(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための装置に設けられたデバリングチャンバ（１）を、調量シリンダ（９）を使用して充填するための方法において、以下のステップ：
１．調量シリンダ（９）を燃焼ガスと酸素とで充填し、
２．デバリングチャンバ（１）を燃焼ガスで充填し、
３．デバリングチャンバ（１）を酸素で充填し、
４．調量シリンダ（９）内に存在する燃焼ガスと酸素とをデバリングチャンバ（１）内へ同時に押し込む
を実施することを特徴とする、ワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための装置に設けられたデバリングチャンバを充填するための方法。
【請求項２】
調量シリンダ（９）に対する燃焼ガスおよび酸素の充填を、デバリングチャンバ（１）へのワーク搬入の間および／またはデバリングチャンバ（１）の閉鎖過程の間に行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
燃焼ガスと酸素とを同時に調量シリンダ（９）内へ装入する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
調量シリンダ（９）に対する酸素および燃焼ガスの充填と、デバリングチャンバ（１）に対する酸素および燃焼ガスの充填とを、燃焼ガスおよび酸素のためのリザーブタンク（３，４）からそれぞれ圧力制御して直接に行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
調量シリンダ（９）内に存在する燃焼ガスおよび酸素の、デバリングチャンバ（１）内への押込みを、プロセスガスの点火の直前に行う、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法を実施するための装置において、デバリングチャンバ（１）が、各１つの供給管路（５，６）を介して燃焼ガスおよび酸素のためのリザーブタンク（３，４）にそれぞれ直接に接続されており、両供給管路（５，６）に接続された１つの調量シリンダ（９）が設けられており、該調量シリンダ（９）が２つの室（９ａ，９ｂ）を有していることを特徴とする、ワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための装置に設けられたデバリングチャンバを充填するための装置。
【請求項７】
調量シリンダ（９）が、同時に充填もしくは排出することのできる２つの室（９ａ，９ｂ）を有している、請求項６記載の装置。
【請求項８】
各供給管路（５，６）に少なくとも１つの弁（ｙ１０，ｙ１１，ｙ１２，ｙ１３，ｙ２０，ｙ２１，ｙ２２，ｙ２３）が設けられている、請求項６または７記載の装置。
【請求項９】
リザーブタンク（３，４）とデバリングチャンバ（１）との間に中央弁（８）が設けられており、該中央弁（８）に、酸素および燃焼ガスのための供給管路（５，６）がそれぞれ開口している、請求項６から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
供給管路（５，６）に、調量シリンダ（９）と中央弁（８）との間でそれぞれ１つの別の弁（ｙ１２，ｙ２２）が設けられている、請求項６から９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークをサーマルデバリング（熱バリ取り法）によりバリ取りするための方法および装置、特にワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための装置に設けられたデバリングチャンバをプロセスガスで充填するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための設備では、ワーク全体が熱衝撃にさらされる不的確な除去が行われる。コーナ部（角隅部）およびエッジ部（縁部）が優先的に除去される。なぜならば、これらの部位は大きな表面および小さな体積の場合に特に多くの熱を吸収し、ひいては酸化されるか、もしくは燃焼されるからである。熱衝撃は、有利には燃焼ガス・酸素混合物から成るプロセスガスの燃焼により形成され、この場合、燃焼ガスとしては、たとえば水素または希ガスもしくはメタンを使用することができる。
【０００３】
プロセスガスの種々の成分は貯え容器もしくはリザーブタンクから供給管路を介して中央弁にまで案内され、この中央弁で各成分は合流される。
【０００４】
その後に、プロセスガスはバリ取りチャンバもしくはデバリングチャンバ内に持ち込まれる。デバリングチャンバを充填するためには、１つまたは２つの調量シリンダが設けられており、この調量シリンダを用いてプロセスガスの成分が供給される。この場合、プロセスガスの混合比は調量シリンダの直径差と、調量シリンダが充填される際の圧力比（燃焼ガス対酸素）とにより決定され、デバリングチャンバの充填圧は調量シリンダのストローク長さにより決定される。調量シリンダ内の圧力比は減圧器を用いて手で制御することができる。たとえば、酸素管路には２つの減圧器が並列に接続されていてよく、これにより操作卓から２種の混合比を選択することができる。高圧運転時に大きなデバリングチャンバを充填するためには、調量シリンダが完全なストロークを２回〜３回実施しなければならない。
【０００５】
この公知の構成には種々の欠点がある。デバリングチャンバの充填は比較的緩慢に行われる。なぜならば、デバリングチャンバをプロセスガスで充填するために調量シリンダが数回、ポンプ運動を実施しなければならないからである。多数の構成部分点数および高い配管手間に基づき、長い組立て時間および、たとえば漏れ等を招く恐れのある比較的大きな組立てミスの可能性が生ぜしめられる。さらに、点火管は先行して行われた点火過程に基づき、高温の個所を有しているので、自己着火が生じる危険もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた方法を改良して、デバリングチャンバの迅速な充填が可能となり、長い組立て時間や組立てミスの可能性が回避され、さらに自己着火の危険が排除されるような方法を提供することである。
【０００７】
さらに本発明の課題は、このような方法を実施するために適した装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、ワークをサーマルデバリングによりバリ取りするための装置に設けられたデバリングチャンバを、調量シリンダを使用して充填するための方法において、以下のステップ：
１．調量シリンダを燃焼ガスと酸素とで充填し、
２．デバリングチャンバを燃焼ガスで充填し、
３．デバリングチャンバを酸素で充填し、
４．調量シリンダ内に存在する燃焼ガスと酸素とをデバリングチャンバ内へ同時に押し込む
を実施するようにした。
【０００９】
さらに上記課題を解決するために本発明の装置の構成では、デバリングチャンバが、各１つの供給管路を介して燃焼ガスおよび酸素のためのリザーブタンクにそれぞれ直接に接続されており、両供給管路に接続された調量シリンダが設けられているようにした。
【００１０】
【発明の効果】
本発明による方法および本発明による装置は、従来のものに比べてまず次のような利点を有している。すなわち、デバリングチャンバの一層迅速な充填が可能となる。なぜならば、調量シリンダが唯１回のストロークを実施してかつ唯１回だけポンプ搬送を実施するだけで済むからである。構成部分点数が減じられかつ配管手間が減じられたことに基づき、組立て時間が減じられると同時に、組立てミスの可能性も減じられているので、漏れ等が一層良好に回避され得る。さらに、自己着火の危険も減じられる。なぜならば、まず最初にプロセスガス混合物がデバリングチャンバ内に形成され、そして調量シリンダのストローク時にはじめて点火管内に可燃性混合物が押し込まれるからである。この時点では点火管内の高温個所は既に冷却されている。燃焼ガスも酸素も同時にデバリングチャンバ内に押し込まれることに基づき、調量過程の終了時に点火管内に常に点火性混合物が存在することが確保される。
【００１１】
種々の方法ステップの順序は任意である。すなわち、方法ステップ４（調量シリンダ内に存在する燃焼ガスおよび酸素をデバリングチャンバ内に同時に押し込む）がプロセスガスの点火の直前に行われることさえ確保されていればよい。
【００１２】
本発明による方法を実施するための本発明による装置は、前で述べたようにデバリングチャンバが、各１つの供給管路を介して燃焼ガスおよび酸素のためのリザーブタンクにそれぞれ直接に接続されており、両供給管路に接続された調量シリンダが設けられていることを特徴としている。このような手段に基づき、公知先行技術に比べて配管手間が著しく減じられる。このように減じられた配管手間により、プロセス全体が一層迅速に実施されるようになるだけではなく、組立ても単純化され、かつ保守コストも減じられるようになる。
【００１３】
請求項２〜請求項５もしくは請求項７以下に記載の手段により、請求項１に記載の方法もしくは請求項６に記載の装置の有利な改良が可能となる。
【００１４】
調量シリンダに対する燃焼ガスおよび酸素の充填は、デバリングチャンバへのワーク搬入の間および／またはデバリングチャンバの閉鎖過程の間に行われると有利である。これにより、プロセス全体の更なる短縮が達成される。なぜならば、ワークを持ち込みかつデバリングチャンバを閉鎖するための時間を、既に調量シリンダの充填のために利用することができ、したがって調量シリンダの充填が不要なデッドタイム（むだ時間）にならないからである。
【００１５】
本発明による方法の有利な改良形では、燃焼ガスと酸素とが同時に調量シリンダ内に装入される。これにより、デバリングプロセス全体をなお一層促進することができる。
【００１６】
調量シリンダに対する酸素および燃焼ガスの充填と、デバリングチャンバに対する酸素および燃焼ガスの充填とが、燃焼ガスおよび酸素のためのリザーブタンクからそれぞれ圧力制御もしくは量制御されて、直接に行われると有利である。この手段により、僅かな配管手間をかけるだけでプロセスガスの成分をリザーブタンクから調量シリンダもしくはデバリングチャンバへ搬送することができるようになることが保証されている。
【００１７】
本発明による方法のさらに別の有利な改良形では、前充填の後に（直ちに）、調量シリンダ内に存在する燃焼ガスおよび酸素の、デバリングチャンバ内への押込みが、プロセスガスの点火の直前に行われる。したがって、点火の直前になってはじめて点火性ガス混合物が点火通路内に存在するようになることが確保されている。
【００１８】
チャンバ充填圧の目標値を設定する場合にデバリングチャンバの加熱もしくは昇温が一緒に考慮されると、常にデバリングチャンバ内の不変のエネルギ量が確保されている。
【００１９】
本発明による装置の有利な改良形では、調量シリンダが、同時に充填もしくは排出され得る２つの室を有している。このことは、一層迅速な充填過程を保証するだけでなく、プロセスガスの個々の成分が調量シリンダ内に互いに分離されて保管されるようになることをも確保している。このことは設備全体の安全性に寄与する。
【００２０】
個々の方法ステップを適正にかつ時間的に正確に実施し得るようにするためには、各供給管路に少なくとも１つの弁が設けられていると有利である。この弁は遮断弁または圧力制御弁であってよい。
【００２１】
プロセスガスの成分を確実にデバリングチャンバ内へ供給できるようにするために、本発明による装置のさらに別の有利な改良形では、各リザーブタンクとデバリングチャンバとの間に１つの中央弁が設けられており、該中央弁に酸素および燃焼ガスのための供給管路が開口している。この中央弁により、サーマルデバリングプロセスによる熱損害が主として中央弁によって受け止められ、その他のシステムは負荷されないことも保証されている。
【００２２】
供給管路には、調量シリンダと前記中央弁との間でそれぞれ１つの別の弁が設けられていると有利である。したがって、調量シリンダの充填を妨げることなく、供給管路を中央弁に対して遮断することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２４】
まず、図１につき本発明による装置を説明する。
【００２５】
図１には、本発明による装置の回路図が図示されている。図面から認められるように、この装置はデバリングチャンバ１を有しており、このデバリングチャンバ１はカバー２によって閉鎖可能である。デバリングチャンバ１に設けられた燃焼室内には、ワーク（図示しない）を持ち込むことができる。カバー２は、燃焼室を燃焼ガス・酸素混合物で充填しかつこの混合物に点火する前に、デバリングチャンバ１の端面に圧着される。
【００２６】
燃焼ガス・酸素混合物のガス成分は、それぞれ燃焼ガスのためのリザーブタンク３またはその他のガス源もしくは酸素のためのリザーブタンク４またはその他のガス源から、耐圧性の供給管路５；６を介して中央弁８にまで案内される。この中央弁８からは、燃焼ガス・酸素混合物がデバリングチャンバ１内に流入する。ガス混合物に点火するためには、点火装置（図示しない）、たとえば点火プラグが使用される。
【００２７】
リザーブタンク３；４と中央弁８との間には、調量シリンダ９が設けられている。この調量シリンダ９はハイドロリック駆動装置を介して制御可能であると有利である。調量シリンダ９は各供給管路５；６にそれぞれ接続されている。調量シリンダ９は互いに隔離された２つの室９ａ，９ｂを有している。一方の室９ａは燃焼ガスを収容するために働き、他方のチャンバ９ｂは酸素を収容するために働く。
【００２８】
調量シリンダ９とリザーブタンク３；４との間には、各１つの圧力制御弁ｙ１１；ｙ２１が設けられている。さらに、各１つの弁ｙ１０；ｙ２０を介して、リザーブタンク３；４を開閉することができる。さらに、圧力制御弁ｙ１１；ｙ２１と調量シリンダ９との間では、各供給管路５；６にそれぞれ弁ｙ１３；ｙ２３が設けられている。この弁ｙ１３；ｙ２３を用いて、調量シリンダ９を供給管路５；６に対して遮断することができる。弁ｙ１３；ｙ２３と中央弁８との間では、さらに各供給管路５；６にそれぞれ弁ｙ１２；ｙ２２が設けられている。
【００２９】
当該装置は、さらに非常空気抜き装置１０を備えていてよい。この非常空気抜き装置１０は図示の実施例では中央弁８の範囲に設けられている。故障発生時では、この非常空気抜き装置１０を介して、デバリングチャンバ１内に存在する過圧を、たとえば管路を介して吸込み装置またはこれに類するものへ放出することができる。
【００３０】
弁ｙ１２，ｙ１３，ｙ２２，ｙ２３は電気的に開放され、中央弁８はハイドロリック的に、つまり液圧的に閉鎖され得る。これらの弁の戻しは、ばね力によるか、あるいは電気的またはハイドロリック的に行われ得る。
【００３１】
燃焼ガスおよび酸素のための両供給管路５，６は、リザーブタンク３，４を起点として、さらに種々の取付け装備品類、たとえば停止弁、減圧弁、調量弁、流量計、フィルタ、遮断弁等を有していてよい。
【００３２】
種々の弁ｙ１０，ｙ１１，ｙ１２，ｙ１３，ｙ２０，ｙ２１，ｙ２２，ｙ２３ならびに中央弁８を制御するために必要となるハイドロリックシリンダ、接続路、取付け装備品類および接続部は、図面を見易くするために図示されていない。
【００３３】
次に、図２に示したフローチャートにつき、本発明による方法の経過について説明する。この場合、まず供給管路５，６に設けられた弁ｙ１０および弁ｙ２０が開放されていることを前提とする。
【００３４】
当該方法は、ワーク搬送スタート信号がリリースされることにより開始する。このワーク搬送スタート信号により、新しいワーク（図示しない）がデバリングチャンバ１内へ搬送される。この時点では、デバリングチャンバ１は開放されている。
【００３５】
次に、調量シリンダ９が引き出され（走出行程）、弁ｙ１３，ｙ２３が開放される。調量シリンダ９はプロセスガスの成分で充填される。この場合、圧力制御弁ｙ１１，ｙ２１は圧力を目標値に合わせて制御する。次いで、弁ｙ１３，ｙ２３が閉鎖される。
【００３６】
前で説明した方法ステップは、ワークがデバリングチャンバ１内へ持ち込まれ、かつ／またはデバリングチャンバ１がカバー２によって閉鎖される間に行われる。弁ｙ１３，ｙ２３とデバリングチャンバ１とが閉鎖されている状態は、図示のフローチャートには、尖った角隅を有するボックスにより示されている。
【００３７】
次に、中央弁８と弁ｙ１２とが開放される。この場合、デバリングチャンバ１は供給管路５を介して、たとえば燃焼ガスを内蔵しているリザーブタンク３に直接に接続されている。供給管路５に配置された圧力制御弁ｙ１１は、チャンバ充填圧を目標値に合わせて制御する。次いで、弁ｙ１２が閉鎖されて、弁ｙ２２が開放される。このとき、デバリングチャンバ１は供給管路６を介して、たとえば酸素を内蔵しているリザーブタンク４に直接に接続されている。供給管路６にも、チャンバ充填圧を目標値に合わせて制御する圧力制御弁ｙ２１が設けられている。
【００３８】
次の方法ステップでは、弁ｙ１２，ｙ１３，ｙ２３が開放される。このときに、調量シリンダ９は引き込まれる（走入行程）。その後に、中央弁８と弁ｙ１２，ｙ２２，ｙ１３，ｙ２３とが閉鎖され、本発明による方法は終了する。
【００３９】
次に行われるサーマルデバリング過程は、点火過程により開始される。このサーマルデバリングによる熱バリ取り過程自体は公知であるので、これについての説明は省略する。
【００４０】
これに関連してもう一度付言しておくと、個々の方法ステップの順序は任意である。調量シリンダ内に存在する燃焼ガスと酸素とが、プロセスガスの点火直前にはじめてデバリングチャンバ内に同時に押し込まれることさえ確保されていればよい。
【００４１】
調量シリンダを用いた燃焼ガス混合物の調量は、図面に図示されていないけれども、１つのガスピストンを用いるだけでも行うことができる。この場合、弁装置は上で説明した通りのままである。圧力調節だけを変更するだけで済む。
【００４２】
上で説明した本発明の実施例は、例示的なものであるに過ぎず、本発明を制限するものではない。本発明の枠内では、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変化形および改良形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の構造を示す回路図である。
【図２】本発明による方法の経過を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  デバリングチャンバ、  ２  カバー、  ３，４  リザーブタンク、  ５，６  供給管路、  ８  中央弁、  ９  調量シリンダ、  ９ａ，９ｂ  室、  １０非常空気抜き装置、  ｙ１０，ｙ１１，ｙ１２，ｙ１３，ｙ２０，ｙ２１，ｙ２２，ｙ２３  弁
【図１】
0004315631.tif 000002
【図２】
0004315631.tif 000003