DE2141341B2 - Schleuderstrahlanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuderstrahlanlage mit einer mit Drehantrieb versehenen Werkstücktrommel, bestehend aus achsparallel angeordneten, in mitrotierenden Stützkörpern gelagerten Führungsleisten und aus einer mechanischen Vorschubvorrichtung mit einer mittels eines Antriebs axial hin- und herbewegten Schubstange zum schrittweisen axialen Durchschieben der Werkstücke durch die Werkstücktrommel.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DE-O'S 52 262), die einen erheblichen Fortschritt in denn Hochleistungsputzen von Gußteilen darstellt, beispielsweise von Zylinderköpfen, Motorblöcken und dergleichen von Automobilen. Diese Axialflußvorrichtunig arbeitet mit einem Schleuderstrahlverfahren zum Entfernen von Formsand und Zunder von den Gußteilen. Eine hohe Leistung wird durch Einsatz einer drehbaren Trommel erreicht, die in Skelettbauweise aus einer Anzahl achsparalleler Führungsleisten in mitrotk· renden Stützkörpern aufgebaut ist, welche die Gußteile während der Rotation formschlüssig in der Trommel mitnehmen. Auf diese Weise werden alle Oberflächen der Gußteile der Einwirkung des Strahlputzens ausgesetzt.

Wegen der vielen Vertiefungen und Öffnungen in solchen Teilen wie Gußteilen ist ein gründliches Putzen problematisch. Wenn Gußteile durch den Strahlbereich Befördert werden, indem sie zwischen hochverschleißfesten Legierungsstäben gehalten und unter dem Putzstrahl gedreht werden, wie das bei den üblichen Axialflußmaschinen der Fall ist, werden gewöhnlich die Stirnseiten der Gußteile durch die benachbarten Gußteile abgeschirmt Es sind viele Möglichkeiten entwickelt worden, um die Werkstücke getrennt zu halten, während sie gestrahlt werden, um damit die Enden der vollen Einwirkung der Putzstrahlen auszusetzen. Einige dieser Systeme sind zu kompliziert, um einer

to konstanten Einwirkung von Schrot- oder Sandstrahlen ohne häufige Stillstände widerstehen zu körmen. Andere Systeme sind dem Putzstrahlen im Wege und schirmen unerwünschterweise bestimmte Bereiche der Gußteile ab.

Es sind bereits verschiedene Versuche unternommen worden, die Werkstücke getrennt zu halten. Aus der DE-OS 16 52 262 ist es bekannt. Werkstücke mitteis einer Schubstange axial durch die Trommel zu fördern. Während des Schiebevorganges wird die Trommel nicht gedreht Um die zu putzenden werkstücke auf Äbsiand zu halten, sind Distanzstücke in Form von angegossenen Ansätzen oder Kugeln zwischen den Werkstücken vorgesehen.

Schließlich ist auch aus der DE-AS 12 64 930 eine Vorschubeinrichtung an einer Transfermaschine bekannt, bei der die Werkstücke mittels schwenkbarer Schubstangen mit Mitnehmern schrittweise durch die Maschine gefördert werden. Ein Elementenschutz hierauf ist nicht beansprucht

μ Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun das Halten von Werkstücken auf Abstand während der Strahlbehandlung dahingehend zu vereinfachen, daß keine besonderen Maßnahmen wie Angießen von Distanznocken an die Werkstücke, Einlegen von

j5 Abstandhaltern wie Kugeln oder eine besondere versetzte Anordnung der Werkstücke zueinander notwendig ist und gleichzeitig eine schattenfrei bearbeitete Stirnfläche der Werkstücke erzielbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schleuder-Strahlanlage der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schubstange in der Werkstücktrommel außermittig und schwenkbar sowie über die Trommellänge reichend angeordnet ist, wobei an der Schubstange in bestimmten Werkstückabständen Mitnehmer befestigt sind, deren Schwenkantrieb von der Drehbewegung der Werkstücktrommel abgeleitet ist.

Vorteilhafterweise besteht der Schwenkantrieb aus einer auf der drehfesten Achse der Werkstücktrommel fest angeordneten Scheibe mit einer Steuerkurve, von weicher mittels eines an der Schubstange drehfest angeordneten Abtasters die Schwenkbewegung der Mitnehmer gesteuert wird.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann

zwischen Abtaster und Schubstange eine Überlastsicherung vorgesehen sein, bei der sich ein starrer Finger der Schubstange über eine Feder, welche in einem starr mit dem Abtaster verbundenen jedoch auf der Schubstange schwenkbaren Gehäuse gelagert ist, abstützt. Ferner kann die Spannkraft der Feder durch eine Stellschraube einstellbar sein. Dadurch wird ein Beschädigen der Vorschubvorrichtung durch falsch liegende Werkstücke vermieden.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind

F i g. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Betriebsphase

zeigt,

F i g. 2 eine Seitenansicht ähnlich der Darstellung in Fig. 1, in der die Vorrichtung jedoch in einer anderen Betriebsphase gezeigt ist,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung,

F i g. 4 eine Ansicht, die einen Teil der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung zeigt,

F i g. 5 eine schematische Darstellung des Kurvenmechanismus, der in der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung verwendet wird,

F i g. 6 ein Schnitt an der Linie 6-6 der F i g. 4,

F i g. 7 bis 9 E'.idansichten ähnlich der Darstellung in F i g. 6, jedoch in anderen Betriebszuständen,

Fig. 10 und 11 Endansichten der erfindungsgemäß verwendeten Sicherheitseinrichtung in verschiedenen Betriebsphasen,

F i g. 12 eine Draufsicht teilweise im Schnitt durch den in F i g. 10 gezeigten Sicherheitsmechanismus und

Fig. 13 eine Ansicht einer Endkiaue, die ertindungsgemäß verwendet wird.

In F i g. 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, zu der ein Gehäuse 12 gehört, in dem sich eine Werkstücktrommel 14 befindet Die Trommel 14 hat einen Aufbau, der bereits bekannt ist Allgemein gehört zu der Vorrichtung ein endloser Förderer 16, der Werkstücke wie Gußteile 18 in das offene Ende der Trommel 14 fördert Jede geeignete Eingabevorrichtung kann verwendet werden. Beispielsweise kann ein Wiegen-Laufträger 20 ein Gußteil 18 am Eingang der Trommel 14 absetzen, und ein Mitnehmer 36 kann die Gußteile jeweils einzeln in die Trommel ziehen. Die Trommel 14 hat einen Skelettaufbau und ist mit drehangetriebenen trommeiförmigen Stützkörpern 22 und 23 versehen, die mit langgestreckten Führungsleisten 24 besetzt sind. Die besondere Anordnung der Führungsleisten 24 ist so, daß sie auf der Umrißlinie der Werkstücke 18 liegen, derart daß die Werkstücke während der Drehung der Trommel gehalten und mitgenommen werden. Jeder geeignete Antrieb 26 kann zum Drehen der Trommel verwendet werden. Die Trommel 14 dreht sich ständig in einer Richtung. Während der Drehung werden die Werkstücke den Schleuderstrahlen ausgesetzt, und anschließend von Zentrifugalschleuderrädern 28 auf einen endlosen Förderer 30 am Austrittsende der Trommel 14 abgesetzt.

Eine parallel zu den Führungsleisten 24 liegende Schubstange 32 dreht sich mit der Trommel 14 und ist in Stirnscheiben 27 der Stützkörper 22 und 23 gleitend gelagert. Die Schubstange 32 kann in Längsrichtung eine Schwingbewegung in Vorwärts- und Rückwäirtshüben mit Hilfe eines Schwingmechanismus 34 ausführen. Eine Anzahl von Mitnehmern 36 sitzen fest an der Schubstange 32. Sie sind während eines Rückwärtshubs der Schubstange 32 außer Eingriff mit den Werkstücken 18 und werden für das Vorschieben der Werkstücke eingeschwenkt. Die Schubstange 32 und die im Eingriff befindlichen Mitnehmer 36 drehen sich dann mit der Trommel 14 während des Putzens. Die Förderschrittlänge der Schubstange 32 ist gleich der Länge eines Werkstücks 18 plus dem Raum zwischen benachbarten Werkstücken.

Der Schwingmechanismus 34 kann in jeder geeigne-(en Konstruktion vorgesehen sein, beispielsweise kann es sich dabei um eine Einheit handeln, die marktgängig ist. Da die Besonderheiten des Schwingmechanismus nicht einen Teil der Erfindung bilden, werden sie nur dort beschrieben, wo s^;e für ein Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Der Schwingantrieb ist mit der Trommelantriebswelle 38 gekoppelt, derart, daß die Drehbewegung der Trommel 14 mit der Schwingbewegung der Schubstange 32 synchronisiert ist Mithin kann die Putzgeschwindigkeit geändert werden, ohne daß andere Einstellungen berücksichtigt werden müssen.

Der Schwingmechanismus 34 erteilt eine allmählich beschleunigte axiale Bewegung und eine allmählich verzögerte Bewegung am Ende des jeweiligen Kubs,

to während zwischen den Hüben Verweilzeiten vorgesehen sind. Darüber hinaus gehört zur axialen Bewegung ein Schnellrücklaufhub.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 bis 3 gehört zum Schwingmechanismus 34 ein Stützarm 40 mit einer Gabel 42. Zwei Lenker 44 sind an einem Ende mit der Gabel 42 und am anderen Ende mit einer Schiebehülse 46 verbunden. Die Schiebehülse 46 weist einen seitlich abstehenden Arm 48 auf, der eine weitere Hülse 50 trägt die ihrerseits unverschiebbar, y cioch drehbar mit der Schubstange 32 verbunden ist Eine uVehfesle Achse 52 ist am äußeren Ende der Trommel 14 in der Drehachse der Trommel 14 angeordnet und an einer Abstützung 54 befestigt Die Achse 52 trägt eine feststehende Scheibe 56 und führt die Schiebhülse 46.

In F i g. 5 ist eine Ansicht der feststehenden Scheibe 56 gezeigt die mit Hilfe eines Keils 58 mit der Achse 52 verbunden ist Am Umfang der Scheibe 56 ist eine Steuerkurve 60 angeordnet Die Rolle 62 eines Abtasters 64 läuft an der Steuerkurve 60 entlang,

ίο während der Abtaster 64 selbst an der Schubstange 32 befestigt ist Da die Scheibe 56 feststeht, bewirkt die Kreisbewegung der Schubstange 32, die durch ihre Verbindung mit der Trommel 14 hervorgerufen wird, auch ein Mitlaufen des Abtasters 64. Hierdurch läuft die Abtasterrolle 62 an der Steuerkurve 60 entlang, was wiederum bewirkt daß die Schubstange 32 um ihre eigene Achse an festgelegten Stellen der Steuerkurve schwenkt Gemäß der Darstellung in Fig.5 weist die Steuerkurve 60 zwei Verweilbögen A und B auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel 80° bzw. 120° betragen. Zwischen den Bögen A und B liegen Aktivbögen C und D. Wenn der Abtaster 64 mit seiner Rolle 62 sich im ersten Bogen A befindet, tritt ein Verweilen auf, insofern nämlich, als die Schubstange 32 sich nicht um ihre eigene Achse dreht und die Mitnehmer 36 außer Eingriff mit den Werkstücken 18 bleiben. Mit der weiteren Bewegung der Abtasterrolle 62 wird dann, wenn sie sich im nächsten Bogen C befindet, die Schubstange 32 in Drehung versetzt, so daß die Mitnehmer 36 eingeschwenkt und in Eingriff hinter die Werkstücke gebracht werden. Der anschließende Boger ß stellt eine weitere Verweilzeit dar, bei der keine Drehung der Schubstange 32 erfolgt, so daß die Mitnehmer 36 weite-hin im Eingriff mit den Werkstük ken 18 bleiben. Wenn sich die Abtasterrolle 62 im letzten Bogen D befindet, schwenkt die Schubstange 32 aus, um die Mitnehmer 36 außer Angriff mit den Werkstücken 18 zu bringen. In F i g. 5 sind auch die Stellen durch Pfeile gezeigt, die von der Schubstange 32 und dem Abtaster 64 am Ende des Vorwärtshubs der Schubstange 32 eingenommen werden. Pfui F bezeichnet die Stellung, in der die Mitnehmer hinter den Werkstücken in Eingriff stehen. Wenn sich die Abtasterrolle 62 im Bogen B befindet, wird die

6Ί Schubstange 32 durch den Schwingmechanismus 34 axial verschoben und fördert dadurch die Werkstücke 18 durch die Trommel 14. Pfeil E bezeichnet die Stellung, in der sich die Mitnehmer 36 ans ihrem Eingriff

hinter den Werkstücken 18 zu lösen beginnen. Wenn die Abtasterrolle 62 im Bogen A ist, zieht der Schwingmechanhmus 34 die Schubstange 32 rasch zurück (in die linke Position in F i g. 1) zur Vorbereitung des nächsten Vorwärtshubs. _

In Fig.6 bis 9 sind die Schubstange 32 und die Mitnehmer 36 während verschiedener BetriebszustSnde gezeigt. Gemäß der Darstellung in F i g. 6 bewegt sich der Mitnehmer 36 in Eingriff hinter das Werkstück 18. Diese Bewegung geht während der Verweilzeit des .Schwingmechanismus 34 nach dem Rückwärtshub vonstatten.

In Fig. 7 ist ein anschließender Betriebszustand gezeigt, bei dem der Mitnehmer 36 in vollem Eingriff mit dem Werkstück 18 steht. In dieser Stellung dreht sich die Trommel 14 weiter und die Werkstücke 18 werden der Hauptstrahlbehandlung ausgesetzt. Der Schwingme-

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vorn, wodurch ein weiteres Werkstück in die Trommel eingesetzt wird und die anderen Werkstücke vorgeschoben werden.

In F i g. 8 sind die Stellungen der verschiedenen Teile gezeigt beim Ausschieben des letzten Werkstücks 18 aus der Trommel. In Fig.9 ist die Stellung der Teile gezeigt, wenn das Werkstück abtransportiert wird und der Mitnehmer 36 sich außer Eingriff durch die Drehung der Schubstange 32 bewegt. Dieses Arbeitsspiel wird ständig wiederholt, wobei die Drehung in derselben Richtung vonstatten geht.

Wie in F i g. 9 außerdem noch gezeigt ist, werden die herausfallenden Werkstücke 18 auf einem endlosen Förderer 30 aufgenommen. In Fig. 1 und 4 sind am deutlichsten die Maßnahmen gezeigt, die getroffen sind, um ein Auswerfe;! des geputzten Werkstücks zu ermöglichen, indem es lediglich aus der Trommel auf den Förderer 30 fällt. Wie dort gezeigt, gehört zum Stützkörper 23 eine öffnung 25. In diesem Stützkörper 23 befinden sich ein Satz Führungsleisten 24a, die kürzer als die verbleibenden Führungsleisten 24£> sind bzw. vor den Führungsleisten 24fc enden, um damil eine Öffnung zu schaffen, die in einer Flucht mit der öffnung 25 am Austrittsende der Trommel liegt.

Jeder Mitnehmer 36 ist mit einer Hülse 66 durch einen Keil 68 fest mit der Schubstange 32 verbunden (F i g. 1, 2, 6). Ein Arm 70 erstreckt sich von der Hülse 66 und endet gekröpft in einer Kontaktfläche 72.

Im allgemeinen sitzt ein einziger Mitnehmer hinter jedem Werkstück, um ein ordnungsgemäßes Weiterrükken der Werkstücke sicherzustellen. Wenn die Schubstange jedoch p>ne Hubbewegung ausführt, entstehen Platzschwierigkeiten an den die Führungsleisten 24 tragenden Stirnscheiben 27 der Stützkörper 22 und 23, und es müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden. In diesem Zusammenhang kann kein getrennter Mitnehmer an diesen Stirnscheiben 27 vorgesehen sein, da die eine Hubbewegung ausführende Schubstange 32 die Mitnehmer an den Stirnscheiben 27 anschlagen lassen würde. In Fig. 13 ist eine abgewandelte Ausbildung eines Mitnehmers 36a gezeigt, der diese Schwierigkeiten löst Wie dort gezeigt, weist die am Werkstück angreifende Kontaktfläche 72 eine versetzte, parallel zur Vorschubrichtung verlaufende Verlängerung 74 auf, die ebenfalls in einer am Werkstück angreifenden Kontaktfläche 76 endet. Diese am Werkstück angreifende Fläche 76 ist so angeordnet, daß sie in eine Öffnung in ein Werkstück 18a paßt, während die Kontaktfläche 72 gegen das benachbarte Werkstück 18/j drückt. Entsprechend drückt derselbe Mitnehmer 36a gleichzeitig das Werkstück 186 und zieht das

in nachfolgende Werkstück 18a. Solche Mitnehmer 36a können überall dort vorgesehen sein, wo Platzschwierigkeiten bestehen.

In Fig. 10 bis 12 sind weitere Merkmale der Erfindung gezeigt, die sich auf eine Überlastsicherung

π 78 beziehen. Diese ist ein wichtiges Merkmal der F.rfindung. Wenn aus irgendeinem Grunde eines oder mehrere der Gußteile, die behandelt werden, sich nicht in der vorschriftsmäßigen 1-age befinden, schlagen unter diesen Umständen die angreifenden Mitnehmer am

Werkstück oder an den Werkstücken an. Die Überlastsicherung verhindert ein Blockieren, eine Beschädigung oder einen Bruch. Sie verhindert dabei, daß die volle Kraft der die Steuerkurve 60 tragenden Scheibe 56 auf die Schubstiinge 32 übertragen wird Im dargestellten

2^r> Ausführungsbeispiel weist der Abtaster 64 ein Gehäuse 80 auf, in dem eine Feder 82 sitzt. Das Gehäuse 80 ist auf der Schubstange 32 drehbar gelagert. Ein Finger 84 befindet sich im Gehäuse 80 und ist starr an der Schubstange 32 befestigt. Die Feder 82 wirkt auf den

jo Finger 84 ein, so daß unter normalen Betriebsbedingungen die Bewegung des Abtasters 64 direkt durch die Feder 82 auf den Finger 84 übertragen wird. Mit dem Schwenken des Abtasters 64 wird der Finger 84 und damit auch die Schubstange 32 bewegt. In Fig. 10 ist

ft gezeigt, welche Stellung die verschiedenen Teile während des normalen Betriebs einnehmen. Ferner ist dort eine Stellschraube 86 gezeigt, die dazu dient, die Vorspannung der Feder 82 einzustellen.

In Fig. II sind die Relativlagen der verschiedenen Teile während eines abnormalen Betriebszustandes gezeigt. Wie dort gezeigt, ist der Mitnehmer 36a in Kontakt mit dem Werkstück 18 gelangt, anstatt dahinterzugleiten, so daß die Weiterbewegung des Mitnehmers 36a in seine Sollstellung blockiert ist. Da sich die Trommel 14 jedoch weiter dreht, dreht sich auch der Abtaster 64 weiter. Mit dem Schwenken des Abtasters 64 wird die Feder 82 nunmehr durch den Finger 84 zusammengedrückt. Der Abtaster 64 kann sich also weiter drehen, ohne daß ein Bruch erfolgt.

so Gegebenenfalls kann die gesamte Vorrichtu g 10 automatisch angehalten werden, beispielsweise durch die Betätigung geeigneter Schalter (nicht dargestellt), um entweder einen Alarm auszulösen oder um die verschiedenen Antriebe automatisch auszuschalten. In diesem Zusammenhang kann ein Arm am Ende der Überlastsicherung 78 parallel zu seiner Endfläche angeordnet sein. Während eines abnormalen Betriebszustandes wird der Arm gekippt und gelangt in Kontakt mit einem feststehenden Schalter, um die gewünschte Steuerfunktion auszulösen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Schleuderstrahlanlage mit einer mit Drehantrieb versehenen Werkstücktrommel, bestehend aus achsparallel angeordneten, in mitrotierenden Stützkörpern gelagerten Führungsleisten und aus einer mechanischen Vorschubvorrichtung mit einer mittels eines Antriebs axial hin- und herbewegten Schubstange zum schrittweisen axialen Durchschieben der Werkstücke durch die Werkstücktrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (32) in der Werkstücktrommel (14) außermittig und schwenkbar sowie über die Trommellänge reichend angeordnet ist, wobei an der Schubstange (32) in bestimmten Werkstückabständen Mitnehmer (36, 36a) befestigt sind, deren Schwenkantrieb von der Drehbewegung der Werkstücktrommel (14) abgeleitet ist.

2. Schleii&rstrahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Schwenkantrieb aus einer auf der drehfesten Achse (52) der Werkstüdktrommel (14) fest angeordneten Scheibe (56) mit einer Steuerkurve (60) besteht von welcher mittels eines an der Schubstange (32) drehfest angeordneten Abtasters (62, 64) die Schwenkbewegung der Mitnehmer (36,36a)gesteuert wird.

3. Schieuderstrahlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abtaster (62, 64) und Schubstange (32) eine Oberlastsicherung (78) vorgesehen ist, bei der sich ein starrer Finger (84) der Schubstange (32) über eine 7eder (82), welche in einem starr mit dem Abtaster (64) verbundenen jedoch auf der Schubstange (~2) schwenkbaren Gehäuse (80) gelagert ist, abstützt.

4. Schieuderstrahlanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkraft der Feder (82) durch eine Stellschraube (86) einstellbar ist