Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine

Abstract

 Die Maschine weist einen als Rad (2) ausgebildeten Förderer für in mehreren Aufnahmestationen mittels Haltevorrichtungen stirnseitig gehaltene Werkstücke (6) auf. Jeweils zwei in einer Aufnahmestation hintereinander liegende Werkstücke (6) werden durch taktweises Drehen des Rades (2) in zwei Strahlbehandlungsstationen (8, 8a) und eine Be- und Entladungsstation (7) gefördert. Die umfangsmäßig gleichmäßig verteilten Aufnahmestationen sind derart mit am Rad (2) befestigten Wänden (9) umgeben, daß sie zusammen mit dem umgebenden Strahlgehäuse (1) im Bereich der Strahlbehandlungsstationen (8, 8a) eine geschlossene Strahlkammer (10) bilden. Dies ermöglicht eine Strahlbehandlung der Werkstücke (6) in zwei Aufnahmestationen auch während dem Austrommein, Ent- und Beladen von Werkstücken (6) in der dritten Aufnahmestation.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine mit einem in einem Strahlgehäuse in einer vertikalen Ebene umlaufenden kreisförmigen, als Rad ausgebildeten Förderer, mittels welchem die Werkstücke in mehreren für sich drehbaren Aufnahmestationen gehalten und durch mindestens eine Strahlbehandlungsstation, sowie eine Be- und Entladungsstation gefördert werden.

[0002] Eine Maschine der eingangs genannten Art ist durch die DE-OS 28 13 705 bekannt geworden, bei welcher die Werkstücke, wie z.B. Motorenblöcke oder Zylinderköpfe, in im Strahlbereich liegenden getrennten Be- und Entladestationen in einseitig offene, durch horizontaHSchenkel gebildete Träger eingeschoben werden. Durch die im oberen Bereich des Strahlgehäuses angeordneten Schleuderräder werden auch die den unteren Bereich durchlaufenden Werkstück vom Strahlmittel undefiniert getroffen, weshalb zum Austrommeln und Be- und Entladen der Werkstücke die Schleuderräder abgeschaltet werden müssen.

[0003] Nachteilig hierbei ist, dass während diesem Zeitraum keines der umlaufenden Werkstücke strahlbearbeitet wird, wodurch sich insgesamt die Durchlaufzeit für ein Werkstück verlängert und die Maschine einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Ausserdem sind in den Trägern die Werkstücke nicht einwandfrei axial gehalten, was deren Verschiebung während dem Durchlauf und somit Störungen ermöglicht.

[0004] Im weiteren Zusammenhang ist durch die DE-PS 22 124 87 eine Fördereinrichtung durch eine Schleuderstrahlanlage bekannt geworden, bei welcher die Werkstücke mittels in Führungsschienen hängenden Tragjochschenkeln durch diese an beiden Stirnseiten gehalten und rotierend längs durch eine Schleuderstrahlmaschine befördert werden. Diese Fördereinrichtung steht jedoch nicht im Zusammenhang mit einer eingangs genannten Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine. Ausserdem weist eine mit einem derartigen Fördereinrichtung beschickte Schleuderstrahlmaschine im Verhältnis zu deren Leistungsfähigkeit grosse Abmessungen auf.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer kompakten Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine der eingangs beschriebenen Art, bei welcher bei möglichst geringen Totzeiten ein hoher Werkstückdurchsatz erreicht wird und mittels welcher eine gleichmässige Strahlwirkung auch an unterschiedlichen Werkstückformen bei sicherer bzw. unverrückbarer Werkstückhalterung während der Strahlbearbeitung erreicht wird.

[0006] Erfindungsgemäss wird dies durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

[0007] Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich nach den weiteren Ansprüchen.

[0008] Durch die Bildung mindestens einer geschlossenen Strahlkammer bei den Aufnahmestationen ist die Be- und Entladestation gegenüber Strahlmittel abgeschirmt, wodurch während dem Strahlbearbeitungsprozess in anderen Stationen in dieser Station die Werkstücke ausgetrommelt, Entladen und mit neuen Werkstücken beladen werden kann, was die Totzeiten erheblich verringert. Durch die stirnseitig spannende Haltevorrichtung wird trotz Zugänglichkeit des Strahlmittels zu den Werkstückstirnseiten eine feste axiale Halterung erreicht und die Möglichkeit zur Aufnahme von zwei Werkstücken in einer Aufnahmestation geschaffen, welche gleichzeitig bei kurzer Ladezeit radial in die Aufnahmestation eingebracht werden.

[0009] Die Anordnung von drei Aufnahmestationen für je zwei Werkstücke im Zusammenhang mit einer Be- und Entladungsstation und zwei Strahlbehandlungsstationen ergibt eine kompakte Bauweise der Maschine bei kurzen Durchlaufzeiten der Werkstücke.

[0010] Die Zuordnung je eines Rotationsantriebes für die Werkstücke bei jeder Station ermöglicht unterschiedliche Drehzahlen, Drehrichtungen und Stillstandzeiten der Werkstücke in den einzelnen Stationen, sowie die Einhaltung einer bestimmten Haltestellung in der Be- und Entladestation.

[0011] Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Strahlgeäuse einer Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II von Fig. 1

[0012] Die Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine weist ein Strahlgehäuse 1 auf, in welchem ein senkrecht stehender, als Rad 2 ausgebildeter Förderer um eine horizontale Achse 3 drehbar angeordnet ist, wobei das Rad 2 vorzugsweise durch einen Getriebemotor 4 antreibbar ist. Das Rad 3 weist drei gleichmässig am Umfang verteilte Aufnahmestationen 5 für werkstücke 6 auf, welche taktweise in eine Be- und Entladestation 7 und in zwei Strahlbehandlungsstationen 8, 8a des Strahlgehäuses 1 bringbar sind. Jede Aufnahmestation 5 ist mit am Rad 2 befestigten Wänden 9 umgeben, welche jeweils mit dem umgebenden Strahlgehäuse 1 im Bereich der Strahlbehandlungsstation 8, 8a eine geschlossene Strahlkammer 10 bilden. Die Wände 9 setzen sich aus senkrecht zur Achse 3 verlaufende Seitenwände 11, annähernd radial zur Achse 3 und parallel zur Achse 3 verlaufende Zwischenwände 12 mit am Umfang verlaufenden Wänden 12a zusammen. Die Wände 12a bilden mit am Strahlgehäuse 1 angebrachten Leisten 40 einen Dichtspalt 41 zwischen den Strahlkammern 10 und der Be- und Entladestation 7 (siehe Fig. 2). Zur völligen Abdichtung können auch an den Leisten 40 schleifende elastische Dichtungen angeordnet werden. Die Wände 12, 12a bilden zusammen mit den Seitenwänden 11 einen Hohlraum 42 im Rad 2.

[0013] Die Aufnahmestationen 5 weisen jeweils zwei in axialer Richtung hintereinanderliegende, die Werkstücke 6 stirnseitig spannende Haltevorrichtungen 13, 13a auf. Jede Haltevorrichtung 13, 13a besteht aus einem axial verschiebbaren Halteteil 14, 14a und einem axial festen Halteteil 15, 15a. Die Halteteile 15, 15a der beiden hintereinanderliegenden Haltevorrichtungen 13, 13a sind auf einer gemeinsamen Welle 16 auswechselbar befestigt, wobei die Welle 16 in einem mit den Wänden 12 verbundenen Lagerbock 17 drehbar gelagert ist.

[0014] Die Halteteile 14 und 14a sind jeweils auf einer Welle 18 auswechselbar befestigt wobei die Welle 18 axial verschiebbar in einer Büchse 19 gelagert aber verdrehfest mit dieser verbunden ist. Zwischen der Büchse 19.und dem Halteteil 14, 14a ist auf der Welle 18 eine Feder 20 angeordnet, mittels welcher das Halteteil 14, 14a gegen eine Stirnseite des Werkstückes 6 gedrückt wird. Jede Büchse 19 ist in den Seitenwänden 11 des Rades 2 drehbar gelagert.

[0015] Die Wellen 18 sind an ihrem äusseren Ende mit einem Bund 21 versehen, welcher jeweils in der Be- und Entladestation 7 die Wirkverbindung des Halteteils 14, 14a mit einem feststehenden Betätigungselement 22, vorzugsweise ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Zylinder, herstellt. Dies erfolgt dadurch, dass der Bund 21 beim Drehen des Rades 2 in ein T-Nutenstück 23 des Betätigungselementes 22 einfährt.

[0016] Parallel zur Achse 3 sind drei in den Seitenwänden 11 gelagerte Wellen 24 innerhalb den Wänden 12, 12a angeordnet, welche mittels Ketten- oder Riementrieben 25 mit den Büchsen 19 bzw. den Wellen 16 drehfest verbunden sind. Jeweils an einem Ende jeder Welle 24 ist ein Rad 26, angeordnet welches jeweils in der Be-und Entladungsstation 7 und in den Strahlbehandlungsstationen 8, 8a mit dort fest angeordneten Antriebsrädern 27 wirkverbunden sind. Die Räder 26 und die Antriebsräder 27 können vorzugsweise als Reibräder oder auch als Zahnräder ausgebildet sein.

[0017] Die Antriebsräder 27 sind jeweils an einem, vorzugsweise in der Drehzahl regelbaren und in der Drehrichtung umkehrbaren Getriebemotor 28 befestigt, mittels welchen die Haltevorrichtungen 13, 13a in jeder Station 7, 8, 8a in Drehung versetzt werden können. Durch die Anordnung der Wellen 18 und der Kettentriebe 25 entweder im Hohlraum 42 oder ausserhalb der Seitenwände 11 ist der gesamte Rotationsantrieb für die Werkstücke vor Strahlmittel geschützt.

[0018] An dem zweiten Ende jeder Welle 24 sind Steuerscheiben 29 befestigt welche mit einem Steuerorgan 30, vorzugsweise einem Endschalter, in der Be- und Entladungsstation 7 zwecks Anhalten der Haltevorrichtung 13, 13a in einer bestimmten Be- und Entladestellung zusammenwirken. _

[0019] In den Strahlbehandlungsstationen 8, 8a können ebenfalls durch die Steuerscheibe 29 schaltbare Steuerorgane 30 angeordnet werden, womit bestimmte Strahlbehandlungsprogramme abhängig von der jeweiligen Lage des Werkstückes 6 steuerbar sind.

[0020] Das Strahlgehäuse 1 weist im oberen Bereich eine Oeffnung 31 auf, durch welche die Be- und Entladungsstation 7 von aussen her zum Einbringen und Entnehmen der Werkstücke 6 zugänglich ist und welche vorteilhafterweise durch einen weiter nicht dargestellten Deckel verschliessbar ist. An den Seitenwänden des Strahlgehäuses 1 sind Schleuderradeinheiten 32 angeordnet, von denen jeweils zwei an einer Seite zugehörig zu einer Strahlbehandlungsstation 8 bzw. 8a befestigt sind.

[0021] Der untere Teil des Strahlgehäuses 1 ist als Grube 33 ausgebildet in welcher ein Schraubenförderer 34 zum Abtransport des Strahlmittels und der abgestrahlten Teilchen angeordnet ist. Das Strahlgehäuse 1 ist an einem Rahmen 35 befestigt, in welchem auch die Achse 3 des Rades 2 drehbar gelagert ist und an dem die Getriebemotoren 28, die Betätigungselemente 22 und der Getriebemotor 4 befestigt sind.

[0022] Die Werkstücke 6 können in den Aufnahmestationen 5 entweder nur stirnseitig mittels an den Halteteilen 14, 15 angeordneten Spitzen 36 gehalten werden (siehe Fig. 1 links) oder stirnseitig und umfangseitig mittels an Halteteilen 14a und 15a angeordneten Haltearmen 37 gehalten werden (siehe Fig. l rechts). Die Ausführungsart hängt von der Werkstückform ab.

[0023] Die Arbeitsweise der hier beschriebenen Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine ist wie folgt.

[0024] Zwei Werkstücke 6 werden gleichzeitig mittels einer weiter nicht dargestellten Ladeeinrichtung durch die Oeffnung 31 der Be- und Entladestation 7 in eine Aufnahmestation 5 gebracht und dort mittels den Halteteilen 14, 14a und 15, 15a in den Haltevorrichtungen 13, 13a durch Federkraft fest gehalten. Anschliessend wird das Rad 2 um 120° gedreht, wodurch die Werkstücke 6 in die erste Strahlbehandlungsstation 8 gelangen und gleichzeitig durch Ineingriffbringen des Rades 26 mit dem Antriebsrad 27 die Werkstücke 6 in Drehung versetzt werden um sie allseitig mittels Schleuderstrahlen der Schleuderradeinheiten 32 zu behandeln. Gleichzeitig kann die zweite Aufnahmestation 5 mit Werkstücken 6 beladen werden.

[0025] Nach einer weiteren Drehung des Rades 2 um 120° kommen die Werkstücke 6 in die zweite Strahlbehandlungsstation 8a und die dritte Aufnahmestation 5 kann mit Werkstücken 6 beladen werden. Ist diese Strahlbehandlung beendet wird das Rad 2 wieder um 120° gedreht und die fertig gestrahlten Werkstücke 6 gelangen in die Be- und Entladestation 7. Hier werden sie mittels des dort angeordneten Getriebemotors 28 nochmals in Drehung versetzt um durch Austrommeln eine Entleerung der Werkstück-Hohlräume von Strahlmittel zu erreichen. Das ausgetrommelte Strahlmittel bleibt auf den Zwischenwänden 12 der Aufnahmestation 5 liegen bis es bei Weiterdrehung des Rades 2 in die Grube 33 abfliesst. Ist das Austrommeln beendet wird der Getriebemotor mittels der Steuerscheibe 29 und des Steuerorgans 30 so abgeschaltet, dass die Werkstücke 6 in einer bestimmten Entnahmelage stehenbleiben. Nach dem Fassen der Werkstücke 6 durch Greifer der Ladeeinrichtung werden durch einschalten der Betätigungselemente 22 die Wellen 18 gegen den Druck der Federn 20 axial verschoben und die Halteteile 14, 14a von den Werkstücken gelöst. Danach können die Werkstücke 6 mittels der Ladeeinrichtung herausgenommen werden und neue Werkstücke in die Aufnahmestation 5 eingebracht werden.

[0026] Während dem Austrommeln und dem Ent- und Beladen in der Station 7 können die übrigen Werkstücke in den Stationen 8, 8a strahlbehandelt werden, was die gegenseitige Abdeckung mittels der Wände 9 ermöglicht.

[0027] Es ist auch möglich nur zwei oder mehr als drei Aufnahmestationen am Rad anzuordnen, wobei dann nur eine oder mehr als zwei Strahlbehandlungsstationen im Strahlgehäuse angeordnet werden können.

[0028] Durch die Anordnung von drei Aufnahmestationen mit jeweils zwei Werkstücken hintereinander entsteht eine kompakte Maschine mit hoher Leistungsfähigkeit wobei beide Werkstücke gleichzeitig auch an beiden Stirnseiten strahlbehandelt werden.

[0029] Bei Anordnung von Schiebetüren an der Be- und Entladestation ist ein Abstellen der Schleuderräder während des Weitertaktens der Aufnahmestationen nicht erforderlich.

[0030] Die von Strahlmittel geschützten einzelnen Rotationsantriebe für die Werkstücke ermöglichen in jeder Strahlbehandlungsstation und in der Be- und Entladestation die Anwendung unterschiedlicher Rotations-Abläufe für die Werkstücke, welche der Werkstückform angepasst werden können um eine gleichmässige Strahlbehandlung zu erreichen.

[0031] Die erfindungsgemässe Mehrstationenstrahlbehandlungsmaschine ist speziell für nicht trommelfähige Werkstücke, wie z.B. für Motorblöcke, Zylinderköpfe, Getriebehehäuse usw. geeignet.

Ansprüche

1. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine mit einem in einem Strahlgehäuse in einer vertikalen Ebene umlaufenden kreisförmigen, als Rad ausgebildeten, Förderer mittels welchem die Werkstücke in mehreren für sich drehbaren Aufnahmestationen gehalten und durch mindestens eine Strahlbehandlungsstation sowie eine Be- und Entladungsstation gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahmestation (5) mit die Werkstücke (6) stirnseitig spannende Haltevorrichtungen (13, 13a) versehen ist und mit am Rad (2) befestigten Wänden (9) umgeben ist, welche zusammen mit dem umgebenden Strahlgehäuse (1) im Bereich der Strahlbehandlungsstation (8) bzw. den Strahlbehandlungsstationen (8, 8a) mindestens eine geschlossene Strahlkammer (10) bilden.

2. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an einer Aufnahmestation (5) zwei in axialer Richtung hintereinander liegende Haltevorrichtungen (13, 13a) zur Halterung von zwei Werkstücken (6) in einer Aufnahmestation (5) angeordnet sind.

3. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass umfangsmässig am Rad (2) drei Aufnahmestationen (5) gleichmässig verteilt angeordnet sind.

4. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahmestation (5) in zwei verschiedene Strahlbehandlungsstationen (8, 8a) und in eine Be- und Entladungsstation (7) taktweise bringbar ist, wobei die Be- und Entladungsstation im oberen Teil des Strahlgehäuses (1) angeordnet ist.

5. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Haltevorrichtung (13, 13a) mit antreibbaren, parallel zur Drehachse (3) des Rades (2) angeordneten Wellen (24) mittels Riemen bzw. Kettentrieben. (25) wirkverbunden ist.

6. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Welle (24) ein Rad (26) aufweist, welche im Bereich jeder Strahlbehandlungsstation (8, 8a) und der Be- und Entladestation (7) mit einem jeweils fest angeordneten Antriebsrad (27) wirkverbunden ist.

7. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Welle (24) eine Steuerscheibe (29) aufweist, welche mit mindestens einem Steuerorgan (30) der Be- und Entladestation (7) zusammenwirkt.

8. Mehrstationenstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein, an einer der beiden Stirnseiten des Werkstückes (6) angreifendes Halteteil (14, 14a) der Haltevorrichtung (13, 13a) axial verschiebbar, mittels Federkraft gegen das Werkstück (6) andrückbar und in der Be- und Entladestation (7) mittels je einem in den Halteteil (14, 14a) eingreifenden, stationär angeordneten Betätigungselement (22) von der Stirnseite des Werkstückes (6) abhebbar ist.

Zeichnung