用于断裂分离的工件的断面清洁的设备和方法与流程

本发明涉及一种在工件(例如连杆的轴承座、曲轴箱或万向轴)断裂分离或裂开的情况下对断面进行清洁的设备和方法。

背景技术：

在制造工件，例如用于内燃机的连杆的轴承座时，轴承座在完全制成后断裂分离或裂开。更准确地说，轴承盖与结合杆的轴承托座断裂分离。在此，在这两个部分上分别出现不规律地非平坦的断面，这些断面在稍后旋接两个部分时用于将这两个部分又相互高精度地定位并且可以通过螺栓再次相互紧固。

在此重要的是，去除在断裂分离时从轴承盖或轴承托座上脱落并附着在断面上的颗粒，随后将这些部分再次相互定位和相互紧固。

对此，由现有技术公知了所谓的接触撞击清洁。在此，结合杆的轴承盖和轴承托座液压地或通过nc驱动彼此分离，沿轴向和径向引导以及随后通过它们的断面相互对接地冲击。因此，颗粒从断面上撞出并通过吹风运输走。接触撞击冲程的次数明显受到机器循环时间的限制，从而在实践中大多实施2至4次接触撞击冲程。

文献de10161817a1示出这种清洁设备，在其中实现了垂直于由断裂分离面限定的断裂分离平面的往复运动或摆动运动。

在根据文献de19950140c2或wo01/28716a1的振动清洁中也提出了一种垂直于由断裂分离面限定的断裂分离平面的往复运动或振动运动。在专利文献ep1225995b1中，断裂分离面在这里根据本发明相互接触。

在文献us2005/0172484a1中示出一种用于振动清洁连杆的断裂分离面的方法，其中，振动执行器间接地通过张紧器作用于连杆。通过这种布置减弱执行器的振动。在此，执行器的作用方向平行于断裂分离平面且平行于断裂分离的轴承孔的中轴线。因此，执行器的作用方向相对于断裂分离的轴承孔的中轴线是轴向的。

根据现有技术的接触撞击清洁或振动清洁的缺点在于，残留在断面上的颗粒分散开，颗粒妨碍或阻止两个部分的随后的高精度的定位。

技术实现要素：

与此相对，本发明的任务在于提供一种用于工件的断裂分离或裂开的部分的断面的清洁设备，其中，残留的颗粒的数量被最小化或等于零。

该任务通过具有权利要求1的特征的清洁设备以及具有权利要求16的特征的清洁方法解决。

根据本发明的清洁设备构造用于冲击清洁断裂分离的工件(例如连杆)的第一部分(例如轴承盖)和/或第二部分(例如结合杆)的断面。清洁设备具有至少一个挺杆，通过挺杆能够在撞击方向上向第一部分和/或第二部分加载频繁的机械脉动或撞击。在此，撞击方向大致平行于断面地延伸并且进而平行于由断面限定的断裂分离平面地延伸。根据本发明，脉动或撞击在外周边导入或接入相关的部分。在带有连杆的示例中，导入或接入大约相对于轴承孔的中轴线径向地取向，轴承孔由轴承盖和结合杆形成。通过根据本发明的清洁设备避免将要去除的颗粒压入或回压入断面。此外在整个清洁时间内，颗粒有可能已经掉落，这是因为在断面之间存在足够的缝隙并且断面彼此不贴靠。因此，清洁效果在预定的时间窗内最大化。

在根据本发明的清洁设备的特别优选的设计方案中，至少一个挺杆以如下方式布置，即，其脉动或撞击直接导入或接入相关的部分。因而不会减弱挺杆的作用，因而与在根据现有技术的间接接入中相比，这种接入更高效。在带有连杆的示例中，挺杆直接作用于轴承盖或结合杆的外周边上。

挺杆尤其是直接冲击或撞击相关的部分的侧向的外表面，其大约垂直于撞击方向布置。因而优化了撞击的接入的效果。在带有连杆的示例中，外表面大约垂直于挺杆、大约垂直于断裂分离面、大约平行于轴承孔的中轴线并且大约平行于连杆的纵轴线地布置在轴承盖或结合杆的外周边上。

如果机械脉动具有几十至几百赫兹的频率或重复率，则可以实现特别短的加工时间。

在优选的特殊情况下，撞击方向大致沿断面并进而在断裂分离平面内延伸。

在特别优选的改进方案中，两个部分通过一个或两个不拧紧的螺栓彼此松弛地相连。通过一个或多个螺栓的转动定位可以限定这两个部分的两个断面彼此相距多远。这样可以调节出小的间距或(稍微的)接触(微小间隙)。

本发明的其他有利的设计方案在从属权利要求中描述。

在设备技术上简单的第一变型方案中，给第一部分配属(例如轴承盖侧的)挺杆，而给第二部分配属(例如杆侧的)挺杆。两个挺杆的撞击方向相互取向并且相互间具有平行间距。

为了能够借助根据本发明的清洁设备的第一变型方案实现用于彻底清洁的有效和快速的往复运动，配属于第一部分的止挡部和配属于第二部分的止挡部是优选的。止挡部优选布置在各自的撞击方向上。因而对于工件的每个部分来说，锤-部分-砧原理(hammer-teil-amboss-prinzip)是可行的，其中，挺杆是锤，止挡部是砧。在连杆的情况下，止挡部可以导入连杆的轴承孔中。

在清洁设备的特别有效的第二变型方案中，给第一部分配属其他的挺杆，其撞击方向与另一配属于第一部分的挺杆的撞击方向反向取向。相应地也给第二部分配属其他的挺杆，其撞击方向与另一配属于第二部分的挺杆的撞击方向反向取向。因而对于工件的每个部分来说，锤-部分-砧原理是可行的，其中交替地，其中一个挺杆是锤，另一挺杆是砧。

在优选的改进方案中，清洁设备具有至少一个螺旋轴，其纵轴线或螺旋方向大约垂直于一个或多个撞击方向地布置。因而，这两个部分可以通过螺栓彼此旋接。因此也可以调节出在清洁期间断面彼此间应当具有的间距。该间距例如可以足够大地选择，从而断面可以有效地被附加的清洁喷嘴流经。该间距也可以作为微小间隙调节，以便在清洁期间促使颗粒通过稍微与对置的断面的接触而被剥离。

在此特别优选的是两个彼此平行的这种螺旋轴，其纵轴线或螺旋方向这两者大约垂直于一个或多个撞击方向地布置。因而可以调节出两个部分的在清洁期间断面彼此间应当具有的均匀间距。

为了也能够在清洁设备内加工预装配的工件而应当设置提升喷嘴，通过提升喷嘴能够将第一部分从第二部分的断面上提升。

提升喷嘴的空气束具有至少一个方向分量，其平行于两个螺旋轴的纵轴线取向。提升喷嘴的整个空气束当然也可以沿两个螺旋轴的纵轴线取向。

清洁设备优选具有针对每个断面的至少一个轴向和径向的补充的清洁喷嘴，通过清洁喷嘴，断面可优选交替地被空气束流经。

如果其中至少一个轴向的针对断面布置的清洁喷嘴向下取向，则可以在重力支持下剥离颗粒并将其导出或抽吸到竖孔内。向下取向的清洁喷嘴可以布置在夹具上。

如果至少一个清洁喷嘴关于由第一部分和第二部分形成的轴承孔径向向外取向，则清洁效果进一步改善。向外取向的清洁喷嘴可以布置在可导入轴承孔的定心指上。剥离的颗粒可以导出或抽吸到整合在工件支座上的竖孔内。

为了优化颗粒的引出可以根据工件设计或更改清洁喷嘴的数量和尺寸。清洁喷嘴可以在吹风模式中例如交替地沿径向和轴向切换。

如果挺杆的一个或多个撞击方向和一个或多个螺旋轴的一个或多个纵轴线大约水平地布置，则断面大约垂直地布置，从而颗粒可以向下根据重力沿断面掉落，而不会在这里到达配属的另外的断面。

挺杆在设备技术简单的改进方案中由各自的冲击缸的各自的活塞杆形成。冲击缸可以振荡地填充和排空，以便因此将频繁的机械脉动或撞击借助其活塞杆传递至配属的部分。替选地可以使用复位弹簧。在此，活塞杆的端部区段尽量垂直于其撞击方向地止挡在配属的部分上。

在两个改造成冲击缸的挺杆的情况下，它们可以交替地通过快速切换阀供应。这优选是具有2/2功能和两个输出端的多路阀(multiventil)。

在四个改造成冲击缸的挺杆的情况下，两个配属于第一部分的冲击缸和两个配属于第二部分的冲击缸可以分别交替地通过快速切换阀供应。如果这两个彼此交叉对置的冲击缸始终同时供应和伸出，则是最佳情况。快速切换阀优选是具有2/2功能和四个输出端的多路阀。

气动冲击缸和相应的气动快速切换阀是设备技术简单的，气动快速切换阀的切换间隔在毫秒范围内。

工件优选在清洁期间位于工件支座上。工件支座和挺杆包括其在清洁设备上的支架可以相对彼此运动，以便能够依次清洁更多工件。为此，工件支座优选可运动到清洁设备下方，随后挺杆可下降。因而工件可以定位在挺杆之间。在连杆的情况下，其可以平面地位于工件支座内，从而两个断面处于垂直。

上述的止挡部可在侧面形成在工件支座上。在连杆的情况下，其在清洁期间布置在轴承孔的外周边上。

在根据本发明的清洁设备的特别优选的应用中，清洁设备用于清洁连杆。更准确地说，第一部分是具有用于两个螺栓的两个通孔的轴瓦，而第二部分是结合杆，轴瓦通过贯穿通孔的螺栓预装配到该结合杆上。由两对断面限定的断裂分离平面延伸穿过大的轴承孔。清洁设备可以具有可导入小的轴承孔的定心销。第一变型方案中具有两个止挡的两个挺杆或第二变型方案中的四个挺杆优选布置在大的轴承孔的外周边上，其中，挺杆如上述那样垂直于连杆的纵轴线地取向。

在带有连杆的应用的特别优选的改进方案中，一个或多个撞击方向与纵轴线相交。

清洁设备可以改造成清洁站，其在连杆装入发动机之前布置。在此，轴瓦和结合杆的分离是优选的，从而这两个部分不通过螺栓相连，两个断面没有相互贴靠。

根据本发明的方法使用根据本发明的清洁设备并且在冲击清洁连杆的改进方案中具有下列步骤：

-运动连杆到清洁设备下方并且下降挺杆，连杆的断裂分离的轴瓦通过两个螺栓预装配在结合杆上；

-嵌入两个螺旋轴并松开这两个螺栓至预先确定的值；因此可以调节出两个彼此配属的断面之间的微小间隙，通过该微小间隙产生的力作用于断面接合部，或者可以限定更大的间距，以便导出颗粒；

-轴瓦从结合杆上提升，这可以通过挺杆的第一撞击和/或通过提升喷嘴实现；和

-频繁撞击轴瓦和结合杆。在此根据第一变型方案，轴瓦的挺杆可以朝止挡部撞击该轴瓦，而结合杆的挺杆朝另一止挡部撞击该结合杆。根据第二变型方案，轴瓦的一个挺杆朝轴瓦的另一挺杆撞击该轴瓦，而结合杆的一个挺杆朝结合杆的另一挺杆撞击该结合杆。这在两个部分中交替和交叉地发生。撞击优选通过快速切换阀的高频的切换实现。

在该方法的改进方案中，清洁喷嘴补充地被激活。

在根据本发明的方法的特别优选的改进方案中，在最后加工结束时进行如下步骤，其用于在断面没有被勾住的情况下最后清洁完成旋接的连杆和轻松安置的断面。因此可以提供绝对更干净的连杆。

优选还进行对断面的最后的保存。

附图说明

附图示出根据本发明的用于断面清洁的设备的多个实施例，现在结合附图进一步阐述该设备和方法。其中：

图1以透视图示出根据本发明的清洁设备的第一实施例的片段图，其带有断裂分离的连杆的片段图；

图2以仰视图示出图1的第一实施例；

图3以透视图示出根据本发明的清洁设备的第二实施例；和

图4示意性地示出清洁喷嘴及其吹风模式。

具体实施方案

图1示出用于冲击清洁的根据本发明的清洁设备的第一实施例的片段图。此外示出待清洁的连杆1的一部分，其平放在工件架的近似平坦的工件支座(这两者未示出)上。清洁设备和工件架事先彼此相对运动，这在以下更详细地描述。连杆1的大的轴承孔2现在通过贴靠在其上侧的夹具4保持在工件支座上。轴承孔2事先被断裂分离，从而连杆1由大约半圆形的轴瓦6和与其分开的结合杆8构成。在结合杆8上一体式地形成另一大约半圆形的轴瓦。轴瓦6和结合杆8分别具有两个断面10，这两个断面尽管存在其各自的不平坦的表面但在连杆1的组合状态下仍然限定出断裂分离平面，其垂直于连杆1或结合杆8的纵轴线12地布置。

在图1中示出断面10彼此的间距。为此，在对连杆1进行冲击清洁之前，连杆的两个螺栓18以如下这样远的距离从各自的螺旋轴20上松开，即，轴瓦6可以从结合杆8提升几毫米。这例如通过提升喷嘴22实现，该提升喷嘴居中地布置在连杆1的纵轴线12上方并且将空气倾斜向下(图1中向左)通过定心指14的缺口吹向待提升的轴瓦6的内周壁16。

在大的轴承孔2贴靠夹具4期间，定心指14伸入大的轴承孔2中，定心指在冲击清洁断面10期间与大的轴承孔2的内周壁16间隔开。在定心指14和夹具4上布置有清洁喷嘴24，其空气束可以同时或交替地从两个彼此面对的断面10上流过。更准确地说，在断裂分开时产生且附着在断面10上的颗粒的去除一方面通过轴瓦6和另一方面通过结合杆8的振动实现，其中，清洁喷嘴24补充地用于从断面10吹刷和运输走颗粒。

结合杆8的振动以如下方式产生，即，作用为挺杆的活塞杆26相应高频率地侧向地撞击或冲击结合杆8或其轴瓦的外表面28，其中，撞击方向30垂直于外表面28和纵轴线12取向。仅示意性地示出的止挡部32与撞击方向30相反地作用，止挡部布置在结合杆8或其轴瓦的对置的外表面28上并在此紧固或形成在(未进一步示出的)工件架上。活塞杆26在气动冲击缸34内受引导，结合图2进一步阐述冲击缸。

图2以仰视图示出根据图1的根据本发明的清洁设备的第一实施例。在此可见的是，除了之前已述的结合杆侧的冲击缸34和其结合杆侧的活塞杆26之外，还针对(图2未示出的)轴瓦6设置了具有轴瓦侧的活塞杆38的轴瓦侧的冲击缸36。轴瓦侧的活塞杆38也频繁地沿其撞击方向40相对于轴瓦6的外表面28(参见图1)伸出和缩回，其中，还针对轴瓦6将止挡部紧固或构造在工件架(这两者未示出)上，从而活塞杆38的频繁的撞击运动转化为轴瓦6的频繁的振动。图2示出的是，结合杆侧的撞击方向30和轴瓦侧的撞击方向40相对地指向并在此彼此间具有平行间距。

在根据图2的清洁设备的整体视图中可以看到转塔42，其可围绕转动轴线转动，该转动轴线平行于连杆1的纵轴线12布置在其上方。在转塔42的外周边上沿径向布置有多个定心销44，它们构造用于定心不同的待清洁的连杆的各自的小的轴承孔(未示出)。

图3以从斜下方看的透视图示出用于冲击清洁的根据本发明的清洁设备的第二实施例。在此，与第一实施例的重要区别在于，代替两个止挡部32(图1仅示出其中一个止挡部32)地，相应设置另外的冲击缸34、36。因此，针对结合杆8设置两个结合杆侧的冲击缸34，它们的撞击方向(图3未示出)位于一个共同的线上，其相对于连杆1的纵轴线12呈直角地布置。以原理相同的方式，针对轴瓦6设置两个轴瓦侧的冲击缸36，它们的撞击方向同样位于一个共同的线上，其相对于连杆1的纵轴线12呈直角地布置。

结合杆侧的冲击缸34和轴瓦侧的冲击缸36分别紧固在共同的保持件46上，其中，在每个保持件46上设置两个贯通缺口，各自的冲击缸34、36可以贯穿贯通缺口。因而，保持件46也适用于容纳相应仅一个根据图2的第一实施例的冲击缸34、36，其中，相应一个贯通缺口保持为空。每个保持件46的两个贯通缺口的间距对应于撞击方向30、40的参考图2阐述的平行间距。

随后概括利用清洁设备的两个实施例进行冲击清洁的流程：连杆1在工件架内预定心地运输至清洁设备内。在此，连杆是裂开的和预旋接的。此外，定心装置14、44和夹具4连同冲击缸34、36一起通过连杆1下降，由此，其进入限定位置。螺栓18通过螺旋轴20松开约3mm至5mm。侧向安装的冲击缸34、36通过(未示出的)快速切换阀来气动操控并产生交叉布置的朝连杆1的两个部分6、8的高频冲击脉动。在此，首先将轴承盖6从结合杆8上松开并通过提升喷嘴22的吹风提升约3mm至5mm。提升喷嘴22或者尤其是为此设置的清洁喷嘴24吹刷断面10。冲击缸34、36的脉动持续时间或振动持续时间根据连杆类型和清洁程度来确定。在清洁之后，冲击缸34、36停止工作，连杆1的两个部分6、8通过螺旋轴20完成旋接。

可选地可以将通过螺旋轴20实现的旋接过程主动整合至清洁过程内。通过由旋入深度导致的缝隙尺寸可以允许并调节轴承盖6和结合杆8之间的微小间隙，该微小间隙可以限定地使断面10彼此摩擦，由此也剥离了固定附着的颗粒。更准确地说，力因此作用于断面并分离或剥离碎屑或切削屑。

利用根据图1至图3的用于冲击清洁的根据本发明的清洁设备的两个实施例可以实现断面10的非接触式的清洁。为此，连杆1预定心地并且预旋接地位于工件架内。随后，螺栓18松开大约3mm至5mm。随后得到作为交叉撞击到连杆的两个部分6、8上的脉动。利用已接合的开口撞击，轴承盖6与结合杆8分开并且借助提升喷嘴22的对准的吹风实现轴承盖62相对于螺栓18的头部的立刻的提升。在导入脉动期间，脉动的变化可以通过活塞杆26、38的冲程、频率、冲击缸34、36中的压力和通过撞击次数实现，以便因此使清洁程度匹配于各自的连杆类型。

补充地还可以利用接触的断面10实现冲击清洁。为此，在提升轴承盖8之后，通过经由螺旋轴10相应转动螺栓18来调节断面10之间的预定的缝隙尺寸，以便因此允许结合杆8和轴承盖6之间的受控的微小间隙。在此形成经过断面接合部的力流，用以清理颗粒和碎屑。在这里或随后可以利用与此匹配的冲击脉动序列(例如逐级)松开螺栓18。

与根据图1的第一实施例不同的是，两个止挡部32也可以构造或紧固在夹具4上。

图4以示意图示出大的轴承孔2，其中，其两个断面未示出。此外还示出一对径向清洁喷嘴24和一对轴向清洁喷嘴。每对清洁喷嘴24对准两个断面的其中一个断面。沿吹气方向在两个断面10后方布置有竖孔或抽吸部48。

每对清洁喷嘴24与共同的空气线路50相连。两个空气线路50通过切换阀52交替供应吹风。因此，对断面的清洁随着时间遵照图4所示的吹风模式54，其中，两个所示的走向的每个走向配属于一对清洁喷嘴24并且示出它们交替的接通和关闭。

公开了一种用于在工件(例如连杆的轴承座、曲轴箱或万向轴)断裂分离或裂开的情况下对断面进行冲击清洁的设备和方法。在此，具有断面的这两个部分以如下方式定位，即，相应合起来的断面已经接触或彼此间隔开。随后，这两个部分在一个方向上沿断面彼此振动。附图标记列表

1连杆

2大的轴承孔

4夹具

6轴瓦

8结合杆

10断面

12纵轴线

14定心指

16内周壁

18螺栓

20螺旋轴

22提升喷嘴

24清洁喷嘴

26结合杆侧的活塞杆

28外表面

30结合杆侧的撞击方向

32止挡部

34结合杆侧的冲击缸

36轴瓦侧的冲击缸

38轴瓦侧的活塞杆

40轴瓦侧的撞击方向

42转塔

44定心销

46保持器

48抽吸部

50空气线路

52切换阀

54吹风模式