[0001] Der Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entgraten von Werkstücken gemäss
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Der Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 4.
[0003] Gespritzte, gegossene oder anderswie spanlos erzeugte Werkstücke aus Kunststoffen
und Metallen, wie sie heute in vielen Bereichen der Technik zur Anwendung kommen,
haben die Eigenschaft, dass nach deren Herstellung die abstehenden Grate infolge
der Formtrennung entfernt werden müssen. Als wirtschaftliches System hat sich dazu
seit vielen Jahren das Strahlen als zweckmässig erwiesen.
[0004] Es ist bekannt, die Werkstücke auf einem Schlaufenband gemäss CH-PS 601 081 an einem
Strahl aus Strahlmitteln vorbeizuführen und auf diese Weise die Grate allseitig zu
entfernen.
[0005] Beim Schlaufenbandsystem werden die Werkstücke in unregelmässiger Drehung durch
den Strahl geführt. Auf diese Weise wird wohl ein sehr gutes Entgratergebnis erreicht,
weil die ganze Werkstückoberfläche gleichmässig vom Strahl beaufschlagt wird und
damit auch kompliziert geformte Teile mit Graten in verschiedenen Ebenen und Richtungen
einwandfrei entgratet werden können. Diesem Verfahren sind Grenzen bezüglich Abmessungen
der Werkstücke, deren Empfindlichkeit beim Gegeneinanderschlagen und bezüglich deren
Formgebung gesetzt. Sehr flache Teile lassen sich auf dem Band nicht drehen.
[0006] Es hat sich in der Praxis auch gezeigt, dass eine optimale Entgratung nur erfolgt,
wenn die zu bearbeitenden Gratpartien aus verschiedenen Richtungen gestrahlt werden.
Dies lässt sich in einer allenfalls dafür in frage kommenden Banddurchlaufanlage
kaum befriedigend oder aber sind dafür verantwortlich, dass das Strahlsystem einer
Bandanlage stark überdimensioniert werden muss, und dies hat einen hohen Strahlmittelverschleiss
und auch Energieeinsatz zur Folge, womit die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt
wird.
[0007] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
[0008] Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäss den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche
1 und 4.
[0009] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
dass das Werkstück während des Entgratens stets genau im Kegel des Strahlmittels
gehalten und in diesem langsam gedreht wird, so dass alle Partien der Oberfläche gleichmässig
mit Strahlmittel beaufschlagt werden.
[0010] Wenn an gewissen Partien der Oberfläche des Werkstückes eine längere bzw. stärkere
Bestrahlung notwendig ist, kann die Verweilzeit im Strahl durch Verlangsamung der
Drehbewegung und/oder der Schwenkbewegung des Werkstückes vergrössert werden.
[0011] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Entgratungsvorrichtung und
Figur 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1.
[0012] Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Entgraten von Werkstücken 3 ist in
einer Strahlkabine 5 angeordnet, an deren vertikalen Wand 9 eine angetriebene Welle
11 mit der Achse A gelagert ist. Der Antrieb der Welle 11 erfolgt mit einem in der
Strahlkabine 5 untergebrachten Antriebsmotor 10 (Figur 2).
[0013] Mit der Welle 11 ist ein Support 13 fest verbunden und um die Achse A drehbar.
[0014] Im Support 13 sind der Antriebsmotor 15 zum Drehen eines auf einer Achse B gelagerten
Werkstückhalters 17 und eine Betätigungsvorrichtung 19 zum Oeffnen und Schliessen
von Halteklammern 21 untergebracht. Die Halteklammern 21 sind schwenkbar an einem
Drehteller 23 befestigt, auf welchem zudem Stützen 25 zur punktförmigen Abstützung
des Werkstückes 3 vorgesehen sein können.
[0015] Je nach Grösse und Gestalt des Werkstückes 3 sind drei oder mehr Halteklammern 21
mit an das Werkstück 3 angepasster Länge und Ausbildung auf dem Drehteller 23 angeordnet.
Die Stützen 25 können ebenfalls an die Gestalt des Werkstückes 3 angepasst werden,
damit dessen Zentrum C im wesentlichen im Schnittpunkt der Achsen A und B zu liegen
kommt. Die Betätigungsvorrichtung 19 für die Halteklammern 21 kann einen pneumatisch,
hydraulisch oder elektrisch ver schiebbaren Keil 31 aufweisen, der über einen Bolzen
33 die Halteklammern 21 gegen die Kraft einer Feder 35 nach aussen verschwenken kann.
[0016] Der Strahl 27 eines Schleuderrad- oder Luftstrahlsystems wird auf dem Schnittpunkt
bzw. des Zentrum C des Werkstükkes 3 ausgerichtet. In den Figuren ist stellvertretend
für ein solches Strahlsystem ein Schleuderrad 29 dargestellt. Das Schleuderrad 29
ist um die Achse D schwenkbar, damit der Strahl 27 jeweils auf das Zentrum C des eingespannten
Werkstückes 3 ausgerichtet werden kann.
[0017] Die Erzeugung des Strahles 27 mittels Schleuderrad 29 oder Srahldüse bekannter Art
und die Vorrichtung zum Ausrichten des Strahles 27 sind bevorzugte Ausführungsformen
dieser Erfindung.
[0018] Die abgestrahlten Teilchen der Werkstücke 3 und das Strahlmittel können in der Strahlkabine
5 gesammelt und einer Reinigungs- oder Regenerationsanlage zugeführt werden.
[0019] Ein vollautomatischer Betrieb der Vorrichtung kann durch ein Handlingsystem erreicht
werden, welches die einzelnen Werkstücke 3 durch eine Oeffnung im Gehäuse auf die
Stützen 25 legt und diese nach dem Entgraten wieder ergreift und abführt.
[0020] Der Einsatz eines Handlingsystems ist - ganz im Gegensatz zu den bekannten Entgratungsvorrichtungen
- möglich, weil nämlich das Werkstück 3 nach dem Entgraten vom Werkstückhalter 17
positiostreu zur Ausgangsstelle zurückgeführt und dort von einem Greifer entnommen
werden kann. Das Entgraten eines Werkstückes 3 mit der Vorrichtung 1 geht folgendermassen
vor sich:
[0021] Ein Handlinggerät legt das Werkstück 3 auf die Stützen 25; anschliessend werden die
Halteklammern 21 durch Zurückziehen des Keiles 31 von der Feder 35 nach innen geschwenkt
und halten das Werkstück 3 sicher fest. Nun wird der Drehteller 23 durch den Motor
15 um die Achse B in Drehung versetzt (Pfeil E). Gleichzeitig beginnt die Schwenkbewegung
des Supports 13 um die Achse A (Pfeil F). Die Schwenkbewegung des Supports beträgt
selbstverständlich weniger als 360°, denn der Schwenkbereich endet jeweils an der
Stelle, wo der untere Ausleger 14 des Supports 13 in den kegelförmigen Strahl 27 der
vom Schleuderrad 29 kommenden Teilchen hineinläuft bzw. deren Flugbahn kreuzt. Die
Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 23 und diejenige des Supports 13 können unabhängig
voneinander eingestellt und dem Werkstück 3 angepasst werden. Es ist auch möglich,
den Drehteller 23 und/oder den Support 13 mit einer nichtkonstanten Geschwindigkeit
drehen zu lassen, um bestimmte Aus schnitte auf dem Wirkung 3 länger der Wirkung
des Strahles 27 auszusetzen.
[0022] Am Ende der Schwenkbewegung des Supports 13, die beispielsweise 270° beträgt, kann
die Zufuhr von Strahlmittel zum Schleuderrad 29 unterbrochen und ein Luftstrahl auf
das Werkstück 3 gerichtet werden, welcher beim Zurückdrehen des Supports 13 allfällig
in Vertiefungen und Löchern im Werkstück 3 angesammelte Strahlmittelreste herausbläst.
Wenn der Support 13 vollständig zurückgeschwenkt ist und der Drehteller 23 angehalten
wird, befindet sich das Werkstück 3 wieder in der Ausgangslage und kann vom Handlinggerät
erfasst werden, nachdem die Halteklammern 21 gespreizt worden sind.
[0023] Das Handlinggerät, z.B. ein Industrieroboter bekannter Bauweise, entnimmt das Werkstück
3 von einem Transportmittel, z.B. einem Transportband oder einer Hängebahn, und führt
dieses nach dem entgraten wieder an ein Transportmittel zurück. Das Transportmittel
kann aus zwei an die Vorrichtung herangeführten Bändern oder Bahnen bestehen; es kann
aber auch nur ein an der Vorrichtung vorbeigeführtes Band oder eine Bahn sein, von
dem bzw. von der das Werkstück 3 entnommen und nach der Bearbeitung wieder zugeführt
wird.
1. Verfahren zum Entgraten von Werkstücken aus Kunststoffen oder Metall mittels einem
Schleuderradsystem oder Luftstrahlsystem, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl
(27) des das Strahlsystem (29) verlassenden Strahlmittels im wesentlichen auf das
Zentrum (C) des Werkstückes (3) ausgerichtet wird und das Werkstück (3) um das Zentrum
(C) zwei Drehbewegungen bzw. Schwenkbewegungen ausführt, welche jeden Abschnitt der
Oberfläche des Werkstückes (3) durch den Strahl (27) hindurchführen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeiten
der Drehbewegungen des Werkstückes (3) nach einem vorgebbaren Zyklus ablaufen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegungen bzw.
Schwenkbewegungen um zwei zueinander rechtwinklig orientierte Achsen (A) und (B) ausgeführt
werden, die sich im wesentlichen in der Mitte des Strahles (27) schneiden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein ein Werk stück (3) mit seinem Zentrum (C) im Wirkbereich eines Schleuderrades
(29) haltender Werkstückhalter (17) drehbar um eine erste Achse (B) auf einem um eine
zweite Achse (A) schwenkbaren Support (13) gelagert ist und dass der Werkstückhalter
(17) und der Support (13) mit einem Antriebsmotor (15 bzw. 10) antreibbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass sich die Achsen (A und
B) im wesentlichen im Zentrum (C) des Werkstückes (3) kreuzen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Halteklammern
(21) am Werkstückhalter (17) angelenkt und von einer Betätigungsvorrichtung (19) gegen
die Kraft einer Feder (35) nach aussen schwenkbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeughalter (21)
mit einem an der Betätigungsvorrichtung (19) angebrachten Keil (31) spreizbar sind.
8. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 4 in einem Bearbeitungszentrum für Kunststoffteile,
bei dem die Werkstücke (3) auf einem Transportmittel an die Vorrichtung herangeführt,
von einem Handlinggerät auf den Werkstück halter (17) aufgelegt und nach dem Entgraten
wieder auf das Transportmittel überführt werden.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel aus
zwei an der Vorrichtung vorbeigeführten Transportbändern oder Hängebahnen besteht.