DE2212487A1 - Verfahren und Haengebahn-Schlcuderstrahlmaschine zur Oberflaechenbehandlung von Werkstuecken - Google Patents

Description

GEORG FISCHBR AKTIENGBSSLLSGHAPT, Schaffhausen

(Schweiz)

Verfahren und Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Hängebahn-Schleuderstrahliaaschine zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, welche an beweglichen Gehängen aufgehängt, von einer Beladestation durch eine Schleuderradeinheiten aufweisende Strahlkammer der Maschine und weiter zu einer Entladestation gefördert werden.

Es sind bereits Hängebahn-Schleuderstrahlmaschinen zur kontinuierlichen und diskontinuierlichen Oberflächenbehandlung von Werkstücken, wie beispielsweise ZyIinderköpfen, Zylinderblöcken, GetrLebegehäusen und dergleichen mehr bekannt, bei welchen die

209842/0675 bad original

Werkstücke zur Oberflächenbehandlung an der Beladestation an Gehängen mit vertikaler Drehachse angehängt oder aufgelegt werden.

Die vorerwähnten bekannten Hängebahn-Schleuderstrahlmaschinen sind mit mehreren Nachteilen behaftet. Die an Gehängen mit vertikaler Drehachse aufgelegten Werkstücke bedingen eine verhältnismässig grosse Bauhöhe der Schleuderstrahlmaschinen. Ausserdem ist die Ausnutzung des Schleuderstrahles bei Mehrstück-Gehängen nicht optimal. Die ungeführten Gehänge führen zu Pendelbewegungen in der Maschine, was sich auf einen kontrollierten StrahlVorgang ungünstig auswirkt. Bei Mehrstüek-Gehängen erfordert die richtige Plazierung der einzelnen Werkstücke einen verhältnismässig grossen Arbeitsaufwand. Das Behängen von Traghaken oder Trolleys an der Beladestation und die Wiederaufnahme der Werkstücke an der Entladestation erfordert besonders bei getakteten bzw. kontinuierlich arbeitenden Maschinen viel Personal. Werkstücke unter 25 kg werden normalerweise von Hand auf- bzw. abgeladen. Schwerere Werkstücke sind dagegen nur mit verhältnismässig grossem Aufwand an Zeit und Personal mittels Hubvorrichtungen an die Gehänge zu bringen, wobei viel Geschicklichkeit erforderlich ist. Insbesondere Zylinderköpfe und Zylinderblöcke werden meistens so aufgehängt, dass sie keine Drehung um ihre eigene Längsaxe ausführen, wodurch verhältnismässig viel Strahlmittel in den Kanälen der Werkstücke verbleibt und mit denselben aus der Maschine getragen wird. Nach der Oberflächenbehandlung dieser Werkstücke ist daher ausserdem auch noch die Entfernung des in den Kanälen der Werkstücke verbliebenen Strahlmittels mit Hilfe von Sondereinrichtungen und mit einem grossen Zeitaufwand erforderlich.

Es sind beispielsweise auch kontinuierlich arbeitende Schleuderstrahlmaschinen bekannt, bei denen Werkstücke selbsttätig in

209842/0675

Rotationskörbe gebracht werden und in denselben unter ständiger Drehung um ihre Längsaxe durch die Behandlungskammer der Strahl-maschine bewegt werden. Derartige Maschinen sind jedoch nur für verhältnismässig kleine, gleichmässig ausgebildete Werkstücke mit grossen Stückzahlen wirtschaftlich. Besonders nachteilig ist es bei diesen Maschinen, dass für jedes Werkstück ein demselben besonders angepasster Korb erforderlich ist, wodurch beim Betrieb mit unterschiedlich grossen Werkstücken hohe Kosten entstehen. '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken zu schaffen, mit welchen die den bekannten Verfahren und Hängebahn-Schleuderstrahlmaschinen zur Durchführung dieses Verfahrens anhaftenden vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken gelöst, welches durch folgende Verfahrungsschritte gekennzeichnet ist:

a) die Werkstücke werden an der Beladestation mit einem Hubtisch auf.die geeignete Ladehöhe, d.h. mit der Horizontalschweraxe des Werkstückes bis zur Drehachse von Mitnehmern eines Tragjoches gehoben und zwischen den Mitnehmern horizontal festgeklemmt .

b) von der Beladestation aus werden die an den Tragjochen horizontal festgeklemmten Werkstücke nacheinander durch eine Einführungskaimer, die Strahlkammer und eine Strahlmittel-Entieerungskammer gefördert und hierbei in der Strahlkammer und Strahlmittel-Entleerungskammer um die Horizontalaxe in Drehung versetzt, wobei sie in der Strahlkammer eine Oberflächenbehandlung durch Schleuderstrahlen erhalten und nachCoI^end uns in den Hohlräumen des Werkstückes verbliebene

209842/0675

BAD ORIGINAL

Strahlmittel in der Stralmittel-Entleerungskammer ausgetrommelt wird,

c) nach dem Austrommeln wird die Drehung des Werkstückes zum Stillstand gebracht und das Werkstück von der Strahlmittel-Entleerungskammer zur Entladestation bis direkt über den Hub- und Senktisch gefördert, von dem Tragjoch bei gleichzeitiger Absetzung auf den Hub- und Senktisch gelöst und nach Absenkung des Tisches einem Förderer zugeführt.

Die Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine zur Durchführung des Verfahrens unterscheidet sich von den bisher bekannten Hängebahn-Schleuderstrahlmaschinen dadurch, dass an den äusseren Enden eines Zuspeise-Förderers und eines Entladeförderers für Werkstücke unter einer Führungsschiene für in der Form von Werkst ück-Tragj οchen ausgebildeten Gehängen Hub- und Senktische angeordnet sind, und dass die.an Laufkatzen aufgehängten Werkstück-Tragjcolie zwei horizontal zu- und voneinander bewegliche Tragjccheehenkel zum Klemmen der Werkstücke aufweisen, zwischen denen eine pneumatisch oder hydraulisch betätigte Arbeitseinheit angeordnet ist, wooei an den unteren Enden der beiden Tragiochschenkel durch einen Antrieb in Drehung versetzbare Mitnehmer angeordnet sind.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise, und zwar:

Fig. 1 eine Längsansicht der Maschine mit Zuspeise-Förderer, Beladestation, Einführungskammer, Strahlkammer, Strahlmittelentleerungskammer, Entladestation und Wegtransport-Förderer,

Fig. 2 einen Grundriss der in der Fig. 1 gezeigten Maschine von der Strahlkammer bis zum Wegtransportförderer,

209842/0875

Pig. 3 eine Schnittansicht geraäss der Linie III - III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Maschine in der Richtung des Pfeiles A in der Fig. 1,

Fig. 5 ein Gehänge zur Beförderung von um di® Längsaxe rotierenden Werkstücken durch die Maschine mit Hilfe einer Zugkette, sowie mit einem Antrieb zur Rotation der Werkstücke mittels Schleppkette,

Fig. 6 einen Schnitt durch die Maschine gemäss der Linie VI - VI in der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt gemäss der Linie VII - VII in der Fig. 5»

Fig. 8 eine Ansicht auf eine Gummiabdichtung an der Decke der Einführungskammer 1, der Strahlkammer 2, und der Strahlmittel-Entleerungskammer 3» sowie eine sieh individuell selbsteinstellende Jocheinstellung TJ₉

Fig. 9 eine weitere Ansicht auf die Abdichtung an der Decke der Kammern im Bereich eines mit einem Mitnehmerantrieb versehenen Schenkels 50 eines Werkstück-Tragjoches 20,

Fig. 10 ein Gehänge wie in der Fig. 5, jedoch mit Selbstfahrmotor für die Beförderung und mit Antriebsmotor für ' die Werkstückrotation,

Fig. 11 einen Schnitt gemäss der Linie XI - XI in der Fig. 10,

Fig. 12 eine Teilansicht auf das Gehänge in der Richtung des Pfeiles B in der Fig. 10 und :

209842/0875

"⁶" 2212A87

Pig. 13 einen Schnitt gemäss der Linie XIII - XIII in der Fig. 10.

Gemäss den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist eine Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine 10 mit an einer Schiene 36 beweglichen, in der Form von Werkstück-Tragjochen 20 ausgebildeten Gehängen zu ersehen. Die Schleuderstrahlmaschine weist drei Kammern auf, nämlich: eine Einführungskammer 1, eine Strahlkammer 2 und eine Strahlmittel-Entleerungskammer 3. Die beiden äusseren Kammern 1 und 3 sind je nach aussen durch eine nicht näher beschriebene, bekannte Abschlusszone, beispielsweise Vorhänge 4 abgeschlossen, während die Strahlkammer 2 im Gegensatz zu den beiden äusseren Kammern 1 und 3 auf jeder Seite eine Vorhangzone 4 aufweist. In diesem Zusammenhang ist besonders darauf hinzuweisen, dass an Stelle der Vorhangzone 4 in bekannter Weise auch ein Schleusensystem mit drehbaren oder verschiebbaren Toren zur Anwendung gelangen kann.

Aus den Figuren 5, 6, 7, S und 9 ist ein V/erkstück-Tragjoch zu ersehen, welches aus zwei zu- und voneinander beweglich geführten Längsträgern 30 besteht, die an den oberen Enden mit Platten 39 und 40 verbunden sind. Die beiden Platten 39, 40 weisen je eine Gabel 32 auf, mit welcher ein Zapfen 33 gelenkig verbunden ist, der derart in das Rollengehange 34 bzw. 35 eingreift, dass eine Kurvenfahrt entlang der Führungsschiene möglich ist. Die Rollengehänge 34, 35 sind in bekannter Weise über Mitnehmer 38 mit einer Zugkette 37 verbunden.

Bestandteil des Werkstück-TragJoches 20 ist ausserdem ein mit Platten 40 und 41 fest verbundenes, durch eine Rippe 43 verstärktes Rohr 42, welches in den Drehkopf 44 mündet. Im Rohr 42 ist eine Welle 45 drehbar gelagert, die am oberen Ende durch eine Schleppkette 46 über ein Kettenrad 47 angetrieben

209842/0675

2212A87

wird und über einen Winkeltrieb 48 die Rotation der Werkstücke in der Behandlungskammer 2 und in der Strahlmittel-Entleerungskammer 3 um eine Drehaxe 16 bewirkt.

Zwischen den beiden Jochschenkeln 50 ist ein pneumatisches Arbeitselement 49 angeordnet, um die gegenüber den L'ängsträgern 30 geführten und fahrbaren Jochschenkel 50 über eine Hubstange 51 des pneumatischen Arbeitselementes 49 zu bewegen. An der Eingangsseite der Einführungskammer ist eine Beladestation 14 und an der Ausgangsseite der Strahlmittel-Entleerungskammer 3 eine Entladestation 17 vorgesehen. Die Be- und Entladestationen 14 bzw. 17 weisen je einen pneumatisch-oder hydraulisch betriebenen Hubtisch 15, bzw. 18 auf, mit welchem das Werkstück 12 zwischen zwei Jochschenkeln 50 eines Gehänges bewegt, bzw. von denselben entnommen wird. Am unteren Ende des einen Jochschenkels 50 ist ein Drehkopf 44 angeordnet, während am unteren Ende des anderen Jochschenkels 50 des Gehänges, analog zum Drehkopf 44, ein Leerdrehkopf 53 mit Mitnehmeröffnung 54, beispielsweise ein Innenvierkant, vorgesehen ist. Diese Oeffnungen 54 dienen der Aufnahme von Mitnehmerscheiben 55 jeglicher,, dem Werkstück individuell angepasster Form, wie Drehherz, Klemmscheiben etc. Diese Mitnehmerscheiben 55 werden lose in die Oeffnungen 54 der Drehköpfe 44 und 53 gesteckt.

Aus den Fig. 10, 11, 12 und 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkstüek-Tragjoches 20 zu ersehen, bei dem der Antrieb der Mitnehmer 55 im Gegensatz zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel nicht mit Hilfe einer Schleppkette über ein Kettenrad, sondern mit einem Einzelantrieb, einem Motorgetriebe 65, versehen ist. Das an zwei Laufkatzen 67, 68 gehängte Werkstück-Tragjoch 20 ist hierbei mit einem Selbstfahr-Motorgetriebe 66 bekannter Bauart ausgerüstet, wobei das Getriebe 66 mit einer Laufkatze 67, an welcher der eine Jochschenkel 50

209842/0676

hängt, zusammengebaut ist. Die beiden Motorgetriebe 65, 66 werden von in der Zeichnung nicht näher dargestellten Stromabnehmerschienen gespiesen. Gemäss den Figuren 10 und 11 ist eine Arretiersteckstange 69 für die Hubbegrenzung des Jochschenkels 50 ersichtlich, welche in am Träger 30 in vorbestimmten Abständen angeordnete Bohrungen 70 einsteckbar ist, um entsprechend der Länge des Werkstückes eine Hubbegrenzung vornehmen zu können. Das Klemmen der Werkstücke 12 zwischen den beiden Jochschenkeln 50 ist in einer nicht näher dargestellten, an sich bekannten Weise mit Hilfe einer Feder, pneumatisch, hydraulisch, elektromagnetisch oder mit einem Spindelmotor zu bewerkstelligen. Für die pneumatische Bewegung der Jochschenkel 50 ist zum Auslösen derselben ein Ventil 52 vorgesehen, welches an der Be- und/oder Entladestation bedient werden kann.

Bei dem in den Figuren 10, 11 und 13 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Abdichtung der Decke 72 der Kammern 1, 2 und 3 ist parallel zur Laufschiene 76 in der Decke 72 ein Schlitz 73 angeordnet, der von einer Gummidichtung 71 bekannter Art abgedeckt ist. Zum Schutz der Dichtung 71 ist am Tragjoch 20 ein Schutzschild 77 angebracht. Dieser Schutzschild lässt sich teleskopartig den jeweiligen Einspannweiten am Tragjoch anpassen.

Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Strahlanlage ist wie folgt:

Die Werkstücke 12 werden selbsttätig mit einem Zuspeise-Förderer 13 zur Beladestation 14 gefördert und an derselben mit dem Hubtisch 15 auf die geeignete Ladehöhe, das heisst mit der Horizontalschweraxe des Werkstückes 12 auf die Drehachse 16 des Tragjoches 20 gehoben und festgeklemmt. Von hier aus bewegen sich die nunmehr beladenen Tragjoche 20 mit den Werkstücken 12 nacheinander durch die Einführungskammer 1, die Strahlkammer 2 und die Strahlmittel-Entleerungskammer 3» sowie durch die die Kammern

209842/0675

trennenden Vorhänge oder Schleusen 4- In der Strahlkammer 2 und in der Strahlmittel-Entleerungskammer 3 werden die von den Trag-· jochen 20 gehaltenen Werkstücke 12 selbsttätig um eine Horizontalachse in Drehung versetzt, wodurch in der Strahlkammer 2 eine optimale Strahlüberdeckung der Werkstücke 12 stattfindet und in der Strahlmittel-Entleerungskammer 3 das. in den Hohlräumen des Werkstückes 12 verbliebene Strahlmittel restlos ausgetrommelt, d.h., entleert wird. Wenn die Werkstücke 12 die Entladestation 17 erreicht haben, werden die Rotation derselben selbsttätig zum Stillstand gebracht und die beiden Tragjochschenkel 50 mit den Mitnehmern 55 voneinander bewegt und damit von dem Werkstück 12 gelöst, welches sich direkt über dem Hub- und Senktisch 18 befindet und auf demselben zur Auflage gelangt. Hierauf wird das Werkstück 12 mit Hilfe des Hub- und Senktisches 18 auf die Höhe des Entlade-Förderers 19 gesenkt, welcher die Werkstücke

12 weiterbefördert, während die leeren Werkstück-Tragjoche 20 wieder der Beladestation 14 zugeführt werden.

Bezüglich der Festklemmung der Werkstücke 12 an der Beladestation 14 ist gemäss Fig. 5 zu erwähnen, dass hierbei Pressluft aus dem pneumatischen Arbeitselement 49 durch das Ventil 52 freigegeben wird und die Gegendruek-Schraubenfeder 56 den Jochschenkei 50 gegen das Werkstück 12 zieht, so dass letzteres zwischen die beiden Mitnehmer 55 geklemmt wird und damit für den Durchlauf durch die Kammern 1, 2 und 3 bereit ist. Der an der Beladestation befindliche Hubtisch 15 geht alsdann wieder in die Ausgangslage, bzw. auf die Höhe des Zuspeise-Förderers

13 zurück.

Im Sinne des Erfindungsgedankens können auch andere, nicht näher beschriebene Beförderungsvorgänge für die Werkstücke 12 verwirklicht werden. Beispielsweise können einige Werkstück-Tragjoche 20 gruppenweise zusammengekoppelt werden, wobei dann nur eines

209842/0675

derselben mit einem Zugorgan, Motorgetriebe oder Zugketten-Mitnehmer ausgerüstet ist. Ausserdem können auch mehrere Ausführungen des Erfindungsgegenstandes für das Zu- und Wegbringen der Werkstücke zur Anwendung gelangen. Es sind auch mehrere Möglichkeiten der Werkstück-Oberflächenbehandlung realisierbar, wobei die Werkstücke 12 beispielsweise durch zwei gekuppelte oder getrennte Strahlkammern gefördert werden, um dieselben mit doppelter Expositionszeit zu bestrahlen oder mit zwei verschiedenen Strahlmitteln zu behandeln.

Die vorgeschriebene Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine weist gegenüber den bisher bekannten Schleuderstrahlmaschinen mehrere Vorteile auf. Durch die vollständige Automatisierung des Be- und Entladens der Maschine besteht gegenüber den bekannten Hängebahn-Strahlmaschinen ein sehr merkbar geringerer Personalbedarf. Die im Aufbau verhältnismässig einfache Maschine ermöglicht ausserdem eine höhere Leistung und kann verhältnismässig leicht an alle örtlichen Verhältnisse angepasst werden.

209842/0675

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. !Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, welche an beweglichen Gehängen aufgehängt, von einer Beladestation durch eine Schleuderradeinheiten aufweisende Strahlkammer einer Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine und weiter zu einer Entladestation gefördert werden, gekennzeichnet durch folgende Yerfahrensschritte:

   a) die Werkstücke(12) werden mittels eines Zuspeiseförderers (13) an die Beladestation (14) gebracht, mit einem Hubtisch (15) auf eine Ladehöhe gehoben, bei der die Hörizontalschweraxe des Werkstückes etwa in der Drehachse (16) von Mitnehmern (55) eines TragJoches (20) liegt, und zwischen den Mitnehmern (55) horizontal festgeklemmt ,

   b) von der Beladestation (14) aus werden die an den Tragjochen (20) horizontal festgeklemmten Werkstücke (12) nacheinander durch eine Einführungskammer (l), die Strahlkammer (2) und eine Strahlmittel-Entleerungskammer (3) gefördert und hierbei in der Strahlkammer (2) und Strahlmittel-Entleerungskammer (3) um die Horizontalachse in Drehung versetzt, wo"bei sie in der Strahlkammer (2) eine Oberflächenbehandlung durch Schleuderstrahlen erhalten und nachfolgend das in den Hohlräumen des Werkstückes (12) verbliebene Strahlmittel in der Strahlmittel-Entleerungskaasmer (3) ausgetrommelt wird,

   c) nach dem Austrommeln wird die Drehung der Werkstücke (12) zum Stillstand gebracht und die Merkstücke werden von der Strahlmittel-Entleerungskaasner (3) zur Ent lade st at ion (17) bis direkt über einen zweiten Hubtisch (18) gefördert, von dem !Dragjoch (20) bei gleichzeitiger Absetzung auf dem

   209842/0675

   Hubtisch (18) gelöst und nach Absenkung des Tisches (18) einem Entladeförderer (19) zugeführt.

   2. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Werkstück-Tragjoche (20) zusammengekoppelt durch die Strahlkammer (2) bewegt werden.

   3. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende des Zuspeise-Förderers (13) und des Entladeförderers (19) unter einer Führungsschiene (36, 76) für in der Form von Werkstück-Tragjochen (20) ausgebildeten Gehängen Hub- und Senktische (15, 18) angeordnet sind, und dass die an Laufkatzen (68) aufgehängten Werkstück-Tragjoche (20) zwei horizontal gegen- und voneinander bewegliche Trag Jochschenkel .(50) zum Klemmen der Werkstücke (12) aufweisen, zwischen denen eine pneumatisch oder hydraulisch betätigte Arbeitseinheit (49) angeordnet ist, wobei an den unteren Enden der beiden TragJochschenkel (50) durch einen Antrieb in Drehung versetzbare Mitnehmer (55) angeordnet sind.

   4. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Rollengehänge (34, 35) der Werkßtück-Tragjoche (20) über Mitnehmer (38) und eine Zugkette (37) mit einer Antriebsvorrichtung verbunden sind.

   5. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Werkstück-Tragjoch (20) ein Motor-Getriebe (66) als Antrieb aufweist.

   209842/0676

   6.' Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass an einem Jochschenkel (50) des Werkstück-TragJoches (20) ein den Mitnehmer (55) rotierender Getriebemotor (65) angeordnet ist.

   7. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstück-Tragjoche (20) an ihren unteren Enden an jedem Schenkel (50) einen Drehkopf (44, bzw. 53) mit je einer Oeffnung (54) zur Aufnahme der Mitnehmer (55) aufweisen.

   8. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass jede Oeffnung (54) des Drehkopf es (44, bzw. 53) die Form eines Innenvierkantes aufweist.

   9. Hängebahn-Schleuderstrahlmaschine nach Ansprüchen 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Träger (30) des Werkstück-Tragjoches (20) in vorbestimmten Abständen Bohrungen (70) zur Aufnahme einer Arretierstange (69) vorgeshen sind.

   30.2.1972

   209842/0675

   Leerseife