VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEHANDELN EINES BAUTEILS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Behandeln eines Bauteils, und ferner ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 zum Behandeln eines Bauteils. Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aus dem Dokument DE 10 2013 201 197 A1 bekannt.

Stand der Technik

[0002] Die Festigkeit von Bauteilen lässt sich durch gezieltes Einbringen von Druckeigenspannungen signifikant steigern. Dafür in Frage kommende Bauteile sind beispielsweise Schweißnähte aufweisende Komponenten und innendruckbelastete Bauteile oder auch Achswellen oder dergleichen. Ein zur Steigerung der Festigkeit geeignetes Verfahren stellt neben dem Strahlen mittels Druckluft das Flüssigkeitsstrahlen zur Behandlung einer Bauteiloberfläche dar, wobei die Tiefenwirkung gering ist und die Kontrolle über den Behandlungsprozess lediglich in begrenztem Maße möglich ist.

[0003] Aus der DE 10 2010 043 285 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln eines Bauelements bekannt, wobei zur Erzeugung von Druckeigenspannungen wenigstens ein Teil der Oberfläche des Bauelements mit einem Strahlmittel bestrahlt wird, wobei das Strahlmittel eine Flüssigkeit und Partikel umfasst, wobei die Flüssigkeit und die Partikel derart ausgestaltet sind, dass bei dem Bestrahlen im Wesentlichen der Eigenspannungszustand des Bauelements verändert wird.

[0004] Die DE 10 2013 201 797 A1 offenbart bei einer Vorrichtung mit einer Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluids durch mindestens eine Düse zur Erzeugung mindestens eines Fluidstrahls, der zur erosiven Bearbeitung eines Werkstoffs geeignet ist, eine Einrichtung zum Erzeugen von durch die Düse austretenden Neue Seite 1a der Beschreibung

[0005] Fluidimpulsen, wobei die Fluidimpulse jeweils dazu ausgebildet sind, eine vorgegebene Menge von Partikeln vom Werkstoff abzutragen.

Offenbarung

Vorteile der Erfindung

[0006] Die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine stärkere Kontrolle über den Oberflächenbehandlungsprozess von Bauteilen möglich ist. Dazu ist vorgesehen, dass ein Schließkörper in dem wenigstens einen Strömungspfad des Düsenkörpers angeordnet ist, wobei der Schließkörper alternierend zwischen einer den Strömungspfad freigebenden Stellung und einer den Strömungspfad absperrenden Stellung hin- und her bewegbar ist, um einen pulsierenden Strahl auszubilden, dass ein Einmündungsbereich, wo der wenigstens eine Zuführungskanal in den Strömungspfad übergeht, in Strömungsrichtung dem Schließkörper nachgeordnet ist, damit Strahlimpulse des pulsierenden Strahls auf ihrem Weg zur Düsenaustrittsöffnung durch Mitreißen von festen Partikeln aus dem wenigstens einen Zuführungskanal einen aus Fluid und Partikeln verfestigten pulsierenden Strahl bilden. Dadurch ist es möglich, definiert Eigenspannungen in die Oberfläche eines zu behandelnden Bauteils bis in tiefere Atomlagen hinein einzubringen. Die festen Partikel können beispielsweise aus Nano-Partikeln gebildete Mischungen sein, die mittels hoher Geschwindigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht werden können, um diese zu bearbeiten, was zu entsprechend strukturierten oder hochglatten Oberflächen hoher Güte sowie zu besonderen Funktionsflächen führt. Da der wenigstens eine Strömungspfad zwischen dem Schließkörper und einer Düsenaustrittsöffnung des Düsenkörpers einen etwa konstanten Leitungsquerschnitt aufweist, bildet sich mithin an der Düsenaustrittsöffnung ein verfestigter pulsierender Strahl mit annähernd homogen verdichtetem Strahlquerschnitt aus.

[0007] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen.

[0008] Zweckmäßigerweise sind mehrere Zuführungskanäle im Düsenkörper vorgesehen, wodurch es möglich ist, eine hohe Dichte von festen Partikeln im verfestigten pulsierenden Strahl zu erzeugen.

[0009] Indem gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Zuführungskanäle im Einmündungsbereich jeweils einen Winkel mit dem Strömungspfad bilden, welcher kleiner oder gleich 90° ist, vorzugsweise zwischen etwa 30° und 60° liegt, ergibt sich aufgrund der im Einmündungsbereich herrschenden turbulenten Strömungsverhältnisse im Zusammenwirken mit den schräg bzw. spitzwinklig in den Strömungspfad übergehenden Zuführungskanälen eine relativ starke Sogwirkung auf die in den Zuführungskanälen herangeführten festen Partikel, was zu einem hohen Anteil und mithin hohen Durchmischungsgrad dieser Partikel in der Fluidkomponente führt.

[0010] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, mit welcher diese Sogwirkung optimal ausnutzbar ist, kann darin bestehen, dass die Zuführungskanäle in Strömungsrichtung jeweils einen sich zum Einmündungsbereich hin allmählich verengenden Leitungsquerschnitt aufweisen.

[0011] Um eine möglichst homogene Mischung von festen Partikeln im verfestigten pulsierenden Strahl zu erzeugen, sind die Zuführungskanäle symmetrisch zur Verlaufsrichtung des Strömungspfads verlaufend angeordnet.

[0012] Eine relativ einfach zu realisierende Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass sich der wenigstens eine Strömungspfad entlang einer Längsmittelachse des Düsenkörpers erstreckt.

[0013] Um ein schnelles Umschalten des Schließkörpers zwischen seiner Offenstellung und seiner Sperrstellung zu ermöglichen, ist der Schließkörper über ein servo-hydraulisches, ein mechanisch oder ein direkt wirkendes Stellglied, welches magnetisch oder piezo-elektrisch betreibbar ist, steuerbar.

[0014] Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 8, das zum Behandeln eines Bauteils dient, ist vorgesehen, dass ein pulsierender Fluidstrahl in einem Düsenkörper erzeugt wird, wobei wenigstens ein Strömungspfad mittels eines Schließkörpers alternierend freigegeben und abgesperrt wird, um den Fluidstrahl in jeweils freigegebenem Zustand des Strömungspfads impulsweise durchzulassen, worauf über wenigstens einen Zuführungskanal herangeführte feste Partikel von dem impulsweise durchgelassenen Fluidstrahl sukzessive so erfasst und mitgerissen werden, dass ein aus Fluid und festen Partikeln verfestigter pulsierender Strahl erzeugt wird, und dass dann der verfestigte pulsierende Strahl durch wenigstens eine Düsenaustrittsöffnung auf eine Oberfläche des Bauteils abgestrahlt wird, um dort zumindest lokal Eigenspannungen zu bewirken, wobei der wenigstens eine Strömungspfad (12) zwischen dem Schließkörper (13) und der Düsenaustrittsöffnung (18) des Düsenkörpers (11) einen etwa konstanten Leitungsquerschnitt aufweist. In vorteilhafter Weise eignet sich das Verfahren zum Plattieren von Bauteilen, indem beispielsweise Partikel aus metallischem Material auf eine Bauteiloberfläche aufgebracht werden können, wodurch lokal Funktionsflächen geschaffen werden können. Das Plattieren kann auch punktuell erfolgen. In vorteilhafter Weise eignet sich das Verfahren auch zum Dotieren von Materialien, indem beispielsweise Partikel aus ferromagnetischem Material in Oberflächen eines nichtferromagnetischen Materials eingestrahlt bzw. eingeschossen werden, wodurch beispielweise ein lokaler Informationsträger erzeugbar ist, der magnetisch ausgelesen werden kann. Das Verfahren ist auch zur Oberflächenstrukturierung geeignet. Die festen Partikel können zusammen mit einer Fluidkomponente über den wenigstens einen Zuführungskanal herangeführt werden.

[0015] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass der verfestigte pulsierende Strahl mit einer einstellbaren Pulsfrequenz erzeugt wird, welche in einem Pulsfrequenzbereich von einem einzelnen Schuss bis hin zu einer Pulsfrequenz von etwa 5 kHz liegt. Die Pulsfrequenz als Strahlparameter lässt sich mithin vorteilhaft in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall einstellen und kann auch während des Behandlungsvorgangs - als für die Bauteilbehandlung relevanter Prozessparameter - variiert werden. Durch weitere Strahlparameter wie Pulslänge und Pulsabstand, deren Einstellung konstruktionsbedingt möglich ist, lässt sich die Kontrolle des Behandlungs- bzw. Fertigungsprozesses noch stärker verbessern.

[0016] Vorteilhaft ist ein präprozeduraler Reinigungsschritt von zu bestrahlenden Bauteilen bzw. Werkstücken wegen der fluiden Strahlkomponente nicht zwingend erforderlich, so dass mithin eine Kostenreduktion erzielbar ist. Zudem ist durch die hohe Fertigungskontrolle bei der Strahlbehandlung von Bauteilen eine Ausschussquotenreduktion und somit eine Effizienz- und Produktivitätssteigerung möglich.

[0017] Ein Bauteil, das gemäß einem derartigen Verfahren oberflächenbehandelt ist, weist aufgrund von eingebrachten Druckeigenspannungen eine gesteigerte Festigkeit seiner Struktur auf und ist mithin für den Einsatz bei höheren Belastungen ohne weitere Anpassung von Geometrie und/oder Werkstoff geeignet, wie dies beispielsweise für Komponenten in hochdruckführenden oder unter andersartiger Belastung stehenden Systemen der Fall ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0018] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine vorwiegend im Längsschnitt gehaltene Ansicht eines Ausschnitts eines Düsenkörpers der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsformen

[0019] Fig. 1 veranschaulicht in einem stark schematisch gehaltenen Längsschnitt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung, welche einen Düsenkörper 11 mit einem zentralen Strömungspfad bzw. Durchgangskanal 12, der koaxial zur Längsmittelachse 11' des Düsenkörpers 11 verläuft, einen in dem Durchgangskanal 12 aufgenommenen Schließkörper 13 und mehrere Zuführungskanäle 14, 14' aufweist, die in den Durchgangskanal 12 in einem dem Schließkörper 13 abströmseitig nachgeordneten Bereich 12' einmünden, wo aus einem in dem zentralen Durchgangskanal 12 strömenden Fluid 15 und aus den Zuführungskanälen 14, 14' herangeführten festen Partikeln 16 ein daraus verfestigter Strahl 17 erzeugt wird, der aus einer als Spitzloch ausgebildeten Austrittsöffnung 18 des Düsenkörpers 11 austritt und eine in Strahlrichtung angeordnete Oberfläche 19' eines zu behandelnden Bauteils 19 bestrahlt, wobei die Strahlrichtung mit der Längsmittelachse 11' des Düsenkörpers 11 fluchtet. Indem der Schließkörper 13 in einem durchmessergrößeren Bereich 20 des zentralen Durchgangskanals 12 entlang der Längsmittelachse 11' verschieblich angeordnet ist und im Takt einer - nicht dargestellten - Ansteuerung alternierend zwischen einer den Durchgangskanal 12 öffnenden Stellung und einer absperrenden Stellung axial hin- und her bewegt wird, wird ein pulsierender Fluidstrahl erzeugt. Das Fluid, das in den Durchgangskanal 12 eingeleitet wird, kann im Ausführungsbeispiel als Prüföl oder auch als Wasser ausgebildet sein, während die Partikel 16, welche als festes Strahlmittel über die Zuführungskanäle 14, 14' herangeführt werden, beispielsweise als Stahlkugeln oder als Nanopartikel ausgebildet sein können; andere Ausführungsbeispiele für das feste Strahlmittel umfassen runde, kantige oder auch längliche Partikel. Die Partikel können organisch, anorganisch, mineralisch (z.B. Korund, Glas) aber auch metallisch (z.B. Hartguss, Stahl, Zink) ausgebildet sein. Die verwendeten Partikelgrößen können im Nano-Bereich, je nach Anwendung auch im µm-Bereich, beispielsweise in einer Größenverteilung zwischen 40 bis 70 µm, oder auch im Millimeterbereich, liegen.

[0020] Mit jedem Öffnungstakt, den der Schließkörper 13 ausführt, strömt das Fluid 15, das mittels einer Hochdruckförderpumpe (nicht dargestellt) dem zentralen Durchgangskanal 12 des Düsenkörpers 11 komprimiert zugeführt wird, impulsweise durch den Bereich 20 an dem Schließkörper 13 vorbei über einen sich verjüngenden Bereich 21 in einen durchmesserkleineren Endabschnitt 12' des Durchgangskanals 12. In diesem Endabschnitt 12' mit konstantem Leitungsquerschnitt reißt das Fluid - aufgrund der im verengten Leitungsquerschnitt erhöhten Fluidgeschwindigkeit von beispielsweise 500 m/s in Abhängigkeit vom Systemdruck - mit jedem Strahlimpuls Partikel 16 mit sich fort, welche sich in den Zuführungskanälen 14, 14' befinden, die in den Endabschnitt 12' des Durchgangskanals 12 und zwar in den Einmündungsbereich 22 einmünden. Der Einmündungsbereich 22 ist etwa intermediär zwischen dem sich konusförmig verjüngenden Bereich 21 und der Düsenaustrittsöffnung 18 angeordnet. Dadurch wird ein pulsierender verfestigter Strahl 17 erzeugt, der aus zeitlich aufeinanderfolgenden und mithin in Strahlrichtung voneinander beabstandet laufenden Strahlimpulsen gebildet ist, welche sodann durch die Austrittsöffnung 18 austreten und mit hoher Strahlgeschwindigkeit auf die Oberfläche 19' des Bauteils 19 auftreffen.

[0021] Mit jedem auf den Öffnungstakt folgenden Schließtakt, den der Schließkörper 13 ausführt, wird der Strömungspfad bzw. Durchgangskanal 12 für das Fluid abgesperrt und mithin ein jeweiliger Strahlimpuls im pulsierenden Fluid-Strahl festgelegt. Beim Schließtakt befindet sich der Schließkörper 13 in seiner den Strömungspfad bzw. Durchlasskanal 12 absperrenden Stellung, wobei der Schließkörper 13 mit seinem konusförmigen Kopf 13' formschlüssig an dem sich konusförmig verjüngenden Bereich 21 des Durchlasskanals 12 anliegt.

[0022] Die Zuführungskanäle 14, 14' weisen jeweils zwei Abschnitte auf, wovon ein jeweils erster Abschnitt 14-1, 14'-1 parallel zur Längsmittelachse 11' und somit parallel zum Durchgangskanal 12 verläuft, um dann in Strömungsrichtung in einen zweiten Abschnitt 14-2, 14'-2 überzugehen, der unter einem Winkel θ zur Längsmittelachse 11' schräg verlaufend in den Strömungspfad bzw. Durchgangskanal 12 einmündet. Um einen relativ homogen verfestigten bzw. durchmischten Strahlquerschnitt für jeden Strahlimpuls zu erzielen, verlaufen beide Zuführkanäle 14, 14' symmetrisch zur Längsmittelachse 11'. Um einen optimalen Mitreißeffekt für die Partikel 16 zu erzielen, ist der Winkel θ so bemessen, dass er in einem Winkelbereich 30° < θ <_ 60° liegt. Zusätzlich weist der jeweilige zweite Abschnitt der Zuführkanäle 14, 14' einen sich zum Einmündungsbereich 22 hin kontinuierlich verengenden Leitungsquerschnitt mit einem Raumöffnungswinkel φ von etwa 10° auf.

[0023] Der Schließkörper 13 ist über ein servo-hydraulisches, ein mechanisch oder ein direkt wirkendes Stellglied, welches magnetisch oder piezo-elektrisch betreibbar ist, steuerbar, um im Zusammenwirken mit der Ansteuerung (nicht dargestellt) und - optional - einem servo-hydraulisch ausgebildeten Schaltventil schnell zwischen seiner Offenstellung und seiner Sperrstellung umschalten zu können. Bei einer konstruktionsbedingten Schaltzeit von etwa 90 µs für den Schließkörper sind einstellbare Pulsfrequenzen für den verfestigten pulsierenden Strahl von bis zu etwa 5 kHz möglich. Gesondert einstellbar ist konstruktionsbedingt auch die Pulslänge und/oder der Pulsabstand. Der Pulsabstand ist als Strahlparameter variierbar. Die Pulslänge kann minimal 90 µs betragen, wobei eine beispielsweise typische Pulslänge vorzugsweise zwischen 150 µs und 10 ms liegen kann.

[0024] In verfahrenstechnischer Hinsicht ist vorgesehen, dass ein pulsierender Fluidstrahl in einem Düsenkörper 11 erzeugt wird, wobei der Strömungspfad 12 mittels des Schließkörpers 13 alternierend freigegeben und abgesperrt wird, um den Fluidstrahl in jeweils freigegebenem Zustand des Strömungspfads 12 impulsweise durchzulassen, worauf über die Zuführungskanäle 14, 14' herangeführte feste Partikel von dem impulsweise durchgelassenen Fluidstrahl so erfasst und mitgerissen werden, dass ein aus Fluid 15 und festen Partikeln 16 verfestigter pulsierender Strahl 17 erzeugt wird, und dass dann der verfestigte pulsierende Strahl 17 durch wenigstens eine Düsenaustrittsöffnung 18 auf eine Oberfläche 19' des Bauteils 19 abgestrahlt wird, um dort zumindest lokal Eigenspannungen zu bewirken. Dabei wird der verfestigte pulsierende Strahl mit einer Pulsfrequenz erzeugt, welche in einem Pulsfrequenzbereich von wenigen Hertz bis etwa 5 kHz liegt. Je nach Anwendungsfall kann mithin die Pulsfrequenz eingestellt werden. Pulsfrequenz, Pulslänge und/oder Pulsabstand sind einstellbare Strahlparameter des erfindungsgemäßen Verfahrens, die als variierbare Prozessparameter für und/oder während der Behandlungsprozedur eines Bauteils dienen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Behandeln eines Bauteils, wobei die Vorrichtung einen Düsenkörper mit wenigstens einem Strömungspfad zum Einleiten eines Fluids und mit wenigstens einem Zuführungskanal für feste Partikel aufweist, wobei ein aus dem Fluid und den festen Partikeln gebildeter Strahl über wenigstens eine Düsenaustrittsöffnung des Düsenkörpers austritt, wobei ein Schließkörper (13) in dem wenigstens einen Strömungspfad (12) des Düsenkörpers (11) angeordnet ist, wobei der Schließkörper (13) alternierend zwischen einer den Strömungspfad (12) freigebenden Stellung und einer den Strömungspfad (12) absperrenden Stellung hin- und her bewegbar ist, um einen pulsierenden Strahl auszubilden, wobei ein Einmündungsbereich (22), wo der wenigstens eine Zuführungskanal (14, 14') in den Strömungspfad (12) übergeht, in Strömungsrichtung dem Schließkörper (13) nachgeordnet ist, damit Strahlimpulse des pulsierenden Strahls auf ihrem Weg zur Düsenaustrittsöffnung (18) durch Mitreißen von festen Partikeln aus dem wenigstens einen Zuführungskanal einen aus Fluid (15) und Partikeln (16) verfestigten pulsierenden Strahl bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strömungspfad (12) zwischen dem Schließkörper (13) und einer Düsenaustrittsöffnung (18) des Düsenkörpers (11) einen etwa konstanten Leitungsquerschnitt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zuführungskanäle (14, 14') im Düsenkörper (11) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungskanäle (14, 14') im Einmündungsbereich (22) jeweils einen Winkel mit dem Strömungspfad (12) bilden, welcher kleiner oder gleich 90° ist, vorzugsweise zwischen etwa 30° und 60° liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungskanäle (14, 14') in Strömungsrichtung jeweils einen sich zum Einmündungsbereich (22) hin allmählich verengenden Leitungsquerschnitt aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungskanäle (14, 14') symmetrisch zur Verlaufsrichtung des Strömungspfads (12) verlaufend angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Strömungspfad (12) entlang einer Längsmittelachse (11') des Düsenkörpers (11) erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (13) über ein servo-hydraulisches, ein mechanisch oder ein direkt wirkendes Stellglied, welches magnetisch oder piezo-elektrisch betreibbar ist, steuerbar ist.

8. Verfahren zum Behandeln eines Bauteils, wobei ein pulsierender Fluidstrahl in einem Düsenkörper (11) erzeugt wird, wobei wenigstens ein Strömungspfad (12) mittels eines Schließkörpers (13) alternierend freigegeben und abgesperrt wird, um den Fluidstrahl in jeweils freigegebenem Zustand des Strömungspfads (12) impulsweise durchzulassen, worauf über wenigstens einen Zuführungskanal (14, 14') herangeführte feste Partikel von dem impulsweise durchgelassenen Fluidstrahl sukzessive so erfasst und mitgerissen werden, dass ein aus Fluid und festen Partikeln verfestigter pulsierender Strahl erzeugt wird, und dass dann der verfestigte pulsierende Strahl durch wenigstens eine Düsenaustrittsöffnung (18) auf eine Oberfläche des Bauteils (19) abgestrahlt wird, um dort zumindest lokal Eigenspannungen zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strömungspfad (12) zwischen dem Schließkörper (13) und der Düsenaustrittsöffnung (18) des Düsenkörpers (11) einen etwa konstanten Leitungsquerschnitt aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der verfestigte pulsierende Strahl mit einer einstellbaren Pulsfrequenz erzeugt wird, welche in einem Pulsbereich von einem einzelnen Schuss bis hin zu einer Pulsfrequenz von etwa 5 kHz liegt.

Claims

1. Apparatus for treating a component, wherein the apparatus has a nozzle body having at least one flow path for introduction of a fluid and having at least one supply channel for solid particles, wherein a jet formed from the fluid and the solid particles exits via at least one nozzle outlet opening in the nozzle body, wherein a closing body (13) is arranged in the at least one flow path (12) of the nozzle body (11), wherein the closing body (13) can be moved back and forth in an alternating manner between a position which unblocks the flow path (12) and a position which blocks the flow path (12), in order to form a pulsing jet, wherein an issuing region (22) in which the at least one supply channel (14, 14') merges into the flow path (12) is arranged downstream of the closing body (13) in a flow direction, so that jet pulses of the pulsing jet form, on their way to the nozzle outlet opening (18), by entraining solid particles from the at least one supply channel, a pulsing jet consolidated from fluid (15) and particles (16), characterized in that the at least one flow path (12) between the closing body (13) and a nozzle outlet opening (18) in the nozzle body (11) has an approximately constant line cross section.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that a plurality of supply channels (14, 14') are provided in the nozzle body (11).

3. Apparatus according to Claim 2, characterized in that the supply channels (14, 14') in the issuing region (22) each form an angle of less than or equal to 90°, preferably of between approximately 30° and 60°, with the flow path (12).

4. Apparatus according to Claim 2 or 3, characterized in that the supply channels (14, 14') in the flow direction each have a line cross section which gradually narrows in the direction of the issuing region (22).

5. Apparatus according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the supply channels (14, 14') are arranged so as to run symmetrically with respect to the extent direction of the flow path (12).

6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the at least one flow path (12) extends along a longitudinal central axis (11') of the nozzle body (11).

7. Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the closing body (13) can be controlled by means of a servo-hydraulic actuating element, a mechanical actuating element or a direct-acting actuating element that can be operated magnetically or piezo-electrically.

8. Method for treating a component, wherein a pulsing fluid jet is generated in a nozzle body (11), wherein at least one flow path (12) is unblocked and blocked in an alternating manner by means of a closing body (13), in order to allow the fluid jet to pass through in a pulsed manner in the respectively unblocked state of the flow path (12), whereupon solid particles which are introduced via at least one supply channel (14, 14') are successively collected and entrained by the fluid jet allowed to pass through in a pulsed manner such that a pulsing jet consolidated from fluid and solid particles is generated, and such that the consolidated pulsing jet is then blasted onto a surface of the component (19) through at least one nozzle outlet opening (18), in order to there at least locally give rise to residual stresses, characterized in that the at least one flow path (12) between the closing body (13) and the nozzle outlet opening (18) in the nozzle body (11) has an approximately constant line cross section.

9. Method according to Claim 8, characterized in that the consolidated pulsing jet is generated with a settable pulse frequency which lies in a pulse range of a single shot up to a pulse frequency of approximately 5 kHz.

Revendications

1. Dispositif de traitement d'un composant, le dispositif comportant un corps de buse pourvu d'au moins un trajet d'écoulement destiné à l'introduction d'un fluide et d'au moins un conduit d'amenée de particules solides, un jet formé à partir du fluide et des particules solides sortant par au moins une ouverture de sortie de buse du corps de buse, un corps de fermeture (13) étant disposé dans l'au moins un trajet d'écoulement (12) du corps de buse (11), le corps de fermeture (13) pouvant être déplacé suivant un mouvement alternatif entre une position libérant le trajet d'écoulement (12) et une position bloquant le trajet d'écoulement (12) afin de former un jet pulsé, une zone d'embouchure (22), où l'au moins un conduit d'amenée (14, 14') rejoint le trajet d'écoulement (12), étant disposée en aval du corps de fermeture (13) dans le sens d'écoulement de sorte que les impulsions d'un jet pulsé forme un jet pulsé solidifié de fluide (15) et de particules (16) sur leur chemin jusqu'à l'ouverture de sortie de buse (18) par entraînement de particules solides provenant de l'au moins un conduit d'amenée, caractérisé en ce que l'au moins un trajet d'écoulement (12) a, entre le corps de fermeture (13) et une ouverture de sortie de buse (18) du corps de buse (11), une section transversale de conduite à peu près constante.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs conduits d'amenée (14, 14') sont prévus dans le corps de buse (11).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans la zone d'embouchure (22), les conduits d'amenée (14, 14') forment chacun avec le trajet d'écoulement (12) un angle inférieur ou égal à 90°, de préférence compris entre environ 30° et 60°.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les conduits d'amenée (14, 14') ont chacun une section transversale de conduite qui se rétrécit progressivement en direction de la zone d'embouchure (22) dans le sens de l'écoulement.

5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les conduits d'amenée (14, 14') sont disposés de manière à s'étendre symétriquement par rapport à la direction du trajet d'écoulement (12).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'au moins un trajet d'écoulement (12) s'étend le long d'un axe longitudinal médian (11') du corps de buse (11).

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps de fermeture (13) peut être commandé par un élément d'actionnement servo-hydraulique, mécanique ou à action directe qui peut être actionné par des moyens magnétiques ou piézoélectriques.

8. Procédé de traitement d'un composant, un jet de fluide pulsé étant généré dans un corps de buse (11), au moins un trajet d'écoulement (12) étant alternativement libéré et fermé au moyen d'un corps de fermeture (13) afin de laisser passer le jet de fluide par impulsions lorsque le trajet d'écoulement (12) est à chaque fois libéré, après quoi des particules solides amenées par le biais d'au moins un conduit d'amenée (14, 14') étant successivement capturées et entraînées par le jet de fluide passant par impulsions de manière à générer un jet pulsé solidifié formé de fluide et de particules solides, et projeter ensuite le jet de fluide pulsé solidifié sur une surface du composant (19) à travers au moins une ouverture de sortie de buse (18) afin d'y provoquer au moins localement des contraintes résiduelles, caractérisé en ce que
l'au moins un trajet d'écoulement (12) a, entre le corps de fermeture (13) et l'ouverture de sortie de buse (18) du corps de buse (11), une section transversale de conduite à peu près constante.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le jet pulsé solidifié est généré à une fréquence d'impulsions réglable dans une plage d'impulsions allant d'une impulsion unique à une fréquence d'impulsions d'environ 5 kHz.

Zeichnung