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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entgraten von Werkstücken, insbesondere aus elektrisch leitendem Material gemäß dem Oberbegriff der Hauptansprüche.
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Insbesondere bei Spritzgussverfahren, mit denen Spritzgussteile oder bei Druckgießverfahren, mit denen Druckgießteile hergestellt werden, muss nach dem Gießen das Angusssystem, die Überläufe und die umlaufenden Grate von dem Bauteil entfernt werden. Dies bedingt einen zusätzlich erforderlichen Prozessschritt, bei dem im Stand der Technik mittels Stanzen oder Putzroboter entlang einer Trennlinie der Grat von dem Bauteil getrennt wird. Üblicherweise erfolgt die Entgratung über zwei Schritte, nämlich dem Grob- und dem Feinentgraten.
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Aus der
DE 10 2008 044 788 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgraten bzw. zum Verrunden von Werkstücken mittels einer Flüssigkeit, die einen abrasiven Zusatz enthält, bekannt, wobei das Werkstück und die Flüssigkeit in einem Behälter aufgenommen sind. Das Werkstück wird über die Flüssigkeit mit Stoßwellen beaufschlagt.
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Die
DE 40 01 111 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Formteilen mittels in einem magnetisch nicht leitenden Behälter enthaltener Arbeitskörper, denen durch Anlegen eines äußeren, sich zeitlich ändernden magnetischen Feldes eine Bewegung relativ zu dem Formteil aufbringbar ist.
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Aus der
EP 0 062 849 A2 ist ein Verfahren zum Entgraten von Werkstücken bekannt. Die zu entgratenden Werkstücke werden zusammen mit einem ferromagnetischen Entgratmittel innerhalb eines geschlossenen, nichtferromagnetischen und elektrisch nichtleitenden Behälters einem elektromagnetischen Dreh- oder Wanderfeld ausgesetzt. Nach dem Einschalten des elektromagnetischen Feldes wird das Entgratmittel bewegt und verwirbelt. Die Werkstücke werden mit dem Entgratmittel beaufschlagt und dadurch entgratet.
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Bisher bekannte Entgratungsprozesse haben jedoch den Nachteil, dass sie kostenintensiv sind, da zusätzlich Pressen und Werkzeuge benötigt werden, die Energie und Instandhaltungskosten erzeugen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem die genannten Nachteile überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Vorrichtung zum Entgraten von Werkstücken, insbesondere aus elektrisch leitendem Material, mit einer Halteeinrichtung, an der eine Entgrateinrichtung zum Entfernen von Grat angeordnet ist. Weiterhin kann mit der Entgrateinrichtung ein elektromagnetischer Impuls bzw. ein elektromagnetisches Feld erzeugbar sein, zum Trennen des Grats von dem Werkstück.
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Darüber hinaus kann eine Positioniereinrichtung vorgesehen sein, zum Aufnehmen und Ausrichten des Werkstücks relativ zur Entgrateinrichtung. Dadurch kann auf besonders einfache Weise die relative Position des Werkstücks bezüglich der Entgrateinrichtung festgelegt werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann mit der Positioniervorrichtung das Werkstück im Wesentlichen ortsfest fixierbar sein. Dies bietet den Vorteil, dass während des Entgratprozesses das Werkstück seine vorbestimmte Position nicht verlassen kann.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entgraten von Bauteilen, insbesondere von Werkstücken aus elektrisch leitendem Material, mit den Schritten, Aufnehmen des Werkstücks mit einer Positioniereinrichtung, Ausrichten des Werkstücks bezüglich einer Halteeinrichtung an der eine Entgrateinrichtung angeordnet ist und Entgraten des Werkstücks mittels der Entgrateinrichtung. Weiterhin kann zum Entgraten des Werkstücks ein elektromagnetischer Impuls bzw. ein elektromagnetisches Feld erzeugt werden, mit dem Grat von dem Werkstück abgetrennt wird.
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Weiterhin kann zum Entgraten des Werkstücks impulsartig ein elektromagnetisches Feld und/oder ein magnetischer Impuls erzeugt werden.
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Im Folgenden sollen die Vorteile der Erfindung zusammengefasst dargestellt werden:
Eine erfindungsgemäße Entgratungsvorrichtung reduziert die Komplexität bekannter Anlagen und verbessert deren Änderungsfreundlichkeit wesentlich Der Prozess des Entgratens kann darüber hinaus unabhängig von der Bauteillage des zu entgratenden Bauteils durchgeführt werden. Darüber hinaus werden auch keine Werkzeugelemente bewegt, so dass der Einarbeitungsaufwand reduziert wird und eine hohe Energieeffizienz realisierbar ist. Ferner kann auch der Bauraum reduziert werden, da die Entgratungseinrichtung, d. h. die Spulen wesentlich kleiner sind als die bislang verwendeten Entgratungswerkzeuge. Letztlich ergibt sich aus dem erfinderischen Verfahren bzw. der erfinderischen Vorrichtung ein hohes Kosteneinsparungspotential.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die Ansprüche, die Figuren und die Beschreibung enthalten eine Vielzahl von Merkmalen, die im Folgenden im Zusammenhang mit beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Der Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln und in anderer Kombination betrachten, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die an entsprechende Anwendungen der Erfindung angepasst sind.
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Es zeigt in schematischer Darstellung:
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1 eine schematische Ansicht einer Entgratvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Nachfolgend wird zunächst das Wirkprinzip des Entgratens mittels magnetischem Impuls kurz erläutert, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Mit einer Spule ist es möglich, ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, dass auf ein elektrisch leitendes Werkstück 20 wirkt. Auf das Werkstück 20 wirkt daher eine große, schockartige Abstoßkraft, die das Werkstück 20 oder Bereiche des Werkstücks 20 von der Spule hinweg beschleunigt. Beim Auftreffen des Grates auf eine Werkzeugkante (Schneidkante) wird dieser vom Werkstück 20 abgetrennt.
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Im Folgenden soll mit Bezug zur 1 eine Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Die Vorrichtung zum Entgraten des Werkstücks 20 weist dabei eine Positioniereinrichtung 12 auf, in der das Werkstück 20 aufgenommen ist. Das Werkstück 20 kann dabei wahlweise nur durch das Eigengewicht auf der Positioniereinrichtung 12 aufliegen oder optional zusätzlich mit einer geeigneten Spannvorrichtung an der Positioniervorrichtung 12 festgeklemmt sein. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 10 zum Entgraten von Werkstücken eine Halteeinrichtung 11 auf, die Relativbewegungen relativ zum Werkstück 20 durchführen kann. Die Halteeinrichtung 11 kann dabei in Form einer Werkzeughälfte ausgebildet sein, die relativ zur Positioniereinrichtung 12 Hebe- und Senkbewegungen durchführen kann.
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An der Halteeinrichtung 11 ist eine Entgrateinrichtung 13 vorgesehen, die in Form einer Spule ausgebildet ist. Die Spule 13 ist mit einem Generator 14 elektrisch verbunden mit dem Stromstöße erzeugbar sind. Durch diese Stromstöße können magnetische Impulse mit der Spule 13 erzeugt werden. Um das Werkstück 20 zu entgraten wird die Halteeinrichtung 11 in eine vorbestimmte Position überführt, in der sie einen vorbestimmten Abstand zum Werkstück 20 einnimmt. In diesem Abstand wird ein magnetischer Impuls bzw. ein magnetisches Feld mit der Entgrateinrichtung 13 erzeugt, die eine Abstoßkraft in das Werkstück 20 und den Grat einleitet. Der in der Haltevorrichtung nicht fixierte Grat wird in Richtung des Schneidkante beschleunigt. Dadurch wird der Grat von dem Werkstück 20 abgetrennt. Zusätzlich oder alternativ kann das Werkstück 20 in seiner Position durch geeignete Arretierungsmittel fixiert sein, um zu verhindern, dass es beim Entgraten durch den magnetischen Impuls aus seiner Lage versetzt wird.
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Da das Magnetfeld eine hohe Stärke, jedoch nur eine geringe Reichweite hat, muss der Magnetschock bzw. der Magnetimpuls unmittelbar zum Abriss des Grats von dem Bauteil führen, denn eine nachträgliche Korrektur ist aufgrund der geringen Reichweite des Magnetfelds nicht möglich. Die Entgratvorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich besonders gut zum Entgraten von Werkstücken 20, die aus elektrisch leitendem Material ausgebildet sind, da hierin besonders gut Magnetimpulse induzierbar sind.
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Im Folgenden soll das Verfahren zum Entgraten von Werkstücken 20 mittels elektromagnetischen Vorrichtungen erläutert werden. Nach der Herstellung des Werkstücks 20, beispielsweise durch Spritzgießen oder Stanzen wird das Werkstück in einer Positioniereinrichtung 12 aufgenommen. Dadurch wird es bezüglich einer Halteeinrichtung 11 ausgerichtet, wobei der Halteeinrichtung 11 eine Entgrateinrichtung 13 angeordnet ist. Durch Erzeugen von Magnetimpulsen kann das Bauteil vollständig entgratet werden. Gemäß dem oben beschriebenen Wirkprinzip wirkt dabei auf den Grat eine magnetische Kraft, durch die der Grat von dem Bauteil an einer Schneidkante abgerissen wird. Dabei kann die Entgrateinrichtung 13 eine Form aufweisen, die einer Kontur des zu entgratenden Bauteils entspricht, so dass durch einen einzigen Stromstoßimpuls das Bauteil vollständig entgratet wird.
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Die im vorgenannten beschriebenen Bereichsangaben umfassen die Eckwerte dieser Bereiche.
