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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vorwiegend endseitigen Entgraten zumindest eines Formteils, insbesondere eines Formteils mit angespritzter endseitiger Kontur.
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Vorrichtungen und Verfahren zum Entgraten eines Formteils sind im Stand der Technik bekannt. Nach einem Extrusions- oder Gussvorgang, beispielsweise von Kunststoffgussteilen, verbleiben nach dem Entformen der Formteile Grate und Noppen auf der Oberfläche der Kunststoffteile zurück, die entfernt werden sollten. Hierbei ist es bekannt, die Grate und Noppen auf der Oberfläche der Kunststoffteile durch Einwirken von Kältemittel, insbesondere flüssigem Stickstoff, zu verspröden und durch Strahlmittel, das in eine Bearbeitungstrommel eingestrahlt wird, abzutrennen. Beispiele solcher Abrasionsvorrichtungen sind in der
DE 88 10 621 U1 , der
DE 34 26 286 C2 , der
DE 10 2005 040 420 A1 oder auch der
DE 10 2005 014 684 A1 offenbart.
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Ferner können gemäß der
DE 196 06 295 C2 Autoreifen entnoppt werden, wobei ein Abtrennwerkzeug eine sich parallel zur Reifenlauffläche erstreckende Achse aufweist, die zwei jeweils seitlich zum Reifen beabstandete, etwa senkrecht zur Reifenlauffläche sich erstreckende Halteplatten zum Befestigen einer Vielzahl von ersten und zweiten Federelementen trägt. Die ersten Federelemente verlaufen parallel im Abstand zur Achse und die zweiten Federelemente winklig zu der Achse beidseitig bezüglich des Reifens. Die zweiten Federelemente sind mit einem ihrer Enden jeweils an eine der Halteplatten und mit ihrem anderen Ende jeweils am Umfang der Achse befestigt. Das Abtrennwerkzeug wird zum Endnoppen an den rotierenden Reifen angelegt.
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Aus der
DE 197 25 741 E4 ist ferner ein Rotationswerkzeug zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen bekannt, bei dem ein im Wesentlichen rotationssymmetrischer, drehbar antreibbarer Rotationskörper vorgesehen ist. Auf dessen Umfang sind Mittel zum abrasiven Bearbeiten eines Werkstücks vorgesehen, wobei die Mittel ein oder mehrere draht- oder bandförmige in einer durch die Rotationsebene verlaufenden Ebene liegende Bogenelemente sind. Die Bogenelemente sind konvex geformt bzw. nehmen unter Einfluss der durch die Rotation des Werkzeugs hervorgerufenen Fliehkraft eine konvexe bogenartige Form ein. Die konvexen Bogenelemente können beim Bearbeiten einer Oberfläche in Richtung zur Rotationsachse des Rotationskörpers radial zurückweichen. Mit ihren Enden sind sie an Haltestegen oder Halteplatten direkt oder indirekt befestigt, die winklig zur Drehachse des Rotationskörpers an dessen Endbereichen angeordnet sind.
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Ferner sind aus der
DE 103 13 654 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen bekannt, bei denen ein drehbar antreibbar ausgebildeter Grundkörper und zumindest ein von diesem nach außen weisendes Bearbeitungselement vorgesehen sind. Das oder die Bearbeitungselemente sind federelastisch ausgebildet und mit zumindest einer endseitigen Verdickung versehen. Abzutrennende Grate von der Oberfläche des zu bearbeitenden Formteils werden dadurch abgetrennt, dass die federelastisch ausgebildeten Bearbeitungselemente mit ihrer jeweiligen endseitigen Verdickung in die Nähe des zu bearbeitenden Oberflächenbereichs gebracht und in Rotation versetzt werden, zumindest eine endseitige Verdickung an den abstehenden Graten angreift und diese von der Oberfläche abtrennt. Als problematisch und mit den vorstehend genannten Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik nicht zu entgraten erweisen sich insbesondere elastische bzw. biegsame Formteile, wie biegsame lange schmale Formteile, z. B. lange Dichtungen, bei denen insbesondere lediglich endseitig angespritzte Konturen vorgesehen sind. Der übrige Teil des Formteils kann beispielsweise durch Extrusionsverfahren hergestellt sein. Nach dem Anspritzvorgang verbleiben im Bereich der angespritzten Konturen Grate und/oder Noppen, die entfernt werden sollten, da sie den Gebrauch der Formteile einschränken oder sogar unmöglich machen können. Gerade bei länglichen Formteilen, wie langen Dichtungen, erweist es sich jedoch als schwierig, die Grate dadurch zu entfernen, dass die jeweiligen endseitigen Konturen der Formteile durch Strahlmittel beaufschlagt werden. Zum Entgraten beispielweise von Türdichtungen ist es aus der
DE 103 26 185 A1 zwar bekannt, diese in einen Behälter mit Schlaggut einzutauchen, wobei der Behälter mit dem darin enthaltenen Schlaggut in eine Rüttelbewegung versetzt wird, so dass die durch zuvor erfolgtes starkes Abkühlen versprödeten oder versteiften Grate der Formteile von diesen abgetrennt werden können. Allerdings kann es gerade bei filigran gearbeiteten endseitig an ein Formteil angespritzten Konturen zu Beschädigungen von diesen kommen, wenn diese in Schlaggut eingetaucht werden. Dementsprechend wäre es wünschenswert, gerade zum endseitigen Entgraten von konturierten Formteilen, insbesondere langen Formteilen, eine geeignete Vorrichtung und ein geeignetes Verfahren vorzusehen, das einerseits ein sehr gutes Abtrennen der zu entfernenden Grate ermöglicht, andererseits die Kontur des Formteils gegen Beschädigungen schützt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum vorwiegend endseitigen Entgraten von Formteilen, insbesondere von Formteilen mit angespritzter endseitiger Kontur, vorzusehen, die einerseits ein sehr gutes und schnelles Abtrennen der zu entfernenden Grate des Formteils ermöglichen und andererseits dessen Kontur schützen.
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Die Aufgabe wird für eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten des zu entgratenden Formteiles, zumindest eine Einrichtung zum Verspröden zumindest eines abstehenden Grates des Formteils und zumindest eine rotierbare oder rotierende Gratabtrenneinrichtung vorgesehen sind. Für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der zu entgratende Abschnitt des Formteils in einer Halteeinrichtung aufgenommen, durch Beaufschlagen mit einem kalten Medium der zumindest eine abzutrennende Grat versprödet und durch Angreifen zumindest einer Gratabtrenneinrichtung mechanisch abgetrennt wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Dadurch werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vorwiegend endseitigen Entgraten zumindest eines Formteils, insbesondere eines Formteils mit angespritzter endseitiger Kontur, z. B. einer langer Dichtung mit endseitig angespritzter Kontur, geschaffen, mittels derer lediglich der angespritzte endseitige Abschnitt des Formteils bzw. die angespritzte endseitige Kontur von diesem durch die Gratabtrenneinrichtung abrasiv bearbeitet wird. Der zumindest eine abstehende Grat in diesem Abschnitt wird durch Beaufschlagen desselben mit stark abgekühltem Medium bzw. kryogenem Medium/Kältemittel versprödet, um mittels der Gratabtrenneinrichtung nur den abzutrennenden Grat zu entfernen, nicht jedoch die angespritzte Kontur des Formteils zu beschädigen. Unter einem abzutrennenden Grat werden vorliegend alle Elemente verstanden, die an dem Formteil vorhanden sind bzw. vorstehen und abgetrennt werden sollen, also auch Noppen und andere abzutrennende Elemente. Dementsprechend wird unter der Gratabtrenneinrichtung eine Einrichtung zum Abtrennen jeglicher solcher abzutrennender Elemente verstanden und unter einem Entgraten ein Entfernen dieser abzutrennenden Elemente.
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Um lediglich den Abschnitt des Formteils, der den oder die abzutrennenden Grate enthält, mit kaltem Medium zu beaufschlagen und dort den oder die Grate gut abtrennen zu können, wird das Formteil zumindest mit seinem den zumindest einen Grat aufweisenden Abschnitt in der zumindest einen Halteeinrichtung angeordnet und darin zumindest während des Gratabtrennvorgangs gehalten. Das zu entgratende Formteil wird somit zunächst in die Halteeinrichtung eingelegt, insbesondere lediglich mit dem Abschnitt bzw. dem Bereich, der entgratet werden soll. Nachfolgend wird der zu entgratende Abschnitt mit kaltem Medium/Kältemittel beaufschlagt, wodurch die abstehenden Grate verspröden und durch die Gratabtrenneinrichtung abgetrennt werden können. Der den zumindest einen Grat umfassende Abschnitt des jeweiligen Formteils wird direkt mit dem kalten Medium/Kältemittel beaufschlagt, z. B. über geeignet ausgebildete Düsen oder dergleichen Zuführ-/Auslasseinrichtungen.
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Als kaltes Medium/Kältemittel kann insbesondere flüssiger Stickstoff verwendet werden, der so weit herabgekühlt wird, insbesondere unter Zuhilfenahme einer Unterkühlungseinrichtung bzw. eines Unterkühlers, wie beispielsweise in der
EP 2 143 528 A1 offenbart, dass keine Verdampfung stattfindet. Die Unterkühlung mittels eines Unterkühlers kann dadurch erfolgen, dass ein Teil des unter Druck gelagerten Kältemittels entspannt und dadurch gekühlt wird und dieses derart gekühlte Kältemittel zum Kühlen des unter Druck stehenden Kältemittels verwendet wird. Das Kältemittel kann dadurch mit einer definierten Temperatur im Wesentlichen ohne Verdampfungsverluste am Ende der Unterkühleinrichtung aus dieser ausströmen und zum Verspröden des oder der Grate verwendet werden. Die Effizienz des Entgratungsvorgangs kann dadurch erheblich gesteigert und der Kältemittel-, insbesondere Stickstoffverbrauch gesenkt werden. Durch das Unterkühlen des Kältemittels ist es möglich, dieses mit einer genau definierten Temperatur auf den zu entgratenden Abschnitt des Formteils zu leiten bzw. aufströmen zu lassen. Dies kann beispielsweise über eine düsenartige Einrichtung erfolgen. Durch Verwendung des Unterkühlers ist es möglich, eine sehr hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit mit der Vorrichtung vorzusehen, die bei einer Taktzeit von insbesondere unter 5 s liegen kann, z. B. bei 3 s, wobei das Kältemittel stets mit einer vorgebbaren gewünschten Temperatur auf den zu entgratenden Abschnitt des Formteils aufgebracht und die Gratabtrenneinrichtung direkt, insbesondere parallel zu dem Beaufschlagen mit dem Kältemittel, an dem versprödeten Grat angreifen und diesen abtrennen kann.
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Um das Erreichen der gewünschten Temperatur des kalten Mediums/Kältemittels, das ein schnelles und zuverlässiges Verspröden des oder der Grate ermöglicht, so dass der abrasive Teil des Verfahrens gestartet werden kann, feststellen zu können, kann zumindest ein Temperatursensor zum Messen der Temperatur des kalten Mediums/Kältemittels am Ausgang der Versprödungseinrichtung vorgesehen werden. Sobald dieser eine vorgebbare Temperatur und/oder das Vorliegen flüssigen Stickstoffs als ein Beispiel eines verwendbaren Kältemittels ermittelt, kann das Signal zum Beginn des Entgratungsvorgangs an die Gratabtrenneinrichtung gegeben werden. Zu diesem Zweck kann eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zum Steuern bzw. Regeln des Entgratungsvorgangs vorgesehen sein.
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Zum Entgraten bzw. mechanischen Entgraten kann die Gratabtrenneinrichtung um eine Drehachse, insbesondere ihre Längsachse, um die herum Abtrennelemente vorgesehen sind, rotiert werden. Hierbei ist es nicht erforderlich, eine vollständige Rotation der Gratabtrenneinrichtung um ihre Drehachse um 360° vorzusehen. Vielmehr kann je nach Anwendungsfall auch ein Rotieren bzw. Verschwenken um einen geringeren Drehwinkel ausreichend sein, insbesondere ein Hin- und Herschwenken bzw. Hin- und Herdrehen mit einem jeweils deutlich geringeren Drehwinkel als 360°. Ein solches Verschwenken um einen Winkel von weniger als 360° wird vorliegend ebenfalls als Rotieren der Gratabtrenneinrichtung verstanden wird. Die Gratabtrenneinrichtung greift mit ihrem zumindest einen Abtrennelement an dem zumindest einen abstehenden versprödeten Grat des Formteils an und trennt diesen von der Oberfläche des Formteils ab. Als Abtrennelemente eignen sich hierbei beispielsweise bürstenartige Einrichtungen und/oder federartige Einrichtungen und/oder kettenartige Einrichtungen und/oder andere ein Abtrennen der Grate ermöglichende Einrichtungen. Hierbei sind verschiedenste Kombinationen der genannten Einrichtungen bzw. unterschiedlichster Abtrennelemente möglich.
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Bei Vorsehen einer bürstenartigen Einrichtung als Gratabtrenneinrichtung erweist es sich als besonders vorteilhaft, Borsten und/oder Bürstenbüschel vorzusehen, die zueinander beabstandet sind. Mittels der beabstandeten Bürstenbüschel und/oder Borsten ist einerseits ein Abschlagen bzw. Abtrennen der abstehenden versprödeten Grate von dem Formteil möglich, andererseits wird die Kontur des Formteils im Bereich der zu entfernenden Grate geschont, da die Kontur des Formteils in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Bürstenbüscheln oder Borsten aufgenommen und daher geschont wird. Die Bürstenbüschel bzw. Borsten greifen im Wesentlichen nur an den versprödeten Graten an und trennen diese von der Oberfläche der Kontur des Formteils ab.
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Anstelle einer bürstenartigen Einrichtung oder zusätzlich zu dieser kann die Gratabtrenneinrichtung eine kettenartige Einrichtung umfassen, insbesondere eine kettenartige Einrichtung mit endseitig vorgesehener Beschwereinrichtung, insbesondere zumindest einer endseitig angeordneten Verdickung, z. B. Kugel. Kettenelemente der kettenartigen Einrichtung sind zumeist weniger steif als Bürstenbüschel einer bürstenartigen Einrichtung ausgebildet, so dass beim Bewegen der Kettenelemente der kettenartigen Einrichtung diese an der Kontur des Formteils entlang gleiten. Die Gefahr einer Beschädigung der Kontur des Formteils ist entsprechend geringer als bei den üblicherweise eher steifen Bürstenbüscheln. Um bei Verwenden von Kettenelementen bzw. einer kettenartigen Einrichtung jedoch zu vermeiden, dass aufgrund deren deutlich stärkerer Beweglichkeit im Vergleich zu Bürstenbüscheln Grate auf der Oberfläche der zu entgratenden Formteilabschnitte verbleiben, können endseitig an den Kettenelementen der kettenartigen Einrichtung, ggf. auch über deren Länge hinweg, eine oder mehrere Beschwereinrichtungen vorgesehen werden. Hierbei eignet sich insbesondere das endseitige Anordnen zumindest einer Verdickung, wie einer Kugel, wodurch das Abschlagen bzw. Abtrennen von versprödeten Graten von der Oberfläche des zu entgratenden Formteilabschnitts unterstützt werden kann.
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Bei Vorsehen zumindest einer federartigen Einrichtung als Gratabtrenneinrichtung, die anstelle von oder zusätzlich zu zumindest einer bürstenartigen Einrichtung und/oder zumindest einer kettenartigen Einrichtung vorgesehen werden kann, kann ein Abtrennen des zu entfernenden Grates bzw. der zu entfernenden Grate von der Oberfläche des jeweiligen Formteilabschnitts ebenfalls sehr gut erfolgen. Auch eine federartige Einrichtung weist eine gewisse Nachgiebigkeit auf, so dass bei Auftreffen der federartigen Einrichtung, zumeist mit ihrem Endabschnitt, auf dem zu entgratenden Abschnitt des Formteils die Gefahr einer Beschädigung der Kontur des Formteils vergleichsweise gering ist, die abtrennende Wirkung der federartigen Einrichtung auf den abzutrennenden Grat jedoch sehr gut ist. Insbesondere kann eine federdrahtartige Einrichtung mit Federdrahtelementen verwendet werden, wobei diese in den meisten Fällen eine höhere Steifigkeit aufweisen als Kettenelemente einer kettenartigen Einrichtung. Auch die federdrahtartige Einrichtung bzw. die Federelemente können ein oder mehrere Beschwereinrichtungen umfassen, um die abschlagende bzw. abtrennende Wirkung zu unterstützen.
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Die Gratabtrenneinrichtung ist vorteilhaft zu der Halteeinrichtung relativbewegbar, insbesondere verschwenkbar, gelagert zum Relativbewegen, insbesondere Verschwenken, in zumindest eine ein Abtrennen des zumindest einen Grates ermöglichende Abtrennposition und zumindest eine Ruheposition, in der die Gratabtrenneinrichtung bezüglich des Formteils außer Eingriff steht. Besonders bevorzugt kann ein getaktetes Heranbewegen bzw. -schwenken der Gratabtrenneinrichtung an den zu entgratenden Abschnitt des Formteils vorgesehen sein. Die Gratabtrenneinrichtung kann somit so lange in ihrer Ruheposition verbleiben, in der sie mit dem zu entgratenden Formteilabschnitt außer Eingriff steht, wie kein Abtrennen des Grates erfolgen soll. In dem Augenblick, in dem beispielsweise über zumindest einen Temperatursensor das Erreichen der gewünschten niedrigen Temperatur des kalten Mediums/Kältemittels und somit eine ausreichende Versprödung des zumindest einen abzutrennenden Grates festgestellt und/oder eine vorgebbare Zeitspanne zum Verspröden des zumindest einen abzutrennenden Grates abgelaufen und dessen Versprödung somit angenommen wird bzw. vorliegt, kann von der bereits erwähnten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung ein Signal an eine Ansteuerungseinrichtung der Gratabtrenneinrichtung gegeben werden. Letztere wird daraufhin in die Abtrennposition verschwenkt, in der ein Abtrennen des zumindest einen Grates von der Oberfläche des zu entgratenden Formteilabschnitts ermöglicht wird. Die Gratabtrenneinrichtung kann sodann zum Entgraten um ihre vorgesehene Rotationsachse, insbesondere Längsachse, um die herum die Abtrennelemente angeordnet sind, rotiert werden, so dass bereits nach wenigen Umdrehungen der oder die zu entfernenden Grate abgetrennt sind. Ist ein kontinuierlicher Betrieb vorgesehen, kann die Gratabtrenneinrichtung so angeordnet sein oder werden, dass diese nur so weit von der Stelle, an der sie mit dem zu entgratenden Formteilabschnitt in Eingriff kommt und kommen soll, wegbewegt wird, dass ein Weitertransport des entgrateten Formteils zur nächsten Station der Vorrichtung und ein Eintritt des nächsten zu entgratenden Formteilabschnitts in den Wirkungsbereich der Gratabtrenneinrichtung ermöglicht wird.
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Die Gratabtrenneinrichtung kann ferner in mehrere, insbesondere zwei, Richtungen rotierbar angeordnet werden, um zunächst in der ersten Richtung und nachfolgend in der zweiten Richtung rotierend mit ihren Abtrennelementen an den zu entfernenden Graten anzugreifen. Es kann ferner eine Einrichtung vorgesehen werden, um die Gratabtrenneinrichtung und/oder deren zumindest eines Abtrennelement bezüglich der Position in Bezug auf den zu entgratenden Formteilabschnitt zu verändern, so dass ein zuverlässiges Abtrennen aller Grate auf der Außenseite des zu entgratenden Formteilabschnitts ermöglicht wird. Ferner können zwei oder mehr Gratabtrenneinrichtungen vorgesehen werden, die ggf. in unterschiedlichen Richtungen rotiert werden können, um sequentiell Grate zunächst auf einer Seite und nachfolgend auf einer anderen Seite des zu entgratenden Formteilabschnitts zu entfernen. Grundsätzlich können auch miteinander kämmend angeordnete Gratabtrenneinrichtungen vorgesehen werden, wobei sich dies zumeist nur in den Fällen eignet, in denen die Abtrennelemente der Gratabtrenneinrichtungen sich nicht beim Kämmen gegenseitig blockieren. In diesen Fällen eignet sich ein beabstandetes Anordnen, um ein Blockieren der Gratabtrenneinrichtungen zu vermeiden.
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Um die zu entgratenden Formteilabschnitte positionsgenau anordnen zu können, eignet sich das Vorsehen zumindest einer Positionierhilfseinrichtung zum Positionieren des Formteils in dessen Längsrichtung, insbesondere zumindest eines Anschlagmittels und/oder einer Positionserfassungseinrichtung. Eine solche Positionierhilfseinrichtung, insbesondere Anschlagmittel kann beispielsweise zungenförmig, stiftförmig, ösenförmig oder anderweitig geformt ausgebildet sein, wobei der zu entgratende Formteilabschnitt z. B. bis zum Erreichen des Anschlagmittels in der Halteeinrichtung vorgeschoben wird, somit eine reproduzierbar genaue Positionierung des zu entgratenden Formteilabschnitts ermöglicht wird. Hierdurch ist es möglich, lediglich den Abschnitt des Formteils mit dem kalten Medium bzw. Kältemittelstrom zu beaufschlagen, der tatsächlich entgratet werden soll. Dies dient auch dem Schutz der übrigen Abschnitte des Formteils, insbesondere in Form einer langen Dichtung. Eine Positionserfassungseinrichtung kann allein oder zusammen mit dem Anschlagmittel vorgesehen sein. Insbesondere kann ein ösenförmiges Anschlagmittel vorgesehen sein, wobei eine Lichtschranke oder eine andere eine Position erfassende Einrichtung einen Ein- oder Durchtritt des zu entgratenden Endes des Formteils durch das ösenförmige Anschlagmittel kontrollieren und ein entsprechendes Signal bei Erreichen der gewünschten Position abgeben kann.
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Die Halteeinrichtung kann zumindest einen zumindest einen Endabschnitt des Formteils aufnehmenden Teil, insbesondere zumindest einen rohrförmigen Teil, und zumindest eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Formteils in diesem umfassen. Weiter vorteilhaft können zumindest eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Fixiereinrichtung und zumindest eine Entriegelungseinrichtung zum Entriegeln der Fixiereinrichtung vorgesehen sein. Die Halteeinrichtung zum Halten des zu entgratenden Formteils kann beispielsweise rohrförmig und/oder schalenförmig ausgebildet sein, wobei das zu entgratende Formteil in dieser bzw. auf dieser angeordnet und fixiert wird. Hierzu können klemmenartige, klammerartige, bandartige oder anderweitig eine Positionsfixierung ermöglichende Einrichtungen verwendet werden. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Fixiereinrichtung eine Klemmeinrichtung zum klemmenden Fixieren des Formteils umfasst. Diese kann beispielsweise durch eine Öffnung entlang der Halteeinrichtung in diese eingreifen und das dort eingelegte Formteil darin in seiner Position festhalten. Die Fixiereinrichtung kann weiter vorteilhaft zumindest eine geschlossene und zumindest eine geöffnete Position einnehmen, wobei ein selbständiges Öffnen durch Vorsehen einer Verriegelungs- bzw. Verrastungsmöglichkeit unterbunden werden kann. Beispielsweise kann ein federbetätigter Niederhalter vorgesehen werden, der in dem Bereich der Vorrichtung angeordnet ist, in dem das Formteil in der Halteeinrichtung angeordnet wird.
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Zum Schließen bzw. Niederdrücken des Niederhalters kann die maschinell und/oder manuell betätigbare Verriegelungseinrichtung, z. B. ein durch Druckluft beaufschlagbarer Stempel, vorgesehen sein. Zum Lösen der Fixiereinrichtung, insbesondere eines solchen Niederhalters, kann die an dieser bzw. diesem angreifende Entriegelungseinrichtung, wie eine manuell und/oder maschinell betätigbare, den verrasteten Teil anhebende Entriegelungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann diese unter einen hebelförmigen Teil, der ein Verrasten in der geschlossenen Position bewirkt, greifen und diesen durch Ziehen lösen. Zuvor an dem Formteil zu dessen Fixierung in der Halteeinrichtung angreifende Klemmbacken oder dergleichen Fixiereinrichtungen können dadurch mit dem Formteil außer Eingriff gelangen und dieses freigeben, so dass dieses vorallem nach dem Entgraten, der Halteeinrichtung entnommen werden kann.
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Zumindest eine Entriegelungseinrichtung kann im Bereich der oder in Kombination mit der Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise in Form einer Rampe ausgebildet sein, die an einem zum Verriegeln der Fixiereinrichtung vorgesehenen Hebel angreift und beim Vorbeibewegen diesen automatisch anhebt und die Fixiereinrichtung dadurch löst.
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Hierdurch befindet sich die Halteeinrichtung bei Erreichen der Bestückungsstation zuverlässig immer in einer gelösten Position, so dass sie problemlos mit dem zu entgratenden Formteil bestückt werden kann.
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Um ein wirtschaftliches und zumindest teilweise automatisiertes Bearbeiten zu ermöglichen, ist vorteilhaft zumindest eine Transporteinrichtung zum Transport des Formteils und/oder der zumindest einen Halteeinrichtung vorgesehen. Die Transporteinrichtung kann antreibbare, gespannte Ketten umfassen. Durch die Verwendung von Ketten können abgetrennte Grate zwischen den Kettengliedern durch die Ketten hindurchtreten, aufgefangen und abtransportiert werden. Als weiter vorteilhaft erweist es sich, zumindest eine an den Ketten befestigbare oder befestigte Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Ketten und/oder zum Verbinden der Halteeinrichtung mit den Ketten vorzusehen. Insbesondere kann die Verbindungseinrichtung die Halteeinrichtung sein. Durch das starre Verbinden der Ketten miteinander bilden diese eine starre und robuste Auflagefläche im Bereich der Verbindungseinrichtungen, weisen ansonsten jedoch eine gewisse Flexibilität auf und sind durch Vorsehen von Kettenrädern auf einfache Weise antreibbar. Ein Antreiben der um die Kettenräder herum gelegten Ketten kann durch Antreiben der Kettenräder erfolgen, wobei eine Geschwindigkeitsregelung vorgesehen, also der Transport der zu entgratenden Formteile über den Transportweg hinweg ggf. auch variiert werden kann. Hierbei kann beispielsweise ein Heranführen an die Entgratungsstation mit höherer Geschwindigkeit erfolgen als der Transport im Bereich der Entgratungsstation, wobei an dieser Stelle die Bewegungsgeschwindigkeit auch zu Null eingestellt werden, also die Halteeinrichtung mit dem oder den aufgenommenen Formteil(en) dort verharren kann. Der Abtransport der entgrateten Formteile kann demgegenüber wiederum mit einer höheren Geschwindigkeit erfolgen, wobei zugleich weitere zu entgratende Formteile in die Entgratungsstation hinein transportiert werden können.
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Die Vorrichtung kann zumindest eine Positionierstation zum Positionieren des zu entgratenden Formteils bzw. eine Bestückungsstation zum Bestücken der Halteeinrichtung mit dem Formteil, zumindest eine Entgratungsstation zum Entgraten des Formteils, zumindest eine Erwärmungsstation zum Erwärmen des entgrateten Bereichs des Formteils und zumindest eine Entnahmestation zum Entnehmen des entgrateten Formteils aus der Vorrichtung umfassen. Das Formteil kann in einem ersten Schritt in der Bestückungs- bzw. Positionierstation in der Halteeinrichtung aufgenommen, darin positioniert und in der eingestellten Position durch zumindest eine Fixiereinrichtung fixiert werden. Das fixierte Formteil kann in einem zweiten Schritt zu der die zumindest eine Gratabtrenneinrichtung umfassenden Entgratungsstation transportiert werden, Das Formteil kann in einem dritten Schritt endseitig versprödet und der zumindest eine abzutrennende Grat unter Rotieren der zumindest einen Gratabtrenneinrichtung abgetrennt werden. In einem vierten Schritt kann das endseitig entgratete Formteil zu der Erwärmungsstation transportiert und dort endseitig erwärmt werden. In einem fünften Schritt kann insbesondere in der Entnahmestation die Fixierung des Formteils gelöst und dieses der Halteeinrichtung entnommen werden.
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In einem ersten Schritt wird in einer Bestückungsstation somit die zumindest eine Halteeinrichtung mit den zu entgratenden Formteilen bestückt, wobei der jeweilige zu entgratende Formteilabschnitt reproduzierbar genau in der gewünschten Anordnung in der Halteeinrichtung aufgenommen, insbesondere bis zum Anschlagmittel vorgeschoben wird. Von der Bestückungsstation wird das zu entgratende Formteil, aufgenommen in oder auf der Halteeinrichtung, auf der Transporteinrichtung zur Entgratungsstation transportiert. In dieser erfolgt zunächst ein Beaufschlagen des zu entgratenden Formteilabschnitts mit Kältemittel bzw. kaltem Medium, das vorzugsweise mit einer definierten Temperatur ohne Verdampfung, wie bereits vorstehend erwähnt, aufgebracht wird. Bei Detektieren der gewünschten Temperatur des kalten Mediums/Kältemittels, die sicherstellt, dass die Grate ausreichend versprödet sind und abgetrennt werden können, kann die eine oder mehreren Gratabtrenneinrichtung(en) an den zumindest einen zu entgratenden Formteilabschnitt heran geschwenkt bzw. heran bewegt und in Rotation versetzt werden oder umgekehrt zunächst in Rotation versetzt und heran bewegt werden oder gleichzeitig in Rotation versetzt und heran bewegt werden, um den zumindest einen versprödeten Grat von der Oberfläche des zu entgratenden Formteilabschnitts abzutrennen. Die Gratabtrenneinrichtung kann nacheinander in unterschiedliche Richtungen rotiert werden, um ein vollständiges Abtrennen des oder der abzutrennenden Grate sicherzustellen. Nach dem Abtrennvorgang kann das Formteil zusammen mit dessen Halteeinrichtung entweder zu einer zweiten Entgratungsstation mittels der Transporteinrichtung befördert werden, sofern noch Grate auf der Oberfläche des Formteilabschnitts verblieben sind und diese in einer zweiten Entgratungsstation entfernt werden sollen. In einer zweiten Entgratungsstation kann wiederum ein Beaufschlagen des zu entgratenden Formteilabschnitts mit Kältemittel bzw. kaltem Medium unter einer vorgebaren Temperatur so lange erfolgen, bis die abzutrennenden Grate ausreichend versprödet sind, so dass wiederum die zumindest eine Gratabtrenneinrichtung an den zu entgratenden Abschnitt heran bewegt, insbesondere heran geschwenkt, und zuvor, gleichzeitig damit oder danach in Rotation versetzt werden kann, um das Abschlagen bzw. Abtrennen des oder der versprödeten Grate zu ermöglichen. Nach dem vollständigen Entgraten der Formteile können diese nach dem Wegschwenken bzw. Wegbewegen der Gratabtrenneinrichtung(en) zurück in deren Ruheposition aus der oder der letzten Entgratungsstation entfernt werden.
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Zum Schutz zumindest des entgrateten Formteilabschnitts kann die Erwärmungsstation und in dieser zumindest eine Einrichtung zum Erwärmen desselben vorgesehen werden, insbesondere ein Heißluftgebläse, das ein Erwärmen vor der Entnahme der entgrateten Formteile bzw. des entgrateten Formteils aus der Halteeinrichtung vorsieht. Sowohl das Bestücken der zumindest einen Halteeinrichtung mit dem zu entgratenden Formteil oder den zu entgratenden Formteilen als auch die Entnahme der entgrateten Formteile bzw. des entgrateten Formteils aus der Halteeinrichtung kann manuell und/oder durch einen Roboter oder in anderer Weise automatisiert folgen. Zur einfachen automatisierten Entnahme des Formteils aus der Halteeinrichtung, insbesondere aus dem zumindest einen rohrförmigen Teil, kann zumindest eine Einrichtung zum Ausüben einer Zugkraft auf das Formteil vorgesehen ist, insbesondere eine an dem Formteil angreifbare oder angreifende Kombination aus zumindest einer rotierbaren Rolle und zumindest einer mit dieser zusammenwirkenden Andruckwalze. Hierdurch kann zur Entnahme das Formteil insbesondere mittels der Andruckwalze das auf der Oberfläche der rotierbaren Rolle liegende Formteil auf diese gedrückt, die Rolle in Rotation versetzt und hierdurch das entgratete Formteil aus der Halteeinrichtung herausgezogen und in eine vorgesehene Ablage oder Auffangeinrichtung befördert werden. Eine Entnahme des Formteils aus der Vorrichtung ist hierdurch auf einfache und automatisierbare Weise möglich.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigt in:
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1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum endseitigen Entgraten eines Formteils in Form eines langen Dichtungselements,
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2 eine perspektivische Ansicht der Halteeinrichtung gemäß 1, mit eingefügten Formteilabschnitten,
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3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Gratabtrenneinrichtung mit zu entgratenden Formteilabschnitten gemäß 1,
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4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gratabtrenneinrichtung mit zu entgratenden Formteilabschnitten,
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5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gratabtrenneinrichtung mit zu entgratenden Formteilabschnitten.
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6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Fixiereinrichtung, Verriegelungs- und Entriegelungseinrichtung in einer Bestückungs- bzw. Positionierstation,
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7 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Entgratungsstation,
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8 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Erwärmungsstation, und
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9 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Entriegelungs- und Entnahmestation
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1 zeigt eine Prinzipskizze einer perspektivischen Ansicht einer Vorrichtung 1, mittels derer Formteile 2 entgratet werden können. Das beispielhaft in 1 gezeigte Formteil 2 ist eine lange Dichtung, die beispielsweise im Extrusionsverfahren hergestellt wird und bei der an den beiden Enden 25, 26 eine jeweilige Kontur 20 bzw. 21 angespritzt ist. Diese endseitigen Konturen 20, 21 weisen üblicherweise nach dem Entformen außenseitig abstehende Grate 22 und/oder Noppen oder ähnliche abstehende abzutrennende Elemente auf. Diese sind in 1 bzw. der Detailansicht in 2 lediglich angedeutet. Zum Entfernen der Grate 22 etc. wird das Formteil 2 in einer Bestückungs- bzw. Positionierstation 13 zunächst in eine Halteeinrichtung 3 eingeschoben. Die Halteeinrichtung 3 umfasst zu diesem Zweck in der in 1 gezeigten Ausführungsvariante zwei Rohrabschnitte 30, 31. Die beiden Rohrabschnitte 30, 31 sind auf einem Plattenelement 32 angeordnet und durch dieses miteinander verbunden, um eine kompakte Einheit zu bilden. Anstelle des Vorsehens eines solchen Plattenelements 32 bzw. anstelle des Vorsehens von Rohrabschnitten 30, 31 kann eine andere Art einer Halteeinrichtung 3 vorgesehen werden, insbesondere schalenförmige Aufnahmen für die zu entgratenden Abschnitte des Formteils, und/oder Haltespangen, Klemmeinrichtungen oder dergleichen. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer solchen Halteeinrichtung 3 mit zwei Rohrabschnitten 30, 31, die als Einführhilfe für die Enden des Formteils 2 einseitig in Richtung einer diese bestückenden Person endseitig leicht auskragend ausgebildet sind. Anstelle einer Auskragung kann auch eine andere Art einer Einführhilfe vorgesehen werden, um, sofern gewünscht, ein einfaches und schnelles Bestücken der Rohrabschnitte mit dem Formteil zu ermöglichen.
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Die Rohrabschnitte weisen jeweils eine Öffnung 35, 36 bzw. Ausklinkung auf. Die Öffnungen 35, 36 sind in die Mantelfläche der beiden Rohrabschnitte 30, 31 in Längsrichtung von diesen eingebracht. Sie sind so dimensioniert, dass dort Haltebacken 131, 132 einer Fixiereinrichtung 130 zum Fixieren der Formteilabschnitte des Formteils 2 in den beiden Rohrabschnitten 30, 31 eingreifen können. Die Fixiereinrichtung umfasst insofern eine Klemmeinrichtung und kann in eine geöffnete und eine geschlossene Position bezüglich des Eingreifens in die Öffnungen 35, 36 verbracht werden. In einer geöffneten Position greifen somit die beiden Haltebacken 131, 132 nicht in die beiden Öffnungen 35, 36 der Rohrabschnitte 30, 31 ein, wohingegen sie in der geschlossenen Position in diese eingreifen und somit das dort eingelegte Formteil mit seinen beiden Enden darin klemmend festhalten.
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Um die Fixiereinrichtung 130 in eine geöffnete bzw. geschlossene Position zu verbringen, sind eine Verriegelungs- und eine Entriegelungseinrichtung an dieser ersten Bestückungs- bzw. Positionierstation 13 für das Formteil 2 in der Vorrichtung 1 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtung 140 umfasst einen bewegbaren Stempel 141, der beispielsweise über Druckluft oder hydraulisch in seiner Position verstellt werden kann, um auf einen Verriegelungshebel 133 der Fixiereinrichtung 130 drücken zu können, um diese in eine geschlossene Position zu verbringen. Dies ist in 6 angedeutet. Vor dem Verriegeln steht der Verriegelungshebel 133 in einem Winkel α zu den beiden Rohrabschnitten 30, 31 in Richtung des Stempels 141, wohingegen nach dem Verriegeln er durch den Stempel in Richtung der von den beiden Rohrabschnitten 30, 31 gebildeten Ebene E bzw. zwischen diesen gebildeten Ebene verbracht wird, gegebenenfalls zwischen diesen liegt. Der Verriegelungshebel 133 kann federunterstützt sein, also durch Wirken einer Federkraft in seiner geschlossenen Position verbleiben, wobei für ein Lösen der Verriegelung die Federkraft überwunden werden muss.
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Sollte der Verriegelungshebel 133 bei Ankunft in der Positionierstation, wie sie in 6 gezeigt ist, nicht in einem Winkel von der zwischen den beiden Rohrabschnitten 30, 31 gebildeten Ebene abstehen, insbesondere in einem Winkel von etwa 45°, greift die Entriegelungseinrichtung 145 unter diesen und hebt diesen vor Erreichen der Verriegelungseinrichtung 140 an. Dies ist ebenfalls 6 zu entnehmen. Die Entriegelungseinrichtung 145 ist zu diesem Zweck rampenartig ausgebildet und in Bewegungsrichtung der Formteile 2 bzw. der diese aufnehmenden Rohrabschnitte 30, 31 der Verriegelungseinrichtung 140 vorgelagert angeordnet. In der in 6 gezeigten Ausführungsvariante ist die Entriegelungseinrichtung 145 als flaches kufenartiges Element ausgebildet und in einem spitzen Winkel β zu der zwischen den Rohrabschnitten 30, 31 gebildeten Ebene E angeordnet, um mit ihrem Ende 146 unter den Verriegelungshebel 133 der Fixiereinrichtung 130 greifen zu können. Durch das Weiterbewegen der Rohrabschnitte 30, 31 und somit auch der Fixiereinrichtung 130 in Richtung der Verriegelungseinrichtung 140 gleitet der Verriegelungshebel 133 entlang der rampenartigen Entriegelungseinrichtung 145 und wird aufgrund deren winklig zur Ebene E ansteigender Anordnung bzw. Rampenausbildung durch diese angehoben und somit die Fixiereinrichtung in eine geöffnete Position verbracht.
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Bei den in 1 und 6 gezeigten Ausführungsvarianten umfasst die Halteeinrichtung 3 bzw. deren Rohrabschnitte 30, 31 jeweils Anschläge 33, 34, die stiftartig (1) bzw. ösenförmig (6) ausgebildet sind. Die Anschläge 33, 34 können auch beliebige andere Formgebungen aufweisen. Sie dienen dazu, den zu entgratenden Abschnitt 23, 24 des Formteils 2 stets in einer reproduzierbaren Positionierung anzuordnen. Die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 können jeweils bis zu den beiden Anschlägen 33, 34 vorgeschoben werden und dementsprechend aus den Rohrabschnitten 30, 31 stets nur die zu entgratenden Abschnitt 23 und 24 des Formteils 2 herausragen. Die übrige Kontur des Formteils 2, insbesondere die, die in den Rohrabschnitten 30, 31 aufgenommen ist, kann dadurch bei Einwirken des in der Bearbeitungs- bzw. Entgratungsstation 4 aufgebrachten Kältemittels vor einer Beschädigung geschützt werden.
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In der Bearbeitungsstation 4 wird der bzw. werden die abstehenden Grate 22 unter Einwirken eines Kältemittels bzw. kalten Mediums, das aus einer Versprödungseinrichtung 5 auf die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 aufbringbar bzw. strömbar ist, versprödet. Die Versprödungseinrichtung 5 ist vorteilhaft so ausgebildet, dass das auf die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 aufströmbare kalte Medium bzw. Kältemittel mit einer definierten Temperatur aufgebracht werden kann, um ein schnelles und sicheres Verspröden der abstehenden Grate zu gewährleisten. Zu diesem Zweck kann die Versprödungseinrichtung 5 eine Einrichtung zum Unterkühlen des Kältemittels umfassen, wobei ein Teil des unter Druck gelagerten bzw. zugeführten Kältemittels entspannt und dadurch gekühlt wird, wobei das auf diese Weise gekühlte Kältemittel zur Kühlung des unter Druck stehenden Kältemittels eingesetzt werden kann. Ein Verdampfen des Kältemittels kann dabei verhindert und das Kältemittel mit einer definierten Temperatur aus der Versprödungseinrichtung 5 auf die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 aufgeströmt werden. Als Kältemittel kann beispielsweise flüssiger Stickstoff verwendet werden. Hierbei eignet sich die Verwendung eines Unterkühlers 14 (s. 7) besonders, da damit hohe Taktraten von z. B. 3 sec der Bearbeitung möglich sind und ein Fahren der Anlage bzw. Vorrichtung über die Zeit und nicht ein temperaturabhängiges Fahren/Betreiben.
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Um feststellen zu können, ob das Kältemittel mit einer für das Verspröden der Grate 22 geeigneten Temperatur auf die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 bzw. die Grate 22 aufströmt, ist in 1 ein Temperaturfühler 6 vorgesehen. Mittels dessen kann insbesondere die Kältemitteltemperatur am Ausgang der Versprödungseinrichtung 5, insbesondere einer hier vorgesehenen Düse 50, erfasst werden. Gute und schnelle Versprödungsergebnisse ergeben sich beim Aufströmen von flüssigem Stickstoff nach Unterkühlung z. B. bereits bei einer Entgratungstemperatur von 0°C. In 7 ist eine etwas modifizierte Ausführungsvariante der Versprödungseinrichtung 5 gezeigt, bei der zwei Auslassdüsen 51, 52 vorgesehen sind. Die beiden Auslassdüsen 51, 52 sind an ihren Auslassenden 53, 54 so voneinander beabstandet, dass der Abstand etwa dem der beiden Rohrabschnitte 31, 32 entspricht, so dass die zu entgratenden Enden bzw. Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 genau im Bereich der bzw. im Ausströmungsbereich der beiden Auslassdüsen 51, 52 angeordnet werden (können). Hierdurch ist ein gezieltes Verspröden lediglich der abzutrennenden Grate 22 möglich.
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Wird mittels des Temperaturfühlers 6 das Erreichen der gewünschten Temperatur des Kältemittels bzw. kalten Mediums oder das Vorliegen flüssigen kalten Mediums bzw. kryogenen Mediums festgestellt, kann der Entgratungsvorgang gestartet werden. Ebenfalls kann zeitabhängig, wie bereits erwähnt, der Entgratungsvorgang gestartet werden. Zu diesem Zweck wird bei den in 1 und 3 bis 5 und 7 gezeigten Ausführungsvarianten eine Gratabtrenneinrichtung 7 an die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 herangeführt. In 1 ist die Gratabtrenneinrichtung 7 in Form einer bürstenartigen Einrichtung mit Bürstenbüscheln 71 gezeigt. Diese sind um eine zentrale Welle 70 herum verteilt, beabstandet zueinander, angeordnet. In 7 sind keine Bürstenbüschel vorgesehen, sondern um die zentrale Welle 70 herum verteilte Borsten 171. Das Vorsehen von Bürstenbüscheln 71 oder Borsten 171 erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch ausreichend steife Abtrennelemente zum Abschlagen bzw. Abtrennen des oder der Grate 22 vorgesehen werden. Das Beabstanden der einzelnen Bürstenbüschel 71 oder Borsten 171 dient dem Schutz der endseitigen Kontur 20 bzw. 21 des Formteils 2 während des Entgratungsvorgangs. Während des Abtrennvorgangs der Grate 22 kann die Gratabtrenneinrichtung 7 ggf. so positioniert werden, dass die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 des Formteils 7 jeweils etwa in einer Lücke zwischen zwei Bürstenbüscheln 71 oder Borsten 171 positioniert werden können, so dass die Bürstenbüschel 71 oder Borsten 171 lediglich außenseitig an den zu entgratenden Abschnitten 23, 24 des Formteils 2 entlang streifen, somit die jeweilige endseitige Kontur 20, 21 des Formteils 2 nur wenig berühren, was ein ungewolltes Beschädigen derselben verhindern kann.
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Die Gratabtrenneinrichtung 7 kann zumindest teilweise rotierbar ausgebildet sein, so dass zum Abtrennen der abstehenden Grate 22 bei Erhalt des Signals über das Erreichen der gewünschten Temperatur des Kältemittels bzw. des kalten Mediums, das dem Verspröden des oder der Grate 22 dient, die Rotation der Gratabtrenneinrichtung 7 gestartet werden kann. Die Rotierbarkeit der Gratabtrenneinrichtung 7 ist in 1 bzw. 3 und 7 durch die Pfeile 72 bzw. 73 angedeutet. Diese zeigen, dass eine Rotation sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn möglich ist, wobei die Rotation beispielsweise zunächst im Uhrzeigersinn und nachfolgend gegen den Uhrzeigersinn erfolgen kann, um in dem einen Falle von der Oberseite der jeweiligen zu entgratenden Abschnitte 23, 24 zur Unterseite hin die Grate 22 abzuschlagen und bei der Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn von der Unterseite zur Oberseite zu entgratenden Abschnitte 23, 24 hin, so dass ein vollständiges Entgraten der äußeren Oberfläche der jeweils zu entgratenden Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 sichergestellt wird. Die Oberseite kann die nach Einlegen des Formteils 2 in die Rohrabschnitte 30, 31 nach oben weisende Seite sein und die Unterseite die nach unten in der Vorrichtung 1 weisende Seite.
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Ferner ist es möglich, die Gratabtrenneinrichtung 7 mit veränderbarer Positionierung anzuordnen, um zunächst die Oberseite der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 und nachfolgend deren Unterseite bearbeiten zu können. Ferner können beispielsweise zwei Gratabtrenneinrichtungen 7 in unterschiedlicher Positionierung so vorgesehen werden, dass durch die eine Gratabtrenneinrichtung 7 ein Entgraten der oberen Hälfte der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 möglich ist und mit der anderen Gratabtrenneinrichtung 7 die untere Hälfte von diesen. Bei zwei Gratabtrenneinrichtungen 7 können diese bezüglich ihrer jeweiligen Wellen 70 also beispielsweise parallel zueinander angeordnet werden, mit Abstand zueinander, so, dass diese gerade nicht miteinander kämmen, um ein Blockieren der rotierenden Gratabtrenneinrichtungen 7 zu vermeiden. Ferner können zwei derartige zueinander versetzt angeordnete Gratabtrenneinrichtungen 7 zum jeweils halbseitigen Säubern bzw. Gratabtrennen der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 auch hintereinander angeordnet werden bzw. zwei Bearbeitungsstationen 4 vorgesehen werden, wobei in der ersten beispielsweise die obere Hälfte der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 bearbeitet wird und in der zweiten Bearbeitungsstation jeweils die untere Hälfte von diesen (oben und unten jeweils bezüglich der Anordnung in den Rohrabschnitten 30, 31 in der Vorrichtung 1).
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Über eine Verschwenkeinrichtung 74 kann die Gratabtrenneinrichtung 7 an die zu entgratenden Abschnitte 23, 24 heran und von diesen weg geschwenkt werden (siehe auch Pfeil 79), insbesondere dann, wenn das Vorliegen einer ausreichenden Versprödung der abstehenden Grate 22 detektiert wird, insbesondere unter Zuhilfenahme des bereits vorstehend beschriebenen Temperaturfühlers 6. Ferner kann ein Heranschwenken der Gratabtrenneinrichtung 7 beispielsweise auch bereits vorgesehen werden, sobald die Halteeinrichtung 3 mit dem eingefügten Formteil 2 die Bearbeitungs- bzw. Entgratungsstation 4 erreicht hat und/oder das Beströmen mit Kältemittel bzw. kaltem Medium gestartet wird.
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Ein Bewegen der Halteeinrichtung 3 zusammen mit dem Formteil 2 von der Bestückungs- bzw. Positionierstation 13 zu der Bearbeitungs-/Entgratungsstation 4 und auch wieder aus dieser heraus ist in den in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten dadurch vorgesehen, dass die Halteeinrichtung 3 auf einer Transporteinrichtung 8 angeordnet wird. Die Transporteinrichtung 8 ist vorteilhaft in Form von zwischen Kettenrädern 80, 81 gespannten Ketten 82 ausgebildet. Die Kettenräder sind mit einer Antriebseinrichtung 83 verbunden, die diese in Drehung und entsprechend die um diese herum gespannten Ketten 82 in Bewegung versetzen kann. Um eine möglichst starre Auflagefläche für die Halteeinrichtung 3 zu schaffen, sind in der in 1 gezeigten Ausführungsvariante die einzelnen Ketten 82 über die Plattenelemente 32 miteinander verbunden. Es können ferner z. B. Anschraubösen und ein oder mehrere Verbindungsstege vorgesehen werden, die an diese angreifen und entsprechend die einzelnen Ketten 82 miteinander verbinden. In der in 1 gezeigten Ausführungsvariante sind die Verbindungsstege die Plattenelemente 32, auf denen die Rohrabschnitte 30, 31 der Halteeinrichtung 3 angeordnet sind. Wie in 7 gezeigt, können die Plattenelemente 32 auf Befestigungswinkeln 37 befestigt, insbesondere darauf durch Schrauben 38 befestigt werden (s. 7).
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Es können eine oder mehrere Verbindungsstege für die Ketten vorgesehen werden, um die Starrheit der Auflagefläche zu erhöhen. Das Vorsehen von Ketten als Transporteinrichtung erweist sich für den Abtransport der abgeschlagenen Grate 22 als besonders vorteilhaft, da durch die Kettenglieder die abgeschlagenen Grate 22 hindurch fallen und unterhalb der Transporteinrichtung 8 aufgefangen und abtransportiert werden können. Dies ist in 1 durch eine Auffangeinrichtung 9 lediglich angedeutet.
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Anstelle der in 1, 3 und 7 gezeigten bürstenartigen Gratabtrenneinrichtungen 7 kann eine kettenartige Einrichtung und/oder eine federdrahtartige Einrichtung vorgesehen werden, bei denen die Abtrennelemente nicht Bürstenbüschel sind, sondern Ketten- bzw. Federdrahtelemente. Dies ist in den 4 und 5 angedeutet. Auch Kombinationen einer bürstenartigen, kettenartigen und federdrahtartigen Einrichtung sind hier möglich. Bei der kettenartigen Einrichtung, die in 4 gezeigt ist, weisen die Kettenelemente 75 jeweils endseitige Beschwerelemente 76 auf, die hier in Form von Verdickungen bzw. Kugeln dargestellt sind. Bei Rotation der Gratabtrenneinrichtung 7 werden dadurch die einzelnen Kettenelemente durch die wirkenden Fliehkräfte in eine mehr oder weniger lineare Ausrichtung gezwungen, so dass das Abtrennen des oder der Grate 22 erleichtert wird, wobei zugleich die Oberflächen der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 gegen Beschädigung geschützt werden, da die Kettenelemente ausreichend flexibel sind, um an diesen entlang zu gleiten. Die Beschwerelemente 76 können daher das Abschlagen der Grate 22 unterstützen oder allein dazu dienen.
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Die in 5 gezeigten Federdrahtelemente 77 bzw. federelastisch ausgebildeten Bearbeitungselemente können ebenfalls mit zumindest einer insbesondere endseitigen Verdickung 78 als Beschwerelement versehen sein. Ein Abschlagen des oder der Grate 22 von der Oberfläche der zu entgratenden Abschnitt 23, 24 kann auch hierdurch wiederum erleichtert werden gegenüber dem Vorsehen von Federdrahtelementen 77 ohne derartige Verdickungen bzw. Beschwerelemente 78.
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Auch andere Arten von Abtrennelementen bzw. Bearbeitungselementen können bei der Gratabtrenneinrichtung 7 vorgesehen werden. Insbesondere werden diese um den Umfang einer Welle 70 der Gratabtrenneinrichtung 7 herum angeordnet, um bei Rotation der Gratabtrenneinrichtung zumindest um einen geringen Drehwinkel oder bei vollständiger Rotation, zumeist mehrfacher Rotation um die Welle 70, ein vollständiges Abtrennen der zu entfernenden Grate 22 von der Oberfläche des jeweiligen zu entgratenden Abschnitts 23, 24 zu ermöglichen.
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Nach dem Entfernen des oder der Grate 22 von der Oberfläche der zu entgratenden Abschnitte 23, 24 kann das Formteil 2, noch aufgenommen in der Halteeinrichtung 3, zu einer Erwärmstation 10 verfahren werden, wie in 1 und 8 angedeutet. In der Erwärmstation 10 kann, wie ebenfalls in 1 angedeutet. In der Erwärmstation 10 kann beispielsweise vermittels eines Heißluftgebläses 11 Heißluft bzw. ein warmes Medium auf die entgrateten Abschnitte der jeweiligen endseitigen Kontur 20, 21 des Formteils 2 aufgebracht werden, um diese durch das Beaufschlagen mit dem kalten Medium/Kältemittel stark abgekühlten Enden 25, 26 vor der Entnahme aus der Halteeinrichtung 3 zu erwärmen und somit vor einer Beschädigung zu schützen. Nach dem Passieren der Erwärmstation 10 können die beiden Endabschnitte des Formteils 2 der Halteeinrichtung 3 entnommen werden, insbesondere in der in 9 gezeigten Entnahmestation 15. Dies kann manuell oder automatisiert erfolgen, beispielsweise durch einen Roboter. In der in 9 gezeigten Entnahmestation 15 können die Formteile 2 automatisiert der Halteeinrichtung 3 der Vorrichtung 1 entnommen werden. Hierzu wird zunächst die Halteeinrichtung 3 aus der geschlossenen Position, die in 9 gezeigt ist, durch Lösen des Verriegelungshebels 133 in eine geöffnete Position verbracht. Hierzu ist eine Entriegelungseinrichtung 147 vorgesehen. Diese umfasst einen Anheber 148 in Form eines in Richtung weg von der Halteeinrichtung 3 anhebbaren Plattenelementes, das über einen in 9 nicht gezeigten Antrieb bewegt werden kann. Beispielsweise kann hier ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen werden. Mit dem Anheber bzw. Plattenelement 148 greift die Entriegelungseinrichtung 147 unter den Verriegelungshebel 133, wie in 9 angedeutet, und zieht diesen in Richtung weg von den Rohrabschnitten 30, 31, wie durch den Pfeil 149 in 9 angedeutet, also in seine gelöste bzw. geöffnete Position. Hierdurch geraten die beiden Haltebacken 131, 132 der Fixiereinrichtung 130 außer Eingriff mit den beiden Öffnungen 35, 36 in den Rohrabschnitten 30, 31 und somit außer Eingriff mit den entsprechenden Abschnitten des Formteils 2, die sie zuvor klemmend in den Rohrabschnitten 30, 31 gehalten haben. Das Formteil 2 ist somit nicht mehr durch die Fixiereinrichtung 130 innerhalb der Rohrabschnitte 30, 31 der Halteeinrichtung 3 fixiert, sondern kann dieser bzw. diesen entnommen werden.
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Die Entnahme erfolgt dadurch, dass eine Kombination aus einer rotierbaren Rolle oder Walze 150 und einer ebenfalls drehbar gelagerten Andruckwalze 151 vorgesehen ist. Die Andruckwalze 151 ist zu der rotierbaren Rolle bzw. Walze 150 relativ bewegbar, kann somit von dieser weg und zu dieser hin bewegt werden, um das Formteil 2 zwischen der rotierbaren Rolle 150 und der Andruckwalze 151 leicht klemmend aufzunehmen. Die Andruckwalze 151 kann beispielsweise mit einem Druck von 0,5 bar in Richtung der rotierbaren Rolle bzw. Walze 150 gedrückt bzw. gepresst werden, wobei diese Kraft durch eine Andruckeinrichtung 152 erzeugt werden kann, mit der die Andruckwalze über Stempel 153 verbunden ist. Die rotierbare Rolle bzw. Walze 150 kann durch eine Antriebseinrichtung 154 rotiert werden, die in 9 jedoch lediglich durch einen Pfeil 156 angedeutet ist.
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Bei Einfahren der Halteeinrichtung 3 in die Entnahmestation 15 kann die Andruckwalze 151 durch die Andruckeinrichtung 152 in Richtung des Pfeils 155 nach oben, also weg von der rotierbaren Rolle bzw. Walze 150 bewegt werden, so dass zwischen beiden Walzen 150, 151 ein Spalt gebildet wird, um den Durchtritt des Formteils 2, das in der Halteeinrichtung bzw. den beiden Rohrabschnitten 30, 31 aufgenommen ist, durch diesen Spalt zwischen der Andruckwalze 151 und der rotierbaren Rolle bzw. Walze 150 zu ermöglichen. Nach dem Eintritt des Formteils 2 in die Entnahmestation 15 kann zum Entriegeln der Fixiereinrichtung 130, also Hochziehen bzw. Wegziehen des Verriegelungshebels 133 durch die Entriegelungseinrichtung 147, die Fortbewegung der Halteeinrichtung 3 und somit auch des Formteils 2 entlang der Transporteinrichtung 8 kurzzeitig gestoppt werden. Hierdurch kann ein beschädigungsfreies Entnehmen des Formteils 2 aus der Halteeinrichtung 3 ermöglicht werden. Parallel zum Entriegeln der Fixiereinrichtung 30 kann die Andruckwalze 151 in Richtung zu der rotierbaren Rolle bzw. Walze 150 bewegt und das Formteil 2 zwischen den beiden Walzen 150 bzw. 151 leicht eingeklemmt werden. Nach dem Lösen der Fixiereinrichtung 130 bzw. von deren Verriegelungshebel 133 kann die rotierbare Rolle bzw. Walze 150 drehend angetrieben werden, so dass das zwischen den beiden Walzen 150, 151 eingeklemmte Formteil 2 aus den Rohrabschnitten 30, 31 herausgezogen und insbesondere unterhalb der rotierbaren Rolle 150 in eine entsprechende Auffangeinrichtung 9, wie sie in 1 angedeutet ist, abgelegt werden. Dies ist in 9 jedoch nicht gezeigt.
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Entlang der Erstreckung der Ketten 82 können, wie in 1 und 6 angedeutet, beabstandet zueinander mehrere Halteeinrichtungen 3 angeordnet sein, so dass ein getakteter Betrieb der Vorrichtung 1 möglich ist, wobei bei jedem Bearbeitungstakt das zu entgratende Formteil bzw. die zu entgratenden Formteile eine Station weiter rücken können. Neben dem Vorsehen einer Taktung für den Transport der zu entgratenden Formteile kann eine gleichmäßige bzw. zeitweise beschleunigte oder abgebremste durchgängige Bewegung der umlaufenden Ketten 82 vorgesehen werden. Eine gebremste Bewegung kann dabei im Bereich der Bestückungs- bzw. Positionierstation 13, der Bearbeitungs- bzw. Entgratungsstation 4, der Erwärmstation 10 und der Entnahmestation 15 sinnvoll sein, während sich eine beschleunigte Bewegung von einer dieser Stationen zur nächsten beschleunigte als sinnvoll erweisen kann.
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Zum Ansteuern bzw. Regeln einerseits der Bewegung der Ketten 82, also der Transporteinrichtung 8, anderseits der Versprödungseinrichtung 5 und der zumindest einen Gratabtrenneinrichtung 7 sowie des optional ebenfalls vorgesehenen Heißluftgebläses 11 kann eine Steuerungseinheit 12 vorgesehen werden bzw., je nach Anwendungsfall, eine Regelungseinrichtung (siehe 1). Das Besprühen der zu entgratenden Enden bzw. Abschnitte 23, 24 des Formteils 2 mit Kältemittel oder kaltem Medium kann zeitgleich mit den Starten des Rotierens der Gratabtrenneinrichtung 7 erfolgen. Die Taktzeit der getakteten Bewegung der zu entgratenden Formteile 2 von einer Station der Vorrichtung zur nächsten richtet sich insbesondere nach der Zeit, die bei der Entgratungsstation zum Entgraten der Formteile benötigt wird. Die Steuerungseinheit 12 bzw. Regelungseinrichtung kann dementsprechend sowohl die Transporteinrichtung 8 als auch alle anderen Stationen und dort vorgesehen Einrichtungen ansteuern. Insbesondere kann auch ein Zähler zum Erfassen der bereits bearbeiteten oder zur Bearbeitung anstehenden Formteile vorgesehen werden. Auch eine Auswertung mittels einer Auswerteeinheit kann vorgesehen werden, die die jeweils benötigte Einsprühzeit mit dem Kältemittel, die Entgratungszeit, die Drehzahl der Gratabtrenneinrichtung, die jeweils zum Entgraten vorgesehene oder erzeugte Kältemitteltemperatur etc. erfasst und auswertet. Die Drehzahl der Gratabtrenneinrichtung 7 kann durch die Steuerungseinheit 12 bzw. eine Regelungseinrichtung ebenfalls jeweils anwendungsbezogen vorgegeben bzw. eingestellt werden. In der Erwärmstation 10 kann ein permanentes Ausströmen erwärmter oder heißer Luft mittels des Heißluftgebläses 11 vorgesehen werden, so dass hier kein Ein- und Ausschalten mit einem entsprechenden Takt vorgesehen zu werden braucht.
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Die Vorrichtung 1 eignet sich insbesondere zum Entgraten von Enden filigrane Konturen aufweisender, dünner und/oder länglicher Formteile, die ansonsten bislang manuell entgratet werden müssen, da eine automatisierte Entgratung nicht bzw. nicht ohne Beschädigung der Kontur des Formteils an dessen Enden möglich ist. Die Vorrichtung 1 eignet sich somit insbesondere zum Entgraten der Enden langer Dichtungen, wobei diese Enden nach dem Extrusionsvorgang beim Herstellen der Dichtungen angespritzt werden, so dass lediglich an diesen Enden außenseitig abstehende Grate, die zu entfernen sind, verbleiben. Ferner können mithilfe der Vorrichtung selbstverständlich auch andere auf der Außenseite eines Formteils vorhandene und zu entfernende Abschnitte, wie Noppen etc., entfernt werden. Das Entgraten ist somit nach der Erfindung auch ein Entnoppen oder allgemein ein Entfernen von an dem Formteil vorhandenen, zu entfernenden Elementen und/oder Abschnitten.
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Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von Vorrichtungen zum vorwiegend endseitigen Entgraten zumindest eines Formteils, insbesondere eines Formteils mit angespritzter endseitiger Kontur, können die beschriebenen und gezeigten Einrichtungen und Komponenten der Vorrichtungen auch beliebig untereinander und mit anderen Einrichtungen kombiniert bzw. einzelne Komponenten allein oder in Kombination mit anderen verwendet werden. Neben den gezeigten und beschriebenen Ausführungsvarianten können ferner noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten des zu entgratenden Formteilabschnitts oder des zu entgratenden Formteils, zumindest eine Einrichtung zum Verspröden des zumindest einen auf der Außenseite des zu entgratenden Formteilabschnitts abstehenden Grates und zumindest eine rotierbare Gratabtrenneinrichtung vorgesehen sind, wobei letztere zum mechanischen Abtrennen des zumindest einen abstehenden Grates dient.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Formteil
- 3
- Halteeinrichtung
- 4
- Bearbeitungs-/Entgratungsstation
- 5
- Versprödungseinrichtung
- 6
- Temperaturfühler
- 7
- Gratabtrenneinrichtung
- 8
- Transporteinrichtung
- 9
- Auffangeinrichtung
- 10
- Erwärmstation
- 11
- Heißluftgebläse
- 12
- Steuerungseinheit
- 13
- Bestückungs-/Positionierstation
- 14
- Unterkühler
- 15
- Entnahmestation
- 20
- endseitige Kontur
- 21
- endseitige Kontur
- 22
- Grat
- 23
- zu entgratender Abschnitt
- 24
- zu entgratender Abschnitt
- 25
- erstes Ende
- 26
- zweites Ende
- 30
- Rohrabschnitt
- 31
- Rohrabschnitt
- 32
- Plattenelement
- 33
- Anschlag
- 34
- Anschlag
- 35
- Öffnung/Ausklinkung
- 36
- Öffnung/Ausklinkung
- 37
- Befestigungswinkel
- 38
- Schraube
- 50
- Düse
- 51
- Auslassdüse
- 52
- Auslassdüse
- 53
- Auslassende
- 54
- Auslassende
- 70
- Welle
- 71
- Bürstenbüschel
- 72
- Pfeil
- 73
- Pfeil
- 74
- Verschwenkeinrichtung
- 75
- Kettenelement
- 76
- Beschwerelement
- 77
- Federdrahtelement
- 78
- Verdickung/Beschwerelement
- 79
- Pfeil
- 80
- Kettenrad
- 81
- Kettenrad
- 82
- Kette
- 83
- Antriebseinrichtung
- 130
- Fixiereinrichtung
- 131
- Haltebacke
- 132
- Haltebacke
- 133
- Verriegelungshebel
- 140
- Verriegelungseinrichtung
- 141
- Stempel
- 145
- Entriegelungseinrichtung
- 146
- Ende
- 147
- Entriegelungseinrichtung
- 148
- Anheber/Plattenelement
- 149
- Pfeil
- 150
- rotierbare Rolle
- 151
- Andruckwalze
- 152
- Andruckeinrichtung
- 153
- Stempel
- 154
- Antriebseinrichtung
- 155
- Pfeil
- 156
- Pfeil
- 171
- Borste
- E
- Ebene
- α
- Winkel
- β
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8810621 U1 [0002]
- DE 3426286 C2 [0002]
- DE 102005040420 A1 [0002]
- DE 102005014684 A1 [0002]
- DE 19606295 C2 [0003]
- DE 19725741 E4 [0004]
- DE 10313654 A1 [0005]
- DE 10326185 A1 [0005]
- EP 2143528 A1 [0010]
