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Titel: Vorrichtung zum Strahlen von Flächen
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großflächiger Werkstücke außerhalb geschlossener Strahlkabinen Stichwort:
Container-Strahlanlage
Vorrichtung zum Strahlen von Flächen großflächiger
Werkstücke außerhalb geschlossener Strahlkabinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Strahlen von Flächen großflächiger Werkstücke, wie Container, Blechtafeln u.
dgl., außerhalb geschlossener Strahlkabinen, mit einem in Bezug auf die Werkstückoberfläche
beweglichen, strahlerzeugenden Strahlaggregat, umfassend ein Schleuderwerk mit wenigstens
einem Schleuderrad mit im wesentlichen waagerechter Drehachse, wobei das Schleuderwerk
wenigstens einen gegen die zu reinigende Fläche gerichteten Reinigungsstrahl erzeugt,
die abprallenden Schmutz- und Strahlteilchen eingefangen, innerhalb des Strahlaggregates
getrennt und die Strahlteilchen zum Schleuderwerk zurück und die Schmutzteilchen
gesondert abgeführt und/oder gelagert werden.
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Vorrichtungen der genannten Gattung sind bekannt. Beispielsweise zeigt
die DE-OS 22 53 198 eine Putzvorrichtung für die Außenseite von Schiffsrümpfen und
dergleichen Dabei handelt es sich um eine Kornstrahlvorrichtung in hängender Ausführung,
einen sogenannten Strahlkorb, wobei die Vorrichtung an Seilen hängend mit Hilfe
eines fahrbaren Krans oder einer anderen Fahreinrichtung an der zu reinigenden Schiffswand
in horizontaler und gegebenenfalls vertikaler Richtung verfahren wird und dabei
die Putzarbeit ausführt. Die Vorrichtung wird durch Fernsteuerung betätigt. Sie
eignet
sich zum wirtschaftlichen Einsatz nur bei ausgesprochen großen,
gleichmäßigen Flächen, wie sie beispielsweise bei einem Schiffsrumpf vorliegen.
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Es ist andererseits im Maschinenbau üblich, insbesondere bei der Herstellung
von Stahikonstruktionen, einzelne Profile und Bleche unmittelbar vor dem Zusammenbau
in einer Strahlanlage von Zunder, Rost und gegebenenfalls Farbresten sauberzustrahlen
und gegebenenfalls anschließnd mit einem Grundanstrich zu versehen. Dabei müssen
allerdings später die beim Zusammenbau entstandenen Schweißnähte zumeist von Hand
verputzt und nachträglich mit der Drahtbürste gereinigt werden, da beim Schweißen
zumindest die der Schweißnaht benachbarten Flächenteile durch Abbrennen des Grundanstriches
wieder etwas verzundern. Derartige Arbeiten von Hand sind außerordentlich mühsam
und kostenträchtig Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Serienfertigung
von Containern und anderen großflächigen, beweglichen Werkstücken und Konstruktionsteilen
eine unkomplizierte, mit einem in Bezug auf die Werkstückoberfläche beweglichen,
strahlerzeugenden Strahlaggregat ausgerüstete Strahlanlage anzugeben, die flexibel
in der Anwendung größerer beweglicher Werkstücke, insbesondere Normcontainer oder
Blechtafeln, ist und sich infolgedessen vorzugsweise zum Einsatz bei der Reinigung
und Aufarbeitung von Blechkonstruktionen und Containern eignet.
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Auch soll die Vorrichtung mit wirtschaftlichen Mitteln erstellbar
sein und gegebenenfalls in der Lage sein, einen Standortwechsel ohne erhebliche
Kosten zu ermöglichen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung durch ein
Arbeitsgerüst mit einer vertikalen,
mit Mitteln zum Aufspannen bzw. Befestigen des Werkstücks ausgestatteten Aufnahmeplatte,
ausgestattet mit Mitteln zum Heben und Senken sowie zum Verschwenken des Werkstücks
um eine horizontale Achse, und durch eine Einrichtung zum Verfahren des Strahlaggregates
in Richtung parallel zur Schwenkachse entlang des Werkstückes.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt sich
ein sehr kompakter Aufbau, wobei das Arbeitsgerüst mit der Aufnahmeplatte zur Aufnahme
unterschiedlicher großflächiger Werkstücke geeignet ist, die mittels geeigneter
Spannmittel und/oder Verriegelungen aufgespannt, sodann in eine entsprechende Arbeitsposition
gehoben und jeweils nach Strahlbearbeitung einer Fläche zur nächsten zu strahlenden
Fläche um eine horizontale Achse verschwenkt werden. Dabei ergibt sich infolge der
Unkompliziertheit eine preisgünstige Fertigung, sowie vor allem ein völliger Wegfall
von Handarbeit.
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Zur bequemeren Handhabung des Werkstückes beim Aufspannen und Absetzen
wird eine Ausgestaltung der Vorrichtung vorgeschlagen, bei der in Achsrichtung der
Schwenkachse eine Absetzvorrichtung mit seitlichen Begrenzungsanschlägen für das
Auf- und Absetzen des Werkstückes vorgesehen ist. Der An- und Abtransport kann dabei
beispielsweise von einem Gabelstapler vorgenommen werden.
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Durch die seitlichen Begrenhungsanschläge der Absetzen vorrichtung
ist gewährleistet, daß das Werkstück beim Absetzen die richtige Position hat. Dadurch
wird Arbeit und Kontrolle gespart.
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Um das Werkstück nach dem Absetzen an die Aufnahmeplatte heranzufüzren,
ist in weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung vorgesehen, daß die Absetzvorrichtung
Rollen mit zur Schwenkachse senkrecht stellbaren Achsen aufweist.
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Um zu vermeiden, daß die Rollen in die Fahrbahn des Strahlaggregates
hineinragen, ist weiter vorgesehen, daß sie in horizontalen Tragarmen gelagert und
mit diesen um Gelenke mit vertikalen Schwenkachsen um 900 in Achsrichtung beiklappbar
angeordnet sind.
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Weiter ist vorgesehen, daß die Aufnahmeplatte mittels eines Drehkranzes
mit horizontaler Drehachse angeordnet und mit einem Schwenkantrieb versehen ist,
der zu Ausführung von Schwenkbewegungen um vorgegebene Winkelbeträge mit einem Schrittmotor
und einer elektronischen Steuerung ausgestattet ist.
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Dies hat den Vorteil, daß mit dem Werkstück jede Art von Schwenkung,
sei es kontinuierlich oder in Intervallen, oder um eine Sequenz bestimmter Winkelbeträge
zu entsprechenden Bearbeitungsfolgen geschwenkt werden kann. Auf diese Weise können
rechteckige, runde oder auch andere polygonale Körper ohne Schwierigkeit bearbeitet
werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß Drehkranz, Aufnahmeplatte
und Schwenkantrieb in einer Hubeinrichtung angeordnet sind, umfassend einen Schlitten
mit Hubantrieb in einer im Arbeitsgerüst angeordneten vertikalen Führung. Auf diese
Weise kann die Aufnahmeplatte zum abgesetzten Werkstück herunterfahren, dieses ergreifen
und-festspannen, und mit dem aufgespannten Werkstück zur Arbeitsposition in die
Höhe fahren. Dabei ergibt sich ein weiterer Vorteil durch Vereinfachung der Arbeitsabläufe
dadurch, daß die Aufnahmeplatte gleichzeitig einen Kopfabdeckkasten für das Werkstück
aufweist. Dadurch wird verhindert, daß Strahlmittel in das Innere des bearbeiteten
Werkstücks eindringt.
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Für den Fall, daß ein Werkstück beispielsweise einen rechteckigen
Querschnitt mit unterschiedlich langen
Seitenflächen aufweist,
ist mit Vorteil weiter vorgesehen, daß die Aufnahmeplatte eine radiale Führung mit
einem radialverfahrbaren Greiferschlitten aufweist.
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Damit kann der seitliche Abstand der zu bearbeitenden Fläche zum Strahlaggregat
exakt eingestellt werden.
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Eine sehr vorteilhafte Kürzung der Bearbeitungszeiten bzw. Arbeitstakte
wird dadurch erreicht, daß das Schleuderwerk des Strahlaggregates mit wenigstens
zwei Schleuderrädern ausgestattet ist, deren Rotationsachsen um im wesentlichen
vertikale Achsen verschwenkbar und vorzugsweise so eingestellt sind, daß sich die
verlängerten Strahlmittel-Auswurfebenen im Bereich der bestrahlten Fläche oder kurz
dahinter schneiden.
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Gegebenenfalls kann mit Vorteil das Schleuderwerk auch mit vier Schleuderrädern
ausgestattet sein, von denen je zwei neben- und übereinander gemeinsam gegen ein
bestrahltes Flächenteil des Werkstücks gerichtet sind.
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Mit Vorteil wird die Forderung nach unkomplizierter Ausgestaltung
der Vorrichtung dadurch erfüllt, daß die Einrichtung zum Verfahren des Strahlaggregates
ein einfaches Fahrgestell mit Spurkranzrädern auf einem als Führung verlegten Schienenpaar
und als Antrieb vorzugsweise ein um Umlenkrollen geführtes endloses Zugseil mit
einer reversierbaren, motorgetriebenen Antriebstrommel umfaßt. Diese unkomplizierte
Verfahreinrichtung macht es ohne Schwierigkeiten möglich, daß dem Strahlaggregat
eine Aufbereitungs-Einheit insbesondere zur Entstaubung und Rückführung des Strahlmittels
zugeordnet ist, umfassend ein Umluftgebläse, einen Sichter, einen Staubfilter, eine
seitliche Absaugung für Streukorn, sowie einen Vorratsbehälter und Mittel zum Fördern
und Zuteilen des Strahlmittels zum Strahlaggregat.
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Mit Vorteil besitzt das Strahlaggregat als weitere Hilfs-
einrichtung
eine Schwenkeinrichtung zum Ansetzen eines Endabdichtkastens an das gegebenenfalls
stirnseitig offene Ende des Werkstücks. Hierdurch wird die Anordnung eines separaten
Hebezeuges zum Ansetzen eines Endabdichtkastens gespart.
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Schließlich ist vorgesehen, daß die Energieeinspeisung in das Strahlaggregat
sowie in die damit verbundene Aufbereitungs-Einheit vorzugsweise über eine SchleppRabelanordnung
erfolgt.
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Im folgenden wird die Vorrichtung mit ihren Vorteilen anhand eines
Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine
Seitenansicht der Vorrichtung, Figur 2 eine stirnseitige Ansicht der gleichen Vorrichtung,
Figur 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung In der Vorrichtung gemäß Figur 1 ist
das Werkstück 1, angedeutet mittels gestrichelter Linien, mit horizontaler Achse
A auf der Aufnahmeplatte 2 des Arbeitsgerüstes 3 fest eingespannt. Die Aufnahmeplatte
2 ist ihrerseits mit einem Drehkranz 15 um die horizontale Achse A verschwenkbar
im Arbeitsgerüst 3 angeordnet und besitzt einen Schwenkantrieb 19. Dieser ist vorzugsweise
mit.einem Schrittmotor mit elektronischer Steuerung derart ausgestattet, daß eine
Schwenkbewegung der Aufnahmeplatte 2 um einen vorgegebenen Winkelbetrag möglich
ist. Im vorliegenden Falle besitzt das Werkstück 1, wie aus Figur 2 ersichtlich,
quadratische Form - es handelt sich dabei um einen Container -, und der Schrittmotor
des Schwenkantriebes 19 ist so programmiert, daß er jeweils eine Schwenkung um 900
vollzieht.
Weiter ist die Aufnahmeplatte 2 mit dem Drehkranz 15 und dem Schwenkantrieb 19 in
einem Schlitten 16 angeordnet, der in einer vertikalen Führung 17 an der Kopfseite
des Arbeitsgerüstes 3 mit Hilfe einer Hubeinrichtung (angedeutet durch den Doppelpfeil
18) gehoben der gesenkt werden kann. Das Arbeitsgerüst 3 ist auf einer Fundamentplatte
27 aufmontiert und fest verankert. Auf Schienen 8 ist ein Fahrgestell 7 aufgesetzt,
welches das Strahlaggregat 4 aufnimmt. Dieses umfaßt das Schleuderwerk 5 mit den
Schleuderrädern 20 sowie die Aufbereitungs-Einheit 6 mit dem Umluftgebläse 22, dem
Sichter 23 und dem Strahimittelbehälter 24.
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Ferner ist die Aufbereitungs-Einheit 6 mit einer Streukornabsaugung
25 ausgerüstet, welche dazu dient, vom Strahlaggregat nicht aufgefangenes Strahlkorn
oder Strahlmittel vom Fundament aufzusaugen. Die Arbeitsweise des Strahlaggregates
4 wird beim Stand der Technik als bekannt vorausgesetzt. Die Schleuderräder 20 sind
bezüglich ihrer Strahlmittel - Austrittswinkel a in Figur 2 bzw. hinsichtlich ihrer
Strahlmittelauswurfebene X1, X2 so gerichtet, daß sie gemeinsam ein Arbeitsfeld
26 bestreichen. Dabei wird das Strahlaggregat 4 im Abstand von nur wenigen Zentimetern
von der bestrahlten Wandfläche entlanggeführt und ist gegenüber dieser durch einen
Rahmen mit flexibler Abdichtung, beispielsweise durch eine umlaufende Bürstenanordnung,
bestmöglich abgedichtet. Das in Figur 3 dargestellte Arbeitsfeld 26 ist aus Gründen
der Verdeutlichung um 900 nach oben geklappt gezeichnet. Das Schleuderwerk 5 in
Figur 1 ist erkennbar mit vier Schleuderrädern 20 ausgestattet. Dies ermöglicht
eine intensive gleichzeitige Bearbeitung eines Arbeitsfeldes 26', wie durch die
gepunktete Fläche angedeutet. Diese intensive Bestrahlung der Arbeitsfläche 26'
macht es möglich, daß in einem Durchgang eine der vier Flächen des Werkstücks 1
fertig gestrahlt ist.
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Am Strahlaggregat 4 ist als Hilfsvorrichtung eine Schwenkvorrichtung
12 angeordnet, welche dazu dient, vor Beginn der Strahlarbeit den Endabdichtkasten
13 an das Werkstück 1 anzusetzen, bzw. nach Beendigung der Arbeit vom Werkstück
zu entfernen.
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Weitere Einzelheiten der Vorrichtung sind aus der Draufsicht in Figur
3 zu erkennen. Insbesondere zeigt diese Darstellung die Absetzvorrichtung 9 mit
den Absetzrollen 10. Diese sind in Schwenkarmen 11 gelagert und werden mit diesen
entsprechend den Pfeilen 11' nach Befestigung des Werkstückes 1 an der Aufnahmeplatte
2 beigeklappt, um die Bahn zum Verfahren des Strahlaggregates 4 freizugeben. Figur
3 zeigt ferner den Endabdichtkasten 14, welcher bei gleichartigen Werkstücken 1
an der Aufnahmeplatte 2 befestigt ist. An den Schwenkarmen 11 befinden sich Anschläge
28, welche beim Absetzen des Werkstücks 1 die exakte Positionierung erleichtern
bzw. gewährleisten.
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Der Fahrantrieb für das Strahlaggregat 4 bzw. das Fahrgestell 7 ist
durch den Doppelpfeil 29 lediglich schematisch angedeutet. Die Ausführung dieses
Antriebes steht im Belieben des Fachmannes. Eine sehr einfache Antriebsart ist beispielsweise
durch einen endlos über Rollen geführten Seilzug mit einer motorgetriebenen Antriebstrommel
möglich, ebenso wie alle anderen einem Fachmann geläufigen Antriebsarten.
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Die Funktion der Vorrichtung ist denkbar einfach. Nach Entladen der
Vorrichtung von einem fertig bestrahlten Werkstück 1 wird ein neues Werkstück 1
mittels Gabelstapler antransportiert und auf die Absetzvorrichtung 9 aufgelegt.
Dabei sind die Absetzrollen 10 mit den Schwenkarmen 11 in der in Figur 3 gezeigten
Position quer zur Achse A. Durch Anliegen einer Seitenfläche an den Anschlägen 28
ergibt sich die richtige Position des Werkstücks 1. Die Aufnahmeplatte 2 wird mit
dem Schlitten 16 in der vertikalen Führung 17 durch die
Hubeinrichtung
soweit abgesenkt, daß sie vor Kopf des Werkstückes steht. Durch nicht dargestellte
Spannmittel wird sodann eine feste Verbindung zwischen der Aufnahmeplatte 2 und
dem Werkstück 2 hergestellt, wobei der Endabdichtkasten 14 die offene Stirnseite
des Werkstücks 1 überdeckt. Mit diesem an der Aufnahmeplatte wird der Schlitten
16 hochgefahren in die in Figur 1 gezeigte Arbeitsposition. Sodann wird mit Hilfe
der Schwenkvorrichtung 12 am Strahlaggregat 4 der Endabdichtkasten 13 auf die freie
Stirnseite 30 des Werkstücks 1 aufgesetzt.
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Nunmehr beginnt das Schleuderwerk 5 des Strahlaggregates 4 mit dem
Bestrahlen der dem Strahlaggregat 4 zugekehrten Fläche 26' des Werkstücks 1. Dabei
fährt das Strahlaggregat zusammen mit der Aufbereitungseinheit 6 auf dem Fahrgestell
7 in Richtung des Pfeiles 31 am Werkstück 1 entlang. Nach Fertigstrahlen einer Werkstückseite
fährt das Strahlaggregat 4 in die äußerste rechte Position aus dem Bereich des Werkstückes
1 heraus. Dieses 0 wird mit dem Schwenkantrieb 19 um programmierte 90 weitergedreht,
worauf das Arbeitsspiel von neuem beginnt, und so weiter.
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Wie die Ausgestaltung und die damit erreichbare Funktion zeigt, erfüllt
die erfindungsgemäße Vorrichtung die gestellte Aufgabe in idealer Weise. Es handelt
sich um ein unkompliziertes Arbeitswerk, das mit vergleichsweise geringen Investiotionsmitteln
erstellbar ist und infolge seiner Flexibilität eine rasche, wirtschaftliche und
äußerst effiziente Arbeit ermöglicht.