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Die Erfindung betrifft eine Strahlmaschine mit einem Kreislauf des
Strahlmittels, bei der das durch nicht ferromagnetische Anteile verunreinigte Strahlmittel
durch eine Fördervorrichtung in eine mindestens einstufige Reinigungsvorrichtung
gefördert wird, wobei das gereinigte Strahlmittel den Schleuderrädern zugeführt
wird und die Verunreinigungen aus dem Strahlmittelkreislauf ausgeschieden werden,
und bei der ferner ein Steuerteil vorgesehen ist, durch den das Strahlmittel entweder
in einen vor den Schleuderrädern liegenden Vorratsbehälter oder in einen Sammelteil
der Strahlmaschine geleitet wird.
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Strahlmaschinen zum Putzen von Gußstücken sind in verschiedenen Ausführungsformen
bereits bekannt.
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Dabei wird das Strahlmittel in einem Kreislauf umgewälzt, aus dem
Verunreinigungen mit Hilfe entsprechender Abscheider herausgezogen werden. Eine
besondere Schwierigkeit beim Aufbau derartiger Strahlmaschinen bildet der ungleichmäßige
Anfall des Sandes nach der Art der zu putzenden Gußstücke und damit die schwankende
Verunreinigung des Strahlmittels. Wird die Reinigungsvorrichtung in ihrer Kapazität
auf die größte im Einzelfall auftretende Verunreinigungsmenge ausgelegt, so arbeitet
diese Reinigungsvorrichtung nur kurzzeitig bestimmungsgemäß und wird insbesondere
beim Wechseln der zu putzenden Gußstücke und bei geringem Sandbehang nicht voll
ausgelastet. Damit ergibt sich eine unnötig aufwendige und kostspielige Maschinenkonstruktion.
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Wird dagegen eine mittlere Kapazität der Reinigungsvorrichtung entsprechend
dem mittleren Anfall von Verunreinigungen festgelegt, so treten Belastungsspitzen
auf, welche die Reinigungsvorrichtung überlasten und zu einer Abgabe von schlecht
gereinigtem Strahlmittel an die Schleuderräder führen. Dadurch ist jedoch ein erheblicher
Maschinenverschleiß bedingt, weil die Sandanteile, die innerhalb der Schleuderräder
auf hohe Geschwindigkeiten gebracht werden, einen starken Abrieb an den betreffenden
Flächen hervorrufen.
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Die Aufgabenstellung bei der Schaffung einer wirtschaftlich arbeitenden
Strahlmaschine liegt somit in einer Anpassung der Teile im Strahlmittelkreislauf
derart, daß auch bei einem kurzfristigen starken Anfall von Verunreinigungen den
Schleuderrädern kein ungenügend gereinigtes Strahlmittel zugeführt wird, ohne daß
dabei die kontinuierliche Arbeitsweise der Schleuderräder unterbrochen werden muß.
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In der schweizerischen Patentschrift 394 860 ist bereits ein einstellbarer
Dosierschieber am Einlaß der Reinigungsvorrichtung beschrieben, welcher dazu dient,
der Reinigungsvorrichtung ein mengen- und anteilmäßig gleichbleibendes Sand-Strahlmittelgemisch
zuzuführen. Die Steuerung dieses Dosierschiebers erfolgt dabei jedoch von Hand,
und zwar im wesentlichen nach der Art der zu reinigenden Werkstücke. Eine selbsttätige
Anpassung an Schwankungen während eines einzelnen Arbeitszyklusses oder bei Änderung
der Werkstücke ist nicht möglich.
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Außerdem kann auch eine gegebenenfalls schwankende Reinigungswirkung
der Reinigungsvorrichtung nicht berücksichtigt werden.
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Verstellbare Zuteilungsvorrichtungen, mit deren Hilfe das Strahlmittel
entweder den Schleuderrädern oder durch einen Seitenkanal direkt der Reinigungsvorrichtung
zugeführt wird, sind unter anderem durch die deutsche Patentschrift 846 217 bzw.
durch die USA.-Patentschrift3 097450 und die kanadische
Patentschrift 714 472 bekannt.
Hierbei werden schwenkbare Klappen verwendet, die nur nach der Betriebsart wahlweise
geöffnet oder geschlossen sind und damit keine unmittelbare Anpassung an den jeweils
gegebenen Anfall von Verunreinigungen ermöglichen.
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Bei allen vorbekannten Ausführungen erfolgt somit die Umsteuerung
der als Steuerteile vorgesehenen Klappen nach der Betriebsart (Vortrommeln, Nachtrommeln,
Entladen u. dgl.); eine Berücksichtigung der im einzelnen Arbeitsvorgang auftretenden
erheblichen Schwankungen ist nicht möglich, und es wird zusätzlich die Tätigkeit
einer Bedienungsperson verlangt, die die einzelnen Betriebszustände überwacht.
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Ausgehend von der bereits angegebenen allgemeinen Aufgabenstellung
erstrebt die Erfindung die Schaffung einer Strahlmaschine, welche für eine selbsttätige
Arbeitsweise geeignet ist und bei der in keinem Falle ein vorgegebener Reinheitsgrad
am Einlaß der Schleuderräder unterschritten wird. Außerdem soll die Maschine wirtschaftlich
aufgebaut sein, wobei die Bemessung der einzelnen Bestückungsteile, insbesondere
der Reinigungsvorrichtung, so gewählt ist, daß weitgehend optimale Arbeitsbedingungen
gegeben sind. Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, daß im Strahlmittelkreislauf
mindestens eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Verunreinigung des Strahlmittels
in Verbindung mit einer Steuervorrichtung zur Betätigung des Steuerteils angeordnet
ist, und daß diese Steuervorrichtung den Steuerteil in Abhängigkeit von dem in der
Meßeinrichtung ermittelten Reinheitsgrad derart verstellt, daß am Einlaß der Schleuderräder
ein vorgegebener Reinheitsgrad des - Strahlmittels nicht unterschritten wird. Dieser
Aufbau ermöglicht die optimale Ausnutzung der Reinigungsvorrichtung und einen besonders
wirtschaftlichen Aufbau der Strahlmaschine ohne fortgesetzte Bedienung.
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Die Meßeinrichtung zur Bestimmung der Verunreinigung des Strahlmittels
kann in verschiedener Weise nach bekannten physikalischen Prinzipien aufgebaut sein.
Hierzu zählen Dichtemessungen sowie elektrische und radioaktive Meßverfahren. Da
sich das meist metallische Strahlmittel hinsichtlich verschiedener physikalischer
Eigenschaften von den wesentlichen Verunreinigungen, d. h. von dem anfallenden Sand
erheblich unterscheidet, lassen sich mehrere direkte und indirekte Meßverfahren
angeben.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein,
daß der Steuerteil als in einem Verzweigungsteil im Weg des Strahlmittels angeordnete
Verteilerklappe ausgebildet ist. Ein solcher Verzweigungsteil kann zweckmäßig am
Ausgang der Reinigungsvorrichtung vorgesehen sein und einen Zulauf zu dem den Schleuderrädern
vorgeschalteten Vorratsbehälter sowie eine Falleitung zum Sammelteil des verunreinigten
Strahlmittels in der Strahlmaschine aufweisen. In diesem Falle steuert die Verteilerklappe
den Zulauf des gereinigten Strahlmittels in den Vorratsbehälter oder führt das Strahlmittel
direkt zur Sammelstelle der Strahlmaschine zurück, wenn die Meßeinrichtung feststellt,
daß die Reinigungskapazität der Reinigungsvorrichtung überschritten wird, so daß
der Reinheitsgrad des gereinigten Strahlmittels nicht mehr hinreicht.
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Während die im vorangegangenen besprochene Ausführung eine Oberlastung
der Reinigungsvorrichtung
an sich zuläßt und nur das ungenügend
gereinigte Strahlmittel von den Schleuderrädern bzw. vom Vorratsbehälter fernhält,
kann es in einer anderen Ausführungsform der Erfindung zweckmäßig sein, daß der
Steuerteil als in seiner Förderleistung veränderbares Förderelement zur Rückförderung
des verunreinigten Strahlmittels ausgebildet ist. In diesem Falle wird die Förderleistung,
d. h. die Aufgabe in der Reinigungsvorrichtung, dem Meßergebnis der Meßeinrichtung
derart angepaßt, daß die Reinigungsvorrichtung jeweils nur mit einer solchen Menge
beaufschlagt wird, die ein noch einwandfreies Reinigungsergebnis gewährleistet.
Das Förderelement kann dabei zweckmäßig als eine in ihrer Drehzahl und daher in
ihrer Förderleistung steuerbare Förderschnecke ausgebildet sein, welche das verunreinigte
Strahlmittel von einer Sammelstelle abzieht und zur Rückförderung beispielsweise
an einen Aufwärtsförderer übergibt.
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Die Anbringung der Meßeinrichtung richtet sich nach dem Gesamtaufbau
und nach der vorgeschriebenen Steuergenauigkeit sowie den zu erwartenden Betriebsbedingungen.
Dabei kann es zunächst zweckmäßig sein, daß die Meßeinrichtung im Bereich des Auslasses
der Reinigungsvorrichtung angeordnet ist. Bei einer anderen zweckmäßigen Ausbildung
kann die Meßeinrichtung im Bereich des Auslasses des Förderelementes angeordnet
sein.
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Bei extremen Mengenverhältnissen von Strahlmittel und Verunreinigung
kann es ferner zweckmäßig sein, eine erste Meßeinrichtung im Bereich des Auslasses
des Förderelementes und eine zweite Meßeinrichtung im Bereich des Auslasses der
Reinigungsvorrichtung vorzusehen, wobei der jeweils zugeordnete Steuerteil im Verzweigungsteil
des Strahlmittels und in der Fördervorrichtung angeordnet ist.
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Durch die Anwendung der beschriebenen Merkmale der Erfindung ergibt
sich eine besonders wirtschaftlich arbeitende Maschine mit einfachem konstruktivem
Aufbau, die für eine selbsttätige Arbeitsweise ohne Überwachung der einzelnen Betriebszustände
und ohne von Hand betätigte Steuerklappen eingesetzt werden kann.
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In der Zeichnung ist ein schematisches Ausführungsbeispiel des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt.
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An der Seitenwandfläche einer Strahlkabine 1 ist eine Reihe von Schleuderrädern
2 vorgesehen, deren Strahlbereich auf ein an einer Hängebalm 3 aufgehängten Gußstück4
gerichtet ist. Im Bereich des Bodens der Strahlkabine 1 befindet sich ein Sammelteil
5 für das verunreinigte Strahlmittel, und in diesem Sammelteil 5 ist eine steuerbare
Förderschnecke 6 angeordnet, deren Antrieb von einer drehzahlregelbaren Antriebs
einheit 7 ausgeht. Der Auslaß des Sammelteils 5 wird von zwei Förderrohren 8, 9
gebildet, wobei das Förderrohr 9 mit einer ersten Meßeinrichtung zur Bestimmung
des Reinheitsgrades des Strahlmittels in Form einer Induktionsspule 10 umgeben ist.
Die Induktionsspule 10 ist mit einer ersten Steuervorrichtung 11 verbunden, in der
das jeweilige Meßergebnis der Verunreinigung in entsprechende Steuerimpulse zur
Drehzahlregulierung der Antriebseinheit 7 umgesetzt wird. Die Regelung erfolgt dabei
derart, daß der Fördervorgang entweder zunächst bis zu einem bestimmten Reinheitsgrad
unverändert beibehalten und bei stärkerer Verunreinigung gedrosselt wird, oder es
läßt sich die
Förderleistung des Förderelementes kontinuierlich dem Reinheitsgrad
des Strahlmittels in Hinblick auf die gewünschte Gesamtwirkung anpassen. Das aus
den Förderrohren 8, 9 austretende verunreinigte Strahlmittel fällt in einen Sammeltrichter
12 und gelangt dadurch in den Arbeitsbereich eines Aufwärtsförderers 13, der das
verunreinigte Strahlmittel in einen Zulauf 14 einer in an sich bekannter Weise ausgebildeten
Reinigungsvorrichtung 15 fördert. Diese Reinigungsvorrichtung 15 kann als Windsichtung,
gegebenenfalls kombiniert mit einer Magnetabscheidung, ausgebildet sein. Die in
der Reinigungsvorrichtung 15 ausgeschiedenen gröberen Anteile werden über eine Abzugsleitung
16 aus dem Strahlmittelkreislauf herausgeführt und nach außen abgezogen. Das in
der Reinigungsvorrichtung 15 gereinigte Strahlmittel gelangt in ein Fallrohr 17,
das von einer zweiten Meßeinrichtung in Form einer zweiten Induktionsspule 18 umgeben
ist. Diese Induktionsspule 18 ist mit einer zweiten Steuervorrichtung 19 verbunden,
welche über einen elektromagnetischen Antrieb 20 die Stellung einer Verteilerklappe
21 in zwei Lagen steuert. Diese Verteilerklappe 21 wirkt in einem Verzweigungsteil,
der von einem Zweiwegetrichter 22 gebildet wird. Ein Halbteil 23 des Zweiwegetrichters
22 ist dabei mit einer Falleitung 24 versehen, die unmittelbar in die Strahlkabine
1 mündet, so daß das auf diesem Wege geförderte Gut mit dem im Sammelteil 5 der
Strahlkabine 1 abgesetzten verunreinigten Strahlmittel vermischt wird. Ein anderer
Halsteil25 des Zweiwegetrichters 22 schließt an einen Vorratsbehälter26 an, von
dem eine Zuführungsleitung27 zu den Schleuderrädern 2 führt. Je nach der Stellung
der Verteilerklappe 21 wird somit das aus dem Fallrohr 17 der Reinigungsvorrichtung
15 austretende gereinigte Strahlmittel entweder über den Halbteil 25 in den Vorratsbehälter
26 geleitet oder es gelangt über den Halbleiter 23 und die Falleitung 24 zum Sammelteil
5 des verunreinigten Strahlmittels.
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Beim Betrieb der Strahlmaschine wird die Einstellung der ersten Meßeinrichtung
10 so gewählt, daß bei höchstem Anfall von Verunreinigungen mit Rücksicht auf die
Kapazität des Vorratsbehälters 26 keine Betriebsunterbrechung eintritt. Dies bedeutet,
daß in dem Falle, in dem wegen starker Verunreinigung eine längere Überlastung der
Reinigungsvorrichtung 15 eintreten würde, so daß sich die Füllung des Vorratsbehälters
26 erschöpft und die Schleuderräder2 ihren Betrieb unterbrechen, zuvor die Zuführung
des verunreinigten Strahlmittels zur Reinigungsvorrichtung 15 entsprechend gedrosselt
wird.
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Die Verteilerklappe 21 steuert dann nach dem Prüfergebnis der zweiten
Meßeinrichtung derart, daß bei kurzzeitiger Überlastung der Reinigungsvorrichtung
15 das ungenügend gereinigte Strahlmittel über den Halbteil 23 und die Falleitung
24 in den Sammelteil 5 der Maschine geleitet wird, während die Schleuderräder 2
in diesem Betriebsabschnitt ausschließlich aus dem Inhalt des Vorratsbehälters 26
gespeist werden.
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Bei einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung kann entweder
auf die erste oder auf die zweite Meßeinrichtung und die zugeordneten Steuerteile
verzichtet werden. Dabei erscheint es besonders zwecksmäßig, bei einer vereinfachten
Maschine lediglich eine Meßeinrichtung im Bereich des Auslasses der Reinigungsvorrichtung
15 vorzusehen, welche die Verteilerklappe 21 derart steuert, daß am Einlaß
der
Schleuderräder 2 ein vorgegebener Reinheitsgrad des Strahlmittels nicht unterschritten
wird.
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Damit bei schwankender Belastung der Maschine keine Überfüllung des
den Schleuderrädern 2 vorgeschalteten Vorratsbehälters 26 eintritt, kann ein Überlauf
dieses Behälters vorgesehen werden, durch den überschüssiges Strahlmittel in den
Sammelteil 5 zurückgeführt wird. Es kann ferner gegebenenfalls günstig sein, die
Fördergeschwindigkeit und damit die Förderleistung des Aufwärtsförderers 13 kontinuierlich
oder stufenweise in Abhängigkeit von der Füllung des Vorratsbehälters 26 derart
zu verändern, daß eine annähernd konstante Füllung erreicht wird.
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Patentansprüche: 1. Strahlmaschine mit einem Kreislauf des Strahlmittels,
bei der das durch nicht ferromagnetische Anteile verunreinigte Strahlmittel durch
eine Fördervorrichtung in eine mindestens einstufige Reinigungsvorrichtung gefördert
wird, wobei das gereinigte Strahlmittel den Schleuderrädern zugeführt wird und die
Verunreinigungen aus dem Strahlmittelkreislauf ausgeschieden werden und bei der
ferner ein Steuerteil vorgesehen ist, durch den das Strahlmittel entweder in einen
vor den Schle.uderrädern liegenden Vorratsbehälter oder in einen Sammelteil der
Strahlmaschine geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlmittelkreislauf
mindestens eine Meßeinrichtung (10, 13) zur Bestimmung der Verunreinigung des Strahlmittels
in Verbindung mit einer Steuervorrichtung (11, 19) zur Betätigung des Steuerteils
(6, 21) angeordnet ist und daß diese Steuervorrichtung (11, 19) den Steuerteil (6,
21) in Abhängigkeit von dem in der Meßeinrichtung (10, 18) ermittelten Reinheitsgrad
derart
verstellt, daß am Einlaß der Schleuderräder (2) ein vorgegebener Reinheitsgrad des
Strahlmittels nicht unterschritten wird.
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2. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steuerteil als in einem Verzweigungsteil im Weg des Strahlmittels angeordnete Verteilerklappe
(21) ausgebildet ist.
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3. Strahlmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verzweigungsteil am Ausgang der Reinigungsvorrichtung (15) vorgesehen ist und einen
Zulauf zu dem den Schleuderrädern (2) vorgeschalteten Vorratsbehälter (26) sowie
eine Falleitung (24) zum Sammelteil (5) des verunreinigten Strahlmittels in der
Strahlmaschine aufweist.
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4. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steuerteil als in seiner Förderleistung veränderbares Förderelement (6) zur Rückförderung
des verunreinigten Strahlmittels ausgebildet ist.
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5. Strahlmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Förderlement eine drehzahl steuerbare Förderschnecke (6) ist.
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6. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (18) im Bereich des Auslasses der Reinigungsvorrichtung (15)
angeordnet ist.
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7. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (10) im Bereich des Auslasses des Förderelementes (6) angeordnet
ist.