DE19744435A1 - Vorrichtung zum Erhöhen der Oberflächenfestigkeit von metallischen Komponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit einer Oberfläche von metallischen Komponenten.

Einige metallische Komponenten, zum Beispiel Verzahnungsteile (Zahn­ räder, Zahnkränze usw.) erfordern, daß ihre Oberflächen zur Erzielung von Dauerfestigkeit verbessert sind, weil sie bei der Anwendung sich wiederholenden Lasten unterworfen sind. Ein bekanntes Verfahren zum Härten der Oberfläche von Verzahnungsteilen ist ein Strahlverfestigen (Kugelstrahlhämmern), wobei bei einem solchen Verfahren die Ver­ zahnungsteiloberfläche mit Stahlkugeln oder dergleichen gestrahlt wird, um an der Verzahnungsteiloberfläche Druckeigenspannungen zu ergeben.

Das bekannte Strahlverfestigungsverfahren, das harte Stahlkugeln ver­ wendet, ist insofern nachteilig, als die harten Stahlkugeln dazu neigen, die Verzahnungsteiloberfläche aufzurauhen, wobei deren Glattheit ver­ ringert wird. Ein anderes bekanntes Strahlverfestigungsverfahren, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-21711 offenbart ist, ver­ wendet Glasperlen, welche Durchmesser im Bereich zwischen ca. 0,2 bis 0,6 mm aufweisen und welche auf die Oberfläche von metallischen Teilen aufgebracht werden. Eine Schwierigkeit dieses bekannten Strahl­ verfestigungsverfahrens besteht darin, daß die Glasperlen in einem un­ günstigen Richtfähigkeitsmuster ausgestoßen werden, das heißt, sie wer­ den in verschiedenen unterschiedlichen Richtungen ausgestoßen, so daß sie nicht effizient genutzt werden.

Es ist bereits ein Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten für eine zuverlässige Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit und der Dauerfestigkeit dieser Oberfläche vor­ geschlagen worden, wobei eine erhöhte Arbeits- bzw. Nutzleistung erzielt wird, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 8-73930 offenbart ist. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine mit Glasperlen gemischte Flüssigkeit auf eine metallische Kom­ ponente aufgebracht, um die Festigkeit ihrer Oberfläche zu erhöhen. Weil die Glasperlen mit der Flüssigkeit gemischt werden, werden die Glasperlen in einem erwünschten Richtfähigkeitsmuster getrieben, um auf einen erwünschten Oberflächenbereich der metallischen Komponente aufzutreffen, welcher zu einer verbesserten Oberflächenschicht gehärtet wird, die unter Restkompression gehalten wird.

Gemäß den herkömmlichen Verfahren zur Strahlverfestigung (Kugel­ strahlhämmern) werden metallische Komponenten in einer Bearbeitungs­ kammer gehämmert. Unmittelbar, nachdem eine metallische Komponente in der Bearbeitungskammer gehämmert worden ist, wird ein zerbrochene Glasperlenfragmente enthaltender Dunst in der Bearbeitungskammer sus­ pendiert. Um ein Herausströmen des Dunstes aus der Bearbeitungskam­ mer zu verhindern, ist es erforderlich, die bearbeitete metallische Kom­ ponente aus der Bearbeitungskammer zu einer vorbestimmten Zeit­ periode, nachdem die metallische Komponente gehämmert worden ist, zu entfernen. Diese Praxis hat dazu geführt, daß eine für das Hämmern erforderliche Zykluszeit außerordentlich lang ist. Die gehämmerte, me­ tallische Komponente erfordert es, gereinigt zu werden, um von ihr zerbrochene Glasperlentrümmer zu entfernen, und im Anschluß daran zur Vorbeugung gegenüber Rost getrocknet zu werden. Diese Schritte des Reinigens und Trocknens, welche dem Prozeß des Hämmerns fol­ gend individuell ausgeführt werden, stellen einen weiteren Faktor dar, welcher ebenfalls die gesamte Zykluszeit noch länger werden läßt.

Die Glasperlen werden üblicherweise in einem Trichter gespeichert und mit einer gewissen Geschwindigkeit einer Treibdüse durch eine Leitung zugeführt, welche den Trichter und die Treibdüse verbindet.

Weil der Trichter in einer verhältnismäßig hohen Position oberhalb der Düse angeordnet ist, neigt die Geschwindigkeit, mit welcher die Glas­ perlen von dem Trichter zu der Düse zugeführt werden, dazu, sich in Abhängigkeit von der Menge der in dem Trichter gespeicherten Glasper­ len zu verändern. Die sich ändernde Geschwindigkeit verhindert, daß Glasperlen mit einer konstanten Geschwindigkeit auf metallische Teile aufgebracht werden, mit dem Ergebnis, daß die metallischen Teile nicht mit dem stabilen Strahlmittel für die erwünschte Oberflächenfestigkeit gestrahlt werden können.

Der in der hohen Position angeordnete Trichter verhindert ebenfalls selbst eine Erhöhung seines Volumens in einer Aufwärtsrichtung auf­ grund von einer Bedienungsperson auferlegten Beschränkungen, welche den Trichter handhabt, um ihn mit Glasperlen wieder aufzufüllen, um den Trichter zu warten usw. Infolgedessen kann das Volumen des Trich­ ters nicht erhöht werden, wie erwünscht.

Die Düse zum Treiben der mit Glasperlen gemischten Flüssigkeit ist relativ nahe an der metallischen Komponente angeordnet, welche in einer Strahlstation gehalten ist, und dies ergibt sich aufgrund der Not­ wendigkeit, den gemischten Strom aus der Flüssigkeit und den Glasper­ len in zuverlässiger Weise an einem erwünschten Oberflächenbereich der metallischen Komponente aufzubringen.

Wenn eine metallische Komponente automatisch mittels eines Zuführ­ mechanismus in die bzw. aus der Strahlstation eingebracht bzw. ent­ nommen wird, kann der Zuführmechanismus möglicherweise in einen Zustand einer körperlichen Störung mit der Treibdüse gebracht werden. Um eine derartige körperliche Störung zu vermeiden, ist es erforderlich, zusätzlich einen Mechanismus zum Positionieren der Treibdüse in Bezug auf die metallische Komponente sowie einen Mechanismus zum Bewegen der Treibdüse in eine Position vorzusehen, welche aus einer körper­ lichen Störung mit dem Zuführmechanismus herausgehalten ist. Infolge­ dessen ist die gesamte Betriebseinrichtung für das Strahlverfestigen (Kugelstrahlhämmern) kompliziert und in der Abmessung sehr groß.

Mit Rücksicht auf den im vorangehenden geschilderten Stand der Tech­ nik liegt der vorliegenden Erfindung allgemein die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten gemäß einem raschen und effizienten Verfahren zu schaffen, wobei in zuverlässiger Weise verhindert werden soll, daß Dunst aus der Bearbeitungskammer herausströmt.

Somit besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten zu schaffen, wobei diese Vorrichtung einen Treibmechanismus zum Treiben eines gemischten Stroms aus Glasperlen und einer Flüssigkeit aufweist und wobei diese Vorrichtung ferner einen Mechanismus zum Zuführen von Glasperlen mit einer genauen Ge­ schwindigkeit zu dem Treibmechanismus und zum Erhöhen eines Speichervolumens für Glasperlen aufweist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten zu schaffen, wobei diese Vorrichtung einen einfachen Mechanismus zum Positionieren einer Treibdüse in Bezug auf eine metallische Komponente sowie zu einem genauen Bewegen der Treibdüse in eine Position unter Vermeidung einer körperlichen Störung mit der metallischen Komponente aufweist, wenn diese zugeführt wird.

Die wie vorstehend definierten Erfindungsaufgaben werden erfindungs­ gemäß durch die Merkmale gelöst, die in dem unabhängigen Anspruch 1 angegeben sind. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9.

Die wie oben definierten Erfindungsaufgaben werden ferner durch die Merkmale gelöst, die in dem unabhängigen Anspruch 10 angegeben sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 11 bis 13.

Die wie oben definierten Erfindungsaufgaben werden schließlich durch die Merkmale gelöst, die in dem unabhängigen Anspruch 14 angegeben sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 15 bis 18.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses der Vorrichtung und des in diesem Gehäuse untergebrachten Mechanismus;

Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht des Gehäuses gemaß Fig. 4 und des in diesem enthaltenen Mechanismus;

Fig. 6 eine weitere Schnittansicht des Gehäuses gemäß Fig. 4 und des in diesem enthaltenen Mechanismus;

Fig. 7 eine weitere Schnittansicht des Gehäuses gemäß Fig. 4 und des in diesem enthaltenen Mechanismus;

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Treibmechanismus der Vorrichtung ge­ mäß Fig. 1;

Fig. 9 eine Vorderansicht des Treibmechanismus gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Treibmechanismus gemäß Fig. 8;

Fig. 11 eine Vorderansicht zur Veranschaulichung eines Glasperlen­ zuführungsmechanismus der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 12 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Glasperlenzu­ führungseinheit für die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 13 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Glasperlenzu­ führungseinheit gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung und Erläuterung der Art und Weise, in welcher der Treibmechanismus funktioniert; und

Fig. 15 eine Vorderansicht einer Düsenpositionsverstelleinheit für den Treibmechanismus.

Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, weist eine Vorrichtung 10 zum Erhöhen der Festigkeit der Oberfläche von metallischen Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Bauteile auf: ein Gehäuse 14, das auf einer Basis 12 getragen ist, einen gegenüber dem Gehäuse 14 beabstandeten Werkstückförderer 16 sowie einen Zuführmechanismus 20, der zwischen dem Gehäuse 14 und dem Werkstückförderer 16 zum Zuführen einer zu bearbeitenden Metallkomponente, zum Beispiel eines Verzahnungsteils 18 (Zahnrad, Zahnkranz oder dergleichen) zwischen dem Gehäuse 14 und dem Werkstückförderer 16 positioniert ist.

Der Zuführmechanismus 20 weist Führungsschienen 22 auf, die auf dem Gehäuse 14 getragen sind und sich in der durch den Pfeil X angegebe­ nen Richtung rechtwinklig zu dem Werkstückförderer 16 erstrecken, ferner weist der Zuführmechanismus 20 eine Verschiebebasis 24 mit Eigenantrieb auf, welche auf den Führungsschienen 22 hin- und her­ gehend bewegbar angeordnet ist. An der Verschiebebasis 24 sind ein Lader 26, der sich vertikal erstreckt, und ein Entlader 28 angebracht, der sich schräg zur vertikalen Richtung erstreckt. Der Lader 26 bzw. der Entlader 28 weist an seinem unteren Ende einen Ladegreifer 34 bzw. einen Entladegreifer 36 auf, wobei der Ladegreifer 34 mittels eines Zylinders 30 bzw. der Entladegreifer 36 mittels eines Zylinders 32 nach rückwärts und nach vorwärts bewegbar ist. Der Ladegreifer 34 und der Entladegreifer 36 können in eine weiter unten zu beschreibende Trockenkammer bewegt werden, die in dem Gehäuse 14 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 4 bis 7 ersichtlich ist, enthält das Gehäuse 14 in ihm einen Trennmechanismus (Zuführmechanismus) 44, welcher den Innenraum des Gehäuses 14 in eine Bearbeitungskammer 40 und eine Trockenkam­ mer 42 unterteilt, einen ersten Haltemechanismus 46 und einen zweiten Haltemechanismus 48, wobei diese Haltemechanismen 46 und 48 an dem Trennmechanismus 44 angebracht sind, um das Verzahnungsteil 18 (zum Beispiel Zahnrad, Zahnkranz) in einer Strahlstation S1 bzw. einer Trockenstation S2 zu positionieren und zu halten, einen ersten Trocken­ mechanismus 50 und einen zweiten Trockenmechanismus 52, wobei diese Trockenmechanismen 50 und 52 an dem Trennmechanismus 44 angebracht sind, um abwechselnd in der Bearbeitungskammer 40 bzw. der Trockenkammer 42 plaziert zu werden, einen Treibmechanismus 54 und einen Reinigungsflüssigkeitszuführungsmechanismus 56, welche Mechanismen in der Bearbeitungskammer 40 angeordnet sind, sowie einen feststehenden Trockenmechanismus 58, der in der Trockenkammer 42 angeordnet ist.

Wie in Fig. 2, 6 und 7 gezeigt, weist der Trennmechanismus 44 einen Motor 60, der außerhalb des Gehäuses 14 angeordnet ist, sowie eine drehbare Welle 62 auf, welche mit dem Motor 60 durch einen Über­ tragungsmechanismus 61 betriebsmäßig gekoppelt ist, welcher einen Riemen, Riemenscheiben und einen Getriebezug aufweist. Die drehbare Welle 62 ist an einer Drehscheibe (Drehelement) 64 fest angebracht, welche durch ein Lager 65 an einer Endwand des Gehäuses 14 drehbar gelagert ist. Eine Welle 66 ist an ihrem einen Ende an der Drehscheibe 64 koaxial mit der drehbaren Welle 62 angebracht und erstreckt sich in das Gehäuse 14. Die Welle 66 trägt ein Paar von Trennplatten 66, 69 (vgl. Fig. 5), welche sich radial nach auswärts von der Welle 66 er­ strecken und in dem Gehäuse 14 untergebracht sind.

Der erste Haltemechanismus 46 und der zweite Haltemechanismus 48 sind an der Drehscheibe 64 in entsprechend zugeordneten Positionen getragen, welche von der Mittelachse der Drehscheibe 64 radial nach auswärts symmetrisch beabstandet sind. Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der erste Haltemechanismus 46 sowie der zweite Haltemechanismus 48 jeweils einen entsprechenden Halter 70 zum abnehmbaren Halten des Verzahnungsteils 18 auf. Ein Betätigermechanismus 72 ist außerhalb des Gehäuses 14 für eine selektive Verbindung mit dem ersten Haltemecha­ nismus 46 oder mit dem zweiten Haltemechanismus 48 in der Bearbei­ tungskammer 40 zum Drehen des Verzahnungsteils 18 angeordnet, welches hierdurch in der Bearbeitungskammer 40 gehalten ist.

Der Betätigermechanismus 72 weist einen drehbaren Betätiger 74 mit einer Antriebswelle 74a auf, welche mit einer Nutenwelle 76 verbunden ist. Die Nutenwelle 76 ist mit Keilen in Eingriff gehalten, die an einer inneren Umfangsfläche eines Kolbens 78 in einem Zylinder ausgebildet sind. Der Kolben 78 weist eine Kupplung 80 an seinem äußersten Ende auf, welche mit einer drehbaren Welle eines einzelnen der beiden Hal­ temechanismen, das heißt erster Haltemechanismus 46 und zweiter Hal­ temechanismus 48, verbunden werden kann.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist der erste Trockenmechanismus 50 eine erste Trockenluftzuführung 84 sowie eine zweite Trockenluftzu­ führung 86 auf, wobei die erste Trockenluftzuführung 84 bzw. die zwei­ te Trockenluftzuführung 86 an Seiten 68a bzw. 69a der Trennplatten 68 bzw. 69 angebracht ist.

Wie aus den Fig. 5 und 7 ersichtlich ist, weist die erste Trockenluft­ zuführung 84 eine Leitung 90 (zum Beispiel ein Rohr), welche an der Seite 68a der Trennplatte 68 mit Hilfe einer Halterung 88 befestigt ist und sich parallel zu der Welle 66 erstreckt, sowie eine Mehrzahl von Luftdüsen 92 auf, die mit der Leitung 90 verbunden sind und axial entlang der Leitung 90 in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung beabstandet sind. Die Luftdüsen 92 sind in drei Gruppierungen angeord­ net, die in einer Umfangsrichtung der Leitung 90 beabstandet sind. Jede der Luftdüsen 92 ist in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18 gerichtet, welches in der Trockenkammer 42 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist die Leitung 90 ein Ende auf, welches mit einem Ende einer Luftzuführleitung 94 verbunden ist, deren anderes Ende mit einer Luftschaltereinheit 96 gekoppelt ist, die an dem anderen Ende der Welle 66 angebracht ist, welches außerhalb des Ge­ häuses 14 positioniert ist. Die Luftschaltereinheit 96 weist ein drehbares Element 100, das gemeinsam mit der Welle 66 drehbar ist und eine Luftpassage 98 aufweist, die hierin in Verbindung mit der Luftzuführlei­ tung 94 definiert ist, sowie ein festes Element 104 auf, das um das drehbare Element 100 herum durch ein Lager 102 angeordnet ist. Das feste Element 104 weist Luftöffnungen 106 auf, welche mit einer (nicht gezeigten) Luftversorgung verbunden sind. Nur dann, wenn die erste Trockenluftzuführung 84 in der Trockenkammer 42 plaziert ist, wird Trockenluft von der Luftversorgung durch die Luftöffnungen 106, die Luftpassage 98 und die Luftversorgungsleitung 94 zu der ersten Trockenluftzuführung 84 zugeführt.

Die zweite Trockenluftzuführung 86 ist im wesentlichen von derselben Konstruktion wie die erste Trockenluftzuführung 84. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist die zweite Trockenluftzuführung 86 eine Leitung 110 (zum Beispiel ein Rohr), das an der Seite 69a der Trennplatte 69 mittels einer Halterung 108 befestigt ist und sich parallel zu der Welle 66 er­ streckt, sowie eine Mehrzahl von Luftdüsen 112 auf, welche mit der Leitung 110 verbunden sind und axial entlang der Leitung 110 in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung beabstandet sind, wobei die Luftdüsen 112 in drei Gruppierungen angeordnet sind, die in einer Um­ fangsrichtung der Leitung 110 beabstandet sind. Jede der Luftdüsen 112 ist zu dem Verzahnungsteil 18 hin gerichtet, das in der Trockenkammer 42 plaziert ist. Die Leitung 110 ist mit der Luftpassage 98 in dem dreh­ baren Element 100 der Luftschaltereinheit 96 gekoppelt. Nur dann, wenn die zweite Trockenluftzuführung 86 in der Trockenkammer 42 angeordnet ist, wird die zweite Trockenluftzuführung 86 mit Trockenluft von der Luftzuführung durch die Luftschaltereinheit 96 versorgt.

Der zweite Trockenmechanismus 52 weist eine erste Trockenluftzufüh­ rung 114 und eine zweite Trockenluftzuführung 116 auf, wobei die erste Trockenluftzuführung 114 bzw. die zweite Trockenluftzuführung 116 an einer Seite 68b bzw. an einer Seite 69b der Trennplatte 68 bzw. der Trennplatte 69 angebracht ist. Die erste Trockenluftzuführung 114 bzw. die zweite Trockenluftzuführung 116 ist in der Konstruktion zu der ersten Trockenluftzuführung 84 bzw. der zweiten Trockenluftzuführung 86 identisch. Jene Teile der ersten Trockenluftzuführung 114 bzw. der zweiten Trockenluftzuführung 116, welche zu denjenigen der ersten Trockenluftzuführung 84 bzw. denjenigen der zweiten Trockenluftzufüh­ rung 86 identisch sind, sind durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden im nachfolgenden nicht mehr im einzelnen beschrieben. Die erste Trockenluftzuführung 114 sowie die zweite Trockenluftzuführung 116 werden mit Trockenluft nur dann von der Luftzuführung durch die Luftschaltereinheit 96 versorgt, wenn sie in der Trockenkammer 42 plaziert sind.

Wie aus Fig. 3 und 8 ersichtlich ist, weist der Treibmechanismus 54 eine Verschiebeeinheit 120 auf, welche in Axialrichtung des Ver­ zahnungsteils 18 in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung beweg­ bar ist, welche rechtwinklig zu der Richtung (Treibrichtung) ist, in welcher eine Mischung aus Wasser und Glasperlen getrieben wird. Die Verschiebeeinheit 120 weist einen Motor 122, der an einer äußeren Seite des Gehäuses 14 befestigt ist, und eine Kugelumlaufspindel 124 auf, welche koaxial mit der Antriebswelle des Motors 122 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 124 ist durch ein Lager 126 (vgl. Fig. 8) drehbar gelagert, das an der äußeren Seite des Gehäuses 14 befestigt ist. Die Kugelumlaufspindel 124 (Kugelrollspindel) ist durch die Verschiebebasis 128 geschraubt, an welcher eine Befestigungsplatte 130 fest angebracht ist.

Wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, weist eine Betätigereinheit 131 einen Zylinder (linearer Betätiger) 132 auf, dessen unteres Ende an der Befe­ stigungsplatte 130 befestigt ist. Zwei Führungshülsen 134, 136, von welchen eine jede an je einer Seite des Zylinders 132 angeordnet ist und sich parallel zu dem Zylinder 132 erstreckt, sind ebenfalls an ihren unteren Enden an der Befestigungsplatte 130 abgestützt. Der Zylinder 132 dient dazu, eine Düse 174 (die in Einzelheiten weiter unten noch beschrieben wird) zwischen einer Treibposition P1 (vgl. Fig. 5 und 9), welche von dem Verzahnungsteil 18 um einen Abstand beabstandet ist, welcher erforderlich ist, um einen gemischten Strom 250 (der weiter unten noch beschrieben wird) zu treiben, und einer zurückgezogenen Position P2 (vgl. ebenfalls Fig. 5 und 9) aus einer körperlichen Störung mit dem Trennmechanismus 44 heraus zu bewegen, wenn er betrieben wird.

Der Zylinder 132 weist eine Kolbenstange 138 auf, welche sich nach aufwärts erstreckt und an einer Verbindungsplatte 140 befestigt ist, deren einander gegenüberliegenden Enden an den entsprechenden oberen Enden von Führungsstangen 142a, 142b befestigt sind. Die Führungs­ stange 142a bzw. die Führungsstange 142b ist durch die Führungshülse 134 bzw. die Führungshülse 136 axial verschiebbar eingesetzt und weist einen unteren Bereich auf, der sich von der Führungshülse 134 bzw. der Führungshülse 136 nach abwärts erstreckt. Ein Anschlagsitz 144 ist an einer unteren Seite der Verbindungsplatte 140 befestigt und eine Düsen­ positionsverstelleinheit 146 ist an einem oberen Ende der Führungshülse 134 zum Zusammenwirken mit dem Anschlagsitz 144 angebracht.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, weist die Düsenpositionsverstelleinheit 146 einen scheibenförmigen Rotor 148 auf, der an dem oberen Ende der Führungshülse 134 winklig bewegbar angeordnet ist. Der Rotor 146 kann in einer erwünschten Winkelposition in Bezug auf die Führungs­ hülse 134 mittels einer Stellschraube 150 (vgl. Fig. 9) verriegelt werden. Der Rotor 148 trägt an ihm eine Mehrzahl von (zum Beispiel acht) Anhalteelementen 152a-152h an winkelmäßig gleichmäßig voneinander beabstandeten Intervallen um die Mitte des Rotors 148 herum. Die Anhalteelemente 152a-152h sind in der Form von vertikalen, zylin­ drischen Stiften mit unterschiedlichen Längen und jeweils ein einzelnes der Anhalteelemente 152a-152h wird zum Anschlag gegen den Anschlag­ sitz 144 zum selektiven Positionieren der Düse 174 in ihrer axialen Position in Abhängigkeit von der Gestalt des Verzahnungsteils 18 kommen.

Der jeweilige untere Bereich der Führungsstange 142a bzw. der Füh­ rungsstange 142b, welcher nach abwärts von der Führungshülse 134 bzw. der Führungshülse 136 vorsteht, ist mit einer balgartigen Schutz­ vorrichtung 154a bzw. einer balgartigen Schutzvorrichtung 154b bedeckt und in die Bearbeitungskammer 40 durch ein Schlitzloch 156 (vgl. Fig. 3) eingesetzt, welches in dem Gehäuse 14 definiert ist, wobei das Schlitzloch 156 in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung lang­ gestreckt ist. Eine Tragbasis 158 ist an dem jeweiligen unteren Ende der Führungsstange 142a bzw. 142b befestigt und eine nach abwärts offene, kegelstumpfförmige Schutzabdeckung 160 ist an einem unteren Ende der Tragbasis 158 getragen.

Wie ferner aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist eine vertikale Leitung 162 (zum Beispiel ein Rohr) an der Tragbasis 158 angebracht, wobei diese Leitung 162 ein oberes Ende aufweist, das mit einer Leitung 164 verbunden ist, welche mit einer (nicht gezeigten) Hochdruckpumpe verbunden ist, um Wasser unter Druck zuzuführen. Ein Schaltventil 168 ist an der Trag­ basis 158 getragen, um die Leitung 164 selektiv zu öffnen und zu schließen, um Wasser 166 von der Hochdruckpumpe einzuleiten und zu stoppen. Eine Mischkammer 172 zum Mischen des Wassers 166 mit Glasperlen 170 ist mit einem unteren Ende der Leitung bzw. des Rohres 162 innerhalb der Schutzabdeckung 160 verbunden. Die Düse 174 ist mit einem unteren Ende der Mischkammer 172 verbunden. Die Misch­ kammer 172 weist einen Glasperleneinlaß 175 auf, welcher in einer Richtung quer zur Strömung des Wassers 166 in die Mischkammer 172 offen ist. Der Glasperleneinlaß 175 ist durch eine Leitung bzw. ein Rohr 176 mit einem Glasperlenzuführungsmechanismus 178 verbunden (vgl. Fig. 1, 11 bis 13).

Wie aus den Fig. 11 bis 13 zu ersehen ist, weist der Glasperlen­ zuführungsmechanismus 178 einen Trichter 180 auf, der an der Basis 12 zum Speichern von Glasperlen montiert ist. Der Trichter 180 ist in einer verhältnismäßig niedrigen Position in Bezug auf die Basis 12 angeordnet und der Durchmesser seiner trichterförmigen Gestalt wird in der Ab­ wärtsrichtung zunehmend kleiner. Der Trichter 180 enthält hierin einen Begrenzer 182, der nahe zu seinem unteren Ende positioniert ist. Der Begrenzer 182 weist eine kegelförmige Oberfläche 184 auf, deren zen­ traler Bereich nach aufwärts vorsteht. Die kegelförmige Oberfläche 184 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 168 auf, die in ihrem unteren Ende mit gewissen gegenseitigen, vorgegebenen Beabstandungen definiert sind, um durch sie Glasperlen nach abwärts mit einer konstanten Ge­ schwindigkeit abzugeben.

Das untere Ende des Trichters 180 ist mit einer nach abwärts verjüngten Passage 188 verbunden, welche unterhalb des Begrenzers 182 positio­ niert ist. Unterhalb der Passage 188 ist eine Toreinheit 190 angeordnet, welche einen Betätiger 192 aufweist, zum Beispiel einen Tauchmagneten und eine horizontale Stange 194, die in horizontal beweglicher Weise mit dem Betätiger 192 verbunden ist. Die Stange 194 weist ein vertika­ les Durchgangsloch 196 auf, welches in der Stange 194 als ein Glasper­ lenauslaß definiert ist, welcher die Passage 188 mit der Leitung 176, z. B. rohr- oder schlauchförmigen Leitung 176 verbindet, wenn die Stange 194 durch den Betätiger 192 horizontal verschoben ist.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist der Glasperleneinlaß 175 des Treibmecha­ nismus 54 durch die Leitung 176, zum Beispiel Rohrleitung, mit dem Glasperlenauslaß 196 des Glasperlenzuführmechanismus 178 verbunden. Der Glasperlenauslaß 196 ist in einer niedrigeren Position als der Glas­ perleneinlaß 175 angeordnet. Ein Laser-Durchflußmesser 179 ist mit der Leitung 176 verbunden, um die Geschwindigkeit zu erfassen, mit welcher die Glasperlen 170 durch die Leitung 176 strömen.

Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, weist der Reinigungsflüssigkeitszuführungs­ mechanismus 56 eine Wasserleitung 200 auf, die an der inneren Wand­ fläche des Gehäuses 14 befestigt ist. Die Wasserleitung 200 weist Was­ serauslässe 202 zum Ausstoßen von Reinigungswasser in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18 auf, das in der Bearbeitungskammer 14 ange­ ordnet ist. Die Wasserauslässe 202 stehen mit einer (nicht gezeigten) Reinigungsflüssigkeitsquelle durch die Wasserleitung 200 und eine Mehrzahl von Leitungen 204 in Verbindung, welche mit den letzteren verbunden sind.

Wie ferner aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, weist der feste Trockenmecha­ nismus 58 eine Luftleitung 206 auf, die an einer inneren Wandfläche des Gehäuses 14 befestigt ist. Die Luftleitung 206 weist eine Mehrzahl von umfangsmäßig voneinander beabstandeten Gruppierungen von axial beabstandeten Luftdüsen 208 auf. Die Luftleitung 206 ist mit einer Mehrzahl von Leitungen 210 verbunden, die mit einer (nicht gezeigten) Trockenluftquelle verbunden sind.

Wie aus den Fig. 1, 3 und 5 ersichtlich, ist eine Verschlußeinheit 202 zum Öffnen und Schließen einer Öffnung 224, die in einer oberen Zone der Trockenkammer 42 definiert ist, an dem Gehäuse 14 angebracht. Die Verschlußeinheit 220 weist einen Zylinder 222 auf, welcher an einer oberen Außenwandfläche des Gehäuses 14 fest angebracht ist und sich in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung erstreckt. Die Verschluß­ einheit 220 weist ferner ein Paar von vertikal beabstandeten Führungs­ schienen 226, 228 auf, die an entsprechenden äußeren Wandflächen des Gehäuses 14 oberhalb und unterhalb der Öffnung 224 angeordnet sind und sich parallel zu dem Zylinder 222 in der durch den Pfeil X ange­ deuteten Richtung erstrecken. Ein Verschluß 230 in der Form einer gebogenen Platte ist an den Führungsschienen 226, 228 bewegbar mon­ tiert und der Zylinder 222 weist eine Kolbenstange 222a auf, die an dem Verschluß 230 befestigt ist. Wenn der Zylinder 222 betätigt wird, wird der Verschluß 230 durch die Kolbenstange 222a entlang den Führungs­ schienen 226, 228 bewegt, um die Öffnung 224 zu öffnen oder zu ver­ schließen.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist eine Dunstrückholeinrichtung 240 an einer Seite der Basis 12 angebracht. Die Dunstrückholeinrichtung 240 ist mit einem Ende eines Kanals 242 verbunden, dessen anderes Ende mit einem oberen Bereich des Gehäuses 14 oberhalb der Bearbeitungskam­ mer 40 verbunden ist.

Im folgenden wird nunmehr die Betriebsweise der Vorrichtung 10 er­ läutert.

Wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt, ist die Verschiebebasis 24 des Zuführ­ mechanismus 20 oberhalb des Werkstückförderers 16 positioniert und ein Verzahnungsteil 18 (zum Beispiel Zahnrad, Zahnkranz), welches bearbeitet, das heißt gehämmert worden ist und durch den Entlader 28 ergriffen worden ist, wird auf den Werkstückförderer 16 entladen. Ein Verzahnungsteil 18 in Form eines Rohlings, das heißt beispielsweise ein Zahnradrohling, welches zu bearbeiten oder zu hämmern ist, wird von dem Werkstückförderer 16 aufgenommen und durch den Lader 26 er­ griffen. Das Verzahnungsteil 18 in Form des Rohlings, zum Beispiel der Zahnradrohling, ist zur Gestalt des Verzahnungsteils (z. B. Zahnrads) bearbeitet und kohlenstoffeinsatzgehärtet worden.

Sodann wird die Verschiebebasis 24 entlang der Führungsschienen 22 zu einer Position oberhalb des Gehäuses 14 bewegt. Der Zylinder 222 der Verschlußeinheit 220 wird betätigt, um den Verschluß 230 zu bewegen, um die Öffnung 224 zu öffnen, und der Zylinder 32 des Entladers 28 wird betätigt, um den Entladegreifer 36 in die Trockenkammer 42 zu bewegen. Der Entladegreifer 36 ergreift ein bearbeitetes Verzahnungsteil 18, das durch den ersten Haltemechanismus 46 gehalten ist, und nimmt das ergriffene Verzahnungsteil 18 aus der Trockenkammer 42 heraus. Im Anschluß daran wird der Zylinder 30 des Laders 26 betätigt, um den Ladegreifer 34 in die Trockenkammer 42 zu bewegen, so daß es dem hierdurch ergriffenen Verzahnungsteil 18 in Form des Rohlings erlaubt wird, durch den ersten Haltemechanismus 46 gehalten zu werden. Der Ladegreifer 34 wird von dem Gehäuse 14 wegbewegt und die Verschie­ bebasis 24 wird zurück zu einer Position oberhalb des Werkstückför­ derers 16 bewegt.

Der Zylinder 222 wird erneut betätigt, um den Verschluß 230 entlang den Führungsschienen 226, 228 zu bewegen, um die Öffnung 224 zu schließen. Der Motor 60 des Trennmechanismus 44 wird aktiviert, um die Welle 62 dazu zu veranlassen, die Drehscheibe 64 und die Welle 66 gemeinsam miteinander durch einen Winkel von 180° zu drehen.

Der erste Haltemechanismus 46 wird nunmehr winklig in die Strahl­ station S1 in der Bearbeitungskammer 40 bewegt. Ein bearbeitetes Ver­ zahnungsteil 18, das durch den zweiten Haltemechanismus 48 gehalten ist, wird nunmehr in die Trockenstation S2 in der Trockenkammer 42 bewegt. In der Bearbeitungskammer 40, wie in Fig. 6 gezeigt, wird der Kolben 78 des Betätigermechanismus 72 in der durch den Pfeil X1 angedeuteten Richtung verschoben, um die Kupplung 80 mit dem ersten Haltemechanismus 46 zu verbinden.

Während sich die Drehscheibe 64 dreht, befindet sich Düse 174 des Treibmechanismus 54 in der zurückgezogenen Position P2, wie durch strichpunktierte Linien in Fig. 5 und 9 angegeben ist. Wenn die Dreh­ scheibe 64 anhält, wird der Zylinder 132 betätigt, um die Kolbenstange 138 und die Führungsstangen 142a, 142a in der durch den Pfeil A ange­ gebenen Richtung zu verschieben. Daher wird die Düse 174 mit der Tragbasis 158 ebenfalls in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung verschoben, wobei diese Verschiebung von der zurückgezogenen Posi­ tion P2 in die Treibposition P1 erfolgt.

Der drehbare Betätiger 74 des Betätigermechanismus 72 wird in Betrieb gesetzt, um das Verzahnungsteil 18 in Form des Rohlings, das durch den ersten Haltemechanismus 46 gehalten ist, in einer gegebenen Rich­ tung in der Bearbeitungskammer 40 zu drehen. In dem Treibmechanis­ mus 54 wird der Motor 122 der Verschiebeeinheit 120 aktiviert, um die Kugelumlaufspindel 124 zu drehen, wodurch die Verschiebebasis 128 in der durch den Pfeil X1 (Fig. 8) angegebenen Richtung bewegt und das Schaltventil 168 geöffnet wird.

Wasser 166 unter Druck wird von der Hochdruckpumpe durch die Lei­ tung 164 in die Leitung 162 geliefert, von welcher aus das Wasser 166 in die Mischkammer 172 eingeleitet wird, wo es einen negativen Druck in dem Glasperleneinlaß 175 entwickelt. Glasperlen 170 werden nun­ mehr aus dem Trichter 180 durch die Leitung 176 und den Glasperlen­ einlaß 175 in die Mischkammer 172 gezogen, wo die Glasperlen 170 mit dem Wasser 166 gemischt werden. Ein gemischter Strom 250 aus den Glasperlen 170 und dem Wasser 166 wird von der Düse 174 in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18, zum Beispiel Zahnrad oder Zahnkranz, getrieben.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, trifft der gemischte Strom 250 auf das sich drehende Verzahnungsteil 18, zum Beispiel Zahnrad, mit einem be­ stimmten Richtfähigkeitsmuster auf. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Düse 174 in Bezug auf das Verzahnungsteil 18 axial in der durch den Pfeil X1 angegebenen Richtung mit einer gewissen Geschwindigkeit. Infolgedessen wird der gemischte Strom 250 genau auf eine erwünschte Position an dem Verzahnungsteil 18 innerhalb einer kurzen Zeitperiode aufgebracht, wodurch die erwünschten Druckeigenspannungen dem Verzahnungsteil 18 auferlegt werden. Wenn der gemischte Strom 250 das Verzahnungsteil 18 trifft, werden die in diesem gemischten Strom 250 enthaltenen Glasperlen 170 zerbrochen, wobei die Oberfläche des Verzahnungsteils 18, zum Beispiel Zahnrad, abgeplattet bzw. abgeflacht wird.

Nachdem das Verzahnungsteil 18, zum Beispiel Zahnrad oder Zahn­ kranz, durch den Treibmechanismus 54, wie in Fig. 5 gezeigt, ge­ hämmert worden ist, wird Reinigungswasser von den Leitungen 204 zu der Wasserleitung 200 zugeführt und aus den Wasserauslässen 202 auf das Verzahnungsteil 18 ausgestoßen. Das auf das Verzahnungsteil 18 aufgebrachte Reinigungswasser entfernt zerbrochene Trümmer der Glas­ perlen 170 und Späne des Verzahnungsteils 18 von dem Verzahnungsteil 18.

Nachdem das Verzahnungsteil 18 in der Bearbeitungskammer 40 gerei­ nigt worden ist, wird der Zylinder 132 des Treibmechanismus 54 be­ tätigt, um die Kolbenstange 138 zu der strichpunktierten Position in Fig. 5 und 9 zu verschieben, wodurch die Düse 174 von der Treibposition P1 zurück zu der zurückgezogenen Position P2 bewegt wird.

Der Motor 60 wird betätigt, um die Drehscheibe 64 und die Welle 66 gemeinsam mit der Welle 62 durch 180° hindurch zu drehen. Daher wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der erste Haltemechanismus 46, welcher das bearbeitete Verzahnungsteil 18 hält, in die Trockenkammer 42 gebracht. Der zweite Haltemechanismus 48, welcher ein neues Verzahnungsteil 18 in Form eines Rohlings, das von dem Zuführmechanismus 20 trans­ feriert wurde, gehalten hat, während das Verzahnungsteil 18 in der Bearbeitungskammer 40 bearbeitet wird, bringt nunmehr das Ver­ zahnungsteil 18 in Form des Rohlings in die Bearbeitungskammer 40 mit dem Trennmechanismus 44.

In der Trockenkammer 42 werden der erste Trockenmechanismus 50 und der feste Trockenmechanismus 58 in Betrieb gesetzt. Insbesondere wird, wie in Fig. 7 gezeigt, Trockenluft unter Druck zu den Luftöffnun­ gen 106 des festen Elements 104 zugeführt. Die zugeführte Trockenluft wird durch die Luftpassage 98 nur zu dem ersten Trockenmechanismus 50 zugeführt, welcher in der Trockenkammer 42 positioniert ist. Die Trockenluft wird durch die Luftzuführleitung 94 zu der Leitung 90 der ersten Trockenluftzuführung 84 geliefert. Im Anschluß daran wird die Trockenluft von den Luftdüsen 92 in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18 ausgestoßen, das durch den ersten Haltemechanismus 46 gehalten ist, und von der Leitung 110 der zweiten Trockenluftzuführung 86 durch die Luftdüsen 112 zu demselben Verzahnungsteil 18.

Der feste Trockenmechanismus 58 wird ebenfalls mit Trockenluft unter Druck versorgt. Die ihm zugeführte Trockenluft unter Druck wird aus den Luftdüsen 208 in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18 ausgestoßen, das durch den ersten Haltemechanismus 46 gehalten ist. Daher wird das gereinigte Verzahnungsteil 18 gleichmäßig, sauber und rasch durch den ersten Trockenmechanismus 50 und den festen Trockenmechanismus 58 getrocknet.

Zu diesem Zeitpunkt wird in der Bearbeitungskammer 40 das Ver­ zahnungsteil 18, das durch den zweiten Haltemechanismus 48 gehalten ist, durch den gemischten Strom 250 bearbeitet. Daher wird ein zer­ brochene Trümmer von Glasperlen 170 enthaltener Dunst in der Be­ arbeitungskammer 40 suspendiert. Weil die Trockenluft unter Druck, welche von dem ersten Trockenmechanismus 50 und dem festen Trockenmechanismus 58 ausgestoßen wird, einen höheren Druck in der Trockenkammer 42 als in der Bearbeitungskammer 40 entwickelt, hin­ dert der Druck in der Trockenkaminer 42 effektiv den Dunst daran, aus der Bearbeitungskammer 40 in die Trockenkammer 42 zu strömen.

Nachdem das Verzahnungsteil 18 in der Trockenkammer 42 getrocknet worden ist, wird der Verschluß 230 bewegt, um die Öffnung 224 in dem Gehäuse 14 zu öffnen. Der Entlader 28 und der Lader 26 werden auf­ einanderfolgend durch die Öffnung 224 in die Trockenkammer 42 ein­ geführt und der Entlader 28 entfernt das getrocknete Verzahnungsteil 18 von dem zweiten Haltemechanismus 48 und der Lader 26 überträgt ein neues Verzahnungsteil 18 in Form eines Rohlings, zum Beispiel Zahn­ radrohlings, auf den zweiten Haltemechanismus 48.

Der erste Haltemechanismus 46, welcher das Verzahnungsteil 18 in der Trockenkammer 42 hält, wird in die Bearbeitungskammer 40 gebracht, wenn sich der Trennmechanismus 44 dreht, und das durch den gemisch­ ten Strom 250 bearbeitete und sodann in der Bearbeitungskammer 40 gereinigte Verzahnungsteil 18 wird durch den zweiten Haltemechanismus 48 gehalten und im Anschluß daran in die Trockenkammer 42 gebracht. In der Bearbeitungskammer 40 wird das Verzahnungsteil 18 durch den Treibmechanismus 54 bearbeitet. Zu derselben Zeit wird das bearbeitete Verzahnungsteil 18 in der Trockenkammer 42 mittels Trockenluft unter Druck getrocknet, welche von dem ersten Trockenmechanismus 50 und dem festen Trockenmechanismus 58 abgegeben wird.

Infolgedessen wird das bearbeitete Verzahnungsteil 18 nicht aus der Bearbeitungskammer 40 des Gehäuses 14 herausgenommen, während der Dunst in der Bearbeitungskammer suspendiert ist, nachdem der gemisch­ te Strom 250 von dem Treibmechanismus 54 zu dem Verzahnungsteil 18 getrieben worden ist. Dies führt zu dem Ergebnis, daß kein Dunst, insbesondere feuchter Dunst, aus dem Gehäuse 14 in die betriebliche Umgebung strömt. Es ist nicht erforderlich, das bearbeitete Ver­ zahnungsteil in der Bearbeitungskammer 40 zurückzuhalten, bis der Dunst vollständig durch die Dunstrückholeinrichtung 240 entfernt worden ist.

Infolgedessen kann ein Prozeß des Hämmerns, der durch den Treib­ mechanismus 54 bewirkt wird, ein Reinigungsprozeß, der durch den Reinigungsflüssigkeitszuführungsmechanismus 56 bewirkt wird, und ein Trockenprozeß, welcher durch den ersten Trockenmechanismus 50 und den zweiten Trockenmechanismus 52 und den festen Trockenmechanis­ mus 58 ausgeführt wird, aufeinanderfolgend aufgeführt werden, so daß eine Zykluszeit beträchtlich verkürzt werden kann. Weil sämtliche obi­ gen Prozesse in dem Gehäuse 14 ausgeführt werden, kann die Vorrich­ tung 10 hinsichtlich ihrer Gesamtstruktur vereinfacht und in der Ab­ messung vermindert ausgebildet sein.

Während das Verzahnungsteil 18 durch den gemischten Strom 250 ge­ hämmert wird und sodann durch den Reinigungsflüssigkeitszuführungs­ mechanismus 56 in der Bearbeitungskammer 40 gereinigt wird, wird ein anderes gereinigtes Verzahnungsteil 18 getrocknet und sodann in der Trockenkammer 42 entladen und ein neues Verzahnungsteil 18 in Form eines Rohlings wird in die Trockenkammer 42 eingeführt. Als Folge hiervon trägt die Vorrichtung 10 zu einer erhöhten Produktionsgeschwin­ digkeit für Verzahnungsteile 18 bei, zum Beispiel Zahnräder, Zahn­ kränze und dergleichen.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform weist der Trennmechanismus 44, welcher die Bearbeitungskammer 40 und die Trockenkammer 42 definiert, die Drehscheibe 64, welche den ersten Haltemechanismus 46 und den zweiten Haltemechanismus 48 trägt und welche sich in Schritten von 180° dreht, sowie die Trennplatten 68, 69 auf, die an der Welle 66 angebracht sind, wobei der erste Trockenmechanismus 50 an den Seiten 68a, 69a und der Trockenmechanismus 52 an den Seiten 68b, 69b ange­ bracht sind, während die Trennplatten 68, 69 gemeinsam mit der Dreh­ scheibe 64 drehbar sind. Der Trennmechanismus 44 ist in seiner Ge­ samtkonstruktion verhältnismäßig einfach und infolgedessen ist die Vor­ richtung 10, in welche der Trennmechanismus 44 eingebaut ist, in ihrer Gesamtkonstruktion ebenfalls verhältnismäßig einfach ausgebildet.

Wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, ist der Trichter 180 des Glasperlen­ zuführungsmechanismus 178 in einer verhältnismäßig niedrigen Position in Bezug auf die Basis 12 angeordnet. Der Glasperlenauslaß 196 des Glasperlenzuführungsmechanismus 178 ist mit dem Glasperleneinlaß 175 des Treibmechanismus 54 durch die Leitung 176, zum Beispiel Rohrlei­ tung, verbunden. Der Glasperlenauslaß 196 ist in seiner Position niedri­ ger als der Glasperleneinlaß 175.

Daher können, selbst wenn die Menge der in dem Trichter 180 gespei­ cherten Glasperlen 170 schwankt, die Glasperlen 170 mit einer konstan­ ten Geschwindigkeit zu dem Treibmechanismus 54 zugeführt werden. Wenn in dem Glasperleneinlaß 175, der mit der Mischkammer 172 verbunden ist, aufgrund des Wassers 166, das unter Druck aus der Leitung 164 in die Leitung 162 eingeleitet wird, ein negativer Druck entwickelt wird, werden daher die Glasperlen 170 genau mit einer ge­ wissen Geschwindigkeit in die Mischkammer 172 bei dem negativen Druck eingezogen.

Die Mischkammer 172 wird infolgedessen in zuverlässiger Weise mit den Glasperlen 170 mit einer konstanten Geschwindigkeit zu allen Zeiten versorgt. Die Glasperlen 170 und das Wasser 166b werden sodann miteinander in der Mischkammer 172 gemischt und es wird ein gemisch­ ter Strom 250, der die Glasperlen 170 enthält, mit einer konstanten Geschwindigkeit von der Düse 174 zu dem Verzahnungsteil 18 getrie­ ben. Infolgedessen kann der gemischte Strom 250 der Oberfläche des Verzahnungsteils 18 die erwünschten Druckeigenspannungen verleihen und die Oberfläche des Verzahnungsteils 18 gleichmäßig glätten bzw. abflachen bzw. abplatten.

Wie oben erläutert, ist der Trichter 180 des Glasperlenzuführungsmecha­ nismus 178 in einer verhältnismäßig niedrigen Position in Bezug auf die Basis 12 angeordnet. Daher kann der Trichter 180 leicht mit Glasperlen 170 nachgefüllt werden und es ist einfach, das Volumen des Trichters 180 in einer Aufwärtsrichtung zu vergrößern. Es ist infolgedessen mög­ lich, eine große Menge von Glasperlen 170 in dem Trichter 180 unter­ zubringen, so daß der Trichter 180 weniger häufig mit Glasperlen 170 nachgefüllt zu werden braucht und somit die Vorrichtung 10 mit grö­ ßerer Leichtigkeit gehandhabt werden kann.

Wie aus Fig. 5 und 9 ersichtlich ist, ist die Düse 174, wenn sich der Zylinder 132 des Treibmechanismus 54 an seinem Rückwärtshubende in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung befindet, in der Treibposi­ tion P1 zum wirksamen Treiben des gemischten Stroms 250 in Richtung zu dem Verzahnungsteil 18 in der Strahlstation S1 plaziert, während andererseits, wenn sich der Zylinder 132 des Treibmechanismus 54 an seinem Vorwärtshubende in der durch den Pfeil B angedeuteten Richtung befindet, die Düse 174 in der zurückgezogenen Position P2 aus einer körperlichen Störung mit dem Trennmechanismus 44 heraus plaziert ist, wenn die Düse 174 betrieben wird. Es ist nicht erforderlich, individuell einen Mechanismus zum Positionieren der Düse 174 in Bezug auf das Verzahnungsteil 18 und einen Mechanismus zum Zurückziehen des Verzahnungsteils 18 aus einer physikalischen bzw. körperlichen Störung in Bezug auf den Trennmechanismus 44 heraus bei Betrieb vorzusehen. Der einzelne Zylinder 132 genügt vollständig, um die Düse 174 zwischen der Treibposition P1 und der zurückgezogenen Position P2 zu bewegen.

Infolgedessen ist die Gesamtkonstruktion des Treibmechanismus 54 außerordentlich einfach. Die Verzahnungsteile 18 werden, während sie durch den ersten Haltemechanismus 46 sowie durch den zweiten Halte­ mechanismus 48 gehalten werden, automatisch in die Strahlstation S1 und in die Trockenstation S2 durch den Trennmechanismus 44 geliefert. Somit kann der gesamte Betrieb der Vorrichtung 10 leicht automatisiert werden.

Für die Bearbeitung von Verzahnungsteilen 18 von unterschiedlichen Typen ist es notwendig, die Position der Düse 174 in Abhängigkeit von der Gestalt, insbesondere in Abhängigkeit vom Durchmesser solcher Verzahnungsteile zu verstellen, weil es erforderlich ist, daß die Düse 174 in geeigneter Weise von der Oberfläche des zu bearbeitenden Ver­ zahnungsteils 18 beabstandet ist, um für das Verzahnungsteil 18 eine Oberflächenbehandlung von hoher Qualität zu gewährleisten. Bei der veranschaulichten Ausführungsform weist die Düsenpositionsverstell­ einheit 146 des Treibmechanismus 54 den scheibenförmigen Rotor 148 (vgl. Fig. 9 und 10) auf, welcher an dem oberen Ende der Führungs­ hülse 134 rotierbar angebracht ist. Um die Position der Düse 174 zu verstellen, wird die Stellschraube 150 gelockert bzw. gelöst und sodann wird der Rotor 148 gedreht, um eines der Anhalteelemente 152a-152h, zum Beispiel das längste Anhalteelement 152a, in eine vertikale Aus­ richtung mit dem Anschlagsitz 144 an der Verbindungsplatte 140 zu bringen. Sodann wird die Stellschraube 150 festgezogen, um den Rotor 148 an dem oberen Ende der Führungshülse 134 zu verriegeln.

Hierauf folgend wird, wie in Fig. 15 dargestellt ist, der Zylinder 132 betätigt, um die Kolbenstange 134 in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung zu verschieben, bis das längste Anhalteelement 152a gegen den Anschlagsitz 144 zum Anschlag gelangt. Die Düse 174 ist nunmehr um einen geeigneten Abstand gegenüber der äußeren Umfangsoberfläche eines Verzahnungsteils 18a mit einem großen Durchmesser beabstandet und kann den gemischten Strom 250 in wirksamer Weise zu dem Ver­ zahnungsteil 18a treiben.

Die Düse 174 kann somit in die Treibposition P1 gebracht werden, die um einen erwünschten Abstand gegenüber unterschiedlichen Ver­ zahnungsteilen 18 (18a) beabstandet ist, und zwar einfach dadurch, daß der Rotor 148 gedreht wird und die Anhalteelemente 152a-152h in Ausrichtung mit dem Anschlagsitz 144 selektiv positioniert werden. Dementsprechend kann die Düse 174 in einfacher und geeigneter Weise in Bezug auf eine Mannigfaltigkeit von unterschiedlichen Verzahnungs­ teilen 18 (18a) positioniert werden. Die Vorrichtung 10 kann Ver­ zahnungsteile 18 bearbeiten, um diesen ein Hochqualitäts-Oberflächen­ finish zu verleihen, darüber hinaus ist die Vorrichtung 10 außerordent­ lich vielseitig, weil sie eine Mannigfaltigkeit von unterschiedlichen Ver­ zahnungsteilen 18 (18a) bearbeiten kann. Die Düsenpositionsverstell­ einheit 146 ist in ihrer Konstruktionsweise verhältnismäßig einfach, weil sie lediglich den Rotor 134 mit den Anhalteelementen 152a-152h von unterschiedlichen Längen aufweist.

Wie oben erläutert, weist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung die Bearbeitungskammer mit dem Treibmechanismus zum Treiben eines gemischten Stroms aus Glasperlen und einer Flüssigkeit in Rich­ tung zu einer metallischen Komponente sowie die Trockenkammer mit den Trockenmechanismen zum Trocknen der metallischen Komponente auf, auf welcher der gemischte Strom aufgebracht worden ist, wobei die metallische Komponente an die Haltemechanismen in der Trockenkam­ mer anbringbar und von diesen Haltemechanismen in der Trockenkam­ mer entfernbar ist. Die Haltemechanismen, welche die metallischen Komponenten halten, werden aufeinanderfolgend in die Bearbeitungs­ kammer und in die Trockenkammer durch den Trennmechanismus ge­ bracht, wenn dieser winklig bewegt wird, um die Prozesse des Hämmerns, des Reinigens und des Trocknens aufeinanderfolgend aus­ zuführen. Ein Dunst, welcher zerbrochene Fragmente der Glasperlen enthält, kann in zuverlässiger Weise daran gehindert werden, aus dem Gehäuse herauszuströmen, und die Zykluszeit der Vorrichtung kann erheblich verringert werden. Die Vorrichtung ist von einer verhältnismäßig einfachen Konstruktionsweise und trägt zu einer erhöhten Ge­ schwindigkeit der Produktion von metallischen Komponenten bei.

Insofern, als der Glasperlenauslaß des Glasperlenzuführungsmechanismus in einer verhältnismäßig niedrigen Position in Bezug auf den Glasperleneinlaß des Treibmechanismus angeordnet ist, können die Glasperlen zu dem Treibmechanismus zuverlässig mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt werden, ohne durch Schwankungen in der Menge der Glasper­ len ungünstig beeinflußt zu werden, welche in dem Glasperlenzu­ führungsmechanismus gespeichert sind.

Weil die Höhe des Glasperlenzuführungsmechanismus verhältnismäßig klein ist, kann der Glasperlenzuführungsmechanismus einfach gehand­ habt werden und das Volumen eines Speicherraumes in dem Glasperlen­ zuführungsmechanismus kann in einer Richtung nach aufwärts vergrößert werden.

Darüber hinaus ist die Düse zum Treiben eines gemischten Stroms aus Glasperlen und einer Flüssigkeit in Richtung zu einer metallischen Kom­ ponente in einer Treibposition angeordnet, welche zum Treiben des gemischten Stroms geeignet ist, wenn sich der Betätiger der Düse an einem Hubende befindet, während diese Düse in einer zurückgezogenen Position aus einer körperlichen Störung mit dem Zuführungsmechanis­ mus heraus plaziert ist, wenn sich der Betätiger der Düse an einem entgegengesetzten Hubende befindet. Daher ist der einzige Betätiger dazu befähigt, die Düse selektiv in die Treibposition und in die zurück­ gezogene Position mit Hilfe einer einfachen Anordnung zu bringen. Weil die metallische Komponente automatisch zugeführt werden kann, kann der gesamte Betrieb der Vorrichtung in einfacher Weise automatisiert werden.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit einer Oberfläche einer me­ tallischen Komponente, mit folgenden Merkmalen:
ein Haltemechanismus (46; 48) zum Halten einer metallischen Kom­ ponente (18);
ein Treibmechanismus (54) zum Treiben eines gemischten Stroms (250) aus Glasperlen (170) und einer Flüssigkeit (166) in Richtung zu der metallischen Komponente (18), um die Festigkeit einer Oberfläche der metallischen Komponente (18) zu erhöhen;
ein Trockenmechanismus (50; 52) zum Trocknen der metallischen Kom­ ponente (18), auf welche der gemischte Strom (250) aufgebracht worden ist;
ein Gehäuse (14), welches hierin eine Bearbeitungskammer (40) mit dem in ihr angeordneten Treibmechanismus (54) und eine Trockenkammer (42) mit dem in dieser angeordneten Trockenmechanismus (50; 52) aufweist, um es der metallischen Komponente (18) zu ermöglichen, an bzw. von dem Haltemechanismus (46; 48) angebracht bzw. abgenommen zu werden; und
ein Trennmechanismus (44), welcher die Bearbeitungskammer (40) und die Trockenkammer (42) untereinander teilt und winklig bewegbar ist, um den Haltemechanismus (46; 48) in die Bearbeitungskammer (40) und die Trockenkammer (42) zu bringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenmechanismus (50; 52) aufweist:
jeweilige Paare von Trockenluftzuführungen (84; 86; 114; 116), welche an dem Trennmechanismus (44) angeordnet und abwechselnd in der Bearbeitungskammer (40) und der Trockenkammer (42) positionierbar sind; und
eine Luftschalteinheit (96) zum Zuführen von Trockenluft lediglich zu den Trockenluftzuführungen (84; 86; 114; 116), welche in der Trocken­ kammer (42) plaziert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenluftzuführungen (84; 86; 114; 116) eine Einrichtung zum Trock­ nen der metallischen Komponente (18) in der Trockenkammer (42) und zum Ausstoßen der Trockenluft als Druckluft aufweisen, um einen Dunst in der Bearbeitungskammer (40) an einem Eindringen in die Trocken­ kammer (42) zu hindern.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trennmechanismus (44) aufweist:
ein Drehelement (64), das durch einen Drehbetätiger (60) drehbar ist, wobei der Haltemechanismus (46; 48) an dem Drehelement (64) ange­ bracht ist; und
Trennplatten (68; 69), die an dem Drehelement (64) angebracht sind und die Bearbeitungskammer (40) und die Trockenkammer (42) voneinander teilen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bearbeitungskammer (40) einen Reinigungsflüssigkeits­ zuführmechanismus (56) zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit auf­ weist, um die metallische Komponente (18) zu reinigen, auf welche der gemischte Strom (250) aufgebracht worden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ferner einen Betätigermechanismus (72) aufweist, welcher mit dem in der Bearbeitungskammer (40) angeordneten Halte­ mechanismus (46; 48) verbunden ist, um den Haltemechanismus (46; 48) zu drehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trockenkammer (42) einen festen Trockenmechanis­ mus (58) zum Trocknen der metallischen Komponente (18) in der Trockenkammer enthält.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie weiterhin aufweist:
eine Verschlußeinheit (22), die an dem Gehäuse (14) angeordnet ist und dazu dient, eine Öffnung (224) selektiv zu öffnen, die in dem Gehäuse (14) oberhalb der Trockenkammer (42) definiert ist; und
einen Lader (26) zum Laden der metallischen Komponente (18) und ein Entlader (28) zum Entladen der metallischen Komponente (18), wobei der Lader (26) und der Entlader (28) in die Öffnung (224) bewegbar sind, wenn die Öffnung (224) durch die Verschlußeinheit (22) geöffnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die metallische Komponente ein wärmebehandeltes Ver­ zahnungsteil (18; 18a) aufweist bzw. durch ein solches gebildet ist.

10. Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit einer Oberfläche einer metallischen Komponente, mit folgenden Merkmalen:
ein Haltemechanismus (46; 48) zum Halten einer metallischen Kom­ ponente (18);
ein Treibmechanismus (54) zum Treiben eines gemischten Stroms (250) aus Glasperlen (170) und einer Flüssigkeit (166) in Richtung zu der metallischen Komponente (18), um die Festigkeit einer Oberfläche der metallischen Komponente (18) zu erhöhen, wobei der Treibmechanismus (54) einen Glasperleneinlaß (175) aufweist;
ein Glasperlenzuführungsmechanismus (178) zum Zuführen der Glasper­ len (170) zu dem Treibmechanismus (54), wobei der Glasperlenzu­ führungsmechanismus (178) einen Glasperlenauslaß (196) aufweist; und
eine Leitung (176), welche den Glasperleneinlaß (175) und den Glasper­ lenauslaß (196) untereinander verbindet, wobei der Glasperlenauslaß (196) in einer Position niedriger als der Glasperleneinlaß (175) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibmechanismus (54) aufweist:
eine Leitung (162) mit einer Düse (174) zum Treiben des gemischen Stroms (250), wobei der Glasperleneinlaß (175) in der Leitung (162) definiert ist und sich in einer Richtung quer zu einer Richtung öffnet, in welcher der gemischte Strom (250) strömt; und
eine Mischkammer (172), welche mit der Leitung (162) verbunden ist, um einen negativen Druck mittels eines der Leitung (162) unter Druck zugeführten Fluids zu entwickeln, um die Glasperlen (170) aus dem Glasperleneinlaß (175) bei dem negativen Druck zu ziehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner aufweist:
eine Düsenpositionsverstelleinheit (146) zum Plazieren der Düse (174) selektiv in einer Mehrzahl von Positionen in Abhängigkeit von einer Gestalt der metallischen Komponente (18; 18a).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die metallische Komponente ein wärmebehandeltes Ver­ zahnungsteil (18; 18a) aufweist bzw. durch ein solches gebildet ist.

14. Vorrichtung zum Erhöhen der Festigkeit einer Oberfläche einer metallischen Komponente, mit folgenden Merkmalen:
ein Haltemechanismus (46; 48) zum Halten einer metallischen Kom­ ponente (18) in einer Strahlstation (S1);
ein Treibmechanismus (54) zum Treiben eines gemischten Stroms (250) aus Glasperlen (170) und einer Flüssigkeit (166) in Richtung zu der metallischen Komponente (18) in der Strahlstation (S1), um die Festig­ keit einer Oberfläche der metallischen Komponente (18) zu erhöhen; und
ein Zuführmechanismus zum Bringen der metallischen Komponente (18) in die Strahlstation (S1) und zum Bringen der metallischen Komponente (18) aus der Strahlstation (S1) heraus, nachdem der gemischte Strom (250) auf die metallische Komponente (18) aufgebracht worden ist;
wobei der Treibmechanismus (54) aufweist:
eine Düse (174) zum Treiben des gemischten Stroms (250) in Richtung zu der metallischen Komponente (18); und
eine Betätigereinheit (131) zum Bewegen der Düse (174) selektiv in eine Treibposition (P1), welche von der metallischen Komponente (18) um eine Entfernung beabstandet ist, die erforderlich ist, um den gemischten Strom (250) zu der metallischen Komponente (18) in der Strahlstation (S1) zu treiben, und in eine zurückgezogene Position (P2) aus einer körperlichen Störung mit dem Zuführmechanismus (44) heraus bei Be­ trieb.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigereinheit (131) eine Düsenpositionsverstelleinheit (146) zum Pla­ zieren der Düse (147) selektiv in einer Mehrzahl von Positionen in Ab­ hängigkeit von einer Vielfalt von unterschiedlichen metallischen Kom­ ponenten (18; 18a) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigereinheit (131) einen linearen Betätiger (132) aufweist, wobei die Düsenpositionsverstelleinheit (146) eine Mehrzahl von Anhalteelementen (152a-152h) von unterschiedlicher Länge aufweist, welche selektiv in einer restriktiven Position zum Begrenzen der Bewegung des linearen Betätigers (132) in einer vorgegebenen Richtung positionierbar sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Treibmechanismus (54) eine Verschiebeeinheit (120) zum Bewegen der Düse (174) in einer Richtung rechtwinklig zu einer Richtung aufweist, in welcher der gemischte Strom (250) getrieben wird.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuführmechanismus einen Trennmechanismus (44) aufweist, welcher eine Bearbeitungskammer (40) mit dem hierin ange­ ordneten Treibmechanismus (54) und eine Trockenkammer (42) mit dem hierin angeordneten Trockenmechanismus (50; 52) definiert, um es der metallischen Komponente (18) zu ermöglichen, an dem bzw. von dem Haltemechanismus (46; 48) angebracht bzw. abgenommen zu werden, wobei der Trennmechanismus (44) zum Bringen des Haltemechanismus (46; 48) in die Bearbeitungskammer (40) und die Trockenkammer (42) winklig bewegbar ist.