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Die Erfindung betrifft eine Abrasionsvorrichtung zum kryogenen Entgraten von Werkstücken und ein Verfahren zum kryogenen Entgraten.
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Flexible oder weiche Werkstücke, z. B. aus Kunststoff, weisen oft herstellungsbedingt Grate auf, die vor der Verwendung des Werkstücks zu entfernen sind. Ein bewährtes Verfahren zum Entgraten solcher Werkstücke ist das kryogene Entgraten, bei dem die Werkstücke in einem rotierenden Behälter bis zur Versprödung gekühlt und dann unter Einwirkung von Strahlmittel abrasiv entgratet werden. Typische Abrasionsvorrichtungen offenbaren
EP 0 140 856 (AGA Aktiebolag),
US 6,059,640 , (Stearns), und
DE 10 2005 040 420 (Wacker).
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Das Entgraten erfolgt besonders effizient, wenn das Strahlmittel möglichst gezielt auf die zu entgratenden Werkstücke geführt wird. Die
EP 0 140 856 sieht vor, dass das Schleuderrad mittels einer Stellplatte vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung optimal justiert werden kann. Die
DE 10 2005 040 420 schlägt alternativ vor, dass das Gehäuse des Schleuderrades schräg bis in die Bearbeitungstrommel hineinragt. Der Winkel, in dem das Gehäuse in die Bearbeitungstrommel hineinragt, gewährleistet hier einen besonders breiten Strahl des Strahlmittels. Nachteilig an diesen beiden bekannten Vorrichtungen ist, dass der jeweils vor der Inbetriebnahme der Abrasionsvorrichtung festgelegt wird, wie das Strahlmittel geführt wird.
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Die
US 5,879,223 offenbart eine Abrasionsvorrichtung, bei der eine bewegliche Leitblech-Anordnung zum Ändern des Strahlwinkels eingesetzt wird. Die
US 5,676,588 offenbart ein Schleuderrad mit mehreren Düsen, die unterschiedlich ausgerichtet sind und dadurch ein Verändern des Strahlwinkels für das Stahlgut ermöglichen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Abrasionsvorrichtung vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Abrasionsvorrichtung nach Anspruch 1 und mit einem Verfahren zum kryogenen Entgraten nach Anspruch 7 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Abrasionsvorrichtung ist mit
- – einem Behälter, mit
- – einer Anordnung zum Zuführen eines Kühlmittels und mit
- – einem Schleuderrad für Strahlmittel ausgestattet, wobei das Schleuderrad zusammengesetzt ist aus einem Gehäuse, in dem ein Flügelrad angeordnet ist.
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Das Schleuderrad ist erfindungsgemäß sehr kompakt gebaut. Ein Hineinragen des Gehäuses in den Behälter, der zum Entgraten eingesetzt wird, ist nicht erforderlich. Vielmehr ermöglicht ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes, verstellbares Schleuderrad, ein verstellbares Leitblech für das Strahlgut oder ein verstellbarer Boden der Abrasionsvorrichtung, der das Schleuderrad trägt, dass der Strahlwinkel α, unter dem das Strahlmittel in den Behälter eingeschleudert wird, vor oder während des Entgratens optimal eingestellt werden kann. Der Strahlwinkel α kann beispielsweise an die Umdrehungsgeschwindigkeit des Behälters oder an den Füllstand des Behälters angepasst werden. Als vorteilhaft erweist sich zudem beim Verstellen des Schleuderrades oder beim Verstellen des Bodens der Abrasionsvorrichtung, dass das Strahlmittel ohne weitere Umlenkung z. B. durch Leitbleche und damit ohne Verlust an Beschleunigung unmittelbar auf die Werkstücke trifft.
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Abrasionsvorrichtungen zum Entgraten von Werkstücken, die bis zur Versprödung gekühlt sind, weisen einen Behälter auf, in dem die Werkstücke zum Entgraten aufgenommen werden, entweder direkt oder indem ein Korb in den Behälter eingesetzt wird. Der Behälter ist üblicherweise rotationssymmetrisch, meist als Trommel ausgebildet. Während des Entgratens rotiert die Trommel, so dass die Werkstücke gleichmäßig gekühlt und sämtliche Werkstücke dem Strahlmittel ausgesetzt sind. Die Trommel ist bevorzugt mit einem Boden und einer dem Boden gegenüberliegenden Einfüllöffnung ausgebildet. Falls erforderlich, kann die Einfüllöffnung durch eine Tür verschlossen werden. Um das Einfüllen und Entleeren des Behälters zu vereinfachen, kann die Trommel nach einer bevorzugten Ausführung geneigt werden, bezogen auf die Rotationsachse.
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Der Behälter bzw. die Trommel zum Entgraten von Werkstücken sind – meist zusammen mit einer Sortiervorrichtung für das Strahlmittel – üblicherweise von einem Trom melgehäuse umgeben. Schon allein um die niedrigen Arbeitstemperaturen beim kryogenen Entgraten mit minimalem Energieeinsatz aufrecht zu erhalten, ist das Trommelgehäuse in der Regel thermisch isoliert.
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Die Wand des Behälters ist durchbrochen, wobei die Durchbrechungen in der Wand und ggf. auch im Boden des Behälters einen größeren Durchmesser aufweisen als das Strahlmittel, aber einen kleineren Durchmesser als die Werkstücke. Überschüssiges Material, das durch das Strahlmittel von den Werkstücken entfernt wurde und das Strahlmittel selbst treten während des Entgratens durch die Durchbrechungen. Sie werden durch das Trommelgehäuse aufgefangen und der Sortiervorrichtung zugeführt, die überschüssiges Material und Strahlmittel voneinander trennt und über an sich bekannte Leitungen und Fördermittel das Strahlmittel – ggf. über einen Zwischenspeicher – erneut dem Schleuderrad zuführt.
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Eine Anordnung zum Zuführen eines Kühlmittels ist wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Abrasionsvorrichtung. Sie umfasst eine Quelle bzw. einen Speicher für das Kühlmittel. Meist wird Stickstoff zum Kühlen und damit zum Verspröden der zu entgratenden Werkstücke eingesetzt. An bzw. in der Trommel zum Entgraten ist eine Zuführung für das Kühlmittel vorgesehen; Speicher oder Quelle des Kühlmittels und Zuführung sind durch eine geeignete, ggf. isolierte Leitung verbunden. Die Temperatur des Kühlmittels ist in der Regel niedriger als die Temperatur, bei der die Werkstücke entgratet werden. Die Temperatur des Kühlmittels muss so niedrig sein, dass die zu entgratenden Werkstücke in einem überschaubaren Zeitraum gekühlt und damit versprödet werden können. Arbeitstemperaturen von bis zu –200°C sind durchaus üblich, aber auch bei Temperaturen von –50°C kann – je nach Material des Werkstücks – bereits die erforderliche Versprödung erreicht sein.
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Das Strahlmittel wird über ein im Betriebszustand schnell rotierendes Schleuderrad beschleunigt und trifft mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit in der Trommel auf die gekühlten und versprödeten Werkstücke. Als Strahlmittel werden meist Kunststoff- oder Metallpartikel eingesetzt. Das Strahlmittel wird dem Schleuderrad aus einem Speicher oder Zwischenspeicher zugeführt. Häufig ist eine Dosiereinrichtung zwischen dem Speicher oder Zwischenspeicher und dem Schleuderrad eingeschaltet, so dass die Menge des eingesetzten Strahlmittels über die Drehzahl des Schleuderrads eingesetzt werden, die zweckmäßig in einem Bereich von ca. 500 Umdrehungen/min. bis ca. 10.000 Umdrehungen/min. einstellbar ist. Das Schleuderrad ist zusammengesetzt aus einem Schleuderradgehäuse und einem Flügelrad, das um eine Achse in dem Schleuderradgehäuse rotiert. Das Schleuderradgehäuse weist einen Zutritt für das Strahlmittel und einen Auslass auf. Im Übrigen umschließt es das Flügelrad und verhindert damit ein unkontrolliertes Entweichen des Strahlmittels. Der zur Trommel gewandte Auslass des Schleuderradgehäuses stellt sicher, dass das Strahlmittel in einem Strahlwinkel α auf die Werkstücke in der Trommel trifft. Das Schleuderrad ist üblicherweise am Boden der Trommel der Abrasionsvorrichtung angebracht oder so ausgerichtet, dass es das Strahlmittel durch eine Öffnung im Boden der Trommel in die Abrasionvorrichtung einträgt.
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Die vorbeschriebene, einfache Bauweise des Schleuderrads wird erfindungsgemäß verbessert, indem der Strahlwinkel α variabel gestaltet wird. Das Schleuderrad oder ein Leitblech zum Streuen des Strahlmittels, alternativ auch der Boden der Trommel, der das Schleuderrad trägt, ist erfindungsgemäß um ein oder zwei Freiheitsgrade verstellbar, so dass der Auslass des Schleuderradgehäuses – bezogen auf die Position des Behältersbeispielsweise von links nach rechts (seitwärts) oder von oben nach unten (auf- und abwärts) oder auch in Verkürzung oder Verlängerung des Behälters durch Verändern der Stellung oder Position des Bodens der Trommel verstellt werden kann. Aber auch Bewegungen, die zusammengesetzte, z. b. horizontale und vertikale Bewegungskomponenten aufweisen, sind möglich. Zu diesem Zweck ist das Schleuderrad bevorzugt außerhalb des Behälters oder der Trommel, meist am Boden des Behälters, angeordnet, so dass es frei beweglich ist. Der Übergang zwischen Schleuderrad und Behälter, aber auch der Übergang zwischen Trommel und Boden wird erfindungsgemäß durch eine elastische Dichtung geschlossen, z. B. durch einen Balg oder einen Schlauch.
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Nach einer alternativen Ausführungsform ist das Schleuderrad auch um einen dritten Freiheitsgrad verstellbar, indem der Abstand des Schleuderrades zur Trommel oder die Länge der Trommel variiert werden können. Besonders einfach ist dies zu realisieren, indem das Schleuderrad am Boden des Behälters angebracht ist und der Boden – wenigstens mit dem Abschnitt, an dem das Schleuderrad angebracht ist – längs und/oder seitlich geneigt werden kann. Vorteilhaft kann der Boden – mindestens abschnittsweise – auch in Richtung der Längs- bzw. Rotationsachse der Abrasionsvorrichtung verstellt werden, so dass das Schleuderrad auch in Längsrichtung verstellbar ist.
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Um während des Entgratens ein optimales Abdecken der Werkstücke mit dem Strahlmittel zu gewährleisten, genügt es meist, wenn der Auslass einen Winkelausschnitt von bis zu 90° überstreicht. Oft reichen bereits 5° bis 30° aus, um ein besonders gleichmäßiges Entgraten zu bewirken. In der Praxis geben die Abmessungen und die Zuordnung von Auslass des Schleuderrads und Zutrittsöffnung des Behälters meist vor, in welchem Winkelausschnitt das Schleuderrad bewegt werden kann.
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Das Schleuderrad ist erfindungsgemäß mit Mitteln zum Verstellen ausgestattet. Geeignet ist jedes Mittel, mit dem das Schleuderrad in eine gewünschte Stellung geführt und dort gehalten werden kann. Bevorzugt werden Spindelantriebe oder Zahnstangenantriebe zum Verstellen des Schleuderrads eingesetzt, aber auch Getriebe können verwendet werden.
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In einer einfachen Ausführung kann das Schleuderrad manuell verstellbar sein. Dies ist ausreichend, wenn das Schleuderrad nur vor und nicht während des Entgratens eingestellt werden soll. Bevorzugt wird das Schleuderrad jedoch mittels einer Steuervorrichtung betätigt. Die Steuervorrichtung wirkt auf die Mittel zum Verstellen ein. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wirkt die Steuervorrichtung auf Stellantriebe ein, die dann über Spindeln, Zahnstangenanordnungen oder dergleichen das Schleuderrad in eine vorgegebene Position bringen.
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Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung mit einem Speicher ausgestattet, auf dem für einen Entgratungszyklus jeweils für jeden Zeitpunkt des Entgratens, für bestimmte Füllstandsmengen oder für vorgegebene Drehzahlen oder Drehzahlbereiche des Behälters eine definierte Stellung des Schleuderrads vorgegeben ist. Es wird besonders bevorzugt, wenn die Stellung des Schleuderrads nach der Füllmenge der Trommel vorgegeben ist. Auf diese Weise kann nicht nur die Qualität des Entgratens verbessert werden. Vielmehr wird der Vorgang auch beschleunigt, da das Strahlmittel wesentlich effizienter eingesetzt wird.
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Drei Bauweisen der erfindungsgemäßen Abrasionsvorrichtung bieten sich besonders an. Nach einer ersten Ausführung ist das Schleuderrad bzw. das Flügelrad auf einer Welle angeordnet. Die Position dieser Welle wird während des Entgratens durch die Mittel zum Verstellen verändert, so dass sich der Strahlwinkel α mit Änderung der Position der Welle ändert. Zweckmäßig wird das Gehäuse des Schleuderrads bei dieser Positionsänderung mitgeführt, so dass das beschleunigte Strahlmittel stets in gleicher Weise den Auslass passiert.
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Nach einer zweiten Ausführung ist das Flügelrad fest im Schleuderradgehäuse aufgenommen und die Mittel zum Verstellen sind mit dem Schleuderradgehäuse verbunden und bewirken über ein Verstellen des Schleuderradgehäuses eine Veränderung des Strahlwinkels α. Es liegt im Belieben des Konstrukteurs, welche Ausführung er wählt.
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Nach einer dritten Ausführung ist das Schleuderrad am Boden des Behälters oder an einem Abschnitt des Bodens angebracht und dieser Abschnitt des Bodens kann geneigt oder, bezogen auf den Deckel des Behälters, der dem Boden gegenüber liegt, bzw. entlang der Rotationsachse des Behälters verschoben werden.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum kryogenen Entgraten von Werkstücken in einer Abrasionsvorrichtung mit den Schritten:
- – Kühlen unbehandelter Werkstücke in einem Behälter,
- – Aufschleudern von Strahlmittel auf die gekühlten Werkstücke in einem Strahlwinkel α (bezogen auf die Längsachse des Behälters),
- – Ändern des Strahlwinkels α während des Aufschleuderns von Strahlmittel auf die Werkstücke.
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Das Ändern des Strahlwinkels α während des Aufschleuderns von Strahlmittel auf die Werkstücke bewirkt ein besonders gleichmäßiges Entgraten und es beschleunigt den Vorgang des Entgratens, weil das Auftreffen des Strahlmittels auf die gekühlten Werkstücke optimiert wird. Besonders bevorzugt wird es, wenn das Ändern des Strahlwinkels α durch ein Bewegen des Schleuderrades bewirkt wird. Alternativ kann zum Beispiel auch der Weg des Strahlmittels durch ein verstellbares Leitblech vorgegeben werden, das in den Weg der Strahlmittel gestellt wird. Ein solches Leitblech kann innerhalb oder außerhalb der Trommel angebracht sein.
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Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Strahlwinkel α während des Entgratens um ein, zwei oder um drei Freiheitsgrade geändert. Typischerweise wird der Strahlwinkel α, also der Weg des Strahlmittels vom Schleuderrad zu den Werkstücken bezogen auf die Längsachse oder die Rotationsachse des Behälters, aufwärts und/oder abwärts und/oder seitwärts (rechts/links), aber auch in Schwenkbewegungen geführt, die auch Richtungsänderungen enthalten können. Weiter sind – wie vorbeschrieben – auch Bewegungen in Richtung der Rotationsachse oder der Längsachse des Behälters möglich.
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Besonders bevorzugt wird es, wenn der Strahlwinkel α in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Behälters geändert wird. Bei niedrigen Umdrehungszahlen ist die Verteilung der Werkstücke in der Trommel anders als bei hohen Umdrehungszahlen. Entsprechend bietet es sich an, den Strahlwinkel α mit veränderter Umdrehungszahl an die Lage der Werkstücke in der Trommel anzupassen. Das Nachführen des Strahlwinkels α ist sowohl beim Beschleunigen als auch beim Verzögern der Trommel zweckmäßig.
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Es ist gleichfalls vorteilhaft, den Strahlwinkel α in Abhängigkeit vom Füllstand bzw. der Beladung des Behälters einzustellen. Auch durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die zu entgratenden Werkstücke gleichmäßig und schnell von überschüssigem Material befreit werden.
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Diese Maßnahmen zum Einstellen des Strahlwinkels α werden einfach umgesetzt, indem eine an sich bekannte Steuervorrichtung für Stellantriebe, z. B. für Spindel- oder Zahnstangenantriebe oder für Getriebe so programmiert wird, dass die Stellantriebe während des Entgratens das Schleuderrad zu vorgegebener Zeit in eine vorgegebene Stellung bringen.
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Details der Erfindung werden nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Abrasionsvorrichtung mit einem verstellbaren Schleuderrad,
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2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Abrasionsvorrichtung mit verstellbarem Schleuderrad in einer ersten Position,
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3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Abrasionsvorrichtung mit verstellbarem Schleuderrad in einer zweiten Position,
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4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Abrasionsvorrichtung mit verstellbarem Schleuderrad in einer dritten Position.
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1 und die 2 bis 4 zeigen eine erfindungsgemäße Abrasionsvorrichtung 1 in der Ansicht und in verschiedenen Betriebsstellungen. Die Abrasionsvorrichtung 1 wird zum Entgraten von Werkstücken mittels eines Strahlmittels bei niedrigen Temperaturen eingesetzt, also zum sogenannten kryogenen Entgraten. Die Abrasionsvorrichtung 1 ist ausgestattet mit einem Trommelgehäuse 2, das eine zylindrische Trommel 3 mit durchbrochener Wand 4 aufnimmt. Die Stirnseiten der Trommel 3 weisen jeweils eine verschließbare Einfüllöffnung 5 und einen Boden 6 auf. Der Boden 6 ist als Metallplatte ausgebildet, der mit einem Schleuderrad 7 in Verbindung steht. Das Schleuderrad 7 bringt im Betriebszustand durch eine Öffnung 12 im Boden 6 Strahlmittel in die Trommel 3 ein.
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Die Trommel 3 steht mit einer Kühlmittel-Versorgung in Verbindung, die hier nicht näher dargestellt ist. Die Kühlmittel-Versorgung fördert gekühlten oder flüssigen Stickstoff aus einem Speicher mittels thermisch isolierter Leitungen in die Trommel, wo dann Werkstücke und Strahlmittel gekühlt werden. Mittels Thermostat ist die Temperatur des Kühlmittels einstellbar.
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Bei dem Schleuderrad 7 umschließt ein Gehäuse 8 ein dann angeordnetes Flügelrad 9. Das Flügelrad 9 wird durch einen elektrischen Antrieb 10 in Rotation versetzt. Das Schleuderrad weist weiter eine Stelleinrichtung 11 auf. Die Stelleinrichtung 11, hier ein elektrisch betriebener Spindelantrieb, verstellt das Schleuderrad 7 vor oder während des Betriebs, indem die Achse des Flügelrades 9 durch die Stelleinrichtung 11 verstellt wird. Die Stelleinrichtung 11 ist elektrisch und weist eine hier nicht näher dargestellte Steuereinheit auf, in der einer oder mehrere Abrasionszyklen gespeichert sind. Gespeichert wird jeweils die Stellung des Flügelrades 9 in Abhängigkeit von der Zeit. Die Abrasionszyklen unterscheiden sich beispielsweise nach der Art der zu strahlenden Werkstücke, nach dem Füllstand der Trommel 3, nach der Art des Strahlmittels oder einer Kombination der vorgenannten Parameter. Das Schleuderrad 7 ist durch eine flexible Dichtung (nicht näher dargestellt) zur Trommel 3 hin abgedichtet.
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Die Abrasionsvorrichtung 1 wird wie folgt betrieben: Werkstücke, z. B. biegsame Dichtungen, die im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt wurden, und die noch unsaubere Grate aufweisen, werden in die Trommel 3 eingefüllt. Der Deckel 5 der Trommel 3 wird verschlossen. Die Trommel 3 wird in Rotation versetzt. Kühlmittel, hier gekühlter oder flüssiger Stickstoff werden in die Trommel 3 eingelassen und kühlen die Werkstücke bis sie verspröden. Das Kühlmittel dringt z. B. durch die durchbrochene Wand 7 der Trommel 3 an die Werkstücke. Nachdem die Werkstücke versprödet sind, also ihre Biegsamkeit verloren haben, beginnt das eigentliche Entgraten.
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Das Schleuderrad 7 wird beim Entgraten durch den Antrieb 10 angetrieben, so dass das Flügelrad 9 in Rotation versetzt wird. Im Bereich der Achse des Flügelrades 9 wird Strahlmittel, hier: Kunststoffgranulat, Korngröße 0,5 mm bis 1,5 mm zugeführt. Alternativ wird auch Stahlkies als Strahlmittel eingesetzt, dann typischer Weise mit einer Korngröße von 0,2 mm bis 0,4 mm. Das Strahlmittel, das im Bereich der Achse des Flügelrads 9 zugeführt wird, wird in radialer Richtung beschleunigt, wobei die Bewegung des Strahlmittels durch das Gehäuse 8 des Schleuderrades 7 begrenzt wird. Im Bereich der Öffnung 12 im Boden 6 der Trommel 3 der Abrasionsvorrichtung 1 tritt das Strahlmittel dann aus dem Gehäuse 8 des Schleuderrads durch die Öffnung 12 in die Trommel 3 ein. Dort kollidiert es mit dünnem, versprödeten Kunststoff, der als Grat an dem eigentlichen Werkstück übersteht. Der Grat bricht unter Einwirkung des Strahlmittels ab und das Werkstück erhält die gewünschte, saubere Oberfläche.
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Der Weg des Strahlmittels in bzw. durch die Trommel 3 wird vorgegeben durch die Stellung des Schleuderrades 7 bezogen auf die Trommel 3, insbesondere durch die Position des Schleuderrades 7 bezogen auf die Rotationsachse A der Trommel 3.
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Die 2 bis 4 zeigen verschiedene Stellungen des Schleuderrades bezogen auf die Trommel 7. Dargestellt ist jeweils der Weg W des Strahlmittels, dass das Schleuderrad 7 am oberen Ende des Gehäuses 8 verlässt. Bei der in 2 dargestellten mittleren Einstellung des Schleuderrades 7 kreuzt der Weg W des Strahlmittels die Achse A der Trommel etwa mittig.
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Wird das Schleuderrad 7 bei der dargestellten Ausführungsform bezogen auf die Trommel 3 abgesenkt, kreuzt der Weg W die Achse A erst kurz vor der Öffnung 5 der Trommel 3 (s. 3). Diese Stellung ist z. B. geeignet bei niedrigem Füllgrad der Trommel.
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Wird das Schleuderrad 7 bei der dargestellten Ausführungsform bezogen auf die Trommel 3 angehoben, so kreuzt der Weg W des Strahlguts die Achse A schon vor der Hälfte der Länge der Trommel 3 (s. 4). Ein Wechsel während des Entgratens zwischen den in 3 und 4 dargestellten Stellungen des Schleuderrads, beschleunigt das Entgraten bei hohem Füllstand der Trommel.
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Der Winkel α zwischen dem Weg W und der Achse A kann Werte bis 90° annehmen. Der Winkel α liegt bevorzugt zwischen 5° und 30°. Im Rahmen eines Entgratungszyklus wird das Entgraten beispielsweise aufgenommen mit einer Trommel 3, die mit zu entgratenden O-Ringen von 50 mm Durchmesser (hier nicht dargestellt) beladen ist. Die Trommel 3 nimmt die in 2 dargestellte Position ein. Die Rotation der Trommel 3 dient der Durchmischung der Werkstücke. Durch an der Wand 4 der Trommel 3 angebrachte spiralförmige Wendel werden die O-Ringe zum Deckel 5 der Trommel gefördert. Die O-Ringe stauen sich vor dem Deckel 5, um dann wieder zurück zu fallen. Dadurch gelangen wechselnde O-Ringe an die Oberfläche und werden dem Strahlmittel ausgesetzt. Der Strahlwinkel ist auf den Füllgrad und das Bewegungsverhalten dieser verhältnismäßig großen Werkstücke ausgelegt.
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Anschließend werden rechteckige Dichtungen mit einer Länge von 35 mm und einer Breite von 10 mm entgratet. Diese Werkstücke zeigen bei der Rotation der Trommel 3 und unter Einwirkung der an der Wand der Trommel 3 angebrachten Wendel zwar auch eine Anhäufung vor dem Deckel 5 der Trommel 3, breiten sich jedoch in der Tromel anders aus. Um ein effizientes Bestrahlen der Werkstücke mit Strahlmittel zu gewährleisten, wird das Schleuderrad 7 verstellt. Es nimmt die in 4 dargestellte Position ein.
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Dieser Ablauf des Einstellens des Strahlwinkels ist in der Steuereinrichtung 11 des Schleuderrades vorgegeben. Er wird beim Starten des Entgratens gewählt und stellt sich automatisch ein. Der Entgratungszyklus verläuft durch das gezielte Führen des Schleuderrades vor oder während des Entgratens schneller und gleichmäßiger als bisher. Angesichts der Kosten des Kühlens von Werkstücken und Strahlmittel führt dies zu erheblicher Energieeinsparung.
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Von den zu entgratenden Werkstücken abgetrenntes Material und Strahlmittel gelangen durch die mit Durchbrechungen oder Öffnungen versehende Wand 4 der Trommel 3 in das Trommelgehäuse 2 und werden zu einem Auslass unten am Trommelgehäuse geführt, wo sie separiert werden. Das Strahlmittel wird – ggf. nach Passieren eines Speichers – erneut dem Flügelrad zugeführt.
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Am Ende des Entgratens wird die Trommel geöffnet, die entgrateten Werkstücke werden entnommen und ein neuer Entgratungszyklus kann beginnen. Vor Beginn des neuen Entgratungszyklus wird das Schleuderrad 7 in eine Position gebracht, die für den nächsten Entgratungszyklus optimal ist, beispielsweise in die in 3 dargestellte Position, wenn für den nächsten Entgratungszyklus ein hoher Füllstand von Werkstücken vorgegeben ist.
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Vorstehend ist das Schleuderrad nicht unmittelbar an der Trommel 3 oder deren Gehäuse 2 befestigt. Nach einer alternativen, nicht in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist das Schleuderrad dagegen am Boden der Trommel angebracht. Der Boden der Trommel kann dabei ein- oder mehrteilig sein. Der Boden oder der Abschnitt des Bodens, an dem das Schleuderrad angebracht ist, ist beweglich. Er ist mindestens auf- und abwärts, aber auch seitlich schwenkbar. Nach einer weiter bevorzugten Ausführung kann der Boden der Trommel in Richtung auf den Deckel verschoben werden.
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Der üblicherweise verwendete, trommelförmige Behälter der Abrasionsvorrichtung ist zylindrisch gestaltet und die Rotationsachse, die gleichzeitig die Längsachse des Behälters ist, durchsetzt Boden und Deckel der Trommel, während die Wand der Trommel die Achse in gleichmäßigem Abstand umschließt. Die Trommel wird also gewissermaßen verkürzt, wenn der Boden der Trommel in Richtung der Rotationsachse verschoben wird. Diese Bauweise der Abrasionsvorrichtung ist sehr kompakt und gut geeignet, unterschiedlich große Mengen an Werkstücken kryogen zu entgraten.
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Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Schleuderrad starr montiert, entweder auf einem eigenen Träger oder am Boden der Trommel. Der Weg des Strahlmittels wird dadurch eingestellt, dass im Inneren der Trommel, unabhängig vom Schleuderrad, ein bewegliches Leitblech angebracht ist, dass so in den Weg des Strahlmittels gestellt ist, dass das Strahlmittel umgelenkt wird. Der Weg des Strahlmittels nach dem Auftreffen auf das Leitblech wird also durch die jeweils gewählte Stellung des Leitblechs gewählt.
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Auch für die alternativen Ausführungen der Abrasionsvorrichtung können Spindelantriebe, Zahnstangenantriebe oder Getriebe anderer Art eingesetzt werden, um den Boden bzw. Bodenabschnitt der Trommel oder das Leitblech in der Trommel einzustellen. Die vorgenannten Antriebe oder Getriebe sind auch hier bevorzugt automatisch einstellbar, insbesondere durch eine programmierte Steuervorrichtung. Mit Blick auf den Antrieb und die Steuereinrichtung gelten die zu den 1 bis 4 ausgeführten Details, die sich ohne weiteres auf die alternativen Ausführungsformen übertragen lassen.