DE2710007A1

DE2710007A1 - Vorrichtung zum thermischen entgraten

Info

Publication number: DE2710007A1
Application number: DE19772710007
Authority: DE
Inventors: Charles H Franklin; Richard T Johnstone; Alfred C Montag; Clarence S Vinton
Original assignee: SURF TRAN CO
Current assignee: SURF TRAN CO
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2710007C2; US4025062A; GB1562344A

Description

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Stand der Technik

Vorrichtungen zum thermischen Entgraten dienen allgemein der Beseitigung dünner Grate und unerwünschter dünner Kanten und Vorsprünge an Werkstücken. Durch das Verfahren werden die Abmessungen und Eigenschaften der Werkstücke nicht verändert. Im allgemeinen wird die gesamte Werkstückoberfläche gleichmäßig behandelt, was durch plötzliche, kurzzeitige Hitzeeinwirkung innerhalb eines das Werkstück aufnehmenden, definierten und druckdicht abgeschlossenen Raums geschieht. Dabei treten sehr hohe Gastemperaturen, die dem jeweiligen Werkstoff des Werkstücks angepaßt sind, sowie sehr hohe Drücke auf. Wegen der bei dem Prozeß auftretenden hohen Drücke, die durch die Gasfüllung der Entgratkammer sowie durch die Explosion des Gasgemisches entstehen, ist bei der Konzeption der Vorrichtungen eine sorgfältige Berücksichtigung der Sicherheitsvorschriften notwendig. Dies gilt insbesondere auch für das Abdichtungssystem der Entgratkammer, um dessen Verbesserung sich die vorliegende Erfindung bemüht.

Aus der OS 21 22 221 ist es z.B. bekannt, duroh zurückspringende bzw. vorspringende Flächen am Werkstückträger und Entgratkanuner mit dazwischen angeordneter austauschbarer Dichtung,ein Dichtsystem zu erhalten. Es ist jedoch ein hoher fertigungstechnischer Aufwand notwendig, um bei dieser Ausführungsform die Dichtungen gegen die hohen auftretenden Temperaturen zu schützen. Durch genaue Paßflächen werden die Dichtungen vor der direkten Wärmeeinwirkungen geschützt, wodurch ihre Nutzungsdauer erhöht wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen de3 Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine einfache konstruktive Lösung zur Abdichtung des

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oberen Kammerteils mit dem unteren Kammerteil Anwendung findet, wobei eine optimale Abdichtung gewährleistet wird. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist eine vorgesehene Dichtungskontrolleinrichtunß, deren Kanal zwischen der umlaufenden Dichtung und der inneren Kammer an der Stirnfläche eines der die Kammer bildenden Teile angeordnet ist. Als weiterer Vorteil kann die Anordnung eines zweiten Kanals angesehen werden, der der Kühlung und/oder der Stirnflächenreinigung der die Kammer bildenden Teile dient. Besonders vorteilhaft erscheint weiterhin die Anordnung zweier Dichtungselemente mit den, in radialer Richtung gesehenj dazwischenliegenden Mündungen des Kontrollkanals, sowie des Kühlungs- Reinigungs-Kanals.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine vergrößerte geschnittene Ansicht des unteren Bereichs der oberen Kammer mit dem erfindungsgemäßen Dichtungssystems.

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt die aus temperatur- und druckbeständigen Wänden zur Aufnahme des Werkstücks dienenden Entgratkammer, welche im wesentlichen aus dem nach unten offenen oberen Kammefteil 28 und dem unteren Schließteil 29 besteht. Zur Aufnahme des Werkstücke ist das untere Teil als vertikal bewegbares Schließteil ausgebildet. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der Verschlußmechanismus zwischen dem oberen und dem unteren Kammerteil durch eine Anzahl von kreisförmig angeordneten Schrauben bewerkstelligt.

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Pig. 2 zeigt die Druckdichtungsmittel zwischen dem oberen und dem unteren Kammerteil. Die dem unteren Schließteil gegenüberliegende Stirnfläche 27 des oberen Kammerteils 28 ist mit einer inneren Rille 31 versehen, in welcher eine unkompensierte Dichtung 32 angeordnet ist. Diese Dichtung ist in der Zeichnung wie eine normale Dichtung dargestellt, die Wirkung ist jedoch vergleichbar mit vier O-Ringen. Diese Dichtung wird erst zusammengedrückt, wenn der untere Schließteil der Entgratkammer festgezogen wird, wobei der durch die Explosion in der thermischen Kammer aufgebaute Druck des Gases die Dichtwirkung der Dichtung verstärkt. Auf Druckzunahme in radialer Richtung reagiert die Dichtung demnach mit einer Zunahme der Dichtwirkung. Ein gewöhnlicher Stützring 33, z.B. aus Nylon, ist in der Rille 31 in radialer Richtung nach außen neben der Dichtung 32 angeordnet und ragt aus der Rille leicht heraus. Zum Zeitpunkt der Explosion verhindert dieser Stützring eine mögliche Beschädigung der Dichtung 32. In F,ig. 2 ist weiterhin der Zuführkanal 3^ am äußeren Rand des oberen Kammerteils 28 dargestellt, welcher dem unteren Bereich des oberen Kammerteils Kühlungswasser zuführt. Dieses Kühlungswasser wird durch die Kanäle 3i"» 36, 37 weitertransportiert. Von dem Kanal 37 wird das Kühlwasser über eine flexible Leitung zu KUhlkanälen im unteren Schließteil 29 geführt.

Es sind Mittel vorgesehen, die die Dichtheit zwischen dem oberen und dem unteren Kammerteil überprüfen. Bei der Anordnung einer inneren Dichtung 32, einer äußeren Dichtung 38 und einem dazwischenliegenden Kontrollkanal *l2 soll insbesondere auch die Dichtheit der inneren Dichtung 32 sowohl vor als auch nach der vollständigen Füllung der Kammer mit Gas geprüft werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, soll in diesem Fall die äußere Dichtung 38 z.B. aus einem O-Ring in einer äußeren Rille 39 bestehen, welche in die untere Stirnfläche 27 des oberen Kammerteils 28 eingebracht ist. Zwischen der radial innen angeordneten Rille 31 und der äußeren Rille 39 ist eine ab-

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satzförmige Vertiefung/vorgesehen. Ein Kontrollkanal 42 führt von diesem Absatz über eine Leitung 45 zu einer Dichtungskontrolleinrichtung. Diese Dichtungskontrolleinrichtung enthält neben einem Pumpsystem ein Magnetventil 44 einen Druckschalter 46 sowie eine Steuervorrichtung 47· Das Magnetventil ist zwischen der Druckmittelleitung 43 und der Verbindungsleitung 45 zum Kontrollkanal 42 angeordnet. Weiterhin ist ein Druckschalter 46 zwischen dem Ventil 44 und der Verbindungsleitung 44 vorgesehen.

Die Dichtungskontrolleinrichtung arbeitet dann z.B. wie folgt: Nachdem das untere Schließteil 29 fest mit dem oberen Kammerteil 28 verbunden ist, wird das Ventil 44 geöffnet und der Bereich der Vertiefung ¹Jl,d.h. der Bereich zwischen der inneren Dichtung 32 und der äußeren Dichtung 38 unter Luftdruck gesetzt. Der Luftdruck kann in diesem Fall zwischen 1 und 1,5 bar betragen. Wenn die Dichtungen, insbesondere die Dichtung 32, welche den Hauptexplosionsdruck zu tragen hat, in Ordnung sind, wird der Druckschalter 46 den anstehenden Prüfdruck registrieren und über eine Steuervorrichtung 47 die Druckluftzufuhr über das Magnetventil 44 abschalten. Gleichzeitig kann die Steuervorrichtung 47 das Signal zur Gasfüllung der Entgratkammer anzeigen. Falls andererseits der Druck zwischen den Dichtungen 32 und 38 bei diesem Kontrollvorgang abfällt, wird die Füllung der Kammer mit explosivem Gas nicht vorgenommen.

Der Druckschalter 46 kann jedoch auch zur Registrierung von einer Undichtheit der Dichtung 32 benutzt werden, wenn die Entgratkammer bereits mit Explosionsgas gefüllt ist und unter Druck steht. Hierfür kann z.B. eine zweite Einstellung des Druckschalters 46 dienen. Ein typischer Druck in der mit explosivem Gas gefüllten Entgratkammer beträft z.B. 2 bis 20 bar. Falls nun der Druck im Bereich zwischen den Dichtungen 32 und 38 durch Undichtigkeit der inneren Dichtung 32 infolge des Gasdrucks in der Kammer ansteigt, s.B. auf 2 bar, wird dieses von der zweiten Stellung des Druckschalters 46 registriert und an die Steuervorrichtung 47 weitergeleitet. In diesem Fall gibt die Steuervorrichtung

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n diesem Fall gib

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47 ein Signal weiter, welches die ZUndung des explosiven Qases in der Entgratkammer verhindert.

Das mit dem Zuführungskanal 34 dem unteren Bereich des oberen Kammerteils 28 zugeführte Kühlwasser wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch zur Reinigung der Stirnflächen des oberen und des unteren Kammerteils verwandt. Dies kann dadurch geschehen, daß der Kanal 36 z.B. bis zur Stirnfläche 27 des oberen Kammerteils 28 geführt wird. Ferner wird zu diesem Zweck diesen Kanälen Luft zugeführt, wodurch eine Reinigung der Oberflächen durch Wasser und Luft erfolgen kann, bevor das obere Kammerteil 28 mit dem unteren Schließteil 29 abdichtend verbunden werden.

Die Rillen 31 und 39 zur Aufnahme der Dichtungen 32 und 38 können in ihrem der Stirnfläche abgewandten Querschnittsbereich einen erweiterten Querschnitt aufweisen. In diesen erweiterten Querschnitt kann die jeweilige Dichtung bei der Zusammenpressung des oberen und des unteren Kammerteils ausweichen, ohne zu sehr gequetscht zu werden.

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A* Leerseife

Claims

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7-3.1977 Ot/Hm

SURF/TRAN COMPANY, Madison Heights, Mich., USA

Ansprüche

f\.^Vorrichtung zum thermischen Entgraten, gekennzeichnet, durch eine Kammer aus temeperatur- und druckbeständigen Wänden zur Aufnahme des Werkstücks, welche ein nach unten offenes oberes Teil (28) und ein unteres Teil (29) aufweist, durch Druckdichtungsmittel an mindestens einer der sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Teile (28,29) bestehend aus mindestens einer umlaufenden Rille, in welcher eine Dichtung angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der umlaufenden Dichtung (38) und der inneren Kammer ein zu einer Dichtungskontrolleinrichtung führender Kanal (H2) angeordnet ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der umlaufenden Dichtung (38) und der inneren Kammer ein der Kühlung und/oder der Stirnflächenreinigung der Teile (28, 29) dienender Kanal (36) angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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k. Vorrichtung nach Anspruch X, t oder 3t dadurch gekennzeichnet» daß eine zweite umlaufende Rille mit einer darin angeordneten Dichtung an einer der StirnflÄchen der Teile (28, 29) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende zweite Dichtung (32) als unkompensierte Dichtung, die auf Druckzunahme in radialer Richtung mit einer Zunahme der Dichtwirkung reagiert, ausgebildet ist, die durch einen radial weiter außen sitzenden Stützring (33) in der Rille (31) abgestützt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtung

(38) in radialer Richtung außen, die zweite Dichtung (32)

innen und der Kontrollkanal (*I2) zwischen den Dichtungen (32,38) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlungs- Reinigungs-Kanal (36) zwischen den Dichtungen (32,38) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (31,39) für die Aufnahme der Dichtungen (32,38) in ihrem der-Stirnfläche abgewandten Querschnittsbereich einen erweiterten Querschnitt aufweisen.

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9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß die Druckdichtungstnittel in der unteren Stirnfläche (27) des oberen Kammerteils (28) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskontrolleinrichtung eine Pumpvorrichtung, ein Magnetventil (M) ein Druckschalter (t(6) und eine Steuervorrichtung (^7) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der der Kühlung, sowie der Stirnflächenreinigung der Kammerteile (28,29) dienende Kanal (36)

ι
im Stirnflächenbereich des oberen (28) und/oder des

unteren Teils (29) je eine Mündung aufweist.

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