DE2510827B1

DE2510827B1 - Foerdereinrichtung fuer zylinderbloecke oder aehnliche werkstuecke durch eine schleuderstrahlanlage

Info

Publication number: DE2510827B1
Application number: DE19752510827
Authority: DE
Inventors: Adolf Scholz; Martin Weis
Original assignee: Badische Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1976-07-08
Also published as: JPS51114792A; US4121387A; SE7602669L; FR2303638A1; FR2303638B1; GB1504472A; DE2510827C2; JPS5827065B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Zylinderblöcke oder ähnliche Werkstücke durch eine Schleuderstrahlanlage mit rotierenden Hohlwellen und daran angeordneten, die Werkstücke tragenden Spannvorrichtungen, deren selbsthemmende Klemmvorrichtungen durch Fremdantriebe über durch die Hohlwellen geführte Gewindespindeln an einer Be- und Entladestation außerhalb der Schleuderstrahlanlage betätigt werden.

Eine Einrichtung dieses Aufbaus ist für das Sandstrahlen von Werkstücken mit größeren, mittige Bohrungen, z. B. Eisenbahnrädern, bekannt (US-PS 37 69 754). Die Spannvorrichtung weist einen zangenartigen Werkstückträger in Form eines Spreizdorns auf, der die Bohrung durchsetzt und das Werkstück mit Nasen an seiner Stirnseite hintergreift. Die Spannvorrichtung ist an einer Hängebahn seinerseits hängend angeordnet. Für das Strahlen von Zylinderblöcken ist diese Einrichtung nicht geeignet, da diese weder für eine Spreizzange geeignete Bohrungen aufweisen noch in hängender Lage wegen ihres Gewichtes ohne weiteres transportiert werden können. Auch ist diese Einrichtung nicht in der Lage, Werkstücke unterschiedlicher Form und Größe aufzunehmen, da der Spreizwinkel vergleichsweise gering ist. Die bekannte Einrichtung ist deshalb in erster Linie für die Serienfertigung gleicher Teile gedacht.

Für das Strahlen von Zylinderblöcken oder ähnlichen Werkstücken sind Mehrstationen-Strahlmaschinen mit Werkstückträgern in Form von horizontal angeordneten Käfigen bekannt (DT-OS 17 52 601), die an ihrer einen Stirnseite seitlich, außerhalb der Strahlkabine fliegend gelagert sind und an ihrer anderen Stirnseite zum Beladen offen ausgebildet sind. Diese bekannte Maschine besitzt zwei nebeneinander und in etwa vertikaler Ebene liegende Schleppketten, welche die Käfige durch die Bearbeitungskammer und durch eine zweite Kammer mit Stationen für das Be- und Entladen sowie für das Entleeren des Strahlmittels aus den Werkstücken transportieren. Das Strahlen erfolgt hier nur von oben, da unter den Werkstücken in der Bearbeitungszone der Vorlauf der Werkstücke vorgesehen ist. Es sind hierbei besondere, angetriebene Schleusen notwendig zur Abdichtung der Strahlkammer gegen die Kabine für die übrigen Operationen. Da die Schleuderräder nur auf der Oberseite der Strahlkabinen angebracht sind, ist die Leistungsfähigkeit beschränkt, bzw. es wird die Maschine sehr lang, wenn bei größerer Leistung viele Schleuderräder benötigt werden.

Ein schwerwiegender Nachteil ist bei wechselnden Werkstückabmessungen gegeben, da dann die Werkstückträger ausgewechselt werden müssen. Das erfordert große Investitionskosten, eine umfangreiche Lagerhaltung an unterschiedlichen Käfigen und Umrüstungszeiten, so daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist.

Eine andere bekannte Strahlmaschine mit einer Hängebahn (DT-OS 22 12 487) befaßt sich mit der Aufgabe, Werkstücke ähnlicher Umrißformen, aber verschiedener Abmessungen in einer Strahlkabine zu bearbeiten, wobei die Werkstücke um eine horizontale Achse gedreht werden, indem das Werkstück von zwei gegenüberliegenden, drehbaren Greifern, von denen einer angetrieben ist, durch axiales Verschieben ergriffen wird. Nachteilig ist auch hierbei, daß die Greifer bei einem Wechsel der zu bearbeitenden Teile umgerüstet werden müssen und zudem eine bestimmte Formgebung an den Stellen des Werkstücks voraussetzen, an denen die Greifer zur Anlage kommen. An den von den Greifern abgedeckten Stellen kann das Strahlmittel nicht hingelangen. Auch wird diese Art der Halterung bei schweren Werkstücken problematisch.

Ausgehend von der eingangs genannten Fördereinrichtung soll mit der Erfindung eine Ausbildung geschaffen werden, die das Spannen von Zylinderblökken oder anderen schweren Werkstücken bei wechselnder Form derselben in Serienfertigung gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Spannvorrichtung in bekannter Weise als horizontal angeordnete Zange ausgebildet ist.

Mit dieser Ausbildung lassen sich Zylinderblöcke od. dgl. bei wechselnder äußerer Form mit der stets gleichbleibenden Spannvorrichtung greifen und spannen. Die Zangen können, wie bei den bekannten Käfighaltern, an seitlich der Strahlanlage bewegbaren Traggestellen fliegend gelagert sein.

Es sind zwar bewegbare Spannvorrichtungen mit zangenartigen Werkstückträgern, die das Werkstück außenseitig greifen, bekannt (US-PS 8 60199), doch handelt es sich hierbei um Feilenschärfmaschinen, also Maschinen einer anderen Gattung, auch wenn hierbei ein Sandstrahl zum Schärfen verwendet wird. Die Zange braucht hierbei nicht wesentlich anders ausgebildet zu sein wie eine normale Handwerkzange, da sie nur leichte Werkstücke halten muß.

Für die Bearbeitung von Zylinderblöcken ist vorzugsweise das eine Zangenteil starr, in Form einer Tragstange ausgebildet, die beispielsweise in die Ausnehmung für die Kurbelwellenlagerung eingreift. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Tragstange fluchtend mit der Achse der Hohlwelle angeordnet ist. Die

Möglichkeit, breite, mehrreihige Zylinderblöcke in gleicher Weise zu halten, wie kurze oder unsymmetrische, ist durch den weiteren Vorschlag gegeben, daß das bewegliche Zangenteil mindestens eine quer zur Tragstange verlaufende Querstange aufweist. Damit ergibt sich eine Koordinaten-Halterung mit weitgehend linien- oder punktförmiger Auflage des Werkstücks.

Diese neue Maschine mit Zangenhalterung für die Werkstücke gibt dem Bearbeitungsstrahl beste Zugänglichkeit an allen, auch den von der Zange ergriffenen Flächen. Insbesondere bei Zylinderblöcken läßt die fertigungsbedingte Gratbildung in der Ausnehmung für die Kurbelwellen-Lagerung die Tragstange der Zange nur punktförmig am Werkstück anliegen, so daß hier die Werkstückoberfläche keine unbearbeiteten Stellen aufweist. Außerdem besteht die Möglichkeit, auf einfache Weise die automatische Be- und Entladung vorzunehmen.

Der neue zangenartige Werkstückträger eröffnet ferner die Möglichkeit, selbst als Be- und Entladegerät zu wirken, indem er die Werkstücke von einem zuführenden Förderer abnimmt und nach Durchlauf durch die Strahlkabine auf einen anderen Förderer übergibt.

Weitere Ausführungsformen des zangenartigen Werkstückträgers und seiner Antriebe sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Strahlkabine mit Werkstückhalterung und Transportvorrichtung an einer Bearbeitungsstation,

F i g. 2 eine Ansicht von oben auf eine Strahlmaschine mit geradem Durchlauf, F i g. 3 eine Seitenansicht der Be- oder Entladestation, F i g. 4 ein Detail der Zangenbetätigung im Schnitt,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Werkstückhalterung mit Dreh- und Spannantrieb in größerem Maßstab,

Fig.6 eine Ansicht des Zangenantriebs, teilweise geschnitten,

F i g. 7 die Ansicht eines einreihigen Zylinderblocks in der Spannzange,

F i g. 8 die Ansicht eines zweireihigen Zylinderblocks in der Spannzange mit zweischneidiger Querstange,

F i g. 9 die Ansicht eines unsymmetrischen, einreihigen Zylinderblocks in der Spannzange, . Fig. 10 den Querschnitt durch eine Strahlmaschine mit kreisförmigem Durchlauf,

F i g. 11 eine Draufsicht schematisch auf eine Strahlmaschine gemäß F i g. 10 in verkleinertem Maßstab.

In F i g. 1 ist der Querschnitt durch eine längliche Strahlkabine 1 mit von oben strahlenden Schleuderrädern 2 und von unten strahlenden Schleuderrädern 3 gezeigt. Durch eine Seitenwand 4 der Strahlkabine 1 erstreckt sich eine Hohlwelle 5, die an ihrem in der Strahlkabine liegenden Ende einen Werkstückträger in Form einer Zange 6 aufweist, die ein Werkstück 7, z. B. einen Zylinderblock, hält In dieser Lage kann das Werkstück an allen Seiten von den Schleuderstrahlen 8 g₀ und 10 der Schleuderräder 2, 3 erreicht werden. Der Strahl hat nicht nur ungehinderten Zutritt zu den »offenen« Oberflächen, sondern kann auch in die Kühlwasserkanäle mit ihren oft geringen Querschnitten eindringen.

Die Hohlwelle 5 ist in einem Traggestell 9 gelagert, welches mit vier Laufrollen 11 von oben und vier Laufrollen 12 von unten an horizontalen Fahrschienen 13 in der Vertikalen geführt ist. Für die horizontale Führung sind vier Seitenrollen 14 vorgesehen. An jeder Bearbeitungsstation, von der eine in F i g. 1 dargestellt ist, ist ein stationärer Drehmotor 15 für die Zange 6 mittels Rollen 16 durch einen Antrieb 17 in Achsrichtung verschiebbar. Zwischen dem Drehmotor 15 und der Welle 5 ist eine Kupplung 18,19 angeordnet.

An beiden Enden der Fahrschienen 13 (vor bzw. hinter der Zeichenebene) befindet sich ein Schrägaufzug mit den Führungsschienen 20, in denen eine Aufzugskonsole 21 mit Rollen 22 geführt ist. Die Aufzugskonsole 21 trägt Schienenabschnitte 23 analog den Fahrschienen 13 von der Länge des Traggestells 9. Die Aufzugskonsole 21 wird über einen Seilzug mit Umlenkrolle 24 und Winde 25 bewegt. Diese Art des Rücklaufs der leeren Traggestelle in einer höheren Ebene auf der Rücklaufbahn 75 (s.F i g. 2) ist platzsparend. Es können die leeren Traggestelle aber auch in der gleichen Ebene wie bei dem Vorlauf hinter oder vor der Maschine zurückgeführt werden, wobei die beiden Schrägaufzüge entfallen.

In F i g. 2 ist eine Strahlkabine 26 mit Schleuderrädern 27 für geradlinigen Durchlauf der Werkstücke gezeigt, welche die Bearbeitungsstationen sowie die Vorbereitungs- und Nachbehandlungsstationen umfaßt. Die stationären Drehantriebe für die Zangen sind mit 28 bezeichnet Das Aufgeben der Werkstücke erfolgt auf einem Förderer 29, der an der Beladestation 30 endet. Das Abgeben der bearbeiteten Werkstücke erfolgt auf einem Förderer 31, auf den die Werkstücke an der Entladestation 32 abgestellt werden. Die Rahmen der Traggestelle 33 berühren sich innerhalb der Vorlaufbahn 35, so daß eine geschlossene Reihe entsteht, die durch die Bearbeitungsstrecke z. B. mittels einer Zylinder-Kolbeneinheit geschoben wird. Die Pfeile 34 zeigen den Weg der Werkstücke durch die Maschine.

In Fig.3 ist wiederum der Förderer 29 für das Aufgeben der Werkstücke 7 erkennbar. Ein Ausschnitt der Fahrschienen 13 mit dem Traggestell 41 ist auf einem Wagen 36 mit Antrieb 37 quer zur Durchlaufrichtung der Werkstücke 7 verschiebbar. Der Wagen 36 trägt außerdem für die Zange 6 einen Drehantrieb 38, der relativ zum Traggestell 41 durch einen Antrieb 39 mittels der Rollen 40 verfahrbar ist, um eine Kupplung 60 mit einer gestrichelt gezeichneten Gewindespindel 42, die in der Hohlwelle 5 geführt ist, in oder außer Eingriff zu bringen. Die Hohlwelle 5 trägt einen der Zange 6 angehörenden unbeweglichen Teil in Form einer Tragstange 43, die in der Drehachse der Zange angebracht ist Das bewegliche Zangenteil besteht aus zwei parallelen Stangen 45 (s. auch F i g. 2 und 7 bis 9), die durch eine Querstange 46 verbunden sind. Die parallelen Stangen 45 und deren gestrichelt dargestellter Betätigungshebel 47 stehen über eine gemeinsame Welle 48 in Verbindung. Mit dem Antrieb 76 kann durch Schwenken des Aufbaus 77 um den Drehpunkt 78 die Zange 6 mit einem Werkstück 7 angehoben werden, um dieses von dem Förderer 29 abzuheben. Nach dem Zurückfahren des Wagens 36 in seine dargestellte Ausgangslage ist der automatische Beladevorgang beendet Das Traggestell 41 mit dem Werkstück 7 kann nach Lösen der Kupplung 60 in die Strahlkabine 26 (Fig.2) durch den Schubantrieb eingefahren werden. Durch das Selbsthemmwerk in Form der Gewindespindel 42 bleibt die Zange in der Spannlage.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform des Selbsthemmwerks gezeigt Die Gewindespindel 42 mit einer Mutter 49 ist selbsthemmend ausgeführt.

Auf der Mutter ist gleitend, aber undrehbar, eine Muffe 50 vorgesehen, die sich bei Übertragen der Schließkraft der Zange über Tellerfedern 51 gegen die Mutter 49 abstützt. Der Betätigungshebel 47 (s.Fig.3) greift gabelförmig an einen Zapfen 52 der Muffe 50 an.

In Fig.5 ist wiederum die Seitenwand 4 der Strahlkabine erkennbar. Die die Zange 6 und das Werkstück 7 tragende Hohlwelle 5 sitzt in Lagern 53, die sich in einem die Hohlwelle 5 umgebenden Lagergehäuse abstützen. In der Hohlwelle 5 ist die Gewindespindel 42 drehbar, aber unverschiebbar in den Lagern 54 gehalten. Die Hohlwelle 5 trägt am einen Ende eine Klauenkupplung 55. Durch axiales Verschieben des Drehantriebs 15 mittels des Antriebs 56 wird die Verbindung zwischen dem Drehantrieb 15 und der Zange 6 hergestellt. Dabei wird auf die Gewindespindel 42 keine Wirkung ausgeübt, so daß die Zange 6 im geschlossenen durch die Selbsthemmung fixierten Zustand verbleibt. Die stationären Drehantriebe 15 an den einzelnen Bearbeitungsstationen können entweder kontinuierlich umlaufen oder in einer oszillierenden Drehbewegung gesteuert werden, so daß das Werkstück in der Strahlkabine eine Pendelbewegung ausführt.

In Fig.6 ist mit 58 ein Drehantrieb für die Gewindespindel 42 bezeichnet, wie er an der Be- und Entladestation verwendet wird (F i g. 2). Auf dem freien Wellenende des Antriebs 58 ist das Primärteil einer Rutschkupplung 59 befestigt. Das Sekundärteil der Rutschkupplung 50 endet in einer Muffe 60 mit Innenvierkant. Die Gewindespindel 42 ist am Ende mit einem in die Muffe 60 passenden Außenvierkant 61 versehen. Der Kupplungsvorgang erfolgt durch Verschieben des Drehantriebs 58 mit Hilfe eines Schiebeantriebs 62. Beim Einspannen eines Werkstücks 7 durch Betätigen der Antriebe 62 und 58 wird nach dem Schließen der Zange 6 die Tellerfeder 51 (s. F i g. 4) durch das Weiterlaufen der Gewindespindel 42 gespannt. Nach dem Abkuppeln des Antriebs 58 bleibt die Federspannung infolge der Selbsthemmung des Muttergewindes bis zum Rückwärtsdrehen der Gewindespindel 42 an der Entladestation 32 (s. Fig.2) erhalten.

Die Fig.7, 8 und 9 zeigen, wie mittels eines Werkstückträgers gleichen Aufbaus, nämlich einer Zange mit der Tragstange 43 und einer zwei parallele Stangen 45 verbindenden Querstange 46, unterschiedliche Zylinderblöcke ohne Umrüstung gehalten werden können. In F i g. 7 ist ein kleiner, einreihiger Zylinderblock 63 und in Fig.8 ein großer V-förmiger Zylinderblock 64 gezeigt, wobei im letztgenannten Fall eine Tragstange 65 mit einem Längsprofil in Form von zwei Schneiden 74 der Ausnehmung 66 für die Kurbelwelle anliegt. Die Fig.9 zeigt die Aufnahme eines einreihigen, unsymmetrischen Zylinderblocks in der Zange. Die gesamte Berührungsfläche von Werkstückträger und Werkstück ist auf wenige Linien oder Punkte begrenzt.

In F i g. 10 und 11 ist der Aufbau einer Strahlmaschine mit kreisförmigem Umlauf der Werkstückträger und Werkstücke dargestellt. Hierbei trägt eine feststehende Plattform 67 im Zentrum der Maschine die ortsfesten, aber in Längsrichtung verschiebbaren Drehantriebe 68 bzw. die Spannantriebe für die Zangen. Die Traglager 69 für die Zangen sind fest auf einem Rundtisch 70 angebracht, der mittels des Antriebs 71 über ein Ritzel 72 und Zahnkranz 73 taktweise in Drehung versetzt wird. In F i g. 11 ist das Aufgeben der Werkstücke von einem Förderer 80 in die kreisförmige Strahlkabine 81 und das Abgeben aus dieser auf einen die Werkstücke übernehmenden Förderer 82 gezeigt

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fördereinrichtung für Zylinderblöcke oder ähnliche Werkstücke durch eine Schleuderstrahlanlage mit rotierenden Hohlwellen und daran angeordneten, die Werkstücke tragenden Spannvorrichtungen, deren selbsthemmende Klemmvorrichtungen durch Fremdantriebe über durch die Hohlwellen geführte Gewindespindeln an einer Be- und Entladestation außerhalb der Schleuderstrahlanlage betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannvorrichtung (43,45,46) in bekannter Weise als horizontal angeordnete Zange (6) ausgebildet ist.

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zangenteil starr in Form einer Tragstange (43) ausgebildet ist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstange (43) ein Längsprofil (74) aufweist.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstange (43) fluchtend mit der Achse der Hohlwelle (5) angeordnet ist.

5. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zangenteil (45) mindestens eine quer zur Tragstange (43) verlaufende Querstange (46) aufweist.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zangenteil (45) aus zwei parallelen Stangen besteht, die durch die Querstange (46) verbunden sind.