WO2012031906A2 - Lanze mit strahldüse zum entgraten und/oder reinigen von werkstücken - Google Patents

Lanze mit strahldüse zum entgraten und/oder reinigen von werkstücken Download PDF

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fluid
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Hermann-Josef David
Egon KÄSKE
Norbert Klinkhammer
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Dürr Ecoclean GmbH
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    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
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    • B05B9/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/01Spray pistols, discharge devices

Definitions

  • the invention relates to a lance, in particular a rotary lance, for deburring and / or cleaning workpieces with a lance body.
  • the lance has at least one nozzle for generating a fluid jet.
  • In the lance there is an internal space acting as a fluid channel, through which the nozzle can be supplied with fluid under high pressure.
  • burrs are usually created at the edges of recesses and bores. Such a burr may also be formed inside workpieces, e.g. in places where holes meet. Not least for workpieces used in motors, such burrs can impair technical functionality and cause serious damage.
  • a lance of the type mentioned is known from DE 40 15 412 C1.
  • This lance is designed as a rotary lance. It has a tubular lance body made of metal. The workpiece-side end of the lance body is closed with a rounded front end. At this At the end of the lance body there are two openings that act as nozzles and through which a high-pressure water jet can emerge.
  • the object of the invention is to provide a lance for the deburring of workpieces, which can be used at high fluid pressure for long periods for deburring workpieces with constant water jet quality.
  • a lance of the type mentioned in which at least one nozzle is formed in an insert fixed in the lance body, which extends into the interior.
  • This invention is based in particular on the idea that in an insert with nozzles for a lance materials are used, which are subject to no or little wear even when cavitation occurs due to their strength. The wear of nozzles during operation of the lance can be minimized thereby.
  • this invention is based on the idea that an insert with nozzles for a lance for deburring workpieces cavity geometries for the avoidance of cavitation allows that can not be formed in a tubular lance body or only with great effort. By extending the insert along an axis between two end sections fixedly connected to the lance body, it is possible to achieve that the insert can be subjected to high forces, in particular pressure forces. The forces acting on the insert are thus at least partially introduced into the lance body.
  • the use of the lance body can also develop a stabilizing effect. This makes it possible to carry out the lance body with a comparatively thin wall and still operate the lance at comparatively high fluid pressures.
  • the insert preferably has a tubular portion extending between the end portions along an axis with a lateral recess for passage of fluid from the interior to the nozzle. This measure allows the insert to be formed with two opposing nozzle openings. This measure also makes it possible for the cavitation in the operation of the lance to be essentially limited to a cavity or an internal volume in the insert. Thus it can be achieved that the lance body comparatively little wear during operation of the lance.
  • the lance body can then z. B. are made of a not specially surface-hardened metal, which reduces the manufacturing cost of a lance accordingly.
  • the insert consists at least partially or in sections of hardened metal and / or hard metal and / or ceramic.
  • an opening in a stop made of a very hard material fastened in the insert can serve as a nozzle in the lance.
  • the openings of such a diaphragm for a nozzle of the lance can be designed not only round but also elongated or slit-shaped. It is also advantageous to use the insert with an internal volume tapering towards the nozzle opening. to build.
  • an at least partially coronal internal volume is advantageous in the insert, which is tapered in the direction of the nozzle opening.
  • the insert can be defined in particular in a recess, for example in a hole in the lance body. In this hole, the use z. B. screwed. But it is also possible to glue the insert with the lance body to weld or solder. In the insert, two, possibly also more nozzles may be formed. It is advantageous if the fluid channel in the lance body of the lance is at least partially formed as a tubular portion in the lance body. Conveniently, the insert has an opening opening into the tubular portion of the lance body. This opening is preferably also a mounting opening, through which, for example, acting as nozzles aperture can be introduced into the interior of the insert.
  • the insert can have tubular shape. It is possible to orient the insert, for example obliquely to an axis of the lance body or obliquely to this.
  • a first rotary lance for deburring and / or cleaning workpieces with a workpiece Show it: a first rotary lance for deburring and / or cleaning workpieces with a workpiece; the section of a workpiece-side portion of the rotary lance; a section of the rotary lance along the line AA of Fig. 1; a second rotary lance for deburring and / or cleaning workpieces; and an insert with nozzles for a rotary lance for deburring workpieces.
  • the rotary lance 10 in FIG. 1 has a lance body 12.
  • the rotary lance 10 comprises two nozzles 14 and 16.
  • the lance body 12 of the rotary lance is made of stainless steel.
  • the lance body 12 is tubular.
  • the lance body 12 has an axis 36.
  • the lance body 12 has an interior 15 which acts as a fluid channel.
  • the nozzles 14, 16 can be supplied with fluid, preferably fluid in the form of water, under high pressure from a high pressure pump (not shown).
  • the nozzles 14 and 16 are arranged in a workpiece-side portion of the lance body 12.
  • the nozzles 14 and 16 generate a fluid jet 18, 20. With increasing distance from the nozzles 14, 16, the fluid idstrahl 18, 20 is slightly widened.
  • FIG. 2 shows the workpiece-side section 37 of the rotary lance 10 in FIG. 1 as a section.
  • an insert 38 is fixed.
  • the insert 38 is tubular.
  • the insert 38 has a body 39 made of steel or ceramic.
  • the insert 38 is extended along an axis 41 between two end-side end sections 58, 60.
  • the insert 38 is located in the fluid channel in the lance body 12 with a sleeve-shaped section 43.
  • the insert 38 protrudes into the fluid channel 15. It engages through the interior 15 of the lance body 12.
  • the nozzles 14 and 16 are located educated.
  • the nozzle 14 has a circular nozzle opening 17 in a diaphragm 40.
  • the diaphragm 40 is a disc of the material sapphire, diamond or ceramic.
  • the aperture 40 is fixed in the insert 38.
  • the panel 40 abuts in the insert 38 on a flange 42.
  • the aperture 40 is pressed in a holding body 44 against the flange 42.
  • the nozzle 16 is slit-shaped.
  • the nozzle 16 is formed with a slot-shaped nozzle opening 19 in a diaphragm 46.
  • the diaphragm 46 is a disk made of sapphire.
  • a flange 48 is formed in the insert 38. According to the diaphragm 40 and the diaphragm 46 is pressed by means of a holding body 50 against the flange 48.
  • the nozzle opening 17 in the diaphragm 40 and the nozzle opening 19 in the diaphragm 46 are aligned with the axis 41 of the insert 38.
  • the insert 38 has end-side end sections 58, 60.
  • the end-side end sections 58, 60 are flush with the outer wall 61 of the lance body 12 arranged.
  • the insert 38 has a lateral opening 52.
  • the opening 52 opens into the tube or tubular portion of the lance body 12. Through the opening 52, the fluid from the lance body 12 in a formed in the insert 38 cavity 51 to the nozzles 14, 16 arrive.
  • the opening 52 also serves as a mounting opening for the diaphragm 40 and the diaphragm 46 with the holding bodies 44, 50 in the insert 38.
  • the lance body 12 of the insert 38 is received in two opposite holes 54, 55 in the lance body 12. There, the insert 38 is held by means of an adhesive connection.
  • the lance body 12 is thus mechanically stabilized by the insert 38. Because the insert 38 is held at two opposite portions in the lance body 12, it can be loaded with comparatively high compressive forces.
  • an adhesive connection it is also possible to provide a thread for the insert 38 in the lance body 12, into which the insert 38 can be screwed. In addition, it is possible to fix the insert 38 with a soldering or welding connection in the lance body.
  • the nozzles 14, 16 formed in the apertures 40, 46 are arranged reset.
  • the distance 47 and 49 between the nozzle 14, 16 and the outer wall 61 of the lance body 12 is approximately 2 times the diameter of the nozzle opening 17 of the nozzle 14. This distance may well be 3 to 15 times the corresponding diameter .
  • the recessed arrangement of the nozzles 14, 16 causes the fluid emerging from the nozzle openings 17, 19 in the area of the wall 61 of the lance body 12 forms a fluid jet with high flow velocity. Such a fluid jet enables the efficient removal of material in a workpiece.
  • 4 shows a section of a further rotary lance 70 for deburring and / or cleaning workpieces.
  • the rotary lance 70 has a tubular lance body 72.
  • the tubular lance body 72 has an axis 73 and a roof-shaped workpiece side end portion 74.
  • the lance body 72 can be rotated about the axis 73 of the rotary lance 70.
  • a tubular insert 76 is screwed.
  • the insert 76 comprises a metal sleeve 77 extending along an axis 90 between the end sections 94, 96.
  • the metal sleeve 77 extends through the interior 80 of the lance body 72. In the interior 80, the metal sleeve 77 is surrounded by fluid.
  • the insert 76 has end portions 94, 96.
  • the end portions 94, 96 of the received in the rotary lance 70 insert 76 are held firmly in the lance body 72. It is thereby achieved that the high pressures of fluid in the interior 80 of the lance body 72 in the insert 72 show that called mechanical stresses can be introduced into the lance body 72.
  • the end portions 94, 96 of the insert 76 received in the rotary lance 70 are flush with the outer wall 79 of the lance body 72.
  • the opening 86 of the nozzle 87 is positioned back relative to the outer wall 79 of the lance body 72. This has the effect that a fluid jet emerging from the nozzle 87 has a good deburring effect even in the region of the wall 79.
  • opposite portion 100 of the insert 76 is closed with a plug 102 made of epoxy resin.
  • FIG. 5 shows a further insert 110 for use in a lance for cleaning and / or deburring workpieces.
  • the insert 1 10 has a body 1 1 1, which consists of hard metal or ceramic.
  • the body 1 1 1 has a lateral opening 1 12 through which fluid can flow from a tubular lance body.
  • the body 1 1 1 encloses a cavity in the form of an inner volume 1 14.
  • the inner volume 1 14 extends with a conical taper to the openings 1 16, 1 18 in the insert.
  • the openings 16, 118 act as nozzle openings for nozzles 120, 122.
  • the body 11 1 has end portions with end faces 124, 126. With respect to these end portions, the nozzles 120, 122 are located in a recessed position.
  • the geometry of the internal volume 14 avoids the occurrence of cavitation when the nozzles 120, 122 are subjected to water which is under high pressure. Cavitation is the cause of high mechanical wear of nozzles.
  • the invention relates to a lance 10, 70 for deburring workpieces.
  • the lance 10, 70 may be formed in particular as a rotary lance.
  • the lance 10, 70 has a lance body 12, 72.
  • the Lance 10, 70 comprises at least one nozzle 14, 16, 87 received on the lance body 12, 72 for generating a fluid jet.
  • the lance has an interior, which is formed in the lance body 12, 72 and acts as a fluid channel 15, 80, through which fluid supplied to the nozzle 14, 16, 87 can be supplied at high pressure.
  • the nozzle 14, 16, 87 is formed in an insert 38, 76, 110 which extends into the interior space (15, 80) and is fixed in the lance body 12, 72.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lanze zum Entgraten oder Reinigen von Werkstücken (24). Die Lanze (10) kann als Rotationslanze ausgebildet sein. Die Lanze hat einen Lanzenkörper (12). Die Lanze umfasst wenigstens eine an dem Lanzenkörper (12) aufgenommene Düse (14, 16) für das Erzeugen eines Fluidstrahls (18, 20). Die Lanze (10) hat einen in dem Lanzenkörper (12) ausgebildeten als Fluidkanal (15) wirkenden Innenraum, durch den der Düse (14, 16) mit hohem Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß ist die Düse (14, 16) in einem sich in den Innenraum (15) erstreckenden in dem Lanzenkörper (12, 72) festgelegten Einsatz (38, 76,10) ausgebildet.

Description

Lanze mit Strahldüse zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lanze, insbesondere eine Rotationslanze, zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken mit einem Lanzenkörper. Die Lanze hat wenigstens eine Düse für das Erzeugen eines Fluidstrahls. In der Lanze gibt es einen als Fluidkanal wirkenden Innenraum, durch den der Dü- se mit hohem Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt werden kann.
Wenn Werkstücke spanend bearbeitet werden, entsteht an den Rändern von Ausnehmungen und Bohrungen in der Regel ein Grat. Ein solcher Grat kann sich auch im Innern von Werkstücken ausbilden, z.B. an Stellen, an denen Bohrungen aufeinandertreffen. Nicht zuletzt bei Werkstücken, die in Motoren eingesetzt werden, können solche Grate technische Funktionalitäten beeinträchtigen und schwere Schäden verursachen.
Für das Entgraten von Werkstücken wird in der industriellen Fertigung Hochdruckwasserstrahltechnik eingesetzt. Hier wird eine Lanze mit Düsen in eine Ausnehmung des Werkstücks eingeführt, die einen Grat aufweist, z.B. eine Bohrung. Die Lanze ist an eine Hochdruckpumpe angeschlossen. Die Hochdruckpumpe fördert Wasser mit sehr hohem Druck. Die Düsen der Lanze erzeugen dann einen Hochdruck-Wasserstrahl. Mit diesem Hoch- druck-Wasserstrahl werden die Grate in dem Werkstück angeströmt. Dies bewirkt, dass die Grate abbrechen.
Eine Lanze der eingangs genanten Art ist aus der DE 40 15 412 C1 bekannt. Diese Lanze ist als Rotationslanze ausgebildet. Sie hat einen rohrförmigen Lanzenkörper, der aus Metall besteht. Das werkstückseitige Ende des Lanzenkörpers ist mit einem abgerundeten Stirnende verschlossen. An diesem Ende des Lanzenkörpers gibt es zwei Öffnungen, die als Düsen wirken und durch die ein Hochdruck-Wasserstrahl austreten kann.
Der hohe Druck und die hohe Strömungsgeschwindigkeit verursacht in den Düsen Kavitation. Die Folge von Kavitation ist Verschleiß. Durch den hohen Druck und die hohe Strömungsgeschwindigkeit von Wasser in Hochdruck- Wasserstrahl-Lanzen werden die Düsen in diesen Werkzeugen beschädigt. Herkömmliche Lanzen, die für das Entgraten von Werkstücken eingesetzt werden, müssen deshalb in industriellen Fertigungseinrichtungen regelmä- ßig überholt bzw. ausgetauscht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lanze für das Entgraten von Werkstücken bereitzustellen, die bei hohem Fluiddruck über lange Zeiträume für das Entgraten von Werkstücken mit gleich bleibender Wasserstrahlqualität eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Lanze der eingangs genannten Art gelöst, bei der wenigstens eine Düse in einem in dem Lanzenkörper festgelegten Einsatz ausgebildet ist, der sich in den Innenraum erstreckt.
Dieser Erfindung liegt insbesondere der Gedanke zugrunde, dass in einem Einsatz mit Düsen für eine Lanze Materialien eingesetzt werden, die auch bei Auftreten von Kavitation aufgrund ihrer Festigkeit keinem bzw. wenig Verschleiß unterliegen. Der Verschleiß von Düsen bei Betrieb der Lanze lässt sich hierdurch minimieren. Darüber hinaus liegt dieser Erfindung der Gedanke zugrunde, dass ein Einsatz mit Düsen für eine Lanze zum Entgraten von Werkstücken Hohlraumgeometrien für das Vermeiden von Kavitation ermöglicht, die in einem rohrförmigen Lanzenkörper nicht oder nur mit sehr großem Aufwand ausgebildet werden können. Indem der Einsatz entlang einer Achse zwischen zwei mit dem Lanzenkörper fest verbundenen Endabschnitten erstreckt ist, lässt sich erreichen, dass der Einsatz mit hohen Kräften, insbesondere Druckkräften beaufschlagt werden kann. Die auf den Einsatz wirkenden Kräfte werden so zumindest teilweise in den Lanzenkörper eingeleitet. Dabei kann der Einsatz für den Lanzenkörper auch eine stabilisierende Wirkung entfalten. Dies ermöglicht es, den Lanzenkörper mit einer vergleichsweise dünnen Wandung auszuführen und die Lanze dennoch bei vergleichsweise hohen Fluiddrücken zu betreiben. Der Einsatz hat bevorzugt einen sich zwischen den Endabschnitten entlang einer Achse erstreckenden rohrförmigen Abschnitt mit einer seitlichen Ausnehmung für das Hindurchtreten von Fluid aus dem Innenraum zu der Düse. Diese Maßnahme ermöglicht, dass der Einsatz mit zwei einander gegenüberliegenden Düsenöffnungen ausgebildet werden kann. Diese Maßnahme ermöglicht auch, dass die Kavitation bei dem Betrieb der Lanze im Wesentli- chen auf einen Hohlraum bzw. ein Innenvolumen in dem Einsatz beschränkt wird. So lässt sich erreichen, dass der Lanzenkörper bei einem Betrieb der Lanze vergleichsweise wenig verschleißt. Der Lanzenkörper kann dann z. B. aus einem nicht speziell oberflächengehärteten Metall hergestellt werden, was den Fertigungsaufwand für eine Lanze entsprechend verringert.
Erfindungsgemäß besteht der Einsatz wenigstens teilweise bzw. abschnittsweise aus gehärtetem Metall und/oder aus Hartmetall und/oder aus Keramik. Als Düse in der Lanze kann insbesondere eine Öffnung in einer in dem Einsatz befestigten Blende aus einem sehr harten Material dienen. Umfangrei- che Versuche haben gezeigt, dass wenn die Blende wenigstens teilweise aus Saphir und/oder aus Diamant und/oder aus gehärtetem Metall und/oder aus Hartmetall oder auch aus Keramik besteht, kein bzw. nur ein äußerst geringer Verschleiß an den Düsen der Lanze auftritt. Die Öffnungen einer solchen Blende für eine Düse der Lanze können nicht nur rund sondern auch länglich bzw. schlitzförmig ausgeführt sein. Von Vorteil ist es auch, den Einsatz mit einem sich zur Düsenöffnung verjüngenden Innenvolumen aus- zubilden. Damit Kavitation vermieden wird, ist ein wenigstens teilweise ko- nusförmiges Innenvolumen in dem Einsatz von Vorteil, das in Richtung der Düsenöffnung verjüngt ist. Indem die Düsenöffnung in dem Einsatz zurückgesetzt angeordnet ist, wird mit dem aus der Düse austretenden Fluidstrahl eine hohe Entgratungswirkung erzielt.
Der Einsatz kann insbesondere in einer Aussparung, etwa in einer Bohrung in dem Lanzenkörper festgelegt sein. In diese Bohrung kann der Einsatz z. B. eingeschraubt sein. Es ist aber auch möglich, den Einsatz mit dem Lanzenkörper zu verkleben, zu verschweißen oder auch zu verlöten. In dem Einsatz können zwei, gegebenenfalls auch mehr Düsen ausgebildet sein. Von Vorteil ist es, wenn der Fluidkanal in dem Lanzenkörper der Lanze wenigstens teilweise als ein rohrförmiger Abschnitt in dem Lanzenkörper ausgebildet ist. Günstigerweise hat der Einsatz eine in den rohrförmigen Ab- schnitt des Lanzenkörpers mündende Öffnung. Diese Öffnung ist vorzugsweise auch eine Montageöffnung, durch welche beispielsweise als Düsen wirkende Blenden in das Innere des Einsatzes eingeführt werden können. Der Einsatz kann Rohrform haben. Es ist möglich, den Einsatz beispielsweise schräg zu einer Achse des Lanzenkörpers oder auch schräg zu dieser zu orientieren.
Mit der Erfindung lässt sich insbesondere das aufwändige Härten von Lanzenkörpern bei der Herstellung von Lanzen für die Entgratung von Werkstücken mittels Hochdruck-Wasserstrahl vermeiden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: eine erste Rotationslanze zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken mit einem Werkstück; den Schnitt eines werkstückseitigen Abschnitts der Rotationslanze; einen Schnitt der Rotationslanze entlang der Linie A-A aus Fig. 1 ; eine zweite Rotationslanze zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken; und einen Einsatz mit Düsen für eine Rotationslanze zum Entgraten von Werkstücken.
Die Rotationslanze 10 in Fig. 1 hat einen Lanzenkörper 12. Die Rotations- lanze 10 umfasst zwei Düsen 14 und 16. Der Lanzenkörper 12 der Rotationslanze besteht aus Edelstahl. Der Lanzenkörper 12 ist rohrförmig. Der Lanzenkörper 12 hat eine Achse 36. Der Lanzenkörper 12 hat einen Innenraum 15, der als Fluidkanal wirkt. Über den Lanzenkörper 12 können die Düsen 14, 16 mit Fluid, vorzugsweise Fluid in Form von Wasser, unter ho- hem Druck aus einer nicht weiter dargestellten Hochdruckpumpe gespeist werden. Die Düsen 14 und 16 sind in einem werkstückseitigen Abschnitt des Lanzenkörpers 12 angeordnet. Die Düsen 14 und 16 erzeugen einen Fluid- strahl 18, 20. Mit zunehmendem Abstand von den Düsen 14, 16 ist der Flu- idstrahl 18, 20 leicht aufgeweitet. Der Druck des Fluids innerhalb des als Fluidkanal wirkenden Innneraums 15 des Lanzenkörpers 12 liegt bei Betrieb der Rotationslanze im Bereich zwischen 80 bar und 3000 bar. Die Strömungsgeschwindigkeit für das aus den Düsen 14 und 16 austretende Fluid liegt dann in der Größenordnung von v ~ 100 m/s bis 750 m/s. Die Fig. 1 zeigt die Rotationslanze 10 in der Bohrung 22 eines Werkstücks 24. Das Werkstück 24 ist für eine Bremskraftmaschine ein Motorblock. Die Bohrung 22 mündet in eine Schrägbohrung 26. In dem Bereich 28, in dem die Bohrung 22 in die Schrägbohrung 26 mündet, gibt es einen Grat 30. Um den Grat 30 zu entfernen, wird die Rotationslanze 10 in der Bohrung 22 entsprechend dem Doppelpfeil 32 bewegt. Dabei rotiert der Lanzenkörper 12, wie mit dem Pfeil 34 angedeutet, um die Achse 36. Mit dem aus den Düsen 14, 16 austretenden Fluidstrahl 18, 20 kann der Grat 30 angeströmt werden. Die Bewegungsenergie des Fluids in dem Fluidstrahl 18, 20 ist so groß, dass der Grat 30 sich hierdurch abtragen lässt. Die Fig. 2 zeigt den werkstückseitigen Abschnitt 37 der Rotationslanze 10 in Fig. 1 als Schnitt. In dem Lanzenkörper 12 ist ein Einsatz 38 festgelegt. Der Einsatz 38 ist rohrförmig. Der Einsatz 38 hat einen Körper 39, der aus Stahl oder aus Keramik besteht. Der Einsatz 38 ist entlang einer Achse 41 zwischen zwei stirnseitigen Endabschnitte 58, 60 erstreckt. Der Einsatz 38 be- findet sich dabei mit einem hülsenförmigen Abschnitt 43 in den Fluidkanal in dem Lanzenkörpers 12. Der Einsatz 38 ragt in den Fluidkanal 15. Er durchgreift dabei den Innenraum 15 des Lanzenkörpers 12. In dem Einsatz 38 sind die Düsen 14 und 16 ausgebildet. Die Düse 14 hat eine kreisförmige Düsenöffnung 17 in einer Blende 40. Die Blende 40 ist eine Scheibe aus dem Material Saphir, Diamant oder Keramik. Die Blende 40 ist in dem Einsatz 38 festgelegt. Die Blende 40 liegt in dem Einsatz 38 an einem Flansch 42 an. Die Blende 40 ist in einem Haltekörper 44 gegen den Flansch 42 gedrückt. Die Düse 16 ist schlitzförmig. Die Düse 16 ist mit einer schlitzförmigen Düsenöffnung 19 in einer Blende 46 ausgebildet. Auch die Blende 46 ist eine aus Saphir bestehende Scheibe. Für die Blende 46 ist in dem Einsatz 38 ein Flansch 48 ausgebildet. Entsprechend der Blende 40 ist auch die Blende 46 mittels eines Haltekörpers 50 gegen den Flansch 48 gedrückt. Die Düsenöffnung 17 in der Blende 40 und die Düsenöffnung 19 in der Blende 46 fluchtet mit der Achse 41 des Einsatzes 38. Der Einsatz 38 hat stirnseitige Endabschnitte 58, 60. Die stirnseitigen Endabschnitte 58, 60 sind bündig an der äußeren Wandung 61 des Lanzenkörpers 12 angeordnet. Die Fig. 3 ist ein Schnitt der Rotationslanze 12 entlang der Linie A-A aus Fig. 1 . Der Einsatz 38 hat eine seitliche Öffnung 52. Die Öffnung 52 mündet in den röhr- bzw. hülsenförmigen Abschnitt des Lanzenkörpers 12. Durch die Öffnung 52 kann das Fluid aus dem Lanzenkörper 12 in einen in dem Einsatz 38 ausgebildeten Hohlraum 51 zu den Düsen 14, 16 gelangen. Die Öffnung 52 dient auch als Montageöffnung für die Blende 40 und die Blende 46 mit den Haltekörpern 44, 50 in dem Einsatz 38. In dem Lanzenkörper 12 ist der Einsatz 38 in zwei einander gegenüberliegenden Bohrungen 54, 55 in dem Lanzenkörper 12 aufgenommen. Dort ist der Einsatz 38 mittels einer Klebeverbindung gehalten. Der Lanzenkörper 12 wird damit durch den Einsatz 38 mechanisch stabilisiert. Weil der Einsatz 38 an zwei einander gegenüberliegenden Abschnitten in dem Lanzenkörper 12 gehalten ist, kann dieser mit vergleichsweise hohen Druckkräften belastet werden.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Klebeverbindung ist es auch möglich, für den Einsatz 38 in dem Lanzenkörper 12 ein Gewinde vorzusehen, in das der Einsatz 38 eingeschraubt werden kann. Außerdem ist es möglich, den Einsatz 38 mit einer Löt- oder Schweißverbindung in dem Lanzenkörper festzulegen.
In Bezug auf die äußere Wandung 61 des Lanzenkörpers 12 sind die in den Blenden 40, 46 ausgebildeten Düsen 14, 16 zurückgesetzt angeordnet. Der Abstand 47 und 49 zwischen der Düse 14, 16 und der äußeren Wandung 61 des Lanzenkörpers 12 beträgt etwa das 2-fache des Durchmessers der Düsenöffnung 17 der Düse 14. Dieser Abstand kann auch durchaus das 3- bis 15-fache des entsprechenden Durchmessers betragen. Die zurückgesetzte Anordnung der Düsen 14, 16 bewirkt, dass das aus den Düsenöffnungen 17, 19 austretende Fluid in dem Bereich der Wandung 61 des Lanzenkörpers 12 einen Fluidstrahl mit hoher Strömungsgeschwindigkeit bildet. Ein solcher Fluidstrahl ermöglicht das effiziente Abtragen von Material in einem Werkstück. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt einer weiteren Rotationslanze 70 zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken. Die Rotationslanze 70 hat einen rohrförmigen Lanzenkörper 72. Der rohrförmige Lanzenkörper 72 hat eine Achse 73 und einen dachförmig ausgebildeten werkstückseitigen Endabschnitt 74. Der Lanzenkörper 72 kann um die Achse 73 der Rotationslanze 70 rotiert werden. In diesem Endabschnitt 74 ist ein rohrförmiger Einsatz 76 eingeschraubt. Der Einsatz 76 umfasst eine sich entlang einer Achse 90 zwischen den Endabschnitten 94, 96 erstreckende Metallhülse 77. Die Metallhülse 77 durchgreift den Innenraum 80 des Lanzenkörpers 72. In dem Innenraum 80 ist die Metallhülse 77 von Fluid umgeben. In dem Abschnitt 91 hat die Metallhülse 77 eine Öffnung 78, die einen in dem Einsatz 76 ausgebildeten Hohlraum 81 mit dem als Fluidkanal wirkenden Innenraum 80 des Lanzenkörpers 72 verbindet. In der Metallhülse 77 ist eine Blende 84 aus Diamant angeordnet. Die Blende 84 kann auch aus Saphir oder Keramik bestehen. Die Blende 84 hat eine kreisförmige Öffnung 86 als Düse. Die Öffnung 86 wirkt als Düse 87 für das Austreten eines Fluidstrahls. Die Blende 84 liegt an einem Flansch 89 in der Metallhülse 77. Die Blende 84 ist dort mit einem Halteelement 88 festgelegt. Das Halteelement 88 drückt die Blende 84 gegen den Flansch 86. Der Einsatz 76 hat eine Achse 90. Die Achse 90 fluchtet mit der Öffnung 86 der Blende 84. Die Achse 90 verläuft schräg zu der Achse 73 der Rotationslanze 70.
Der Einsatz 76 hat Endabschnitte 94, 96. Die Endabschnitte 94, 96 des in der Rotationslanze 70 aufgenommenen Einsatzes 76 sind in dem Lanzenkörper 72 fest gehalten. Damit wird erreicht, dass die durch hohe Drücke von Fluid in dem Innenraum 80 des Lanzenkörpers 72 in dem Einsatz 72 hervor- gerufenen mechanischen Spannungen in den Lanzenkörper 72 eingeleitet werden können.
Die Endabschnitte 94, 96 des in der Rotationslanze 70 aufgenommenen Einsatzes 76 sind mit der äußeren Wandung 79 des Lanzenkörpers 72 bündig. Die Öffnung 86 der Düse 87 ist im Bezug auf die äußere Wandung 79 des Lanzenkörpers 72 zurückgesetzt positioniert. Das bewirkt, dass ein aus der Düse 87 austretender Fluidstrahl schon im Bereich der Wandung 79 eine gute Entgratungswirkung hat. In dem der Düse 87 gegenüber liegenden Abschnitt 100 ist der Einsatz 76 mit einem Verschlussstopfen 102 aus Epoxidharz verschlossen.
Die Fig. 5 zeigt einen weiteren Einsatz 1 10 für die Verwendung in einer Lanze zum Reinigen und/oder Entgraten von Werkstücken. Der Einsatz 1 10 hat einen Körper 1 1 1 , der aus Hartmetall oder Keramik besteht. Der Körper 1 1 1 hat eine seitliche Öffnung 1 12, durch die Fluid aus einem rohrförmigen Lanzenkörper strömen kann. Der Körper 1 1 1 umschließt einen Hohlraum in Form eines Innenvolumens 1 14. Das Innenvolumen 1 14 erstreckt sich mit konischer Verjüngung zu den Öffnungen 1 16, 1 18 in dem Einsatz. Die Öff- nungen 1 16, 1 18 wirken als Düsenöffnungen für Düsen 120, 122. Der Körper 1 1 1 hat Endabschnitte mit Stirnflächen 124, 126. In Bezug auf diese Endabschnitte sind die Düsen 120, 122 zurückgesetzt angeordnet. Die Geometrie des Innenvolumens 1 14 vermeidet das Entstehen von Kavitation, wenn die Düsen 120, 122 mit Wasser beaufschlagt werden, das unter ho- hem Druck steht. Kavitation ist ursächlich für einen hohen mechanischen Verschleiß von Düsen.
Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Lanze 10, 70 zum Entgra- ten von Werkstücken. Die Lanze 10, 70 kann insbesondere als Rotationslanze ausgebildet sein. Die Lanze 10, 70 hat einen Lanzenkörper 12, 72. Die Lanze 10, 70 umfasst wenigstens eine an dem Lanzenkörper 12, 72 aufgenommene Düse 14, 16, 87 für das Erzeugen eines Fluidstrahls. Die Lanze hat einen in dem Lanzenkörper 12, 72 ausgebildeten als Fluidkanal 15, 80 wirkenden Innenraum, durch den der Düse 14, 16, 87 mit hohem Druck be- aufschlagtes Fluid zugeführt werden kann. Die Düse 14, 16, 87 ist in einem sich in den Innenraum (15, 80) erstreckenden und in dem Lanzenkörper 12, 72 festgelegten Einsatz 38, 76, 1 10 ausgebildet.

Claims

Patentansprüche
1 . Lanze (10, 70), insbesondere Rotationslanze, zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken (24) mit einem Lanzenkörper (12, 72); mit wenigstens einer Düse (14, 16, 87) für das Erzeugen eines Fluid- strahls (18, 20) ; und mit einem in dem Lanzenkörper (12, 72) ausgebildeten als Fluidkanal wirkenden Innenraum (15), durch den der Düse (14, 16, 87) mit hohem Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (14, 16, 87, 120 , 122) in einem sich in den Innenraum (15, 80) erstreckenden und in dem Lanzenkörper (12, 72) festgelegten Einsatz (38, 76, 1 10) ausgebildet ist.
Lanze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76, 1 10) den Innenraum (15, 80) durchgreift und zwischen zwei mit dem Lanzenkörper (12, 72) fest verbundenen Endabschnitten (58, 60, 94, 96) erstreckt ist.
3. Lanze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76, 1 10) röhrenförmig ist und eine sich zwischen den Endabschnitten (58, 60, 94, 96) entlang einer Achse (41 , 90) erstreckenden Abschnitt (48, 91 ) mit einer seitlichen Ausnehmung (52, 78) für das Hin- durchtreten von Fluid aus dem Innenraum (15, 18) in einen Hohlraum
(51 , 81 , 1 14) zu der wenigstens einen Düse (14, 16, 87, 120 , 122) auf- weist.
4. Lanze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (14, 16, 87) als eine Öffnung (17, 19, 86) in dem Ein- satz (38, 76, 1 10) ausgebildet ist.
5. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76, 1 10) wenigstens teilweise aus gehärtetem Metall und/oder aus Hartmetall und/oder aus Keramik besteht.
6. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (14, 16, 87) als eine Öffnung (17, 19, 86) einer in dem Einsatz (38, 76, 1 10) angeordneten Blende (40, 46, 84) ausgebildet ist.
7. Lanze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (40, 46, 84) wenigstens teilweise aus Saphir und/oder aus Diamant und/oder aus Keramik und/oder aus gehärtetem Metall und/oder aus Hartmetall besteht.
8. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (1 10) ein sich zu einer Öffnung (1 16, 1 18) wenigstens einer Düse (120, 122) hin verjüngendes Innenvolumen (1 14) hat.
9. Lanze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen (1 14) wenigstens teilweise konusförmig ist.
10. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (14, 16, 87) in Bezug auf einen Endab- schnitt 58, 60, 94, 124, 126) in dem Einsatz (38, 76, 1 10) zurückgesetzt angeordnet ist.
1 1 . Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76, 1 10) in einer Bohrung (1 1 ,71 ) in dem Lan- zenkörper (12, 72) festgelegt ist.
12. Lanze nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76, 1 10) in die Bohrung (1 1 , 71 ) eingeschraubt oder mit dem Lanzenkörper (12, 72) verklebt oder verschweißt oder verlötet ist.
13. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 1 10) mehrere Düsen (14, 16, 120, 122) aufweist.
14. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (15) wenigstens teilweise in einem rohrförmigen
Abschnitt des Lanzenkörpers (12) ausgebildet ist und der Einsatz (38) eine in den rohrförmigen Abschnitt des Lanzenkörpers (12) mündende Öffnung (52) hat.
15. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76) rohrförmig ist.
16. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (38, 76) zu der Achse (56, 92) des Lanzenkörpers (12, 72) senkrecht oder schräg orientiert ist.
17. Entlang einer Achse (41 , 90) zwischen zwei Endabschnitten (58, 60, 94, 96) erstreckter Einsatz (38, 76, 1 10) mit einem eine seitliche Ausnehmung (52, 78) für das Hindurchtreten von Fluid aufweisenden hül- senfömigen Abschnitt (43, 91 ) in einen Hohlraum (51 , 81 , 1 14) und mit wenigstens einer Düse (14, 16, 87, 120, 122) für eine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildete Lanze (10, 70).
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