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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Lanze, insbesondere eine Rotationslanze,
zum Entgraten und/oder Reinigen von Werkstücken. Speziell betrifft die
Erfindung das Gebiet der Hochdruck-Rotationslanzen, die zum Entgraten
von Kanälen
mit Querbohrungen und/oder Öffnungen
in Werkstücken
dienen.
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Bei
der Ausgestaltung einer Lanze zum Entgraten von Werkstücken ist
es denkbar, dass mehrere Schlitze in einer Wandung der Lanze vorgesehen sind,
die sich zusammen genommen über
den gesamten Umfang der Rotationslanze erstrecken. Diese Ausgestaltung
hat den Nachteil, dass eine Entgratungswirkung in bestimmten Anwendungsfällen nicht ausreichend
ist.
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Darstellung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lanze mit einer verbesserten
Wirkungsweise zu schaffen. Speziell ist es eine Aufgabe der Erfindung,
eine Lanze zu schaffen, die eine verbesserte Entgratungs- und/oder
Reinigungswirkung aufweist.
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Diese
Aufgaben werden durch eine erfindungsgemäße Lanze mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen
Lanze möglich.
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Speziell
beim Entgraten von Kanälen
in Werkstücken,
die aus Materialien gebildet sind, bei denen sich an Querbohrungen, Öffnungen
oder anderen Verschneidungsstellen Grate bilden, ist die vollständige oder
teilweise Entfernung solcher Grate in der Regel erforderlich, um
ein späteres
Ablösen
eines Grats oder zumindest eines Teils eines Grats zu vermeiden.
Hierbei kann in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Anwendungsfall auch ein teilweises Entfernen
von Graten ausreichen, wenn der verbleibende Teil des Grats stabil
genug ist, um sich im späteren Einsatz
nicht mehr zu lösen.
In vorteilhafter Weise kann beim Entgraten mit der Lanze ein zumindest teilweise
zu entfernender Grat in einem günstigen Winkel
mit einer Fluidströmung
getroffen werden, wobei der Impuls der Strömung ausreichend ist, um den Grad
vom Werkstück
zu trennen. Hierbei kann zum einen vermieden werden, dass der Winkel
zu steil ist, und zum anderen kann vermieden werden, dass nur eine
sehr schmale Seite des Grates von dem Medium getroffen wird. In
vorteilhafter Weise kann ein unter hohem Druck stehendes Medium
eine erfindungsgemäße Fluidströmung bilden,
wobei das Medium beispielsweise unter einem Druck von mehr als 30
MPa (300 bar) steht.
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Vorteilhaft
ist es, wenn an dem Düsenabschnitt
zumindest eine (bezogen auf eine Vorschubrichtung der Lanze und/oder
eine Drehrichtung eines Lanzenabschnitts) vorwärts und/oder eine rückwärts gerichtete
Düse vorgesehen
ist, über
die das zu dem Düsenabschnitt
führbare
Medium strahlförmig
abgebbar ist. Durch eine vorwärts
und/oder eine rückwärts gerichtete
Düse kann
zum einen ein vorteilhafter Strahl gebildet werden, der zum Abtragen
oder zum Ablösen
des Grates eine hohe Wirksamkeit beim Auftreffen erzielt. Zum anderen
kann beispielsweise bei Graten an Querbohrungen oder Öffnungen ein
seitliches Anstrahlen des Grats erreicht werden, so dass der Grat
von dem Strahl an seiner Seitenfläche getroffen wird, wodurch
eine große
Ablösekraft entsteht.
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Vorteilhaft
ist es, wenn an dem Düsenabschnitt
zumindest eine seitwärts
gerichtete Düse
vorgesehen ist, über
die das zu dem Düsenabschnitt führbare Medium
strahlförmig
abgebbar ist, und/oder dass an dem Düsenabschnitt zumindest eine
tangential gerichtete Düse
vorgesehen ist, über
die das zu dem Düsenabschnitt
führbare
Medium strahlförmig abgebbar
ist, und/oder dass eine weitere tangential gerichtete Düse vorgesehen
ist, über
die das zu dem Düsenabschnitt
führbare
Medium strahlförmig
abgebbar ist, und dass die weitere tangential gerichtete Düse bezüglich einer
Drehrichtung entgegengesetzt zu der tangential gerichteten Düse ausgerichtet
ist. Seitwärts
gerichtete Düsen
weisen bevorzugt jeweils eine Auslassrichtung auf, die quer zur
Vorschubrichtung der Lanze und/oder quer zu einer Lanzenachse orientiert
ist. Tangential gerichtete Düsen
weisen bevorzugt jeweils eine Auslassrichtung auf, die in einem spitzen
Winkel zu einer zylindrischen Umfangsfläche der Lanze und in einer
Fläche
senkrecht zu einer Lanzenachse orientiert ist. Durch eine seitwärts oder tangential
gerichtete Düse
hindurch kann das Medium in einem Strahl abgegeben werden, der beim
Auftreffen eine hohe Entgratungswirkung hat. Außerdem kann der Strahl in einer
vorteilhaften Richtung (entsprechend seiner Auslassrichtung) auf
den Grat gerichtet werden. Speziell durch eine tangential gerichtete
Düse ist
ein vorteilhaftes Entgraten eines Kanals, insbesondere eines durch
Bohrungen gebildeten Kanals, möglich.
Hierbei kann ein Querschnitt, insbesondere ein kreisförmiger Querschnitt,
des Düsenabschnitts
der Lanze an den Querschnitt des Kanals angepasst sein, so dass
das aus der tangential gerichteten Düse strahlförmig und tangential austretende Medium
von der Kanalwand in Richtung auf den Grat abgelenkt wird und eine
vorteilhafte Entgratung erfolgt.
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Vorteilhaft
ist es, wenn zumindest eine schräg
gestellte vor- oder
rückwärts gerichtete
Düse vorgesehen
ist, die zumindest teilweise entgegen der seitlichen Ausrichtung
zumindest einer seitwärts
oder tangential gerichteten Düse
ausgerichtet ist. Hierdurch kann eine speziell bei längeren Lanzen
durch die seitwärts
oder tangential gerichteten Düsen
entstehende Querkraft zumindest teilweise kompensiert werden, wodurch
ein unerwünschtes
Auslenken der Lanze verringert oder verhindert werden kann.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die tangential gerichtete Düse mit einer Auslassrichtung
zumindest im Wesentlichen in einer Umfangsrichtung ausgerichtet ist.
In Bezug auf eine Außenwand
des Düsenabschnitts
tritt das Medium dadurch möglichst
flach an der Außenwand
aus der Düse
aus, so dass sich ein im Wesentlichen in der Umfangsrichtung ausgerichteter
Strahl ergibt. Ein Winkel zur Außenwand der Lanze beträgt vorzugsweise
weniger als 30°.
Hierdurch kann der Strahl in einem günstigen Winkel auf den Grat
gerichtet werden, wobei der Strahl insbesondere seitlich an den
Grat trifft und somit nicht nur die gegebenenfalls sehr schmale
Seite des Grates getroffen wird. Somit kann die Wirkung des auf
den Grat auftreffenden Strahls weiter verbessert werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn in dem Düsenabschnitt
zumindest ein Stauraum für
die Düse
ausgebildet ist. Durch den Stauraum kann der Wirkungsgrad der in
dem Düsenabschnitt
vorgesehenen Düsen
weiter verbessert werden. Speziell kann bei einem schnell strömenden Fluid
eine vorteilhafte Erhöhung
des Wirkungsgrads erzielt werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Stauraum durch zumindest eine Staufläche begrenzt
ist, die zumindest im Wesentlichen entgegen einer Strömungsrichtung
des durch die Leitung führbaren
Mediums orientiert ist und/oder wenn sich der Stauraum zumindest teilweise
in eine Wandung des Düsenabschnitts
erstreckt. Durch eine entgegen der Strömungsrichtung orientierte Staufläche kann
eine vorteilhafte Stauung des Fluids für die an den Stauraum angrenzenden Düsen im Düsenabschnitt
erzielt werden. Durch die Erstreckung des Stauraums in die Wand
des Düsenabschnitts
kann beispielsweise für
tangential gerichtete Düsen,
die in den Stauraum münden,
eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads erzielt werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn in dem Düsenabschnitt
ein Einlauf für
die Düse
ausgebildet ist. Solch ein Einlauf ist speziell für eine vor-
oder rückwärts gerichtete
Düse von
Vorteil, um die Wirkung weiter zu verbessern. Dies kann in vorteilhafter
Weise mit einem Stauraum für
seitlich oder tangential gerichtete Düsen kombiniert werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Einlauf für
die Düse
als zumindest abschnittsweise konischer Einlauf ausgestaltet ist
und/oder dass der Einlauf für eine
vorwärts
gerichtete Düse
vorgesehen ist. Sowohl die konische Ausgestaltung des Einlaufs als auch
die Ausgestaltung der Düse
als vorwärts
gerichtete Düse
sind strömungstechnisch
von Vorteil, da Verwirbelungen oder Ablösungen der Strömung verhindert
oder zumindest verringert werden können.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Düsenabschnitt an
einer Spitze der Lanze vorgesehen ist. Hierdurch ist eine vorteilhafte
Anordnung mehrerer Düsen
an dem Düsenabschnitt
möglich.
Außerdem
kann eine größere Anzahl
von Düsen
auch bei einer relativ kleinen Spitze realisiert werden. Vorteilhaft
ist dabei auch, dass eine vorwärts
gerichtete Düse
zumindest näherungsweise
an einer Längsachse
des Düsenabschnitts
ausgerichtet ist. Hierdurch kann beim Einführen beziehungsweise Durchführen der
Lanze durch einen Kanal oder dergleichen ein in Vorwärtsrichtung gerichteter
Strahl erzeugt werden. Speziell in Kombination mit seitlich oder
tangential gerichteten Düsen können bestehende
Grate zum Entgraten aus unterschiedlichen Richtungen getroffen werden,
so dass eine weitgehende Entgratung möglich ist.
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Vorteilhaft
ist es, wenn zumindest der Düsenabschnitt
der Lanze im Betrieb und/oder entgegen einer Umfangsrichtung des
Düsenabschnitts
rotierbar ist. Hierdurch ergibt sich zum einen eine vorteilhafte Ausnutzung
der vorgesehenen Düsen.
Außerdem kann
bei einer Ausgestaltung, in der entgegengesetzt zueinander orientierte
tangential gerichtete Düsen vorgesehen
sind, ein Grat zunächst
von einer Richtung und dann im weitergedrehten Zustand der Lanze
von einer anderen Richtung bearbeitet werden. Hierdurch wird der
Grat sozusagen hin und her gebogen, so dass der Grat abbricht und
somit entfernt wird.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Düse
durch zumindest eine in dem Düsenabschnitt
ausgebildete Düsenbohrung
ausgestaltet ist. Hierdurch ist eine kompakte Ausgestaltung des
Düsenabschnitts
der Lanze möglich.
Außerdem
wird eine hohe mechanische Festigkeit der Düse ermöglicht.
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Vorteilhaft
ist es schließlich,
wenn an einem Düsenabschnitt
einer erfindungsgemäßen Lanze
wenigstens eine erste, näherungsweise
in Richtung der Längsachse
der Lanze orientierte Düse
sowie wenigstens eine zweite, näherungsweise
quer zur Längsachse
der Lanze orientierte Düse
gebildet sind, durch die ein bevorzugt inkompressibles Medium gegen
das Werkstück
gespritzt werden kann, wobei das Werkstück und der Düsenabschnitt
relativ zueinander in Richtung der Längsachse der Lanze verstellbar und
relativ zueinander um die Längsachse
verdrehbar ausgeführt
sind.
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Ferner
ist es Aufgabe der Erfindung, ein Behandlungsverfahren zum Entgraten
und/oder zur Reinigung von Werkstücken zur Verfügung zu
stellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
14 gelöst.
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Dabei
weist eine näherungsweise
in Richtung einer Längsachse
orientierten Düse
erfindungsgemäß eine Auslassrichtung
auf, die einen Winkel von bis zu 30° mit der Längsachse der Lanze einschließt. Dabei
weist eine näherungsweise
quer zu einer Längsachse
der Lanze orientierte Düse
erfindungsgemäß eine Auslassrichtung
auf, die einen Winkel von mindestens 60° mit der Längsachse der Lanze einschließt. Das
erfindungsgemäße Verfahren weist
dabei mehrere Verfahrensschritte auf, die in beliebiger Reihenfolge
sowie teils oder vollständig
zeitgleich ausführbar
sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der
beigefügten
Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen sind, näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Lanze entsprechend einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem Werkstück in
einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung;
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2 einen
Schnitt durch die in 1 dargestellte Lanze des Ausführungsbeispiels
und das Werkstück
entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie in einer auszugsweisen
Darstellung, wobei sich die Lanze im Bereich einer Querbohrung befindet; und
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3 den
in 2 dargestellten auszugsweisen Schnitt in einer
weiteren Drehstellung der Lanze des Ausführungsbeispiels.
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Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung
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1 zeigt
eine Lanze 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel und ein Werkstück 2 in
einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. Die Lanze 1 des
Ausführungsbeispiels
dient bevorzugt zum Entgraten des Werkstücks 2, indem mit Hilfe
der Lanze gezielt eine Fluidströmung
mit einem einstellbaren Strömungsimpuls
gegen Abschnitte des Werkstücks 2 gerichtet
werden kann. Hierbei wird beispielsweise ein zwischen einem Kanal 3 und einer
Querbohrung 4 vorgesehener Grat 5 ganz oder teilweise
mittels der Fluidströmung
vom Werkstück abgetrennt
und entfernt. Die erfindungsgemäße Lanze 1 eignet
sich jedoch auch für
andere Anwendungsfälle
und dient insbesondere auch zum Reinigen von Werkstücken 2,
indem am Werkstück
haftende Partikel mittels einer Fluidströmung abgelöst und abtransportiert werden.
In bevorzugter Weise wird die Fluidströmung mit einem oberhalb des
Umgebungsdruckes liegenden Arbeitsdruck (z. B. mit einem Arbeitsdruck
von 100 bar und mehr) gegen das Werkstück gerichtet. In weiter bevorzugter
Weise wird das Fluid mit einem rasch in einer Frequenz von mehr
als 1 Hz wechselnden Arbeitsdruck gegen das Werkstück gerichtet.
In weiter bevorzugter Weise ist die Lanze 1 als Rotationslanze 1 ausgestaltet,
so dass ihr Düsenabschnitt
bzw ihr Lanzenkopf und ggf weitere Abschnitte der Lanze mit einer
Frequenz von mehr als 1 Hz um eine Lanzenachse rotieren, so dass
die Fluidströmung
im raschen Wechsel auf unterschiedliche Abschnitte des Werkstücks gelangt. Eine
solche Ausführung
ist selbstverständlich
mit den weiterhin genannten Optionen kombinierbar.
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In
einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück auf einem
beweglich angeordneten Träger
rotierbar gelagert, so dass das Werkstück gegenüber der Lanze mit einer ggf.
wechselnden Frequenz verdreht werden kann. Die Lanze kann dann auch
fest montiert angeordnet sein. Optional ist vorsehbar, dass Werkstück und Lanzenkopf jeweils
unabhängig
voneinander rotierbar, ggf. gegenläufig rotierbar ausgeführt sind.
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Zur
Herstellung einer geeigneten Fluidströmung ist ein flüssiges oder
gasförmiges
Medium vorgesehen, dem ein hoher Strömungsimpuls in Form hoher Strömungsgeschwindigkeit
und/oder hohen Arbeitsdrucks mitgegeben werden kann.
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Die
Lanze 1 des Ausführungsbeispiels
weist einen rohrförmigen
Grundkörper 6 und
einen Düsenabschnitt 7 auf.
Der rohrförmige
Grundkörper 6 ist
in der 1 abschnittsweise dargestellt. Die Länge des rohrförmigen Grundkörpers 6 ist
so vorgegeben, dass in dem Werkstück 2 vorgesehene Kanäle, insbesondere
der Kanal 3, durchfahren werden können. Der Düsenabschnitt 7 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
als Kopfabschnitt 7 ausgestaltet. Durch den Kopfabschnitt 7 ist
eine Spitze 8 der Lanze 1 gebildet. Der Kanal 3 weist
einen kreisförmigen
Querschnitt 9 auf. Außerdem
weist der Kanal 3 eine Achse 10 auf. Der Grundkörper 6 der
Lanze 1 weist eine Achse 11 auf. Beim Einführen der
Lanze 1 in den Kanal 3 wird die Achse 11 des
Grundkörpers 6 der
Lanze 1 an der Achse 10 des Kanals 3 ausgerichtet.
Hierbei liegt die Achse 11 des Grundkörpers 6 der Lanze 1 vorzugsweise
zumindest näherungsweise
auf der Achse 10 des Kanals 3. Die Lanze 1 wird
in einer Vorschubrichtung in den Kanal 3 eingeführt. Hierbei
ist es auch möglich,
dass die Lanze 1 beim Durchfahren des Kanals 3 abschnittsweise
hin und her bewegt wird. Das heißt, die Lanze 1 kann
beim Durchfahren des Kanals 3 auch teilweise entgegen der
Vorschubrichtung 12 bewegt werden.
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Außerdem ist
die Lanze 1 des Ausführungsbeispiels
als Rotationslanze 1 ausgestaltet, so dass der Düsenabschnitt 7 um
die Achse 11 drehbar ist. Die Drehung des Düsenabschnitts 7 kann
dabei in einer Umfangsrichtung 13 oder entgegen der Umfangsrichtung 13 erfolgen.
Außerdem
ist es auch möglich,
dass der Düsenabschnitt 7 wechselweise
in und entgegen der Umfangsrichtung 13 verdreht oder rotiert
wird. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Düsenabschnitt 7 drehfest
mit dem rohrförmigen
Grundkörper 6 verbunden.
Diese Verbindung ist stoffschlüssig
ausgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist
hierfür
eine umlaufende Schweißnaht 14 vorgesehen,
die den Düsenabschnitt 7 mit
dem rohrförmigen Grundkörper 6 verbindet.
Hierdurch ist eine Verbindungsfläche 15 zwischen
dem Düsenabschnitt 7 und dem
rohrförmigen
Grundkörper 6 abgedichtet,
so dass ein Innenraum 16 bezüglich der Verbindungsfläche 15 nach
außen
abgedichtet ist. Der Innenraum 16 der Lanze 1 bildet
im Bereich des rohrförmigen Grundkörpers 6 eine
Leitung 17, über
die ein unter hohem Druck stehendes Medium durch den rohrförmigen Grundkörper 6 zu
dem Düsenabschnitt 7 führbar ist.
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An
dem Düsenabschnitt 7 sind
vorwärts
gerichtete Düsen 18, 19 vorgesehen.
Ausgehend von dem Innenraum 16 der Lanze 1 sind
die vorwärts
gerichteten Düsen 18, 19 in
der Vorschubrichtung 12 ausgerichtet. Entsprechend ist
es auch möglich,
dass die Lanze 1 an dem Düsenabschnitt 7 rückwärts gerichtete
Düsen aufweist,
die von dem Innenraum 16 aus entgegen der Vorschubrichtung 12 gerichtet sind. Über die
Düsen 18, 19 ist
das über
die Leitung 17 zu dem Düsenabschnitt 7 geführte Medium
strahlförmig
abgebbar. In der 1 befindet sich die Spitze 8 der
Lanze 1 in der Vorschubrichtung 12 betrachtet etwas
vor einem Mündungsbereich 20,
in dem die Querbohrung 4 in den Kanal 3 mündet. Über die
vorwärts
gerichteten Düsen 18, 19 wird
das Medium strahlförmig
abgestrahlt, was in der 1 durch Strahlen 21, 22 veranschaulicht
ist. Als Medium kann beispielsweise Wasser zum Einsatz kommen. Der Wasserstrahl 21 ist
in der Vorschubrichtung 12 nach vorne gerichtet, so dass
er in einem gewissen Abstand 23 im Inneren des Werkstücks 2 auftrifft.
Bei der in der 1 dargestellten Stellung der
Spitze 8 trifft der Wasserstrahl 21 im Mündungsbereich 20 auf den
Grat 5 auf. Die Düse 18 ist
hierbei so ausgestaltet, dass sich ein Strahldurchmesser 24 ergibt,
der entlang des Strahls 21 im Wesentlichen konstant ist. Dadurch
ergibt sich beim Auftreffen des Mediums auf den Grat 5 eine
hohe mechanische Belastung, die zum Ablösen des Grates 5 führt. Hierbei
werden besonders die Teile des Grates 5 abgelöst, die
dem Strahl 21 eine große
Angriffsfläche
bieten.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Düsen 18, 19 zumindest
abschnittsweise durch Düsenbohrungen 25, 26 in
dem Düsenabschnitt 7 gebildet. Ferner
sind in dem Düsenabschnitt 7 konische
Einläufe 27, 28 für die vorwärts gerichteten
Düsen 18, 19 ausgestaltet. Über die
konischen Einläufe 27, 28 gelangt
das Medium aus dem Innenraum 16 der Lanze 1 in
die Düsenbohrungen 25, 26.
Dadurch ist eine strömungsgünstige Zufuhr
des Mediums zu den Düsen 18, 19 gewährleistet,
so dass sich vorteilhafte Strahlformen der Strahlen 21, 22 ergeben.
Speziell kann ein gleich bleibender Strahldurchmesser 24 des Strahls 21 erzielt
werden. Außerdem
ist eine gleichmäßige Abgabe
des Mediums ermöglicht,
da Strömungsablösungen verhindert
oder zumindest verringert sind. Dabei ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad der
vorwärts
gerichteten Düsen 18, 19.
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An
dem Düsenabschnitt 7 der
Lanze 1 sind außerdem
tangential gerichtete Düsen 30, 31 vorgesehen. Über die
tangential ausgerichteten Düsen 30, 31 ist
das über
die Leitung 17 zu dem Düsenabschnitt 7 führbare Medium
strahlförmig
abgebbar. Die Ausgestaltung der Lanze 1, insbesondere der
tangential gerichteten Düsen 30, 31 des
Düsenabschnitts 7,
ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 und 3 im
weiteren Detail beschrieben.
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2 zeigt
einen Schnitt durch den in 1 dargestellten
Düsenabschnitt 7 der
Lanze 1 entlang der mit dem Bezugszeichen II bezeichneten
Schnittlinie und durch das Werkstück 2, wobei sich die
Spitze 8 der Lanze 1 im Bereich der Querbohrung 4 befindet.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die tangential gerichteten Düsen 30, 31 in
dem Düsenabschnitt 7 ausgebildet,
in dem auch die vorwärts
gerichteten Düsen 18, 19 ausgebildet
sind. Die tangential gerichteten Düsen können allerdings auch in einem
weiteren Düsenabschnitt
vorgesehen sein. An den Innenraum 16 der Lanze 1 schließt sich
ein Stauraum 34 an. Der Stauraum 34 ist durch
eine Staufläche 35 (1)
begrenzt, die entgegen einer Strömungsrichtung
des durch die Leitung 17 führbaren Mediums orientiert
ist. Die Strömungsrichtung
ist in diesem Ausführungsbeispiel
gleich der Vorschubrichtung 12. Der Stauraum 34 ist
durch eine Aussparung 36 in einer Wand 37 des
Düsenabschnitts 7 gebildet. Dadurch
erstreckt sich der Stauraum 34 in die Wand 37 des
Düsenabschnitts 7.
Die Düsenbohrungen 32, 33 münden einerseits
in den Stauraum 34 und andererseits an einer Außenfläche 38 des
Düsenabschnitts 7.
Die tangential gerichtete Düse 30 ist
in der Umfangsrichtung 13 orientiert. Die tangential gerichtete
Düse 31 ist
entgegen der Umfangsrichtung 13 orientiert. Die beiden
tangential gerichteten Düsen 30, 31 sind
dabei entgegengesetzt zueinander ausgerichtet. Dadurch hebt sich
ein im Betrieb erzeugter Drehimpuls zumindest näherungsweise auf. Allerdings
wird beim Abgeben des Mediums über
die tangential gerichteten Düsen 30, 31 eine
Querkraft erzeugt. Diese Querkraft ist durch eine entgegen der seitlichen
Ausrichtung der Düsen 30, 31 orientierte Ausrichtung
der Düsenbohrungen 25, 26 zumindest teilweise
kompensiert. Dadurch wird ein Verbiegen der Lanze 1 entlang
ihrer Achse 11 verhindert.
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Im
Betrieb wird über
die tangential gerichteten Düsen 30, 31 das
Medium strahlenförmig
abgegeben, wodurch Strahlen 39, 40 erzeugt sind.
Bei der in der 2 dargestellten Drehstellung
des Düsenabschnitts 7 der
Lanze 1 trifft der Strahl 39 auf einen Teil 41 des
Grates 5.
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Wie
in der 1 veranschaulicht, bietet der Teil 41 des
Grats 5 dem unter einem flachen Winkel 42 auf
den Grat 5 auftreffenden Strahl 21 nur eine geringe
Angriffsfläche.
Der Teil 41 des Grats 5 wird deshalb von dem Strahl 21 gegebenenfalls
nicht abgetragen. Allerdings bietet der Teil 41 des Grates 5 dem Strahl 39 eine
relativ große
Angriffsfläche.
Somit kann der Strahl 39 den Teil 41 des Grates 5 mit
einer besseren Wirksamkeit abtragen als der Strahl 21.
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Eine
erhöhte
Wirksamkeit zum Abtragen des Grats 5, insbesondere des
Teils 41 des Grats 5, kann durch einen Rotationsbetrieb
erzielt werden. Solch ein Rotationsbetrieb ist im Folgenden auch
unter Bezugnahme auf die 3 im weiteren Detail beschrieben.
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3 zeigt
die in 2 dargestellte Lanze des Ausführungsbeispiels mit dem Werkstück 2 entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
in einer weiteren Drehstellung. Hierbei ist der Düsenabschnitt 7 gegenüber der
in 2 dargestellten Drehstellung in der Umfangsrichtung 13 so
weit gedreht, dass die tangential gerichtete Düse 31 auf den Teil 41 des Grates 5 zielt.
Der Strahl 40, der über
die Düse 31 abgestrahlt
wird, trifft dadurch auf den bereits von dem von der Düse 30 abgestrahlten
Strahl 39 bearbeiteten Teil 41. Dadurch wird der
Teil 41 des Grats 5 wechselseitig beaufschlagt.
Beim Rotieren des Düsenabschnitts 7 in
der Umfangsrichtung 13 dient die tangential gerichtete
Düse 30 als
vorauseilende Düse
und die tangential gerichtete Düse 31 dient
als nacheilende Düse 31.
Allerdings ist auch ein Rotieren entgegen der Umfangsrichtung 13 möglich. Durch die
wechselseitige Beaufschlagung des Grats 5 ergibt sich eine
große
mechanische Belastung auf den Grat 5, insbesondere den
Teil 41, so dass die Wirksamkeit der Lanze 1 weiter
verbessert ist. Außerdem kann
ein Durchmesser 45 (1) des Düsenabschnitts 7 an
den Querschnitt 9 angepasst sein. Hierbei ist der Durchmesser 45 vorzugsweise
nicht kleiner als der 62. Teil des Abstandes der tangential
gerichteten Düsen 30, 31 zu
einer Kanalwand 46 gewählt.
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Das
zumindest näherungsweise
tangential aus den tangential gerichteten Düsen 30, 31 austretende
Medium wird bei einer entsprechenden Drehstellung des Düsenabschnitts 7 von
der Kanalwand 46 in Richtung auf den Grat 5 abgelenkt.
Hierdurch ergibt sich eine hohe mechanische Belastung des Grates 5.
Durch die Staufläche 35 ergibt
sich ein gewisser Staudruck, so dass das Medium mit großem Druck über die
tangential gerichteten Düsen 30, 31 abgespritzt
wird. Die Strahlen 21, 22 treffen bedingt durch
den flachen Winkel 42 mit hoher Wirksamkeit auf den rechtwinklig
zur Achse 10 und somit Achse 11 stehenden Teil
des Grats 5. Der Winkel 42 weist einen Wert von
weniger als 30°,
bevorzugt weniger als 20° auf.
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Ein
gegebenenfalls verbleibender Teil 41, der den Strahlen 21, 22 eine
relativ kleine Angriffsfläche
bietet, kann durch die tangential gerichteten Strahlen 39, 40 abgetragen
werden. Somit ergibt sich eine vorteilhafte Entgratungswirkung.
Speziell können
quer in den Kanal 3 gebohrte Querbohrungen 4 auch
bei Werkstücken 2 vorgesehen
werden, die aus gratbildenden Materialien hergestellt sind. Das
zum Entgraten durch die Lanze 1 geführte Medium ist vorzugsweise
ein Fluid, insbesondere Wasser. Allerdings können auch gasförmige Medien
zum Einsatz kommen. Ferner ist es möglich, dass unterschiedliche
Medien zum Einsatz kommen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele einer Lanzenkonfiguration
beschränkt.
Insbesondere lassen sich die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäß beliebig
kombinieren.
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Mit
einer derartigen Lanze lässt
sich ein erfindungsgemäßes Behandlungsverfahren
für vorzugsweise
metallische Werkstücke
wie folgt durchführen.
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In
einem ersten Verfahrensschritt wird mittels zweier erster, an einem
Düsenabschnitt 7 vorgesehenen
und näherungsweise
in Richtung einer Längsachse 11 orientierter
Düsen 21, 22 ein
flüssiges
oder gasförmiges
Medium gegen das Werkstück 2 gespritzt.
In einem weiteren, bevorzugt zeitgleichen Verfahrensschritt wird
mittels zweier zweiter, näherungsweise
quer zur Längsachse 11 orientierter
Düsen 32, 33 dasselbe
Medium in weiteren anderen Richtungen gegen das Werkstück 2 gespritzt.
In einem weiteren, ebenfalls bevorzugt zeitgleich durchzuführenden
Verfahrensschritt werden das Werkstück und der Düsenabschnitt
relativ zueinander in Richtung der Längsachse 11 und/oder
in Richtung der Werstück-Achse 10 verstellt.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt werden das Werkstück und der
Düsenabschnitt
relativ zueinander um die Längsachse 11 und/oder
um die Werkstück-Achse 10 verdreht.
Letzteres erfolgt bevorzugt durch eine Rotation des Düsenabschnitts
bzw des Düsenkopfes.
Alternativ wird das Werkstück
mittels eines rotierenden Trägers
relativ zur Lanze in Drehung versetzt.