DE2251570A1

DE2251570A1 - Verfahren und strahlmaschine zur oberflaechenbehandlung von werkstuecken

Info

Publication number: DE2251570A1
Application number: DE19722251570
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ehrat
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1973-06-07
Also published as: IT971372B; DE7238637U; FR2164251A5; CH543938A; DE2251570B2

Description

DIpl.-Ing. Dipl. oec. publ. DIETRICH l^WINSIOr

PATENTANWALT 8Milnchan21 - Goithardslr.81 20. Oktober 1972

Telefon 561762 7219

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen

Verfahren und Strahlmaschine zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Strahlmaschine zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken.

Es sind Durchlauf-Schleuderstrahlmaschinen zur schrittv/eisen oder kontinuierlichen Oberflächenbehandlung von Werkstücken, beispielsweise Zylinderblöcken, Zylinderköpfen, Getriebegehäusen usw. bekannt, bei welchen die Werkstücke mit vertikaler Drehachse rotierend oder horizontal längsachsig rotierend (CH-PS 458 106) durch eine oder mehrere Strahlkammern geschleust werden.

Kontinuierlich laufende Hängebahnmaschinen haben den Nachteil der schwierigen Abdichtung und des damit verbundenen Verschleisses der Gummivorhänge bzw. Lamellen sowie der Längsschlitze in der Maschinendecke. Auch die Gehängehaken sind einem erheblichen Verschleiss unterworfen. Ausserdem ist die Strahlausni.ltzung infolge der seitlich angeordneten Schleuderräder auf teilweise schräger Maschinendecke oder im Schrägboden.der Sammel-

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rinne nicht optimal. Strahlmaschinen, bei welchen die Werkstücke in Körben um ihre horizontale Längsachse gedreht und kontinu- ι ierlich oder schrittweise weiterbefördert werden, sind teuer und die Körbe sind ebenfalls grossem Verschleiss ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem die Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden werden und eine intensive, gleichmässige, möglichst kurzzeitige Oberflächenbehandlung der Werkstücke erreicht wird.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:

a) Das Werkstück wird in die Strahlmaschine zwischen eine Klemmvorrichtung gefahren und dort in der Horizontalachse festgeklemmt;

b) das Werkstück wird um die Horizontalachse gedreht und die Strahlbehandlung eingeschaltet;

c) zusätzlich zur Drehung des Werkstückes erfolgt eine Hin- und Herbewegung in der Längsachse des Werkstückes.

Die Strahlmaschine zur Durchführung des Verfahrens unterscheidet sich von den bisher bekannten Schleuderstrahlmaschinen dadurch, dass die Klemmvorrichtung für die Werkstücke mit einem Antrieb ausgerüstet ist, welcher die rotierenden Werkstücke in Richtung ihrer Längsachse hin und her bewegen kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles mit einer Strahlkammer und eines solchen mit zwei Strahlkammern erläutert. Es zeigen:

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Pig. 1 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Strahlmaschine mit einem Beladetransportaggregat auf einem fahrbaren Scherenhubtisch, einer Strahlkammer und einem Strahlmittel-Umlauf- und -Reinigungsaggregat sowie einem Entladetransportaggregat - auf einem zweiten Scherenhubtiseh-

Fig. 2 einen Grundriss der Maschine nach Fig. 1 Fig. JJ einen Seitenriss der Maschine nach Fig. 1

Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Maschine entlang der Linie I-I in Fig. 1 mit der Klemmvorrichtung für das Werkstück mit Fahrwerk, dem Verbindungsjoch der Klemmvorrichtung und der Oszillationseinrichtung

Fig. 5 eine Seitenansicht der Fig. 4 mit der Oszillationsvorrichtung und dem Fahrwerk der Klemmvorrichtung

Fig. 6 einen teilweisen Schnitt durch die Maschine nach Linie III-III in Fig. 7 mit dem Beladetransportaggregat (Plattenband)

Fig. 7 einen Schnitt durch die Strahlkammer gemäas der Linie '11-II in Fig. 6

Fig. 8 einen Schnitt durch die Lagerung der einen Klemmachse als Detail zu Fig. 4

Fig. 9, eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh- ⁺ rungsform mit zwei in Serie arbeitenden ütrahlkammern

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Aus den Fig. 1-5 ist die Schleuderstrahlanlage mit der Strahlkammer 1, einem Beladetransportaggregat 2 und einem analogen Entladetransportaggregat 3 sowie die Klemmvorrichtung 4, bestehend aus zwei Anpressachsen 16 und 17 und zwei Druckzylindern 20 und 21 zu ersehen. Die Figuren 4 - 8 zeigen diese Teile im Detail, mit einem Werkstück 5 ungefähr in der horizontalen Schwerachse festgeklemmt. Die Be- und Entladeaggregate 2 und 3* zum Beispiel umlaufende Plattenbänder, sind auf fahrbaren Scherenhubtischen 6 montiert. Anstelle der gezeichneten Plattenbänder 2 und 3 für die Be- und Entladung können auch andere Transportaggregate, beispielsweise Rollwagen mit festem Ausleger oder Gummibändern, vorgesehen werden. Auch ist es möglich, anstelle der gezeichneten Elektro-Scherenhubtischen 6 pneumatische oder hydraulische Hubaggregate zu verwenden.

Die Strahlmaschine weist eine Strahlkammer 1 mit mehreren Schleuderrädern 7 auf. Während dem Strahlen sind die beiden Türen 8 und 9 geschlossen. Es kann also kein Strahlmittel herausspritzen. Das Strahlmittel mit dem abgestrahlten Sand bzw. Zunder wird in bekannter Weise, beispielsweise mit Schneckenförderer 10 gesammelt und über ein Becherwerk 11 einem nicht näher beschriebenen Strahlmittelseparator mit Silo 12 zugeführt, von wo es über Zufuhrleitungen 13 in die Schleuderräder 7 gelangt. Normalerweise drehen die Schleuderräder 7 dauernd. Während des Beladens und Entladens, d. h. immer bei geöffeneten Türen 8 und 9 ist Jedoch die Strahlmittelzufuhr unterbunden.

Die Schleuderstrahlanlage arbeitet wie folgt: Die Werkstücke 5 werden in der Position der Pfeile 14 in Fig. 2 auf die Mitnehmer 15 des Beladebandes 2 gebracht. Das Beladeband 2 wird mittels des Scherenhubtisches 6 auf eine bestimmte Höhe ge-

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bracht, so dass die Schwerachse des Werkstückes etwa auf der Höhe der Anpressachsen 16 und 17 der Klemmvorrichtung 4 liegt. Die Werkstücke 5 werden in gleichen Abständen mittels Antrieb 26 auf dem Beladeband 2 in die vorderste Stellung in die Nähe der Maschine befördert. Das nicht näher beschriebene, zum Beispiel pneumatisch betätigte Fahrwerk 18 des Hubaggregates 6 fährt nun bei geöffneter Türe 8 das Werkstück für auf dem Beladeband 2 in die Position der Horizontalachse der Klemmvorrichtung 4. Das Werkstück 5 wird darauf in der Sehwerachse zwischen den Mitnehmern 19 durch die beiden Druckzylinder 20 und 21 eingeklemmt. Zwischen den beiden Druckzylindern 20 und 21 besteht eine feste, aber einstellbare Verbindung über die Schilde 22 mit den Klemmbüchsen 25, die Klemmhebel 24 sowie die. Verbindungsachse 25. Letztere ist im Innern der Strahlkammer durch ein verschleissfestes Rohr 30 gegen Abstrahlung geschützt. Die Klemmachsen 16 und 17 sind gemäss Pig. 8 gelagert und mit einem Getriebemotor 32 angetrieben. Der Druckzylinder 20 arbeitet mit etwas höherem Druck als der Druckzylinder 21 und wird mittels Stellring 36 auf einen kleinen Hub von beispielsweise ca. 50 mm eingestellt, so dass das Werkstück beim Klemmen möglichst wenig in der Längsachse verschoben werden muss. Druckzylinder 21, mit einem etwas kleineren Druck arbeitend, presst nun das Werkstück 5 so gegen den arretierten Druckzylinder 20, dass eine Mitnahme des Werkstückes 5 gewährleistet ist, d. h. über die Schilde 22 und Achse 25 eine feste Verbindung besteht. Mit dem Druckzylinder 31* der einerseits am festen Maschinengehäuse und andererseits am Schild 22 befestigt ist, kann nun die gewünschte Bewegung des ganzen Aggregates bewerkstelligt werden, und zwar auf beide Seiten a und b, beispielsweise ca. 200 mm· Zu diesem Zweck sind die Dichtungen 27 und 28 als Gleitlager mit viel Gleitspiel ausgebildet. Die Klemmaggregate 4 sind mit einem Fahrwerk zu je zwei Rollenpaaren 29 für die Hin- und Herbewe-

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gung versehen und dienen gleichzeitig zur raschen Einstellung der Klemmvorrichtung. Unmittelbar nach dem Festklemmen wird das Beladeband 2 soweit abgesenkt, dass das Werkstück 5 frei drehen kann. Darauf wird das Beladeband 2 mit dem Scherenhubtisch 6 zurückgezogen und die Klemmvorrichtung 4 mit dem Werkstück 5 in Drehung und Hin- und Herbewegung versetzt. Die Strahlkammertüren 8 und 9 werden geschlossen und die Strahlbehandlung eingeleitet.

Nach Beendigung der Strahlbehandlung wird zuerst die Strahlmittelzufuhr 13 unterbrochen und die Türen 8 und 9 geöffnet. Die Werkstücke 5 drehen eine kurze Zeit weiter, damit alles in den Hohlräumen noch befindliche Strahlmittel ausgetrommelt wird. Darauf wird das nun stillgesetzte Werkstück 5 vom eingefahrenen und angehobenen 'Entladeband 3 übernommen, indem die Klemmvorrichtung 4 gelöst wird. Darauf wird das Entladeband 3 mit dem Werkstück 5 ausgefahren und zur Entladestelle bei Pfeilen 15 in Fig. 2 befördert. In der Zwischenzeit ist das nächste Werkstück 5 mit Beladeband 2 vor die Maschine gebracht worden und kann nun sofort eingefahren werden. Der Zyklus beginnt damit von neuem.

Die Fig. 9« 10 und 11 zeigen die drei Hauptphasen der Operationsfolge bei zwei aneinandergebauten Strahlkammer!! bzw. Strahlmaschinen mit entsprechend verlängerten Belade- und Entladeaggregaten 2 und J5. Es können bei dieser Variante zwei Werkstücke miteinander gestrahlt werden. Dadurch wird die Leistung verdoppelt. Der Mehraufwand für das Be- und Entladen von gleichzeitig zwei Werkstücken wird reichlich kompensiert durch den Wegfall einer Zwischenzeit für das Beladen und Entladen gegenüber der Behandlung von einem Werkstück nach dem anderen.

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In Pig. 9 sind die zwei eben gestrahlten Werkstücke 5a und 5b auf dem Entladeband 3 ausserhalb der Maschine, bereit zum Abtransport zur Entladestelle bei Pfeil 35· Beladeband 2 liat die Werkstücke 5c und 5d soeben in die Klemmposition im Doppelstrahlraum 33 gebracht.

In Fig. 10 ist das Beladeband 2 wieder ausgefahren, die Türen 8 und 9 sind geschlossen, die Werkstücke 5c und 5d drehen und bewegen sich unter den strahlenden Schleuderrädern hin und her.

Pig. 11 zeigt das nach erfolgter Strahlbehandlung bei geöffneten Türen 8 und 9 eingefahrene Entladeband 3 zur Aufnahme der aus der Klemmung gelösten Werkstücke 5c und 5d und deren nachfolgenden Abtransport zur Entladestelle 35· Nach dem Ausfahren des Entladebandes 3 wird sofort das Beladeband 2 mit den bereitgestellten Werkstücken 5© und 5f in die noch geöffnete Maschine eingefahren, während schon vorher die nachfolgenden Werkstücke 5g und 5h bei Beladestelle 14 auf das Band gebracht wurden. Damit beginnt der Zyklus von neuem.

Es sind weitere Möglichkeiten in der Konstruktion der Strahlanlage denkbar. Zum Beispiel können anstelle der Belade- und Entlade-Transportbänder 2 und 3 andere Transportaggregate, wie Gummibänder oder feste Anlagen, eingesetzt werden. Anstelle der fahrbaren Scherenhubtische mit Elektroantrieb können auch pneumatische oder hydraulische Hubaggregate zur Anwendung kommen.

Für das Festklemmen und für die Hin- und Herbewegung der Werkstücke können anstelle der gezeichneten pneumatischen auch hydraulische oder elektromagnetische Einrichtungen eingesetzt werden. Bei hydraulischem Antrieb kann eine entsprechende Ver-

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bindungsleitung zwischen den beiden Klemmaggregaten 4, die dauernd unter Druck stehen, das mechanisch feste, einstellbare Joch, bestehend aus Schilden 22 und Achse 25* ersetzen.

Die ganze Operationsfolge kann mit bekannten, nicht dargestellten Mitteln automatisch gesteuert werden.

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Claims

P at e nt an s ρ r tt- c h e

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere von Zylinderblöcken, Zylinderköpfen und dergleichen, welche auf fahrbaren Transportaggregaten schrittweise in eine Strahlmaschine geführt und nach der Strahlbehandlung wieder entladen werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Das Werkstück wird in die Strahlmaschine zwischen eine Klemmvorrichtung gefahren und dort in der Horizontalachse festgeklemmt,

b) das Werkstück wird um die Horizontalachse gedreht und die Strahlbehandlung eingeschaltet,

c) zusätzlich zur Drehung des Werkstückes erfolgt eine Hin- und Herbewegung in der Längsachse des WerkstÜkkes.

Strahlmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (4, 20, 21) für die Werkstücke (5) mit einem Antrieb (31, 22, 23, 25) ausgerüstet ist, welcher die rotierenden Werkstücke (5) in Richtung ihrer Längsachse hin und her bewegen kann.

Strahlmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein doppelt wirkender Druckzylinder (31) zur Erzeugung der axialen Bewegung angeordnet ist.

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4. Strahlmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung der axialen Bewegung ein Elektromotor mit Umkehrsteuerung angeordnet ist.

5. Strahlmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« dass die Klemmaggregate (4) mit Rollensätzen (29) in horizontalen Führungsschienen fahrbar sind.

6. Strahlmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strahlkammern (1) zusammengebaut und mit entsprechend verlängerten Belade- und Entladeaggregaten (2, 3) zusammen gleichzeitig mit mehreren Werkstücken beschickbar sind (Fig. 9).

12. Okt. 1972
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