[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlkammer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] In den Strahlkammern von Strahlanlagen sind in der Regel, unabhängig ob das Strahlgut
aus trommelfähigen Kleinteilen oder aus grösseren nichttrommelfähigen Teilen besteht,
Mittel vorhanden, welche die zu strahlenden Teile in den Bereich des Strahlkegels
bringen und darin drehen und wenden, um ein gleichmässiges Strahlbild zu erzielen.
Bei Strahlanlagen zum Strahlen nichttrommelfähiger, d.h. grösserer Teile muss die
Uebergabe der Teile an die Mittel von Hand oder mit einem Handhabungsgerät erfolgen.
Trommelfähige Teile dagegen können mittels Trichtern, Rutschen oder dergleichen in
die Strahlkammer gebracht bzw. dieser entnommen werden.
[0003] Strahlanlagen für nichttrommelfähige Teile haben somit den Nachteil, dass sie entweder
eine Bedienungsperson für die Eingabe und Entnahme der Teile oder ein entsprechend
arbeitendes Handhabungsgerät erfordern. Dieser Nachteil bewirkt einen grösseren konstruktiven
Aufwand und/oder einen grösseren Platzbedarf.
[0004] Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Strahlkammer der eingangs
erwähnten Art derart zu verbessern, dass mit geringem konstruktivem Aufwand nichttrommelfähige
Teile auf mechanischem Weg vom Zubringer übernommen, in die Strahlkammer gebracht
und an eine Abtransportstrecke abgegeben werden können.
[0005] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
[0006] Gemäss der Erfindung übernehmen die Mittel zusätzlich die Funktion des bisher für
die Eingabe und die Entnahme erforderlichen Handhabungsgerätes. Die Platzeinsparung
ist optimal, wenn die Mittel im Strahlkammergehäuse gelagert sind.
[0007] Weiter kann vorgesehen sein, dass die Strahlkammer als bauliche Einheit ausgebildet
und mit Anschlüssen für eine Zuführleitung und eine Rücklaufleitung zur Verbindung
mit einer räumlich distanzierten Strahlmittelaufbereitung versehen ist. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass die Strahlkammer, der eigentliche Bearbeitungsbereich, sehr
klein ausgeführt werden kann, was besonders dann von Vorteil ist, wenn für die Produktion
von Spritzgiess- oder Pressteilen in jeder Produktionslinie die einer Spritzgiessmaschine
oder einer Presse nachgeordnet ist, die Operation des Strahlens vorzunehmen ist. Insbesondere
kann hierdurch in zahlreichen Anwendungsfällen eine Zwischenstapelung vor oder nach
dem Strahlen entfallen.
[0008] Eine weitergehende Möglichkeit zur Mechanisierung der Strahloperation innerhalb des
Fabrikationsablaufes wird dadurch erreicht, dass das Strahlkammergehäuse wenigstens
mit Bezug auf eine der drei Raumachsen beweglich gelagert ist. Dadurch kann die Uebernahmestelle
für das zu strahlende Teil räumlich von seiner Abgabestelle getrennt werden.
[0009] Die Erfindung ermöglicht es zudem,mit einer einzigen Strahlkammer Teile von getrennten
Produktionslinien zu strahlen. Sind die Teile der einzelnen Produktionslinien von
stark unterschiedlicher Form, so wird der Wderkstückhalter vorzugsweise als mit einem
Deckel verschliessbaren Maschensiebkorb ausgebildet.
[0010] Nebst dem Fassen und Halten solcher Einzelteile bietet der Maschensiebkorb auch den
Vorteil, dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung trommelfähige Teile gestrahlt
werden können.
[0011] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Mittel auch als Handhabungsgerät
für eine zusätzliche Operation eingesetzt werden können, wenn z.B. die Werkstücke
aus Gummi bestehen und vor dem .Strahlen in einen Behälter mit flüssigem Stickstoff
zu tauchen sind.
[0012] Die erfindungsgemässe Verwendung ermöglicht es, die Strahlmittelaufbereitung, das
Strahlmitteldepot und die Entstaubungsanlage abseits der Produktionslinien als zentrale
Versorgungseinheit aufzustellen und von dieser her eine oder mehrere Strahlkammern
über flexible Schläuche zu bedienen. Bei der Verwendung flexibler Schläuche ist es
zudem leicht möglich, den Standort der Strahlkammer innerhalb des Produktionsflusses
bei Bedarf zu ändern.
[0013] Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Strahlanlage mit einer Strahlmittelaufbereitung und einer Strahlkammer,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Strahlkammer, wobei die dem Betrachter zugewandte
Seitenwand weggelassen ist,
Fig. 3 das Detail III in Fig. 2 in vergrösserter Darstellung,
Fig. 4 eine gleiche Darstellung wie Fig. 2, wobei die Strahlkammer statt der Schleuderräder
Strahldüsen aufweist,
Fig. 5 eine gleiche Darstellung einer Strahlkammer wie Fig. 2 bei der der Wegwerkstückhalter
als Maschengitterkorb ausgebildet ist und
Fig. 6 bis 8 weitere Verwendungsmöglichkeiten der Strahlkammer als Handhabungsgerät
(Handlinggerät).
[0014] Die in Fig. 1 gezeigte Strahlanlage besteht im we- sentlichen aus einer Strahlkammer
1 und einer,Strahlmittelaufbereitung 2, welche je für sich als selbständige Baueinheiten
ausgeführt und durch Schlauchleitungen.3 für die Strahlmittelzufuhr bzw. den Strahlmittelrückfluss
miteinander verbunden sind. Die flexiblen Schlauchleitungen 3 ermöglichen es, die
Strahlkammer 1 innerhalb einem vorgegebenen Radius um die Strahlmittelaufbereitung
2 an jedem gewünschten Einsatzort aufzustellen.
[0015] Die Strahlmittelaufbereitung.2 weist ein Hochdruckgebläse 4 und ein unter Förderdruck
stehendes Strahlmitteldepot 5 auf, aus welcher das Strahlmittel in die Strahlmittelzuführleitung
3a über Sperrorgane 6 und 7 gelangt. Der Rückfluss des Strahlmittels aus der Strahlkammer
1 erfolgt über die Rücklaufleitung 3b mit einem Absperrorgang 8. Die Ab- sperrorgane
6 bis 8 dienen dazu, die Verbindung zwischen der Strahlmittelaufbereitung 2 und der
Strahlkammer l, d.h. die Zufuhr von Strahlmittel und Druckluft zu unterbrechen, wenn
die Strahlkammer geöffnet wird.
[0016] Aus der Rücklaufleitung 3b gelangt das Stahlmittel über eine Zyklon 9 auf ein Rüttelsieb
11 in eine saugseitig am Hochdruckgebläse 4 angeschlossene Ünterdruckkammer 10, auf
der das Strahlmittel von Fein- und Grobteilen getrennt wird. Das Strahlmittel gelangt
über eine Zellenradschleuse 12 in einen Vorratsbehälter 5. Die aus dem Zyklon 9 in
die Unterdruckkammer 10 eintretende staubhaltige Luft wird über eine Leitung 14 durch
ein Filtergerät 13 abgesaugt und gereinigt über eine Leitung 15 der Saugseite des
Hochdruckgebläses 4 zugeführt. Da je nach Betriebszustand der Strahlkammer(n) die
vom Hochdruckgebläse 4 zu liefernde Luftmenge stark schwankt ist zwischen der Saugleitung
14 und der Druckleitung 16 ein Bypass 17 mit einem eingebauten Ueberdruckventil 18
vorgesehen, welches die für den Betrieb notwendige Druckdifferenz sicherstellt.
[0017] Die Strahlkammer 1 weist ein Strahlkammergehäuse 19 auf (Fig. 1 und 2), das mittels
einer durch einen nicht dargestellten Antrieb betätigbaren Türe 20 verschliessbar
ist. Das Strahlkammergehäuse 19 ist um eine horizontale Schwenkachse 21 in ortsfesten
Schwenklagern 22 zwischen den drei gezeichneten Arbeitsstellungen verschwenkbar über
einem Förderband 23 gelagert und kann die darauf einzeln und nacheinander ankommenden
Werkstücke 24 abheben, strahlen und anschliessend wieder auf das-Förderband 23 auflegen.
[0018] Wie Fig. 2 zeigt, ist das Strahlkammergehäuse 19 nach seiner Vorderseite offen und
durch die um die Achse 25 schwenkbare, mit einem Antrieb versehene Türe 20 verschliessbar.
Auf dem Strahlgehäuse ist das Schleuderradgehäuse mit'dem Schleuderrad 26 angeordnet,
das von einem Motor 27 angetrieben ist. Die Zuführleitung 3a für das Strahlmittel
mündet . achsial zum Schleuderrad 26. Auf der dem Schleuderrad 26 gegenüber liegenden
Seite ist das Strahlkammergehäuse 19 mit einer Sammelrinne 28 versehen, in der eine
als Gratmühle wirkende Förderschnecke 29 angeordnet ist, welche allfällige grössere
Grate zerkleinert und für die Rücklaufleitung 3b passierbar macht und mit dem Strahlmit-
tel in der Sammelrinne 28 zum Einlauf der Rücklaufleitung 3b fördert. Die Rücklaufleitung
3b ist an die Sammelrinne 28 angeschlossen. Im Strahlkammergehäuse 19 ist achsial
verschiebbar ein Höhlprofil, wie z.B. eine Vierkantstange 30 gelagert, der zwei reversibel
äntreibbare Antriebsrollenpaare 31 zugeordnet sind, die durch einen Ketten- oder Riementrieb
von einem Antriebsrad 32 angetrieben sind. Das Vierkantrohr 30 ist endseits mit Drehlagern
33 versehen, in denen eine Hohlwelle 34 gelagert ist. Die Hohlwelle 34 trägt am vorderen
Ende einen Lagerkörper 35, an dem miteinander gelenkig verbundene Winkelhebel 36 schwenkbar
gelagert sind. Am hinteren Ende ist drehfest auf die Hohlwelle 34 ein Kettenrad 37
aufgesetzt, das mittels einer Kette 38 von einem Motor 39 antreibbar ist. Die Drehbewegung
des reversibel antreibbaren Motors 39 wird durch ebenfalls drehfest auf der Hohlwelle
34 sitzenden Steuerscheiben 40 und damit zusammenwirkenden Endschalter 41 (Fig. 3)
begrenzt. In der Hohlwelle 34 achsial verschiebbar ist eine Stange 42 gelagert, deren
vorderes Ende mit den Winkelhebeln 36 gelenkig verbunden und deren hinteres Ende über
eine Drehkupplung 43 an einen Luftzylinder 44 angekuppelt ist. Die Luftzylinder 44
. wie auch der Motor 39 sind an einer Konsole 45 befestig, die ihrerseits am Vierkantrohr
30 befestigt ist. Ebenso sind die Endschalter 41 an der Konsole 45 befestigt.
[0019] Der Lagerkörper 35 und die Winkelhebel 36 bilden zusammen einen.zangenartig wirkenden
Werkstückhalter der vom Luftzylinder 44 über die Stange 42 betätigbar wird. Der Werkstückhalter
35, 36 ist zwischen den in Fig. 2 strichpunktiert gezeigten Endlagen mittels einem
Vierkantrohr 30 verschiebbar. Dabei bezeichnet die Hinweisziffer 46 den Weg, den der
Werkstückhalter 35, 36 aus dem Strahlkammergehäuse 19 hinaus zurücklegen kann, um
ein ausserhalb des Strahlkammergehäuses 19 liegendes Werkstück zu ergreifen und in
dieses hineinzubringen. Die Hinweisziffer 47 bezeichnet den Weg, den der Werkstückhalter
35, 36 mit dem Werkstück innerhalb des Strahlkammergehäuses zurücklegen und dieses
dabei durch den gestrichelt angedeuteten Strahlkegel hindurchführen kann.
[0020] Die.nebst dem eigentlichen Strahlen zusätzliche Funktion der Strahlkammer 1 als Handhabungsgerät
lässt sich anhand von Fig. 1 beschreiben. Werden der Strahlkammer 1 auf dem Förderband
23 (Fig. 1) nacheinander Werkstücke 24 zugeführt, wird zu Beginn das Strahlkammergehäuse
19 in die in Fig. l mit ausgezogenen Strichen gezeigte Stellung verschwenkt und bei
offener Türe das Vierkantrohr 30 ausgefahren, so dass der dort nur symbolisch angedeutete
Werkstückhälter 35, 36 in einer ersten Stellung ein Werkstück ergreifen kann. Alsdann
werden die Antriebsrollenpaare 31 angetrieben, derart, dass das Vierkantrohr 30 in
das Strahlkammergehäuse 19 in die in Fig. 2 mit ausgezogenen Strichen gezeigte Stellung
zurückgefahren wird. In dieser zweiten Stellung des Werkstückhalters 35,36 wird die
Türe 20 geschlossen und das Strahlkammergehäuse 19 um die horizontale Achse 21 in
die mit der Hinweisziffer 49 bezeichnete Stellung geschwenkt in der der Boden des
Strahlkammergehäuses 19 derart gegen die Sammelrinne 28 geneigt ist, dass das Strahlmittel
darauf in die Sammelrinne 28 gleitet. In dieser Stellung (49) werden die Absperrorgane
6, 7, 8 geöffnet und das Strahlmittel dem Schleuderrad 26 bzw. den Strahldüsen 50
zugeleitet und aus dem Strahlkammergehäuse 19 über die Rücklaufleitungen 3b in die
Strahlmittelaufbereitung 2 zurückgeführt. Während der Strahlmittelzufuhr wird der
Werkstückhalter 35,36 aus seiner zweiten (in Fig. 2 mit ausgezogenen Strichen gezeigten)
Stellung in die strichpunktiert gezeigte, dritte Stellung am hinteren Ende des Strahlkammergehäuses
19 und von dieser wieder in die zweite Stellung durch den Strahlmittelkegel hindurch
zurückgefahren und gleichzeitig mittels des auf die Hohlwelle 34 wirkenden Motors
39 gedreht. Alsdann wird das Absperrorgan 6 gesperrt und die Strahlmittelzufuhr unterbrochen,
so dass lediglich noch Druckluft durch das Strahlkammergehäuse 19 strömt und das Werkstück
von Staub reinigt, Hat der Werkstückhalter 35, 36 seine zweite Stellung erreicht,
wird das Absperrorgan 7 und 8 gesperrt, das Strahlkammergehäuse 19 in die mit der
Hinweisziffer 68 (Fig. 1) bezeichnete Lage verschwenkt und die Türe 20 geöffnet. Das
Vierkantrohr 30 wird nun aus dem Strahlkammergehäuse 19 herausgeschoben, bis das Werkstück
24 wieder auf dem Förderband 23 liegt, worauf der Luftzylinder 44 betätigt wird, derart,
dass der Werkstückhalter 35, 36 das Werkstück 24 frei gibt.
[0021] Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strahlkammer 1 in gleicher Darstellung
wie Fig. 2, wobei anstatt des Schleuderrades 26 vier Strahldüsen 50 vorhanden sind.
Im übrigen ist die Strahlkammer 1 gleich ausgebildet wie in den Fig. 1 bis 3, so dass
hier die gleichen Hinweisziffern für gleiche Teile wie dort verwendet werden.
[0022] Beim Ausführungsbeispiel der Strahlkammer 1 gemäss Fig. 5 besteht der Unterschied
in der Ausbildung des Werkstückhalter, in der Anordnung der Türe 20 und in der Schwenklagerung
des Strahlkammergehäuses 19, welches hier um eine vertikale und nicht um eine horizontale
Achse schwenkbar ist. Diese Ausführungsvariante eignet sich insbesondere zum Strahlen
kleiner Werkstücke. Der Werkstückhalter 51 ist hier als würfelförmiger Maschengitterkorb
ausgebildet und mit einem schwenkbar angeordneten Deckel 52 verschliessbar. Der Deckel
52 wird durch einen Schwenkhebel 53 qeöffnet bzw. geschlossen, welcher durch die Schubstange
42 vom Luft zylinder 44 verschwenkt wird.
[0023] Die Schwenkachse 25 der Türe 20 ist hier, im Unterschied zu den vorangehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen, unten am Strahlkammergehäuse 19 bei der Sammelrinne 28 angeordnet.
Dies hat den Vorteil, dass die Türe 20 bei der Uebernahme von Werkstücken in eine
ungefähr horizontale Lage geschwenkt werden kann, in der sie allfällig durch den Maschengitterkobr
51 hin- durchfallende Partikel, wie z.B. Grate von Duroplastteilen, auffängt und beim
Schliessen in das Innere des Strahlkammergehäuses 19 befördert. Solche Grate gelangen
dann zusammen mit dem Strahlmittel zurück zur Strahlmittelaufbereitung 2 und werden
an einem zentralen Ort ausgeschieden. Weiter ist das Strahlkammergehäuse 19 mit einem
Schwenklager 54 schwenkbar an einer vertikalen Schwenkachse 55 gelagert. Die Schwenkbewegung
der Stahlkammer 1 um die Schwenkachse 55 kann durch einen Motor 56 und ein Schwenkgetriebe
57 erfolgen.
[0024] Zur Uebernahme der Werkstücke witd die Strahl- kammer 1 in.die in Fig. 5 gezeigte
Stellung gebracht, in der der offene Maschengitterkorb 51 unter einem Fülltrichter
58 liegt, durch den die Werkstücke von einem Transportband 59 direkt in den Maschengitterkorb
51 fallen oder in den sie beispielsweise direkt von einer Kunststoffpresse ausgestossen
werden. Alsdann wird die Strahlkammer 1 seitlich weggeschwenkt, die Türe 52 geschlossen
und der Maschengitterkorb 51 in das Strahlkammergehäuse 19 zurückgezogen, worauf die
Türe 20 schliesst. Alsdann wird der Maschengitterkorb 51 mitdrehend mit der Welle
34 durch den Strahlkegel gezogen, wobei der Maschengitterkorb 51 so gestaltet sein
muss, dass ein Minimum der Energie des Strahlmittelstrahles durch das Gitter absorbiert
wird. Für die Ausgabe der gestrahlten Werkstücke wird der Drehantrieb 39 derart gestoppt,
dass der Maschengitterkorb 51 mit der Türe 52 nach unten liegt und die Werkstücke
beim Oeffnen der Türe 52 selbsttätig herausfallen. Die Türe 20 zum Strahlkammergehäuse
19 steht dabei senkrecht nach unten.
[0025] Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, können bei einer um eine vertikale Achse schwenkbaren
Strahlkammer 1 je eine oder mehrere Uebernahme- und Uebergabestellen vorhanden sein,
die um einen beliebigen Winkel um die.Vertikale Schwenkachse 55 verstetzt angeordnet
sind.
[0026] Fig. 6 zeigt, eine ebenfalls um eine vertikale Achse 55 und, bei unterschiedlichem
Höhenniveau der Uebernahme- und Uebergabestellen, zusätzlich um eine horizontale Achse
schwenkbare Strahlkamer, bei der das Ende eines Zubringerbandes 60 für die Werkstücke
die Uebernahmestelle bildet, wogegen die Uebergabestelle durch den Anfang eines in
Förderrichtung seitlich.versetzten Abtransportbandes 61 gebildet wird, auf das die
Werkstücke gegenüber der Förderrichtung um den Ver
- schwenkwinkel des Strahlkammergehäuses 1 gedreht aufgesetzt werden.
[0027] Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ist die Strahlkammer 1 ein Handhabungs-
(Handling-)gerät, das nebst der Strahlfunktion an wenigstens einer Stelle Werkstücke
übernehmen und an jede dieser Stellen oder an andere Stellen zurückgehen kann. Die
Beweglichkeit der Stahlkammer 1 hängt einzig davon ab; um wieviele und um welche der
drei Raumachsen ihre Verschenkbarkeit gegeben ist.
1. Strahlkammer mit mindestens einem Schleuderrad (26) oder einer Strahldüse (50),
welche in ein Strahlkammergehäuse (19) wirken und mit einen Werkstückhalter (35, 36,
51, 52) aufweisenden Mitteln (30, 34, 35, 36, 42, 51, 52, 53), um ein Werkstück zu
halten und mit seinen zu strahlenden Flä- chen im Strahlkammergehäuse (19) in den
Wirkbereich des Schleuderrades (26) bzw. der Strahldüse (50) zu bringen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel derart gestaltet sind, dass der Werkstückhalter (35, 36, 51, 52) aus
dem Strahlkammergehäuse (19) heraus bewegbar und zusätzlich als Greifer ausgebildet
ist, um ein Werkstück ausserhalb des Strahlkammergehäuses (19) zu ergreifen bzw. abzulegen.
2. Strahlkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (30, 34,
35,36, 42, 51, 52, 53) am Strahlkammergehäuse (19) gelagert sind.
3. Strahlkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlkammer
als bauliche Einheit ausgebildet und mit Anschlüssen für eine Zuführleitung (3a) und
einer Rücklaufleitung (3b) zur Verbindung mit einer räumlich distanzierten Strahlmittelaufbereitung
(2) versehen ist.
4. Strahlkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Strahlkammergehäuse (19) wenigstens mit Bezug auf eine der drei Raumachsen beweglich
gelagert ist.
5. Strahlkammer nach einemder Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Werkstückhalter (35, 36, 51, 52, 53) geradlinig entlang einer Achse verschiebbar und
um diese Achse drehbar ist.
6. Strahlkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Strahlkammergehäuse (19) im Verschiebeweg des Werkstückhalters (35, 36, 51, 52, 53)
ein Verschlussorgan (20) aufweist.
7. Strahlkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter
(35, 36, 51, 52, 53) als Greifer oder als Maschensiebkorb ausgebildet sind.
8. Strahlkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (30, 34,
35, 36, 42,51,52,53) an einem längsachsial im Strahlkammergehäuse (19) verschiebbaren
Rohr (30) gehalten und durch darin angeordnete Elemente (34, 42) dreh- und betätigbar
sind.
9. Verwendung einer Strahlkammer nach Anspruch l in einer Strahlanlage mit einer Strahlmittelaufbereitung
(2), die ein Strahlmitteldepot (5), eine Entstaubungsanlage (13) und eine Druckluftfördereinrichtung
(3, 4, 6., 7, 8, 16) mit Förderleitungen (3) für den Transport des Strahlmittels zur
bzw. von der Strahlkammer (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass dis Strahlkammer
(1) und die Strahlmittelaufbereitung (2) als voneinander ortsunabhängig aufstellbare
Baueinheiten ausgebildet und durch die Förderleitungen (3) miteinander verbunden sind.
10. Verwendung einer Strahlkammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere
Strahlkammern (1) an einer einzigen Strahlmittelaufbereitung (2) angeschlossen sind.
11. Verwendung einer Strahlkammer nach Anspruch 9. oder 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlkammer(n) (1) und die Strahlmittelaufbereitung (2) durch flexible Förderleitungen
(3) miteinander verbunden sind.