DE3320871A1 - Vorrichtung zur abtragenden oberflaechenbearbeitung von werkstuecken - Google Patents

Description

Vorrichtung zur abtragenden Oberflächenbearbeitung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur abtragenden Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, mit einem das Bearbeitungsmedium aufnehmenden Behälter und einem darüber angeordneten, drehangetriebenen Kranz, von welchem abwärts gerichtet Träger ausgehen für die in eingetauchter Stellung durch das Bearbeitungsmedium zu ziehenden Werkstücke.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind mehrere Werkstückträger zu einem Gestell zusammengefaßt, welches dem Kranz zugeordnet wird. Zwecks verbesserter Ausnutzung der Vorrichtung befindet sich jeweils ein Satz solcher Gestelle an dem drehangetriebenen Kranz und ein weiterer Satz von Gestellen auf einem drehbaren Arbeitstisch, der jeweils ein Gestell so in Position bringt, daß es von einer die Anlage bedienenden Person beladen werden kann. Nach Beendigung des Arbeitsganges wird der eine Satz von Gestellen mittels eines pneumatischen Greiferarmes entnommen und durch vorbereitete Gestelle ersetzt. Eine solche Vorrichtung ist einerseits aufwendig in ihrem Aufbau, und andererseits verlangt das Auswechseln relativ viel Zeit.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorausgesetzten Art in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß das Auswechseln der Werkstückträger nach einem Arbeitsgang kurzfristig vornehmbar ist.

VNR: 136735 ANR: 1044915 18 049/050 P 1/S/G 17.5.1983

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß mehrere Kränze zu einer drehbaren Einheit zusammengefaßt sind und der Behälter bis aus dem Schwenkbereich der Werkstückträger beim Drehen der Einheit verlagerbar ist.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung von erhöhtem Gebrauchswert geschaffen. Die Stillstandzeiten der Vorrichtung lassen sich auf ein Minimum reduzieren. Nach einem beendigten Bearbeitungsvorgang ist lediglich der Behälter aus dem Schwenkbereich der Werkstückträger zu bringen. Anschließend kann die mehrere Kränze umfassende Einheit gedreht werden, wobei der die bearbeiteten Werkstücke tragende Kranz aus der fluchtenden Lage zum Behälter tritt, während gleichzeitig ein bereits mit zu bearbeitenden Werkstücken versehener Kranz in die Arbeitsposition gelangt. Nun folgt eine Steuerung, bei welcher die Werkstücke in das Bearbeitungsmedium eintauchen. Diese vorgenannten Arbeitsschritte lassen sich sehr schnell durchführen. Während des Bearbeitungsvorganges kann der ausgesteuerte Kranz ent- und beladen werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß der Antrieb der Kränze im Innenraum des ringrinnenförmigen Behälters angeordnet ist und sich bei in Arbeitsstellung befindlichem Behälter jeweils mit dem in Arbeitsposition befindlichen Kranz kuppelt. Man kommt demzufolge trotz Anordnung mehrerer Kränze mit einem einzigen Antrieb für die Kränze aus. Dabei wird der sowieso vorhandene Innenraum des ringrinnenförmigen Behälters ausgenutzt. Die Kupplung zwischen Antrieb und Kranz erfolgt erst dann, wenn der ringrinnenförmige Behälter in die Bearbeitungsposition fährt. Steuert nach beendigtem Bearbeitungsvorgang der

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Behälter aus dem Schwenkbereich der Werkstückträger, erfolgt einhergehend die Entkupplung, so daß der Steuerungsaufwand gering gehalten werden kann.

Eine Variante zeichnet sich dadurch aus, daß die Kränze nach den vier Seitenflächen eines um eine die restlichen zwei Seitenflächen durchsetzende Achse drehbaren Würfels ausgerichtet sind. Die drehbare Einheit kann demnach vier Kränze umfassen. Die Möglichkeiten eines schnellen Be- und Entladens erhöhen sich dadurch. Insbesondere eignet sich diese Ausgestaltung, wenn die Bearbeitungszeiten der Werkstücke relativ kurz sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Kränze an einander gegenüberliegenden Armen eines drehbaren Kopfstückes einer Säule angeordnet sind, welche Arme in Höhenrichtung über die Oberseite des Kopfstückes klappbar sind. Während des Be- und Entladens und während des Bearbeitungsvorganges befinden sich die Arme in abgeklappter Stellung. Soll die Einheit gedreht werden, so steuern vorerst die Arme über die Oberseite des Kopfstücks, so daß beim Drehen der Einheit keine weit vorstehenden Teile vorliegen. Nach erfolgter Schrittdrehung schwenken dann die Arme mit den daran sitzenden Kränzen in Abwärtsrichtung.

Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß die Kränze an den Enden eines mindestens dreiarmigen Drehsterns sitzen und mindestens zwei jeweils unter zwei Kränzen liegende Behälter vorgesehen sind. Hierdurch ist es möglich, daß in mehreren Behältern gleichzeitig eine Bearbeitung statt-

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finden kann. Bspw. kann in dem einen Behälter die Vorbearbeitung und in dem anderen Behälter die Feinbehandlung der Werkstücke stattfinden.

Hierbei besteht die Möglichkeit, daß beide Behälter auf einer gemeinsamen Höhenverstelleinrichtung sitzen und je einen eigenen Antrieb aufweisen.

Nachstehend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1-7 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teils in Ansicht, teils im Schnitt die erste Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher mehrere Kränze nach den vier Seitenflächen eines um eine die restlichen zwei Seitenflächen durchsetzende Achse drehbaren Würfels ausgerichtet sind,

Fig. 2 eine teilweise Ansicht eines Auslegerarmes mit einem von diesem ausgehenden Werkstückträger,

Fig. 3 eine klappfigürliche Darstellung der Fig. 2, Fig. 4 eine Seitenansicht der Fig. 1,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, bei welcher die Kränze an einander gegenüberliegenden Armen eines drehbaren Kopfstückes einer Säule angeordnet sind,

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Fig. 6 eine Ansicht der drillen Ausführungsform der Vorrichtung und Fig. 7 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung.

Die in den Fig. 1-4 dargestellte Vorrichtung besitzt ein rahmenförmiges Fußgestell 1, von welchem aufwärts gerichtet Säulen 2 ausgehen. Dieselben sind an ihrem oberen Ende durch Horizontalträger 3 untereinander verbunden.

Auf dem Fußgestell 1 sitzt eine Hubeinrichtung 4. Letztere enthält drei Hubspindeln 5, die von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Antrieb betätigt werden. Die Hubspindeln 5 greifen an der Unterseite eines Behälters 6 an, welcher als Ringrinne mit rechteckigem Rinnenquerschnitt ausgebildet ist. Mittels der Hubeinrichtung 4 kann der Behälter 6 in die in Fig. 1 strichpunktierte Lage bewegt werden. Entsprechende Endschalter 7, 8 dienen dazu, den Hubweg des Behälters 6 zu begrenzen.

Im Innenraum 6' des ringrinnenförmigen Behälters 6 ist ein Antrieb 9 untergebracht. Dieser weist eine um eine vertikale Achse drehbare Antriebsscheibe 10 auf, die eine nach oben hin offene, im Querschnitt dreikantförmige Mitnahmeöffnung 11 besitzt. Letztere erweitert sich zu ihrem Öffnungsrand hin.

Fluchtend zur Mitnahmeöffnung 11 erstreckt sich ein entsprechend querschnittsprofilierter Mitnahmefinger 12, der im Zentrum eines drehbaren Kranzes 13 sitzt. Im einzelnen setzt sich der Kranz 13 aus zwei parallel zueinander liegenden kreisförmigen Platten 14 und 15 zusammen, welche

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zwischen sich radial gerichtete, in gleicher Winkelverteilung angeordnete Einschubkanäle 16 ausbilden. Letztere dienen zur Aufnahme von als Vierkantrohr ausgebildeten Auslegerarmen 17, Der über den Kranz 13 vorstehende Überstand der Auslegerarme 17 entspricht etwa der Ringrinnenbreite, vergl. Fig. 1. Die Einsteckstellung der Auslegerarme 17 wird durch aussteuerbare Zapfen 13' fixiert.

Jeder Auslegerarm 17 ist an seinen Vertikalseitenwänden mit je einer Anfassung 18 ausgerüstet, die klemmschellenartig ausgebildet und durch Schweißen am Auslegerarm 17 befestigt sind. In der Anfassung 18 befindet sich eine kreisförmige Einstecköffnung 19, die über einen Schlitz zur Randkante der Anfassung 18 hin offen ist. Auf diese Weise sind zwei sich gegenüberliegende Spannbacken geschaffen, welche mittels einer Spannschraube 20 gegeneinander verlagert werden können.

Die zur Umlauf richtung des Kranzes 13 vertikal gerichtete Einstecköffnung 21 dient zur Aufnahme eines Einspannzapfens 21 eines Werkstückträgers 22. Die Länge des Einspannzapfens 21 ist größer als die Höhe der Anfassung 18, so daß hierdurch eine Höhenverstellbarkeit des Werkstückträgers 22 gegeben ist. Der Werkstückträger 22 setzt sich aus zwei Teilen 23 und 24 zusammen, welche beiden Teile über eine Knickgelenkstelle 24 verbunden sind. Dieselbe ist als Spannschraube ausgebildet, um die Lage der beiden Teile 23, 24 des Werkstückträgers 22 fixieren zu können. Die Teile 23, 24 bestehen aus Vierkantmaterial, wobei der Einspannzapfen 21 von einer Abdrehung des oberen Teils 23 gebildet ist. Fig. 3 veranschaulicht, daß das untere Teil 24 in Bewegungsrichtung χ abgeknickt ist und an seinem freien Stirnende ein als Armaturenteil ausgebildetes Werk-

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stück 25 trägt. Letzteres ist mittels einer Schraube 26 an der Stirnfläche des unteren Teils 24 feslgespannt.

An jedem Auslegerarm 17 sind zwei Anfassungen 18 angebracht derart, daß sie radial versetzt zueinander liegen. Ferner sind die Anfassungen 18 des einen Auslegerarmes radial versetzt zu denjenigen des benachbarten. Das bedeutet, daß niemals zwei Werkstücke 25 hintereinander auf gleicher Bewegungsbahn liegen. Die von dem einen Werkstück während der Bearbeitung erzeugte Furche wird von dem nachfolgenden Werkstück wieder ausgefüllt unter einer Selbstnivellierung des Spiegels des Bearbeitungsmediums Μ, welches aus den werkstückangepaßten Bearbeitungskörpern besteht, gegebenenfalls unter Zugabe einer Behandlungsflüssigkeit.

Der Kranz 13 sitzt an einer von der einen Seitenfläche eines Würfels 28 ausgehenden Achse 27. Die der Achse 27 gegenüberliegende Seitenfläche dieses Würfels ist ebenfalls mit einer Achse 27' bestückt, die einen entsprechend gestalteten Kranz 13 trägt. Ferner nehmen die zwischen diesen beiden Seitenflächen angeordneten Seitenflächen des Würfels 28 Achsen 27" und 27'" auf, die je einen Kranz 13 tragen. Die restlichen zwei Seitenflächen des Würfels werden von einer horizontal verlaufenden Achse 29 durchsetzt, welche in von den Säulen 2 gehaltenen Lagern 30 und 31 sitzt. Das das Lager 31 überragende Ende 29' der Achse trägt ein Kettenrad 32. Um dieses ist eine Kette 33 gelegt, die zu einem Kettenrad 34 eines am Fußgestell 1 befestigten Antriebes 35 führt. Hierdurch ist es möglich, die aus vier Kränzen bestehende Einheit E um die Achse 29 zu drehen.

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Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Vor dem Bearbeitungsvorgang befindet sich der Behälter 6 in abgesenkter Stellung. Der Antrieb 9 und die Hubeinrichtung 4 werden eingeschaltet, wobei die Hubeinrichtung 4 den Behälter 6 in die strichpunktierte Stellung anhebt. Der Mitnahmefinger 12 tritt in kuppelnde Lage zur Mitnehmeröffnung 11 der Antriebsscheibe 10, wodurch der Kranz 13 in Umdrehung versetzt wird. Gleichzeitig tauchen die Werkstückträger 22 mit den daran befestigten Werkstücken 25 in das Bearbeitungsmedium ein und werden durch dieses hindurchgeführt unter Erzielung einer gerichteten Oberflächenbearbeitung. Nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses senkt die Hubeinrichtung 4 den Behälter 6 ab unter gleichzeitiger Entkupplung des Kranzes 13 vom Antrieb 9 derart, daß der Behälter aus dem Schwenkbereich der Werkstückträger 22 getreten ist. Danach läßt sich die drehbare Einheit E mittels des Antriebes 35 um die Achse 29 um einen Schritt weiterdrehen, so daß dann ein Werkstücke aufnehmender Kranz 13 in die Bearbeitungsposition oberhalb des ringrinnenförmigen Behälters 6 fährt. Es kann dann der neue Bearbeitungsprozeß stattfinden, wobei der zuvor der Bearbeitung ausgesetzte Kranz ent- und beladen wird.

Bei der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform tragen gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen. Die Achse 36 des in Bearbeitungsposition zum Behälter 6 befindlichen Kranzes 13 sitzt am freien Ende eines ausladenden Armes 37. Letzterer ist um eine Gelenkachse 38 eines Kopfstückes 39 schwenkbar angeordnet. In Gegenüberlage zur Gelenkachse 38 des Kopfstückes 39 geht von diesem eine weitere Geienkachse 40 aus für einen gleichen Arm 37, der ebenfalls an einer Achse 36 einen Kranz 13 aufnimmt. Das Kopfstück 39 sitzt an einer vertikalen Säule 41 und ist um

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diese schwenkbar angeordneL. Der hierzu erforderliche Antrieb ist nicht dargestellt. Das Kopfstück bildet im Bereich der Gelenkzapfen 38, 40 Anschlagflächen 39', 39" aus, an welchen sich die Arme 37 in den beiden Endstellungen abstützen können. Liegt die abgeschwenkte Position der Arme 37 vor, so bilden die Anschlagflächen 39" die Schwenkbegrenzung für die Arme 37. In dieser Stellung ist das Be- und Entladen des nicht oberhalb des Behälters 6 befindlichen Kranzes 13 möglich, während die von dem anderen Kranz ausgehenden Werkstücke einer Bearbeitung unterliegen.

Ist der eine Kranz mit Werkstücken beladen worden und der Bearbeitungsvorgang der am anderen Kranz sitzenden Werkstücke beendigt, so fährt der Behälter 6 zufolge der Hubeinrichtung 4 in Abwärtsrichtung. Der oberhalb des Behälters 6 angeordnete Kranz 13 gelangt in die Entkupplungsstellung und wird demzufolge nicht mehr mitgenommen. Danach können die Auslegerarme 37 über eine nicht dargestellte Steuerung in die strichpunktierte Lage bewegt werden. Das Kopfstück 39 dreht anschließend um 180°. In dieser hochgeschwenkten Stellung finden die Arme 37 Abstützung an den Anschlagflächen 39' des Kopfstücks 39.

Danach können die Arme 37 wieder abgeschwenkt werden. Das Be- und Entladen des einen Kranzes und das Bearbeiten der Werkstücke des anderen Kranzes läßt sich dann vornehmen.

Die in den Fig. 6 und 7 veranschaulichte dritte Ausführungsform besitzt eine mittlere Säule 42. Benachbart dieser Säule erstrecken sich zwei von Hubeinrichtungen 4 getragene ringrinnenförmige Behälter 6. Beide Hubeinrichtungen 4 könnten jedoch auch zu einer gemeinsamen Höhen verstel I-

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einrichtung zusammengefaßt werden, welche in der Säule 42 unterzubringen wäre.

Die Säule 42 trägt an ihrem oberen Ende einen dreiarmigen Drehstern 43. An dessen Armen 44, 45 und 46 sitzen drehbar Kränze 13 mit von diesen ausgehenden Mitnahmefingern 12. Jeweils unter zwei Kränzen 13 sind die Behälter 6 vorgesehen. Der eine Behälter kann Bearbeitungsmedium zur Vor- und der andere Behälter Bearbeitungsmedium zur Nachbearbeitung enthalten. Während der Bearbeitungsphase steuern die Hubeinrichtungen 4 die Behälter 6 in Aufwärtsrichtung, wobei die an den Werkstückträgern 22 befindlichen Werkstücke in das Bearbeitungsmedium eintauchen und dann einer Bearbeitung unterliegen, während gleichzeitig die Mitnahmefinger die Antriebsverbindung für die Kränze 13 herstellen. Im vorliegenden Falle kann dann der an dem Arm 46 befindliche Kranz be- und entladen werden. Nach der entsprechenden Verweildauer der Werkstücke in den Behältern 6 steuern die Hubeinrichtungen 4 die Behälter in Abwärtsrichtung. Die nun drei Kränze umfassende Einheit kann sodann um einen Schritt weitergedreht werden derart, daß dann wiederum zwei Kränze in deckungsgleicher Lage zu den Behältern 6 liegen.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

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Claims (6)

1. Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG, Bahnstraße 43-51, 5600 Wuppertal

   ANSPRÜCHE

   M.Γ Vorrichtung zur abtragenden Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, mit einem das Bearbeitungsmedium aufnehmenden Behälter und einem darüber angeordneten, drehangetriebenen Kranz, von welchem abwärts gerichtet Träger ausgehen für die in eingetauchter Stellung durch das Bearbeitungsmedium zu ziehenden Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kränze (13) zu einer drehbaren Einheit zusammengefaßt sind und der Behälter (6) bis aus dem Schwenkbereich der Werkstückträger (22) beim Drehen der Einheit verlagerbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (9) der Kränze (13) im Innenraum (6¹) des ringrinnenförmigen Behälters (6) angeordnet ist und sich bei in Arbeitsstellung befindlichem Behälter (6) jeweils mit dem in Arbeitsposition befindlichen Kranz (13) kuppelt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kränze (13) nach den vier Seitenflächen eines um eine die restlichen zwei Seitenflächen durchsetzende Achse (29) drehbaren Würfels (28) ausgerichtet sind.

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   a rf
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kränze (13) an einander gegenüberliegenden Armen (37) eines drehbaren
   Kopfstückes (39) einer Säule (41) angeordnet sind, welche Arme (37) in
   Höhenrichtung über die Oberseite des Kopfstückes (39) klappbar sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kränze (13) an den Enden eines mindestens dreiarmigen Drehsterns (43) sitzen und mindestens zwei jeweils unter zwei Kränzen. (13) liegende Behälter (6) vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide
   Behälter (6) auf einer gemeinsamen Höhenverstel!einrichtung sitzen und je einen eigenen Antrieb aufweisen.

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