DE102005014684A1

DE102005014684A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entgraten von kleinen Formteilen

Info

Publication number: DE102005014684A1
Application number: DE200510014684
Authority: DE
Inventors: Dietmar Wacker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-05

Abstract

Bei einem Verfahren zum Abtrennen von durch Kühlung versprödeten Graten (3, 4) an Formteilen (2), insbesondere Formteilen aus Kunststoff oder Elastomeren, wie O-Ringen, Dichtungen oder anderen Formteilen, unter Verwendung von Schlaggut (17), das mittels einer Beschleunigungseinrichtung (16, 18) beschleunigt und in eine die Formteile (2) enthaltende Behandlungskammer (10) eingeleitet wird, werden in der Behandlungskammer (10) Schlagkörper (20) mit einem Durchmesser, der sich von dem Durchmesser des Schlagguts (17) unterscheidet, angeordnet, die Formteile (2) in die Behandlungskammer (10) eingebracht und in Bewegung versetzt und die Formteilgrate (3, 4) durch die Einwirkung des Schlagguts (17) und der Schlagkörper (20) von dem Formteil (2) abgetrennt. Bei einer Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens sind eine Behandlungskammer (10) zur Aufnahme von zu entgratenden Formteilen (2) und eine Beschleunigungseinrichtung (16, 18) zum beschleunigten Einleiten von Schlaggut (17) in die Behandlungskammer (10) vorgesehen und zusätzlich Schlagkörper (20) in der Behandlungskammer (10) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von durch Kühlung versprödeten Graten, Noppen etc. an Formteilen, insbesondere Formteilen aus Kunststoff oder Elastomeren, wie O-Ringen, Dichtungen oder anderen Formteilen, unter Verwendung von Schlaggut, das mittels einer Beschleunigungseinrichtung beschleunigt und in eine die Formteile enthaltende Behandlungskammer eingeleitet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine Behandlungskammer zur Aufnahme von zu entgratenden Formteilen und eine Beschleunigungseinrichtung zum beschleunigten Einleiten von Schlaggut in die Behandlungskammer umfasst.

Verfahren und Vorrichtungen zum Entgraten von Formteilen sind im Stand der Technik durchaus bekannt. Gerade bei Spritzgussteilen verbleiben nach dem Entformungsvorgang an den Formteilen Grate, Noppen etc., die über die Oberfläche des Formteils hinausragen und abgetrennt werden müssen. Beispielsweise bei Türdichtungen, die in Autotüren eingefügt werden, wird zunächst ein längliches Dichtungselement geformt und nachfolgend durch Anvulkanisieren eines Verbindungsstücks zu einem endlosen Formteil geschlossen. Gerade in dem Bereich des anvulkanisierten Verbindungsstücks verbleiben Grate, die abgetrennt werden müssen, da diese beim Einbau und bei der Funktion des Formteils störend wirken. Derzeit werden solche Grate zumeist von Hand entfernt Dies bedeutet jedoch einen hohen Arbeitsaufwand und damit hohe Herstellungskosten der Dichtungen aufgrund der erforderlichen Nacharbeit. Als nachteilig wirken sich auch Grate an beispielsweise O-Ringen aus, die aufgrund der vergleichsweise geringen Größe der O-Ringe bei deren Montage durchaus störend wirken können. Ein Entgraten von Hand verbleibt bei derartigen O-Ringen zumeist aufgrund der kleinen Baugröße und der Tatsache, dass O-Ringe als Massenprodukt aufgrund der damit verbundenen Kosten eine Nachbearbeitung von Hand aus wirtschaftlichen Gründen ohnehin kaum zulassen. Gleichwohl können nach dem Entformen der O-Ringe verbleibende Grate bei deren Montage in Maschinen etc. Probleme hervorrufen, da entweder der O-Ring nicht in der gewünschten Weise in eine Nut etc. hineinpasst oder eine gewünschte Dichtwirkung aufgrund von abstehenden Graten nicht erzielt werden kann, so dass ein solcher O-Ring für die gewünschten Anwendungen unbrauchbar wird.

Im Stand der Technik ist es bekannt, beispielsweise aus der DE 31 10 062 A1 und der DE 34 26 286 A1 , zu entgratende Werkstücke in einem Behälter vorzusehen und mit einem über ein rotierendes Schleuderrad zugeführten Strahlmittel zu beaufschlagen. In einer solchen Vorrichtung werden die zu entgratenden Werkstücke zumeist auch umgewälzt, um die Bearbeitungsintensität zu verstärken und eine Verkürzung der Bearbeitungszeit zu erzielen. Mit einer solchen Vorrichtung werden zwar relativ gute Ergebnisse bei Werkstücken aus harten Materialien erzielt. Jedoch besteht bei kleinen weichen Formteilen, wie O-Ringen, die Gefahr, dass diese bei der Behandlung beschädigt werden oder die Grate auch nach der Behandlung noch an den Formteilen verbleiben und weiterhin bei deren Verwendung zu den vorstehend genannten Nachteilen führen.

Aus der DE 199 06 915 A1 ist es bekannt, zum Entgraten von Formteilen mit Hilfe von Schlaggut eine Behandlungstrommel vorzusehen, bei der ein geneigt zur Längsmittelachse der Trommel verlaufender Förderschacht vorgesehen ist. Der Förderschacht ist über eine Durchtrittsöffnung mit dem Trommelinneren verbunden; am anderen Ende mündet der Förderschacht in einen ringförmigen Schlaggutsammelbehälter, wobei sich der ringförmige Schlaggutsammelbehälter und der Förderschacht gemeinsam mit der Trommel drehen können. Im Innern der Trommel sind schraubenlinienförmige Schlagleisten angeordnet, die eine Förderung der zu entgratenden Formteile in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Trommel von rechts nach links bzw. von links nach rechts ermöglichen.

Hierdurch soll das Schlaggut durch bloße Änderung der Drehrichtung der Trommel vom Behandlungsgut separiert werden. Im Gegensatz zu dem Beaufschlagen von zu entgratenden Werkstücken mit Strahlmittel, wie vorstehend ausgeführt, was für das Entgraten von weicheren Formteilen, die beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi bestehen, nicht geeignet ist, ist das in DE 199 06 915 A1 offenbarte Entgratungsverfahren für solche weichen Formteile durchaus geeignet. Allerdings führt diese Art der Entgratung gerade bei O-Ringen aufgrund von deren spezieller Formgebung nicht immer zu optimalen Ergebnissen. Gerade im Innern der O-Ringe verbliebene Grate können mit diesen Verfahren nicht optimal abgetrennt werden.

Eine weitere Möglichkeit des Entgratens von gerade auch weicheren Formteilen ist in der DE 101 62 151 A1 offenbart. Hierbei wird als Schlaggut eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser verwendet. Diese Flüssigkeit wird einer Behandlungskammer über Zuleitungen und Düsen zugeführt, deren Öffnungsweite so gewählt ist, dass die Flüssigkeit tropfenweise unter vergleichsweise hohem Druck in die Behandlungskammer eingeblasen wird. Der Flüssigkeit können außerdem kleinvolumige abrasiv wirkende Partikel zugegeben werden, die ebenfalls aus den Düsen austreten und die Entgratungswirkung der Flüssigkeitströpfchen unterstützen. Auch durch dieses Verfahren ist es nicht bei allen Formen von Formteilen möglich, eine optimale Entgratung vorzunehmen. Insbesondere gilt dies für O-Ringe und entsprechend mit nicht am äußeren Umfang des Formteils angeordneten Graten versehene Formteile. Dasselbe Problem tritt auch bei dem Rotationsstrahlgerät gemäß DE 295 22 294 U1 auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vollständiges Entgraten auch von besonders kleinen und kompliziert geformten Formteilen, die Stanzteile, Pressteile, Spritzgussteile, Kunststoff- oder Gummiformteile etc. sein können, vorzusehen. Als Grate sollen hierbei alle nach der Formgebung an dem Formteil verbleibenden, nicht zum Formteil gehörenden Elemente verstanden werden, also insbesondere auch Noppen, Verschmutzungen etc.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in der Behandlungskammer Schlagkörper mit einem Durchmesser, der sich von dem Durchmesser des Schlagguts unterscheidet, angeordnet, die Formteile in die Behandlungskammer eingebracht und in Bewegung versetzt werden, und dass die Formteilgrate durch die Einwirkung des Schlagguts und der Schlagkörper von dem Formteil abgetrennt werden. Für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Schlagkörper in der Behandlungskammer angeordnet sind. Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Dadurch werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Abtrennen von Graten, Noppen etc. von Formteilen geschaffen, das bzw. die ein schonendes und zugleich gründliches Abtrennen von Graten etc. gerade auch von kleinen Formteilen ermöglicht. Hierbei werden in die Behandlungskammer nicht nur die zu entgratenden Formteile, sondern auch Schlagkörper eingebracht, die mit der Behandlungskammer bzw. zumindest einem Teil von dieser zusammen in Rotation versetzt werden. Zusätzlich wird in die Behandlungskammer Schlaggut, das mittels einer Beschleunigungseinrichtung auf eine gewünschte Geschwindigkeit gebracht wird, eingeleitet. Hierdurch werden die Formteile somit sowohl der abrasiven Wirkung des gestrahlten Schlagguts als auch der abrasiven Wirkung der Schlagkörper ausgesetzt, wobei die Schlagkörper vorzugsweise einen größeren Durchmesser als das Schlaggut aufweisen. Hierdurch erfolgt eine unterschiedliche Krafteinwirkung auf die zu entgratenden Formteile, wobei gerade in Bezug auf z. B. O-Ringe am äußeren Umfang angeordnete Grate durch das Schlaggut besonders gut abgetrennt werden können, wohingegen z. B. die im Inneren des O-Rings befindlichen Grate besser durch die Schlagkörper abgetrennt werden können. Bei einer Rotation der Behandlungskammer und der dadurch seitens der Formteile und Schlagkörper hervorgerufenen Bewegung schlagen Formteile und Schlagkörper bzw. auch zwei Schlagkörper mit dazwischen angeordneten Formteilen aneinander und können dadurch gerade auch im Innenbereich der O-Ringe angeordnete Grate besonders gut abtrennen.

Bevorzugt sind die Schlagkörper im Wesentlichen kugelförmig oder anderweitig volumig ausgebildet. Gerade bei im Wesentlichen kugelförmigen Schlagkörpern können auch kleine Flächen bei Aufeinandertreffen zweier Schlagkörper optimal behandelt werden, da die Kontaktfläche zweier Kugeln nur punktförmig ist, so dass beispielsweise bei O-Ringen im inneren Durchmesser angeordnete Grate besonders gut abgetrennt werden können.

Als weiterhin vorteilhaft erweist es sich, wenn die Schlagkörper nach der Behandlung der Formteile in der Behandlungskammer verbleiben. Zum Separieren der entgrateten Formteile und Schlagkörper können vorteilhaft z. B. steg-, schaufelförmige oder kanalartige Einrichtungen innerhalb der Behandlungskammer vorgesehen werden, mit denen die Schlagkörper bei der Drehbewegung, insbesondere einer entgegengesetzten Drehbewegung zu der Behandlungsdrehrichtung der Behandlungskammer, hoch- oder mitgenommen werden, wohingegen die entgrateten Formteile anderweitig abgeführt werden. Eine Trennung von Formteilen und Schlagkörpern kann beispielsweise auch mit einer in der DE 199 06 915 A1 offenbarten Behandlungstrommel erfolgen.

Vorzugsweise umfasst die Behandlungskammer eine die Formteile und Schlagkörper aufnehmende Trommel mit einer perforierten Umfangswandung, wobei die Formteile in der Trommel angeordnet werden. Besonders bevorzugt weisen die Perforationsöffnungen der Umfangswandung einen kleineren Durchmesser als die Schlagkörper auf, um einen Austritt von diesen durch die Umfangswandung hindurch zu vermeiden. Insbesondere weisen die Perforationsöffnungen einen Durchmesser von etwa 3 mm und die Schlagkörper einen Durchmesser von etwa 4 mm auf. Hierdurch ist es möglich, die abgetrennten Grate, Noppen etc. aus der Trommel bzw. Behandlungskammer zu entfernen, ohne dass Formteile und Schlagkörper hierbei mit entfernt werden. Vorzugsweise wandern die von dem Formteil abgetrennten Grate etc. bei der Bewegung der Behandlungskammer bzw. Trommel durch das Schlaggut und die Schlagkörper hindurch zu den Perforationsöffnungen in der Umfangswandung der Trommel und werden dort aus dieser ausgetragen. Auch das Schlaggut kann eine solche Größe aufweisen, dass es durch die Perforationsöffnungen hindurch aus der Trommel austreten kann. Bei gemeinsamem Austritt von Schlaggut und Graten aus der Trommel durch die Perforationsöffnungen hindurch ist bevorzugt eine Strahlmittelaussiebeinrichtung vorgesehen, die das Schlaggut von den Graten etc. trennt. Hierdurch kann das Schlaggut zum erneuten Behandeln von Formteilen zurückgefördert werden, wohingegen die zu entsorgenden Grate in einem Sammelbehälter aufgenommen und entsorgt werden können. Somit ist es also möglich, Schlagkörper, Formteile, Schlaggut und Grate etc. nach der Behandlung der Formteile voneinander zu trennen und für eine weitere Behandlung zur Verfügung zu stellen bzw. für die Entnahme der entgrateten Formteile und für die Entsorgung der abgeschlagenen Grate.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die Formteilgrate durch gekühltes Schlaggut und/oder gekühlte Schlagkörper zu versteifen und/oder zu verspröden und durch diese beim Rotieren der Behandlungskammer, insbesondere einer Trommel, und Einstrahlen des Schlagguts abzutrennen. Zum Kühlen des Schlagguts und/oder der Schlagkörper können diese mit beispielsweise flüssigem Stickstoff gekühlt werden, der von einer geeigneten Kältemittelanlage zur Verfügung gestellt werden kann. Es kann auch die gesamte Behandlungskammer mit Kältemittel, z. B. flüssigem Stickstoff, beaufschlagt werden, um die abzutrennenden Grate zu versteifen und/oder zu verspröden, um diese von den Formteilen besser abschlagen zu können. Auch eine Kombination von gekühltem Schlaggut, gekühlten Schlagkörpern und einer Kühlung in der Behandlungskammer erweist sich zum Verspröden bzw. Versteifen von Graten etc. als vorteilhaft.

Bevorzugt wird das Schlaggut in die Behandlungskammer in Form eines oder mehrerer Strahlen eingeleitet. Das Schlaggut kann auch mit Hilfe eines Schleuderrades auf die zu entgratenden Formteile aufgeschleudert werden. In beiden Fällen wird eine vorbestimmbare Beschleunigung des Schlagguts erzeugt, um Grate etc. von den Formteilen abschlagen zu können. Bevorzugt rotiert das Schleuderrad während des Behandlungsvorgangs mit einer Drehzahl von 1.000–7.500 Umdrehungen pro Minute. Hierdurch wird eine ausreichende kinetische Energie erzeugt, um bei Auftreffen des Schlagguts auf die Formteilgrate diese abschlagen zu können. Als vorteilhaft erweist es sich hierbei ebenfalls, eine die zu entgratenden Formteile aufnehmende Trommel der Behandlungskammer während der Behandlung der Formteile mit einer Drehzahl von 5–30 U/Min. rotieren zu lassen. Hierdurch werden die zu entgratenden Formteile fortlaufend umgewälzt, so dass der Behandlungsvorgang schneller als im Ruhezustand der Trommel durchgeführt werden kann. Dies ergibt insbesondere einen Kostenvorteil, der sich auf dem Gebiet der Nachbearbeitung von Formteilen als besonders relevant erweist, da üblicherweise eine solche Nachbehandlung zum Erzielen einer einwandfreien Qualität der Formteile erforderlich ist, jedoch möglichst ohne größeren Kosten- und Zeitaufwand durchgeführt werden sollte.

Als Schlaggut werden besonders bevorzugt Granulate verwendet, insbesondere Kunststoffgranulate. Für extrem schwierige Entgratungsanforderungen kann alternativ oder zusätzlich auch beispielsweise ein Stahlkies eingesetzt werden. Die Schlagkörper, insbesondere kugelförmigen Schlagkörper, bestehen bevorzugt aus Edelstahl.

Vorzugsweise ist eine Regeleinrichtung zur Temperaturregelung innerhalb der Behandlungskammer und/oder für das Schlaggut und/oder die Schlagkörper vorgesehen. Hierdurch kann eine exakte Temperaturführung während des Behandlungsvorgangs vorgesehen werden, was es ermöglicht, dass selbst sehr schwierig geformte Formteile und Dichtungen vollständig entgratet werden können. Bevorzugt ist hierbei eine gut isolierte Tiefkühlzelle vorgesehen, um den Kühlmittelverbrauch, insbesondere Stickstoffverbrauch, möglichst niedrig zu halten. Durch die Kombination eines Aufstrahlens oder -schleuderns von Schlaggut in eine Behandlungskammer und eines Vorsehens von Schlagkörpern innerhalb derselben Behandlungskammer kann eine kompakte Einheit der Behandlungskammer vorgesehen werden, was zu einer kompakten und dadurch Platz sparenden Vorrichtung führt, wobei zugleich große Chargenmengen in kurzen Zeitspannen vollständig entgratet werden können.

Vorteilhaft kann ein Kühlaggregat vorgesehen werden, das während der Stillstandszeiten der Vorrichtung zum Entfeuchten und Kühlen des Behandlungsraums verwendet wird. Kaltes in der Behandlungskammer sich sammelndes Kältemittelgas kann in die Tiefkühlzelle zurückgeführt werden, um auf diese Weise größere Verluste an Kälte zu vermeiden.

Bevorzugt ist außerdem eine Steuerungseinheit vorgesehen, die eine Speichereinheit aufweist zum Speichern von produktbezogenen Behandlungsabläufen und diversen weiteren Datensätzen, die z. B. produkt- und behandlungsablaufbezogene Parameter enthalten. Hierdurch ist eine Reproduzierbarkeit aller wichtigen Verfahrensparameter gewährleistet. Bei ebenfalls bevorzugtem Vorsehen einer Ausgabeeinheit, insbesondere in Verbindung mit einem Drucker, können die während eines Behandlungsvorgangs erfassten Parameter angezeigt bzw. ausgedruckt werden, so dass auch eine schriftliche Dokumentation des Behandlungsvorgangs möglich ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt in:

1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgraten von Formteilen.

In 1 ist eine perspektivische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Entgraten von Formteilen 2 gezeigt, wobei die Formteile 2 in dem vorliegenden Beispiel in Form von O-Ringen skizziert sind. Die Grate 3, 4 befinden sich im Innern und außen am Umfang des O-Rings. Die Vorrichtung umfasst eine Behandlungskammer 10, die ihrerseits eine Trommel 11 mit Perforationsöffnungen 12 umfasst. Außerdem sind innerhalb der Trommel schräg oder helikal verlaufende Stege 13 vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass sie bei der Drehung der drehbar gelagerten Trommel z. B. in einer Drehrichtung Formteile und ebenfalls innerhalb der Trommel angeordnete erfindungsgemäße Schlagkörper 20 mitnehmen können. In der anderen Drehrichtung ist dies dann z. B. nicht der Fall. Die Schlagkörper 20 sind in dieser Ausführungsform als Kugeln, insbesondere Edelstahlkugeln ausgebildet. Formteile 2 und Schlagkörper 20 befinden sich zusammen innerhalb der Trommel 11.

In die Trommel bzw. den Behandlungsraum kann ein Kühlmittel eingeströmt werden, was durch den Pfeil 15 angedeutet ist. Hierdurch ist ein Kühlen des Inneren der Trommel, mit den Schlagkörpern und den Formteilen möglich, um die Grate 3, 4 an den Formteilen zu versteifen und/oder zu verspröden, um diese besser entfernen zu können. Um eine Isolierung des Behandlungsraums bzw. des Inneren der Trommel gegenüber der Umgebung zu ermöglichen, also zu verhindern, dass sich der Behandlungsraum ungewollt erwärmt, ist ein isolierender Mantel 14 vorgesehen.

Zusätzlich zu den Schlagkörpern 20 wird über ein Schleuderrad 16 Schlaggut 17 in die Behandlungskammer bzw. die Trommel eingeleitet. Das Schlaggut ist kleiner dimensioniert als die Schlagkörper 20 und kann je nach Schleuderraddrehzahl mit einer höheren oder geringeren Energie auf die Formteile und deren Grate auftreffen. Die Drehung des Schleuderrades ist in der 1 durch einen Pfeil angedeutet. Schleuderrad 16 und Trommel 11 drehen sich in diesem Beispiel in entgegengesetzter Richtung.

In 1 ist auch eine Antriebseinrichtung 18 für das Schleuderrad und eine Zuführeinrichtung 19 zum Zuführen des Schlagguts zu dem Schleuderrad angedeutet.

Unterhalb der Behandlungskammer sind verschiedene Auffangbehälter 30, 31, 35 vorgesehen, über die Schlaggut und abgetrennte Grate abtransportiert und getrennt gesammelt werden können. Die Perforationsöffnungen 12 in der Trommel sind so dimensioniert, dass die Schlagkörper 20 dort nicht hindurch passen, ebenso wenig die Formteile 2. Durch die Perforationsöffnungen 12 passt jedoch das Schlaggut 17 hindurch, ebenso wie die abgetrennten Grate 3, 4, so dass während der Rotation der Trommel die zunächst durch Kühlung versprödeten und nachfolgend durch das Schlaggut 17 und die Schlagkörper 20 abgetrennten Grate zusammen mit dem Schlaggut 17 durch die Perforationsöffnungen 12 hindurch über einen Ausschleuskanal 32 hindurch in den Auffangbehälter 30 gelangen können. Der Auffangbehälter 30 umfasst zusätzlich eine Strahlmittelaussiebeeinrichtung 33, über die Strahlgut 17 und abgeschlagene Grate 3, 4 geführt werden, wobei die Öffnungen der Strahlmittelaussiebeeinrichtung so dimensioniert sind, dass die Grate hindurchtreten können, nicht jedoch das Schlaggut 17. Letzteres wird bis zu dem Auffangbehälter 31 weitertransportiert, in dem es gesammelt und über eine Zuleitung 34 zu der Strahlmittel- bzw. Schlaggut-Zuführeinrichtung 19 zurückgeführt wird. In dem Auffangbehälter 35 werden die Grate gesammelt und einer Entsorgung zugeführt, was durch den Pfeil angedeutet ist. Grate im Sinne der vorliegenden Beschreibung sind alle diejenigen Teile eines Formteils, die nicht zu dessen eigentlicher Form gehören, sondern aufgrund der Fertigung, insbesondere eines Guss- oder Spritzgussvorgangs ungewollt an dem Formteil verbleiben und abgetrennt werden sollen. Grate können daher auch Noppen, Verschmutzungen etc. sein.

Es kann eine Kühlung der Behandlungskammer bzw. des Inneren der Trommel zum Verspröden der Grate an den Formteilen erfolgen und/oder eine Kühlung des Schlagguts und/oder der Schlagkörper, um bei Auftreffen des Schlagguts bzw. der Schlagkörper auf die Grate diese durch den direkten Kontakt versteifen bzw. verspröden und dadurch abtrennen zu können. Als Kältemittel wird beispielsweise flüssiger Stickstoff verwendet, der nach dem Einbringen in die Trommel auch wieder rückgeführt werden kann, um ihn nach Herunterkühlen wiederum verwenden zu können. Es ist somit ein Kreislauf des Schlagguts und des Kältemittels möglich. Die Schlagkörper 20 verbleiben vorzugsweise innerhalb der Trommel und werden bei einem Rückwärtsdrehen entgegen der eigentlichen Bearbeitungsrichtung von den Stegen 13 mitgenommen, wobei eine zusätzliche Trennung von Schlagkörpern und Formteilen beispielsweise durch Öffnungen oder Rinnen innerhalb der Stege oder entsprechender Kanäle in der Wandung der Trommel vorgesehen werden kann. Formteile oder Schlagkörper passen durch diese Kanäle oder Öffnungen hindurch, wodurch eine Trennung von beiden möglich ist. Hierdurch können die Formteile nachfolgend ebenfalls mühelos nach dem Entgraten entnommen oder abgeführt werden.

Beispielsweise kann eine Schleuderraddrehzahl von 1.000–7.500 U/Min. vorgesehen werden bei einer Trommeldrehzahl von 5–30 U/Min. Als Arbeitstemperatur können Temperaturen von bis zu –150°C innerhalb der Trommel vorgesehen werden, wobei die Trommel ein Volumen von 30–40 Litern aufweisen kann, was für das Entgraten von insbesondere O-Ringen oder anderen kleineren Kunststoff- oder Elastomer- bzw. Gummi-Formteilen vorteilhaft eine große Chargenmenge bedeutet, also einen hohen Durchsatz bei der Behandlung erlaubt. Bei der Stickstoffeinsprühung (Pfeil 15) kann eine Temperaturregelung vorgesehen werden, um optimale Ergebnisse hinsichtlich des Versprödens der Grate bei gleichzeitigem Schutz der Formteile selbst erzielen zu können, was jedoch in 1 nicht gezeigt ist. Beispielsweise reicht eine Menge von 0,5–1,5 kg Stickstoff pro kg Gummi der Formteile aus, um eine ausreichende Versprödung von Graten vorzunehmen, so dass auch hier die Kosten verhältnismäßig niedrig gehalten werden können.

Es kann außerdem ein vollautomatischer Betrieb der Vorrichtung vorgesehen werden, bei dem nicht nur die Rückführung des Kühlmittelgases und des Schlagguts, sondern auch ein Einbringen und Entnehmen der zu entgratenden Formteile automatisch erfolgen kann, beispielsweise über entsprechende Ein- und Ausschleuskanäle und unter Zuhilfenahme von Robotern.

Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen sind zahlreiche weitere möglich, bei denen jeweils eine Kombination eines Einbringens von Schlaggut mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in eine Behandlungskammer und von Schlagkörpern, die innerhalb der Behandlungskammer zusammen mit zu entgratenden Formteilen bereits angeordnet sind, vorgesehen ist. Hierbei ergänzt sich die Behandlung durch das Schlaggut und die Schlagkörper, wobei das Schlaggut und die Schlagkörper vorteilhaft unterschiedlich dimensioniert sind.

1: Vorrichtung
2: Formteil
3: Äußerer Grat
4: Innerer Grat
10: Behandlungskammer
11: Trommel
12: Perforationsöffnung
13: Steg
14: Isolierender Mantel
15: Pfeil (Kühlmitteleinströmung)
16: Schleuderrad
17: Schlaggut
18: Antriebseinrichtung
19: Zuführeinrichtung
20: Schlagkörper
30: Auffangbehälter
31: Auffangbehälter
32: Ausschleuskanal
33: Strahlmittelaussiebeeinrichtung
34: Zuleitung
35: Auffangbehälter

Claims

Verfahren zum Abtrennen von durch Kühlung versprödeten Graten (3, 4) an Formteilen (2), insbesondere Formteilen aus Kunststoff oder Elastomeren, wie O-Ringen, Dichtungen oder anderen Formteilen, unter Verwendung von Schlaggut (17), das mittels einer Beschleunigungseinrichtung (16, 18) beschleunigt und in eine die Formteile (2) enthaltende Behandlungskammer (10) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungskammer (10) Schlagkörper (20) mit einem Durchmesser, der sich von dem Durchmesser des Schlagguts (17) unterscheidet, angeordnet, die Formteile (2) in die Behandlungskammer (10) eingebracht und in Bewegung versetzt werden, und dass die Formteilgrate (3, 4) durch die Einwirkung des Schlagguts (17) und der Schlagkörper (20) von dem Formteil (2) abgetrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagkörper (20) im Wesentlichen kugelförmig oder anderweitig volumig ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagkörper (20) größer als die Partikel des Schlagguts (17) sind.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagkörper (20) nach der Behandlung der Formteile in der Behandlungskammer (10) verbleiben.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteilgrate durch gekühltes Schlaggut (17) und/oder gekühlte Schlagkörper (20) versteift und/oder versprödet und durch diese beim Rotieren der Behandlungskammer (10), insbesondere einer Trommel (11), und Einstrahlen des Schlagguts (17) abgetrennt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlaggut (17) in die Behandlungskammer (10) in Form eines oder mehrerer Strahlen eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (17) eine die Formteile (2) und Schlagkörper (20) aufnehmende Trommel (11) mit einer perforierten Umfangswandung umfasst, wobei die Formteile in der Trommel angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsöffnungen (12) der Umfangswandung einen kleineren Durchmesser als die Schlagkörper (20) aufweisen, um einen Austritt von diesen durch die Umfangswandung hindurch zu vermeiden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsöffnungen (12) einen Durchmesser von etwa 3 mm und die Schlagkörper (20) einen Durchmesser von etwa 4 mm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine die zu entgratenden Formteile (2) aufnehmende Trommel (11) der Behandlungskammer (10) während der Behandlung der Formteile (2) mit einer Drehzahl von 5 bis 30 U/min rotiert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlaggut (17) mit Hilfe eines Schleuderrads (16) auf die zu entgratenden Formteile (2) aufgeschleudert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderrad (16) während des Schleudervorgangs mit einer Drehzahl von 1000 bis 7500 U/min rotiert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Formteil (2) abgetrennten Grate (3,4) und/oder Verschmutzungen durch das Schlaggut (17) und die Schlagkörper (20) hindurch zu den Perforationsöffnungen (12) in der Umfangswandung der Trommel (11) wandern und dort aus dieser ausgetragen werden.
Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, die eine Behandlungskammer (10) zur Aufnahme von zu entgratenden Formteilen (2) und eine Beschleunigungseinrichtung (16, 18) zum beschleunigten Einleiten von Schlaggut (17) in die Behandlungskammer (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass Schlagkörper (20) in der Behandlungskammer (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (10) eine drehbare Trommel (11) mit einer perforierten Umfangswandung umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungseinrichtung ein Schleuderrad (16) zum Aufschleudern des Schlagguts (17) auf in der Behandlungskammer (10) angeordnete Formteile (2) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Perforationsöffnungen (12) der Umfangswandung der drehbaren Trommel (11) zum Verhindern eines Austritts der Schlagkörper (20) durch die Perforationsöffnungen (12) größer als der Durchmesser der Schlagkörper (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auffangbehälter (35) zum Auffangen der von den Formteilen (2) abgetrennten Grate (3, 4), Noppen, Verschmutzungen etc. vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Beaufschlagen der Behandlungskammer (10) und/oder der Trommel (11) mit einem Kühlmittel, insbesondere flüssigem Stickstoff, vorgesehen ist.