DE102009042016B3 - Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle mittels Flüssigkeitsstrahlen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle mittels Flüssigkeitsstrahlen. Damit die Vorrichtung einfach ausgelegt werden kann und dies bei unterschiedlichen Ausgestaltungen der Kurbelwellen und dabei ein Verstellen der Düsen vermieden ist, sieht die Erfindung vor, dass die Kurbelwelle auf einem Werkstückträger in vorbestimmter Drehstellung in Achsrichtung ausgerichtet auf einem Förderer transportierbar ist, dass die Kurbelwelle von einem Roboter mit einer am Ende des Auslegers quer angeordneten Trägerplatte von dem Werkstückträger abnehmbar ist, wobei die Kurbelwelle an der Trägerplatte in der vorgegebenen Drehstellung festlegbar ist, dass die Kurbelwelle mit dem Roboter in einen Längsschlitz im Deckel eines Bearbeitungsbehälters einführbar ist, wobei die Trägerplatte den Längsschlitz verschließt, dass die Düsen im Bearbeitungsbehälter auf die Anordnung der Kurbelwelle ausgerichtet fest angeordnet sind, dass die Düsen im Bearbeitungsbehälter mit Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagbar sind und dass nach der Bearbeitung der Kurbelwelle mit Flüssigkeitsstrahlen die Trägerplatte mit der bearbeiteten Kurbelwelle von dem Roboter aus dem Längsschlitz im Deckel des Bearbeitungsbehälters entfernbar und auf dem freien Werkstückträger des Förderers ablegbar ist (Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle mittels Flüssigkeitsstrahlen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 696 17 119 T2 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die Bearbeitung der Kurbelwelle in einem Bearbeitungsbehälter erfolgt, in den die Kurbelwelle einbringbar und mittels der Flüssigkeitsstrahlen aus Düsen bearbeitbar ist, wobei die Kurbelwelle auf einem Förderer transportierbar ist. Dabei werden die Düsen an Düsenlanzen über flexible Leitungen vor der Bearbeitung in den Bearbeitungsbehälter eingebracht. Die Kurbelwelle ist auf einem Förderer in dem Bearbeitungsbehälter transportierbar, in Drehbewegungen versetzbar und in Längs- und Querrichtung auf die eingeführten Düsen ausrichtbar. Dabei muss der Bearbeitungsbehälter um die eingeführten Düsenlanzen herum mittels horizontaler, verstellbarer Platten verschlossen werden.
• Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass er im Aufbau kompliziert ist. Vor allen Dingen ist die Zufuhr der Flüssigkeit auf die Düsen über flexible Leitungen von den Einrichtungen der außerhalb des Bearbeitungsbehälters angeordneten Reinigungseinrichtung nachteilig. Zudem ist die Förderung und die Bewegung der Kurbelwelle in der Bearbeitungskammer umständlich, da die Lagerung der Kurbelwelle auf dem Förderer in der Bearbeitungskammer einen komplizierten Antriebsmechanismus voraussetzt, der bei einem Wechsel der Kurbelwellenart umfangreiche Einstellarbeiten voraussetzt.
• Auch die DE 10 2007 006 673 B3 zeigt eine Vorrichtung zum Entraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle mittels Flüssigkeitsstrahlen. Die Kurbelwelle ist mit ihrer Mittellängsachse auch in Drehlagern einer Kammer drehbar festgelegt. Die Eingangs- und Ausgangsöffnungen der Bohrungskanäle der Kurbelwelle werden durch Verdrehen der Kurbelwelle und der Düsen durch Parallelverstellung zur Mittellängsachse im Abstand von der Kurbelwelle aufeinander ausgerichtet. Danach werden die Düsen mit einem Druckmedium beaufschlagt, wobei für n Bohrungskanäle einer Kurbelwelle die Positionierung der Düsen und die Beaufschlagung mit Druckmedium n-mal wiederholt werden muss. Wenn nun die Bearbeitung von Kurbelwellen der verschiedensten Ausführungen mit verschieden angeordneten und geführten Bohrungskanälen optimiert werden soll, um zu kürzeren Bearbeitungszeiten zu kommen, wird zusätzlich vorgesehen, dass zu beiden Längsseiten der Kurbelwelle im Abstand eine Düse angeordnet wird und dass durch axiale Parallelverstellung, durch Rotationsbewegung um die Düsen-Axialverstellachse und durch bogenförmige Verschwenkung um die Mittellängsachse der Kurbelwelle die Ausrichtung der Düse auf die Eingangs- und Ausgangsöffnungen der Bohrungskanäle erfolgt. Dieser Aufbau mit der Anordnung und Einstellung der Düsen auf die Kurbelwelle ist sehr kompliziert und zeitaufwendig, wobei als zusätzlicher Nachteil auch die Zufuhr der Flüssigkeit über verstellbare flexible Düsenleitungen hinzukommt.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle mittels Flüssigkeitsstrahlen zu entwickeln, bei der eine Zufuhr der Flüssigkeit über flexible verstellbare Leitungen vermieden ist und die Einstellung der Düsen auf die Bohrungskanäle der Kurbelwelle wesentlich erleichtert ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Die Kurbelwelle ist auf einem Werkstückträger in vorbestimmter Drehstellung in Achsrichtung ausgerichtet auf einem Förderer außerhalb des Bearbeitungsbehälters transportierbar. Die Kurbelwelle ist von einer am Ende des Auslegers eines Roboters angebrachten Trägerplatte von dem Werkstückträger auf dem Förderer abnehmbar. Dabei ist die Kurbelwelle an der Trägerplatte in der vorgegebenen Drehstellung festlegbar.
• Mit dem Roboter ist die Kurbelwelle über einen Längsschlitz im Deckel des Bearbeitungsbehälters in den Bearbeitungsbehälter einführbar, wobei die Trägerplatte den Längsschlitz verschließt. Die Düsen sind im Bearbeitungsbehälter auf die Kurbelwelle ausgerichtet fest angeordnet.
• Die Düsen sind dann mit dem Druckmedium der Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagbar. Nach der Bearbeitung der Kurbelwelle mit den Flüssigkeitsstrahlen ist die Trägerplatte mit der bearbeiteten Kurbelwelle vom Roboter aus dem Längsschlitz im Deckel des Bearbeitungsbehälters entnehmbar und auf den feien Werkstückträger des Förderers ablegbar.
• Bei dieser Ausgestaltung sind die Düsen über die Flüssigkeitsleitungen absolut fest verlegt und die Ausrichtung der Kurbelwelle auf die Düsen wird durch Programmierung der Einstellbewegungen der Trägerplatte am Ende des Auslegers erreicht.
• Vor dem Ablegen der bearbeiteten Kurbelwelle auf dem Werkstückträger kann die Kurbelwelle in Schleuder-Drehbewegungen versetzt werden, damit anhaftende Flüssigkeit abgeschleudert wird.
• Der Roboter führt nur leicht einstellbare Bewegungen aus. Die Düsen im Bearbeitungsbehälter behalten während der gesamten Bearbeitung ihre fest eingestellte Stellung bei. Dies bringt eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau der Vorrichtung.
• Korrekturen in der Stellung der Kurbelwelle im Bearbeitungsbehälter können dadurch noch ausgeführt werden, dass die Trägerplatte mit dem Roboter in Längs- und Querrichtung auf dem Deckel des Bearbeitungsbehälters verstellbar ist.
• Änderungen in Umfangsrichtung können dadurch ausgeglichen werden, dass auf der Trägerplatte Antriebsmittel vorgesehen sind, mit denen die in der Trägerplatte gelagerte Kurbelwelle verdrehbar ist.
• Die Düsenzuleitungen sind über an der Außenseite des Bearbeitungsbehälters angebrachte Ventile mit den fest angeordneten Düsen verbunden. Der Bearbeitungsbehälter ist mit einer Luft-Absaugleitung und einer Wasserabflussleitung versehen.
• Der Werkstückträger ist mit Aufnahmen versehen, in die die Kurbelwelle in vorgegebener Drehstellung einsetzbar ist.
• Die Trägerplatte am Roboter weist zwei an seiner Unterseite vorstehende Lagerplatten auf, die mit Lageraufnahmen für die Lagerenden der Kurbelwelle versehen sind. Zumindest eine der Lagerplatten ist zur Festlegung der Kurbelwelle in den Lageraufnahmen der beiden Lagerplatten in axialer Richtung der Kurbelwelle verstellbar. Der Förderer kann als Längsförderer ausgebildet sein. Unter dem Längsförderer ist eine Wasserauffangwanne angeordnet. Damit die für den Bearbeitungsvorgang der Kurbelwelle erforderlichen Einrichtungen für die Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen optimal ausnutzbar sind, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass sie einen zweiten Roboter mit Trägerplatte und einen zweiten Bearbeitungsbehälter mit Düsen aufweist, dass die Bewegungsabläufe der beiden Roboter versetzt zueinander ablaufen und dass zumindest die Bearbeitungsvorgänge der Kurbelwellen in den Düsenbehältern in voneinander getrennten Zeitabschnitten ablaufen.
• Dabei kann die Vorrichtung nur einen einzigen Längsförderer aufweisen, der auch als Umlaufförderer ausgebildet sein kann. Jeder Vorrichtung mit Roboter und Bearbeitungsbehälter kann auch ein eigener Förderer zugeordnet sein.
• Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 in perspektivischer Seitenansicht die Vorrichtung mit Roboter, Bearbeitungsbehälter und Förderer,
• 2 eine Ausführung der Trägerplatte am Ende des Auslegers des Roboters und
• 3 in perspektivischer Ansicht den Roboter mit der Trägerplatte und der darin festgelegten Kurbelwelle.
• In 1 ist ein als Längsförderer ausgebildeter Förderer 10 dargestellt, der aus einer Vielzahl von Rollen 11 besteht. Auf dem Förderer 10 werden Werkstückträger W in Abständen dem Roboter 40 zugeführt. Der Förderer 10 ist in ein Gestell 13 eingebaut, das unterhalb des Förderers 10 eine Wasserauffangwanne 12 aufnimmt. Eine Besonderheit des Werkstückträgers W besteht darin, dass er die Kurbelwelle 30 mit ihrer Achse in Richtung der Laufrichtung des Förderers 10 aufnimmt. Dabei weist der Werkstückträger W Aufnahmen auf, die die aufgelegte Kurbelwelle 30 in vorgegebener Drehstellung festlegt und festhält.
• Die Kurbelwelle 30 wird dem Roboter 40 zugeführt, der an seinem Auslegerende eine quer angeordnete Trägerplatte 20 trägt. Mit dieser Trägerplatte 20 nimmt der Roboter 40 die Kurbelwelle 30 in der vorgegebenen Drehstellung von dem Werkstückträger W auf.
• Wie die 2 zeigt, ragen an der Unterseite der Trägerplatte 20 zwei Lagerplatten 21 und 22 vor. Die Lagerplatten 21 und 22 sind mit Lageraufnahmen für die Lagerenden der Kurbelwelle 30 versehen. Zumindest die Lagerplatte 21 ist in Axialrichtung der Kurbelwelle 30 verstellbar, so dass die Kurbelwelle 30 unter Beibehaltung der vorgegebenen Drehstellung der Kurbelwelle 30 von der Trägerplatte 20 des Roboters 40 aufgenommen und unter Beibehaltung der Drehstellung festgelegt werden kann. Zudem weist die Trägerplatte 20 getrennte Antriebsmittel 23 und 24 auf, die auf die in der Trägerplatte 20 festgelegte Kurbelwelle 30 eine zusätzliche Drehbewegung ausführen können.
• Auf der Oberseite trägt die Trägerplatte 20 einen hülsenförmigen Ansatz 25, der ein Befestigungsteil 26 mit einem Befestigungsflansch 27 aufnimmt. Der Befestigungsflansch 27 ist über die Befestigungsbohrungen 28 mit dem Endteil 50 des Roboters 40 verbunden, wie 3 zeigt.
• Der Bewegungsablauf des Roboters 40 wird durch die Antriebsmittel 60, 42, 44, 46, 48 gesteuert. Die Teile 41, 43, 45, 47, 49, 60 als Auslegerteile des Roboters 40 führen die erforderlichen Bewegungen aus, damit mit der Trägerplatte 20 die Kurbelwelle 30 vom Werkstückträger W des Förderers 10 abnehmbar sind. Dann ist sie dem Längsschlitz 69 im Deckel 68 des Bearbeitungsbehälters 65 zuführbar. Dabei schließt die Trägerplatte 20 den Längsschlitz 69 dicht ab. Die Trägerplatte 20 kann jedoch durch den Roboter 40 in Längs- und Querrichtung der Kurbelwelle 30 auf dem Deckel 68 verschoben werden, um Verstellbewegungen auszuführen. Der Roboter 40 sitzt mit seinem unteren Antriebsmittel 60 auf einem Aufbau 61, damit er Zugriff zur Kurbelwelle 30 auf dem Werkstückträger W hat und zum Einsetzen in den Längsschlitz 69 im Deckel 68 des Bearbeitungsbehälters 65 geeignet ist.
• Wie 1 zeigt, sind in die Zuleitungen zu den im Bearbeitungsbehälter 65 festgelegten Düsen außen zugängliche Ventile 70 eingeschaltet. Vom Bearbeitungsbehälter 65 geht eine Luft-Absaugleitung 66 ab, über die Restfeuchtigkeit nach der Bearbeitung der Kurbelwelle 30 abgesaugt werden kann. Zudem geht vom Bearbeitungsbehälter 65 eine Wasserabflussleitung 67 ab, über die die Flüssigkeit aus dem Bearbeitungsbehälter 65 abfließt.
• Der Förderer 10 kann als Längsförderer oder als Umlaufförderer ausgebildet sein.
• Eine Weiterbildung sieht vor, dass vor dem Ablegen der Kurbelwelle 30 auf dem freien Werkstücksträger W die Trägerplatte 20 mit der bearbeiteten Kurbelwelle 30 noch über eine zusätzliche Wascheinrichtung geführt wird.
• Die für die Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen erforderlichen Einrichtungen können dadurch optimal ausgenutzt werden, dass die Vorrichtung einen zweiten Roboter mit Trägerplatte und einen zweiten Bearbeitungsbehälter mit Düsen aufweist, dass die beiden Bewegungsabläufe der beiden Roboter versetzt zueinander ablaufen und dass zumindest die Bearbeitungsvorgänge der Kurbelwellen in den beiden Bearbeitungsbehältern in voneinander getrennten Zeitabschnitten ablaufen. Auf diese Weise wird abwechselnd in dem einen und dann in dem anderen Bearbeitungsbehälter mit dem Hochdruckmedium für die Flüssigkeitsstrahlen gearbeitet.
• Dabei können die Kurbelwellen 30 über einen gemeinsamen Längsförderer oder über eigens zugeordnete Längsförderer zugefördert werden. Die Förderer 10 können auch als Umlaufförderer ausgebildet sein.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Kurbelwelle (30) mittels Flüssigkeitsstrahlen in einem Bearbeitungsbehälter (65), in den die Kurbelwelle (30) einbringbar und mittels der Flüssigkeitsstrahlen aus Düsen bearbeitbar ist, wobei die zu bearbeitende Kurbelwelle (30) auf einem Förderer (10) transportierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (30) auf einem Werkstückträger (W) in vorbestimmter Drehstellung in Achsrichtung ausgerichtet auf dem Förderer (10) transportierbar ist, dass die Kurbelwelle (30) von einem Roboter (40) mit einer am Ende des Auslegers befestigten Trägerplatte (20) von dem Werkstückträger (W) auf dem Förderer (10) abnehmbar ist, wobei die Kurbelwelle (30) an der Trägerplatte (20) in der vorgegebenen Drehstellung festlegbar ist, dass die Kurbelwelle (30) mit dem Roboter (40) über einen Längsschlitz (69) im Deckel (68) des Bearbeitungsbehälters (65) in den Bearbeitungsbehälter (65) einführbar ist, wobei die Trägerplatte (20) den Längsschlitz (69) verschließt, dass die Düsen im Bearbeitungsbehälter (65) auf die Kurbelwelle (30) ausgerichtet fest angeordnet sind, dass die Düsen mit dem Druckmedium der Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagbar sind und dass nach der Bearbeitung der Kurbelwelle (30) mit den Flüssigkeitsstrahlen die Trägerplatte (20) mit der bearbeiteten Kurbelwelle (30) von dem Roboter (40) aus dem Längsschlitz (69) im Deckel (68) des Bearbeitungsbehälters (65) entfernbar und auf dem freien Werkstückträger (W) des Förderers (10) ablegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ablegen der Kurbelwelle (30) auf dem Werkstückträger (W) eine Schleuder-Drehbewegung zum Abtropfen der Flüssigkeit von der bearbeiteten Kurbelwelle (30) ausführbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (20) mit dem Roboter (40) in Längs- und Querrichtung zur Kurbelwelle (30) auf dem Deckel (68) des Bearbeitungsbehälters (65) verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerplatte (20) Antriebsmittel (23, 24) vorgesehen sind, mit denen die in der Trägerplatte (20) gelagerte Kurbelwelle (30) verdrehbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenzuleitungen über an der Außenseite des Bearbeitungsbehälters (65) angeordnete Ventile (70) den Düsen im Bearbeitungsbehälter (65) zugeführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsbehälter (65) mit einer Luft-Absaugleitung (66) und einer Wasserabflussleitung (67) versehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (W) mit Aufnahmen versehen ist, in die die Kurbelwelle (30) in vorgegebener Drehstellung einsetzbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (20) zwei an der Unterseite vorstehende Lagerplatten (21, 22) aufweist, die mit Lageraufnahmen für die Lagerenden der Kurbelwelle (30) versehen sind, und dass zumindest eine der Lagerplatten (21) zur Festlegung der Kurbelwelle (30) in den Lageraufnahmen der beiden Lagerplatten (21, 22) in axialer Richtung der Kurbelwelle (30) verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Roboter (40) mit Trägerplatte (20) und einen zweiten Bearbeitungsbehälter (65) mit Düsen aufweist, dass die Bewegungsabläufe der beiden Roboter (40) versetzt zueinander ablaufen und dass zumindest die Bearbeitungsvorgänge der Kurbelwellen (30) in den beiden Bearbeitungsbehältern (65) in voneinander getrennten Zeitabschnitten ablaufen.

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