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EP4061577A1 - Fliessläppvorrichtung zum glätten einer fläche eines werkstückes - Google Patents

Fliessläppvorrichtung zum glätten einer fläche eines werkstückes

Info

Publication number
EP4061577A1
EP4061577A1 EP20810889.4A EP20810889A EP4061577A1 EP 4061577 A1 EP4061577 A1 EP 4061577A1 EP 20810889 A EP20810889 A EP 20810889A EP 4061577 A1 EP4061577 A1 EP 4061577A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wrapping
workpiece
holding
fluid
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20810889.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
René Tropschuh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AM Metals GmbH
Original Assignee
AM Metals GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AM Metals GmbH filed Critical AM Metals GmbH
Publication of EP4061577A1 publication Critical patent/EP4061577A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/116—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/14—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding turbine blades, propeller blades or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/003—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor whereby the workpieces are mounted on a holder and are immersed in the abrasive material

Definitions

  • the invention relates to a flow lapping device for smoothing a surface of a workpiece, a system for assembling a flow lapping device, an arrangement comprising at least one flow lapping device, a method for assembling a flow lapping device, a method for assembling an arrangement with at least one flow lapping device and a method for smoothing at least of a workpiece.
  • Flow lapping devices for smoothing a surface of a workpiece are known in principle.
  • DE 103 09 456 A1 describes a device for pressure flow lapping which has at least two opposing pressure devices, the workpiece to be processed being arranged between the opposing pressure devices, and where a lapping means can be moved past the workpiece to be processed. With the help of a special device, the workpiece to be processed is positioned between the two printing devices and clamped between them.
  • WO 2015/053868 A1 A similar solution is shown in WO 2015/053868 A1.
  • a further object of the invention is to provide a corresponding system for assembling a flow lapping device, a corresponding arrangement comprising at least one flow lapping device, a corresponding method for assembling a flow lapping device, a corresponding method for assembling an arrangement with at least one flow lapping device and a corresponding method for smoothing at least of a workpiece.
  • a flow lapping device for smoothing at least one surface (preferably at least one inner surface or at least one surface of a flea space) of at least one workpiece, preferably an impeller, by means of an abrasive fluid, comprising at least one folding device (for holding the workpiece), in particular comprising at least one holding plate (or formed by at least one or exactly one holding plate), as well as at least one wrapping device arranged around the folding device (circumferential), within which the fluid can flow, wherein the folding device is at least partially supported by at least one (or on) at least one) inner wall section of the wrapping device is supported (or held), in particular fixed.
  • the wrapping device is preferably partially or completely (circumferentially) arranged around an outer or (in the radial direction) outermost (circumferential) edge of the folding device or holding plate.
  • One idea of the invention is to arrange a wrapping device around a correspondingly provided folding device or holding plate (for holding the workpiece) which is used to also support or fix the folding device.
  • a flow lapping device can be set up in a simple manner for carrying out the flow lapping process, with a comparatively high level of safety during flow lapping being achieved in particular by the folding device or holding plate (and thus the workpiece) is shielded on the circumferential side, so that in particular it is prevented or at least (further) made more difficult that abraded particles (grains) and / or grinding medium escape into the environment.
  • a flow lapping device for smoothing at least one surface of at least one workpiece, preferably an impeller, by means of an abrasive fluid, comprising at least one folding device, in particular component platform (for holding the Workpiece), preferably comprising at least one holding plate (or formed by at least one or precisely one holding plate), at least one wrapping device (circumferentially) arranged around the folding device, within which the fluid can flow, and at least one fluid-conducting device (provided separately from the wrapping device) (in particular fluid guide insert), which is arranged or can be arranged within the wrapping device, in particular used or can be used, in order to divert the fluid at least regionally within the wrapping device.
  • the wrapping device is preferably arranged (circumferentially) around an outer or outermost (circumferential) edge of the folding device or holding plate.
  • the at least one fluid guide device (the at least one fluid guide insert) is preferably configured such that the fluid, when it flows in the direction of the workpiece, is guided to at least one opening in the workpiece.
  • the at least one fluid guide device (or possibly a further fluid guide device) can also be configured such that the fluid, when it flows in the direction of the workpiece, flows against an (inner and / or outer) surface of the workpiece.
  • a further idea of the invention is therefore in particular to arrange the folding device (holding plate) within a wrapping device, and at the same time also to arrange a (separate) fluid-guiding device within the wrapping device, which can cause the fluid to be particularly effective due to its guiding or diversion of the fluid applied to the surfaces that are ultimately to be smoothed. This enables effective smoothing to take place in a simple manner.
  • a wrapping device is to be understood as meaning, in particular, a device that envelops (encases) the holding device (holding plate) and in particular also the workpiece (if it is arranged within the flow lapping device) on the circumferential side.
  • the holding device (holding plate) and possibly also the workpiece should be shielded to the side (laterally or circumferentially) by the wrapping device (i.e. especially when the flow lapping device is ready for operation in directions that are at least essentially horizontal and / or in directions which are at least substantially perpendicular to a direction of movement of a first and / or second printing device, in particular printing cylinder, or the like).
  • the holding device (holding plate) extends over a total height X
  • the holding device (holding plate) should preferably be wrapped (encased) over a height that is at least 0.3 * X, preferably at least 0.6 * X, more preferably at least 0.8 * X corresponds.
  • the wrapping device can (in the general sense) form a cylinder, for example with a round, in particular circular, or polygonal, in particular square or hexagonal or octagonal radial section.
  • Support by at least one inner wall section of the wrapping device is to be understood in particular to mean that the corresponding inner wall section at least partially contributes (possibly completely causes) that the holding device (holding plate) remains (is held), in particular at a certain height.
  • the inner wall section can, for example, have at least one corresponding recess (e.g. groove, preferably annular groove) and / or at least one corresponding projection and / or at least one corresponding step (as an example of a holding structure).
  • a fixation is to be understood in particular to mean that the holding device (holding plate) is at least partially (possibly completely) held in place at a specific location by the corresponding inner wall section of the wrapping device.
  • this also includes a fixation against lifting (for example in the case of compressive forces from below).
  • the holding structure of the inner wall section is preferably integrally molded or shaped in the wrapping device or the inner section thereof.
  • the holding device is preferably formed separately (non-monolithically or not in one piece) with respect to the wrapping device and / or is formed from a different material than the wrapping device.
  • At least one outer edge (an outer edge) of the holding device or holding plate preferably rests directly on the supporting or fixing inner wall section of the wrapping device.
  • the fluid guide device (in particular a fluid guide device or fluid guide device) preferably comprises a fluid guide insert or is formed by such an insert.
  • a fluid guide insert is to be understood in particular as an insert which is or can be used as a separate component in the encasing device.
  • the fluid-conducting device (or the fluid-conducting insert) preferably does not constitute a seal to the outside (such as, in particular, the enveloping device, which preferably provides such a seal).
  • the fluid guide device (or the fluid guide insert) should not define an outer wall that delimits a volume in which the abrasive fluid is located or can flow from the outside.
  • the (respective) fluid guiding device can optionally be a one-piece, in particular monolithic body.
  • the (respective) fluid guide device (fluid guide insert) can be formed at least in sections, if necessary completely, from plastic and / or metal and / or ceramic.
  • the workpiece is preferably an impeller and / or has: an at least substantially round cross section and / or a cylindrical outer surface and / or at least one, possibly exactly one, central opening, in particular on a base, and / or at least one radially oriented Opening (preferably at least two or at least four radially oriented openings), in particular on / on a cylindrical outer surface.
  • the workpiece is not a wire guide element or at least not a printing wire guide member.
  • the workpiece is not a wing or at least not an airfoil.
  • several workpieces (in the flow lapping device) do not form a wing group or at least no wing group (airfoil cluster).
  • the flow lapping device is not configured to receive a wire guide element and / or a printing wire guide member as a workpiece and / or to receive a wing and / or wing (airfoil) and / or to receive a wing group and / or a wing group (airfoil cluster) .
  • the enveloping device preferably comprises at least a first (preferably one-piece, in particular monolithic), in particular lower, and a second (preferably one-piece, in particular monolithic), in particular upper, enveloping part.
  • the (two or) more enveloping parts can be aligned with one another on at least one outer and / or inner side, in particular so that no step is formed between the respective enveloping parts (in particular in the sense that no step is formed that is only caused by an offset between the respective outer sides or inner sides; this in particular does not rule out that the respective enveloping part has a step in itself close to the respective adjacent enveloping part, which is even preferred).
  • the enveloping parts can (at least approximately) have the same height or a different height.
  • the height of the (respective) smaller enveloping part can be at least 20%, possibly at least 50% or at least 80% of the height of the (respective) larger enveloping part.
  • a “height” is mentioned here (or further above and also further below), this is to be understood in particular as a vertical extension of the respective referred entity. However, this can also be understood to mean a dimension in a direction that extends through two appropriately provided pressure devices for pressurizing the fluid (in particular pressure piston) is specified.
  • a height of the wrapping device can be at least 0.5 times, preferably at least 1.1 times, possibly at least 1.4 times as large as a width, the width preferably being a maximum extension perpendicular to a height direction.
  • a height of the first and / or second enveloping part can be at least 0.2 times, preferably at least 0.5 times, possibly at least 0.7 times as large as one (respective) width, the width preferably being a maximum extent perpendicular to a height direction.
  • the wrapping device (preferably at least one or more or all of the wrapping parts, each individually or in combination) is preferably designed, at least one height section which contains the (possibly complete) holding device (holding plate) and / or the (possibly complete) workpiece , in particular to enclose (encase) the entire circumference.
  • the second (or further) wrapping part is preferably a wrapping part that is structurally delimited from the first wrapping part, in particular can be removed therefrom (non-destructively, preferably by hand) and / or can be connected to it manually (directly or indirectly) .
  • the construction or assembly of the flow lapping device for carrying out a flow lapping process and / or its dismantling can be simplified.
  • the holding device can be inserted into the wrapping device (in particular between the first and second wrapping part). Alternatively or additionally, the holding device can be clamped in the wrapping device (in particular between the first and second wrapping part). As a result, the holding device (holding plate) can be arranged (assembled) within the wrapping device or a reliable seal can be achieved in a simple manner.
  • the enveloping device and / or the first and / or the second enveloping part can form an annular jacket, preferably a hollow cylinder, preferably circular or polygonal in cross section, in particular quadrangular. In this way, shielding can be ensured in an effective and simple manner.
  • the at least one holding device (holding plate) is arranged, preferably at the level of a transition between the first and second enveloping part.
  • the two enveloping parts can be used in a simple manner in order to support the holding device (holding plate), in particular to fix it.
  • At least one projection and / or at least one step, on which the holding device is preferably placed, can be formed on an inner wall of the wrapping device, preferably at least on an inner wall of the first wrapping part.
  • An annular, in particular annular groove-shaped, receiving space can be formed on the inner wall of the wrapping device, a peripheral edge of the holding device being received in the receiving space.
  • a step can optionally be implemented by an offset of an inner wall (radially) inward, this offset possibly not decreasing again (as in the case of a projection).
  • a step is to be understood as an alternative to a projection.
  • a corresponding holding device (holding plate) and thus also the workpiece for performing the fluid lapping can be installed in a simple manner (without tools).
  • mutually facing ends of the first and second enveloping part form a, preferably ring-shaped, in particular ring-groove-shaped, receiving space for receiving a peripheral edge of the holding device (holding plate).
  • at least one of the ends adjoining one another, preferably both ends adjoining one another preferably has a step and / or a (inwardly directed) projection.
  • An annular groove-shaped receiving space is to be understood in particular as a receiving space which is (at least essentially) U- or V-shaped in cross section and / or in particular does not have an open bottom. Such a measure allows the flow lapping device to be prepared for the flow lapping process in a simple manner.
  • Ends of the first and second enveloping parts facing one another can abut one another or have a distance from one another, possibly sealed, in particular form a gap (annular gap). If a gap is present, the holding device or holding plate itself can seal in a simple manner - in cooperation with the respective enveloping part. If a gap (annular gap) is formed, preferably no section of the holding device (holding plate) should be arranged in this.
  • the gap and / or minimum distance between the wrapping parts is preferably less than 10 mm, wider preferably less than 5 mm, possibly less than 3 mm and / or less than a height of a (each) respective step of the previous paragraph and / or at least less than the sum of the heights of the two steps of the previous paragraph and / or less than a height the above ring groove.
  • first and second enveloping parts preferably do not touch one another.
  • a sealing structure or sealing element, in particular comprising a sealing groove with a sealing ring, can be arranged on at least one of the ends.
  • the holding device or holding plate (possibly exclusively the holding device or holding plate) seals the two enveloping parts from one another
  • a connection between the holding device (holding plate) and the wrapping device can optionally be formed without (separate) connecting devices or at least without screws and / or without bolts and / or without (separate) clamping devices.
  • a first closing device can be arranged at a first (in particular lower) end of the wrapping device.
  • the first locking device preferably comprises a first pressure device, which preferably comprises a first (locking and / or pressure) cylinder and / or a first pressure piston (displaceable in the first locking device, in particular the first cylinder).
  • a second closing device can be arranged at a second (in particular upper) end of the wrapping device.
  • the second locking device preferably comprises a second pressure device, which preferably comprises a second (locking and / or pressure) cylinder and / or a second pressure piston (displaceable in the second locking device, in particular the second cylinder).
  • the flow lapping device preferably comprises at least one, preferably separate, fluid-conducting device (in particular the above fluid-conducting device) arranged in particular within the wrapping device, preferably in order to guide the fluid in a targeted manner past the workpiece and / or through the workpiece.
  • the flow lapping device preferably comprises a first fluid-conducting device which is arranged on a first side, preferably below the folding device (holding plate) and / or is arranged within the first enveloping part, with at least one internal cross-section of the first fluid device preferably changing, in particular becoming larger, in the direction of the folding device ; and / or a second fluid guide device, which is arranged on a second side, preferably above the folding device, and / or is arranged within the second enveloping part, with at least one inner cross section of the second fluid guide device preferably changing in the direction of the folding device, in particular initially larger and then gets smaller; and or a third fluid guide device which is arranged on one (the) second side, preferably above the folding device, and / or is arranged within the second envelope part, at least one outer cross section of the third fluid guide device preferably changing, in particular becoming larger, in the direction of the folding device, wherein the third fluid guide device is preferably compact (without openings) and / or is arranged within
  • At least one spacer (preferably as part of one, in particular the third,
  • Fluid guiding device is provided in order to (further) distance the workpiece from a cover and / or a base, preferably a (separate, preferably non-destructively removable from the spacer, possibly by flange or by means of a tool) spacer extension is provided to provide a larger and / or to enable variable spacing (possibly without changing the third fluid guide device).
  • the spacer extension is preferably provided as a separate component opposite the (actual) spacer and can in particular be placed and / or slipped onto it.
  • the spacer and / or the spacer extension can (each) at least one or at least two, possibly at least four, rods (or Rods) to allow safe spacing.
  • the folding device has at least one opening which can preferably be brought into alignment with at least one opening of at least one workpiece. This allows the (abrasive) fluid to be used effectively for the smoothing process.
  • the flow lapping device preferably comprises at least one fastening device in order to fasten at least one workpiece of a folding device, preferably a plurality of fastening devices, in particular in order to be able to fasten a plurality of workpieces to the folding device.
  • a fastening device can, for example, comprise or enable a form-fit and / or force-fit fastening (connection), in particular enable fastening by plugging and / or clamping and / or screws.
  • the flow lapping device can be designed in several stages, preferably in such a way that at least two folding devices (folding plates) are formed, preferably one above the other and / or one behind the other in the fluid flow direction, with at least one workpiece being able to be arranged (or being arranged) on each folding device and / or in such a way that at least one third wrapping part is provided, which is preferably arranged between the first and second wrapping part or above the second wrapping part.
  • the flow lapping device is preferably not configured for shaping the workpiece, in particular exclusively for smoothing the workpiece.
  • a system for assembling a flow lapping device for smoothing at least one Surface of at least one workpiece comprising a holding device, in particular comprising at least one holding plate, for holding the workpiece, as well as at least one enveloping device within which the fluid can flow (or flows around), the enveloping device in such a way the holding device can be arranged around (or is arranged) such that the holding device is at least partially supported, in particular fixed, by at least one inner wall section of the wrapping device.
  • the system preferably comprises at least two different, more preferably at least two different first and / or second and / or third fluid conducting devices, which can be arranged in particular at the same location and / or preferably differ by an external geometry and / or an internal geometry, possibly only by an outer geometry or only by an inner geometry and / or a height and / or a diameter, in particular an inner diameter and / or an outer diameter, and / or a shape, in particular an outer and / or an inner shape, and / or a material.
  • Such a system allows the flow lapping device to be adapted in a simple manner to different uses, in particular different surfaces or workpieces to be smoothed. As a result, the variability in the flow lapping device can be increased.
  • the above-mentioned object is also achieved in particular by an arrangement comprising at least one flow lapping device of the above type and at least one workpiece, with the following preferably applies: at least one workpiece adjoins (directly) the holding device and preferably rests (directly) on the holding device; and / or at least one opening of the workpiece is at least partially in line with at least one opening of the holding device and / or with at least one opening of at least one fluid guide device; and / or at least one fluid guide device adjoins (directly) the workpiece; and / or at least one fluid guide device rests (directly) on the workpiece; and / or at least one fluid guide device is arranged at least in sections around the workpiece.
  • a method for assembling a flow lapping device of the above type preferably comprising the following steps: a) arranging at least part of one of the wrapping devices, in particular the first wrapping part, on a first closing device; b) Arranging the holding device in the wrapping device, in particular in that the holding device is initially arranged on (on) the first wrapping part and then a second wrapping part of the wrapping device is arranged on (on) the holding device and / or on (on) the first wrapping part ; and c) arranging a second closing device on (on) the wrapping device, in particular on (on) the second wrapping part.
  • Steps a), b) and c) can be carried out in the order according to the alphabet or in a different order (for example c) - b) - a)).
  • a flow lapping device is preferably assembled without tools, in particular (only) by plugging the elements into one another.
  • the flow lapping device is preferably configured accordingly. As a result, a preparation of the flow lapping device for carrying out the flow lapping process can be achieved in a simple manner.
  • the holding device is preferably arranged (directly) on at least one first fluid-conducting device, in particular placed on it, and / or at least one second fluid-conducting device is arranged (directly) on the holding device, in particular placed on it.
  • the holding device can be fixed or fixed between the first enveloping part and the second enveloping part, in particular by applying pressure to the first and / or second enveloping part (preferably pressing the first and second enveloping part against one another).
  • the above object is also achieved in particular by assembling the above arrangement, comprising the method for assembling a flow lapping device, wherein before or after step b) at least one workpiece is arranged on (on) the holding device, the workpiece preferably (in the operating state) is not pressurized and / or only comes into contact with the holding device and / or, if applicable, the fastening device (s).
  • At least one third fluid conducting device is preferably arranged (directly) on the workpiece, in particular placed on it.
  • the above-mentioned object is also achieved in particular by a method for smoothing at least one workpiece, comprising the steps: providing the above arrangement (comprising at least one flow lapping device); and flowing through, in particular bi-directional flowing through, the arrangement in such a way that at least one surface of the workpiece, in particular at least one inner surface, preferably of an impeller, is smoothed.
  • a method for smoothing at least one workpiece comprising the steps: providing the above arrangement (comprising at least one flow lapping device); and flowing through, in particular bi-directional flowing through, the arrangement in such a way that at least one surface of the workpiece, in particular at least one inner surface, preferably of an impeller, is smoothed.
  • the (respective, in particular the respective first and / or second) fluid guide device preferably comprises at least one opening (possibly a bore).
  • the (respective) fluid guide device is preferably formed from plastic and / or by means of an additive manufacturing process.
  • the plastic can preferably comprise polyolefin, in particular polyethylene and / or polypropylene, and / or at least one polyamide, in particular PA 6.
  • polyamide such as PA 6
  • a fluid guide device can be provided in a comparatively simple manner that is sufficiently resistant to wear (due to abrasive fluids).
  • the holding device and / or the workpiece is preferably not in (direct) contact with a closing device (in particular an upper cover part or a lower base part of the flow lapping device).
  • the workpiece is preferably only connected or in contact with the holding device.
  • the wrapping device or the respective wrapping part also that the workpiece is not directly subjected to the pressure of a locking device.
  • the invention enables the machining of complex external and / or internal geometries with comparatively little effort. If necessary, small series and series processing (especially in two-way mode) can be made possible. Component damage (for example by a closing mechanism of the flow lapping device) and / or pressurization (for example more than 50 bar or more than 100 bar) can be prevented (at least with a higher probability).
  • a counter pressure means that more areas of surfaces, in particular channel surfaces, can be reached.
  • a closed system in which the fluid envelops the workpiece and, if necessary, is only pressed through the workpiece through defined openings.
  • various clamping systems can be used as clamping devices for fastening the workpiece (component) on the folding device (component platform).
  • a set is thus also comprising the components of the above flow lapping device and various folding devices (folding plates or component platforms) that differ from one another, in particular in terms of size and / or shape and / or fastening devices for fastening the respective workpiece. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an inventive
  • FIG. 2 shows the flow lapping device according to FIG. 1 with fluid guide devices
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a flow lapping device according to the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a detail of a flow lapping device according to the invention
  • FIG. 8 shows an oblique sectional view of the flow lapping device according to FIG. 6;
  • FIG. 10 shows a spacer extension according to the invention for the flow lapping device.
  • the same reference numbers are used for parts that are the same and have the same effect.
  • the flow lapping device comprises a folding device 10 (in the form of a holding plate or component platform).
  • a workpiece 11 (for example in the form of an impeller) is arranged on the folding device 10.
  • the folding device 10 is fixed to a wrapping device 12.
  • the wrapping device 12 comprises a first wrapping part 13 and a second wrapping part 14 in the form of flea cylinders (e.g., circular in cross section).
  • the first and second enveloping part 13, 14 can abut one another or touch one another or be spaced (at least slightly) apart from one another (for example by a gap that may be sealed off).
  • the first wrapping part 13 has a step 15 on (in) which an edge or a (circumferential) edge 16 of the folding device 10 is arranged (placed).
  • the second enveloping part 14 has a complementary step 17 which, together with the first step 15, forms an annular groove-shaped receptacle 18.
  • the folding device 10 is fixed within the wrapping device 12, specifically by an inner wall section 19 of the same.
  • the folding device 10 has (at least) one opening 20 so that abrasive fluid 26 can penetrate through this opening 20 into a (corresponding) opening 21 of the workpiece 11 in order to smooth an inner (flea space) surface of the workpiece 11.
  • the fluid 26 can be pressurized by a first (lower) pressure piston 23 and a second (upper) pressure piston 24 so that the fluid can flow either from top to bottom or from bottom to top (as indicated by arrows 25).
  • the first pressure piston 23 is arranged in or on a first (lower) closing device 27
  • the second pressure piston 24 is arranged in or on a second (upper) closing device 28.
  • the second (upper) closing device 28 is not supported on the workpiece 11, but on the wrapping device 12 or its second wrapping part 14. This can effectively prevent impairments on the workpiece 11 from being caused by a closing pressure.
  • the workpiece 11 has further openings 31, 32 (which are preferably oriented in the lateral direction).
  • FIG. 2 basically shows the flow lapping device according to FIG. 1, but with additional fluid guide inserts. Specifically, a first fluid guide insert 33 is located below the folding device 10 and a second fluid guide insert 34 and a third fluid guide insert 35 are located above the folding device 10.
  • the first fluid guide insert 33 has a fluid guide which tapers (continuously) in the direction of the folding device 10 or its opening 20.
  • a corresponding flea space formed by the first fluid guide insert 33 is preferably conical or frustoconical.
  • the third fluid guide device 35 which is designed without an inner flea space and tapers starting from the workpiece 11.
  • An outer surface of the second fluid guide insert 35 is preferably shaped like a cone or a truncated cone.
  • the second fluid guide insert 34 in turn has a flea space, the cross section of which, starting from the folding device 10, initially widens and then tapers again.
  • the (continuous) expansion adjoins the openings 31, 32 of the workpiece 11 (directly).
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment which basically corresponds to the embodiment according to FIG. 1.
  • a plurality of openings 20 are provided in the folding device and a plurality of workpieces 11 (according to the number of openings) arranged.
  • the number of openings and / or workpieces can be at least two or at least three or at least five (for example seven, as shown in FIG. 3).
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the flow lapping device according to the invention, which at least partially corresponds to the embodiment according to FIG. 3.
  • the embodiment according to FIG. 4 comprises a two-stage configuration with two folding devices 10 (which can each be configured like the folding device 10 in FIG. 3). A multiplicity of workpieces 11 are arranged on each of the folding devices 10.
  • a third wrapping part 36 is provided in the embodiment according to FIG. 4. This third wrapping part 36 comprises a step 17a analogous to the step 17 of the second wrapping part.
  • the second wrapping part 14 in FIG. 4 comprises a step 15a analogous to the step 15 of the second wrapping part.
  • FIG. 5 various solutions for fastening the respective workpiece on the folding device 10 are illustrated. For the sake of clarity, these are all shown in one figure, namely FIG. 5, but can also be used independently of one another.
  • a clamping device 37 (in particular a clamping adapter) can be used and / or a clamping device 38 (in particular a clamping claw) and / or a pipe or socket 39 (in particular a threaded pipe) and / or or a screwing device 40.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a flow lapping device according to the invention in the assembled state.
  • Individual steps of a method for the bombing direction of the flow lapping device for a flow lapping process are explained with reference to FIGS. 7a to 7e (each individual step is not also explained on the basis of a single figure, but rather steps are also partially summarized in one figure).
  • a base device 46 base plate
  • the first wrapping part 13 is then arranged.
  • the first fluid guide device 33 is arranged within the enveloping part 13.
  • the folding device 10 (holding plate) is placed on the first fluid guide device 33 or in particular on the step 15 of the first wrapping part 13.
  • the second wrapping part 14 is then placed on the first wrapping part 13 and the folding device 10, and then the second fluid guide device 34 is placed on the folding device 10.
  • the workpiece 11 is placed or placed in the second fluid guide device 34 or on the folding device 10.
  • the workpiece 11 can also be connected to the folding device 10 beforehand.
  • Fig. 7d the third fluid guide device 35 is shown, which is placed on the workpiece 11 and at the same time has a spacing function.
  • an upper cover device 42 (see FIG. 7e) is arranged above the second 34 and third 35 fluid guide device.
  • the structure resulting therefrom is shown again in an oblique sectional view in FIG. 8.
  • the configuration according to FIG. 7e or FIG. 8 can then form the flow lapping device (possibly with further parts, such as pressure pistons and the like, not shown) and is prepared to carry out a flow lapping process.
  • the third fluid guide device 35 is shown in an oblique view.
  • several rods 43 are shown here, which ensure the spacing function.
  • at least one or at least two or at least 4 and / or at most 20 or at most 10 bars 43 can be present.
  • FIG. 10 is a spacer extension 44 which can be placed on the spacer or the second fluid guide device 34 in FIG. 9.
  • the spacer extension 44 also has rods 45 which can be brought into a plug-in connection with corresponding plug-in devices 48 via a respective plug-in device 47.
  • the plug-in devices 47 can be projections (as shown in FIG. 10) or (as not shown in FIG. 10) corresponding recesses.
  • the plug-in devices 48 can form recesses (as shown in FIG. 9) or reverse projections (in particular analogous to the projections according to FIG. 10).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fließläppvorrichtung zum Glätten mindestens einer Fläche mindestens eines Werkstückes (11), vorzugsweise Impellers, mittels eines abrasiven Fluids (26), umfassend mindestens eine Haltevorrichtung (10) zum Halten des Werkstückes (11), insbesondere umfassend mindestens eine Halteplatte, sowie mindestens eine um die Haltevorrichtung (10) herum angeordnete Einhülleinrichtung (12), innerhalb der das Fluid strömbar ist, wobei die Haltevorrichtung (10) zumindest teilweise durch mindestens einen Innenwandabschnitt (19) der Einhülleinrichtung (12) abgestützt, insbesondere fixiert, ist.

Description

Fließläppvorrichtung zum Glätten einer Fläche eines Werkstückes
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Fließläppvorrichtung zum Glätten einer Fläche eines Werkstückes, ein System zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung, eine Anordnung, umfassend mindestens eine Fließläppvorrichtung, ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung, ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Anordnung mit mindestens einer Fließläppvorrichtung sowie ein Verfahren zum Glätten mindestens eines Werkstückes.
Fließläppvorrichtungen zum Glätten einer Fläche eines Werkstückes sind grundsätzlich bekannt. DE 103 09 456 Al beispielsweise beschreibt eine Vorrichtung zum Druckfließläppen, die über mindestens zwei sich gegenüberliegende Druckeinrichtungen verfügt, wobei das zu bearbeitende Werkstück zwischen den sich gegenüberliegenden Druckeinrichtungen angeordnet ist, und wobei ein Läppmittel an dem zu bearbeitenden Werkstück vorbei bewegbar ist. Mit Hilfe einer speziellen Einrichtung ist das zu bearbeitende Werkstück zwischen den beiden Druckeinrichtungen positioniert sowie zwischen denselben eingespannt. Eine ähnliche Lösung ist in WO 2015/053868 Al gezeigt.
Derartige Konzepte werden jedoch hinsichtlich eines Zusammenbauens bzw. einer Montage des Werkstückes und auch hinsichtlich sicherheitstechnischer Aspekte als verbesserungswürdig angesehen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Fließläppvorrichtung vorzuschlagen, die auf möglichst einfache Art und Weise zum vergleichsweise sicheren Durchführen des Fließläppvorgangs für das zu glättende Werkstück hergerichtet werden kann. Vorzugsweise soll der Fließläppvorgang als solcher vergleichsweise effektiv durchführbar sein. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes System zum Zusammenbau einer Fließläppvorrichtung, eine entsprechende Anordnung, umfassend mindestens eine Fließläppvorrichtung, ein entsprechendes Verfahren zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung, ein entsprechendes Verfahren zum Zusammenbauen einer Anordnung mit mindestens einer Fließläppvorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Glätten mindestens eines Werkstückes, vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Fließläppvorrichtung zum Glätten mindestens einer Fläche (vorzugsweise mindestens einer inneren Fläche bzw. mindestens einer Fläche eines Flohlraumes) mindestens eines Werkstückes, vorzugsweise Impellers, mittels eines abrasiven Fluids, umfassend mindestens eine Flaltevorrichtung (zum Halten des Werkstückes), insbesondere umfassend mindestens eine Halteplatte (bzw. gebildet durch mindestens eine oder genau eine Halteplatte), sowie mindestens eine um die Flaltevorrichtung (umfangsseitig) herum angeordnete Einhülleinrichtung, innerhalb der das Fluid strömbar ist, wobei die Flaltevorrichtung zumindest teilweise durch mindestens einen (bzw. an mindestens einem) Innenwandabschnitt der Einhülleinrichtung abgestützt (bzw. gehalten), insbesondere fixiert, ist. Die Einhülleinrichtung ist vorzugsweise teilweise oder vollständig (umfangsseitig) um einen äußeren oder (in radialer Richtung) äußersten (Umfangs-)Rand der Flaltevorrichtung bzw. Halteplatte herum angeordnet.
Ein Gedanke der Erfindung liegt darin, um eine entsprechend vorgesehene Flaltevorrichtung bzw. Halteplatte (zum Halten des Werkstückes) herum eine Einhülleinrichtung anzuordnen, die genutzt wird, die Flaltevorrichtung auch abzustützen bzw. zu fixieren. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Fließläppvorrichtung zur Durchführung des Fließläppvorgangs hergerichtet werden, wobei eine vergleichsweise hohe Sicherheit beim Fließläppen insbesondere dadurch erreicht wird, dass die Flaltevorrichtung bzw. Halteplatte (und damit das Werkstück) umfangsseitig abgeschirmt wird, so dass insbesondere verhindert oder zumindest (weiter) erschwert wird, dass abgeriebene Partikel (Körner) und/oder Schleifmedium in die Umgebung austritt.
Die obengenannte Aufgabe wird gemäß einem eigenständigen (oder ggf. auch weiterbildenden) Aspekt insbesondere durch eine Fließläppvorrichtung zum Glätten mindestens einer Fläche mindestens eines Werkstückes, vorzugsweise Impellers, mittels eines abrasiven Fluids, gelöst, umfassend mindestens eine Flaltevorrichtung, insbesondere Bauteilplattform, (zum Halten des Werkstückes), vorzugsweise umfassend mindestens eine Halteplatte (bzw. gebildet durch mindestens eine oder genau eine Halteplatte), mindestens eine um die Flaltevorrichtung (umfangsseitig) herum angeordnete Einhülleinrichtung, innerhalb der das Fluid strömbar ist, sowie mindestens eine (separat zur Einhülleinrichtung vorgesehene) Fluidleitvorrichtung (insbesondere Fluidleiteinsatz), die (der) innerhalb der Einhülleinrichtung angeordnet oder anordenbar ist, insbesondere eingesetzt oder einsetzbar ist, um das Fluid innerhalb der Einhülleinrichtung zumindest bereichsweise umzuleiten. Die Einhülleinrichtung ist vorzugsweise (umfangsseitig) um einen äußeren oder äußersten (Umfangs-)Rand der Flaltevorrichtung bzw. Halteplatte herum angeordnet.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Fluidleitvorrichtung (der mindestens eine Fluidleiteinsatz) so konfiguriert, dass das Fluid, wenn es in Richtung Werkstück strömt, zu mindestens einer Öffnung des Werkstückes hingeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch die mindestens eine Fluidleitvorrichtung (oder ggf. eine weitere Fluidleitvorrichtung) so konfiguriert sein, dass das Fluid, wenn es in Richtung Werkstück strömt, eine (innere und/oder äußere) Oberfläche des Werkstückes anströmt.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung liegt also insbesondere darin, die Flaltevorrichtung (Halteplatte) innerhalb einer Einhülleinrichtung anzuordnen, sowie gleichzeitig auch innerhalb der Einhülleinrichtung eine (separate) Fluidleitvorrichtung anzuordnen, die aufgrund ihres Leitens bzw. Umleitens des Fluides bewirken kann, dass das Fluid besonders effektiv die letztlich zu glättenden Oberflächen beaufschlagt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein effektives Glätten erfolgen. Unter einer Einhülleinrichtung ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, die die Haltevorrichtung (Halteplatte) sowie insbesondere auch das Werkstück (wenn es innerhalb der Fließläppvorrichtung angeordnet ist) umfangsseitig umhüllt (ummantelt). Insbesondere soll also die Haltevorrichtung (Halteplatte) und ggf. auch das Werkstück zur Seite hin (lateral bzw. umfangsseitig) von der Einhülleinrichtung abgeschirmt sein (also insbesondere bei betriebsbereiter Fließläppvorrichtung in Richtungen, die zumindest im Wesentlichen horizontal sind, und/oder in Richtungen, die zumindest im Wesentlichen senkrecht auf eine Bewegungsrichtung von einer ersten und/oder zweiten Druckeinrichtung, insbesondere Druckzylinder, oder dergleichen, stehen). Wenn sich die Haltevorrichtung (Halteplatte) über eine Gesamt-Höhe X erstreckt, soll die Haltevorrichtung (Halteplatte) vorzugsweise über eine Höhe umhüllt (ummantelt) sein, die mindestens 0,3*X, vorzugsweise mindestens 0,6*X, weiter vorzugsweise mindestens 0,8*X entspricht.
Die Einhülleinrichtung kann (im allgemeinen Sinne) einen Zylinder, beispielsweise mit runden, insbesondere kreisrunden, oder vieleckigen, insbesondere viereckigen oder sechseckigen oder achteckigen Radialschnitt ausbilden.
Unter einem Abstützen durch mindestens einen Innenwandabschnitt der Einhülleinrichtung soll insbesondere verstanden werden, dass der entsprechende Innenwandabschnitt zumindest teilweise dazu beiträgt (ggf. vollständig bewirkt), dass die Haltevorrichtung (Halteplatte) verbleibt (gehalten wird), insbesondere in einer bestimmten Höhe. Dazu kann der Innenwandabschnitt beispielsweise mindestens eine entsprechende Ausnehmung (z. B. Nut, vorzugsweise Ringnut) und/oder mindestens einen entsprechenden Vorsprung und/oder mindestens eine entsprechende Stufe (als Beispiels für eine Haltestruktur) aufweisen. Unter einer Fixierung ist insbesondere zu verstehen, dass die Haltevorrichtung (Halteplatte) zumindest teilweise (ggf. vollständig) durch den entsprechenden Innenwandabschnitt der Einhülleinrichtung an einem bestimmten Ort festgehalten ist. Insbesondere ist damit auch eine Fixierung gegenüber einem Anheben (beispielsweise bei Druckkräften von unten) umfasst. Die Haltestruktur des Innenwandabschnittes ist vorzugsweise integral in der Einhülleinrichtung bzw. dem Innenabschnitt derselben angeformt bzw. ausgeformt. Die Haltevorrichtung ist vorzugsweise separat (nicht-monolithisch bzw. nicht einstückig) in Bezug auf die Einhülleinrichtung ausgebildet und/oder aus einem anderen Material als die Einhülleinrichtung ausgebildet.
Zumindest ein äußerer Rand (eine äußere Randkante) der Haltevorrichtung bzw. Halteplatte liegt vorzugsweise unmittelbar an dem abstützenden bzw. fixierenden Innenwandabschnitt der Einhülleinrichtung an.
Die Fluidleitvorrichtung (insbesondere Fluidumleitvorrichtung bzw. Fluidlenkvorrichtung) umfasst vorzugsweise einen Fluidleiteinsatz bzw. wird durch einen solchen gebildet. Unter einem Fluidleiteinsatz ist insbesondere ein Einsatz zu verstehen, der als separates Bauteil in die Einhülleinrichtung eingesetzt ist bzw. eingesetzt werden kann. Die Fluidleitvorrichtung (bzw. der Fluidleiteinsatz) stellt vorzugsweise keine Abdichtung nach außen dar (wie insbesondere die Einhülleinrichtung, die vorzugsweise für eine derartige Abdichtung sorgt). Insbesondere soll die Fluidleitvorrichtung (bzw. der Fluidleiteinsatz) keine Außenwand definieren, die ein Volumen, in dem das abrasive Fluid befindlich ist bzw. strömen kann, nach außen abgrenzt. Bei der (jeweiligen) Fluidleitvorrichtung kann es sich ggf. um einen einstückigen, insbesondere monolithischen Körper handeln. Die (jeweilige) Fluidleitvorrichtung (Fluidleiteinsatz) kann zumindest abschnittsweise, ggf. vollständig, aus Kunststoff und/oder Metall und/oder Keramik geformt sein.
Das Werkstück ist vorzugsweise ein Impeller und/oder weist auf: einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt und/oder einen zylindrische Außenfläche und/oder mindestens eine, ggf. genau eine, zentrale Öffnung, insbesondere an einem Boden, und/oder mindestens eine radial ausgerichtete Öffnung (vorzugsweise mindestens zwei oder mindestens vier radial ausgerichtete Öffnungen), insbesondere auf/an einer zylindrischen Außenfläche.
Alternativ oder zusätzlich ist das Werkstück kein Drahtführungselement oder zumindest kein Druckdrahtführungselement (printing wire guide member). Alternativ oder zusätzlich ist das Werkstück kein Flügel oder zumindest kein Tragflügel (airfoil). Alternativ oder zusätzlich bilden mehrere Werkstücke (in der Fließläppvorrichtung) keine Flügel-Gruppe oder zumindest keine Tragflügel- Gruppe (airfoil cluster). In Ausführungsformen ist die Fließläppvorrichtung nicht konfiguriert, als Werkstück ein Drahtführungselement und/oder ein Druckdrahtführungselement (printing wire guide member) aufzunehmen und/oder einen Flügel und/oder Tragflügel (airfoil) aufzunehmen und/oder eine Flügel- Gruppe und/oder eine Tragflügel-Gruppe (airfoil cluster) aufzunehmen.
Vorzugsweise umfasst die Einhülleinrichtung zumindest ein erstes (vorzugsweise einstückiges, insbesondere monolithisches), insbesondere unteres, und ein zweites (vorzugsweise einstückiges, insbesondere monolithisches), insbesondere oberes, Einhüllteil. Die (beiden bzw.) mehreren Einhüllteile können zumindest an einer Außen- und/oder Innenseite miteinander fluchten, insbesondere so dass sich keine Stufe zwischen den jeweiligen Einhüllteilen ausbildet (insbesondere in dem Sinne, dass keine Stufe ausgebildet ist, die erst durch einen Versatz zwischen den jeweiligen Außenseiten bzw. Innenseiten ausgebildet wird; dies schließt insbesondere nicht aus, dass das jeweilige Einhüllteil nahe zum jeweils anliegenden Einhüllteil in sich eine Stufe aufweist, was sogar bevorzugt ist). Die Einhüllteile können (zumindest ungefähr) die gleiche Höhe aufweisen oder eine verschiedene Höhe. Wenn die Einhüllteile eine verschiedene Höhe aufweisen, kann die Höhe des (jeweiligen) kleineren Einhüllteils mindestens 20 %, ggf. mindestens 50 % oder mindestens 80 % der Höhe des (jeweils) größeren Einhüllteils aufweisen. Insofern hier (bzw. weiter oben und auch weiter unten) von einer „Höhe" die Rede ist, ist darunter insbesondere eine vertikale Erstreckung der jeweiligen in Bezug genommenen Entität zu verstehen. Darunter kann jedoch auch eine Dimension in eine Richtung verstanden werden, die durch zwei entsprechend vorgesehene Druckeinrichtungen zur Druckbeaufschlagung des Fluids (insbesondere Druckkolben) vorgegeben wird.
Eine Höhe der Einhülleinrichtung kann mindestens 0,5-mal, vorzugsweise mindestens 1,1-mal, ggf. mindestens 1,4-mal so groß sein wie eine Breite, wobei die Breite vorzugsweise eine maximale Erstreckung senkrecht auf eine Höhenrichtung ist.
Eine Höhe des ersten und/oder zweiten Einhüllteils kann mindestens 0,2-mal, vorzugsweise mindestens 0,5-mal, ggf. mindestens 0,7-mal so groß sein wie eine (jeweilige) Breite, wobei die Breite vorzugsweise eine maximale Erstreckung senkrecht auf eine Höhenrichtung ist.
Vorzugsweise ist die Einhülleinrichtung (vorzugsweise mindestens eines oder mehrere oder alle der Einhüllteile, jeweils für sich oder in Kombination) ausgebildet, zumindest einen Höhenabschnitt, der die (ggf. vollständige) Haltevorrichtung (Halteplatte) und/oder das (ggf. vollständige) Werkstück enthält, insbesondere vollumfänglich zu umhüllen (ummanteln).
Bei dem zweiten (bzw. weiteren) Einhüllteil handelt es sich vorzugsweise um ein Einhüllteil, das strukturell abgegrenzt vom ersten Einhüllteil ausgebildet ist, insbesondere von diesem (zerstörungsfrei vorzugsweise per Hand) entfernbar ist und/oder mit diesem manuell (direket oder indirekt) verbindbar ist. Dadurch kann der Aufbau bzw. Zusammenbau der Fließläppvorrichtung zum Durchführen eines Fließläppverfahrens und/oder deren Demontage vereinfacht werden.
Die Haltevorrichtung kann in die Einhülleinrichtung (insbesondere zwischen erstem und zweitem Einhüllteil) eingesteckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Haltevorrichtung in der Einhülleinrichtung (insbesondere zwischen erstem und zweitem Einhüllteil) eingeklemmt sein. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Anordnung (Montage) der Haltevorrichtung (Halteplatte) innerhalb der Einhülleinrichtung erfolgen bzw. eine zuverlässige Abdichtung erfolgen.
Die Einhülleinrichtung und/oder das erste und/oder das zweite Einhüllteil können einen, vorzugsweise im Querschnitt kreisförmigen oder vieleckigen, insbesondere viereckigen, Ringmantel, vorzugsweise Hohlzylinder, ausbilden. Dadurch kann auf effektive und einfache Art und Weise eine Abschirmung gewährleistet werden.
In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Haltevorrichtung (Halteplatte), vorzugsweise auf Höhe eines Übergangs zwischen erstem und zweitem Einhüllteil angeordnet. Dadurch können auf einfache Art und Weise die beiden Einhüllteile ausgenutzt werden, um die Haltevorrichtung (Halteplatte) abzustützen, insbesondere zu fixieren. An einer Innenwand der Einhülleinrichtung, vorzugsweise zumindest an einer Innenwand des ersten Einhüllteils, kann mindestens ein Vorsprung und/oder mindestens eine Stufe, ausgebildet sein, auf dem/der vorzugsweise die Haltevorrichtung aufgelegt ist.
An der Innenwand der Einhülleinrichtung kann ein ringförmiger, insbesondere ringnutförmiger, Aufnahmeraum ausgebildet sein, wobei in dem Aufnahmeraum ein Umfangsrand der Haltevorrichtung aufgenommen ist.
Eine Stufe kann ggf. durch einen Versatz einer Innenwand (radial) nach innen realisiert sein, wobei dieser Versatz ggf. nicht (wie bei einem Vorsprung) wieder zurückgeht. Insbesondere ist also eine Stufe als Alternative zu einem Vorsprung zu verstehen. In jedem Fall können durch derartige Maßnahmen auf einfache Art und Weise (werkzeuglos) eine entsprechende Haltevorrichtung (Halteplatte) und damit auch das Werkstück zum Durchführen des Fließläppens montiert werden.
Vorzugsweise bilden einander zugewandte Enden des ersten und des zweiten Einhüllteils (gemeinsam) einen, vorzugsweise ringförmigen, insbesondere ringnutförmigen, Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Umfangsrandes der Haltevorrichtung (Halteplatte) aus. Weiter vorzugsweise weist dazu mindestens eines der aneinander grenzenden Enden, vorzugsweise weisen beide aneinander grenzende Enden, eine Stufe und/oder einen (nach innen gerichteten) Vorsprung auf. Unter einem ringnutförmigen Aufnahmeraum ist insbesondere ein Aufnahmeraum zu verstehen, der im Querschnitt (zumindest im Wesentlichen) U- oder V-förmig ist und/oder insbesondere keinen offenen Boden aufweist. Durch eine derartige Maßnahme kann auf einfache Art und Weise die Fließläppvorrichtung für das Fließläppverfahren hergerichtet werden.
Einander zugewandte Enden des ersten und des zweiten Einhüllteils können aneinanderstoßen oder einen, ggf. abgedichteten, Abstand zueinander aufweisen, insbesondere einen Spalt (Ringspalt) ausbilden. Bei Vorliegen eines Spaltes kann auf einfache Art die Halteeinrichtung bzw. Halteplatte selbst - in Zusammenwirken mit dem jeweiligen Einhüllteil - abdichten. Wenn ein Spalt (Ringspalt) ausgebildet ist, soll in diesem vorzugsweise kein Abschnitt der Haltevorrichtung (Halteplatte) angeordnet sein. Der Spalt und/oder minimale Abstand zwischen den Einhüllteilen ist vorzugsweise kleiner als 10 mm, weiter vorzugsweise kleiner als 5 mm, ggf kleiner als 3 mm und/oder kleiner als ein Höhe einer (jeden) jeweiligen Stufe des vorherigen Absatzes und/oder zumindest kleiner als die Summe der Höhen der beiden Stufen des vorherigen Absatzes und/oder kleiner als eine Höhe der obigen Ringnut.
Vorzugsweise berühren sich die aneinandergrenzenden Enden des ersten und des zweiten Einhüllteils nicht. Zur (zusätzlichen) Abdichtung kann an mindestens einem der Enden eine Dichtstruktur (bzw. Dichtelement), insbesondere umfassend eine Dichtnut mit Dichtring, angeordnet sein bzw. werden.
In bevorzugten Ausführungsformen dichtet die Halteeinrichtung bzw. Halteplatte (ggf. ausschließlich die Halteeinrichtung bzw. Halteplatte) die beiden Einhüllteile gegeneinander ab
Eine Verbindung zwischen der Haltevorrichtung (Halteplatte) und der Einhülleinrichtung kann ggf. ohne (separate) Verbindungseinrichtungen oder zumindest ohne Schrauben und/oder ohne Bolzen und/oder ohne (separate) Klemmeinrichtungen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich gilt dasselbe für eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Einhüllteil untereinander und/oder für eine Verbindung zwischen Haltevorrichtung (Halteplatte) und erstem Einhüllteil und/oder eine Verbindung zwischen Haltevorrichtung (Halteplatte) und zweitem Einhüllteil.
An einem ersten (insbesondere unteren) Ende der Einhülleinrichtung kann eine erste Schließvorrichtung angeordnet sein. Die erste Schließvorrichtung umfasst vorzugsweise eine erste Druckeinrichtung, die vorzugsweise einen ersten (Schließ- und/oder Druck-) Zylinder und/oder einen (in der ersten Schließvorrichtung, insbesondere dem ersten Zylinder verschieblichen) ersten Druckkolben umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann an einem zweiten (insbesondere oberen) Ende der Einhülleinrichtung eine zweite Schließvorrichtung angeordnet sein. Die zweite Schließvorrichtung umfasst vorzugsweise eine zweite Druckeinrichtung, die vorzugsweise einen zweiten (Schließ- und/oder Druck-) Zylinder und/oder einen (in der zweiten Schließvorrichtung, insbesondere dem zweiten Zylinder verschieblichen) zweiten Druckkolben umfasst. Die Fließläppvorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine, insbesondere innerhalb der Einhülleinrichtung, angeordnete, vorzugsweise separate, Fluidleitvorrichtung (insbesondere die obige Fluidleitvorrichtung), vorzugsweise um das Fluid zielgerichtet an dem Werkstück vorbei und/oder durch das Werkstück hindurchzuleiten.
Vorzugsweise umfasst die Fließläppvorrichtung eine erste Fluidleitvorrichtung, die auf einer ersten Seite, vorzugsweise unterhalb der Flaltevorrichtung (Halteplatte) angeordnet ist und/oder innerhalb des ersten Einhüllteiles angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Innenquerschnitt der ersten Fluidvorrichtung vorzugsweise in Richtung Flalteeinrichtung ändert, insbesondere größer wird; und/oder eine zweite Fluidleitvorrichtung, die auf einer zweiten Seite, vorzugsweise oberhalb der Flaltevorrichtung, angeordnet ist, und/oder innerhalb des zweiten Einhüllteiles angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Innenquerschnitt der zweiten Fluidleitvorrichtung vorzugsweise in Richtung Flaltevorrichtung ändert, insbesondere zunächst größer und dann kleiner wird; und oder eine dritte Fluidleitvorrichtung, die auf einer (der) zweiten Seite, vorzugsweise oberhalb der Flaltevorrichtung, angeordnet ist und/oder innerhalb des zweiten Einhüllteiles angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Außenquerschnitt der dritten Fluidleitvorrichtung vorzugsweise in Richtung Flaltevorrichtung ändert, insbesondere größer wird, wobei die dritte Fluidleitvorrichtung vorzugsweise kompakt (ohne Öffnungen) ausgebildet ist und/oder innerhalb der zweiten Fluidleitvorrichtung angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Abstandshalter (vorzugsweise als Bestandteil einer, insbesondere der dritten,
Fluidleitvorrichtung) vorgesehen, um das Werkstück von einem Deckel und/oder einem Boden (weiter) zu beabstanden, wobei vorzugsweise eine (separate, vorzugsweise vom Abstandhalter zerstörungsfrei, ggf. per Fland oder mittels Werkzeug, entfernbare) Abstandshalterverlängerung vorgesehen ist, um eine größere und/oder variable Beabstandung zu ermöglichen (ggf. ohne die dritte Fluidleitvorrichtung zu ändern). Die Abstandshalterverlängerung ist vorzugsweise als separates Bauteil gegenüber dem (eigentlichen) Abstandshalter vorgesehen und kann insbesondere auf diesen aufgelegt, und/oder aufgesteckt werden. Der Abstandshalter und/oder die Abstandshalterverlängerung können (jeweils) mindestens eine oder mindestens zweit, ggf. mindestens vier, Stangen (bzw. Stäbe) aufweisen, um eine sichere Beabstandung zu ermöglichen. Durch einen derartigen Abstandshalter bzw. eine derartige Abstandshalterverlängerung kann eine einfache und genaue Montage (werkzeuglos) der Fließläppvorrichtung erfolgen. Durch die (jeweilige) Länge des Abstandhalters, insbesondere der Stäbe, kann ein variabler Gesamtabstand erreicht werden, ohne dass z. B. die dritte Fluidleitvorrichtung geändert werden muss.
Ausführungsgemäß weist die Flaltevorrichtung mindestens eine Öffnung auf, die vorzugsweise in Deckung mit mindestens einer Öffnung mindestens eines Werkstückes bringbar ist bzw. gebracht ist. Dadurch kann das (abrasive) Fluid effektiv für das Glättverfahren verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst die Fließläppvorrichtung mindestens eine Befestigungseinrichtung, um mindestens ein Werkstück einer Flaltevorrichtung zu befestigen, vorzugsweise eine Vielzahl von Befestigungseinrichtungen, insbesondere um eine Vielzahl von Werkstücken an der Flaltevorrichtung befestigen zu können. Eine derartige Befestigungseinrichtung kann beispielsweise eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Befestigung (Verbindung) umfassen bzw. ermöglichen, insbesondere eine Befestigung durch Stecken und/oder Klemmen und/oder Schrauben ermöglichen.
Ausführungsgemäß kann die Fließläppvorrichtung mehrstufig ausgebildet sein, vorzugsweise derart, dass mindestens zwei Flaltevorrichtungen (Flalteplatten), vorzugsweise übereinander und/oder in Fluidströmungsrichtung hintereinander, ausgebildet sind, wobei an (auf) jeder Flaltevorrichtung mindestens ein Werkstück anordenbar ist (bzw. angeordnet ist) und/oder derart, dass mindestens ein drittes Einhüllteil vorgesehen ist, das vorzugsweise zwischen erstem und zweitem Einhüllteil oder oberhalb des zweiten Einhüllteils angeordnet ist. Dadurch kann auf einfache und sichere Art und Weise eine Vielzahl von Werkstücken geglättet werden.
Die Fließläppvorrichtung ist vorzugsweise nicht zum Ausformen des Werkstückes, insbesondere ausschließlich zum Glätten des Werkstückes konfiguriert.
Die obengenannte Aufgabe wird insbesondere weiterhin gelöst durch ein System zum Zusammenbau einer Fließläppvorrichtung zum Glätten mindesten einer Fläche mindestens eines Werkstückes (der obigen Art), wobei das System eine Haltevorrichtung, insbesondere umfassend mindestens eine Halteplatte, zum Halten des Werkstückes, sowie mindestens eine Einhülleinrichtung, innerhalb der das Fluid strömbar ist (oder umströmt), umfasst, wobei die Einhülleinrichtung derart um die Haltevorrichtung herum anordenbar ist (bzw. angeordnet ist), dass die Haltevorrichtung zumindest teilweise durch mindestens einen Innenwandabschnitt der Einhülleinrichtung abgestützt, insbesondere fixiert, ist. Hinsichtlich der Vorteile des Systems wird auf die obigen Ausführungen zur Fließläppvorrichtung verwiesen.
Vorzugsweise umfasst das System mindestens zwei verschiedene, weiter vorzugsweise mindestens zwei verschiedene erste und/oder zweite und/oder dritte Fluidleitvorrichtungen, die insbesondere am selben Ort anordenbar sind und/oder sich vorzugsweise unterscheiden durch eine Außengeometrie und/oder eine Innengeometrie, ggf. nur durch eine Außengeometrie oder nur durch eine Innengeometrie und/oder eine Höhe und/oder einen Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser, und/oder eine Form, insbesondere eine äußere und/oder eine innere Form, und/oder ein Material.
Durch ein derartiges System (bzw. Set), kann auf einfache Art und Weise eine Anpassung der Fließläppvorrichtung an verschiedene Verwendungen, insbesondere verschiedene zu glättende Oberfläche bzw. Werkstücke erfolgen. Dadurch kann die Variabilität beim Fließläppvorrichtung gesteigert werden.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch eine Anordnung, umfassend mindestens eine Fließläppvorrichtung der obigen Art, sowie mindestens ein Werkstück, wobei vorzugsweise gilt: mindestens ein Werkstück grenzt (unmittelbar) an der Haltevorrichtung an und liegt vorzugweise (unmittelbar) auf der Haltevorrichtung auf; und/oder mindestens eine Öffnung des Werkstückes ist zumindest abschnittsweise in Deckung mit mindestens einer Öffnung der Haltevorrichtung und/oder mit mindestens einer Öffnung mindestens einer Fluidleitvorrichtung; und/oder mindestens eine Fluidleitvorrichtung grenzt (unmittelbar) an das Werkstück an; und/oder mindestens eine Fluidleitvorrichtung liegt (unmittelbar) auf dem Werkstück auf; und/oder mindestens eine Fluidleitvorrichtung ist zumindest abschnittsweise um das Werkstück herum angeordnet. Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung der obigen Art, wobei das Verfahren vorzugsweise die folgenden Schritte umfasst: a) Anordnen zumindest eines Teiles einer der Einhülleinrichtung, insbesondere des ersten Einhüllteiles, an einer ersten Schließvorrichtung; b) Anordnen der Haltevorrichtung in der Einhülleinrichtung, insbesondere dadurch, dass die Haltevorrichtung zunächst an (auf) dem ersten Einhüllteil angeordnet wird und daraufhin ein zweites Einhüllteil der Einhülleinrichtung an (auf) der Haltevorrichtung und/oder an (auf) dem ersten Einhüllteil angeordnet wird; und c) Anordnen einer zweiten Schließvorrichtung an (auf) der Einhülleinrichtung, insbesondere an (auf) dem zweiten Einhüllteil. Die Schritte a), b) und c) können in der Reihenfolge gemäß dem Alphabet durchgeführt werden oder in einer abweichenden (beispielsweise c) - b) - a)).
Der Zusammenbau einer Fließläppvorrichtung erfolgt vorzugsweise werkzeuglos, insbesondere (nur) durch Auf- und Ineinanderstecken der Elemente. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht ist die Fließläppvorrichtung vorzugsweise entsprechend konfiguriert. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Herrichtung der Fließläppvorrichtung zum Durchführen des Fließläppvorgangs erreicht werden.
Vorzugsweise wird die Haltevorrichtung (unmittelbar) auf mindestens eine erste Fluidleitvorrichtung angeordnet, insbesondere aufgelegt wird, und/oder mindestens eine zweite Fluidleitvorrichtung (unmittelbar) auf der Haltevorrichtung angeordnet, insbesondere aufgelegt.
Ausführungsgemäß kann die Haltevorrichtung zwischen dem ersten Einhüllteil und dem zweiten Einhüllteil, insbesondere durch Druckbeaufschlagung des ersten und/oder zweiten Einhüllteiles (vorzugsweise ein Gegeneinander-Drücken des ersten und zweiten Einhüllteiles), fixiert werden bzw. fixiert sein.
Die obige Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Zusammenbauen der obigen Anordnung, umfassend das Verfahren zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung, wobei vor oder nach dem Schritt b) mindestens ein Werkstück an (auf) der Haltevorrichtung angeordnet wird, wobei das Werkstück vorzugsweise (im Betriebszustand) nicht mit Druck beaufschlagt wird und/oder nur mit der Haltevorrichtung und/oder ggf. Befestigungsvorrichtung(en) in Kontakt kommt.
Vorzugsweise wird mindestens eine dritte Fluidleitvorrichtung (unmittelbar) auf dem Werkstück angeordnet, insbesondere aufgelegt.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Glätten mindestens eines Werkstückes, umfassend die Schritte: Bereitstellen der obigen Anordnung (umfassend mindestens eine Fließläppvorrichtung); und Durchströmen, insbesondere bi-direktionales Durchströmen, der Anordnung derart, dass mindestens eine Fläche des Werkstückes, insbesondere mindestens eine Innenfläche, vorzugswiese eines Impellers, geglättet wird. Während des Verfahrens erfolgt vorzugsweise keine, zumindest keine wesentliche, Ausformung (bzw. keine, zumindest keine wesentliche, Umformung) des Werkstückes, insbesondere ausschließlich ein Glätten des Werkstückes.
Die (jeweilige, insbesondere die jeweilige erste und/oder zweite) Fluidleitvorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine Öffnung (ggf. Bohrung).
Die (jeweilige) Fluidleitvorrichtung ist vorzugsweise aus Kunststoff und/oder mittels additivem Herstellungsverfahren, geformt. Der Kunststoff kann vorzugsweise Polyolefin, insbesondere Polyethylen und/oder Polypropylen, und/oder mindestens ein Polyamid, insbesondere PA 6, umfassen. Insbesondere bei Polyamid (wie PA 6) kann auf vergleichsweise einfache Art und Weise eine Fluidleitvorrichtung bereitgestellt werden, die ausreichend widerstandsfähig gegen Verschleiß (aufgrund es abrasiven Fluids) ist.
Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung und/oder das Werkstück nicht in (unmittelbarem) Kontakt mit einer Schließvorrichtung (insbesondere einem oberen Deckelteil oder einem unteren Bodenteil der Fließläppvorrichtung).
Vorzugsweise ist das Werkstück nur mit der Haltevorrichtung verbunden bzw. in Kontakt. Insofern ermöglicht die Einhülleinrichtung (bzw. das jeweilige Einhüllteil) auch, dass das Werkstück nicht unmittelbar mit dem Druck einer Schließvorrichtung beaufschlagt wird.
Im Allgemeinen kann durch die Erfindung eine Bearbeitung komplexer Außen- und/oder Innengeometrien mit vergleichsweise niedrigem Aufwand ermöglicht werden. Gegebenenfalls kann eine Kleinserien- und Serienbearbeitung (insbesondere im Zwei-Wege-Modus) ermöglicht werden. Eine Bauteilbeschädigung (beispielsweise durch einen Schließmechanismus der Fließläppvorrichtung) und/oder eine Druckbeaufschlagung (von beispielsweise mehr als 50 bar oder mehr als 100 bar) kann (zumindest mit einer höheren Wahrscheinlichkeit) verhindert werden.
Neben einer zyklenhaften (einseitigen) Bearbeitung ist insbesondere auch eine Zwei-Wege-Bearbeitung möglich. Generell ist eine Sicherheit, insbesondere Arbeitssicherheit an der Fließläppvorrichtung verbessert.
Durch die Möglichkeit der Nutzung eines Gegendruckes können mehr Bereiche von Oberflächen, insbesondere Kanaloberflächen, erreicht werden.
Insbesondere wird ein geschlossenes System bereitgestellt, in dem das Fluid das Werkstück umhüllt und ggf. nur durch definierte Öffnungen durch das Werkstück gepresst wird.
Durch Wechseln von (spezifischen) Flaltevorrichtungen (Halteplatten bzw. Bauteilplattformen) kann ein Bearbeiten verschiedener Werkstücke (Bauteile) in der Fließläppvorrichtung ermöglicht werden.
Optional können als Spannvorrichtung für die Befestigung des Werkstückes (Bauteils) auf der Flaltevorrichtung (Bauteilplattform) verschiedene Spannsysteme (ggf. gleichzeitig bzw. gemeinsam) verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist somit auch ein Set, umfassend die Bestandteile der obigen Fließläppvorrichtung und verschiedene Flaltevorrichtungen (Flalteplatten bzw. Bauteilplattformen), die sich voneinander unterscheiden, insbesondere durch eine Größe und/oder Form und/oder Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung des jeweiligen Werkstückes. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Fließläppvorrichtung;
Fig. 2 die Fließläppvorrichtung gemäß Fig. 1 mit Fluidleitvorrichtungen;
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Fließläppvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fließläppvorrichtung;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Fließläppvorrichtung;
Fig. 6 eine Schrägansicht von Bestandteilen einer erfindungsgemäßen
Fließläppvorrichtung;
Fig. 7a-7e verschiedene Abschnitte eines Verfahrens zum Herrichten einer erfindungsgemäßen Fließläppvorrichtung;
Fig. 8 eine Schräg-Schnittansicht der Fließläppvorrichtung gemäß Fig. 6;
Fig. 9 einen erfindungsgemäßen Abstandshalter für die
Fließläppvorrichtung; und
Fig. 10 eine erfindungsgemäße Abstandshalterverlängerung für die Fließläppvorrichtung. In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fließläppvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht. Die Fließläppvorrichtung umfasst eine Flaltevorrichtung 10 (in Form einer Halteplatte bzw. Bauteilplattform). Auf der Flaltevorrichtung 10 ist ein Werkstück 11 (z. B. in Form eines Impellers) angeordnet.
Weiterhin ist die Flaltevorrichtung 10 an einer Einhülleinrichtung 12 fixiert.
Die Einhülleinrichtung 12 umfasst ein erstes Einhüllteil 13 und ein zweites Einhüllteil 14 in Form von (z. B. im Querschnitt kreisförmigen) Flohlzylindern.
Erstes und zweites Einhüllteil 13, 14 können aneinanderstoßen bzw. einander berühren oder voneinander (z. B. durch einen, ggf. abgedichteten Spalt) (zumindest geringfügig) beabstandet sein.
Das erste Einhüllteil 13 weist eine Stufe 15 auf, auf (in) der ein Rand bzw. eine (umlaufende) Randkante 16 der Flaltevorrichtung 10 angeordnet (aufgelegt) ist.
Das zweite Einhüllteil 14 weist eine komplementäre Stufe 17 auf, die gemeinsam mit der ersten Stufe 15 eine ringnutförmige Aufnahme 18 ausbildet. Durch diese ringnutförmige Aufnahme 18 ist die Flaltevorrichtung 10 innerhalb der Einhülleinrichtung 12, konkret durch einen Innenwandabschnitt 19 derselben fixiert.
Die Flaltevorrichtung 10 weist (mindestens) eine Öffnung 20 auf, so dass abrasives Fluid 26 durch diese Öffnung 20 in eine (entsprechende) Öffnung 21 des Werkstückes 11 eindringen kann, um eine innere (Flohlraum-)Oberfläche des Werkstückes 11 zu glätten.
Das Fluid 26 kann durch einen ersten (unteren) Druckkolben 23 sowie einen zweiten (oberen) Druckkolben 24 mit Druck beaufschlagt werden, so dass das Fluid entweder von oben nach unten oder von unten nach oben strömen kann (wie durch die Pfeile 25 angedeutet). Der erste Druckkolben 23 ist in bzw. an einer ersten (unteren) Schließvorrichtung 27 angeordnet, der zweite Druckkolben 24 ist in bzw. an einer zweiten (oberen) Schließvorrichtung 28 angeordnet. Die zweite (obere) Schließvorrichtung 28 stützt sich dabei nicht auf das Werkstück 11 ab, sondern auf die Einhülleinrichtung 12 bzw. deren zweites Einhüllteil 14. Dadurch kann effektiv verhindert werden, dass durch einen Schließdruck Beeinträchtigungen am Werkstück 11 verursacht werden.
Das Werkstück 11 weist neben der Öffnung 21 weitere Öffnungen 31, 32 auf (die vorzugsweise in seitlicher Richtung orientiert sind).
Fig. 2 zeigt grundsätzlich die Fließläppvorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch mit zusätzlichen Fluidleiteinsätzen. Konkret befindet sich unterhalb der Flaltevorrichtung 10 ein erster Fluidleiteinsatz 33 sowie oberhalb der Flaltevorrichtung 10 ein zweiter Fluidleiteinsatz 34 und ein dritter Fluidleiteinsatz 35.
Der erste Fluidleiteinsatz 33 weist eine Fluidführung auf, die sich (kontinuierlich) in Richtung Flaltevorrichtung 10 bzw. deren Öffnung 20 verjüngt. Ein entsprechender, durch den ersten Fluidleiteinsatz 33 gebildeter Flohlraum ist vorzugsweise kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet.
Oberhalb der Flaltevorrichtung 10 und auch oberhalb des Werkstückes 11 befindet sich die dritte Fluidleitvorrichtung 35, die ohne inneren Flohlraum ausgebildet ist und sich ausgehend von dem Werkstück 11 verjüngt. Eine Außenfläche des zweiten Fluidleiteinsatzes 35 ist vorzugsweise konisch oder kegelstumpfartig ausgeformt.
Der zweite Fluidleiteinsatz 34 weist wiederum einen Flohlraum auf, dessen Querschnitt sich ausgehend von der Flaltevorrichtung 10 zunächst erweitert und dann wieder verjüngt. Die (kontinuierliche) Erweiterung schließt sich (unmittelbar) an die Öffnungen 31, 32 des Werkstückes 11 an. Insgesamt kann dadurch auf effektive Art und Weise bei der vorliegenden Geometrie des Werkstückes 11 (insbesondere einem Impeller) ein effektives Durch- bzw. Umleiten des Fluides erfolgen.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, die grundsätzlich der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind in der Flaltevorrichtung jedoch mehrere Öffnungen 20 vorgesehen und mehrere Werkstücke 11 (der Anzahl der Öffnungen entsprechend) angeordnet.
Die Anzahl der Öffnungen und/oder Werkstücke kann mindestens zwei oder mindestens drei oder mindestens fünf betragen (beispielsweise sieben, wie in Fig. 3 dargestellt).
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fließläppvorrichtung, die zumindest teilweise der Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht. Zusätzlich zu der Ausführungsform gemäß Fig. 3 umfasst die Ausführungsform gemäß Fig. 4 eine zweistufige Konfiguration mit zwei Flaltevorrichtungen 10 (die jeweils wie die Flaltevorrichtung 10 in Fig. 3 konfiguriert sein können). Auf jede der Flaltevorrichtungen 10 ist eine Vielzahl von Werkstücken 11 angeordnet. Zusätzlich zu den beiden Einhüllteilen 13, 14 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein drittes Einhüllteil 36 vorgesehen. Dieses dritte Einhüllteil 36 umfasst eine Stufe 17a analog der Stufe 17 des zweiten Einhüllteiles. Das zweite Einhüllteil 14 in Fig. 4 umfasst eine Stufe 15a analog der Stufe 15 des zweiten Einhüllteiles.
In Fig. 5 sind verschiedene Lösungen für eine Befestigung des jeweiligen Werkstückes auf der Flaltevorrichtung 10 illustriert. Diese sind der besseren Übersicht halber allesamt in einer Figur, nämlich Fig. 5 dargestellt, können jedoch auch unabhängig voneinander eingesetzt werden.
Zur Befestigung eines Werkstückes 11 kann gemäß Fig. 5 insbesondere eine Klemmeinrichtung 37 (insbesondere Klemm-Adapter) zum Einsatz kommen und/oder eine Spanneinrichtung 38 (insbesondere Spann-Pratze), und/oder ein Rohr oder Stutzen 39 (insbesondere Gewinderohr) und/oder eine Schraubeinrichtung 40.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fließläppvorrichtung in zusammengesetztem Zustand. Anhand der Fig. 7a bis 7e werden einzelne Schritte eines Verfahrens zur Fierrichtung der Fließläppvorrichtung für einen Fließläppvorgang erläutert (wobei nicht jeder einzelne Schritt auch anhand einer einzelnen Figur erläutert wird, sondern teilweise auch Schritte in einer Figur zusammengefasst werden). Zunächst wird gemäß Fig. 7a eine Basiseinrichtung 46 (Grundplatte) bereitgestellt, auf der dann das erste Einhüllteil 13 angeordnet wird. Danach wird innerhalb des Einhüllteils 13 die erste Fluidleitvorrichtung 33 angeordnet.
Daraufhin (siehe Fig. 7b) wird die Flaltevorrichtung 10 (Halteplatte) auf die erste Fluidleitvorrichtung 33 bzw. insbesondere auf die Stufe 15 des ersten Einhüllteils 13 aufgelegt. Anschließend wird das zweite Einhüllteil 14 auf das erste Einhüllteil 13 sowie die Flaltevorrichtung 10 aufgelegt und danach die zweite Fluidleitvorrichtung 34 auf die Flaltevorrichtung 10 aufgelegt.
In einem nächsten Schritt (siehe Fig. 7c) wird das Werkstück 11 in die zweite Fluidleitvorrichtung 34 bzw. auf die Flaltevorrichtung 10 aufgelegt bzw. aufgesetzt. Alternativ kann das Werkstück 11 auch schon vorher mit der Flaltevorrichtung 10 verbunden werden.
In Fig. 7d ist die dritte Fluidleitvorrichtung 35 gezeigt, die auf das Werkstück 11 aufgesetzt wird und gleichzeitig eine Abstandshaltefunktion aufweist. Oberhalb der zweiten 34 und dritten 35 Fluidleitvorrichtung wiederum wird eine obere Deckeleinrichtung 42 (siehe Fig. 7e) angeordnet. Die daraus resultierende Struktur ist nochmals in einer Schräg-Schnittansicht in Fig. 8 gezeigt.
Die Konfiguration gemäß Fig. 7e bzw. Fig. 8 kann dann die Fließläppvorrichtung (ggf. mit weiteren Teilen, wie nichtgezeigten Druckkolben und dergl.) ausbilden und ist hergerichtet, um ein Fließläppverfahren durchzuführen.
In Fig. 9 ist die dritte Fluidleitvorrichtung 35 in einer Schrägansicht gezeigt. Insbesondere sind hier mehrere Stäbe 43 dargestellt, die die Abstandshaltefunktion gewährleisten. Allgemein können mindestens ein oder mindestens zwei oder mindestens 4 und/oder höchstens 20 oder höchstens 10 Stäbe 43 vorliegen.
In Fig. 10 ist eine Abstandshalteverlängerung 44, die auf den Abstandshalter bzw. die zweite Fluidleitvorrichtung 34 auf Fig. 9 aufgesetzt werden kann. Dazu weist die Abstandshalteverlängerung 44 ebenfalls Stäbe 45 auf, die über eine jeweilige Steckeinrichtung 47 mit korrespondierenden Steckeinrichtungen 48 in Steckverbindung gebracht werden können. Bei den Steckeinrichtungen 47 kann es sich (wie in Fig. 10 dargestellt) um Vorsprünge handeln oder (wie nicht in Fig. 10 gezeigt) um entsprechende Ausnehmungen. Die Steckeinrichtungen 48 können Ausnehmungen (wie in Fig. 9 dargestellt) ausbilden oder umgekehrte Vorsprünge (insbesondere analog den Vorsprüngen gemäß Fig. 10).
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als Ausgestaltungen der Erfindung beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
10 Flaltevorrichtung
11 Werkstück
12 Einhülleinrichtung
13 erstes Einhüllteil
14 zweites Einhüllteil 15, 15a Stufe
16 Rand kante
17, 17a Stufe
18 Aufnahme/Aufnahmeraum
19 Innenwandabschnitt
20 Öffnung
21 Öffnung
23 erster Druckkolben
24 zweiter Druckkolben
25 Zeile
26 Fluid
27 erste Schließvorrichtung
28 zweite Schließvorrichtung
31 Öffnung
32 Öffnung
33 erster Fluidleiteinsatz
34 zweiter Fluidleiteinsatz
35 dritter Fluidleiteinsatz
36 drittes Einhüllteil Klemmeinrichtung
Spanneinrichtung
Rohr oder Stutzen
Schraubeinrichtung
Deckeleinrichtung
Stab
Abstandshalteverlängerung
Stab
Basiseinrichtung (Grundplatte)
Steckeinrichtung
Steckeinrichtung

Claims

Ansprüche
1. Fließläppvorrichtung zum Glätten mindestens einer Fläche mindestens eines Werkstückes (11), vorzugsweise Impellers, mittels eines abrasiven Fluids (26), umfassend mindestens eine Flaltevorrichtung (10) zum Halten des Werkstückes (11), insbesondere umfassend mindestens eine Halteplatte, sowie mindestens eine um die Flaltevorrichtung (10) herum angeordnete Einhülleinrichtung (12), innerhalb der das Fluid strömbar ist, wobei die Flaltevorrichtung (10) zumindest teilweise durch mindestens einen Innenwandabschnitt (19) der Einhülleinrichtung (12) abgestützt, insbesondere fixiert, ist.
2. Fließläppvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, zum Glätten mindestens einer Fläche mindestens eines Werkstückes (11), vorzugsweise Impellers, mittels eines abrasiven Fluids (26), umfassend mindestens eine Flaltevorrichtung (10) zum Halten des Werkstückes (11), insbesondere umfassend mindestens eine Halteplatte, mindestens eine um die Flaltevorrichtung (10) herum angeordnete Einhülleinrichtung (12), innerhalb der das Fluid strömbar ist, sowie mindestens eine Fluidleitvorrichtung (33, 34, 35), die innerhalb der Einhülleinrichtung (12) angeordnet, insbesondere eingesetzt, ist, um das Fluid innerhalb der Einhülleinrichtung (12) zumindest bereichsweise umzuleiten, insbesondere derart, dass das Fluid, wenn es in Richtung Werkstück (11) strömt, zu mindestens einer Öffnung (21) des Werkstückes (11) hingeleitet wird.
3. Fließläppvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einhülleinrichtung (12) zumindest eine erstes (13), vorzugsweise unteres, und ein zweites (14), vorzugsweise oberes, Einhüllteil umfasst.
4. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, wobei die Haltevorrichtung (10) in die Einhülleinrichtung (12), insbesondere zwischen erstem (13) und zweitem (14) Einhüllteil, eingesteckt und/oder in der Einhülleinrichtung (12), insbesondere zwischen erstem (13) und zweitem (14) Einhüllteil, eingeklemmt ist.
5. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Einhülleinrichtung (12) und/oder das erste (13) und/oder das zweite (14) Einhüllteil, einen, vorzugsweise im Querschnitt kreisförmigen oder vieleckigen, insbesondere viereckigen, Ringmantel, vorzugsweise Hohlzylinder, ausbildet/ausbilden.
6. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die mindestens eine Haltevorrichtung (10) vorzugsweise auf Höhe eines Übergangs zwischen erstem (13) und zweitem (14) Einhüllteil angeordnet ist.
7. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer Innenwand der Einhülleinrichtung (12), vorzugsweise zumindest an einer Innenwand des ersten Einhüllteiles (13), mindestens ein Vorsprung und/oder mindestens eine Stufe (15), ausgebildet ist, auf dem/der vorzugsweise die Haltevorrichtung (10) aufgelegt ist und/oder an einer/der Innenwand der Einhülleinrichtung (12) ein ringförmiger, insbesondere ringnutförmiger, Aufnahmeraum (18) ausgebildet ist, wobei in dem Aufnahmeraum (18) ein Umfangsrand der Haltevorrichtung (10) aufgenommen ist.
8. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei aneinander angrenzende Enden des ersten (13) und des zweiten (14) Einhüllteiles einen, vorzugsweise ringförmigen, insbesondere ringnutförmigen, Aufnahmeraum (18) zur Aufnahme eines Umfangsrandes der Haltevorrichtung (10) ausbilden, wobei dazu mindestens eines der aneinandergrenzenden Enden, vorzugsweise beide aneinandergrenzenden Enden, eine Stufe oder einen Vorsprung aufweisen.
9. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei aneinander angrenzende Enden des ersten (13) und des zweiten (14) Einhüllteiles aneinander stoßen oder einen, ggf. abgedichteten, Abstand zueinander aufwiesen, insbesondere einen Spalt ausbilden.
10. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem ersten, insbesondere unteren, Ende der Einhülleinrichtung (12) eine erste Schließvorrichtung (27) angeordnet ist, wobei die erste Schließvorrichtung vorzugsweise einen ersten Zylinder und/oder einen ersten Druckkolben (23) umfasst und/oder an einem zweiten, insbesondere oberen, Ende der Einhülleinrichtung (12) eine zweite Schließvorrichtung (28) angeordnet ist, wobei die zweite Schließvorrichtung vorzugsweise einen zweiten Zylinder und/oder einen zweiten Druckkolben (24) umfasst.
11. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine, vorzugsweise innerhalb der Einhülleinrichtung (12) angeordnete, insbesondere separate, Fluidleitvorrichtung (33, 34, 35), um das Fluid (26) zielgerichtet an dem Werkstück (11) vorbei und/oder durch das Werkstück hindurch zu leiten.
12. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 11, umfassend eine erste Fluidleitvorrichtung (33), die auf einer ersten Seite, vorzugsweise unterhalb der Haltevorrichtung (10), angeordnet ist und/oder innerhalb des ersten Einhüllteiles (13) angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Innenquerschnitt der ersten Fluidleitvorrichtung (33) vorzugsweise in Richtung Haltevorrichtung (10) ändert, insbesondere größer wird, und/oder umfassend eine zweite Fluidleitvorrichtung (34), die auf einer zweiten Seite, vorzugsweise oberhalb der Haltevorrichtung (10), angeordnet ist und/oder innerhalb des zweiten Einhüllteiles (14) angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Innenquerschnitt der zweiten Fluidleitvorrichtung (34) vorzugsweise in Richtung Haltevorrichtung ändert, insbesondere zunächst größer und dann kleiner wird, und/oder umfassend eine dritte Fluidleitvorrichtung (35), die auf einer/der zweiten Seite, vorzugsweise oberhalb der Haltevorrichtung (10), angeordnet ist und/oder innerhalb des zweiten Einhüllteiles (14) angeordnet ist, wobei sich mindestens ein Außenquerschnitt der dritten Fluidleitvorrichtung (35) vorzugsweise in Richtung Haltevorrichtung ändert, insbesondere größer wird, wobei die dritte Fluidleitvorrichtung vorzugsweise kompakt ausgebildet ist und/oder innerhalb der zweiten Fluidleitvorrichtung angeordnet ist.
13. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens einen Abstandshalter (43), vorzugsweise als Bestandteil einer, insbesondere der dritten, Fluidleitvorrichtung (35), um das Werkstück (11) von einem Deckelteil und/oder einem Bodenteil zu beabstanden, wobei vorzugsweise eine Abstandshalterverlängerung (44) vorgesehen ist, um eine größere Beabstandung zu ermöglichen.
14. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltevorrichtung (10) mindestens eine Öffnung (20) aufweist, die vorzugsweise in Deckung mit mindestens einer Öffnung (21) mindestens eines Werkstückes (11) bringbar ist.
15. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine Befestigungseinrichtung, um mindestens ein Werkstück an der Haltevorrichtung (10) zu befestigen, vorzugsweise umfassend eine Vielzahl von Befestigungseinrichtungen, insbesondere um eine Vielzahl von Werkstücken an der Haltevorrichtung befestigen zu können.
16. Fließläppvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fließläppvorrichtung mehrstufig ausgebildet ist, insbesondere derart, dass mindestens zwei Flaltevorrichtungen (10), vorzugsweise übereinander und/oder in Fluidströmungsrichtung hintereinander, ausgebildet sind, wobei an jeder Flaltevorrichtung (10) mindestens ein Werkstück (11) anordenbar ist und/oder derart, dass mindestens ein drittes Einhüllteil (36) vorgesehen ist, das vorzugsweise zwischen erstem (13) und zweitem (14) Einhüllteil oder oberhalb des zweiten Einhüllteils (14) angeordnet ist.
17. System zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung zum Glätten mindesten einer Fläche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System eine Flaltevorrichtung (10), insbesondere umfassend mindestens eine FHalteplatte zum FHalten des Werkstückes (11), sowie mindestens eine Einhülleinrichtung (12), innerhalb der das Fluid strömbar ist, umfasst, wobei die Einhülleinrichtung (12) derart um die Flaltevorrichtung (10) herum anordenbar ist, dass die Flaltevorrichtung (10) zumindest teilweise durch mindestens einen Innenwandabschnitt (19) der Einhülleinrichtung (12) abgestützt, insbesondere fixiert, ist.
18. System nach Anspruch 17 zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 16, wobei das System mindestens zwei verschiedene, vorzugsweise mindestens zwei verschiedene erste (33) und/oder zwei verschiedene zweite (34) und/oder zwei verschiedene dritte (35) Fluidleitvorrichtungen, umfasst, die vorzugsweise am selben Ort anordenbar sind und/oder sich vorzugsweise unterscheiden durch:
- eine Außengeometrie und/oder eine Innengeometrie, ggf. nur durch eine Außengeometrie oder nur durch eine Innengeometrie und/oder
- eine Flöhe und/oder
- einen Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser und/oder
- eine Form, insbesondere eine äußere und/oder eine innere Form, und/oder
- ein Material.
19. Anordnung, umfassend mindestens eine Fließläppvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, sowie mindestens ein Werkstück (11), wobei insbesondere gilt:
- mindestens ein Werkstück (11) grenzt an der Haltevorrichtung (10) an und liegt vorzugweise auf der Haltevorrichtung (10) auf und/oder
- mindestens eine Öffnung (21) des Werkstückes (11) ist zumindest abschnittsweise in Deckung mit mindestens einer Öffnung (20) der Haltevorrichtung (10) und/oder mit mindestens einer Öffnung mindestens einer Fluidleitvorrichtung und/oder
- mindestens eine Fluidleitvorrichtung grenzt an das Werkstück (11) an und/oder
- mindestens eine Fluidleitvorrichtung liegt auf dem Werkstück (11) auf und/oder
- mindestens eine Fluidleitvorrichtung ist zumindest abschnittsweise um das Werkstück (11) herum angeordnet.
20. Verfahren zum Zusammenbauen einer Fließläppvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Verfahren vorzugsweise die folgenden Schritte umfasst: a) Anordnen zumindest eines Teiles der Einhülleinrichtung (12), insbesondere des ersten Einhüllteiles, an einer ersten Schließvorrichtung; b) Anordnen der Haltevorrichtung (10) in der Einhülleinrichtung (12), insbesondere dadurch, dass die Haltevorrichtung (10) zunächst an dem ersten Einhüllteil (13) angeordnet wird und daraufhin ein zweites Einhüllteil (14) der Einhülleinrichtung (12) an der Haltevorrichtung (10) und/oder an dem ersten Einhüllteil (13) angeordnet wird; c) Anordnen einer zweiten Schließvorrichtung an der Einhülleinrichtung (12), insbesondere an dem zweiten Einhüllteil (14).
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Haltevorrichtung auf mindestens eine erste Fluidleitvorrichtung (33) angeordnet wird, insbesondere aufgelegt wird und/oder mindestens eine zweite Fluidleitvorrichtung (34) auf der Haltevorrichtung (10) angeordnet wird, insbesondere aufgelegt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Haltevorrichtung zwischen dem ersten Einhüllteil (13) und dem zweiten Einhüllteil (14), insbesondere durch Druckbeaufschlagung des ersten (13) und/oder zweiten (14)
Einhüllteils, fixiert wird.
23. Verfahren zum Zusammenbauen einer Anordnung nach Anspruch 19, umfassend das Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei vor oder nach dem Schritt b) mindestens ein Werkstück (11) an der Haltevorrichtung (10) angeordnet wird, wobei das Werkstück (11) vorzugsweise nicht mit Druck beaufschlagt wird und/oder nur mit der Haltevorrichtung (10) und/oder ggf. Befestigungsvorrichtung in Kontakt kommt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei mindestens eine dritte Fluidleitvorrichtung (35) auf dem Werkstück (11) angeordnet wird, insbesondere aufgelegt wird.
25. Verfahren zum Glätten mindestens eines Werkstückes (11), umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Anordnung nach Anspruch 19;
- Durchströmen, insbesondere bi-direktionales Durchströmen, der Anordnung derart, dass mindestens eine Fläche des Werkstückes (11), insbesondere mindestens eine Innenfläche, geglättet wird.
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