[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsanden von Gusseisenteilen, zum Entsanden,
Entgraten und zur Oberflächenveredelung von Leichtmetallteilen, zum Entzundern von
Guss- und Schmiedeteilen, zum Kugelstrahlen von Metallteilen sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Strahlen von Teilen, insbesondere Metallteilen,
bekannt, die aus einer Kabine bestehen, die zum Schutz vor Staub dient, sowie eine
Anlage zur Beschleunigung des Strahlmittels aufweist. Dabei sind auch Einrichtungen
zum Auffangen und Fördern des Strahlmittels vorhanden. Unter Strahlen versteht man
ein Fertigungsverfahren, bei dem feste und/oder flüssige Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit
auf die zu bearbeitenden Werkstücke, das Strahlgut, aufprallen. Nach der überwiegend
in Erscheinung tretenden wirkung oder dem jeweils als vorrangig angesehenen Zweck
des Strahlens kann ein Strahlverfahren in die Hauptgruppen Umformen, Trennen oder
Stoffeigenschaftsändern eingeordnet werden. Um das Strahlmittel auf die notwendige
Geschwindigkeit zu beschleunigen, ist es möglich, das Strahlmittel durch ein flüssiges
beziehungsweise gasförmiges Trägermittel oder durch ein Schleuderrad aufzubringen.
Die bekanntesten Strahlverfahren sind das Sandstrahlen, das Kugelstrahlen und das
Strahlspanen. Beim Strahlen erfolgt eine Reinigung mit Strahlmittel, zu dem Zweck,
die Oberfläche der zu bearbeitenden Werkstücke von Rost, Zunder und anderen Verunreinigungen
zu befreien. Als Trägermittel dient beispielsweise Druckluft. Beim Kugelstrahlen wird
unterschieden zwischen Umform- und Verfestigungsstrahlen. Das Umformstrahlen dient
der Formgebung oder dem Richten von Werkstücken durch Einbringen von plastischen Verformungen
und Druckeigenspannungen in die Werkstückrandzone. Das Verfestigungsstrahlen ist ein
Kaltumformverfahren und dient der Erzeugung von Druckeigenspannungen in oberflächennahen
Schichten des Strahlgutes, um bestimmte Bauteileigenschaften, wie die Dauerschwingfestigkeit,
die Korrosionsbeständigkeit oder die Verschleißfestigkeit zu verbessern.
[0003] Im Stand der Technik ist es beispielsweise üblich, gegossene Metallteile, beispielsweise
Bremsscheiben oder Bremstrommeln, mittels Strahlen zu entgraten, entzundern und von
Gießsandresten zu befreien. Dabei wird das Strahlmittel mittels Turbinen aufgebracht.
Die entsprechenden Strahlgüter, also die Bremsscheiben oder Bremstrommeln, werden
in eine Vorrichtung eingebracht und in der vorrichtung umgewälzt sowie gleichzeitig
in Längsrichtung der Vorrichtung, die beispielsweise als Trommel ausgebildet sein
kann, gefördert. Zugeführt werden die Teile beispielsweise über eine Vibrationsrinne.
Eine solche verfahrensweise, beziehungsweise das Arbeiten mit einer solchen Vorrichtung
ist insofern nachteilig, als eine Beschädigung der Flächen der Bremsscheiben oder
der Bremstrommeln erfolgt, da die Teile beim Umwälzen aneinander schlagen und einander
berühren. Zudem wird keine exakt gleichmäßige Strahlung des Strahlgutes erreicht.
[0004] Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die entsprechenden zu strahlenden Teile,
beispielsweise Bremsscheiben oder Bremstrommeln, einzeln auf ein Gestell aufzubringen,
welches mittels einer Hängebahn durch eine Strahleinrichtung transportiert wird. Eine
solche vorgehensweise ist sehr kostenintensiv, da die einzelnen Werkstücke einzeln
aufgehängt und nach dem Strahlvorgang von der Vorrichtung abgenommen werden müssen.
Zudem ist auch hierbei keine gleichmäßige Beaufschlagung der Teile mit dem Strahlmittel
zu erreichen. Insgesamt ist diese Vorgehensweise sehr zeit- und kostenintensiv.
[0005] Bei der Strahlung solcher Werkstücke wird üblicherweise Kugelstrahlen mit Schrotkugeln
aus Stahlguss eingesetzt.
[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren angegebener Art beziehungsweise eine vorrichtung der im Anspruch 6 angegebenen
Art zu schaffen, mit der das Strahlen von Strahlgut ohne Beschädigung des Strahlgutes
erfolgen kann, eine gleichmäßige Strahlung des Strahlgutes erfolgen kann und eine
zeit- und kostengünstige Strahlung erreichbar ist.
[0007] Zur verfahrenstechnischen Lösung dieser Aufgabe werden folgende verfahrensschritte
vorgeschlagen:
- Einbringen der einzelnen Teile in eine Strahlkammer,
- Bewegen der Teile entlang eines Förderpfades durch die Strahlkammer,
- Strahlen der Teile mittels Strahlmittel von drei Seiten, nämlich von oben und von
beiden Seiten,
- Drehen der Teile um ihre Rotationsachse während des Durchlaufs durch die Strahlkammer,
wobei die Rotationsachse quer zur Förderrichtung der Teile gerichtet ist.
Gemäß der Erfindung werden die zu strahlenden Teile einzeln über geeignete Fördermittel
in eine Strahlkammer eingebracht. Durch ein weiteres Fördermittel werden die Teile
entlang eines Förderpfades durch die Strahlkammer bewegt. Das Strahlmittel wird von
drei Seiten, nämlich von der Kopfseite und von beiden Seiten in die Strahlkammer eingebracht,
so dass die Teile gleichmäßig auf den Seitenflächen und von der Kopfseite her gestrahlt
werden. Während des Durchlaufs durch die Strahlkammer werden die Teile um ihre Rotationsachse
gedreht, so dass beim Durchlauf eine völlig gleichmäßige Strahlung erreicht wird,
die zudem mit geringem Zeit- und Kostenaufwand realisiert werden kann. Am Auslass
der Strahlkammer können die Teile vereinzelt wieder entnommen werden und beispielsweise
über ein nachgeordnetes Fördermittel zu einem Ablageplatz oder zu einem Verpackungsort
abgeführt werden. Sofern es sich beispielsweise bei den Teilen um Bremsscheiben handelt,
die häufig als innenbelüftete Bremsscheiben ausgebildet sind und radial sich nach
außen öffnende Schlitze aufweisen, können diese Teile auf der Randkante auf ein entsprechendes
Fördermittel aufgestellt werden und beim Durchlauf durch die Strahlkammer um ihre
Achse gedreht werden, so dass sie von beiden Seiten gleichmäßig gestrahlt werden und
ebenso von der Kopfseite her eine gleichmäßige Strahlung der Randkante der Teile erfolgt.
Gleicherweise ist beispielsweise die Bearbeitung von Bremstrommeln möglich.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Teile mit ihrer Umfangsfläche auf ein Fördermittel
aufgebracht werden und durch das Fördermittel durch die Strahlkammer bewegt werden,
und dass an den Teilen Beschleunigungs- oder Bremsmittel angreifen, mittels derer
die Bewegung der Teile durch das Fördermittel beschleunigt oder abgebremst wird und
dadurch die Teile in eine Rollbewegung entlang des Förderpfades gezwungen werden,
die der durch das Fördermittel erzeugten Transportbewegung überlagert ist.
Das Fördermittel kann beispielsweise ein Förderband sein, auf welchem die Teile sich
mit ihrer Umfangsfläche abstützen. Die Teile sind damit durch das Fördermittel in
Förderrichtung durch die Strahlkammer förderbar und zugleich um ihre Rotationsachse
drehbar. Um die Drehung zu erreichen, sind Beschleunigungsmittel oder vorzugsweise
Bremsmittel vorgesehen, die an den entsprechenden Teilen angreifen und mittels derer
die Bewegung der Teile durch das Fördermittel, auf welchem die Teile abgestellt sind,
beschleunigt oder abgebremst wird, so dass hierdurch die Teile in eine Rollbewegung
entlang des Förderpfades gezwungen werden, die der durch das Fördermittel, beispielsweise
Förderband, erzeugten Transportbewegung überlagert ist.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der Teile durch
die Strahlkammer eingestellt wird durch
- Änderung der Transportgeschwindigkeit des Transportmittels und/oder
- Änderung der Neigung des Transportpfades oder Transportmittels in oder entgegen der
Förderrichtung,
- Änderung der Neigung des Transportpfades oder Transportmittels quer zur Förderrichtung.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abbremsung der Teile dadurch erfolgt, dass
die Teile quer zur Transportrichtung geneigt werden und mit einer Seitenfläche an
eine eine Reibkraft auf die Seitenfläche ausübende Stütze angelehnt werden.
[0008] Bei dieser Anordnung ist an einer Seitenfläche, die etwa orthogonal zur Aufstandsfläche
des Förderbandes oder anderen Fördermittels ausgerichtet ist, ein Reibkraft erzeugendes
Mittel vorgesehen. Dadurch, dass die Teile quer zur Transportrichtung geneigt werden,
liegen sie unter bestimmter Krafteinwirkung an der entsprechenden Seitenfläche an,
durch die eine Reibkraft auf die Seitenfläche des Teiles ausgeübt wird, so dass das
Teil gebremst und in rollende Bewegung gezwungen wird. Durch Variation der Neigung
kann die Bremskraft verstärkt oder gemindert werden, so dass die Geschwindigkeit,
mit der die Teile rollen, vergrößert oder verringert wird.
[0009] Zudem ist vorgesehen, dass das Fördermittel quer zur Förderrichtung begrenzt hin
und her verschoben wird.
[0010] Dadurch, dass das Fördermittel quer zur Förderrichtung begrenzt hin und her verschoben
wird, wird erreicht, dass das Strahlmittel nicht immer an derselben Stelle auf Fördermittel
trifft und somit keine gezielte Verschleißbildung oder Rinnenbildung an dem Fördermittel
erzeugt wird. Die Standzeit des Fördermittels wird damit verbessert.
[0011] vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:
- die Vorrichtung besteht aus einer Strahlkammer mit einem Einlass am einen Ende und
einem Auslass am anderen Ende,
- in der Strahlkammer ist ein Fördermittel vorgesehen, auf dem die zu strahlenden Teile
eingangsseitig vereinzelt ablegbar und von dem die Teile ausgangsseitig vereinzelt
abnehmbar sind,
- die Strahlkammer weist Mittel zum Aufbringen von Strahlmittel auf das Strahlgut auf,
wobei die Mittel derart ausgerichtet sind, dass Strahlmittel beidseitig auf die Seitenflächen
des Strahlgutes und auf die dem Fördermittel abgewandte Kopfseite des Strahlgutes
aufgebracht wird,
- in der Strahlkammer sind zusätzlich zum Fördermittel Bewegungsmittel angeordnet, mittels
derer die Teile (das Strahlgut) in eine der durch das
Transportmittel erzwungenen Transportbewegung überlagerte Drehbewegung um ihre Rotationsachse
bewegbar oder bewegt sind.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fördermittel ein umlaufendes Förderband ist.
[0012] Um das Bestücken zu automatisieren und damit den Strahlvorgang noch kostengünstiger
gestalten zu können, ist vorgesehen, dass dem Fördermittel eingangsseitig ein Einlauffördermittel
vorgeordnet ist, mittels dessen die Teile (Strahlgut) aus einer flachen Liegeposition,
in der sie mit einer Seitenfläche auf dem Einlauffördermittel abgelegt sind, in eine
geneigte, aufrechte Transportposition verlagerbar sind, so dass sie mit ihrer Umfangsfläche
sich auf dem Fördermittel abstützend an das Fördermittel übergebbar sind.
[0013] Zudem kann vorgesehen sein, dass die Strahlkammer als Mittel zum Aufbringen von Strahlmittel
schleuderräder aufweist, die oberseitig und seitlich am Mantel der Strahlkammer angeordnet
und gegebenenfalls mehrfach in Längsrichtung der Strahlkammer verteilt vorgesehen
sind.
[0014] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Aufstandsfläche des Fördermittels,
auf der sich das Strahlgut mit einer Umfangsfläche abstützt, quer zur Transportrichtung
geneigt ist.
[0015] Dabei ist bevorzugt, dass die Neigung des Fördermittels einstellbar ist.
[0016] Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zwischen einem Gestell der Vorrichtung
und der Strahlkammer Stellglieder vorgesehen sind, mittels derer die Strahlkammer
um ihre Längsachse begrenzt drehbar ist.
[0017] Durch diese Anordnung wird erreicht, dass nicht beispielsweise das Fördermittel selbst
oder andere Bestandteile, die sich in der Strahlkammer befinden, in ihrer Neigung
eingestellt werden müssen und veränderbar sein müssen, sondern die gesamte Strahlkammer
wird um ihre Längsachse gedreht, so dass dadurch die Neigung des Fördermittels (Förderbandes)
beziehungsweise die relative Neigung der Bewegungsmittel eingestellt werden kann,
wodurch die Verweilzeit und die Umdrehungsgeschwindigkeit der zu strahlenden Teile
variiert werden kann.
[0018] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bewegungsmittel durch Führungskufen
gebildet sind, die oberhalb des Fördermittels seitlich angeordnet sind und an denen
das Strahlgut mit einer Seitenfläche anliegt.
[0019] Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Führungskufen in einem Höhenstand vom
Fördermittel angeordnet sind, der größer als der Radius des Strahlgutes ist.
[0020] Zudem ist bevorzugt, dass die Führungskufen eine Anlagefläche für das Strahlgut aufweisen,
die einen hohen Reibwiderstand besitzt.
[0021] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Strahlkammer in Transportrichtung neigungseinstellbar
ist.
[0022] Hierdurch wird die Neigung des Transportmittels, beispielsweise Transportbandes,
variabel, so dass auch hierdurch die Durchlaufgeschwindigkeit der Teile durch die
Strahlkammer variiert werden kann.
[0023] In Konkretisierung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Strahlkammer an einem Ende,
vorzugsweise einlaufseitig, in einem Schwenklager gelagert ist, dessen Schwenkachse
quer zur Transportrichtung und horizontal gerichtet ist, und dass die Strahlkammer
am anderen Ende, vorzugsweise nahe des Auslaufendes über ein verstellelement mit einem
ortsfesten Gestellteil verbunden ist, mittels dessen die Strahlkammer um das Schwenklager
begrenzt verschwenkbar ist.
[0024] Dabei kann vorgesehen sein, dass das Verstellelement mindestens eine Gewindespindel
mit elektromechanischem Spindelantrieb ist.
[0025] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fördermittel innerhalb der Strahlkammer
quer verstellbar angeordnet ist.
[0026] Hierdurch wird erreicht, dass die zu strahlenden rollbaren Teile nicht immer in derselben
Spur laufen, sondern durch Verschiebung des Fördermittels ständig andere Bereiche
des Fördermittels tangieren, so dass das Fördermittel, insbesondere Förderband, geringerem
Verschleiß unterworfen ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fördermittel
mittels Spindelhubelementen oszillierend querverstellbar ist.
[0027] Die besonderen Vorteile dieser Vorrichtung bestehen insbesondere darin, dass durch
die Querverschiebung des Förderbandes oder dergleichen eine Standzeiterhöhung erreicht
wird. Das Gesamtaggregat ist um einen gewissen Winkelgrad drehbar, um die Reibkraft
zu ändern, die auf die durchlaufenden Teile einwirkt und die deren Drehung gegenüber
dem Fördermittel verursacht. Zudem ist auch die Neigung des Förderbandes in Grenzen
veränderbar, um die Durchlaufgeschwindigkeit zu erhöhen. Mit dieser Vorrichtung kann
eine gleichmäßige Strahlung des Strahlgutes von drei Seiten erfolgen, so dass das
Strahlgut kostengünstig mit hoher Qualität gestrahlt werden kann. Das erfindungsgemäße
Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für Bremstrommeln
und Bremsscheiben sowie Radkörper oder andere rotationssymmetrische Teile geeignet.
Die Teile werden einzeln über ein Förderband unter stetiger Rotation durch die Anlage
geführt und dabei von oben und von beiden Seiten definiert gestrahlt. Es ist eine
spezifische Regelung der Durchlaufgeschwindigkeit sowie selbstverständlich auch der
Strahlintensität über Trommelneigung und Bandvorschub variabel. Das Strahlen im Durchlaufprinzip
bietet betriebstechnische und kostenmäßige Vorteile. So wird durch das Durchlaufsprinzip
eine vollautomatische Produktion mit höherer Fertigungskonstanz erreicht. Zudem werden
die Betriebskosten durch Integration des Strahlprozesses in eine automatische Produktionslinie
gesenkt. Es ist keine Zwischenlagerung und keine Teileverfolgung notwendig, weil das
Verfahren und die Vorrichtung nach dem first in- first out- Prinzip arbeitet. Manuelle
Handlingsoperationen werden weitestgehend vermindert oder vermieden. Die entsprechenden
Teile durchlaufen die Anlagen einzeln quasi im Gänsemarsch, wobei ein sicherer Werkstücktransport
erreicht ist. Es wird ein definiertes, gleichmäßiges Strahlen aller Teile erreicht,
wobei keine Schlagschäden durch einander berührende Teile auftreten. Die Drehgeschwindigkeit
der Teile kann durch Verstellung der Neigung der Strahlkammer um ihre Längsachse beispielsweise
von 30° bis 50° variiert werden. Bei einer solchen vorrichtung ist selbstverständlich
am unteren Bereich der vorrichtung ein Ausgabeschlitz für das Austreten von Sand,
Zunder und Unterkorn vorgesehen. Das aus der Kammer abgezogene Strahlmittel kann gereinigt
und den Schleuderrädern oder dergleichen im Kreislauf wieder zugeführt werden.
[0028] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beziehungsweise eine Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nachstehend näher beschrieben.
Es zeigt:
[0029]
- Figur 1
- wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Ansicht;
- Figur 2
- die vorrichtung in Seitenansicht gesehen;
- Figur 3
- die Vorrichtung in Blickrichtung des Pfeils Z der Figur 2 gesehen;
- Figur 4
- die Vorrichtung von der Einlaufseite her stirnseitig gesehen;
- Figur 5 bis 7
- Einzelheiten der Vorrichtung schematisch dargestellt;
- Figur 8
- eine Einzelheit der Vorrichtung in Seitenansicht gesehen;
- Figur 9
- eine Einzelheit der Vorrichtung in Blickrichtung des Pfeils W der Figur 8 gesehen;
- Figur 10 und 11
- eine Einzelheit der Vorrichtung von der Stirnseite und in Seitenansicht gesehen;
- Figur 12 und 13
- eine weitere Einzelheit in gleichen Blickrichtungen;
- Figur 14 und 15
- eine weitere Einzelheit in Längsrichtung und in Seitenansicht der Vorrichtung gesehen.
[0030] In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Strahlen rotationssymmetrischen Teilen
1, beispielsweise Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge gezeigt die beispielsweise in Figur
1 und 2 gezeigte vorrichtung besteht aus einer Strahlkammer 2 einem Einlass bei 3
und einem Auslass bei 4. Vorzugsweise ist einlassseitig eine Zuführeinrichtung vorgesehen,
mittels derer die Teile vereinzelt der Vorrichtung lagerichtig zugeführt werden. Am
Auslauf 4 der Vorrichtung ist vorzugsweise eine Anordnung vorgesehen, auf der die
Teile vereinzelt abgelegt werden und zu weiteren Verarbeitungs-, Verpackungs- oder
Lagerpositionen überführt werden. In der Strahlkammer 2 ist ein Fördermittel 5 in
Form eines Förderbandes vorgesehen, auf welchem die zu strahlenden Teile 1 eingangsseitig
vereinzelt abgelegt werden und von dem die Teile ausgangsseitig vereinzelt abgenommen
werden. Die Strahlkammer 2 weist Mittel 6 zum Aufbringen von Strahlmittel auf das
Strahlgut auf. Bei diesen Mitteln handelt es sich beispielsweise um Schleuderräder.
[0031] Diese Mittel zum Aufbringen von Strahlmittel sind in der Zeichnung nur teilweise
ersichtlich und angedeutet. Diese Mittel 6, insbesondere Schleuderräder, sind im Ausführungsbeispiel
so angeordnet, dass drei Schleuderräder die linke Seite des auf dem Fördermittel 5
abgestellten Strahlgutes strahlten, entsprechend sind drei weitere Schleuderräder
gegenüber angeordnet, so dass die rechte Seite gestrahlt wird und es sind weitere
Schleuderräder über Kopf angeordnet, so dass das Strahlgut 1 auf der Seite, die dem
Fördermittel 5 abgewandt ist, gestrahlt wird. Die Strahlkammer 2 ist nach unten offen,
so dass das Strahlmittel durch einen Schlitz austreten und auf eine Strahlmittelförderrinne
7 abgeworfen werden kann. Durch diese Strahlmittelförderrinne 7 kann das Strahlmittel
einem Regenerations- und Separationssystem zugeführt werden, wobei das gesäuberte
Strahlmittel dann dem Prozess wieder zugeführt wird, also mittels der Schleuderräder
6 in die Strahlkammer 2 eingebracht wird.
[0032] wie insbesondere aus Figur 4 bis 7 ersichtlich, sind in der Strahlkammer 2 zusätzlich
zum Fördermittel 5 Bewegungsmittel 8 seitlich angeordnet, mittels derer die Teile
1 in eine der durch das Transportmittel 5 erzwungenen Transportbewegung in Richtung
des Pfeils 9 überlagerte Drehbewegung um ihre Rotationsachse bewegt werden.
[0033] In der Zeichnungsfigur 4 ist das Obertrum und das Untertrum des Fördermittels 5 gezeigt.
Die Teile 1 liegen auf dem Obertrum 5 mit ihrer Randkante auf. Die Aufstandsfläche,
die durch das Fördermittel 5 für das Strahlgut 1 gebildet ist, ist quer zur Transportrichtung
geneigt, wie in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht, wobei die Neigung unterschiedlich
eingestellt werden kann. Die Bewegungsmittel 8 sind durch Führungskufen gebildet,
die oberhalb des Fördermittels 5 seitlich angeordnet sind, an denen sich das Strahlgut
1 mit einer Seitenfläche anlegt, wie in den Zeichnungsfiguren 4, 6 und 7 veranschaulicht
ist. Diese Bewegungsmittel 8 in Form der Führungskufen sind derart ausgestattet, dass
sie einen ausreichenden Reibwiderstand besitzen, so dass das Strahlgut 1, wenn es
durch das Fördermittel 5 in Transportrichtung bewegt wird, durch die Reibkraft in
Folge der Abstützung der Seitenfläche an diesen Führungskufen in eine Rotationsbewegung
versetzt wird, wie durch den Bewegungspfeil 10 angedeutet ist. Die Führungskufen (8)
sind stationär, also gestellfest in der Strahlkammer 2 angeordnet und gehalten.
[0034] wie insbesondere aus Figur 6 und 7 ersichtlich, ist bei einer steilen Neigung des
Fördermittels 5 eine geringe Vorschubgeschwindigkeit für das Strahlgut erreicht, wobei
eine hohe Reibkraft an den Bewegungsmitteln 8, insbesondere Führungskufen, erreicht
wird. Es wird also eine geringe Reibkraft gegenüber dem Fördermittel 5 und eine hohe
Reibkraft gegenüber den Führungen (8) erreicht. Hierdurch wird die Verweilzeit des
Strahlgutes in der Strahlkammer 2 vergrößert und eine entsprechend hohe Anzahl von
Drehungen des Strahlgutes 1 beim Durchlauf durch die Strahlkammer erreicht. In Figur
7 ist gezeigt, dass bei einem steileren Anstellwinkel die Reibkraft zwischen dem Strahlgut
1 und dem Fördermittel 5 größer ist, während die Reibkraft zwischen dem Strahlgut
1 und den Führungen (8) geringer ist. Hierbei wird eine höhere Vorschubgeschwindigkeit
erreicht, wobei über den Verlauf der Strahlkammer das Strahlgut 1 eine geringere Anzahl
von Drehungen durchführt. Insbesondere sind sämtliche beschriebenen Teile derart mit
der Strahlkammer 2 verbunden, dass die Neigungseinstellung sowohl des Fördermittels
5 als auch der Führungen 8 durch Drehung der Strahlkammer 2 um ihre Längsachse erfolgt.
[0035] Wie insbesondere aus Figur 4 und Figur 14 und 15 ersichtlich, sind zwischen einem
Gestell 11 der Vorrichtung und der Strahlkammer 2 Stellglieder 12 angeordnet, mittels
derer die Strahlkammer 2 um ihre Längsachse begrenzt drehbar ist. Bei den Stellmitteln
12 kann es sich beispielsweise um Antriebsspindeln handeln, mittels derer die entsprechende
Einstellung der Strahlkammer 2 ermöglicht ist. Die Strahlkammer 2 stützt sich dabei
auf Lagerrollen 13 ab. Zusätzlich ist, wie in Figur 2 und Figur 10 bis 13 verdeutlicht,
die Strahlkammer 2 derart verstellbar, dass sich deren Neigung und damit die Neigung
des darin befindlichen Fördermittels 5 in Transportrichtung einstellen lässt. Dazu
ist die Strahlkammer 2 einlaufnah in einem Schwenklager 14 um eine quer zur Förderrichtung,
horizontal gerichtete Achse schwenkbar gelagert. Am anderen Ende ist die Strahlkammer
2 über ein Verstellelement 15 mit einem ortsfesten Gestellteil 16 verbunden, mittels
dessen die Strahlkammer 2 um das Schwenklager 14 schwenkbar und damit neigungsverstellbar
ist. Das verstellelement 15 kann beispielsweise durch Gewindespindeln mit elektromechanischem
Spindelantrieb realisiert sein.
[0036] Das Fördermittel 5, welches in Figur 8 und Figur 9 im Detail dargestellt ist, besteht
aus einem Transportband, welches um eine Antriebsrolle 17 und eine Umlaufrolle 18
umgelenkt ist, wobei die Rolle 17 angetrieben und die Rolle 18 als Spannrolle ausgebildet
ist, um das Band (5) spannen zu können.
[0037] Damit bei der Inbetriebnahme des Fördermittels 5 das Strahlgut 1 nicht ständig an
der gleichen Stelle des Förderbandes aufliegt, ist das Fördermittel 5 querverschieblich
angeordnet, wozu eine Trommelverstellung 19 mit einer Führung 20 für die Trommelverstellung
vorgesehen ist. Der Trommelantrieb ist bei 21 angegeben. Die Trommelverstellung ist
sowohl an der Antriebstrommel als auch an der Umlenktrommel 17,18 vorgesehen, so dass
das Fördermittel 5 beispielsweise oszillierend oder taktweise querverstellbar ist,
also hin und her bewegbar ist, so dass der Auflagebereich des Strahlgutes 1 ständig
an einer anderen Stelle sich befindet und somit höhere Standzeit des Fördermittels
5 erreicht wird, da dieses nicht ständig an der selben Stelle beaufschlagt wird.
[0038] Obwohl in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels das Strahlgut 1 durch Abbremsung
in eine Rotation versetzt wird, ist es auch möglich, das Strahlgut durch eine beschleunigte
Bewegung gegenüber dem Transportmittel zu drehen, indem beispielsweise die Führungskufen
(Bewegungsmittel 8) durch einen Transportriemen gebildet werden, der schnellere Umlaufgeschwindigkeit
hat, als das Fördermittel 5, so dass hierdurch eine Rotationsbewegung des Strahlgutes
1 auf dem Fördermittel 5 erreicht wird.
[0039] Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen
der Offenbarung vielfach variabel.
[0040] Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale
werden als erfindungswesentlich angesehen.
1. Verfahren zum Strahlen von rotationssymmetrischen Teilen, insbesondere Metallteilen
mittels eines Strahlmittels, insbesondere zum Entsanden von Gusseisenteilen, zum Entsanden,
Entgraten und zur Oberflächenveredelung von Leichtmetallteilen, zum Entzundern von
Guss- und Schmiedeteilen, zum Kugelstrahlen von Metallteilen, mit folgenden Verfahrensschritten
- Einbringen der einzelnen Teile in eine Strahlkammer,
- Bewegen der Teile entlang eines Förderpfades durch die Strahlkammer,
- Strahlen der Teile mittels Strahlmittel von drei Seiten, nämlich von oben und von
beiden Seiten,
- Drehen der Teile um ihre Rotationsachse während des Durchlaufs durch die Strahlkammer,
wobei die Rotationsachse quer zur Förderrichtung der Teile gerichtet ist,
- Entnahme der einzelnen gestrahlten Teile am Auslass der Strahlenkammer.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile mit ihrer Umfangsfläche auf ein Fördermittel aufgebracht werden und durch
das Fördermittel durch die Strahlkammer bewegt werden, und dass an den Teilen (1)
Beschleunigungs- oder Bremsmittel (8) angreifen, mittels derer die Bewegung der Teile
(1) durch das Fördermittel (5) beschleunigt oder abgebremst wird und dadurch die Teile
(1) in eine Rollbewegung entlang des Förderpfades gezwungen werden, die der durch
das Fördermittel (5) erzeugten Transportbewegung überlagert ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der Teile (1) durch die Strahlkammer (2) eingestellt
wird durch
- Änderung der Transportgeschwindigkeit des Transportmittels (5) und/oder
- Änderung der Neigung des Transportpfades oder Transportmittels (5) in oder entgegen
der Förderrichtung,
- Änderung der Neigung des Transportpfades oder Transportmittels (5) quer zur Förderrichtung.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abbremsung der Teile (1)
dadurch erfolgt, dass die Teile
(1) quer zur Transportrichtung geneigt werden und mit einer Seitenfläche an eine eine
Reibkraft auf die Seitenfläche ausübenden Stütze (8) angelehnt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel
(5) quer zur Förderrichtung begrenzt hin und her verschoben wird.
6. Vorrichtung zum Strahlen von rotationssymmetrischen Teilen (1), insbesondere Metallteilen,
mittels eines Strahlmittels, insbesondere zum Entsanden von Gusseisenteilen, zum Entsanden,
Entgraten und zur Oberflächenveredelung von Leichtmetallteilen, zum Entzundern von
Guss- und Schmiedeteilen, zum Kugelstrahlen von Metallteilen, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit folgenden Merkmalen;
- die Vorrichtung besteht aus einer Strahlkammer (2) mit einem Einlass (3) am einen
Ende und einem Auslass (4) am anderen Ende,
- in der Strahlkammer (2) ist ein Fördermittel (5) vorgesehen, auf dem die zu strahlenden
Teile (1) eingangsseitig vereinzelt ablegbar und von dem die Teile (1) ausgangsseitig
vereinzelt abnehmbar sind,
- die Strahlkammer (2) weist Mittel (6) zum Aufbringen von Strahlmittel auf das Strahlgut
(1) auf, wobei die Mittel derart ausgerichtet sind, dass Strahlmittel beidseitig auf
die Seitenflächen des Strahlgutes (1) und auf die dem Fördermittel (5) abgewandte
Kopfseite des Strahlgutes (1) aufgebracht wird,
- in der Strahlkammer (2) sind zusätzlich zum Fördermittel (5) Bewegungsmittel (8)
angeordnet, mittels derer die Teile (1) (das Strahlgut) in eine der durch das Transportmittel
(5) erzwungenen Transportbewegung überlagerte Drehbewegung um ihre Rotationsachse
bewegbar oder bewegt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (5) ein umlaufendes Förderband ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fördermittel (5) eingangsseitig ein Einlauffördermittel vorgeordnet ist, mittels
dessen die Teile (1) (Strahlgut) aus einer flachen Liegeposition, in der sie mit einer
Seitenfläche auf dem Einlauffördermittel abgelegt sind, in eine geneigte, aufrechte
Transportposition verlagerbar sind, so dass sie mit ihrer Umfangsfläche sich auf dem
Fördermittel (5) abstützend an das Fördermittel (5) übergebbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlkammer (2) als Mittel zum Aufbringen von Strahlmittel (6) Schleuderräder
aufweist, die oberseitig und seitlich am Mantel der Strahlkammer (2) angeordnet und
gegebenenfalls mehrfach in Längsrichtung der Strahlkammer (2) verteilt vorgesehen
sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstandsfläche des Fördermittels (5), auf der sich das Strahlgut (1) mit einer
Umfangsfläche abstützt, quer zur Transportrichtung geneigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Fördermittels (5) einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Gestell (11) der Vorrichtung und der Strahlkammer (2) Stellglieder
(12) vorgesehen sind, mittels derer die Strahlkammer (2) um ihre Längsachse begrenzt
drehbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmittel (8) durch Führungskufen gebildet sind, die oberhalb des Fördermittels
(5) seitlich angeordnet sind und an denen das Strahlgut (1) mit einer Seitenfläche
anliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskufen (8) in einem Höhenstand vom Fördermittel (5) angeordnet sind, der
größer als der Radius des Strahlgutes (1) ist.
15. vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskufen (8) eine Anlagefläche für das Strahlgut (1) aufweisen, die einen
hohen Reibwiderstand besitzt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlkammer (2) in Transportrichtung neigungseinstellbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlkammer (2) an einem Ende, vorzugsweise einlaufseitig, in einem Schwenklager
(14) gelagert ist, dessen Schwenkachse quer zur Transportrichtung und horizontal gerichtet
ist, und dass die Strahlkammer (2) am anderen Ende, vorzugsweise nahe des Auslaufendes
über ein Verstellelement (15) mit einem ortsfesten Gestellteil (16) verbunden ist,
mittels dessen die Strahlkammer (2) um das Schwenklager (14) begrenzt verschwenkbar
ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellelement (15) mindestens eine Gewindespindel mit elektromechanischem Spindelantrieb
ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (5) innerhalb der Strahlkammer (2) quer verstellbar angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (5) mittels Spindelhubelementen oszillierend querverstellbar ist.