DE2510827C2 - Foerdereinrichtung fuer zylinderbloecke oder aehnliche werkstuecke durch eine schleuderstrahlanlage - Google Patents

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 ausgebüdet sind. Diese bekannte Maschine besitzt zwei nebeneinander und in etwa vertikaler Ebene liegende Schleppketten, weiche 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 beschiänkt,

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 erfor-

den große Investitionskosten, eine umfangreiche Lagerhaltung an unterschiedlichen Käfigen und Umrüstungszeiten, so daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist.

Eine andere bekannte Strahlnuschine mit einer Hängebahn (DT-OS 22 12 487) befaßt sich mit der Aufgabe, Werkstücke ähnlicher Unirißformen, 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 Weikstücken bei wechselnder Form derselber 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 60 199), doch handelt es sich hierbei um Feilenschärfmaschinen, also Maschinen einer anderen Gattung, auch wenn hierbe ein Sandstrahl zum Schärfen verwendet wird Die Zang*.

braucht hierbei nicht wesentlich anders ausgebildet zi sein wie eine normale Handwerkzange, da sie nui leichte Werkstücke halten muß.

Für die Bearbeitung von Zylinderblöcken ist Vorzugs weise das eine Zangenteil starr, in Form eine!

Tragstange ausgebildet, die beispielsweise in dii Ausnehmung für die Kurbelwellenlagerung eingreift. E ist hierbei vorteilhaft, wenn die Tragstange fluchteni mit der Achse der Hohlwelle angeordnet ist. Dl·

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 Querstenge aufweist Damit ergibt sich eine Koordinaten-Haiterung mit weitgehend linien- oder punktförmiger Auflage des Werkstücks.

Diese neue Maschine mit Zangenh&ltemng für die Werkstücke gibt dem Bearbeitungsstrahl beste Zugänglichkeit 13 allen, auch den von der Zange ergriffenen Flächea 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 i* aufweist Außerdem besteht die Möglichkeit, auf einfache Weise die automatische Be- und Entladung vorzunehmen.

Der neue zangenartige Werkstöckträger 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 Werkstück trägers und seiner Antriebe sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet

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

Fig. 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,

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

Fig.9 die Ansicht eines unsymmetrischen, einreihigen Zylinderblocks in der Spannzange,

Fig. 10 den Querschnitt durch eine Strahlmaschine mit kreisförmigem Durchlauf,

F i g.' 1 eine Draufsicht schematisch auf eine Strahlmaschine gemäß F i g. 10 in verkleinertem Maßstab.

In Fig. 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 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 Fahr-ochtenen 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 Fahrschie nen 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 platzspa rend. 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 Drehantnebe 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 F i g. 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 Fig.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 kanr nach Lösen der Kupplung 60 in die Strahlkabine 2f (Fig.2) durch den Schubantrieb eingefahren werden Durch das Selbsthemmwerk in Form der Gewindespin del 42 bleibt die Zange in der Spannlage.

In Fig.4 ist eine Ausführungsform des Selbsthemm werks gezeigt. Die Gewindespindel 42 mit einer Muttei 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.F i g. 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. Fig.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. F i g. 2) erhalten.

Die F i g. 7, 8 und 9 zeigen, wie mittels eines Werkstückträgers gleichen Aufbaus, nämlich einer

to Zange mit der Tragstange 43 und einer zwe.i 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 Spanr antriebe für die Zangen. Die Traglager 6S für die Zangen sind fest auf einem Rundtisch 7C angebracht, der mittels des Antriebs 71 über ein Ritze 72 und Zahnkranz 73 taktweise in Drehung versetz wird. In F i g. 11 ist das Aufgeben der Werkstücke vor einem Förderer 80 in die kreisförmige Strahlkabine 8 und das Abgeben aus dieser auf einen die Werkstück übernehmenden Förderer82 gezeigt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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 (43,45,45) 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, dali 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.