DE112009001798T5

DE112009001798T5 - Verbesserter Gasregler für thermisches Entgraten

Info

Publication number: DE112009001798T5
Application number: DE112009001798T
Authority: DE
Inventors: Kieran Mcmahon; Eamonn O'halloran
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-06-09
Also published as: US7922833B2; US20100032022A1; WO2010017022A3; WO2010017022A2

Abstract

TEM-Maschinen-Gashandhabungssystem, bei dem die Verbesserung ein fluidgesteuertes Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens mindestens eines der TEM-Prozessgase ist, wobei das fluidgesteuerte Druckregelteilsystem Folgendes umfasst:
a) einen Druckregler mit:
1) einem Gaseinlass und einem Gasauslass;
2) einem Ventil, das dafür ausgelegt ist, den Prozessgasfluss zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass zu steuern;
3) einer Membran in mechanischer Kommunikation mit dem Ventil; und
4) einem fluidgesteuerten Zylinder mit einem beweglich darin angeordneten Kolben in mechanischer Kommunikation mit der Membran;
b) einen Druckwandler in Fluidkommunikation mit dem Gasauslass zum Überwachen des Prozessgasdrucks; und
c) einen digitalen Controller, der dafür ausgelegt ist, ein Signal von dem Druckwandler zu empfangen;
wobei der digitale Controller das Druckwandlersignal verwendet, um die Position des Kolbens innerhalb des Zylinders zu steuern, wodurch der Biegezustand der Membran gesteuert wird, wobei der Biegezustand der Membran den Öffnungszustand des Ventils steuert, wobei der Öffnungszustand des...

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft TEM-Maschinengashandhabungssysteme (Thermal Energy Machining – thermische Entgrat-Methode) mit einem verbesserten fluidgesteuerten Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens mindestens eines der TEM-Prozessgase.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
TEM wurde in den späten 1960er Jahren als ein effektiver Weg eingeführt, um interne und externe Grate und Abfälle von maschinell bearbeiteten oder ausgeformten Metall- und Kunststoffteilen zu entfernen. TEM ist auch als „Gasdetonationsentgraten”, „thermisches Entgraten”, „Verbrennungskammerbehandlung” und „schnelles hochenergetisches Entfernen von überflüssigen Vorsprüngen” bekannt. Das Konzept hinter TEM ist elegant einfach: anstatt Grate und Abfälle mechanisch abzuschleifen, werden die Grate und die Abfälle einfach in einem Bruchteil einer Sekunde weggebrannt. Dieses einfache Konzept wird auf eine aufregende Weise angewendet: ein oder mehrere Metall- oder Kunststoffteile, die entgratet oder deren Abfälle beseitigt werden müssen, werden in einer Verbrennungskammer eingeschlossen und mit einer unter hohem Druck stehenden explosiven Gasmischung umgeben, die dann durch einen elektrischen Funken gezündet wird. Die resultierende Explosion erzeugt eine thermische Schockwelle, die die Grate und Abfälle buchstäblich von den Teilen wegbrennt (oxidiert), während die relativ große thermische Masse der Teile verhindert, dass die Teile selbst von der thermischen Schockwelle beschädigt werden. Die Explosionsflammentemperatur kann über 6000°F (3316°C) erreichen. Die Explosion dauert nur Millisekunden, und die ganze Last-Last-Zykluszeit beträgt in der Größenordnung von einer halben Minute. Beschreibungen von verschiedenen Aspekten von TEM finden sich in den US-Patenten Nr. 3,475,229 an Geen et al.; 3,666,252 an Rice; 3,901,488 an Riddle; 3,992,138 an Leisner; 3,994,668 an Leisner et al.; 4,025,062 an Johnstone et al.; 4,094,339 an Leisner et al.; 4,394,007 an Leisner; 4,394,334 an Kiss; 4,474,547 an Drexel et al.; 4,486,173 an Hieber et al.; 4,487,576 an Martini; 4,543,570 an Bressert et al.; 4,561,839 an Neumann; 4,595,359 an Conrad et al.; 4,712,998 an Conrad; 4,721,458 an Conrad; 4,740,152 an Conrad; 4,760,630 an Conrad et al.; 4,796,868 an Bozhko et al.; 4,819,917 an Cherendin et al.; 4,826,541 an Bozhko et al.; 4,925,499 an Wöhr; 6,713,016 B2 an Kaercher et al.; und in den US-Patentveröffentlichungen Nr. US 2006/0192327 A1 von La Gala; US 2007/0221875 von Conrad; UK-Patent Nr. 1 525 633 an Robert Bosch GmbH; und PCT-Patentveröffentlichung Nr. WO 2008/019934 A1 .
Die explosive Gasmischung umfasst in der Regel zwei Prozessgase: eines ist ein Sauerstoffquellengas, üblicherweise Sauerstoff, und das andere ist ein Brenngas, zum Beispiel Wasserstoff, Methan, Erdgas oder eine Mischung davon. Sowohl die Zusammensetzung als auch die Masse der Gasmischung in der Explosionskammer sind für den Erfolg des TEM-Prozesses kritisch. Die optimale Gasmischungszusammensetzung und die Gasmischungsmenge für eine gegebene Ladung von Teilen variiert mit der Anzahl, Größe, Konfiguration und dem Material der behandelten Teile. Eine präzise Dosierung der Prozessgase wird verwendet, um eine gewünschte Mischungszusammensetzung zu erreichen und um die Gesamtmasse der Gasmischung in der Verbrennungs- oder Explosionskammer zu steuern. Zuviel von einer Gasmischung, selbst der korrekten Mischungszusammensetzung, kann zu einer Explosion führen, die die sicheren Betriebszustände der TEM-Maschine übersteigt.
Die Zusammensetzung der Gasmischung kann durch das Masseverhältnis der Komponentenprozessgase bestimmt werden. Unter dem idealen Gasgesetz ist die Masse eines Gases proportional zu seinem Druck für ein vorbestimmtes Volumen und eine vorbestimmte Temperatur. Somit kann das Masseverhältnis der Prozessgase gesteuert werden, indem die Drücke der Prozessgase gesteuert werden, die entweder (1) direkt in die Verbrennungskammer der TEM-Maschine eintreten, oder (2) in eine Dosiereinrichtung mit festem Volumen eintreten, die verwendet wird, um das Gas in die Verbrennungskammer zu dosieren. Dementsprechend ist in der Technik bekannt, die jeweiligen Drücke der Prozessgase zu verstellen, um den TEM-Prozess für die jeweilige Anzahl, Größe und das jeweilige Material der behandelten Teile zu optimieren.
In der Technik wurden verschiedene Verfahren verwendet, um die Drücke der Prozessgase zu steuern. Der am wenigsten fortgeschrittene Weg dazu besteht darin, Ausgangsdrücke von Gasreglern für die Prozessgase von Hand zu verstellen. Über die Jahre wurden fortschrittlichere Wege entwickelt. Beispielsweise lehrt das US-Patent Nr. 4,721,458 an Conrad das Verwenden eines automatisierten Rückkopplungssteuersystems, um ein elektrisches Antriebssystem zu steuern, um die Membran eines Gasdruckreglers für eines der Prozessgase dynamisch zu verstellen und dadurch den Ausgangsdruck des Druckreglers zu steuern. Die elektrischen Antriebssysteme besitzen jedoch elektrische Komponenten in der Nähe zu den Bereichen, in denen entflammbare Gase des TEM-Prozesses verwendet werden, und stellen somit ein Risiko dar, eine unerwünschte Explosion zu verursachen. Was benötigt wird, ist ein sichereres automatisiertes System zum Steuern der Drücke der Prozessgase in dem TEM-Prozess.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liefert ein inhärent sichereres System zum Steuern der Drücke der Prozessgase in dem TEM-Prozess als die Systeme nach dem Stand der Technik, die zum Steuern der Membran eines Prozessgasdruckreglers elektrische Antriebe verwenden. Die vorliegende Erfindung liefert ein TEM-Gashandhabungssystem, bei dem die Verbesserung ein fluidgesteuertes Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens von mindestens einem der TEM-Prozessgase über die Regelung des Drucks des TEM-Prozesses ist, entweder (1) direkt zu der Verbrennungskammer oder einem Mischblock oder (2) indirekt zu der Verbrennungskammer oder einem Mischblock über eine Dosiereinrichtung mit festem Volumen.
Solche fluidgesteuerten Druckregelteilsysteme enthalten einen Druckregler, einen Druckwandler und einen digitalen Controller, die in Kombination arbeiten, um den Prozessgasauslassdruck des Druckreglers zu steuern. Bei diesen Teilsystemen der vorliegenden Erfindung wirkt auf die Membran des Druckreglers, die das Gasflussventil steuert, das den Prozessgasdruck an dem Druckreglerauslass regelt, der Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders mechanisch ein. Durch Steuern des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders ist es somit möglich, den Ausgangsdruck des Prozessgases zu regeln.
Die vorliegende Erfindung verwendet den Druckwandler und den digitalen Controller in Kombination, um den Speisedruck des pneumatischen und hydraulischen Zylinders zu verstellen, was wiederum das Prozessgas am Auslass des Druckreglers regelt. Im Gegensatz zu dem Druckregelteilsystem, das von dem US-Patent Nr. 4,721,458 an Conrad gelehrt wird, erfordert der Druckregler der vorliegenden Erfindung keine elektrischen Teile und reduziert somit das Risiko, dass es in diesem Teil der TEM-Maschine zu einer Explosion kommt.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch TEM-Maschinen mit den oben erwähnten Verbesserungen. Solche TEM-Maschinen können auch eine Verarbeitungsparameterelektronikdatenbank enthalten, die Prozessgaszieldruckdaten für verschiedene Teillastcharakteristika enthält, z. B. Größe, Anzahl, Materialtyp usw., mit denen der Prozessgasauslassdruck der Teilsystemdruckregler gesteuert werden kann. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann somit ein TEM-Maschinenbediener die Charakteristika der Teillast in eine Eingabeeinrichtung eingeben, die elektronisch mit der Datenbank über einen Prozesscontroller kommuniziert, um dem digitalen Teilsystemcontroller den Zielprozessgasausgabedruck an dem Druckregler zu liefern und dadurch die Ergebnisse des TEM-Prozesses automatisch zu steuern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Kritikalität der Merkmale und Verdienste der vorliegenden Erfindung lassen sich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstehen. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen nur zum Zweck der Veranschaulichung und nicht als eine Definition der Grenzen der vorliegenden Erfindung entworfen wurden.
1 ist eine schematische Darstellung einer TEM-Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung eines pneumatisch gesteuerten Druckregelteilsystems zum Steuern des Abgebens von mindestens einem der TEM-Prozessgase gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Druckreglers, der eine Komponente der Ausführungsform der in 2 gezeigten vorliegenden Erfindung ist.
4 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Steuersystems einer TEM-Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In diesem Abschnitt werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in ausreichendem Detail beschrieben, damit ein Fachmann die vorliegende Erfindung praktizieren kann. Es versteht sich jedoch, dass die Tatsache, dass eine begrenzte Anzahl von bevorzugten Ausführungsformen hierin beschrieben wird, in keinerlei Weise den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, beschränkt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine schematische Darstellung einer TEM-Maschine 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die TEM-Maschine 100 umfasst ein Brenngashandhabungssystem 102, ein Sauerstoffgashandhabungssystem 104, einen Mischblock 106, eine Zündquelle 108, eine Verbrennungskammer 110 und ein Abgassystem 112. Das Brenngashandhabungssystem 102 umfasst eine Hochdruckbrenngasquelle 114, ein Brenngasdruckregelteilsystem 116 und eine Brenngasdosiereinrichtung 118. Analog umfasst das Sauerstoffgashandhabungssystem 104 eine Hochdrucksauerstoffgasquelle 120, ein Sauerstoffgasdruckregelteilsystem 122 und eine Sauerstoffgasdosiereinrichtung 124. Die Richtung des Gasflusses ist durch die Pfeile zwischen den Komponenten gezeigt, zum Beispiel Pfeil 126.
Im Betrieb werden die maschinell bearbeiteten oder spritzgegossenen Teile, die entgratet werden sollen, in die Verbrennungskammer 110 geladen, und die Verbrennungskammer 110 wird abgedichtet. Die Atmosphäre innerhalb der Verbrennungskammer 110 kann evakuiert/verfüllt oder gereinigt werden, um Standardstartatmosphärenbedingungen herzustellen. (Das Teilsystem der TEM-Maschine, das zum Herstellen von Standardstartbedingungen verwendet wird, ist in 1 nicht identifiziert). Das Brenngashandhabungssystem 102 wird betrieben, um das Brenngas zu liefern, das benötigt wird, um die Teile innerhalb der Verbrennungskammer 110 zu behandeln. Das Brenngas fließt von der Brenngasquelle 114 zu dem Brenngasdruckreglerteilsystem 116. Das Brenngasdruckreglerteilsystem 116 regelt den Druck des zu der Brenngasdosierungseinrichtung 118 mit festem Volumen fließenden Brenngases, um die Brenngasdosiereinrichtung 118 mit der vorbestimmten Masse an Brenngas zu füllen, die zum Verarbeiten der Teile erforderlich ist. Analog fließt das Sauerstoffgas von der Sauerstoffgasquelle 120 zu dem Sauerstoffgasdruckreglerteilsystem 122. Das Sauerstoffgasdruckreglerteilsystem 122 regelt den Druck des zu der Sauerstoffgasdosiereinrichtung 124 mit festem Volumen fließenden Sauerstoffgases, um die Sauerstoffgasdosiereinrichtung 124 mit der vorbestimmten Masse von Sauerstoffgas zu füllen, die zum Verarbeiten der Teile erforderlich ist. Die Brenngas- und Sauerstoffgasdosiereinrichtung 118, 124 werden gleichzeitig betrieben, um ihre Gase in den Mischblock 106 zu injizieren, um die Gase auf dem Weg zu der Verbrennungskammer 110 eng zu mischen. Wenn die Verbrennungskammer 110 mit den erforderlichen Mengen der Brenngas-/Sauerstoffgasmischung gefüllt wird, wird die Zündquelle 108 betätigt, um die Gasmischung explodieren zu lassen. Die Explosion brennt die Grate und/oder Abfälle, die an den Teilen vorliegen, sofort ab. Der Überdruck der verbrannten Gasmischung wird durch das Abgassystem 112 freigesetzt, und die Verbrennungskammer 110 wird geöffnet, um die entgrateten Teile zu entfernen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 wird schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines pneumatisch gesteuerten Druckregelteilsystems 130 zum Steuern des Abgebens entweder des Brenngases oder des Sauerstoffgases über eine Regelung des Prozessgasdrucks gezeigt, wobei standardmäßige ISO-Symbole verwendet werden. Das in 2 gezeigte Druckregelteilsystem 130 entspricht separat dem Brenngasdruckregelteilsystem 116 und dem Sauerstoffgasdruckreglerteilsystem 122 von 1. Das Druckregelteilsystem 130 umfasst einen Druckregler 132, einen Druckwandler 134 und einen digitalen Controller 136, die in Kombination arbeiten, um den Prozessgasauslassdruck des Druckreglers 132 zu steuern. Wie unten ausführlicher beschrieben ist, enthält der Druckregler 132 einen Reglerkörper 138, der operativ mit einem Linearzylinder 140 verbunden ist. Dem Linearzylinder 140 wird pneumatische Leistung von einer in 2 nicht gezeigten Quelle zugeführt, z. B. Druckluft, über eine Versorgungsleitung 142 mittels eines Wegeventils 144 und eines Proportionalventils 146.
Bei Betrieb fließt das Prozessgas von der Gasquelle, z. B. der Brenngasquelle 114 oder der Sauerstoffgasquelle 120 von 1, über die Eingangsleitung 148 in den Reglerkörper 138 und daraus hinaus durch die Ausgangsleitung 150. Der Druckwandler 134 ist an der Ausgangsleitung 150 angeordnet und erfasst den Prozessgasausgangsdruck von dem Druckregler 132. Der Druckwandler 134 steht mit dem digitalen Controller 136 in elektronischer Kommunikation, wie durch die Eingangskommunikationsleitung 152 dargestellt (bei der es sich um eine verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsleitung handeln kann), um den Ausgangsprozessgasdruck an den digitalen Controller 136 zu signalisieren. Der digitale Controller 136 bestimmt, ob der Ausgangsdruck einem vorbestimmten Zieldruckwert entspricht oder nicht entspricht und sendet entsprechende Ausgangssignale an das Wegeventil 144 und das Proportionalventil 146 (wie durch Ausgangskommunikationsleitungen 154, 156 dargestellt, bei denen es sich um verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsleitungen handeln kann), um zu bewirken, dass der Linearzylinder 140 eine in 2 nicht gezeigte Membran-Ventil-Kommunikation in dem Reglerkörper 138 verstellt, um einen Zielausgangsdruck zu erreichen. Die Druckverstellungsschleife geht weiter, bis bestimmt wird, dass die vorbestimmte Masse von Gas an die relevante Dosiereinrichtung geliefert worden ist, z. B. die Brenngasdosiereinrichtung 118 oder die Sauerstoffgasdosiereinrichtung 124 von 1.
Es versteht sich, dass ein einzelner digitaler Controller als Teil der Druckregelteilsysteme aller Prozessgase verwendet werden kann oder jedes Teilsystem seinen eigenen digitalen Controller aufweisen kann. Außerdem können der oder die digitalen Controller Teil eines Gesamtprozesssteuerprozessors der TEM-Maschine sein oder er oder sie können von einem derartigen Gesamtprozesscontroller getrennt sein.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 wird eine schematische Darstellung eines Gasdruckreglers 160 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Druckregler 160 umfasst eine Regleroberseite 162 und einen Linearzylinder 164. Die Regleroberseite 162 besitzt ein Tellerventil 166, das funktional zwischen einem Gaseinlass 168 und einem Gasauslass 170 angeordnet ist. Die Regleroberseite 160 weist auch eine Membran 172 in mechanischer Kommunikation mit dem Tellerventil 166 auf, so dass der Biegezustand der Membran 172 den Öffnungszustand des Tellerventils 166 steuert. Der Linearzylinder 164 umfasst einen Zylinder 174, einen beweglich darin angeordneten Kolben 176 und mindestens einen in 3 nicht gezeigten Port für den Einlass/Auslass eines Steuerfluids, z. B. Druckluft. Der Kolben 176 steht in mechanischer Kommunikation mit der Unterseite der Membran 172, so dass die Position des Kolbens 176 in dem Zylinder 174 den Biegezustand der Membran 172 steuert.
Bei Betrieb fließt ein Prozessgas über den Gaseinlass 168, durch das Tellerventil 166 in den Gasregler 160 und über den Gasauslass 170 aus dem Gasregler 160 hinaus. Wie der Fachmann weiß, steuert das Tellerventil 166 effektiv den Ausgangsdruck des durch den Gasauslass 170 austretenden Gases durch Steuern der Strömungsrate durch den Gasregler 160. Weil der Öffnungszustand des Tellerventils 166 durch den Biegezustand der Membran 172 gesteuert wird, der wiederum durch die Position des Kolbens 176 in dem Zylinder 174 gesteuert wird, wird der Prozessgasausgangsdruck des Reglers 160 gesteuert, indem der Betrieb des Linearzylinders 164 gesteuert wird.
Es ist spezifisch zu verstehen, dass wenngleich das Ventil, das zwischen dem Prozessgaseinlass 168 und dem -auslass 170 des Druckreglers 160 positioniert ist, in 3 als ein Tellerventil 166 dargestellt ist, das Ventil von einem beliebigen, in der Technik bekannten Typ sein kann, das in Verbindung mit einer Druckreglermembran betrieben werden kann.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch TEM-Maschinen mit einer elektronisch zugänglichen Verarbeitungsparameterdatenbank, die Prozessgaszieldruckdaten für verschiedene Teillastcharakteristika enthält, z. B. Größe, Anzahl, Materialtyp usw., die dazu verwendet werden können, den Prozessgasauslassdruck der Teilsystemdruckregler zu steuern. Es wird auf 4 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung der Interaktion Datenbank-Druckregelsystem zeigt. Indem eine derartige Datenbank 180 verwendet wird, kann ein TEM-Maschinenbediener die Ergebnisse des TEM-Prozesses automatisch steuern, indem er die Charakteristika der Teillast entweder über Draht oder drahtlos über eine Eingabeeinrichtung 184 in einen Datenprozessor 182 eingibt. Der Datenprozessor 182 kommuniziert über Draht oder drahtlos elektronisch mit der Datenbank 180, um Daten bezüglich des Zielgasausgangsdruckwerts für die Prozessgasdruckregler der jeweiligen fluidgesteuerten Druckregelteilsysteme, z. B. des fluidgesteuerten Druckregelteilsystems 186, zu erhalten. Die abgerufenen Daten können die relevanten Zieldruckwerte sein, Daten, aus denen die relevanten Zieldruckwerte berechnet werden können, ein oder mehrere Algorithmen zum Berechnen der Zieldruckwerte oder eine beliebige Kombination davon. Der Datenprozessor 182 kommuniziert danach die Zieldruckwertinformationen über Draht oder drahtlos an den digitalen Controller des relevanten fluidgesteuerten Druckregelteilsystems 186. Der digitale Controller steuert dann seinen betreffenden Prozessgasregler, um das relevante Prozessgas mit dem Zieldruck auszugeben.
Bei TEM-Maschinen von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Gesamtprozesssteuerprozessor oder Computer verwendet, um den Betrieb der TEM-Maschine zu steuern und/oder zu überwachen. Bei solchen Ausführungsformen können die Datenbank 180 und die Eingabeeinrichtung 184 mit einem derartigen Gesamtprozesssteuerprozessor assoziiert oder ein Teil dessen sein. Gleichermaßen kann der Datenprozessor 182 bei einigen Ausführungsformen der Gesamtprozesssteuerprozessor oder ein Teil davon sein.
Während nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass darunter viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen beschrieben, abzuweichen. Alle Patentanmeldungen und Patente, sowohl ausländische als auch inländische, und alle Publikationen, auf die hierin Bezug genommen worden sind, sind in dem ganzen, vom Gesetz zugelassenen Umfang hierin in ihrer Gänze aufgenommen.
Zusammenfassung:
TEM-Gashandhabungssystem (Thermal Energy Machining – thermische Entgrat-Methode), bei dem die Verbesserung ein fluidgesteuertes Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens eines TEM-Prozessgases über die Regelung des Drucks des TEM-Prozessgases ist. Solche Teilsysteme enthalten einen Druckregler, einen Druckwandler und einen digitalen Controller, die in Kombination arbeiten, um den Prozessgasauslassdruck des Druckreglers zu steuern. Auf die Membran des Druckreglers, die das Ventil steuert, das den Prozessgasauslassdruck regelt, wirkt der Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders mechanisch ein. Das Steuern des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders regelt den Ausgangsdruck des Prozessgases. Der Prozesswandler und der digitale Controller arbeiten in Kombination, um den Speisedruck des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders zu verstellen, der wiederum den Druck des Prozessgases am Auslass des Druckreglers regelt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims

TEM-Maschinen-Gashandhabungssystem, bei dem die Verbesserung ein fluidgesteuertes Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens mindestens eines der TEM-Prozessgase ist, wobei das fluidgesteuerte Druckregelteilsystem Folgendes umfasst: a) einen Druckregler mit: 1) einem Gaseinlass und einem Gasauslass; 2) einem Ventil, das dafür ausgelegt ist, den Prozessgasfluss zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass zu steuern; 3) einer Membran in mechanischer Kommunikation mit dem Ventil; und 4) einem fluidgesteuerten Zylinder mit einem beweglich darin angeordneten Kolben in mechanischer Kommunikation mit der Membran; b) einen Druckwandler in Fluidkommunikation mit dem Gasauslass zum Überwachen des Prozessgasdrucks; und c) einen digitalen Controller, der dafür ausgelegt ist, ein Signal von dem Druckwandler zu empfangen; wobei der digitale Controller das Druckwandlersignal verwendet, um die Position des Kolbens innerhalb des Zylinders zu steuern, wodurch der Biegezustand der Membran gesteuert wird, wobei der Biegezustand der Membran den Öffnungszustand des Ventils steuert, wobei der Öffnungszustand des Ventils den aus dem Gasauslass austretenden Prozessgasdruck steuert.
TEM-Maschinen-Gashandhabungssystem nach Anspruch 1, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein pneumatischer Zylinder ist.
TEM-Maschinen-Gashandhabungssystem nach Anspruch 1, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein hydraulischer Zylinder ist.
TEM-Maschinen-Gashandhabungssystem nach Anspruch 1, wobei das Ventil ein Tellerventil ist.
Verfahren zum Entgraten von Teilen, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer TEM-Maschine mit einem fluidgesteuerten Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens mindestens eines der TEM-Prozessgase, wobei das fluidgesteuerte Druckregelteilsystem Folgendes umfasst: 1) einen Druckregler mit: i) einem Gaseinlass und einem Gasauslass; ii) einem Ventil, das dafür ausgelegt ist, den Prozessgasfluss zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass zu steuern; iii) einer Membran in mechanischer Kommunikation mit dem Ventil; und iv) einem fluidgesteuerten Zylinder mit einem beweglich darin angeordneten Kolben in mechanischer Kommunikation mit der Membran; 2) einen Druckwandler in Fluidkommunikation mit dem Gasauslass zum Überwachen des Prozessgasdrucks; und 3) einen digitalen Controller, der dafür ausgelegt ist, ein Signal von dem Druckwandler zu empfangen; wobei der digitale Controller des Druckwandlersignal verwendet, um die Position des Kolbens innerhalb des Zylinders zu steuern, wodurch der Biegezustand der Membran gesteuert wird, wobei der Biegezustand der Membran den Öffnungszustand des Ventils steuert, wobei der Öffnungszustand des Ventils den aus dem Gasauslass austretenden Prozessgasdruck steuert; b) Laden von Teilen mit Graten und/oder Abfällen in die TEM-Maschine; c) Betreiben der TEM-Maschine, um die Grate und/oder Abfälle von den Teilen zu entfernen und d) Ausladen der Teile aus der TEM-Maschine.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein pneumatischer Zylinder ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein hydraulischer Zylinder ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ventil ein Tellerventil ist.
TEM-Maschine mit einem Gashandhabungssystem, bei dem die Verbesserung ein fluidgesteuertes Druckregelteilsystem zum Steuern des Abgebens mindestens eines der TEM-Prozessgase ist, wobei das fluidgesteuerte Druckregelteilsystem Folgendes umfasst: a) einen Druckregler mit: 1) einem Gaseinlass und einem Gasauslass; 2) einem Ventil, das dafür ausgelegt ist, den Prozessgasfluss zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass zu steuern; 3) einer Membran in mechanischer Kommunikation mit dem Ventil; und 4) einem fluidgesteuerten Zylinder mit einem beweglich darin angeordneten Kolben in mechanischer Kommunikation mit der Membran; b) einen Druckwandler in Fluidkommunikation mit dem Gasauslass zum Überwachen des Prozessgasdrucks; und c) einen digitalen Controller, der dafür ausgelegt ist, ein Signal von dem Druckwandler zu empfangen; wobei der digitale Controller das Druckwandlersignal verwendet, um die Position des Kolbens innerhalb des Zylinders zu steuern, wodurch der Biegezustand der Membran gesteuert wird, wobei der Biegezustand der Membran den Öffnungszustand des Ventils steuert, wobei der Öffnungszustand des Ventils den aus dem Gasauslass austretenden Prozessgasdruck steuert.
TEM-Maschine nach Anspruch 9, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein pneumatischer Zylinder ist.
TEM-Maschine nach Anspruch 9, wobei der fluidgesteuerte Zylinder ein hydraulischer Zylinder ist.
TEM-Maschine nach Anspruch 9, wobei das Ventil ein Tellerventil ist.
TEM-Maschine nach Anspruch 9, weiterhin umfassend einen Datenprozessor und eine elektronisch zugängliche Datenbank, wobei der Datenprozessor elektronisch mit der Datenbank kommuniziert, um Informationen bezüglich eines Zieldrucks mindestens eines der Prozessgase zu erhalten.
TEM-Maschine nach Anspruch 13, weiterhin umfassend einen Gesamtprozesscontroller, wobei der Gesamtprozesscontroller den Gesamtbetrieb der TEM-Maschine steuert.
TEM-Maschine nach Anspruch 14, wobei mindestens ein Element, ausgewählt aus der Menge bestehend aus dem Datenprozessor, der Datenbank und dem digitalen Controller des fluidgesteuerten Druckregelteilsystems, Teil des Gesamtprozesscontrollers ist.
TEM-Maschine nach Anspruch 9, weiterhin umfassend einen Prozesscontroller, wobei der Gesamtprozesscontroller den Gesamtbetrieb der TEM-Maschine steuert.
TEM-Maschine nach Anspruch 16, wobei der digitale Controller des fluidgesteuerten Druckregelteilsystems Teil des Gesamtprozessorcontrollers ist.