DE102011000255B4

DE102011000255B4 - Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Welle mit unter Druck aus Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen

Info

Publication number: DE102011000255B4
Application number: DE201110000255
Authority: DE
Inventors: Thomas Piller
Original assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Current assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-01-22
Also published as: DE102011000255A1

Abstract

Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Welle (10) mit unter Druck aus Düsen (36, 42) austretenden Flüssigkeitsstrahlen, wobei die Welle (10) in Drehbewegungen (15) versetzbar ist und wobei die Welle (10) und die feststehenden Düsen (36, 42) in einer dicht verschließbaren Kammer untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) mit einer von einer Stirnseite ausgehenden Sachlochbohrung versehen und in der Kammer vertikal so angeordnet ist, dass die offene Stirnseite der Welle (10) nach unten gerichtet ist, dass die untere offene Stirnseite der Welle (10) mit einer Aufnahme (21) koppelbar ist, die auf einen unteren Verstellwagen (20) drehbar angeordnet ist, dass die obere geschlossene Stirnseite der Welle (10) mit einer oberen Aufnahmespritze (22) unverdrehbar koppelbar ist, die auf einem oberen Verstellwagen (23) mittels einer Antriebseinheit (25) in Drehbewegungen (28) versetzbar ist, dass der untere und der obere Verstellwagen (20, 23) auf einem Schlitten...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Welle mit unter Druck aus Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen, wobei die Welle in Drehbewegungen versetzbar ist und wobei die Welle und die feststehenden Düsen in einer dicht verschließbaren Kammer untergebracht sind.
Dabei ist die vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Welle in Drehbewegungen versetztbar, die Düsen sind in Längsrichtung der Welle verstellbar und in einer dicht verschließbaren Kammer angeordnet.
Es sind eine Vielzahl derartiger Vorrichtungen bekannt, wobei stets die Drehbewegungen der Welle und/oder die Anordnung der Düsen ein Problem darstellen. Es ist dabei auch bekannt, die Welle in Drehbewegungen zu versetzen und die Düsen in Längsrichtung der Welle zu verstellen. Außerdem ist schon eine Vorrichtung bekannt, bei der die Düsen ortsfest in der Kammer angeordnet sind und die Welle in Längsrichtung horizontal ausgerichtet durch die Kammer hindurch bewegt wird.
Weiterhin ist es bekannt, die Welle ortsfest jedoch drehbar in der Kammer unterzubringen und die Düsen vor dem Verschließen der Kammer in die Kammer einzubringen. Nach dem Verschließen der Kammer kann der Arbeitsprozess beginnen, die Düsen mit Flüssigkeit versehen und entlang der Längsachse der Welle verstellt werden.
So ist z. B. aus der DE 696 17 119 T2 eine Maschine zum Entgraten und Reinigen der Bohrungen einer Kurbelwelle bekannt, die horizontal ausgerichtet hin- und herbewegbar ist. Für diese Bewegung ist eine Vorschubeinheit verwendet. Die Vorschubeinheit stellt verschiedene Bearbeitungsstationen für die Kurbelwelle her, die sich dabei dreht. Die Entgratung und Reinigung der Bohrungen der Kurbelwelle erfolgt in diesen Bearbeitungsstationen durch eine Einrichtung mit Düsen, die senkrecht zu der Kurbelwelle verstellbar ist. Die Düsen liefern den Entgratungs- und Reinigungsstrahl für die Bohrungen der Kurbelwelle. Die Düsen sind auf die Bohrungen der Kurbelwelle ausgerichtet.
Ähnlich verhält es sich bei einer Maschine zum Entgraten, Entspanen und Reinigen von Bohrkanälen einer Kurbelwelle nach der DE 10 2007 006 673 B3 . Dabei ist die Kurbelwelle in einer Kammer mit horizontal ausgerichteter Längsachse angeordnet und in Drehbewegungen versetzbar. Die Düsen sind durch axiale Verstellung, durch Rotationsbewegung und durch kreisbogenförmige Verschwenkung um die Mittelachse der Kurbelwelle exakt auf die Kanäle der Kurbelwelle einstellbar, da die Kanäle der Kurbelwelle in beliebigem Winkel zur Oberfläche der Kurbelwelle verlaufen können. Dabei ist sichergestellt, dass der Bearbeitungsstrahl mit der Achse des Kanals zusammenfällt, was zu einer verbesserten Wirkung führt.
All diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass Wellen mit durchgehenden und nicht durchgehenden Längsbohrungen gerade in diesen Längsbohrungen nicht bearbeitet werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu entwickeln mit der auch Wellen mit einer durchgehenden oder nicht durchgehenden Längsbohrung bearbeitet werden können, ohne die Drehbewegung der Welle und die Verstellbarkeit der Düsen zu beinträchtigen.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei wird die mit einer von einer Stirnseite der Welle ausgehenden Sacklochbohrung versehene Welle in der Kammer vertikal so angeordnet, dass die offene Stirnseite der Welle nach unten gerichtet ist. Die untere offene Stirnseite der Welle ist mit einer Aufnahme koppelbar, die auf einem unteren Verstellwagen drehbar angeordnet ist. Die obere geschlossene Stirnseite der Welle ist mit einer Aufnahmespitze unverdrehbar koppelbar, die auf einem oberen Verstellwagen mittels einer Antriebseinheit in Drehbewegungen versetzbar ist. Der untere und der obere Verstellwagen sind auf einem Schlitten angeordnet und entlang der Längsabmessung der Welle einstellbar und festlegbar.
Dabei kann die Vorrichtung auch ohne Düsenlanze für die Bearbeitung von Wellen ohne durchgehende Längsbohrung oder Sacklochbohrung verwendet werden.
In die Sacklochbohrung der Welle ist von unten her eine Düsenlanze einführbar. Der Schlitten mit den beiden Verstellwagen und der darin festgelegten Welle ist mittels einer Stelleinrichtung an ortsfest in der Kammer angeordneten Düsen und der in die Sacklochbohrung eingeführten Düsenlanze vertikal verstellbar.
Damit kann die Welle mit den ortsfest in der Kammer angeordneten Düsen entlang ihrer Längsabmessung auf der Außen-Oberfläche bearbeitet werden. Die in die Sacklochbohrung eingeführte Düsenlanze kann bei der Verstellung des Schlittens mit den beiden Verstellwagen und der darin festgelegten und vertikal verstellten Welle bearbeitet werden. Die Drehbewegung und die erforderliche vertikale Verstellung der Welle ist damit genau so ermöglicht wie die Bearbeitung der Sacklochbohrung der Welle. Dabei ist für den Austritt der aus der Düsenlanze austretenden Flüssigkeit nach unten gesorgt.
Dabei ist die Düsenlanze durch die untere Aufnahme hindurch in die Sacklochbohrung der Welle eingeführt. Die untere Aufnahme weist einen Topf mit Entwässerungsöffnungen auf, damit die aus der Sacklochbohrung abfließende Flüssigkeit nach unten ausfließen kann.
Der Schlitten mit den beiden Verstellwagen und der darin festgelegten Welle ist auf einer vertikalen Führungsschiene verstellbar, wobei diese Führungsschiene an einer Seitenwand der Kammer befestigt ist. Die Düsen sind auf einer Düsenplatte befestigt, die an der anderen Seitenwand der Kammer oder der Rückwand der Kammer befestigt ist.
In der Ausgangsstellung steht der Schlitten mit den beiden Verstellwagen und der festgelegten Welle in einer unteren Stellung. Die ortsfesten, in der Kammer angeordneten Düsen sind dabei im oberen Bereich der Welle und die Düsenlanze im oberen Bereich der Sacklochbohrung der Welle angeordnet. Bei der Bearbeitung der Welle ist der Schlitten vertikal nach oben verstellbar.
Die untere Aufnahme und die obere Aufnahmespitze nehmen Wellen mit unterschiedlichem Durchmesser und/oder unterschiedlich hohen Nocken auf, wobei die Düsenplatte mit den Düsen in horizontaler Richtung im Abstand zur Welle veränderbar ist.
Die Düsenlanze kann nach einer Weiterbildung dabei auch noch mit einer Schwenkeinrichtung in Schwenkbewegungen verstellbar sein, damit das Einführen der Düsenlanze erleichtert wird und erst nach dem Einbringen der Welle in die Aufnahme und -spitze der beiden Verstellwagen erfolgen kann.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Welle 10 wird mit der unteren Stirnseite mit einer Aufnahme 21 gekoppelt, die der Welle 10 zugekehrt als Topf 26 mit Entwässerungsöffnungen 27 ausgebildet ist. Da die Welle 10 eine Sacklochbohrung aufweist, kann die aus der Sacklochbohrung der Welle 10 austretende Flüssigkeit darüber leicht abfließen. Durch die Aufnahme 21 hindurch ist eine Düsenlanze 42 in die Sacklochbohrung der vertikal angeordneten Welle 10 eingeführt. Die Aufnahme 21 ist drehbar auf dem unteren Verstellwagen 20 gelagert, damit sie die Drehbewegungen 15 der Welle 10 mit ausführen kann.
Die obere geschlossene Stirnseite der Welle 10 ist mit einer Aufnahmespitze 22 gekoppelt, die auf einem oberen Verstellwagen 23 drehbar gelagert und mittels einer Antriebseinheit 25 in Drehbewegungen 28 versetzbar ist. Durch eine feste Kopplung wird die Drehbewegung 28 der Aufnahmespitze 22 auf die Welle 10 als Drehbewegung 15 übertragen.
Wie der Einstellpfeil 31 andeutet, können die beiden Verstellwagen 20 und 30 auf unterschiedliche Längen der Welle 10 eingestellt und festgelegt werden. Die beiden Verstellwagen 20 und 23 sind auf einem Schlitten 30 angeordnet und festlegbar. Der Schlitten 30 ist, wie der Bewegungspfeil 32 andeutet, vertikal verstellbar, wobei eine Stelleinrichtung 24 auf dem oberen Verstellwagen 23 mit einer ortsfesten Führungsschiene in Eingriff steht, die an einer Seitenwand der Kammer befestigt ist. Dabei kann der untere oder obere Verstellwagen auf dem Schlitten 30 die eingestellte Stellung beibehalten.
In der Ausgangsstellung steht der Schlitten 30 in seiner unteren Stellung. Dabei steht die ortsfeste Düsenplatte 35 mit den Düsen 36 im oberen Bereich der Welle 10. Die in die Sacklochbohrung der Welle 10 eingeführte Düsenlanze 42 steht im oberen Bereich der Sacklochbohrung der Welle 10.
Wird der Schlitten 30 vertikal nach oben verstellt, dann bearbeiten die Düsen 36 die Außenoberflächen der Welle 10 von oben nach unten. In gleicher Weise bearbeitet die Düsenlanze 42 die Sacklochbohrung der Welle 10 von oben nach unten. Die Düsenplatte 35 mit den Düsen 36 kann an der anderen Seitenwand oder der Rückwand der Kammer befestigt sein. Zudem kann die Düsenplatte 35 im Abstand zur Welle 10 in horizontaler Richtung verändert werden, um an unterschiedliche Durchmesser und/oder unterschiedliche Höhen der Nocken 12 der Welle 10 angepasst zu werden.
Die Düsenlanze 42 kann mittels einer Schwenkeinrichtung 43 dabei noch in eine Schwenkbewegung 43 versetzt werden. Die Düsenlanze 42 ist mit einer Schwenkeinrichtung 44 auf einer Trägerplatte 40 befestigt, die über eine Stange 41 in der Kammer festgelegt ist.
Die senkrechten Verstellbewegungen des Schlittens 30 können dabei auch mehrfach erfolgen, um die Außenoberfläche der Welle 10 und die Längsbohrung der Welle 10 nacheinander auszuführen. Dazu sind nur die Verstellbewegungen der Welle 10, des Schlittens 30 und der Düsenlanze 42 entsprechend zu programmieren.

Claims

Vorrichtung zum Entgraten, Entspanen und Reinigen einer Welle (10) mit unter Druck aus Düsen (36, 42) austretenden Flüssigkeitsstrahlen, wobei die Welle (10) in Drehbewegungen (15) versetzbar ist und wobei die Welle (10) und die feststehenden Düsen (36, 42) in einer dicht verschließbaren Kammer untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) mit einer von einer Stirnseite ausgehenden Sachlochbohrung versehen und in der Kammer vertikal so angeordnet ist, dass die offene Stirnseite der Welle (10) nach unten gerichtet ist, dass die untere offene Stirnseite der Welle (10) mit einer Aufnahme (21) koppelbar ist, die auf einen unteren Verstellwagen (20) drehbar angeordnet ist, dass die obere geschlossene Stirnseite der Welle (10) mit einer oberen Aufnahmespritze (22) unverdrehbar koppelbar ist, die auf einem oberen Verstellwagen (23) mittels einer Antriebseinheit (25) in Drehbewegungen (28) versetzbar ist, dass der untere und der obere Verstellwagen (20, 23) auf einem Schlitten (30) angeordnet und auf die Längsabmessung der Welle (10) einstellbar und festlegbar (31) sind, dass in die Sacklochbohrung der Welle (10) von unten eine Düsenlanze (42) einführbar ist und dass der Schlitten (30) mit den beiden Verstellwagen (20, 23) und der festgelegten Welle (10) mittels einer Stelleinrichtung (24) an ortsfest in der Kammer angeordneten Düsen (36) und der in die Sacklochbohrung eingeführten Düsenlanze (42) vertikal verstellbar (32) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenlanze (42) durch die untere Aufnahme (21) hindurch in die Sacklochbohrung der Welle (10) eingeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Aufnahme (21) einen Topf (26) mit Entwässerungsöffnungen (27) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (30) mit den beiden Verstellwagen (20, 23) und der festgelegten Welle (10) auf einer Führungsschiene vertikal verstellbar ist und dass die Führungsschiene an einer Seitenwand der Kammer befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (36) auf einer Düsenplatte (35) befestigt sind, die an der anderen Seitenwand oder der Rückwand der Kammer befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung der Schlitten (30) mit den beiden Verstellwagen (20, 23) und der festgelegten Welle (10) in einer unteren Stellung steht, dass dabei die feststehenden Düsen (36) im oberen Bereich der Welle (10) und die Düsenlanze (42) im oberen Bereich der Sacklochbohrung der Welle (10) angeordnet sind und dass bei der Bearbeitung der Schlitten (30) vertikal nach oben verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Aufnahme (21) und die obere Aufnahmespitze (22) Wellen (10) mit unterschiedlichem Durchmesser und/oder unterschiedlich hohen Nocken (12) aufnehmen und dass die Düsenplatte (35) mit den Düsen (36) in horizontaler Richtung im Abstand zur Welle (10) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenlanze (42) mittels einer Schwenkeinrichtung (44) in Schwenkbewegungen (43) versetzbar ist.