft 93 at the longitudinal ends of which a large eye 94 and a small eye 95 are provided.
  • a connecting rod cover 97 is to be separated from a connecting rod foot 96.
  • a corresponding break line 80 is shown in FIG.
  • a bore 98 passes through the connecting rod cover 97 and the connecting rod end 96 into which a screw 82 (schematically in FIG. 1) can be screwed in order to fasten the connecting rod cover 97 to the connecting rod end 96.
  • the fracture separation device 10 has, for example, a notching device 14 for introducing the notches 81, for example a laser device. Furthermore, a crushing device 11 is provided, of which schematically two crushing tools 12, for example crushing wedges, are shown. The crushing tools 12 are, for example, brought along an arrow direction 13 to the workpiece 90 to penetrate into the notches 81 and thus to break the workpiece 90 along the breaking line 80 or the break-dividing line. To this separation accurately perform and / or force that are for operating the 12 is necessary refractive ⁇ tools, to minimize, even if, for example, the workpieces 90 are relatively tough and only poorly interrupt, the following measures are provided:
  • a cooling device 20 serves for the local cooling of the
  • the separation zone 100 is provided, for example, next hole 98, slightly above a step 99 in the interior of the bore 98.
  • the crushing tools 12 are attached from the outside and / or from the inside.
  • the cooling device 20 comprises a cooling channel body 21, which is designed in the manner of a lance or a tubular body.
  • the cooling channel body 21 can be inserted with its free end 22 into the bore 98.
  • a head 23 of the cooling channel body 21 then sits with a radial outer periphery, which is a sealing portion 24, sealingly against the step 99.
  • the head 23 in the region of the sealing portion 24 is conically inclined, so that its outer contour on the conically inclined step 99 can lie flat and thus can develop their sealing effect.
  • a further sealing can be provided by providing a sealing flange 26 on a shaft 25 of the cooling channel body 21, which sealingly bears against an upper end face or an edge of an opening 101 of the bore 98.
  • a chamber is so formed between the sealing portion 24 and the upper sealing flange 26.
  • a pipe 27 extends with an inflow coolant channel 30 for a coolant 32, for example, liquid nitrogen.
  • the inflow coolant channel 30 opens in the region of the head 23 at a plurality, for example 3 or 4 outlet openings 31.
  • the outlet openings 31 are provided, for example, on the peripheral wall of the tube 27.
  • outflowing coolant 32 is, so to speak, collected again, namely, in the inlet openings 41 of a Outflow coolant channel 40 flows.
  • Outflow coolant channel 40 is provided in a tube 28.
  • the tube 27 is arranged in the interior of the tube 28.
  • the inflow coolant 32 flows quasi within the tube 27 to the head 23 or end 22 of the cooling channel body 21, exiting there from the outlet openings 31 to cool the workpiece 90 locally, namely in the region of the separation zone 100 and becomes quasi-direct caught again, namely through the inflow 41st
  • the tube 27 is arranged concentrically in the tube 28.
  • the tube 27 projects in front of the tube 28, wherein in the projecting portion 33, the outlet openings 31 are provided.
  • the inflow opening 41 extends in an annular manner around the inflow coolant channel 30 or the tube 27.
  • the tube 28 is namely open at the front, so that a gap between its peripheral wall 29 and the tube 27, the inflow opening 41 is limited.
  • the remaining components of the cooling device 20 are indicated only schematically, for example, an example flexible conduit 37 through which the inflow coolant 32 is fed into the inflow coolant channel 30.
  • the conduit 37 communicates with a reservoir 34 for providing the coolant 32.
  • the outflow coolant channel 40 is also connected via a line 43 to the memory 34, so that over the
  • Outflow coolant channel 40 backflowing outflow coolant 42 is returned to the memory 34.
  • the cooling unit 35 thus forms, for example, a component of a regeneration device 38.
  • a pump 36 is provided, with which the coolant 32 can be pressurized so that it flows out of the outlet openings 31 with pressure and thus remains in the liquid state when in cooling contact with the workpiece 90 or the inner wall of the bore 98 passes in the region of the separation zone 100.
  • the coolant 32 remains under pressure even if it has flowed out of the outlet ports 31. Namely, the sealing flange 26 closes the bore 98 or the upper opening 101 of the bore 98.
  • the cooling channel body 21 therefore delimits, as it were, a cooling chamber or coolant chamber 103 in the interior of the bore 98.
  • seals 44 and 45 are, for example Components of a sealing arrangement 49.
  • the cooling channel body 21 forms, so to speak, a closure element 46 for closing the upper opening 101 and, by being in contact with the sealing section 24 on the step 99, at the same time a lower closure element.
  • a closure element 46 for closing the upper opening 101 and, by being in contact with the sealing section 24 on the step 99, at the same time a lower closure element.
  • movable closure element 47 is provided for closing the lower opening 101 of the bore 98.
  • the closure element 47 which is designed for example as a kind of plug, are inserted into the bore 98 and thus close it from below.
  • a corresponding handling device such as a robot or other handling device, for example, the workpiece to be machined, for example, the connecting rod 92, can lead zoom to the cooling device 20 so that it remains stationary, so the workpiece relative to Cooling device is moved.
  • a workpiece 190 having, for example, a plate 191 or formed by a plate 191 can be machined in accordance with the invention.
  • a cooling channel body 121 of the cooling device 120 has a tube section 127 in which an inflow coolant channel 130 for guiding an inflow coolant 32 extends.
  • a sealing flange 126 is provided which projects radially outwardly from the tubular section 127 and to the ver ⁇ close an opening 101 of a through-channel or through-opening 198, for example, a bore of the
  • a seal 145 is preferably provided, which rests against an upper side 104 of the workpiece 190 and thus closes the upper opening 101.
  • a seal 145 is preferably provided, which rests against an upper side 104 of the workpiece 190 and thus closes the upper opening 101.
  • the Cooling channel body 121 thus forms an upper closure element 146, which closes the opening 101.
  • a lower closure element 147 is in principle identical in construction to the upper closure element 146. Accordingly, a tube section 128 is provided, which comprises an outflow coolant channel 140. The sealing flange 126 seals the lower opening 102 of the passage opening 198. The lower closure element 147 abuts an underside 105 of the workpiece 190.
  • the two closure elements 146 and 147 forming, in principle, cooling channel bodies are connected, for example, to a coolant reservoir in the manner of the accumulator 34, for example via flexible conduits similar to the conduits 37, 43 (not shown).
  • the inflow coolant 32 passes directly into a relatively small, narrow separation zone 100 of the workpiece 190 and not about the passage opening 198 cools as a whole - which would of course also be possible - in front of the two closure elements 146 and 147 respectively tubular channel sections 150, the penetrate into the passage opening 198. Between the channel sections 150 introduced into the passage opening 198 there remains an intermediate space 151, through which the coolant 32 can reach the inner circumference of the passage opening 198, where later the break line 80 should run.
  • the coolant 32 is sucked out again, as it were, by flowing into the opposite channel section 150 of the lower closure element 147 and from there away from the separation zone or the region of the workpiece 190 to be cooled.
  • always fresh, correspondingly cool coolant 32 flows after and after its heating or the Heat transfer from the workpiece 190 in the coolant 32 as a flow-off coolant 42 again led away from the separation zone 100.
  • the separation zone 100 is narrow, so that an exact break line 80 can be brought about if, for example, the breaking device 11 acts on the workpiece 190 from outside (shown schematically).
  • a cooling channel body 221 is provided, which has a certain similarity with the cooling channel body 21.
  • An inner tube 227 is arranged concentrically in an outer tube 228, as it were.
  • the tubes 227 and 228 are open on the front side, so that the outlet opening 231 and the peripheral wall 229 of the tube 228 which surrounds the latter annularly form an inlet opening 241 for the flowing-back coolant 42.
  • the tubes 227, 228, that is to say the cooling channel body 221 can be placed, for example, on a workpiece 290, for example a plate 291, on the front side or on the front, but with an end-side spacing 53, so that the coolant 32 flowing out of the outlet opening 231 directly on the workpiece surface 204 and thus the separation zone 100 of the workpiece 290 can pass. From there, the coolant 42 is aspirated virtually directly again or it can flow away from the separation zone 100, namely into the inflow opening 241 and flow back through the outflow coolant channel 40, for example in a memory, not shown, in the manner of the memory 34.
  • the cooling means 32 only cools the locally limited area of the separation zone 100 of the workpiece 290 due to the relatively close arrangement of outlet opening and inlet opening.
  • a sealing section 224 forming arrangement taken, namely a
  • Sealing flange 226, which is arranged on the outer circumference of the outer tube 228, namely its peripheral wall 229.
  • a seal 245 is provided, which is arranged for example in a recess or groove 253.
  • cooling channel body 221 may have a ring shape or circular shape, also the sealing flange 226th It does not matter, that is, depending on the desired geometry of the separation zone 100 may of course also other cross-section
  • the sealing flange 226 as well as the upper side arranged pipe 228, 227 define a coolant -chamber 103 above the work piece 290 ⁇ or on its surface, in which the coolant is chambered 32, so can not escape into the atmosphere. As a result, the consumption of a coolant is very limited and economical.
  • the cooling channel body 221 forms, as it were, an upper closure element .
  • a fracture separation device 310 according to FIGS. 5, 6 comprises, for example, a cooling channel body 321, which is also intended to be applied to a workpiece surface, namely, for example, the surface of a plate 391, which constitutes a workpiece 390.
  • a cooling channel body 321 of a cooling device 320 comprises a channel element 323 which delimits a channel 322.
  • the channel 322 extends, for example, below an upper wall 325 of the cooling channel body 321.
  • a pipe section 327th provided in which an inflow coolant channel 330 terminates in the so-called a transverse channel forming channel 322, so that the coolant 32 can flow from the pipe section 327 through the channel 322 to the transverse ends or longitudinal ends of the cooling channel body 321, where it then through in pipe sections 328th provided
  • Outflow coolant channels 340 flows out of the cooling channel body 321 again.
  • the cooling channel body 321 can be placed, for example, on the upper side 304 of the plate 391. Then, a peripheral wall 329 projecting from a top wall 326 rests with its front side against the upper side 304 of the workpiece 390 and thus forms a sealing section 324. The walls 326, 329 delimit the channel 322 on the upper side and on the side.
  • the separation zone 100 is virtually chambered by the cooling channel body 321 into a chamber 103, so that the coolant 32 or outflowing coolant 42 can not escape into the atmosphere, ie an economical consumption is given.
  • a further cooling channel body 321 ' can also be applied on a lower side or opposite side of the workpiece 390, so that the workpiece 390 is quasi cooled locally from both sides before a breaking device 11 initiates the fracture separation process, e.g. from the top 304 of the workpiece 90 ago.
  • a fracture separation device 410 shown in FIGS. 7 and 8 has a cooling channel body 421 of a cooling device 420 which has a plug-in opening 455 for inserting or inserting a plug-in opening 455
  • Workpiece has, for example, a workpiece 490, which includes a rod 491 or is formed thereby.
  • the cooling channel body 421 is in two parts, as it comprises a first and a second closure element 446, 447, in each of which a cooling channel extends, namely a
  • Inflow coolant channel 430 and an outflow coolant channel 440 are e.g. by drives 450, 451 toward each other and away from each other, which is indicated by arrows 456.
  • the two closure elements 446 and 447 which limit the insertion opening 455 so to speak laterally (the plug-in opening 455 is open at the top and bottom so that the workpiece 490 can in principle also be pushed through the plug-in opening 455 or inserted into it) are for example in the form of pliers or forks. In any case, the flows
  • the closure elements 446, 447 are fork-shaped. Between legs 457 of the closure elements 446, 447 and the workpiece 490 or the rod 491, a flow channel 458 remains free, through which the coolant 32 can flow, while the workpiece 490 floats or flows around.
  • a pipe section 227, 228 is provided, in which the inflow coolant channel 430 and the outflow coolant channel 440 extends.
  • An advantageous measure provides that, for example, a seal 459 is provided at an upper and / or lower insertion region of the plug-in opening 455, so that the coolant 32 flowing through the flow channel 458 can be said so to speak
  • the seals 459 are, for example, components of a seal arrangement and / or define a sealing section 424 of the cooling device 420.

Landscapes

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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bruchtrennverfahren und eine Bruchtrennvorrichtung (10) zum Bruchtrennen von Werkstücken (90-490), insbesondere Motorbauteilen (91) oder Pleueln (92), mit einer Kühleinrichtung (20-420) zur Abkühlung des Werkstücks (90-490) in einer Trennzone (100), und mit einer Brecheinrichtung (11) zum Bruchtrennen des Werkstücks (90-490) im Bereich der gekühlten Trennzone (100), wobei ein Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) an mindestens einer Auslassöffnung (31-431) der Kühleinrichtung (20-420) zum Kühlen der Trennzone (100) ausmündet, wobei die Kühleinrichtung (20-420) zum lokal begrenzten Kühlen des Werkstücks (90-490) in der Trennzone (100) mindestens einen Dichtabschnitt (24-424) zur abdichtenden Anlage an dem Werkstück (90-490) neben der Trennzone (100) und/oder zum Wegführen des Kühlmittels (32) von der Trennzone (100) des Werkstücks (90-490) mindestens eine neben der mindestens einen Auslassöffnung (31-431) des Zuström-Kühlmittelkanals (30-430) angeordnete Einströmöffnung (41-441) mindestens eines Abström-Kühlmittelkanals (40-440) aufweist.

Description

Bruchtrennvorrichtung und Bruchtrennverfahren
zum Bruchtrennen von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen von Werkstücken, insbesondere Motorbauteilen oder Pleueln, sowie ein entsprechendes Bruchtrennverfahren.
Es ist eine bekannte Technologie, Motorbauteile, zum Beispiel Pleuel, im Rahmen eines so genannten Crackens oder Brechens zu trennen, um die derart getrennten Teile, beispielsweise einen Pleueldeckel und einen Pleuelfuß, anschließend wieder zu fügen. Damit der Bruchtrennvorgang kontrolliert abläuft, ist es üblich, in das jeweilige Werkstück eine oder mehrere Kerben einzubringen, beispielsweise mithilfe eines Lasers, was z.B. in DE 10 2007 053 814 AI beschrieben ist.
Aus DE 102008 063 713 AI gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bruchtrennen hervor, bei denen eine Bruchtrennzone anhand eines Kühldorns mit kühlbaren Spreizbacken vor dem Bruchtrennen gekühlt wird.
Allerdings hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die zu bearbeiteten Werkstücke nicht in jedem Fall einwandfrei brechen, weil das zu brechende Material des Werkstücks auch eine gewisse Zähigkeit aufweist. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bruchtrennvorrichtung sowie ein verbessertes Bruchtrennverfahren vorzuschlagen .
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen von Werkstücken, insbesondere Motorbauteilen oder Pleueln vorgesehen, die eine Kühleinrichtung zur Abkühlung des Werkstücks in einer Trennzone und eine Brecheinrichtung zum Bruchtrennen des Werkstücks im Bereich der gekühlten Trennzone aufweist, wobei ein Zuström-Kühlmittelkanal an mindestens einer Auslassöffnung der Kühleinrichtung zum Kühlen der Trennzone ausmündet, wobei die Kühleinrichtung zum lokal begrenzten Kühlen des Werkstücks in der Trennzone mindestens einen Dichtabschnitt zur abdichtenden Anlage an dem Werkstück neben der Trennzone und/oder zum Wegführen des Kühlmittels von der Trennzone des Werkstücks mindestens eine neben der mindestens einen Aus- lassöffnung des Zuström-Kühlmittelkanals angeordnete Einströmöffnung mindestens eines Abström-Kühlmittelkanals aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe ist auch ein Bruchtrennverfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken, insbesondere Motorbauteilen oder Pleueln, mit den Schritten:
- Kühlen einer Trennzone des Werkstücks mit einer Kühleinrichtung, umfassend
- Ausbringen des Kühlmittels auf die Trennzone über einen Zuström-Kühlmittelkanal, der an mindestens einer Auslassöffnung der Kühleinrichtung zum Kühlen der Trennzone ausmündet,
- lokal begrenztes Kühlen des Werkstücks in der Trennzone durch abdichtendes Anlegen mindestens eines Dichtabschnitts der Kühleinrichtung an das Werkstück neben der Trennzone und/oder Wegführen des Kühlmittels von der Trennzone des Werkstücks über mindestens einen Abström-Kühlmittelkanal , wobei der mindestens eine Abström-Kühlmittelkanal mindestens eine Einströmöffnung neben der mindestens einen Auslassöffnung des
Zuström-Kühlmittelkanals aufweist, und
- Bruchtrennen des Werkstücks im Bereich der gekühlten Trennzone vorgesehen.
Dabei ist es ein Grundgedanke der Erfindung, das zu bearbeitende Werkstück, beispielsweise ein Pleuel, einen Motorblock oder dergleichen, lokal und somit gezielt abzukühlen, so dass das Material quasi lokal versprödet und deshalb leichter bricht . Gegenüber einem Abkühlen des gesamten Werkstücks ist der Energieaufwand wesentlich geringer . Zudem ist ein Werkstück, das vollständig abgekühlt ist, nach dem Bruchtrennen sehr schwierig weiter zu verarbeiten, beispielsweise weil das Werkstück die Kontaktstellen der später eingesetzten Handling- und Bearbeitungssysteme stark kühlt . Es kann dann erforderlich sein, dass man einzelne Maschinenkomponenten, gerade die vorgenannten Kontaktstellen, gezielt wieder beheizt.
Stark abgekühlte Werkstück-Oberflächen neigen ferner zur Vereisung, was beispielsweise auch eine Korrosion des Werkstückes zur Folge haben kann. Auch die Weiterverarbeitung, beispielsweise eine spanende Bearbeitung, des Werkstücks wird erschwert, wenn dieses sehr kalt ist. Mithin ist es also vorteilhaft, dass das nur lokal abgekühlte und somit versprodete Werkstück leicht zu brechen bzw. bruchzutrennen ist, jedoch dann wieder ohne großen Aufwand erwärmbar ist, was die Handhabung und Weiterverarbeitung des Werkstücks erheblich erleichtert.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Bearbeitung von Pleueln. Aber auch Motorblöcke, Stangen und dergleichen andere Werkstücke lassen sich erfindungsgemäß leichter bearbeiten, insbesondere nach dem Bruchtrennen auch besser weiter zu verarbeiten. Das Werkstück lässt sich in der abgekühlten Trennzone leicht brechen, was zum Beispiel auch die erforderliche Kraft der Brecheinrichtung bzw. des Brech-Werkzeugs verringert und das Werkzeug auch schont .
Der Dichtabschnitt und/oder die mindestens eine Auslassöffnung und/oder die mindestens eine Einströmöffnung sind vorzugsweise an einem Kühlkanalkörper der Kühleinrichtung angeordnet. In dem mindestens einen Kühlkanalkörper der Kühleinrichtung verläuft zweckmäßigerweise mindestens ein Abschnitt des mindestens einen Zuström-Kühlmittelkanals und/oder ein Abschnitt mindestens einen Abström-Kühlmittelkanals . Der Kühlkanalkörper ist beispielsweise in eine Öffnung des Werkstücks einbringbar oder kann eine Öffnung des Werkstücks schließen. Der Kühlkanalkörper kann auch zur Abdeckung eines Oberflächenbereichs des Werkstücks vorgesehen sein.
Der mindestens eine Kühlkanalkörper umfasst beispielsweise eine oder mehrere Rohrkörper, Lanzen oder dergleichen. Der Kühl- kanalkörper kann aber auch plattenartig sein, so dass sich der Kühlkanalkörper besonders gut zur Abdeckung einer Oberfläche des Werkstückes eignet. Es versteht sich, dass die Kühleinrichtung auch mehrere Kühlkanalkörper, zum Beispiel Rohrkörper, Deckelkörper, Plattenkörper oder dergleichen umfasst.
Ein Vorteil ist es, wenn an dem Dichtabschnitt eine Dichtungsanordnung, beispielsweise eine elastische Dichtung, ein O-Ring oder dergleichen, angeordnet ist. Dies verbessert die Dichtwirkung .
Es kann aber auch ein Körper der Kühleinrichtung, zum Beispiel ein Rohr, den Dichtabschnitt aufweisen, wobei dann die vorgenannte Dichtungsanordnung lediglich eine Option darstellt . Der Dichtabschnitt, beispielsweise eine Umfangswand des Rohres, kann direkt am zu bearbeitenden Werkstück, beispielsweise einer Wand eines Pleuels, anliegen und somit verhindern, dass das Kühlmittel aus dem Bereich der Trennzone heraus gelangt.
Die Kühleinrichtung ist vorzugsweise zur Ausbringung des Kühlmittels unter Druck auf die Trennzone des Werkstücks ausgestaltet. Dadurch wird eine Blasenbildung oder Dampfblasenbildung vermieden oder zumindest verringert, die sich ansonsten durch den Temperaturunterschied zwischen einerseits dem Kühlmittel oder Kühlmedium und andererseits der Werkstück-Oberfläche bzw. der Trennzone ergeben würde. Das vorteilhaft weitergebildete Verfahren sieht dazu vor, dass das Kühlmittel unter Druck auf die Trennzone des Werkstücks ausgebracht wird.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Ausbringung des Kühlmittels unter Druck auf das Werkstück nicht nur lokal, also im Bereich der Trennzone erfolgen kann bzw. sich als vorteilhaft erweist, sondern dass es eine an sich eigenständige Erfindung darstellt, ein Werkstück unter Druck zu kühlen, auch insgesamt das ganze Werkstück . Es liegt z.B. im Rahmen dieser Ausgestaltung oder eigenständigen Erfindung, dass man das Werkstück als Ganzes in einer Druckkammer mit dem Kühlmittel beaufschlagt . Dann bilden sich am Werkstück insgesamt keine oder nur wenige Blasen.
Beispielsweise ist der Dichtabschnitt der Kühleinrichtung entsprechend ausgestaltet oder die Dichtungsanordnung entsprechend druckdicht, um die Ausbringung des Kühlmittels unter Druck auf die Trennzone des Werkstücks zu ermöglichen. Weiterhin ist vorzugsweise ein Kühlmittel -Druckerzeuger vorgesehen . Es ist auch vorteilhaft, wenn gerade zur Ausbringung des Kühlmittels unter Druck die Kühleinrichtung mit einer ansprechenden An- druckkraft beaufschlagbar ist, mit der die Kühleinrichtung dann mit ihrem Dichtabschnitt oder mit der Dichtungsanordnung an dem Werkstück bzw. der Trennzone des Werkstücks anliegt.
Bevorzugt ist es, wenn die Kühleinrichtung zum Ausbringen des Kühlmittels auf die Trennzone in einem flüssigen Zustand ausgestaltet ist. Das Bruchtrennverfahren ist also vorteilhaft dazu ausgebildet, dass das Kühlmittel im flüssigen Zustand auf die Trennzone aufgebracht wird.
Das flüssige Kühlmittel, beispielsweise flüssiger Sauerstoff, Stickstoff oder dergleichen, hat einen besseren Wärme- oder Kälte-Übergang bezüglich der Werkstück-Oberfläche. In diesem Zusammenhang ist wiederum vorteilhaft , wenn das Kühlmittel unter Druck steht, so dass die Blasenbildung vermieden wird. Die Wärme - oder Kälteübertragung ist nämlich von der flüssigen zur festen Phase deutlich besser als von der gasförmigen Phase zur festen Phase. Mithin kühlt also das flüssige Kühlmittel das Werkstück in der Trennzone wesentlich besser als ein gasförmiges, beispielsweise in Blasen vorhandenes Kühlmittel.
Bevorzugt weist die Bruchtrennvorrichtung eine Regenerationseinrichtung zum Regenerieren bzw. zum Abkühlen des über den Abström-Kühlmittelkanal rückströmenden Kühlmittels und zum Zuführen des derart abgekühlten Kühlmittels zu dem
Zuström-Kühlmittelkanal auf.
Eine weitere, insbesondere in dieser Konstellation vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass der Abström-Kühlmittelkanal und der Zuström-Kühlmittelkanal Bestandteile eines geschlossenen Kühlmittelkreislaufs bilden.
Selbstverständlich sind gegebenenfalls mehrere
Abström-Kühlmittelkanäle und/oder Zuström-Kühlmittelkanäle an den geschlossenen Kühlmittelkreislauf angeschlossen oder bilden einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf und/oder sind an die Regenerationseinrichtung angeschlossen .
Beide der oben genannten Maßnahmen tragen dazu bei, dass möglichst wenig Energie verloren geht und zudem mit geringem Aufwand ein frisches, abgekühltes Kühlmittel zum insbesondere lokalen Abkühlen des Werkstücks im Bereich der Trennzone vorhanden ist .
Die Kühleinrichtung weist zweckmäßigerweise einen Rohrkörper auf, der in eine Öffnung des Werkstücks einbringbar ist. Der Rohrkörper ist beispielsweise in der Art einer Lanze ausgestaltet. Selbstverständlich kann der Rohrkörper unterschiedliche Querschnittskonturen bzw. Umfangskonturen aufweisen, beispielsweise eine runde Umfangskontur, aber auch eine polygonale. Der Rohrkörper oder die Lanze kann also beispielsweise in ein Bohrloch eines Pleuels eingeführt werden und dort sozusagen von innen die erfindungsgemäße Kühlwirkung herbeiführen .
Die mindestens eine Auslassöffnung und/oder die mindestens eine Einströmöffnung sind zweckmäßigerweise an einer Umfangswand des Rohrkörpers angeordnet. So kann beispielsweise das Kühlmittel nach radial außen aus dem Rohrkörper oder der Lanze ausströmen.
Ein Außenumfang und/oder eine Stirnwand des Rohrkörpers sind zweckmäßigerweise mit einer Dichtungsanordnung versehen und/oder bilden den mindestens einen Dichtabschnitt, zumindest aber einen Teil davon. Somit kann also beispielsweise der Außenumfang des Rohrkörpers innen in der Bohrung oder der Öffnung anliegen und dort die Dichtwirkung entfalten.
Eine den Zuström-Kühlmittelkanal aufweisende Leitung ist zweckmäßigerweise in einem Innenraum einer den Ab- stand-Kühlmittelkanal aufweisenden Leitung angeordnet. Somit kann also das Kühlmittel quasi im Innenraum des
Abström-Kühlmittelkanals in Richtung des Werkstücks strömen. Die Anordnung ist äußerst kompakt .
Der Dichtabschnitt, zum Beispiel eine daran angeordnete
Dichtungsanordnung, eine Oberfläche der Kühleinrichtung oder eines Körpers der Kühleinrichtung, umschließt zweckmäßigerweise einen Arbeitsbereich der Kühleinrichtung, an dem die mindestens eine Auslassöffnung und die mindestens eine Einströmöffnung angeordnet sind. Zwischen der Kühleinrichtung und dem Werkstück wird durch den Dichtabschnitt, beispielsweise die Dichtungsanordnung, eine Kühlmittel-Kammer gebildet, wenn die Kühleinrichtung in Kontakt mit dem Werkstück ist. Das Kühlmittel wird somit sehr effizient eingesetzt.
Die Kühleinrichtung weist zweckmäßigerweise eine Stecköffnung zum Einstecken oder Durchstecken des Werkstücks auf. Der Zuström-Kühlmittelkanal und/oder der Abström-Kühlmittelkanal - oder mehrere jeweils davon - kommunizieren mit der Stecköffnung zum Einbringen des Kühlmittels in die Stecköffnung oder zum Wegführen des Kühlmittels aus der Stecköffnung. Das Kühlmittel strömt also beispielsweise direkt in die Stecköffnung ein und kommt somit in kühlenden Kontakt mit dem Werkstück.
Vorzugsweise ist mindestens eine Verschlusseinrichtung zum Verschließen einer Öffnung des Werkstücks neben der Trennzone vorhanden. Beispielsweise ist die Öffnung eine Bohrung, in die die Kühleinrichtung eintaucht .
Bevorzugt umfasst die Verschlusseinrichtung ein von der
Kühleinrichtung separates Verschlusselement, zum Beispiel einen Deckel, einen Stopfen oder dergleichen. Das Verschlusselement ist zweckmäßigerweise unabhängig von der Kühleinrichtung, jedenfalls von deren die Auslassöffnung oder die Einströmöffnung aufweisenden Komponente, beweglich, so dass beispielsweise diese Komponente und/oder das Verschlusselement unabhängig voneinander zum Werkstück hin bzw. vom Werkstück weg führbar sind.
Die Verschlusseinrichtung umfasst zweckmäßigerweise ein erstes Verschlusselement und ein zweites Verschlusselement zum Verschließen einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung eines Durchtrittskanals des Werkstücks. Beispielsweise werden die beiden Verschlusselemente voneinander entgegengesetzten Seiten des Werkstücks her an die jeweiligen ersten und zweiten Öffnungen herangeführt und verschließen diese Öffnungen.
Die Verschlusseinrichtung umfasst zweckmäßigerweise die mindestens eine Auslassöffnung und/oder die mindestens eine Einströmöffnung. Vorzugsweise bildet die Verschlusseinrichtung einen Bestandteil der Kühleinrichtung. Wie erwähnt, ist es möglich, dass beispielsweise ein Verschlusselement der Verschlusseinrichtung einen Kühlmittelkanal aufweist, während das andere Verschlusselement oder die anderen Verschlusselemente sozusagen passiv sind, also keinen Kühlmittelkanal oder eine mit einem Kühlmittelkanal kommunizierende Öffnung aufweisen.
Die mindestens eine Auslassöffnung ist zweckmäßigerweise zwischen mindestens zwei Einströmöffnungen angeordnet. Somit kann also beispielsweise das aus der Auslassöffnung ausströmende Kühlmittel am Werkstück entlang strömen und dann über die beiden benachbarten Einströmöffnungen wieder vom Werkstück weg geführt werden. Zwischen der Auslassöffnung und den benachbarten Einströmöffnungen sind zweckmäßigerweise Kanäle oder Nuten vorgesehen, in denen das Kühlmittel von der einen Öffnung zu anderen Öffnung strömen kann. Zweckmäßigerweise ist auch vorgesehen, dass sich die mindestens eine Einströmöffnung ringförmig um die mindestens eine Aus- lassöffnung erstreckt. Beispielsweise ist die Einströmöffnung innerhalb eines Rings oder Kreisrings von Ausströmöffnungen angeordnet .
Das Kühlmittel umfasst zweckmäßigerweise Alkohol oder Stickstoff, insbesondere flüssigen Stickstoff. Bevorzugt ist es, wenn das Kühlmittel nicht oxidierend ist.
Die Abkühlung erfolgt zweckmäßigerweise in einem Bereich von beispielsweise 30-80 Kelvin, vorzugsweise 20 bis 50 K. Auch eine Abkühlung um 10 K bis 30 K oder auch nur um etwa 20 K ist vorteilhaft .
Die Abkühlung ist zweckmäßigerweise eine Art Schock-Kühlung, d.h. dass das Werkstück in der Trennzone beispielsweise innerhalb von 1 s bis 2 s, evtl. auch 3 bis 4 Sekunden ausreichend gekühlt ist .
Bevorzugt bildet die Bruchtrenneinrichtung einen Bestandteil einer größeren Anlage, die beispielsweise auch eine Kerbeinrichtung zum Einbringen von Kerben am Werkstück, beispielsweise mittels eines Lasers, umfasst. Die Bruchtrenneinrichtung kann eine Station einer derartigen größeren Anlage sein oder bilden.
Vorzugsweise ist eine Antriebsanordnung zum relativen Verstellen des Werkzeugs und der Kühleinrichtung, insbesondere des mindestens einen Kühlkanalkörpers, zueinander hin und voneinander weg vorhanden, z.B. ein den mindestens einen Kühlkanalkörper antreibender elektrischer und/oder fluidischer
Positionierantrieb. Auch für das mindestens eine Verschlusselement ist ein Antrieb vorteilhaft . Ein Bedienereingriff ist mit der Antriebsanordnung nicht nötig oder zumindest erleichtert. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein zu bearbeitendes Werkstück mit einer schematisch dargestellten Bruchtrennvorrichtung, die eine
Kühleinrichtung aufweist,
Figur 2 einen Ausschnitt A aus Figur 1 mit einem vorderen
Abschnitt der Kühleinrichtung sowie Versorgungsleitungen der Kühleinrichtung,
Figur 3 eine Querschnittsansicht einer zweiten Bruchtrennvorrichtung mit einer alternativen Kühleinrichtung,
Figur 4 eine Querschnittsansicht einer dritten Bruchtrennvorrichtung, von der nur ein vorderer Abschnitt ihrer Kühleinrichtung gezeigt ist,
Figur 5 eine Querschnittsansicht einer vierten Bruchtrennvorrichtung, von der nur ein vorderer Abschnitt ihrer Kühleinrichtung gezeigt ist,
Figur 6 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Figur 5
einschließlich eines zu trennenden Werkstücks,
Figur 7 eine Seiten-Querschnittsansicht einer fünften
Bruchtrennvorrichtung, von der nur ein vorderer Abschnitt ihrer Kühleinrichtung gezeigt ist, und
Figur 8 einen Horizontal -Querschnitt durch die Anordnung gemäß Figur 7.
Eine in Figur 1 dargestellte Bruchtrennvorrichtung 10 sowie weitere in den Figuren 3-8 gezeigte Bruchtrennvorrichtungen 110, 210, 310 und 410 haben teilweise gleiche oder ähnliche Kom- ponenten, die mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Soweit sich die Komponenten unterscheiden, sind um jeweils 100 verschiedene Bezugsziffern verwendet.
Die Bruchtrennvorrichtung 10 dient zur Bearbeitung eines Werkstücks 90, beispielsweise eines Motorbauteils 91. Dargestellt ist als das Werkstück 90 ein Pleuel 92. Das Pleuel 92 hat einen Pleuelschaft 93, an dessen Längsenden ein großes Auge 94 und ein kleines Auge 95 vorgesehen sind. Im Bereich des großen Auges 94 soll von einem Pleuelfuß 96 ein Pleueldeckel 97 abgetrennt werden. Eine entsprechende Bruchlinie 80 ist in Figur 2 eingezeichnet. Seitlich durchsetzt eine Bohrung 98 den Pleueldeckel 97 sowie den Pleuelfuß 96, in die eine Schraube 82 (schematisch in Figur 1) einschraubbar ist, um den Pleueldeckel 97 am Pleuelfuß 96 zu befestigen.
Die Bruchtrennvorrichtung 10 weist beispielsweise eine Kerbeinrichtung 14 zum Einbringen der Kerben 81 auf , zum Beispiel eine Lasereinrichtung. Weiterhin ist eine Brecheinrichtung 11 vorgesehen, von der schematisch zwei Brechwerkzeuge 12, zum Beispiel Brechkeile, dargestellt sind. Die Brechwerkzeuge 12 werden beispielsweise entlang einer Pfeilrichtung 13 an das Werkstück 90 herangeführt, um in die Kerben 81 einzudringen und somit das Werkstück 90 entlang der Bruchlinie 80 oder der Bruch-Trennlinie zu brechen. Um diese Trennung exakt durchzuführen und/oder die Kraft, die zur Betätigung der Brech¬ werkzeuge 12 nötig ist, gering zu halten, auch wenn beispielsweise die Werkstücke 90 relativ zäh sind und nur schlecht brechen, sind die nachfolgenden Maßnahmen vorgesehen:
Eine Kühleinrichtung 20 dient zur lokalen Abkühlung des
Werkstücks 90 im Bereich einer Trennzone 100. Die Trennzone 100 ist beispielsweise neben Bohrung 98 vorgesehen, etwas oberhalb einer Stufe 99 im Innern der Bohrung 98. Dort werden die Brechwerkzeuge 12 von außen und/oder von innen angesetzt.
Die Kühleinrichtung 20 umfasst einen Kühlkanalkörper 21, der in der Art einer Lanze oder eines Rohrkörpers ausgestaltet ist . Der Kühlkanalkörper 21 kann mit seinem freien Ende 22 in die Bohrung 98 eingeführt werden. Ein Kopf 23 des Kühlkanalkörpers 21 sitzt dann mit einem radialen Außenumfang, der einen Dichtabschnitt 24 darstellt, an der Stufe 99 abdichtend an. Beispielsweise ist der Kopf 23 im Bereich des Dichtabschnitts 24 konisch schräg, so dass seine Außenkontur an der konisch schrägen Stufe 99 flächig anliegen kann und somit ihre Dichtwirkung entfalten kann.
Eine weitere Abdichtung kann dadurch gegeben sein, dass an einem Schaft 25 des Kühlkanalkörpers 21 ein Dichtflansch 26 vorgesehen ist, der an einer oberen Stirnseite bzw. einem Rand einer Öffnung 101 der Bohrung 98 dichtend anliegt. Somit ist also zwischen dem Dichtabschnitt 24 und dem oberen Dichtflansch 26 sozusagen eine Kammer gebildet .
In dem Kühlkanalkörper 21 verläuft ein Rohr 27 mit einem Zuström-Kühlmittelkanal 30 für einen Kühlmittel 32, beispielsweise flüssigen Stickstoff. Der Zuström-Kühlmittelkanal 30 mündet im Bereich des Kopfes 23 an mehreren, beispielsweise 3 oder 4 Auslassöffnungen 31 aus. Die Auslassöffnungen 31 sind beispielsweise an der Umfangswand des Rohres 27 vorgesehen. Somit kann das sozusagen ein Zuström-Kühlmittel bildende Kühlmittel 32 aus dem Kühlkanalkörper 21 ausströmen und an die Innenwand der Bohrung 98 gelangen, diese also dort, nämlich im Bereich der Trennzone 100, deutlich abkühlen, zum Beispiel um 10-30 K.
Das ausströmende Kühlmittel 32 wird jedoch sozusagen wieder aufgefangen, indem es nämlich in Einströmöffnungen 41 eines Abström-Kühlmittelkanals 40 einströmt. Der
Abström-Kühlmittelkanal 40 ist in einem Rohr 28 vorgesehen.
Das Rohr 27 ist im Innenraum des Rohres 28 angeordnet. Somit strömt also das Zuström-Kühlmittel 32 quasi innerhalb des Rohres 27 zum Kopf 23 oder Ende 22 des Kühlkanalkörpers 21 vor, tritt dort aus den Auslassöffnungen 31 aus, um das Werkstück 90 lokal, nämlich im Bereich der Trennzone 100 zu kühlen und wird quasi direkt wieder aufgefangen, nämlich durch die Einströmöffnung 41.
Das Rohr 27 ist konzentrisch im Rohr 28 angeordnet. Das Rohr 27 steht vor das Rohr 28 vor, wobei in dem vorstehenden Abschnitt 33 die Auslassöffnungen 31 vorgesehen sind. Die Einströmöffnung 41 verläuft ringförmig um den Zuström-Kühlmittelkanal 30 bzw. das Rohr 27 herum. Das Rohr 28 ist nämlich stirnseitig offen, so dass ein Zwischenraum zwischen seiner Umfangswand 29 und dem Rohr 27 die Einströmöffnung 41 begrenzt.
Die übrigen Komponenten der Kühleinrichtung 20 sind nur schematisch angedeutet, so zum Beispiel eine beispielsweise flexible Leitung 37, durch die das Zuström-Kühlmittel 32 in den Zuström-Kühlmittelkanal 30 eingespeist wird. Die Leitung 37 kommuniziert beispielsweise mit einem Speicher 34 zur Bereitstellung des Kühlmittels 32.
Der Abström-Kühlmittelkanal 40 ist über eine Leitung 43 ebenfalls mit dem Speicher 34 verbunden, so dass über den
Abström-Kühlmittelkanal 40 rückströmendes Abström-Kühlmittel 42 in den Speicher 34 zurückgeführt wird.
Am Speicher 34 ist beispielsweise ein Kühlaggregat 35 zum Abkühlen des Abström-Kühlmittels 42, also sozusagen zum Regenerieren des Kühlmittels 42 zu einem abgekühlten Zuström-Kühlmittel 32, vorgesehen. Das Kühlaggregat 35 bildet also z.B. einen Bestandteil einer Regenerationseinrichtung 38.
Zweckmäßigerweise ist eine Pumpe 36 vorgesehen, mit der das Kühlmittel 32 unter Druck gesetzt werden kann, so dass es mit Druck aus den Auslassöffnungen 31 ausströmen und somit im flüssigen Zustand bleibt, wenn es in kühlenden Kontakt mit dem Werkstück 90 bzw. der Innenwand der Bohrung 98 im Bereich der Trennzone 100 gelangt.
Das Kühlmittel 32 bleibt unter Druck, auch wenn es aus den Auslassöffnungen 31 ausgeströmt ist. Der Dichtflansch 26 verschließt nämlich die Bohrung 98 bzw. die obere Öffnung 101 der Bohrung 98. Der Kühlkanalkörper 21 begrenzt also im Innenraum der Bohrung 98 sozusagen eine Kühlkammer oder Kühlmittel -Kammer 103.
Es versteht sich, dass auch zusätzliche Dichtmaßnahmen vorgesehen sein können, so zum Beispiel eine nicht dargestellte Ringdichtung an der unteren, der Öffnung 101 zugewandten Unterseite des Dichtflansches 26. Weiterhin können selbstverständlich auch an anderer Stelle Dichtungen vorgesehen sein, beispielsweise eine am Außenumfang des Dichtabschnitts 24 vorgesehene Dichtung 44 oder eine optional an der Umfangswand 29 vorgesehene Dichtung 45. Die Dichtungen 44 und 45 sind z.B. Bestandteile einer Dichtungsanordnung 49.
Der Kühlkanalkörper 21 bildet sozusagen ein Verschlusselement 46 zum Verschließen der oberen Öffnung 101 und, indem er mit dem Dichtabschnitt 24 an der Stufe 99 anliegt, gleichzeitig ein unteres Verschlusselement. Als alternative oder ergänzende Maßnahme ist es vorteilhaft, wenn ein weiteres, separat vom Kühlkanalkörper 21 bewegliches Verschlusselement 47 zum Verschließen der unteren Öffnung 101 der Bohrung 98 vorgesehen ist. Beispielsweise kann von unten her, was mit einem Pfeil 48 angedeutet ist, das Verschlusselement 47, das z.B. als eine Art Stopfen ausgestaltet ist, in die Bohrung 98 eingeführt werden und diese so von unten her verschließen.
Die entsprechenden Antriebe 50, 51, Stellelemente oder dergleichen, mit denen die Kühleinrichtung 20 von oben her in die Bohrung 98 und/oder das Verschlusselement 47 von unten her in die Bohrung 98 einführbar sind, sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und für den Fachmann ohnehin offensichtlich.
Es versteht sich, dass eine entsprechende Handlingeinrichtung, zum Beispiel ein Roboter oder ein sonstiges Handhabungsgerät, auch beispielsweise das zu bearbeitende Werkstück, zum Beispiel das Pleuel 92, an die Kühleinrichtung 20 heran führen kann, so dass diese ortsfest bleibt, also das Werkstück relativ zu Kühleinrichtung bewegt wird.
Mit einer in Figur 3 dargestellten Kühleinrichtung 120 einer Bruchtrennvorrichtung 110 kann eine beispielsweise eine Platte 191 aufweisendes oder durch eine Platte 191 gebildetes Werkstück 190 in erfindungsgemäßer Weise bearbeitet werden.
Ein Kühlkanalkörper 121 der Kühleinrichtung 120 weist einen Rohrabschnitt 127 auf, in dem ein Zuström-Kühlmittelkanal 130 zur Führung eines Zuström-Kühlmittels 32 verläuft. An dem Kühl- kanalkörper 121 ist ein Dichtflansch 126 vorgesehen, der nach radial außen vor den Rohrabschnitt 127 vorsteht und zum ver¬ schließen einer Öffnung 101 eines Durchgangskanals oder einer Durchtrittsöffnung 198, zum Beispiel einer Bohrung, des
Werkstücks 190 dienen. An der Unterseite des einen Dichtabschnitt 124 bildenden Dichtflansches 126 ist vorzugsweise eine Dichtung 145 vorgesehen, die an einer Oberseite 104 des Werkstücks 190 anliegt und somit die obere Öffnung 101 verschließt. Der Kühlkanalkörper 121 bildet also ein oberes Verschlusselement 146, das die Öffnung 101 verschließt.
Ein unteres Verschlusselement 147 ist im Prinzip baugleich wie das obere Verschlusselement 146. Dementsprechend ist ein Rohrabschnitt 128 vorgesehen, der einen Abström-Kühlmittelkanal 140 umfasst . Der Dichtflansch 126 dichtet die untere Öffnung 102 der Durchtrittsöffnung 198 ab. Das untere Verschlusselement 147 liegt an einer Unterseite 105 des Werkstücks 190 an.
Die beiden im Prinzip Kühlkanalkörper bildenden Verschluss - elemente 146 und 147 sind beispielsweise an einen Kühlmittel-Speicher in der Art des Speichers 34 angeschlossen, zum Beispiel über flexible Leitungen ähnlich wie die Leitungen 37, 43 (nicht dargestellt) .
Damit das Zuström-Kühlmittel 32 direkt in eine relativ kleine, schmale Trennzone 100 des Werkstücks 190 gelangt und nicht etwa die Durchtrittsöffnung 198 als Ganzes kühlt - was selbstverständlich auch möglich wäre - stehen vor die beiden Verschlusselemente 146 und 147 jeweils rohrartige Kanalabschnitte 150 vor, die in die Durchtrittsöffnung 198 eindringen. Zwischen den in die Durchtrittsöffnung 198 eingeführten Kanalabschnitten 150 bleibt ein Zwischenraum 151, durch den das Kühlmittel 32 an den Innenumfang der Durchtrittsöffnung 198 gelangen kann, dort wo später die Bruchlinie 80 verlaufen soll.
Das Kühlmittel 32 wird sozusagen sofort wieder abgesaugt, indem es nämlich in den gegenüberliegenden Kanalabschnitt 150 des unteren Verschlusselements 147 einströmt und von dort aus der Trennzone bzw. dem zu kühlenden Bereich des Werkstücks 190 weggeführt wird. Somit strömt also stets frisches, entsprechend kühles Kühlmittel 32 nach und wird nach seiner Erwärmung bzw. dem Wärmeübertritt vom Werkstück 190 in das Kühlmittel 32 als ein Abström-Kühlmittel 42 wieder aus der Trennzone 100 weggeführt.
Aus der Zeichnung sieht man deutlich, dass die Trenhzone 100 schmal ist, so dass eine exakte Bruchlinie 80 herbeiführbar ist, wenn beispielsweise von außen her die Brecheinrichtung 11 auf das Werkstück 190 einwirkt (schematisch dargestellt) .
Bei der in Figur 4 dargestellten Bruchtrenneinrichtung 210 ist ein Kühlkanalkörper 221 vorgesehen, der eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Kühlkanalkörper 21 hat. Ein inneres Rohr 227 ist sozusagen in einem äußeren Rohr 228 konzentrisch angeordnet. Die bei den Rohre 227 und 228 sind stirnseitig offen, so dass dadurch die Auslassöffnung 231 sowie die diese ringförmig umgebende Um- fangswand 229 des Rohres 228 eine Einlassöff ung 241 für das rückströmende Kühlmittel 42 gebildet ist.
Die Rohre 227, 228, mithin also der Kühlkanalkörper 221, kann beispielsweise auf ein Werkstück 290, zum Beispiel eine Platte 291, stirnseitig oder frontseitig aufgesetzt werden, allerdings mit einem stirnseitigen Abstand 53, so dass das aus der Aus- lassöffnung 231 ausströmende Kühlmittel 32 direkt auf die Werkstück-Oberfläche 204 und somit die Trennzone 100 des Werkstücks 290 gelangen kann. Von dort wird das Kühlmittel 42 quasi direkt wieder abgesaugt bzw. es kann von der Trennzone 100 wieder wegströmen, nämlich in die Einströmöffnung 241 hinein und durch den Abström-Kühlmittelkanal 40 beispielsweise in einem nicht dargestellten Speicher in der Art des Speichers 34 zurück strömen .
Nun wäre es denkbar, dass allein schon durch die relativ nahe Anordnung von Auslassöffnung und Einströmöffnung das Kühlmittel 32 nur den lokal begrenzten Bereich der Trennzone 100 des Werkstücks 290 kühlt. Bevorzugt ist jedoch eine einen Dicht- abschnitt 224 bildende Anordnung getroffen, nämlich ein
Dichtflansch 226, der am Außenumfang des äußeren Rohres 228, nämlich dessen Umfangswand 229, angeordnet ist. An einer Stirnseite des Dichtflansches 226 ist eine Dichtung 245 vorgesehen, die beispielsweise in einer Vertiefung oder Nut 253 angeordnet ist .
An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich der Kühlkanalkörper 221 eine Ringform oder Kreisringform aufweisen kann, ebenfalls der Dichtflansch 226. Darauf kommt es jedoch nicht an, das heißt je nach gewünschter Geometrie der Trennzone 100 können selbstverständlich auch andere Querschnitts
Geometrien vorgesehen sein.
Der Dichtflansch 226 sowie das oberseitig angeordnete Rohr 228, 227 begrenzen einen Kühlmittel -Kammer 103 oberhalb des Werk¬ stücks 290 bzw. an dessen Oberfläche, in der das Kühlmittel 32 eingekammert ist, also nicht in die Atmosphäre entweichen kann. Dadurch ist der Verbrauch ein Kühlmittel sehr eingegrenzt und sparsam.
Der Kühlkanalkörper 221 bildet sozusagen ein oberes Ver¬ schlusselement .
Eine Bruchtrennvorrichtung 310 gemäß Figuren 5, 6 umfasst beispielsweise einen Kühlkanalkörper 321, der ebenfalls zum ansetzen auf eine Werkstück-Oberfläche gedacht ist, nämlich beispielsweise auf die Oberfläche einer Platte 391, die ein Werkstück 390 darstellt.
Ein Kühlkanalkörper 321 einer Kühleinrichtung 320 umfasst ein Kanalelement 323, das einen Kanal 322 begrenzt. Der Kanal 322 verläuft beispielsweise unterhalb einer oberen Wand 325 des Kühlkanalkörpers 321. Etwa quer mittig ist ein Rohrabschnitt 327 vorgesehen, in dem ein Zuström-Kühlmittelkanal 330 mündet in den sozusagen einen Querkanal bildenden Kanal 322 aus, so dass das Kühlmittel 32 vom Rohrabschnitt 327 durch den Kanal 322 zu den Querenden oder Längsenden des Kühlkanalkörpers 321 strömen kann, wo es dann durch in Rohrabschnitten 328 vorgesehene
Abström-Kühlmittelkanäle 340 aus dem Kühlkanalkörper 321 wieder ausströmt .
Der Kühlkanalkörper 321 ist beispielsweise auf die Oberseite 304 der Platte 391 aufsetzbar. Dann liegt eine von einer Deckwand 326 abstehende Umfangswand 329 mit seiner Stirnseite an der Oberseite 304 des Werkstücks 390 auf und bildet somit einen Dichtabschnitt 324. Die Wände 326, 329 begrenzen den Kanal 322 oberseitig und seitlich .
Selbstverständlich könnte am Dichtabschnitt 324 eine Gummidichtung oder dergleichen anderes dicht Material an Dichtanordnung vorgesehen sein. Jedenfalls ist die Trennzone 100 durch die Kühlkanalkörper 321 in eine Kammer 103 quasi eingekammert , so dass das Kühlmittel 32 bzw. abströmende Kühlmittel 42 nicht in die Atmosphäre gelangen kann, also ein sparsamer Verbrauch gegeben ist.
Selbstverständlich kann auch an einer Unterseite oder gegenüberliegenden Seite des Werkstücks 390 in sinngemäßer Weise ein weiterer Kühlkanalkörper 321' angelegt werden, so dass das Werkstück 390 quasi von beiden Seiten her lokal gekühlt wird, bevor eine Brecheinrichtung 11 den Bruchtrennvorgang einleitet, z.B. von der Oberseite 304 des Werkstücks 90 her.
Eine in Figur 7 und 8 dargestellte Bruchtrennvorrichtung 410 weist einen Kühlkanalkörper 421 einer Kühleinrichtung 420 auf, der eine Stecköffnung 455 zum Einstecken oder durchstecken eines Werkstückes aufweist, beispielsweise eines Werkstückes 490, das eine Stange 491 umfasst oder dadurch gebildet ist.
Der Kühlkanalkörper 421 ist sozusagen zweiteilig, denn er umfasst ein erstes und ein zweites Verschlusselement 446, 447, in denen jeweils ein Kühlkanal verläuft, nämlich ein
Zuström-Kühlmittelkanal 430 und ein Abström- Kühlmittelkanal 440. Die Verschlusselemente 446 und 447 sind z.B. durch Antriebe 450, 451 zueinander hin und voneinander weg bewegbar, was durch Pfeile 456 angedeutet ist.
Die beiden Verschlusselemente 446 und 447, die die Stecköffnung 455 sozusagen seitlich begrenzen (oben und unten ist die Stecköffnung 455 offen, so dass man das Werkstück 490 prinzipiell auch durch die Stecköffnung 455 durchstecken oder in diese einstecken könnte) sind beispielsweise in der Art von Zangen oder Gabeln ausgestaltet. Jedenfalls mündet der
Zuström-Kühlmittelkanal 430 in der Stecköffnung 455 mit einer Auslassöffnung 431 aus, so dass das Kühlmittel 32 das Werkstück 490 von außen her oder an seinem Außenumfang entlang umströmen kann, bis sozusagen als Abström-Kühlmittel 42 in eine Einströmöffnung 441 des Abström-Kühlmittelkanals 440 ein strömt.
Die Verschlusselemente 446, 447 sind gabelförmig. Zwischen Schenkeln 457 der Verschlusselemente 446, 447 und dem Werkstück 490 bzw. der Stange 491 bleibt ein Strömungskanal 458 frei, durch den das Kühlmittel 32 strömen kann und dabei das Werkstück 490 umflutet bzw. umströmt.
Zwischen den Schenkeln 457 ist ein Rohrabschnitt 227, 228 vorgesehen, in dem der Zuström-Kühlmittelkanal 430 und der Abström-Kühlmittelkanal 440 verläuft. Eine vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass beispielsweise an einem oberen und/oder unteren Einsteckbereich der Stecköffnung 455 eine Dichtung 459 vorgesehen ist, so dass das den Strömungskanal 458 durchströmende Kühlmittel 32 sozusagen
eingekammert ist, d.h. dass eine Kammer 103 begrenzt ist. Die Dichtungen 459 sind beispielsweise Bestandteile einer Dichtungsanordnung und/oder definieren einen Dichtabschnitt 424 der Kühleinrichtung 420.
Wenn die beiden Formschlusskörper oder Verschlusselemente 446, 447 voneinander entfernt sind (Pfeile 456) oder das Werkstück 490 aus der Stecköffnung 455 entfernt ist, kann beispielsweise die Brecheinrichtung 11 mit ihren Brechwerkzeuge 12 von dem Außenumfang des Werkstücks 490 her auf dieses einwirken und es entlang einer schematisch geradlinig eingezeichneten Bruchlinie 80 brechen.

Claims

Ansprüche
1. Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen von Werkstücken (90-490), insbesondere Motorbauteilen (91) oder Pleueln (92), mit einer Kühleinrichtung (20-420) zur Abkühlung des Werkstücks (90-490) in einer Trennzone (100), und mit einer Brecheinrichtung (11) zum Bruchtrennen des Werkstücks (90-490) im Bereich der gekühlten Trennzone (100) , wobei ein Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) an mindestens einer Auslassöffnung (31-431) der Kühleinrichtung (20-420) zum Kühlen der Trennzone (100) ausmündet, wobei die Kühleinrichtung (20-420) zum lokal begrenzten Kühlen des Werkstücks (90-490) in der Trennzone (100) mindestens einen Dichtabschnitt (24-424) zur abdichtenden Anlage an dem Werkstück (90-490) neben der Trennzone (100) und/oder zum Wegführen des Kühlmittels (32) von der Trennzone (100) des Werkstücks (90-490) mindestens eine neben der mindestens einen Auslassöffnung (31-431) des Zuström-Kühlmittelkanals (30-430) angeordnete Einströmöffnung (41-441) mindestens eines
Abström-Kühlmittelkanals (40-440) aufweist.
2. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Dichtabschnitt (24-424) eine Dichtungsanordnung (49) angeordnet ist.
3. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20-420) zur Ausbringung des Kühlmittels (32) unter Druck auf die Trennzone (100) des Werkstücks (90-490) und/oder zum Ausbringen des Kühlmittels (32) auf die Trennzone (100) in einem flüssigen Zustand ausgestaltet ist .
4. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regenerationseinrichtung (38) zum Abkühlen des über den
Abström-Kühlmittelkanal (40-440) rückströmenden Kühlmittels (32) und zum Zuführen des derart abgekühlten Kühlmittels (32) zu dem Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) aufweist und/oder dass der Abström-Kühlmittelkanal (40-440) und der
Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) Bestandteile eines geschlossenen Kühlmittelkreislaufs bilden.
5. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20-420) einen in eine Öffnung (101, 102) des Werkstücks (90-490) einbringbaren Rohrkörper und/oder einen Kühlkanalkörper
(21-421) aufweist.
6. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (31-431) und/oder die mindestens eine Einströmöffnung (41-441) an einer Umfangswand des Rohrkörpers oder des Kühlkanalkörpers (21-421) angeordnet ist .
7. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenumfang und/oder eine Stirnwand des Rohrkörpers oder des Kühlkanalkörpers (21-421) mit einer Dichtungsanordnung (49) versehen ist und/oder den mindestens einen Dichtabschnitt (24-424) oder einen Teil davon bildet.
8. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den
Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) aufweisende Leitung in einem Innenraum einer den Abström-Kühlmittelkanal (40-440) aufweisenden Leitung angeordnet ist .
9. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (24-424), insbesondere eine daran vorgesehene die Dichtungs¬ anordnung (49) , einen Arbeitsbereich der Kühleinrichtung (20-420) umschließt, an dem die mindestens eine Auslassöffnung (31-431) und die mindestens eine Einströmöff ung (41-441) angeordnet sind, wobei zwischen der Kühleinrichtung (20-420) und dem Werkstück (90-490) eine durch den Dichtabschnitt (24-424) , insbesondere die Dichtungsanordnung (49) , abgedichtete Kühlmittel-Kammer (103) gebildet ist, wenn die Kühleinrichtung (20-420) in Kontakt mit dem Werkstück (90-490) ist.
10. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20-420) eine Stecköffnung (455) zum Einstecken oder Durchstecken des Werkstücks (90-490) aufweist, wobei der
Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) und/oder der
Abström-Kühlmittelkanal (40-440) mit der Stecköffnung (455) zum Einbringen des Kühlmittels (32) in die Stecköffnung (455) oder Wegführen des Kühlmittels (32) aus der Stecköffnung (455) kommuniziert .
11. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Verschlusseinrichtung zum Verschließen einer Öffnung, insbesondere einer Bohrung, des Werkstücks (90-490) neben der Trennzone (100) , in die die Kühleinrichtung (20-420) eintaucht, aufweist .
12. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung ein von der Kühl- einrichtung (20-420) separates Verschlusselement (47; 147; 447) umfasst .
13. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung ein erstes Verschlusselement (46; 146; 446) und ein zweites Verschlusselement (47; 147; 447) zum Verschließen einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung eines Durchtrittskanals des Werkstücks (90-490) umfasst.
14. Bruchtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung die mindestens eine Auslassöffnung (31-431) und/oder die mindestens eine Einströmöffnung (41-441) umfasst.
15. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (31-431) zwischen mindestens zwei
Einströmöffnungen (41-441) angeordnet ist und/oder sich die mindestens eine Einströmöffnungen (41-441) ringförmig um die mindestens eine Auslassöffnung (31-431) erstreckt.
16. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel (32) Alkohol und/oder Stickstoff und/oder Trockeneis umfasst.
17. Bruchtrennverfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken (90-490) , insbesondere Motorbauteilen (91) oder Pleueln (92) , mit den Schritten:
- Kühlen einer Trennzone (100) des Werkstücks (90-490) mit einer Kühleinrichtung (20-420) , umfassend
- Ausbringen des Kühlmittels (32) auf die Trennzone (100) über einen Zuström-Kühlmittelkanal (30-430) , der an mindestens einer Auslassöffnung (31-431) der Kühleinrichtung (20-420) zum Kühlen der Trennzone (100) ausmündet,
- lokal begrenztes Kühlen des Werkstücks (90-490) in der Trennzone (100) durch abdichtendes Anlegen mindestens eines Dichtabschnitts (24-424) der Kühleinrichtung (20-420) an das Werkstück (90-490) neben der Trennzone (100) und/oder Wegführen des Kühlmittels (32) von der Trennzone (100) des Werkstücks (90-490) über mindestens einen Abström-Kühlmittelkanal
(40-440) , wobei der mindestens eine Abström-Kühlmittelkanal (40-440) mindestens eine Einströmöffnung (41-441) neben der mindestens einen Auslassöffnung (31-431) des
Zuström- Kühlmittelkanals (30-430) aufweist, und
- Bruchtrennen des Werkstücks (90-490) im Bereich der gekühlten Trennzone (100) .
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