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Schleuderstrahlmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausgestaltung der Schleuderstrahlmaschine nach Patent
Nr. 223060, in welcher magnetisierbares Strahlmittel verwendet wird, wobei im Bereich jeder Durchlass- öffnung für das zu behandelnde Gut eine Vorrichtung zur Abdichtung angeordnet ist, welche aus minde- stens einem Magneten besteht, der zu dem zu behandelnden Gut hin ein das in der Nähe befindliche
Strahlmittel festhaltendes Magnetfeld bildet.
Das Hauptziel der Erfindung erstreckt sich auf die Schaffung einer möglichst guten Abdichtung der
Durchlassöffnungen des Maschinengehäuses, um einen Verlust von Strahlmittel zu vermeiden und die Be- dienungspersonen vor Verletzungen zu schützen. Die Lösung dieser Aufgabe wird besonders schwierig, wenn die Maschine zur Bearbeitung langer Werkstücke geeignet sein soll, welche von Fördervorrichtungen stetig durch das Gehäuse bewegt werden, oder bei Verwendung von verhältnismässig grobkörnigem schwerem Strahlmittel aus Eisen oder Stahl.
Bisher wurden bei einer bekannten Bauart einer Schleuderstrahlmaschine aneinandergereihte streifenförmige Gummilappen zum Abschluss der Öffnungen verwendet. Zufolge der verhältnismässig grossen Breite und Steifheit dieser Gummilappen konnte ein möglichst lückenloses Anschmiegen an den Profilquerschnitt bzw. an Werkstücke mit kompliziertem Oberflächenverlauf nicht erreicht werden. Blechschirme zur Bildung von Labyrinth-Vorkammern werden ebenso wie Gummilappen besonders durch schweres Strahlmittel nach kurzer Zeit zerstört.
Die zur Abdichtung vorgesehenen Mittel müssen so elastisch nachgiebig sein, dass sie sich den verschiedensten Querschnittsformen und Grossen der Werkstucke praktisch luckenlos anzupassen vermögen, wodurch, abgesehen von der erreichten besseren Abdichtung, auch der Verwendungsbereich der Maschine erweitert werden kann.
Alle diese Forderungen werden mit der erfindungsgemässen Schleuderstrahlmaschine in der Weise zuverlässig erfüllt, dass im Bereich des Magnetfeldes biegungselastische Glieder aus magnetisierbarem Draht in Form von langgestreckten Fühlern nebeneinander aufgereiht sind und einen Vorhang quer über die abzudichtende Öffnung bilden.
Die Schmiegsamkeit der biegungselastischen Glieder wird gemäss weiteren Erfindungsmerkmalen noch verbessert, wenn der Draht jedes Gliedes in Form einer Schraubenfeder gewunden ist, wobei letztere mit magnetisierbarem Material, wie etwa einer Mischung von Magnetpulver mit Kunststoff oder keramischem Material gefüllt sein kann.
Die magnetischen Fühler ziehen die in ihre Nähe gelangenden körner des Strahlmittel an und halten sie fest. Die so bewirkte Ansammlung von Strahlmittelkörnern verbessert die Abdichtung insbesondere um das Werkstück herum. Durch die Ausbildung langgestreckter Fühler aus magnetisierbarem Draht wird ein formschlüssiges Anschmiegen auch an Werkstücke mit komplizierten Querschnittsformen erreicht, wobei die Drahtstücke das Bestreben zeigen, unter dem Einfluss des Magnetfeldes eine möglichst kurze Verbindung zwischen dem einen Pol des Magneten und dem Werkstück- bzw. dem ändern Pol herzustellen, ihre Enden sich daher mit grösserer Vorspannung und kleinerem Krümmungsradius an das Werkstück anlegen.
Es
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hat sich erwiesen, dass durch die Anlage von Strahlmittel an solchen biegungselastischen Gliedern im
Magnetfeld ein absolut dichter Vorhang gebildet und ein Austritt von Strahlmittel aus dem Gehäuse ver- hindert werden kann. Es wird dabei dem stetigen Bewegen eines langgestreckten Werkstückes durch die- sen Vorhang kein grosser Widerstand entgegengesetzt, weil sich nur wenige Strahlmittelkörner beim Ein- tritt des Werkstückes an dieses abdichtend anlegen, die beim Austritt wieder abgestreift werden.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt durch eine ganze Maschine, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in seitlicher Ansicht, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt durch ein einzelnes Dichtungselement gemäss der Li- nie VII-VII in Fig. 8, Fig. 8 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teiles eines Dichtungselementes,
Fig. 9 eine andere Ausführungsform eines Dichtungselementes, in gleicher Weise dargestellt wie Fig. 8,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform einer Abdichtung gemäss der Erfindung im Längsschnitt und Fig.
11 einen Schnitt gemäss der Linie XI-XI in Fig. 10.
Die Abdichtung gemäss den Fig. 1 - 4 ist besonders zur Behandlung von Werkstücken konstruiert, deren
Profil tiefe vertikale Einschnitte aufweist, beispielsweise von Walzprofilen der I-Type oder der H-Type.
Auf dem Maschinengehäuse 10 ist ein Schleuderrad 12 befestigt. Ein Elevator 18 führt Strahlmittel über den Kanal 16 und die Einlauföffnung 14 zum Schleuderrad. Die Seitenwände des Gehäuses 10 sind in der oberen Hälfte der Maschine parallel geführt, während die untere Hälfte der Seitenwände keilförmig zur
Schnecke 20 am Boden 19 der Maschine führt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Gehäuse 10 der Maschine in der Vorderwand und der Rückwand je mit einer Öffnung 22 versehen, durch welche eine Fördervorrichtung das Werkstück 24 durch das Gehäuse hindurch fördern kann. Auf diese Weise ist die Länge der zu behandelnden Werkstücke nicht begrenzt durch die Länge des Gehäuses 10. Die Abdichtung der Öffnungen 22 muss den Querschnitt. des Werkstückes
24 rundherum abschliessen.
Um die Öffnung 22 sind biegsame Glieder angeordnet, die aus magnetisierbarem Draht in der Form von Schraubenfedern 26 hergestellt sind. Diese Schraubenfedern 26 sind mit einem Ende in den Grundplatten 28 befestigt und mit den nichtmagnetischen Stahlplatten 30 fest verbunden. Die obere und die untere Grundplatte 28 sind miteinander durch seitliche nichtmagnetische Metallplatten 31 in Distanz gehalten und mittels Schrauben 32 verbunden. Die Stahlplatten 30 und die Metallplatten 31 bilden zusammen einen Rahmen, welcher denselben Querschnitt aufweist wie die Öffnungen 22 des Maschinengehäuses 10. Die Schraubenfedern 26 sind in den Grundplatten 28 in mehreren Reihen versetzt gegeneinander angeordnet.
Die Reihen der oberen Schraubenfedern entsprechen genau den Reihen der unteren Schraubenfedern, so dass sich die Enden der oberen und unteren Schraubenfedern berühren, wenn kein Werkstück in der Öffnung 22 vorhanden ist. Wie aus den Fig. 1 - 3 ersichtlich, werden die Schraubenfedern 26 durch ein eingeführtes Werkstück 24 aus ihrer Grundstellung verdrängt und bilden in gebogenem Zustand eine Öffnung, welche dem Querschnitt des Werkstückes 24 entspricht. Die gebogenen Schraubenfedern 26 gestatten eine Längsbewegung des Werkstückes 24, ohne die Abdichtung zu vermindern. Das Werkstück 24 wird zweckmässigerweise durch Rollen 34 in- und ausserhalb des Gehäuses der Maschine gestützt. Durch diese Rollen 34wird das Werkstück 24 ungefähr durch die Mitte des Gehäuses 10 geführt.
Die Biegsamkeit der Schraubenfedern 26 gestattet dabei auch Bewegungen des Werkstückes von der Mitte der Rollen 34 weg nach links oder nach rechts, ohne die Abdichtung zu vermindern.
Die Schraubenfedern 26 können durch Dauermagnete 36,38 in Form von Stäben magnetisiert werden.
Die Dauermagnete 36, 38 sind waagrecht auf der Unterseite und der Oberseite der Stahlplatten 30 angeordnet. Mit 40 und 42 ist ein Rahmen bezeichnet, welcher aus weichem Eisen besteht und auf beiden Seiten der Öffnung 22 durch magnetisch isolierende Distanzstücke 43 von den Schraubenfedern 26 in Distanz gehalten wird. Der Rahmen 40 und 42 bezweckt, den magnetischen Fluss, welcher durch Linien 44 angedeutet ist, auf der Aussenseite der Öffnung 22 zu schliessen und dadurch die Schraubenfedern 26 mit bester Wirkung zu magnetisieren. Die Magnetisierung der Schraubenfedern 26 bewirkt eine gegenseitige Anziehung der Enden der Schraubenfedern 26 und verhindert dadurch ein Ausbiegen der Schraubenfedern unter der Wirkung der gegen die Abdichtung von innen her geschleuderten Strahlmittelkörner.
Durch die Anordnung von mehreren gegeneinander versetzten Reihen von Schraubenfedern 26 entsteht ein Vorhang von genügender Tiefe, um alle Strahlmittelkörner aufzuhalten, welche sich zwischen die Schraubenfedern drängen.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 5 und 6 sind die Schraubenfedern 16 horizontal angeordnet, so dass deren Enden sich in einer Vertikalebene in der Mitte der Öffnung begegnen. Ein Rahmen 30 um-
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gibt die Öffnung im Gehäuse und bildet gleichzeitig Träger der Grundplatten 28. Mit einem Vorhang ge- mäss den Fig. 5 und 6 ist es möglich, Werkstücke 50 während des Durchlaufes abzudichten, deren Profil tiefe seitliche Einbuchtungen aufweist. Im dargestellten Beispiel ist ein Werkstück 50 mit 1-Profil ge- zeigt, welches mit senkrecht stehendem Steg durch die Maschine bewegt wird.
Es ist ohne weiteres mög- lich, nach dem Vorbild der beiden gezeigten Anwendungsbeispiele andere Anordnungen von Schrauben- federn und Magnetkreisen zu bauen, um die Abdichtung der Schraubenfedern irgend einem Querschnitt des
Werkstückes anzupassen.'Es ist praktisch in jedem Falle möglich, die Öffnungen eines Gehäuses einer
Schleuderstrahlmaschine mit einem Vorhang von Schraubenfedern derart zu schliessen, dass ein Werk- stück durch den Vorhang hindurch bewegt werden kann, und unter Zuhilfenahme eines Magnetfeldes das
Strahlmittel aufzufangen, zu harten und dadurch den Austritt von Strahlmittel aus dem Gehäuse zu ver- hindern.
An Stelle der Schraubenfedern 26 (Fig. 1-3) oder der Schraubenfedern 16 (Fig. 5 und 6) können auch andere Ausführungsarten von biegsamen Gliedern verwendet werden, beispielsweise auch Blattfedern. Es ist ferner auch möglich, röhrenförmige Federn zu verwenden und dieselben mit magnetischem Material zu füllen. Als Füllmaterial kann mit Magnetpulver gemischter Kunststoff Verwendung finden. In den
Fig. 7 und 8 ist eine solche Ausführungsform dargestellt. Mit 52 ist die Füllung, ein mit Magnetpulver gemischter Kunststoff oder mit Magnetpulver gemischtes keramisches Material, bezeichnet. Dieses Mate- rial ist im Beispiel von Fig. 7 in eine Schraubenfeder 26 eingefüllt.
Bei der Verwendung von Kunststoff als Füllmaterial für die Schraubenfedern bleibt die Biegsamkeit der Schraubenfedern erhalten, während gleichzeitig die Magnetisierbarkeit dieser Schraubenfedern erhöht und damit die Wirkung des Magnetfel- des verbessert wird.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der Schraubenfedern 26 dargestellt. Magnetisierte Kugeln
54 aus Metall oder einer Mischung von Keramik mit Metallpulver sind in die Schraubenfedern 26 eingefüllt. Bei dieser Anordnung ist die Biegsamkeit der Schraubenfedern 26 nicht beeinträchtigt, dagegen ist die Wirkung des Magnetfeldes bei dieser Ausführung gegenüber Schraubenfedern ohne Füllung verbessert.
In den Fig. 10 und 11 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei welcher Büschel von Federn 60 angeordnet sind, welche wie eine Burste mit langen Borsten wirken. Die einzelnen Borsten der Büschel 60 bestehen aus magnetisierbarem Stahldraht und werden zweckmässigerweise versetzt angeordnet. Mit 62 sind Haltevorrichtungen bezeichnet, in welchen die Stahldrähte befestigt sind. Die Haltevorrichtungen 62 sind in Kanälen 64 eingesetzt und untereinander durch Stahlstücke 66 im Abstand gehalten. Der obere wie auch der untere Satz von Büscheln 60 werden miteinander im Rahmen 68 befestigt, beispielsweise durch Schweissen. In gleicher Weise, wie in den Fig. l - 3 gezeigt und oben beschrieben, können die Büschel 60 der Ausführungsform gemäss den Fig. 10 und 11 durch Dauermagnete 70,72, 74 auf der Ober- bzw.
Unterseite der Öffnung magnetisiert werden. Als Rahmen für die Führung des magnetischen Flusses werden die Polstücke 76 und 78 sowie die Seitenteile 80 verwendet. Als Distanzstück zwischen den Seitenteilen 80 und den Büscheln 60 werden Aluminium-oder andere unmagnetische Metallplatten 82 verwendet. Die Metallplatten 82 beeinflussen die Beweglichkeit der einzelnen Borsten der Büschel 60 nicht.
Aus Fig. 10 ist ersichtlich, dass zusätzlich zum Vorhang, gebildet durch die Büschel 60 von Stahldrähten eine weitere Abdichtung im Raume 85 vorgesehen ist. Im Raume 85 ist eine Anzahl von Bürsten 86 angeordnet, welche das Werkstück reinigen. Die Bürsten 86 werden zweckmässigerweise aus Kunststoff oder ähnlichem Material hergestellt und sind so angeordnet, dass sie die Öffnung 88 bedecken. Die Bürsten 86 entfernen während des Durchlaufes des Werkstückes einzelne Körner des Strahlmittels, die am Werkstück anhaften. Das auf diese Weise zurückgehaltene und im Raum 85 sich ansammelnde Strahlmittel wird dem Schleuderrad in bekannter Weise wieder zugeführt.
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