DE102021109907B4 - Base body for a working chamber of a fluid processing machine and method for producing a base body - Google Patents
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Abstract
Grundkörper (11) für eine Arbeitskammer (10) einer Fluidbearbeitungsmaschine, wobei der Grundkörper (11) einen Innenkörper (14) und einen den Innenkörper (14) umgebenden Außenkörper (15) aufweist, wobei zwischen dem Innenkörper (14) und dem Außenkörper (15) ein Zwischenraum (13) gebildet ist, der den Innenraum (12) auf mehreren Seiten umgibt und der mit einer Partikelfüllung und/oder einer ausgehärteten Füllung (38) gefüllt ist, wobei im Zwischenraum (13) mehrere Verbindungsteile (22) angeordnet und sowohl am Innenkörper (14) als auch am Außenkörper (15) befestigt sind, wobei jedes Verbindungsteil (22) einen plattenförmigen Abschnitt (31) aufweist, der sich schräg oder rechtwinkelig zum Innenkörper (14) erstreckt und der eine oder mehrere Aussparungen (32) aufweist, die jeweils eine Durchgangsöffnung (34) für die Partikelfüllung oder die noch nicht ausgehärtete Füllung (38) bilden und wobei der Zwischenraum (13) derart zusammenhängend ausgestaltet ist, dass ein eingefülltes rieselfähiges und/oder fließfähiges Medium jede Stelle des Zwischenraums (13) erreichen kann.Base body (11) for a working chamber (10) of a fluid processing machine, wherein the base body (11) has an inner body (14) and an outer body (15) surrounding the inner body (14), wherein an intermediate space (13) is formed between the inner body (14) and the outer body (15), which surrounds the interior space (12) on several sides and which is filled with a particle filling and/or a hardened filling (38), wherein several connecting parts (22) are arranged in the intermediate space (13) and are fastened both to the inner body (14) and to the outer body (15), wherein each connecting part (22) has a plate-shaped section (31) which extends obliquely or at right angles to the inner body (14) and which has one or more recesses (32), each of which forms a through-opening (34) for the particle filling or the not yet hardened filling (38), and wherein the intermediate space (13) is designed to be connected in such a way is that a pourable and/or flowable medium can reach every point in the intermediate space (13).
Description
Die Erfindung betrifft einen Grundkörper für eine Arbeitskammer einer Fluidbearbeitungsmaschine. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Grundkörpers. Der Grundkörper der Arbeitskammer begrenzt einen Innenraum, in dem ein Werkstück mit wenigstens einem Fluidstrahl eines Fluidwerkzeugs bearbeitet werden kann. Die Fluidbearbeitungsmaschine ist insbesondere dazu eingerichtet, ein Werkstück zu entgraten und/oder zu reinigen und/oder abzublasen.The invention relates to a base body for a working chamber of a fluid processing machine. The invention also relates to a method for producing such a base body. The base body of the working chamber defines an interior space in which a workpiece can be processed with at least one fluid jet of a fluid tool. The fluid processing machine is particularly designed to deburr and/or clean and/or blow off a workpiece.
Bei der Fluidbearbeitung wird Fluid von wenigstens einem Fluidwerkzeug ausgestoßen und auf das Werkstück gerichtet. Dabei können Materialpartikel vom Werkstück entfernt werden, wie etwa ein Grat an einem Werkstück oder am Werkstück anhaftende Schmutzpartikel. Derartige Materialpartikel können von dem Fluidstrahl mitgenommen werden. Der Innenraum der Arbeitskammer bzw. des Grundkörpers muss daher umschlossen werden. Außerdem entstehen bei der Fluidbearbeitung des Werkstücks laute Geräusche. Im Innenraum des Grundkörpers Arbeitskammer werden häufig auch hohe Prozesstemperaturen für die benötigt oder erzeugt. Um eine Bedienperson der Fluidbearbeitungsmaschine oder andere Personen im Umfeld der Fluidbearbeitungsmaschine zu schützen ist es erforderlich oder zumindest wünschenswert, den Geräuschpegel zu begrenzen. Ebenso ist bei Anwendungen mit höheren Prozesstemperaturen aus Gründen der Energieeffizienz aber auch zum Schutz des Bedienpersonals eine gute thermische Isolation wünschenswert.During fluid processing, fluid is ejected from at least one fluid tool and directed at the workpiece. This can remove material particles from the workpiece, such as a burr on a workpiece or dirt particles adhering to the workpiece. Such material particles can be carried along by the fluid jet. The interior of the working chamber or the base body must therefore be enclosed. In addition, loud noises are generated during fluid processing of the workpiece. High process temperatures are often required or generated in the interior of the base body (working chamber). In order to protect an operator of the fluid processing machine or other people in the vicinity of the fluid processing machine, it is necessary or at least desirable to limit the noise level. Likewise, in applications with higher process temperatures, good thermal insulation is desirable for reasons of energy efficiency but also to protect the operating personnel.
Bei Arbeitskammern mit großer Länge und/oder gro-ßem Volumen sind der Aufwand und die Kosten erheblich, um die vorstehend genannten Anforderungen zu erfüllen.For working chambers with a large length and/or large volume, the effort and costs required to meet the above requirements are considerable.
Aus
Daher kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, einen stabilen Grundkörper zur Bildung einer Arbeitskammer für eine Fluidbearbeitungsmaschine zu schaffen, der einen kostengünstigen Aufbau und eine gute Schalldämmung und/oder Schwingungsdämpfung und/oder thermische Isolierung ermöglicht.Therefore, it can be considered an object of the present invention to provide a stable base body for forming a working chamber for a fluid processing machine, which enables a cost-effective construction and good sound insulation and/or vibration damping and/or thermal insulation.
Diese Aufgabe wird durch einen Grundkörper mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst.This object is achieved by a base body having the features of patent claim 1 and a method having the features of
Der erfindungsgemäße Grundkörper ist zum Aufbau einer Arbeitskammer einer Fluidbearbeitungsmaschine eingerichtet. In einen Innenraum des Grundkörpers kann ein Werkstück mit einem Fluidwerkzeug bearbeitet werden, indem wenigstens ein Fluidstrahl vom Fluidwerkzeug auf das Werkstück abgegeben wird. Das Werkstück kann entgratet und/oder gereinigt und/oder abgeblasen werden. Abhängig vom Arbeitsvorgang werden dem Fluidwerkzeug das oder die erforderlichen Fluide unter dem jeweils notwendigen Druck zugeführt. Das Entgraten und/oder Reinigen eines Werkstücks erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer Flüssigkeit. Für das Entgraten kann beispielsweise Wasser, ein Kühlschmiermittel oder ein Schneidöl verwendet werden. Für das Reinigen kann das verwendete Fluid Wasser und optional ein beigemischtes Reinigungsmittel aufweisen. Zum Abblasen wird vorzugsweise ein gasförmiges Fluid, insbesondere Luft, verwendet. Bei der Bearbeitung können die Prozesstemperaturen im Innenraum des Grundkörpers beispielsweise mindestens 40°C und/oder bis zu 60°C betragen.The base body according to the invention is designed to construct a working chamber of a fluid processing machine. A workpiece can be machined with a fluid tool in an interior of the base body by emitting at least one fluid jet from the fluid tool onto the workpiece. The workpiece can be deburred and/or cleaned and/or blown off. Depending on the work process, the required fluid(s) are supplied to the fluid tool under the pressure required in each case. The deburring and/or cleaning of a workpiece is preferably carried out using a liquid. For deburring, for example, water, a cooling lubricant or a cutting oil can be used. For cleaning, the fluid used can contain water and optionally an admixed cleaning agent. A gaseous fluid, in particular air, is preferably used for blowing off. During processing, the process temperatures in the interior of the base body can be, for example, at least 40°C and/or up to 60°C.
Der erfindungsgemäße Grundkörper für eine Arbeitskammer einer Fluidbearbeitungsmaschine ist in Sandwichbauweise ausgebildet. Er hat einen Innenkörper und einen den Innenkörper umgebenden Außenkörper. Der Innenkörper begrenzt einen Innenraum, in dem die Bearbeitung des Werkstücks stattfindet. Zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper ist ein Zwischenraum gebildet. Der Zwischenraum ist bevorzugt zwischen allen Innen- und Außenwänden des Innenkörpers und des Außenkörpers vorhanden. Der Zwischenraum ist zusammenhängend ausgestaltet. Unter einer zusammenhängenden Ausgestaltung des Zwischenraums ist zu verstehen, dass ein eingefülltes rieselfähiges und/oder fließfähiges Medium jede Stelle des Zwischenraums erreichen kann. Fluidisch voneinander getrennte Abteile sind in dem Zwischenraum vorzugsweise nicht gebildet. Alle Abschnitte des Zwischenraums sind über Öffnungen oder Durchgänge miteinander verbunden.The base body according to the invention for a working chamber of a fluid processing machine is designed in a sandwich construction. It has an inner body and an outer body surrounding the inner body. The inner body delimits an interior space in which the processing of the workpiece takes place. An intermediate space is formed between the inner body and the outer body. The intermediate space is preferably present between all inner and outer walls of the inner body and the outer body. The intermediate space is designed to be continuous. A continuous design of the intermediate space is to be understood as meaning that a pourable and/or the flowable medium can reach every point in the gap. Preferably, fluidically separated compartments are not formed in the gap. All sections of the gap are connected to one another via openings or passages.
Der Zwischenraum ist mit einer nicht aushärtbaren Partikelfüllung und/oder einer ausgehärteten Füllung gefüllt.The gap is filled with a non-curable particle filling and/or a cured filling.
Die Partikelfüllung besteht aus losen Partikeln ohne feste Bindung zueinander, beispielsweise Sand. Sand hat hervorragende Dämmungs- und Dämpfungseigenschaften. Eine Partikelfüllung kann verglichen mit einer ausgehärteten Füllung eine erhöhte Struktursteifigkeit des Innenkörpers und des Außenkörpers erfordern.The particle filling consists of loose particles without a strong bond to each other, for example sand. Sand has excellent insulation and damping properties. A particle filling can require increased structural rigidity of the inner body and the outer body compared to a hardened filling.
Bevorzugt wird eine aushärtende Füllung, die im ausgehärteten Zustand wenigstens einen festen Füllkörper bildet. Jeder Füllkörper ist zusammenhängend aus der ausgehärteten Füllung geformt und bildet einen Monolithen. Im Zwischenraum befindet sich bei einer bevorzugten Ausführungsform lediglich ein einziger durch die ausgehärtete Füllung gebildeter Füllkörper. Alternativ hierzu könnten auch mehrere separate Füllkörper durch die ausgehärtete Füllung gebildet werden. Der Füllkörper oder alle Füllkörper gemeinsam umschließen den Innenkörper an sämtlichen Innenwänden des Innenkörpers.A hardening filling is preferred which forms at least one solid filling body in the hardened state. Each filling body is formed from the hardened filling and forms a monolith. In a preferred embodiment, there is only a single filling body formed by the hardened filling in the intermediate space. Alternatively, several separate filling bodies could also be formed by the hardened filling. The filling body or all filling bodies together enclose the inner body on all inner walls of the inner body.
Das in den Zwischenraum eingebrachte rieselfähige und/oder fließfähige und/oder schaumförmige Füllmaterial kann aus einem vorzugsweise aushärtbaren natürlichen oder künstlichen Material bestehen, beispielsweise einem mineralischen Baustoff oder Kunststoff. Als aushärtbarer mineralischer Baustoff kann beispielsweise Beton, Gasbeton, Zement, Mörtel oder Estrich verwendet werden. Alternativ zu dem mineralischen Baustoff kann auch ein fließfähiger, aushärtbarer Kunststoff verwendet werden, beispielsweise ein Kunstharz, insbesondere Epoxidharz. Das in den Zwischenraum eingebrachte Füllmaterial kann auch schaumförmig sein, so dass der Zwischenraum ausgeschäumt wird und der Schaum nach dem Aushärten den wenigstens einen Füllkörper bildet. Zum Ausschäumen können Materialien verwendet werden, die auch als Montageschäume eingesetzt werden, beispielsweise Polyurethan enthaltende Montageschäume.The free-flowing and/or flowable and/or foam-like filling material introduced into the gap can consist of a preferably hardenable natural or artificial material, for example a mineral building material or plastic. Concrete, aerated concrete, cement, mortar or screed can be used as a hardenable mineral building material. As an alternative to the mineral building material, a flowable, hardenable plastic can also be used, for example a synthetic resin, in particular epoxy resin. The filling material introduced into the gap can also be in the form of foam, so that the gap is filled with foam and the foam forms at least one filling body after hardening. Materials that are also used as assembly foams can be used for foaming, for example assembly foams containing polyurethane.
Bei dem erfindungsgemäßen Grundkörper steht der Innenkörper insbesondere nicht in direktem Kontakt mit dem Außenkörper. Der Innenkörper wird durch die Füllung vom Außenkörper im Bezug auf eine Schwingungsübertragung und/oder einen Wärmeübergang besser entkoppelt. Mit dieser Sandwich-bauweise lassen sich insbesondere Grundkörper mit einer großen Länge und/oder einem großen Volumen des Innenraums in ausreichender Stabilität kostengünstig herstellen. Die thermische Isolation ist dadurch um den Faktor 20 bis 100 besser als bei Bauweisen mit massiven Stahl- oder Aluminiumwänden.In the case of the base body according to the invention, the inner body is not in direct contact with the outer body. The filling better decouples the inner body from the outer body in terms of vibration transmission and/or heat transfer. This sandwich construction method allows base bodies with a large length and/or a large interior volume to be produced cost-effectively and with sufficient stability. The thermal insulation is therefore 20 to 100 times better than with designs with solid steel or aluminum walls.
Die Wandstärken für den Innenkörper und den Außenkörper können durch die Sandwich-Bauweise geringer gewählt werden als bei massiven metallischen Grundkörpern. Der Zwischenraum kann zwischen den Innenseitenwänden und den Außenseitenwänden zum Beispiel 20 mm bis 80 mm und vorzugsweise etwa 50 mm betragen. Die ideale Stärke bzw. Dicke der Füllung ist insbesondere vom verwendeten Füllmaterial abhängig. Die Wandstärke für den Außenkörper und/oder den Innenkörper kann beispielsweise zwischen 2 mm und 8 mm betragen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke jeweils kleiner als 5 mm.The wall thicknesses for the inner body and the outer body can be chosen to be smaller than with solid metal base bodies thanks to the sandwich construction. The space between the inner side walls and the outer side walls can be, for example, 20 mm to 80 mm and preferably around 50 mm. The ideal thickness of the filling depends in particular on the filling material used. The wall thickness for the outer body and/or the inner body can be, for example, between 2 mm and 8 mm. In one embodiment, the wall thickness is less than 5 mm in each case.
Vorzugsweise bestehen der Innenkörper und/oder der Außenkörper aus Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus einer Stahllegierung. Es ist bevorzugt, wenn der Innenkörper und der Außenkörper nicht aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung bestehen.Preferably, the inner body and/or the outer body are made of metal or a metal alloy, in particular a steel alloy. It is preferred if the inner body and the outer body are not made of aluminum or an aluminum alloy.
Es ist vorteilhaft, wenn der Innenkörper und der Außenkörper jeweils aus mehreren miteinander verbundenen Blechen, insbesondere Stahlblechen, aufgebaut sind. Die Bleche sind unlösbar miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Haftverbindung und/oder eine Schweißverbindung und/oder eine andere stoffschlüssige Verbindung.It is advantageous if the inner body and the outer body are each constructed from a plurality of interconnected sheets, in particular steel sheets. The sheets are permanently connected to one another, for example by an adhesive connection and/or a welded connection and/or another material connection.
Der Innenkörper hat bei einem Ausführungsbeispiel einen Innenboden und wenigstens eine Innenseitenwand, die sich an den Innenboden anschließt. Der Innenboden und die wenigstens eine Innenseitenwand begrenzen den Innenraum. Bei einem quaderförmigen Innenraum weist der Innenkörper vier Innenseitenwände auf.In one embodiment, the inner body has an inner base and at least one inner side wall that adjoins the inner base. The inner base and the at least one inner side wall delimit the interior. In a cuboid-shaped interior, the inner body has four inner side walls.
Analog hierzu kann der Außenkörper einen Außenboden und wenigstens eine Außenseitenwand aufweisen. Abhängig von der geometrischen Kontur des Innenkörpers hat der Außenkörper eine Anzahl von Außenseitenwänden, die vorzugsweise die Anzahl von Innenseitenwänden entspricht. Beispielsweise kann der Außenkörper vier Außenseitenwände aufweisen.Analogously, the outer body can have an outer base and at least one outer side wall. Depending on the geometric contour of the inner body, the outer body has a number of outer side walls, which preferably corresponds to the number of inner side walls. For example, the outer body can have four outer side walls.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Außenboden horizontal ausgerichtet sein. Der Innenboden kann vorzugsweise gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufende Abschnitte aufweisen, so dass Fluid zu einem Ablauf im Grundkörper hin geleitet werden kann. Somit kann der Zwischenraum zwischen dem Innenboden und dem Außenboden abhängig von den geneigt verlaufenden Abschnitten des Innenbodens in seiner Höhe variieren. Zwischen den Außenseitenwänden und den Innenseitenwänden hat der Zwischenraum vorzugsweise eine konstante Dimension, die jeweils rechtwinklig zu der Innenseitenwand bzw. Außenseitenwand gemessen wird.In one embodiment, the outer base can be aligned horizontally. The inner base can preferably have sections that are inclined relative to the horizontal so that fluid can be directed to a drain in the base body. The space between the inner base and the outer base can thus be adjusted depending on the inclined sections. of the inner floor can vary in height. Between the outer side walls and the inner side walls, the gap preferably has a constant dimension, which is measured at right angles to the inner side wall or outer side wall.
Der Grundkörper weist mehrere Verbindungsteile auf, die im Zwischenraum angeordnet und sowohl mit dem Innenkörper als auch mit dem Außenkörper fest verbunden sind. Die Verbindungsteile bilden zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper Ankerteile, die Zugkräfte aufnehmen können, wenn die Partikelfüllung oder die aushärtbare Füllung in noch nicht ausgehärteten Zustand eingefüllt wird und anschließend aushärtet. Durch die Gewichtskraft der Füllung und/oder durch Volumenänderungen beim Aushärten kann durch die Verbindungsteile vermieden werden, dass sich die Innenwand bzw. die Außenwand unerwünscht stark verformen. Insbesondere kann ein Wölben der Innenwand und/oder der Außenwand begrenzt oder vermieden werden. Durch diese Maßnahme können Innenwand und/oder der Außenwand besonders dünn ausgeführt werden.The base body has several connecting parts that are arranged in the space between them and are firmly connected to both the inner body and the outer body. The connecting parts form anchor parts between the inner body and the outer body that can absorb tensile forces when the particle filling or the hardenable filling is filled in while it is not yet hardened and then hardens. Due to the weight of the filling and/or volume changes during hardening, the connecting parts can prevent the inner wall or the outer wall from deforming to an undesirable extent. In particular, buckling of the inner wall and/or the outer wall can be limited or prevented. This measure allows the inner wall and/or the outer wall to be made particularly thin.
Jedes Verbindungsteil ist vorzugsweise an mehreren Verbindungsstellen mit dem Innenkörper und dem Außenkörper verbunden, wobei beispielsweise an jeder Verbindungsstelle stoffschlüssige Verbindung und/oder Haftverbindung - vorzugsweise eine lokale Schweißverbindung - hergestellt werden kann.Each connecting part is preferably connected to the inner body and the outer body at several connection points, whereby, for example, a material connection and/or adhesive connection - preferably a local welded connection - can be produced at each connection point.
Jedes Verbindungsteil hat einen plattenförmigen Abschnitt. Der plattenförmige Abschnitt erstreckt sich bevorzugt schräg oder rechtwinklig zur benachbarten Innen- und/oder Außenwand durch den Zwischenraum. Er kann auf einer Seite einen abgewinkelten Fußabschnitt aufweisen, der mit dem Innenkörper oder bevorzugt dem Außenkörper verbunden ist, beispielsweise durch lokale und insbesondere punktförmige Schweißverbindungen. Auf der dem Fußabschnitt entgegengesetzten Seite kann der plattenförmige Abschnitt an mehreren Stellen mit seiner Kante mit dem jeweils anderen Körper (Außenkörper oder Innenkörper) verbunden werden, vorzugsweise durch lokale, insbesondere punktförmige Schweißverbindungen. Der plattenförmige Abschnitt weist eine oder mehrere Aussparungen auf, so dass fließfähiges Füllmaterial durch die wenigstens eine Aussparung hindurchgelangen kann und der Zwischenraum durch den plattenförmigen Abschnitt nicht in einzelne Bereiche oder Kammern unterteilt ist.Each connecting part has a plate-shaped section. The plate-shaped section preferably extends through the intermediate space at an angle or at a right angle to the adjacent inner and/or outer wall. It can have an angled foot section on one side, which is connected to the inner body or preferably the outer body, for example by local and in particular point-shaped welds. On the side opposite the foot section, the plate-shaped section can be connected at several points with its edge to the other body (outer body or inner body), preferably by local, in particular point-shaped welds. The plate-shaped section has one or more recesses so that flowable filling material can pass through the at least one recess and the intermediate space is not divided into individual areas or chambers by the plate-shaped section.
Der Grundkörper wird gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wie folgt hergestellt:According to one aspect of the invention, the base body is manufactured as follows:
Zunächst werden der Innenkörper und der Außenkörper hergestellt, beispielsweise durch Verbinden von einzelnen Blechen, insbesondere durch Haftverbindungen und/oder Schweißverbindungen. Dabei wird zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper ein vorzugsweise zusammenhängender Zwischenraum gebildet. Insbesondere können bei der Herstellung des Innen- und Außenkörpers Verbindungsteile sowohl mit dem Innenkörper, als auch mit dem Außenkörper verbunden werden und den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenkörper durchsetzen. Die Verbindungsteile werden bevorzugt stoffschlüssig, z.B. durch Schweißen oder Kleben, am Innenkörper und am Außenkörper befestigt. Die Verbindungsteile sind vorzugsweise sowohl zwischen dem Außenboden und dem Innenboden, als auch zwischen jeder vorhandenen Außenseitenwand und jeder vorhandenen Innenseitenwand angeordnet.First, the inner body and the outer body are manufactured, for example by connecting individual sheets, in particular by adhesive connections and/or welded connections. In this case, a preferably continuous gap is formed between the inner body and the outer body. In particular, when manufacturing the inner and outer bodies, connecting parts can be connected to both the inner body and the outer body and penetrate the gap between the inner and outer bodies. The connecting parts are preferably attached to the inner body and the outer body in a materially bonded manner, e.g. by welding or gluing. The connecting parts are preferably arranged both between the outer base and the inner base, and between each existing outer side wall and each existing inner side wall.
Anschließend wird ein Füllmaterial in den Zwischenraum eingefüllt, so dass das Füllmaterial den Innenkörper sowohl am Innenboden, als auch an der wenigstens einen Innenseitenwand umgibt. Vorzugsweise wird der Zwischenraum vollständig gefüllt. Das Füllmaterial ist zumindest beim Einfüllen in einem rieselfähigen und/oder fließfähigen und/oder schaumförmigen Zustand. Das Füllmaterial kann eine Partikelfüllung sein, wobei die Partikel keine unmittelbare feste Verbindung miteinander aufweisen oder bilden. Vorzugsweise wird ein aushärtbares Füllmaterial verwendet, das nach dem Einfüllen in den Zwischenraum ausgehärtet und die ausgehärtete Füllung bildet. Vorzugsweise stellt die ausgehärtete Füllung wenigstens einen und insbesondere genau einen zusammenhängenden Füllkörper dar.A filling material is then filled into the gap so that the filling material surrounds the inner body both on the inner base and on at least one inner side wall. The gap is preferably completely filled. The filling material is in a free-flowing and/or flowable and/or foamy state at least when it is filled in. The filling material can be a particle filling, whereby the particles do not have or form a direct solid connection with one another. Preferably, a hardenable filling material is used which hardens after being filled into the gap and forms the hardened filling. The hardened filling preferably represents at least one and in particular exactly one coherent filling body.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Arbeitskammer, -
2 eine perspektivische Darstellung eines Grundkörpers der Arbeitskammer aus1 , -
3 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Grundkörpers mit Blick von oben in den Innenraum des Grundkörpers, -
4 ein Ausführungsbeispiel eines in einem Zwischenraum zwischen einem Verbindungsteil, das zwischen einem Innenkörper und einem Außenkörper des Grundkörpers angeordnet ist und -
5 einen Längsschnitt durch den Grundkörper aus2 und -
6 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements zur Verbindung einer Außenseitenwand des Außenkörpers mit einem Verbindungsteil.
-
1 a perspective view of an embodiment of a working chamber, -
2 a perspective view of a basic body of the working chamber from1 , -
3 a schematic, block diagram-like representation of an embodiment of a base body with a view from above into the interior of the base body, -
4 an embodiment of a in a space between a connecting part which is arranged between an inner body and an outer body of the base body and -
5 a longitudinal section through the base body2 and -
6 a perspective view of an embodiment of a fastening element for connecting an outer side wall of the outer body to a connecting part.
Der Innenraum 12 ist durch den Innenkörper 14 auf mehreren Seiten begrenzt. Hierzu weist der Innenkörper 14 einen Innenboden 14b und wenigstens eine Innenseitenwand 14s auf. Beim Ausführungsbeispiel hat der Innenkörper 14 zwei Innenseitenwände 14s, die sich in einer Längsrichtung L auf entgegengesetzten Seiten des Innenraums 12 gegenüberliegen. Außerdem hat der Innenkörper 14 zwei Innenseitenwände 14s, die sich in einer Querrichtung Q auf gegenüberliegenden Seiten des Innenraums 12 gegenüberliegen. Die Innenseitenwände 14s sind jeweils mit dem Innenboden 14b verbunden. Die beiden sich in Längsrichtung L erstreckenden Innenseitenwände 14s sind an ihren Längsenden jeweils durch eine sich in Querrichtung Q erstreckende Innenseitenwand 14s verbunden. Der Innenkörper 14 ist auf der den Innenboden 14b gegenüberliegender Seite zumindest teilweise offen und hat dort eine Zugangsöffnung 16. Über die Zugangsöffnung 16 ist der Innenraum 12 zugänglich, insbesondere um ein Werkstück im Innenraum 12 anzuordnen bzw. aus dem Innenraum 12 zu entnehmen.The
Analog zum Innenkörper 14 weist der Außenkörper 15 einen Außenboden 15b und wenigstens eine mit dem Außenboden 15b verbundene Außenseitenwand 15s auf. Die Anzahl und die Orientierung der Außenseitenwände 15s im Raum entspricht vorzugsweise der Anzahl und der Orientierung der Innenseitenwände 14s des Innenkörpers 14. Daher sind beim bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei sich in Längsrichtung L erstreckende Außenseitenwände 15s vorhanden, die parallel zu der jeweils unmittelbar benachbarten Innenseitenwand 14s angeordnet sind. Außerdem hat der Außenkörper 15 zwei Außenseitenwände 15s, die sich in Querrichtung Q erstrecken, die parallel zu der jeweils unmittelbar benachbarten Innenseitenwand 14s angeordnet sind und die die Längsenden der beiden sich in Längsrichtung L erstreckenden Außenseitenwände 15s miteinander verbinden.Analogous to the
Der Innenkörper 14 und der Außenkörper 15 sind beim Ausführungsbeispiel durch miteinander verbundene Bleche 20 aufgebaut. Die Anzahl der Bleche 20, die eine Innenseitenwand 14s bzw. eine Außenseitenwand 15s oder den Innenboden 14b bzw. den Außenboden 15b bilden, kann variieren, abhängig von der Dimension des Grundkörpers 11. Wie es schematisch beispielsweise in
Die Bleche 20 werden vorzugsweise unterbrechungslos entlang der Stoßkanten miteinander verbunden, insbesondere durch eine Schweißverbindung und/oder eine Haftverbindung.The
Die Bleche 20 bestehen bevorzugt aus einer Metalllegierung, insbesondere Stahllegierung. Aluminiumbleche werden vorzugsweise nicht eingesetzt.The
Wie es insbesondere in
Eine Hochrichtung H erstreckt sich rechtwinklig dazu, so dass die Längsrichtung L, die Querrichtung Q und die Hochrichtung H ein kartesisches Koordinatensystem bilden.A vertical direction H extends at right angles to it, so that the longitudinal direction L, the transverse direction Q and the vertical direction H form a Cartesian coordinate system.
In
Der Zwischenraum 13 zwischen dem Innenkörper 14 und dem Außenkörper 15 ist derart ausgebildet, dass der Innenkörper 14 und der Außenkörper 15 keinen unmittelbaren flächigen Kontakt miteinander aufweisen. Der Zwischenraum 13 ist bevorzugt durchgängig ausgebildet. Der Zwischenraum 13 trennt daher den Außenboden 15b vom Innenboden 14b sowie die Außenseitenwände 15s von den Innenseitenwänden 14s.The
Wie es schematisch in
Es ist vorteilhaft, wenn jedes Verbindungsteil 22 an mehreren lokalen äußeren Verbindungsstellen 23 mit dem Außenkörper 15 und an mehreren lokalen inneren Verbindungsstellen 24 mit dem Innenkörper 14 verbunden ist, wie es beispielhaft für das Ausführungsbeispiel des Verbindungsteils 22 in
Bei den Verbindungsteilen 22, die zwischen den Außenseitenwänden 15s und Innenseitenwänden 14s angeordnet sind, sind die inneren Verbindungsstellen 24 beispielsgemäß entlang einer Geraden in Hochrichtung H mit Abstand zueinander angeordnet. Analog hierzu können die äußeren Verbindungsstellen 23 ebenfalls in Hochrichtung H entlang einer gemeinsamen Geraden mit Abstand zueinander angeordnet sein.In the case of the connecting
Bei den Verbindungsteilen, die zwischen dem Außenboden 15b und dem Innenboden 14b angeordnet sind, können die äußeren Verbindungsstellen jedes Verbindungsteils 22 entlang einer gemeinsamen Geraden angeordnet sein, die sich beispielsweise parallel zur Längsrichtung L erstrecken kann. Die inneren Verbindungsstellen 24 können sich entlang einer Geraden entsprechend der Neigung der geneigten Abschnitte des Innenbodens 14b erstrecken (
Jedes Verbindungsteil 22 kann aus demselben Material bestehen, wie der Außenkörper 15 bzw. der Innenkörper 14. Beispielsweise kann das Verbindungsteil 22 durch ein Trennverfahren und ein Biegeverfahren aus einem Blechteil hergestellt sein, insbesondere einem Stahlblech.Each connecting
In
Der plattenförmige Abschnitt 31 weist eine oder mehrere Aussparungen 32 auf, die den plattenförmigen Abschnitt 31 vollständig durchsetzen. Die Aussparungen 32 können jeweils ein Loch bilden und somit vollständig von einem Rand des plattenförmigen Abschnitts 31 umschlossen sein. Beim Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 32 auf der dem Fußabschnitt 28 abgewandten Seite offen. Jede Aussparung 32 ist beispielsgemäß durch eine bogenförmige und insbesondere kreisbogenförmige Kante des plattenförmigen Abschnitts 31 begrenzt.The plate-shaped
Die Aussparungen 32 sind mit Abstand zueinander angeordnet. An jede Aussparung 32 schließt sich auf jeder Seite unmittelbar eine Verbindungskante 33 an. Sämtliche Verbindungskanten 33 eines Verbindungsteils 22 erstrecken sich in einer gemeinsamen Ebene, wobei diese Ebene vorzugsweise parallel zum Fußabschnitt 28 ausgerichtet ist. An jeder Verbindungskante 33 kann das Verbindungsteil 22 durch eine lokale Schweißverbindung oder Klebeverbindung mit einer inneren Seitenwand 14s oder dem Innenboden 14b verbunden sein. An jeder Verbindungskante 33 ist vorzugsweise eine innere Verbindungsstelle 24 vorhanden.The
Die Aussparungen 32 zwischen den inneren Verbindungsstellen 24 bilden bei hergestellter Verbindung mit der zugeordneten Innenseitenwand 14s oder dem Innenboden 14b eine Durchgangsöffnung 34 innerhalb des Zwischenraums 13.The
In den Zwischenraum 13 wird an einer oder an mehreren Stellen zwischen einer Außenseitenwand 15s und einer Innenseitenwand 14s ein zunächst fließfähiges und/oder schaumförmiges Füllmaterial eingefüllt, das sich im gesamten Zwischenraum 13 verteilt. Die Verteilung des Füllmaterials ist durch die Durchgangsöffnungen 34 wesentlich verbessert. Nach dem Einfüllen des Füllmaterials in den Zwischenraum 13 wird das Füllmaterial beispielsgemäß ausgehärtet und bildet eine ausgehärtete Füllung 38. Die ausgehärtete Füllung 38 ist beim Ausführungsbeispiel zusammenhängend und bildet somit einen einzigen integralen Füllkörper 39. Wenn der Zwischenraum 13 in mehrere getrennte Kammern unterteilt ist, muss das Füllmaterial in jede Kammer eingefüllt und ausgehärtet werden. Nach dem Aushärten bildet die ausgehärtete Füllung 38 dann mehrere separate Füllkörper 39.An initially flowable and/or foam-like filling material is filled into the
Die Füllung 38 kann zum Beispiel ein mineralischer Baustoff (z.B. Beton, Zement, Mörtel oder Estrich) oder Kunststoff (z.B. Kunstharz, insbesondere Epoxidharz) sein. Alternativ zu einem aushärtbaren Füllmaterial kann auch eine Partikelfüllung bestehend aus lose Partikeln, wie z.B. Sand, als Füllung 38 verwendet werden.The filling 38 can be, for example, a mineral building material (e.g. concrete, cement, mortar or screed) or plastic (e.g. synthetic resin, in particular epoxy resin). As an alternative to a hardenable filling material, a particle filling consisting of loose particles, such as sand, can also be used as the filling 38.
Die Füllung 38 umschließt den Innenkörper 14 an jeder vorhandenen Innenseitenwand 14s sowie am Innenboden 14b. Vorzugsweise wird der vor dem Einfüllen des Füllmaterials vorhandene Hohlraum im Zwischenraum 13 vollständig durch die Füllung 38 ausgefüllt. Die Füllung 38 und der gebildete wenigstens eine Füllkörper 39 ist stark schematisiert durch Kreuzschraffur in
Anhand der
Die Befestigungselemente 40 durchsetzen den Zwischenraum 13. Durch das Einfüllen des rieselfähigen und/oder fließfähigen bzw. schaumförmigen Füllmaterials, werden die Befestigungselemente 40 von dem Füllmaterial umschlossen. Bei der Verwendung eines aushärtbaren Füllmaterials sind die Befestigungselemente 40 nach dem Aushärten fest in der Füllung 38 verankert. Die nicht rotationssymmetrischen Abschnitte, die beispielsgemäß einen polygonalen Außenquerschnitt haben, stellen eine Drehsicherung des Befestigungselements 40 innerhalb der vorzugsweise ausgehärteten Füllung 38 dar. Die Nuten 41 oder andere Vertiefungen im Befestigungselement 40 bilden eine formschlüssige Verbindung zur Abstützung von auf das Befestigungselement 40 einwirkenden Zugkräften mit Kraftkomponenten rechtwinklig zur Außenseitenwand 15s. An den Befestigungselementen 40 können beispielsweise Halteschrauben oder andere Haltemittel angebracht werden, um den Grundkörper 11 in der Fluidbearbeitungsmaschine zu verankern. Die Befestigungselemente 40 können an jeder geeigneten Stelle im Bereich des Zwischenraums angeordnet werden.The
Der Grundkörper 11 kann wie folgt hergestellt werden:The
Zunächst werden der Innenkörper 14 und der Außenkörper 15 aus den Blechen 20 hergestellt. Dabei werden die Verbindungsteile 22 zwischen dem Innenkörper 14 und dem Außenkörper 15 angeordnet, so dass der Zwischenraum 13 gebildet ist. Die Verbindungsteile 22 werden durch eine stoffschlüssige Verbindung und/oder eine Haftverbindung mit dem Außenkörper 15 und dem Innenkörper 14 verbunden, so dass sie Zugkräfte aufnehmen können.First, the
Optional können die Befestigungselemente 40 zwischen einer der Außenseitenwände 15s und einem benachbarten Verbindungsteil 22 angeordnet werden, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung und/oder eine Haftverbindung sowohl mit der Außenseitenwand 15s, als auch mit dem Verbindungsteil 22 verbunden werden.Optionally, the
Anschließend wird rieselfähiges oder fließfähiges oder schaumförmiges Füllmaterial in den Zwischenraum 13 eingefüllt und verteilt sich im Zwischenraum 13. Das Füllmaterial wird vorzugsweise ausgehärtet und bildet wenigstens einen und vorzugsweise genau einen zusammenhängenden Füllkörper 39.Then, pourable or flowable or foam-like filling material is filled into the
Der so hergestellte Grundkörper 11 wird dann mit weiteren Komponenten ausgestattet, um die Arbeitskammer 10 gemäß
Zu der Abdeckeinheit 45 gehören außerdem zwei flexible bzw. umlenkbare Abdeckteile 48, die sich auf entgegengesetzten Seiten des Deckels 46 befinden und an einem Längsende jeweils mit dem Deckel 46 verbunden sind. Die Abdeckteile 48 können beispielsweise aus gelenkig miteinander verbundenen Lamellen gebildet sein. Durch die Auslenkbarkeit bzw. Umlenkbarkeit der Abdeckteile 48 aus der Ebene der Zugangsöffnung 16 heraus, kann die gesamte Abdeckeinheit 45 entlang des Grundkörpers 11 in Längsrichtung L bewegt werden. Die Zugangsöffnung 16 wird zuverlässig während des Betriebs der Fluidbearbeitungsmaschine abgedeckt.The
Die Arbeitskammer 10 weist außerdem eine Halterung 49 für ein Fluidwerkzeug auf, das mit seiner wenigstens einen Fluidaustrittsöffnung in den Innenraum 12 hineinragt. Zum Anbringen der Halterung 49 kann der Grundkörper 11 eine Halteaussparung 50 aufweisen, die in den
Analog zur Halteaussparung 50 können erforderlichenfalls weitere Aussparungen im Grundkörper 11 vorhanden sein.Analogous to the holding
Die Erfindung betrifft einen Grundkörper 11 für eine Arbeitskammer 10 einer Fluidbearbeitungsmaschine sowie ein Verfahren zur Herstellung des Grundkörpers 11. Der Grundkörper 11 ist doppelwandig ausgebildet und weist hierfür einen Innenkörper 14 sowie einen den Innenkörper 14 mit Abstand umschließenden Außenkörper 15 auf. Zwischen dem Innenkörper 14 und dem Außenkörper 15 ist ein vorzugsweise zusammenhängender Zwischenraum 13 gebildet, in dem ein vorzugsweise aushärtbares Füllmaterial eingefüllt und ausgehärtet wird. Die ausgehärtete Füllung 38 bildet einen oder mehrere Füllkörper 39 zwischen dem Innenkörper 14 und dem Außenkörper 15.The invention relates to a
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 1010
- Arbeitskammerlabor chamber
- 1111
- Grundkörperbase body
- 1212
- Innenrauminterior
- 1313
- Zwischenraumspace
- 1414
- Innenkörperinner body
- 14b14b
- Innenbodeninterior floor
- 14s14s
- Innenseitenwandinner side wall
- 1515
- Außenkörperouter body
- 15b15b
- Außenbodenoutdoor floor
- 15s15s
- Außenseitenwandoutside wall
- 1616
- Zugangsöffnung access opening
- 2020
- Blechsheet metal
- 2121
- AblaufSequence
- 2222
- Verbindungsteilconnecting part
- 2323
- äußere Verbindungsstelleouter connection point
- 2424
- innere Verbindungsstelle inner connection point
- 2828
- Fußabschnittfoot section
- 2929
- Seitenkanteside edge
- 3030
- Biegekantebending edge
- 3131
- plattenförmiger Abschnittplate-shaped section
- 3232
- Aussparungrecess
- 3333
- Verbindungskanteconnecting edge
- 3434
- Durchgangsöffnung passage opening
- 3838
- Füllungfilling
- 3939
- Füllkörperpacking
- 4040
- Befestigungselementfastener
- 4141
- NutNut
- 4545
- Abdeckeinheitcover unit
- 4646
- DeckelLid
- 4747
- Deckelteilelid parts
- 4848
- Abdeckteilcover part
- 4949
- Halterungbracket
- 5050
- Halteaussparung retaining recess
- HH
- Hochrichtungvertical direction
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
- OO
- Offenstellungdisclosure
- Querrichtungtransverse direction
- SS
- Schließstellungclosed position
Claims (12)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| DE102021109907.2A DE102021109907B4 (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Base body for a working chamber of a fluid processing machine and method for producing a base body |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE102021109907A1 DE102021109907A1 (en) | 2022-10-20 |
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Family Applications (1)
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- 2021-04-20 DE DE102021109907.2A patent/DE102021109907B4/en active Active
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- 2022-04-14 EP EP22168483.0A patent/EP4079420A1/en not_active Withdrawn
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Übersetzung JP 2014- 144 510 A * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4079420A1 (en) | 2022-10-26 |
| DE102021109907A1 (en) | 2022-10-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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