DE2538734B2 - Vorrichtung zum Bearbeiten der Außenkontur einer Förderschnecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Außenkontur einer Förderschnecke, die um ihre Rotationsachse drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb verbunden ist, mit einem sich nicht drehenden Bearbeitungswerkzeug, das an die Außenkontur der Schneckenwendeln heranbringbar ist.

Um eine Förderschnecke auf einen maßgenauen Außendurchmesser zu bringen, ist es bekannt, die Schnecke zunächst mit einem Übermaß herzustellen und dann das Übermaß abzuschleifen. Dazu wird die Schnecke an beiden Enden eingespannt und in Drehung versetzt. Dabei wird an die Außenkanten der Schnekkenwendeln ein Schleifwerkzeug herangebracht und das Übermaß wird nach und nach abgeschliffen, und zwar so lange, bis die Schnecke das Fertigmaß hat. Abschließend muß noch der entstandene Schleifgrat in einem eigenen Arbeitsgang weggeschliffen werden. Es versteht sich, daß diese Arbeitsweise eine Reihe von Nachteilen zur Folge hat. Das Abschleifen des Übermaßes dauert bei gängigen Schneckengrößen mehrere Tage oder gar Wochen, insbesondere wenn die auf Fertigmaß zu schleifenden Schneckenwendeln zum Beispiel auf ihren Schubseiten einen Hartmetallbelag aufweisen. Haben die Wendeln auch an ihren äußeren Stirnflächen einen Hartmetallbelag, so wird dieser in unerwünschter Weise weggeschliffen. Der Verbrauch an Schleifwerkzeug ist hoch. Insgesamt ergibt sich, daß die Bearbeitungskosten bei der bekannten Herstellungsmethode maßgenauer Schnecken sehr hoch sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zum Bearbeiten der Außenkontur von Förderschnecken eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach im Aufbau und betriebssicher ist und mit der Förderschnecken, insbesondere solche mit einem Hartmetallbelag, sehr schnell und ohne hohe Kosten auf einen maßgenauen Durchmesser gebracht werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bearbeitungswerkzeug ein Schneidbrenner ist mit einer Brenndüse, die parallel zur Rotationsachse der Förderschnecke gerichtet und zu deren Wendeln in einem geringen Abstand gehalten ist und die sich bei Drehung der Schnecke in Förderrichtung der Schneckenwendeln entlang deren Außenkontur translatorisch bewegt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewegen sich die Wendeln einer zu bearbeitenden Förderschnekke an der Düse eines Schneidbrenners vorbei, der das zunächst vorhandene Übermaß der Schnecke sauber und sehr schnell abbrennt, so daß danach die Schnecke ihr Fertigmaß hat. Der Schneidbrenner kann ein Autogenbrenner sein. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist der Schneidbrenner ein Plasmabrenner. Der Plasmabrenner ist in der Lage, Schneckenwendein mit einer Hartmetallauflage sehr schnell und problemlos durchzubrennen. Die Schnittfläche ist so sauber, daß sie nicht mehr nachbearbeitet werden muß. Bei Einstellung der richtigen Brenngeschwindigkeit

verursacht der Plasmabrenner keinen Brenngrat. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Schnekken, die bisher zum Beispiel in 22 Tagen auf Fertigmaß geschliffen werden mußten, bei gleicher Schneckengröße in ca. 3 Stunden auf einen maßgenauen Fertigdurchmesser brennen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch eine längs- zur Förderschnecke angeordnete Fahrbahn, auf der ein Brennwagen verfahrbar ist, von dem ein Arm vorspringt, an welchem der Brenner, insbesondere Plasmabrenner gehalten ist sowie benachbart mit geringem Abstand zu diesem und mehr zum Schneckenzentrum gelegen eine Abtastrolle, die ständig an der Schubseite der Schneckenwendel anliegt und die den Brennwagen mit der Fördergeschwindigkeit der Schnecke automatisch verschiebt Damit der Brenner in beide Koordinatenrichtungen bewegbar ist, besteht der Brennwagen vorzugsweise aus einem verfahrbaren Unterwagen und aus einem quer dazu verfahrbaren Oberwagen. Der Schneidbrenner, insbesondere Plasmabrenner, wird durch die Abrtastrolle und durch eine Führungsrolle geführt, welche beim Brennschneiden der Förderschnecke an einer Führungsbahn entlangläuft, die parallel zur Außenkontur der fertigen Schnecke verläuft Damit können Schnecken mit verschiedenen Außendurchmessern und Konturen problemlos und schnell hergestellt werden.

Die Erfindung und deren weitere Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Draufsicht die erfindungsgemäße Brennschneidvorrichtung,

F i g. 2 die Seitenansicht von links gesehen auf die Vorrichtung der F i g. 1,

F i g. 3 in vergrößerter Darstellung in Draufsicht die Meßeinrichtung zur Einstellung der Führungsrolle des Brennwagens der Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 3.

In F i g. 1 ist die Förderschnecke, die auf einen maßgenauen Außendurchmesser gebracht werden soll, durch die gestrichelte Linie 10 im Umriß angezeigt. Die Schnecke 10 ist an beiden Enden eingespannt und um ihre Rotationsachse drehbar gelagert. So kann die Schnecke zwischen dem Futter und dem Reitstock einer Drehmaschine eingespannt sein. Über einen nicht dargestellten stufenlos regelbaren Drehantrieb kann die Schnecke 10 in Richtung der Pfeile 11 in Drehung versetzt werden. Die Schnecke dient beispielsweise zum späteren Einbau in eine Vollmantelzentrifuge, aus der sie den abgesetzten Feststoff herausfördert. Die Schnecke hat eine rechtsherum gewundene Wendel 12, von der in F i g. 1 nur das linke Anfangsstück im Schnitt zu sehen ist. Auf der Schubseite der Schneckenwendel

12 ist ein rost-, säure- und abriebfester Hartmetallbelag

13 aufgetragen. Die Außenkontur der Förderschnecke 10 ist am linken Längsabschnitt zylindrisch und am rechten Längsabschnitt konisch.

Parallel zur Rotationsachse der Schnecke 10 ist eine Fahrbahn 14 angeordnet, auf der ein Brennwagen verfahrbar ist der aus einem parallel zur Schneckenachse verfahrbaren Unterwegen 15 besteht, auf dem senkrecht zur Förderschneckenachse ein Oberwagen 16 verfahrbar ist. Aus der Ansicht der F i g. 2 geht hervor, daß der Unterwagen 15 mittels Lauf räder 17 auf der Fahrbahn 14 läuft. Vom Oberwagen 16 springt ein Arm 18 vor, an welchem ein Plasmabrenner 19 gehalten ist mit einer Brenndüse, die parallel zur Rotationsachse der Förderschnecke gerichtet und zu deren Wendeln 12,13 in einem geringen Abstand, etwa 5—8 mm von der Oberfläche des Hartmetallbelags 13, gehalten ist. Zur Feineinstellung des Abstands des Plasmabrenners 19 von der Schneckenwendel 13,12 dient die Einrichtung 19'.

In einem geringen Abstand vom Plasmabrenner 19, etwa 20 mm davon entfernt und mehr zum Schneckenzentrum gelegen trägt der Arm 18 eine Abtastrolle 20, die ständig an der Schubseite der Schneckenwendel anliegt und die bei Drehung der Schnecke den Oberwagen 16 und damit auch den Unterwagen 15 mit der Förderschneckengeschwindigkeit der Schnecke 10 selbsttätig in F i g. 1 zur rechten Seite hin verschiebt. Die Brennschneidgeschwindigkeit wird durch die Drehzahl der Schnecke bestimmt. Ist die Drehzahl groß, ist auch die Brenngeschwindigkeit groß und umgekehrt Bei einer zu kleinen Brenngeschwindigkeit entsteht ein Grat, der nachträglich weggeschliffen werden muß. Je größer der Durchmesser und damit die Umfangsgeschwindigkeit der zu bearbeitenden Schnecke sind, desto kleiner muß die Drehzahl sein und umgekehrt Bei einer richtig eingestellten Brenngeschwindigkeit entsteht eine vollkommen saubere, gratfreie Schnittfläche, die nicht mehr nachbearbeitet werden muß. Als optimale Brenngeschwindigkeit haben sich ergeben: bei einer Schneckenwendel aus VA-Edelstahl von 8 mm Dicke etwa 500 bis 600 mm pro Minute, bei einer Wendel aus RSt 37 von 6 mm etwa 1000 mm pro Minute und bei einer Wendel von 4 mm mit einer Hartmetallbeschichtung von 4 mm 500 mm pro Minute. Das vom Plasmabrenner 19 abgebrannte Übermaß der Schnekkenwendel kann etwa 6 mm breit sein.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die saubere Schnittfläche, die durch das Plasmabrennen entsteht, durch Schmelzen des Hartmetallbelags 13 während des Brennvorgangs von selbst mit dem Hartmetall beschichtet wird.

Am Brennwagen 15, 16 greift über ein Seil 21, das über eine Rolle 22 nach unten geführt ist, ein Kontergewicht an, durch welches die Abtastrolle 20 ständig an die Schubseite der Schneckenwendel 13, 12 angedrückt bleibt, so daß der von den Schneckenwendeln vor sich hergeschobene Brennwagen nicht vorlaufen kann. Der Brennwagen kann auch durch eine Reibungsbremse gegen ein Vorlaufen gesichert sein. Zur Einstellung und Einhaltung des Fertigdurchmessers der zu bearbeitenden Schnecke 10 weist der Oberwagen 16 eine Führungsrolle 23 auf, die in Anschlag an einer längs zur Förderschneckenachse angeordneten Führungsschiene 24 gehalten ist. Dazu greift am Oberwagen 16 über ein Seil 25, das über eine Rolle 26 nach unten geführt ist, ein Kontergewicht 27 an, durch welches die Führungsrolle 23 ständig an die Führungsschiene 24 angedrückt bleibt.

Damit der Plasmabrenner 19 nicht nur eine zylindrische Außenkontur einer Förderschnecke auf Fertigmaß brennschneiden kann, sondern auch eine konische Außenkontur, die am rechten Längsabschnitt der Schnecke 10 der F i g. 1 vorhanden ist, ist an der Führungsschiene 24 eine dazu schräg verlaufende Schablone 28 festlegbar derart, daß die aus Führungsschiene 24 und Schablone 28 gebildete Führungsbahn, an welcher die Führungsrolle 23 des Oberwagens 16 entlanglauft, parallel zur Außenkontur der den konischen Längsabschnitt aufweisenden Förderschnecke 10 verläuft.

Zur Einstellung verschiedener Fertigdurchmesser der

zu bearbeitenden Förderschnecke hat der Oberwagen 16 einen senkrecht zur Führungsschiene 24 bzw. senkrecht zur Schneckendrehachse verlaufenden Längsschlitz 29, in welchem die Führungsrolle 23 verschiebbar und arretierbar ist. Zur Feineinstellung in engstem Toleranzen weist der Längsschlitz 29 nach Fig.3 eine Meßeinrichtung auf, die aus einer Millimeterskala 30 besteht, auf der ein Nonius 31 verschiebbar ist, an welchen mittels zweier Schrauben 32 und 33 von oben ein Klemmstück 34 und von un ein Halter 35 befestigbar ist, der die Führungsrolle trägt.

Eine ähnliche aufgebaute Meßeinrichtung kann a zum Festlegen und Einstellen der Schablone 28 an Führungsschiene 24 verwendet werden.

Der Schneidbrenner kann auch Laserstrahlen ο Elektronenstrahlen aussenden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bearbeiten der Außenkontur einer Förderschnecke, die um ihre Rotationsachse drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb verbunden ist, mit einem sich nicht drehenden Bearbeitungswerkzeug, das an die Außenkontur der Schneckenwendeln heranbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug ein Schneidbrenner (19) ist mit einer Brenndüse, die parallel zur Rotationsachse der Förderschnecke (10) gerichtet und zu deren Wendeln (12, 13) in einem geringen Abstand gehalten ist und die sich bei Drehung der Schnecke in Förderrichtung der Schneckenwendeln entlang deren Außenkontur in einer Querschnittsebene bewegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidbrenner ein Plasmabrenner (19) ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine längs zur Förderschnekke (10) angeordnete Fahrbahn (14) auf der ein Brennwagen (15,16) verfahrbar ist, von dem ein Arm (18) vorspringt, an welchem der Brenner (19) gehalten ist sowie benachbart mit geringem Abstand zu diesem und mehr zum Schneckenzentrum gelegen eine Abtastrolle (20), die ständig aii der Schubseite der Schneckenwendel (12,13) anliegt und die den Brennwagen (15,16) mit der Förderschnekkengeschwindigkeit der Schnecke (10) selbsttätig verschiebt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennwagen aus einem parallel zur Förderschneckenachse verfahrbaren Unterwagen (15) besteht, auf dem senkrecht zur Förderschneckenachse ein Oberwagen (16) verfahrbar ist, der die Abtastrolle (20) und den Brenner (19) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwagen (16) eine Führungsrolle (23) auweist, die in Anschlag an einer längs zur Förderschneckenachse angeordneten Führungsschiene (24) gehalten ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsschiene (24) eine dazu schräg verlaufende Schablone (28) festlegbar ist derart, daß die aus Führungsschiene (24) und Schablone (28) gebildete Führungsbahn parallel zur Außenkontor einer einen konischen Längsabschnitt aufweisenden Förderschnecke (10) verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Brennwagen (15, 16) ein erstes Kontergewicht angreift, durch welches die Abtastrolle (20) ständig an die Schubseite der Schneckenwendel (13, 12) angedrückt ist und daß am Oberwagen (16) ein zweites Kontergewicht (27) angreift, durch welches die Führungsrolle (23) ständig an die Führungsschiene (24) bzw. Schablone

(28) angedrückt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Oberwagen (16) einen senkrecht zur Führungsschiene (24) verlaufenden Längsschlitz

(29) aufweist, in welchem die Führungsrolle (23) verschiebbar und arretierbar ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (29) zur Verschiebung und Arretierung der Führungsrolle (23) eine Meßeinrichtung (30,31) aufweist.