SI24359A - Priprave in postopki poliranja z abrazivnim tokom - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je nadgradnja priprav in postopkov poliranja z abrazivnim tokom na principu gibljivega /prilagodljivega usmerjevalnega predmeta (trna) oziroma bolj natančno, poliranje z abrazivnim tokom ob uporabi gibljivega usmerjevalnega predmeta (trna) pri katerem ta gibljiv usmerjevalni predmet (trn) z ustreznim gibanjem skozi obdelovanec (obdelovanec z notranjo obliko ali obdelovanec z zunanjo obliko, ki je vstavljen v primerno ležišče) zagotavlja optimalnejšo dinamiko polirne mase in s tem večjoučinkovitost obdelave, bolj enakomerno obdelavo površine, možnost obdelave daljših obdelovancev, poliranje želenega detajla na obdelovancu, enakomernejši odvzem materiala, odvzem materiala na želenem detajlu obdelovanca, ter krajše cikle obdelave. Poleg tega omogoča uporabo več usmerjevalnih predmetov (trnov) istočasno, ki vzporedno polirajo enako število obdelovancev. Problem obstoječega stanja so obravnavani procesi, ki ne uporabljajo usmerjevalnih predmetov (trnov) in tako rezultirajo v neenakomernopolirano površino, neenakomeren odvzem materiala na obdelovancih z večjo dolžino oblike, katero je potrebno polirati. Izum te probleme rešuje in vodi do povečanja učinkovitosti in robustnosti procesa poliranja z abrazivnim tokom.

Description

Predloženi izum temelji na področju poliranja z abrazivnim tokom. Natančneje, se izum nanaša na nove in izboljšane izvedbe oz. izpeljanke ter postopke za obdelavo notranjih površin obdelovancev z abrazivnimi tekočinami.

OZADJE IZUMA

Poliranje z abrazivnim tokom je dobro poznan postopek obdelave pri katerem je abrazivni medij iztisnjen skozi obdelovanec oz. potuje po njegovi površini in na ta način prihaja do obdelave le-te. Učinek abrazivnih delcev pri poliranju z abrazivnim tokom je primerljiv s konvencionalnim oz. klasičnim piljenjem, brušenjem, lepanjem ali honanjem s tem, da iztisnjen abrazivni medij, ki teče po površini obdelovanca na ta način odvzema material, oblikuje površino in tako tvori obdelavo površine. Pri uporabi ustrezne ne-Newtonske tekočine bo abrazivni medij tekel skozi ali preko površine obdelovanca večinoma s čepastim tokom. Nastal čep abrazivnega medija se lahko obravnava kot samostojno tvoijena ustrezno oblikovana pila, brusni kamen ali orodje za lepanje, ki je pod tlakom iztisnjen skozi zaprt prehod, ki omejuje pretok. To rezultira v učinkoviti obdelavi površine obdelovanca. V nasprotju s konvencionalnimi abrazivnimi postopki obdelave, kjer so abrazivni delci med gibanjem preko obdelovanca fiksirani na trdnem nosilnem delu orodja, kot je trden nosilni del brusnega papirja, so v primeru poliranja z abrazivnim tokom abrazivni delci podprti z maso, ki je prilagodljiva. To vodi do zelo enakomerne obdelave površine. WO 2009/105043 predstavlja opremo za poliranje z abrazivnim tokom katere struktura vsebuje dve nasproti si stoječi komori abrazivnega medija in mednju vstavljenega obdelovanca.

Komori abrazivnega medija sta istočasno komori za iztiskanje, ki lahko s hidravličnim ali mehanskim načinom iztiskata abrazivni medij iz ene komore skozi prehod v drugo. Površina, ki se obdeluje je luknja skozi obdelovanec in komori abrazivnega medija sta zatesnjeni na vsakem koncu luknje tako, da luknja postane zaprt prehod med dvema komorama. Abrazivni medij se izmenično iztiska iz ena komore v drugo. US • ·

3,819,343 opisuje abrazivni medij, ki se uporablja za poliranje z abrazivnim tokom, ki je pol-trden, visko-elastičen material prežet z abrazivnimi zrni. Abrazivno zrno je podprto na mestu s pol-trdnim, visko-elastičnim materialom.

Medtem ko so konvencionalni postopki poliranja z abrazivnim tokom učinkoviti v mnogih aplikacijah, so konvencionalni postopki pogosto tudi neučinkoviti zlasti, če je površina katero je potrebno obdelati bodisi v obliki dolgega in ozkega prehoda ali kadar je oblika prehoda oz. luknje skozi katero teče abrazivni medij sestavljen iz več delov, ki imajo preseke različnih velikosti.

V zelo dolgih in ozkih prehodih je zahtevani tlak in delo, potrebno za premikanje viskoznega abrazivnega medija skozi prehod, zelo visok. To postavlja dodatne zahteve glede mehanske stabilnosti strojne opreme, ki se uporablja v ta namen. Poleg tega povečuje energijo potrebno za proces obdelave. Oboje je nezaželeno.

Če prehod, ki ga je potrebno obdelati vsebuje oboje, odseke, ki imajo relativno majhen presek in odseke, ki imajo relativno velik pesek, se bo hitrost tekočine na ožjih in širših odsekih močno razlikovala. Na ozkih odsekih bo hitrost tekočine pri prehodu relativno visoka, medtem ko bo na širokih odsekih relativno nizka. Kot posledica bo abrazivni učinek obdelave relativno velik v ozkih odsekih, učinek na odsekih z večjimi preseki pa ne bo zadovoljiv. Pri dolgih ozkih presekih bo dodatno prišlo do nezaželenega visokega padca v tlaku.

Na tem področju obstaja potreba v tehniki glede metod in izvedb poliranja z abrazivnim tokom, ki bodo izboljšale zgoraj omenjene težave.

POVZETEK IZUMA

Predloženi izum izpolnjuje te potrebe z zagotovljenimi metodami in ustrezno strojno opremo za poliranje z abrazivnim tokom, pri katerih je abrazivni medij iztisnjen skozi prehod in pri katerih so v prehod vstavljeni predmeti za usmerjanje, prednostno v prehode ali odseke prehodov, ki imajo relativno velik presek. Predmeti za usmerjanje povzročijo lokalno zmanjšanje aktivnega prečnega prereza, ki je na voljo za pretok tekočine. Zato se poveča hitrost abrazivnega medija lokalno v bližini predmetov za usmerjanje abrazivnega medija. Kot rezultat, se učinkovitost abrazivne obdelave poveča na mestu usmerjanja. Poleg tega je zaradi relativno kratke dolžine področja na kateri je povečana hitrost tekočine (merjeno v aksialni smeri) povečanje padca tlaka relativno majhna. Zato metode, ki so predmet izuma zagotavljajo večjo učinkovitost

površinske obdelave na izbranih mestih znotraj obdelovanca brez povečanja potrebnega tlaka do nesprejemljivih mej.

Če prehod, ki ga je potrebno obdelati vključuje tako odseke, ki imajo razmeroma velik prečni prerez in odseke z razmeroma majhnim prečnim prerezom, se lahko uporabi predmete za usmerjanje abrazivnega medija in se tako prilagaja intenziteta površinske obdelave na takih odsekih. Z uporabo usmerjevalnih predmetov se lahko izvede razmeroma enakomerna obdelava površine obdelovanca, ki sestoji iz širokih in ozkih odsekov. Na primer z lokalnim povečanjem hitrosti pretoka abrazivnega medija v širokih delih prehoda.

Predloženi izum se tako nanaša na postopek za obdelavo notranje površine obdelovanca; pri čemer postopek obsega (i) pripravo obdelovanca, ki ima notranji prehod, ki ga določa vsaj deloma omenjena notranja površina, katero je potrebno obdelati, omenjeni prehod ima vstopni in izstopni odsek; (ii) zagotavljanje vsaj enega usmerjevalnega predmeta v omenjenem notranjem prehodu, pri čemer ima usmerjevalni predmet zunanjo površino in s tem se tvori prostor med omenjeno zunanjo površino omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta in omenjeno notranjo površino omenjenega obdelovanca; (iii) zagotavljanje abrazivne tekočine v omenjenem prostoru tako, da je omenjen prostor v celoti napolnjen z omenjeno abrazivno tekočino; in (iv) izvajanjem toka omenjenega abrazivnega medija skozi omenjen notranji prehod od omenjenega vstopnega dela do omenjenega izstopnega dela.

Prednostno je notranji prostor popolnoma napolnjen z abrazivno tekočino.

Korak, ki izvaja pretok, obsega premikanja bata v valju, ki je povezan z omenjenim vstopnim delom omenjenega notranjega prehoda. Na ta način je abrazivna tekočina prečrpana v omejeni notranji prehod in/ali tako je vzpostavljen čisti tok abrazivne tekočine skozi notranji prehod.

Prednostno je vsaj en usmerjevalni predmet pritrjen na trdno podporo, kot je drog ali gred. Usmerjevalni predmet je prav tako lahko pritrjen na vrvi ali žici. Žica je najbolj prilagodljiva. Nameščanje usmerjevalnega predmeta na trdno podporo, bodisi drog ali gred, omogoča natančno doseganje prostorskega položaja usmerjevalnega predmeta v omenjenem notranjem prehodu. Presek droga v ravnini, ki je pravokotna na vzdolžno os prehoda je prednostno bistveno manjša od preseka usmerjevalnega predmeta v ravnini pravokotni na vzdolžno os prehoda. Prednostno je omenjeni presek droga vsaj 5 ali 10 krat manjši od preseka omenjenega usmeijevalnega predmeta. Bistveno večji presek usmerjevalnega predmeta glede na presek droga vodi do lokalno povečane hitrosti abrazivnega medija na in okoli usmerjevalnega predmeta.

V skladu s prednostno izvedbo izuma je drog povezan z batom.

Taka izvedba omogoča gibanje usmerjevalnega predmeta z enako hitrostjo in z enako frekvenco kot bat. To omogoča zelo enostaven nadzor gibanja in položaja vsaj enega usmerjevalnega predmeta v notranjosti prehoda.

V drugih prednostnih izvedbah se drog giblje relativno glede na gibanje bata. To omogoča, da se vsaj eden usmerjevalni predmet giblje neodvisno, torej z različno hitrostjo in frekvenco kot bat. Usmerjevalni predmet lahko (npr. dodatno) opravlja vrtilno gibanje v omenjenem prehodu.

V drugih prednostnih izvedbah izuma vsaj en usmerjevalni predmet vključuje več usmerjevalnih predmetov. Z drugimi besedami, več usmerjevalnih predmetov je prisotnih. Uporaba več usmerjevalnih predmetov omogoča , na primer za upoštevanje več odsekov različnih prečnih presekov v notranjosti prehoda tako, da se hitrost abrazivnega medija prilagodi posameznemu odseku, na način, da se zagotovi enakomerna obdelava površine prehoda.

Glede na eno izvedbo so večkratni usmerjevalni predmeti med seboj povezani.

Na primer, večkratni usmerjevalni predmeti so med seboj povezani tako, da imajo med posameznimi usmerjevalnimi predmeti določeno razdaljo. To omogoča, da so položaji večkratnih usmerjevalnih predmetov istočasno prilagojeni.

V ta namen so lahko večkratni usmerjevalni premeti pritrjeni na enem in istem drogu. Gibanje večkratnih usmerjevalnih predmetov v prehodu se nato lahko izvede z gibanjem enega droga.

Drog je lahko primemo povezan z batom tako, da se večkratni usmerjevalni predmeti gibljejo vzporedno z batom.

V drugih prednostnih izvedbah so večkratni usmerjevalni predmeti med seboj povezani tako, da omogočajo neodvisno gibanje, neodvisno drug od drugega. To omogoča večjo prilagodljivost pri določanju vzdolžnega položaja in hitrosti gibanja večkratnih usmerjevalnih predmetov v prehodu.

V prednostnih metodah izuma je prehod rotacijsko simetričen. Druga možnost je, da ima notranjost prehoda vsaj en krožni prečni prerez, prednostno v ravnini, ki je pravokotna na vzdolžno os notranjega prehoda.

Glede na prednostno izvedbo je vsaj en usmerjevalni predmet rotacijsko simetričen.

Če sta oboje, notranji prehod in usmeijevalni predmet, rotacijsko simetrična bo zunanji obris usmerjevalnega predmeta sledil notranjem obrisu prehoda. To vodi do zelo enakomerne hitrosti abrazivnega medija na mestu usmerjevalnega predmeta, ko medij prehaja usmerjevalni predmet.

V drugih prednostnih izvedbah ima notranji prehod vsaj en kvadraten presek, prednostno na ravnini, ki je pravokotna vzdolžni osi notranjega prehoda. V takih primerih je zaželeno, da ima tudi usmerjevalni predmet vsaj en kvadraten prečni presek, prednostno v ravnini, pravokotni na vzdolžno os notranjega prehoda. To ponovno vodi v položaj, v katerem zunanja kontura vsaj enega usmerjevalnega predmeta sledi notranji konturi prehoda in tako je dosežena bolj enakomerna obdelava površine.

V prednostnih izvedbah izuma vsaj en usmerjevalni predmet vključuje, je oblikovan ali prevzema obliko ploske strukture oz. preseka, ki je prednostno usmerjena pravokotno na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda (ko je vstavljen). Na primer, vsaj en usmerjevalni predmet vsebuje predmet okrogle oblike ali mogoče pravokotne plošče. Okrogel predmet ali plošča je nameščena na drog.

V povsem prednostnih izvedbah vsaj en usmerjevalni predmet obsega več ploskih oblik, ki so po možnosti vse usmerjene pravokotno na vzdolžno os omenjenega prehoda. Večkratne ploske oblike so lahko vse okrogle ali pa so vse oblike pravokotne plošče.

Kot je bilo že omenjeno, zunanja kontura omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta lahko sledi oz, je podobna konturi omenjenega prehoda. S tem nastane reža med usmerjevalnim predmetom in notranjo površino ali notranjim prehodom, ki je približno enakomerne debeline in tako abrazivna tekočina prehaja s približno enakomerno hitrostjo preko/okoli vsaj enega usmerjevalnega predmeta.

Prednostno abrazivna tekočina vsebuje viskozno ali visko-elastično tekočino. Prednostne tekočine so ne-Newtonske tekočine, zlasti strižno zgoščevalne tekočine. Strižno zgoščevalnim tekočinam se poveča viskoznost, ko se povečajo strižne napetosti. Takšne tekočine imajo pri iztiskanju skozi prehod konstanten pretok po preseku v bistvu je oblika toka čepasta. Cepasti tok abrazivnega medija skozi prehod povečuje strižne sile na površini, ki jo je potrebno obdelati, kar poveča učinkovitost delovanja abrazivov.

Abrazivni medij vsebuje tudi abrazivna zrna, to so trdni delci z abrazivnimi lastnostmi. Uporabljeni so lahko različni abrazivni delci. Na primer abrazivna tekočina lahko vsebuje borov karbid, aluminijev oksid, kalcit, korund, diamantni prah, sintetični diamantni prah, novaculite, prah lahnjaka, pesek, borov nitrid, keramični delci, keramični železov oksid, steklo v prahu, jekleni delci, silicijev karbid in cirkonij.

Delci imajo prednostno srednji oz. povprečen premer (temelji na številu delcev) od 1 pm do 4 mm, prednostno od 10 pm do 2 mm ali še bolj prednostno od 100 pm do 1 mm. Premer delca je prednostno določen z mikro-fotografijo in sicer kot naj večja individualna dimenzija na dvodimenzionalni sliki omenjenega delca na omejeni mikro-fotografiji. Avtomatski sistem-za analizo slike, kot so Morphologi G3 sistemi proizvajalca Malvem Instruments Ltd., Anglija, se lahko uporabljajo za določitev srednjega premera oz. povprečnega premera delcev.

Kot že rečeno, se vsaj en usmerjevalni predmet prednostno giblje v omenjenem prehodu. S tem se lahko mesto usmerjevalnega predmeta in s tem mesto kjer preide do učinkovite obdelave, prilagaja. Gibanje usmerjevalnega predmeta (-ov) v prehodu prav tako lahko poveča pretok abrazivne tekočine, s čimer se povečujejo opravljene poti katere povzroči čisti tok abrazivnega medija skozi prehod.

Na primer, gibanje omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta v omenjenem prehodu lahko obsega gibaje, ki je vzporedno z vzdolžno osjo omenjenega prehoda, na primer, lahko gibanje vključuje recipročno gibanje, ki je vzporedno z vzdolžno osjo omenjenega prehoda.

V drugih prednostnih izvedbah, omenjeno gibanje obsega vrtilno gibanje okoli osi, ki je vzporedna z vzdolžno osjo omenjenega prehoda. To lahko poveča učinkovitost obdelave površine na mestu usmerjevalnega predmeta z dodatno tangencialno komponento gibanja abrazivne tekočine po površini, ki se obdeluje.

S strani strokovnjaka je razumljivo, daje v skladu z izumom zagotovljen čisti pretok abrazivne tekočine skozi omenjen notranji prehod od omenjenega vstopnega dela do omenjenega izstopnega dela.

Prednostne notranje površine, ki se obdelujejo, so v skladu z izumom kovinske površine.

Predloženi izum se nanaša tudi na sisteme, na stroje ali naprave za obdelavo notranjih površin obdelovanca, pri čemer ima obdelovanec notranji prehod oz. skoznjo luknjo. Omejeni notranji prehod je vsaj delno določen z omenjeno notranjo površino, katero je potrebno obdelati, omenjeni notranji prehod vsebuje vstopni in izstopni odsek, naprava obsega: (i) prvo komoro v kateri je abrazivna tekočina; (ii) spoj za povezovanje omenjenega obdelovanca z omenjeno napravo na tak način, da je tekočini neprepusten spoj vzpostavljen med omenjeno prvo komoro in omejenim vstopnim odsekom omenjenega notranjega prehoda; (iii) vzpostavljanje tlaka pomeni vzpostavljanje povišanega tlaka na omejeno abrazivno tekočino v omenjeni prvi komori, če je ta prisotna v omenjeni prvi komori; in (iv) vsaj en usmeijevalni predmet, ki je lahko vstavljen v omenjeni notranji prehod, ko je omenjen obdelovanec vstavljen na omenjeni napravi pri čemer usmerjevalni predmet usmeija abrazivno tekočino, ko taka abrazivna tekočin teče skozi omenjeni notranji prehod.

Ureditev naprave lahko vključuje tudi obdelovanec.

V prednostnih izvedbah je omenjeno vzpostavljanje tlaka v omenjeni abrazivni tekočini, obsega del prvega cilindra in prvi bat, ki je gibljiv v omejenem delu prvega cilindra.

Prednostno je vsaj en omenjen usmeijevalni predmet pritrjen na drog.

Po prednostni izvedbi sistem, stroj ali naprava nadalje obsega rečeno vključuje drugo komoro, ki se lahko spoji z obdelovancem tako, da je vzpostavljen tekočini neprepusten spoj tako, da omenjeni izstopni del omenjenega notranjega prehoda in rečeno drugo komoro lahko vzpostavlja tlak na abrazivno tekočino, kadar je ta prisotna v omenjeni drugi komori.

Prednostno omenjeno vzpostavljanje tlaka v abrazivni tekočini v omenjeni drugi komori obsega del drugega cilindra in drugi bat, ki je vstavljen v omenjenem delu drugega cilindra.

• ·

Prvi in drugi bat sta prednostno gibljiva oz. premična tako, da se lahko izvede recipročno premikanje abrazivne tekočine v omenjenem notranjem prehodu. Na primer, mimo omenjenega vsaj enega usmeijevalnega predmeta, ko je abrazivna tekočina prisotna v omenjeni prvi in drugi komori in v omenjenem notranjem prehodu.

Notranji prehod lahko vsebuje vsaj en krožni presek v ravnini, ki je pravokotna na vzdolžno os omenjenega prehoda.

V takih primerih je prednostno zlasti, da je rečeno vsaj en usmerjevalni predmet rotacijsko simetričen.

V drugih izvedbah ima notranji prehod vsaj en kvadratni presek, prednostno v ravnini, ki je pravokotna na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

V takih izvedbah je prednostno zlasti, da ima vsaj en usmerjevalni predmet vsaj en kvadraten presek.

Vsaj en usmerjevalni predmet vključuje, je oblikovan ali prevzema obliko ploske strukture oz. preseka, ki je prednostno usmerjena pravokotno na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

V prednostnih izvedbah, je omenjena ploska struktura okrogle oblike.

V drugih prednostnih izvedbah, je omenjena ploska struktura pravokotne oblike.

Vsaj en usmerjevalni predmet lahko obsega večkratne ploske strukture, ki so usmerjene pravokotno na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda. Te so lahko okrogle oblike.

V skladu z izumom je splošno priporočljivo, da zunanji obris omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta posnema oz. je podoben notranjem obrisu omenjenega notranjega prehoda.

KRATEK OPIS SKIC

Skica 1 prikazuje prvi izvedbeni primer izuma z uporabo usmerjevalnega predmeta v obliki krogle.

Skica 2 prikazuje drugi izvedbeni primer izuma z uporabo usmerjevalnega predmeta v obliki diska.

Skica 3 prikazuje tretjo izvedbo, ki ima tri diskaste usmerjevalne predmete.

Slika 4 prikazuje izvedbo pri kateri je usmerjevalni predmet neodvisno gibljiv od bata.

PODROBEN OPIS IZUMA “Ploščat oz. plosk” s sklicevanjem na tri dimenzionalni predmet, ki se razteza v aksialni in radialni smeri je glede na izum potrebno razumeti tako, da ima predmet vsaj eno dimenzijo v radialni smeri, ki je vsaj 5 do 10 krat večja od največje dimenzije predmeta v aksialni smeri.

Izum bo v nadaljevanju opisan s sklicevanjem na priložene skice.

Skica 1 prikazuje prvi izvedbeni primer izuma. Prikazana je ureditev sestava za obdelavo notranjih površin obdelovanca 5. Del cilindra 2 in bat 1 tvorijo prvo komoro. Prva komora vsebuje abrazivni medij 3. Na bat 1 je pritrjen drog 4 na katerega je nameščen usmerjevalni predmet 6. Usmerjevalni predmet ima v tej izvedbi sferično obliko oz. obliko krogle. Drog 4 pridržuje usmerjevalni predmet 6 na fiksni razdalji od bata 1. Prva komora je spojena z obdelovancem 5 tako, da zagotavlja tekočini neprepusten spoj. Kot je prikazano s puščico na batu 1, se bat premika navpično navzdol in na ta način zagotavlja povečan tlak abrazivne tekočine 3 v prvi komori. Ko se bat 1 premika navzdol v prvi komori je abrazivna tekočina 3 potisnjena (ali iztisnjena) skozi notranji prehod 11 na obdelovancu 5. V izvedbi prikazani na skici 1 ima notranji prehod 11 vstopni del na svojem zgornjem koncu in izstopni del na svojem spodnjem koncu. Izvedba ne vključuje druge komore, ki bi bila priključena na izstopni del notranjega prehoda 11, s čimer iztisnjena abrazivna tekočina na izstopnem delu izteka iz sestava in se ne uporablja v cikličnem načinu. Kot bi bilo ocenjeno s strani strokovnjaka, da bi usmeijevalni predmet lahko sledil nepravilno oblikovanemu notranjemu prehodu 11, mora biti drog 4 izdelan iz deformabilnega, na primer iz gibkega materiala. Na primer, drog 4 je lahko izdelan iz umetne snovi ali jekla. Drog 4 je prav tako lahko izdelan iz žice ali vrvi.

Skica 2 prikazuje drugi izvedbeni primer izuma. Pri tej izvedbi, prvo komoro tvori cilindrični del 2 in pripadajoč bat 1. Prva komora je napolnjena z abrazivno tekočino

3. Bat 1 se lahko premika v navpični smeri in v tem primeru izvaja izmenično gibanje. Na bat 1 je pritrjen drog 4 na katerem je dodatno pritrjen usmerjevalni predmet 6. Gibanje bata 1 vpliva na gibanje droga 4 in usmerjevalnega predmeta 6. Vsi se gibljejo z enko hitrostjo in frekvenco. Ko se bat 1 premika navzgor, je abrazivna tekočina 3 iztisnjena v notranji prehod, mimo premikajočega se usmerjevalnega predmeta 6 v drugo komoro, katero v tem primeru tvorijo drugi cilindrični del 10 in drugi bat 9. Kot bo takoj ugotovljen o s strani strokovnjaka s tega področja, se hitrost abrazivnega medija 3 v notranjem prehodu 11 poveča okoli usmerjevalnega predmeta 6 sorazmerno glede na hitrost v preostalem delu notranjega prehoda 11, ker je okoli usmerjevalnega predmeta razpoložljiv presek za tok tekočine majhen/manjši. To vodi do zelo učinkovite/nadzorovane obdelave notranje površine obdelovanca 5 ob in okoli usmerjevalnega predmeta 6. Kot je prikazano z dvosmernimi puščicami na prvem in drugem batu 1 in 9, se lahko oba bata izmenično gibljeta. Izmenično gibanje batov 1 in 9 v kombinaciji z vzporednim gibanjem usmerjevalnega predmeta 6 skozi notranji prehod vodi do učinkovite in enakomerne obdelave notranje površine obdelovanca 5. Skica 3 prikazuje tretjo izvedbo izuma. Ta izvedba vključuje prvo in drugo komoro tekočine, ki jih tvorijo deli cilindrov 2 in 10 s pripadajočima batoma 1 in 9, individualno. Izmenično gibanje prvega in drugega bata 1 in 9 povzroči izmeničen tok abrazivnega medija 3 skozi notranji prehod 11. Kot je razvidno iz skice ima notranji prehod dele z različnimi prečnimi preseki. Prvi del, ki je navpično pod drugim delom ima večji prečni presek kot drugi del. Pri konvencionalnem napravi za poliranje z abrazivnim tokom bi to privedlo do manj učinkovite obdelave površine v prvem delu, ki ima večji prečni presek. Glede na izum pa so večkratni usmerjevalni predmeti 6, 7, 8 prisotni v notranjem prehodu 11 in s tem bistveno vplivajo na enakomernost obdelave v prvem in drugem delu. V izvedbi, prikazani na skici 3 so tri ločeni usmerjevalni predmeti 6, 7, 8 razporejeni oz. pritrjeni na enem drogu 4 in se posledično premikajo z isto hitrostjo in frekvenco.

Skica 4 prikazuje četrto izvedbo predloženega izuma. Pri tej izvedbi je usmerjevalni predmet 6 pritrjen na drog 4, ki je od bata 1 neodvisno premičen. To omogoča, daje hitrost in frekvenca gibanja usmerjevalnega predmeta 6 krmiljena neodvisno od upravljanja in frekvence bata 1. To je uporabno v primeru, če so zahteve glede gladkosti površine v spodnjem delu notranjega prehoda 11 večje od zahtev v zgornjem delu prehoda. V takih primerih bo usmerjevalni predmet 6 nameščen predvsem v spodnjem delu prehoda 11, medtem pa istočasno prvi in drugi bat 1 ter 9 opravljata svoje izmenično gibanje s čimer se zagotavlja učinkovitejšo površinsko obdelavo v spodnjem delu prehoda 11.

Na skici 5 je prikazana izvedba pri kateri je drog 4 in usmerjevalni predmet 6 premičen na rotirajoč način okoli vzdolžne osi prehoda 11. Vrtenje usmerjevalnega predmeta 6 v prehodu 11 dodaja tangencialno komponento običajno vzdolžnem gibanju abrazivne tekočine 3 skozi prehod 11.

Abrazivna tekočina lahko vsebuje naslednje sestavine:

Sestavine	CAS Oznaka	Delež %
Borov karbid	74869-21-9	40-70
Polyborosiloxane polimer	104780-67-8	15-40
Mast	748669-21-9	10-30
Oleinska kislina	112-80-1	0.1-2

Abrazivna tekočina lahko vsebuje abrazivne delce, izbrane iz naslednje skupine: aluminijev oksid, silicijev karbid, borov karbid, diamant.

Prednostno ima vsaj 80 % abrazivnih delcev (po številu) največji premer v območju od 0.01 do 2 mm, bolj prednostno v območju od 0.02 do 1 mm in še bolj prednostno od 0.05 do 0.5 mm. Najbolj prednostno ima vsaj 80 % abrazivnih delcev abrazivnega medija naj večji premer v območju od 100 do 200 pm.

Viskoznost abrazivnega medija je prednostno v območju od 100 do 10000 Pas, bolj prednostno od 1000 do 5000 Pas in najbolj prednostno od 1500 do 4000 Pas.

Potrebno je razumeti, da opisane izvedbe zgoraj služijo le kot primeri za ponazarjanje. Ne smejo bili tolmačene kot omejitev izuma, ki je opredeljen z ničemer drugim kot s priloženimi trditvami.

Claims (43)

1. Postopki poliranja z abrazivnim tokom predstavljajo postopek obdelave notranje površine obdelovanca (5) z:

(i) zagotavljanjem obdelovanca (5), ki ima notranji prehod, ki je vsaj deloma določen z omenjeno notranjo površino katero je potrebno obdelati, pri čemer ima prehod vstopni in izstopni del;

(ii) zagotavljanjem, v omenjenem notranjem prehodu, vsaj enega usmerjevalnega predmeta; Omenjeni usmerjevalni predmet ima zunanjo površino, pri čemer je tvorjen prostor med omenjeno zunanjo površino omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta in omenjeno notranjo površino omenjenega obdelovanca;

(iii) zagotavljanjem abrazivne tekočine v omenjenem prostoru tako, da je omenjeni prostor zanesljivo napolnjen z omenjeno abrazivno tekočino; in (iv) izvajanjem pretoka abrazivnega medija skozi omenjeni notranji prostor od omenjenega vstopnega dela do omenjenega izstopnega dela.

2. Postopek po zahtevku 1, kjer omenjeni korak izvajanja pretoka obsega premikanje bata v cilindru, kije povezan z omenjenim vstopnim delom omenjenega notranjega prehoda.

3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, kjer je vsaj en omenjen usmerjevalni predmet pritrjen na drog.

4. Postopek po zahtevkih 2 in 3, pri čemer je omenjen drog pritrjen na omenjen bat.

5. Postopek po zahtevkih 2 in 3, pri čemer je omenjen drog premičen glede na omenje·. bat.

6. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer omenjeni vsaj en usmerjevalni predmet vsebuje večkratne usmerjevalne predmete.

7. Postopek po zahtevku 6, pri čemer so omenjeni večkratni usmerjevalni predmeti povezani tako, daje privzeta fiksna razdalja med predmeti.

8. Postopek po zahtevkih 2 in 7, pri čemer so omenjeni večkratni usmerjevalni predmeti nameščeni s fiksno razdaljo na omenjen bat.

9. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer ima omenjeni notranji prehod vsaj en krožni presek v ravnini, ki je pravokotna (normalna) na vzdolžno os omenjenega prehoda.

10. Postopek po zahtevku 9, kjer je vsaj en omenjeni usmerjevalni predmet rotacijsko simetričen.

11. Postopek po zahtevkih od 1 do 8, pri čemer ima omenjeni notranji prehod vsaj en kvadratni presek v ravnini, kije pravokotna (normalen) na vzdolžno os omenjenega prehoda.

12. Postopek po zahtevku 11, kjer rečeno ima vsaj en usmerjevalni predmet vsaj en kvadratni presek.

13. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, kjer rečeno je vsaj en usmerjevalni predmet oblikovan iz usmerjenih ploskih struktur, ko je nameščen v omenjenem notranjem prehodu pravokotno na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

14. Postopek po zahtevku 13, pri čemer je omenjena ploska struktura diskaste oblike.

15. Postopek po zahtevku 13, pri čemer j e omenj ena ploska struktura pravokotna plošča.

16. Postopek po zahtevkih od 13 do 15, kjer rečeno vsaj en usmeijevalni predmet obsega več ploskih struktur, ki so usmerjene pravokotno (normalno) na vzdolžno os omenjenega prehoda.

17. Postopek po zahtevku 16, pri čemer so omenjene večkratne ploske strukture diskaste oblike.

18. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer zunanji obris omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta sledi oz. je podoben notranjemu obrisu omenjenega notranjega prehoda.

19. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer omenjena abrazivna tekočina vsebuje tekočino, ki se zgoščuje s prisotnostjo strižnih napetosti.

20. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer omenjena abrazivna tekočina v nadaljevanju vsebuje abrazivne delce, izbrane iz naslednje skupine: borov karbid, aluminijev oksid, kalcit, korund, diamantni prah, sintetični diamantni prah, novaculite, prah lahnjaka, pesek, borov nitrid, keramični delci, keramični železov oksid, steklo v prahu, jekleni delci, silicijev karbid, cirkonij in ledeni delci.

21. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, kjer je rečeno, da je vsaj en usmerjevalni predmet premaknjen v omenjenem prehodu.

22. Postopek po zahtevku 21, pri čemer omenjeno gibanje omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta obsega gibanje v vzporedni smeri z vzdolžno osjo omenjenega prehoda.

23. Postopek po zahtevku 22, pri čemer omenjeno gibanje vključuje izmenično (povratno) gibanje, kije vzporedno z vzdolžno osjo omenjenega prehoda.

24. Postopek po zahtevkih od 21 do 23, pri čemer omenjeno gibanje vključuje vrtenje okoli osi, kije vzporedna z vzdolžno osjo omenjenega prehoda.

25. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer je zagotovljen čisti tok abrazivne tekočine skozi omenjeni prehod od omenjenega vstopnega dela do omenjenega izstopnega dela.

26. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, pri čemer je omenjena notranja površina, katero je potrebno obdelati, kovinska površina.

27. Priprave poliranja z abrazivnim tokom predstavljajo tudi izboljšanje priprav za obdelavo notranje površine obdelovanca, pri čemer ima omenjeni obdelovanec notranji prehod, rečeno notranji prehod je vsaj delno definiran z omenjeno notranjo površino, katero je potrebno obdelati, rečeno notranji prehod ima vstopni del in izstopni del; priprava obsega:

(i) prvo komoro v kateri se nahaja abrazivna tekočina;

(ii) spoj, kar pomeni spajanje omenjenega obdelovanca z omenjeno pripravo na tak način, da je neprepustna povezava vzpostavljena med omenjeno prvo komoro in omenjenim vstopnim delom omenjenega notranjega prehoda;

(iii) vzpostavljanje tlaka pomeni vzpostavljanje povišanega tlaka na omenjeno abrazivno tekočino v omenjeni prvi komori, če se le-ta nahaja v prvi komori; in (iv) vsaj en usmerjevalni predmet, katerega se lahko namesti v omenjen notranji prehod, ko je omenjen obdelovanec pritrjen na omenjeno pripravo, rečeno usmerjevalni predmet prilagojen za usmerjanje abrazivne tekočine, ko ta abrazivna tekočina teče skozi omenjen notranji prehod.

• ·

28. Priprava po zahtevku 27 nadalje obsega omenjen obdelovanec.

29. Priprava po zahtevkih 27 in 28, kjer rečeno namen vzpostavljanja tlaka na omenjeno abrazivno tekočino v omenjeni prvi komori vključuje del prvega cilindra in prvi bat, ki se lahko premika v omenjenem prvem delu cilindra.

30. Priprava po zahtevku 29, kjer rečeno je vsaj en usmerjevalni predmet pritrjen na drog.

31. Priprava po zahtevkih od 27 do 30, kjer priprava v nadaljevanju obsega drugo komoro, ki se lahko spoji z omenjenim obdelovanec tako, da zagotovi tekočini neprepusten spoj z omenjenim izstopnim delom omenjenega notranjega prehoda, omenjena druga komora prav tako obsega možnost vzpostavljanja tlaka na abrazivni tekočini v kolikor se nahaja v omenjeni drugi komori.

32. Priprava po zahtevku 31, kjer se rečeno lahko vzpostavi tlak na abrazivni tekočini v omenjeni drugi komori, ki obsega del drugega cilindra in drugi bat, ki je prirejen v omenjenem delu drugega cilindra.

33. Priprava po zahtevku 32, pri čemer sta omenjena prvi in drugi bat premična na tak način, da izvajata izmenično gibanje abrazivne tekočine v omenjenem notranjem prehodu in preko rečeno vsaj enega usmerjevalnega predmeta, ko je abrazivna tekočina prisotna v omenjeni prvi in drugi komori ter v omenjenem notranjem prehodu.

34. Priprava po zahtevkih od 27 do 33, pri čemer ima omenjen notranji prehod vsaj en prečni presek krožne oblike v ravnini, ki je pravokotna (normalna) na vzdolžno os omenjenega prehoda.

35. Priprava po zahtevku 34, pri čemer rečeno je vsaj en usmerjevalni predmet rotacijsko simetričen.

36. Priprava po zahtevkih od 27 do 33, pri čemer ima omenjen notranji prehod vsaj en prečni presek kvadratne oblike v ravnini, ki je pravokotna (normalna) na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

37. Priprava po zahtevku 36, pri čemer rečeno ima vsaj en usmerjevalni predmet vsaj en kvadraten prečni presek.

38. Priprava po zahtevkih od 27 do 37, pri čemer omenjeni vsaj en usmerjevalni predmet vključuje pretežno ploske strukture usmerjene pravokotno (normalno) na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

39. Priprava po zahtevku 38, pri čemer je omenjena pretežno ploska struktura diskaste oblike.

40. Priprava po zahtevku 38, pri čemer je omenjena pretežno ploska struktura pravokotne oblike.

41. Priprava po zahtevkih od 38 do 40, kjer omenjeni vsaj en usmeijevalni predmet obsega več pretežno ploskih struktur, ki so usmerjene pravokotno (normalno) na vzdolžno os omenjenega notranjega prehoda.

42. Priprava po zahtevku 41, pri čemer so vse omenjene večkratne ploske strukture diskaste oblike.

43. Priprava po zahtevkih od 27 do 42, pri čemer zunanji obris omenjenega vsaj enega usmerjevalnega predmeta sledi oz. je podoben notranjemu obrisu omenjenega notranjega prehoda.