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Verfahren zum Entraten von Formte len
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten von Formteilen,
wobei diese in einem trommelförmigen Vlbrator-Behälter durch ein in den Behälter
eingeleitetes Kühlmedium versprödet und durch die Vibration des Behälters in HotationMbewegung
versetzt werden.
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Bei der Herstellung von Formteilen im Spritzgieß-oder Preßverfahren
weisen die Formteile nach dem Herausnehmen aus der Form Vorsprünge auf, die dadurch
bedingt sind, daß die Spritzgieß- oder Preßformen stets aus mehreren Teilen bestehen
und an den Stellen. an denen die Formen zusammengesetzt sind
fertigungsbedingte
Unstetigkeiten aufweisen. Die auf diese Weise entstehenden Grate müssen vor einer
Verwendung der Formteile entfernt werden.
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Kleinteile. beispielsweise aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellte
Druckknöpfe, werden zur Rationalsierung des Herstellungsvorganges nicht einzeln,
sondern .m Verbund zu mehreren vergossen. Die sich dadurch ergebenden Verbindungsstege
zwischen den einzelnen Formteilen müssen ebenso wie PreX- oder Spritzgrate vor einer
Verwendung der Formteile entfernt werden.
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Es ist bekannt. die entgratung solcher Formteile in Vibrations-Entgratungsmaschinen
durchzuführen, wobei die unbearbeiteten Formteile in einem trommelförmigen Behälter,
der über einen elektrffischen Antrieb Vibrationsbewegungen ausführt, mit flüssigem
Stickstoff versprödet und durch die Vibrationen des Behälters in Rotation versetzt
werden. Diese Bewegung bewirkt eine Reibung der FormteIle einerseits gegeneinander
und andererseits gegen di Behälterwände, wodurch der gewünschte Abrieb der versprödeten
Grate bzw. Angüsse erfolgt.
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Ein Nachteil dieser bekannten Ent#ratun6-smaschinen besteht darin,
daß sich im Inneren des Behälters, da das Einsprühen des flüssigen Stickstoffs nur
von den Wänden des Behälters her erfolgt, eine heterogene Temperaturverteilung in
der
Menge der Formteile einstellt, die zusammen mit der Anwendung
von flüssigem Stickstoff als Kühlmedium zu einer zu starken Versprödung und infolge
davon zum Brechen einer großen Anzahl der Formteile führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entgraten
von Formteilen in einer Vibrationsentgra tungsmaschine zu entwickeln, bei dem ohne
besonderen technischen Aufwand eine homogene Temperaturverteilung in der Menge der
Formteile erreicht und unter gleichmäßiger Ausnutzung des vorhandenen Kältepotentials
eine Beschädigung der eingebrachten Formteile durch zu starke Versprödung vermieden
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlmedium
von der Mittelachse des Behälters her unter Druck in diesen als Flüssigkeits-Gasgemisch
eingeleitet wird.
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Die Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Einleiten des
Kühlmedlums unter Druck von der Mittelachse des Behälters her durch die Rotation
der Formteile, hervorgerufen durch die Vibrationsbewegung des Behälters, das KUhlmedium
schnell und gleichmäßig nach außen hin über die Menge der Formteile verteilt wird.
Zusammen mit dieser gleichmäßigen Ausbreitung des Kühlmediums und der Zuführung
des Kühlmediums als Flüss igkeits-Gasgemisch wird eine ihomogene Temperaturverteilung
erreicht und die Gefahr des zu starken Versprödens und zu Bruchgehens der Formteile
vermieden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
besteht darin, das Kühlmedium in ein konzentrisch zur Mittelachse verlaufendes Rohr
flüssig zuzuführen und vor dem Einleiten in dpn Behälter zumindest teilweise in
Verdampferkammern zu entspannen. Da die Formteile mindestens bis auf 3/4-Höhe des
Behälters in diesen eingefüllt sein müssen, um durch die Vibration in Rotation versetzt
werden zu können, umgeben und berühren diese notwendigerweise auch das Rohr. Das
in das Rohr flüssig eingeleitete Kühlmedium' das durch den technisch einfacheren
Transport in flüssiger Form zum Verbraucher sowieso flüssig zur Verfügung steht,
entzieht durch Wärmeübergang den Formteilen Wärme, kUhlt diese dadurch vor und erwärmt
sich selbst. Die mit diesem Vorgang erreichte teilweise Verdampfung des flüssigen
Kühlmediums kann in speziell an dem Rohr angebrachten Verdampferkammern, die den
Formteilen noch mehr Wärme entziehen, verstärkt werden. Energieverluste werden auf
diese Weise möglichst gering gehalten, da vorhandene Wärme zur Verdampfung des flüssigen
Kühlmediums Verwendet werden kann. Ein weiterer Vorzug der Anordnung des Rohres
auf der Mittelachse des Behälter ist, daß die Formteile zu ihrer Reibung gegeneinander
und an den Bebälterwänden an dem Rohr und dessen Verdunprerkawrn, die außerdem als
Schlagkörper ausgebildet sein könnens eine zusätzliche Re#bungsfläche rinden und
somit schneller von Graten und Verbindungsst@gen befreit werden kb n.
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Mit Vorteil kann das Kühlmedium in Richtung der Rotationsbewegung
der Formteile in den Behälter eingeleitet werden, wodurch ein Verstopfen der Austrittsöffnungen
des Rihlmittels aus dem Rohr durch anfallendes Abriebsmaterial verhindert wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens
können auf dem Rohr Temperaturfühler angeordnet werden, die die Temperatur der Formteile
entlang der Mittelachse des Behälters messen und in Abhängigkeit davon die Zufuhr
des flüssigen Kühlmediums in das Rohr über ein elektrisches Zuspeisungsventil steuern.
Damit wird verhindert,daß die durch die Rotationsbewegung dauernd an den Austritt#öffnungen
des Kühlmediums im Rohr wechselnden Formteile durch ilbermäßige Zufuhr von Kühlmedium
zu stark versprödet werden. Schaltet sich das Zuspeisungsventil ab, wird der im
Rohr noch verbleibende Rest von flüssigem Kühlmedium langsam weiter verdampft und
in den Behälter abgegeben. Hierdurch verlängern sich die einzelnen Schaltintervalle
der Temperaturregelung, womit zur gleichmäßigen Temperaturverteilung in dem Entgratungsmaterial
und zur guten Ausnutzung des vorhandenen Kältepotent ials be-.getra;en wird.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein Beispiel für eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
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Figur 1 zeigt einen Vlbrator-Behälter einer Vibrat ions-Entgratungsmaschine
im Ausschnitt.
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Figur 2 zeigt einen Schnitt durch diesen Behälter entlang der Linie
II/II.
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In Figur 1 und 2 ist im Ausschnitt ein isolierter Vibrator-Behälter
1 einer Vibratons-t#ntg,ratungsmaschine, der durch eine elektrische Antriebseinrichtung
2 in Vibrationsbewegung versetzt werden kann, dargestellt. Über einen Deckel 3 kann
dieser Behälter mit Entgratungsmaterial gefüllt werden, wobei die Füllhöhe ungefähr
3/4 des Trommelquerschnittes erreichen soll. Eine oeffnung 4 in der unteren Hälfte
einer Stirnwand des Behälters erlaubt dessen Entleerung. Konzentrlsch zu der Mittelachse
des Behälters ist ein Rohr 5 angeordnet, an das von der Außenseite des Behälters
her über ein elektrisch gesteuertes Zuspeisungsventtl 10 eine isolierte Zuführungsleitung
11 für flüssiges Kühlmedium angeschlossen ist. Entlang des Rohres 5 sind Bohrungen
6 in bestimmten Abständen angebracht, über die an der Außenseite des Rohres in Richtung
der Rotationsbewegung der Formteile weisende kanalförmige Leitbleche 7 befestigt
sind. Desweiteren sind entlang des Rohres 5 Verdampferkammern 8, die eInen wesentlich
größeren Durchmesser als das Rohr 5 haben, und auf dem Außendurchmesser des Rohres
Temperaturfühler 9 angebracht. Diese Temperaturfühler 9 stehen mit dem Zuspeisungsventil
10 in der Zuführungsleitung 11 in Verbindung.
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Wird flüssiges Kühlmedium in das Rohr 5 über die Zuführungsleitung
11 eingeleitet, entzieht dieses den das Rohr 5 umgebenden Formteilen Wärme und verdampft
dadurch zum kleinen Teil. Eine weitere Verdampfung des Kühlmediums erfolgt in den
Verdampferkammern 8, die infolge ihres großen Durchmessers weit in die Menge der
Formteile hineinreichen und somit diesen gut Wärme entziehen können. Über die Bohrung
6 und die Leitbleche 7 wird das Kühlmittel nunmehr als Flüssigkeits-Gasgemisch in
die Menge der Formteile in Richtung ihrer durch die Vibration entstehenden Rotationsbewegung
eingeleitet und durch diese Rotationsbewegung verteilt. Die Temperaturfühler 9 messen
ständig die Temperatur der Formteile entlang des Rohres 5 und schalten bei zu tiefen
Temperaturen das Zuspeisungsventil 10 in der Zuführungsleitung 11 ab, so daß eine
möglichst gleichbleibende Temperaturverteilung in der Menge der Formteile erhalten
werden kann.
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