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Zange für eine Strahlmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Zange als fliegend gelagerter Werkstückträger
für eine Strahlmaschine mit einem unverschieblichen Tragarm, mit zwei bezogen auf
den Tragarm schwenkbaren Greifarmen, mit einem drehbar gelagerten, angetriebenen
Traggestell, in dem die Arme gelagert sind, und mit einer an den Schwenkarmen angreifenden,
in dem Traggestell gehaltenen Verstell- und Sperreinrichtung.
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Strahlmaschinen dienen dazu, Werkstücke, zum Beispiel Motorblöcke
und Zylinderköpfe, auf ihrer Oberfläche zu strahlen.
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Sie weisen eine Strahlkabine auf, in der Strahlturbinen angeordnet
sind, aus denen das Strahlmittel auf die Werkstücke geschleudert wird. Die Werkstücke
werden von Zangen gehalten, die fliegend gelagert sind und in die Strahlkabine hineinragen.
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Mehrere Zangen können symmetrisch verteilt an einem Drehstern fliegend
gelagert sein, in dem sie sich einmal um ihre eigene Achse, zum anderen mit dem
Drehstern um dessen Achse drehen.
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Auf diese Weise ist die gesamte Oberfläche der Werkstücke von dem
Strahlmittel zu erreichen.
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Eine bekannte Zange der eingangs genannten Art (DE-GM 75 07 825) weist
den Tragarm in der Drehachse der Zange auf. Die Greifarme sind durch eine Querstange
verbunden; über eine gemein-
same Welle stehen sie mit einem Betätigungshebel
in Verbindung. Der unbewegliche Tragarm ist mit einer Hohlwelle verbunden, die in
dem Traggestell gelagert ist, das über eine Kupplung mit einem Drehmotor verbindbar
ist. In der Hohlwelle ist eine Spindel geführt, die über eine weitere Kupplung mit
einem Verstellmotor verbindbar ist. Der Verstellmotor wird von einem weiteren Axialantrieb
bewegt. Von dem Verstellantrieb wird über die Spindel und ein mit dem Betätigungshebel
verbundenes Selbsthemmwerk die Zange nach Einlegen des Werkstücks gespannt und über
das Selbsthemmwerk in ihrer Spannlage gehalten. Nach Zurückfahren des Axialantriebs
und Trennen der Verbindung zu dem Verstellantrieb wird über die erste Kupplung die
Verbindung zu dem Drehantrieb hergestellt. Die bekannte Zange hat eine Reihe von
Nachteilen: Dadurch daß die Tragstange in der Drehachse anyeordnet ist, ergibt sich
ein unnötig großer Hüllkreis für das gedrehte Werkstück verbunden mit einer exzentrischen
Belastun der Zange. Die Notwendigkeit, drei Antriebe bis zur Inbetriebnahme der
Zange in der Strahlmaschine verwenden zu müssen, macht sie aufwendig. Auch die Verstellvorrichtung
für die Zange und ihre Arretierung sind aufwendig.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung lieqt die
Aufgabe zugrunde, eine Zange der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein
im wesentlichen nur durch die Umhüllende des Werkstücks bestimmter Hüllkreis vorhanden
ist, dabei der Antrieb und die Sperrvorrichtung für die Zange vereinfacht sind.
Bei einer Zange der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß der Tragarm und die Greifarme in Greifstellung von der Drehachse der
Zange im wesentlichen den gleichen Abstand aufweisen, von einem mit der Zange stets
verbundenen Antrieb angetrieben sind und die Greifarme über Gelenke mit Stangen
verbunden sind, die in dem Traggestell geführt und entgegen der Wirkung von Druck
federn im Sinne einer öffnung der Zange verstellbar sind.
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Bei der Erfindung haben der Tragarm und die Greifarme im wesentlichen
denselben Abstand von der Drehachse der Zange.
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Der Durchmesser der Hüllkurve ist theoretisch von dem Abstand der
Arme von der Drehachse bestimmt; da die Arme teilweise in Öffnungen und Aussparungen
der Werkstücke eingreifen, ist sie geringfügig größer. Es wird aber wesentlich Platz
für die Zangen gespart, was die Möglichkeit eröffnet, mehr Zangen an einem Drehstern
unterzubringen. Außerdem werden Unwuchten bei dem Betrieb der Zange weitgehend ausgeschaltet.
Die Zange hat einen Drehantrieb, der mit ihr verbunden bleibt. Das ergibt den Vorteil,
daß der Drehantrieb auch seitlich von der Drehachse der Zange angeordnet sein kann,
zum Beispiel bei einem Drehstern radial nach innen versetzt. In Axialrichtung entsteht
so eine platzsparende Anordnung. Das Öffnen der Zange erfolgt in der Be- und Entladestation
durch eine Federspannvorrichtung. Sie braucht lediglich die Stangen in deren Axialrichtung
zu bewegen, um die Greifarme zu öffnen. Nach Entlastung der Federspannvorrichtung
kehren die Greifarme unter der Wirkung der Druckfedern in ihre Spannstellung zurück.
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Jeder Greifarm wird von einer eigenen Stange mit Druckfeder verstellt.
Das hat den Vorteil, daß beide Greifarme unabhängig voneinander arbeiten. Werden
die Greifarme unterschiedlich lang ausgeführt, können unterschiedlich lange Werkstücke
auf gleich einfache Weise gefaßt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung
die Stirnansicht einer Strahlmaschine; Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Zange
entlang der Schnittlinie A-B in Fig. 1; Fig. 3 die Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten
Zange; Fig. 4 die Arme der Zange mit Werkstück und Hüllkurve in einer Stirnansicht.
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Die Strahlmaschine weist ein Strahlgehäuse 1 auf. Im oberen Bereich
des Strahlgehäuses 1 sind sowohl in Axialrichtung als auch in Tangentialrichtung
des Strahlgehäuses 1 versetzt Strahlsättel 2 angeordnet, von denen jeder eine Strahlturbine
3 aufnimmt. Den Strahlturbinen 3 ist über Strahlmittelzuführungen 4 aus einem oberhalb
des Strahlgehäuses 1 angeordneten Vorratsbehälter 5 Strahlmittel zugeführt. Im unteren
Bereich des Strahlgehäuses 1 sind an den Stirnseiten Schiebetüren 6 angebracht,
die als Beschickungs- und Entleerungsöffnung dienen. Im Bereich des Bodens des Strahlgehäuses
1 sind Maschinentröge 7 für das Sammeln des Strahlmittels vorgesehen. Aus den Maschinentrögen
wird das Strahlmittel nach Klassieren wieder dem Vorratsbehälter 5 zugeführt. An
einem Drehstern 8 sind in Tangentialrichtung unter dem gleichen Winkel gegeneinander
versetzt Zangen 9 angeordnet. Der Winkel zwischen zwei Zangen 9 ist ebenso groß
wie der Winkel zwischen zwei Strahlturbinen 3.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte Strahlmaschine weist acht Zangen
9 auf, von denen jede eines der zu strahlenden Werkstücke, insbesondere Motorblöcke
und Zylinderköpfe, in noch zu beschreibender Weise aufnimmt. Die Strahlmaschine
arbeitet taktweise mit einem Schwenkwinkel von 450. Diese Bewegung erfolgt über
den Drehstern 8, der vertikal angeordnet ist und über einen zentralen Antrieb bewegt
wird. Während der Drehbewegung des Drehsterns 8 wird die Strahlmittelzuführung 4
gesperrt. Die sich ergebenden acht vorhandenen Positionen sind wie folgt genutzt:
Die durch einen Hüllkreis 10 links unten in Fig. 1 gekennzeichnete Position ist
die Beladestation. Hier wird eines der Werkstücke in die an dieser Stelle befindliche
Zange 9 eingebracht. Es ist angenommen, daß der Drehstern 8 sich im Uhrzeigersinn
dreht. In der nächsten Position, die um 450 gegenüber der Beladestation gedreht
ist, befindet sich das Werkstück in Wartestation. In dieser Position ro-tiert es,
ohne
bestrahlt zu werden. Eventuell vorhandene Teile in den Hohlräumen
von Motorblöcken oder Zylinderköpfen fallen nach unten heraus. Die daran anschließenden
Stationen, von denen jede wiederum gegenüber der vorangegangenen Station um 450
verändert ist, bilden den Strahlraum der Strahlmaschine. In Radialrichtung zu jeder
Position der Zange 9 befindet sich hier eine der Strahlturbinen 3. In diesen Stationen
werden die Werkstücke, welche um ihre Längsachse ro-tieren, von den Strahlturbinen
3 bestrahlt. Um optimale Einstrahlwinkel zu erreichen, wird nach halber Taktzeit
die Drehrichtung der Zangen 9 geändert. Gleichmäßige Bestrahlung wird weiterhin
durch asymmetrisch angeordnete Strahlturbinen 3 erreicht. Nach Durchlaufen des Strahlraums
gelangt die Zange wieder in eine Warteposition, wo das Werkstück weiterhin um seine
Längsachse gedreht wird. Angesammeltes Strahlmittel kann so nach unten herausfallen.
Nach einer weiteren Drehung gelangt das Werkstück dann in die Entnahmestation, die
in Fig. 1 rechts unten dargestellt ist.
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Jede Zange 9 weist einen unverschieblichen Tragarm 14 und zwei bezogen
auf den Tragarm 14 schwenkbare Greifarme 15, 16 auf. Die Greifarme 15, 16 sind unterschiedlich
lang ausgeführt; der Greifarm 15 ist kürzer als der Greifarm 16. In Greifstellung
haben der Tragarm 14 und die Greifarme 15, 16 von der Drehachse 17 der Zange 9 im
wesentlichen den gleichen Abstand. An ihren freien Enden sind die Greifarme 15,
16 sowohl in Richtung auf den Tragarm 14 als auch gegenläufig tangential zu der
Drehachse 17 abgewinkelt. Auf diese Weise ist das sichere Greifen von Werkstücken
unterschiedlicher Abmessungen gewährleistet: Bei einem Motorblock fährt der Tragarm
14 in die Öffnung des Kurbelgehäuses; die Greifarme 15, 16 liegen auf der entgegengesetzten
Seite des Motorblocks auf, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist.
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Der Tragarm 14 ist in einem Flansch 20 befestigt, der in der Umgebung
des Tragarms 14 einen Vorsprung 21 aufweist. Der Flansch 20 weist eine zentrale
Öffnung 22 auf, durch die die in diesem Bereich gekröpften Greifarme 15, 16 hindurchtreten.
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Der Flansch 20 ist über ein Gestänge 23 mit einem Traggestell 24 verbunden.
Das Traggestell 24 ist in dem Drehstern 8 drehbar gelagert und angetrieben. In dem
Drehstern 8 sind im Ausführungsbeispiel acht derartiger Traggestelle 24 gelagert.
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Mit ihrer Hilfe ist jede der Zangen 9 fliegend in dem Drehstern 8
gelagert.
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Jeder Greifarm 15, 16 ist über ein Gelenk 25, 26 mit einer Stange
27, 28 verbunden. Jede Stange 27, 28 ist in dem Traggestell 24 geführt. Mit dem
Traggestell 24 ist ein Kragarm 30 verbunden, der am freien Ende ein Schwenklager
31 für die Aufnahme jeweils eines der an den Greifarmen 15, 16 angeformten Lagerbolzens
32, 33 aufweist. Mit Hilfe des Schwenklagers 31 und der Lagenbolzen 32, 33 sind
die Greifarme 15, 16 an dem Traggestell 24 schwenkbar gelagert. Für ihre Verstellung
sind die Greifarme 15, 16 in dem Bereich zwischen den Lagerbolzen 32, 33 und dem
Beginn ihres den Flansch 20 durchsetzenden Teils mit Laschen 34, 35 versehen, an
denen die Gelenke 25, 26 für die Stangen 27, 28 angebracht sind. Es ist auch möglich,
mit dem Lagerbolzen je einen Hebel zu verbinden, an dem die Stangen angreifen.
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Das Traggestell 24 ist als zylindrische Führungsbuchse mit an den
Stirnseiten befestigten Deckeln 36, 37 ausgebildet.
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Jeder Deckel 36, 37 weist Führungen für die Stangen 27, 28 auf. Die
Stangen 27, 28 stehen über die Deckel 36, 37 vor.
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In dem über den Deckel 36 vorstehenden Teil greifen die Stangen 27,
28 über die Lagerbolzen 32, 33 an den Greifarmen 15, 16 an. Der über den Deckel
37 vorstehende Teil der Stangen 27, 28
ist so ausgebildet, daß
eine nicht im einzelnen dargestellte, in der Belade- und Entnahmestation angeordnete
pneumatische Federspannvorrichtung angreifen kann.
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Das Traggestell 24 ist mit Hilfe einer Lagerbuchse 38 in dem Drehstern
8 drehbar gelagert. Der Deckel 37 auf der den Armen 14 bis 16 abgewandten Seite
weist einen Zahnkranz 39 auf. Der Zahnkranz 39 steht über eine Antriebskette 41
mit einem Drehantrieb 42 in Verbindung. Jede Zange 9 auf dem Drehstern 8 weist einen
solchen eigenen Drehantrieb 42 auf.
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An der Innenseite des den Armen 14 bis 16 zugewandten Deckels 36 sind
als Druckfedern wirkende, um die Stangen 27, 28 angeordnete Schraubenfedern 43,
44 abgestützt. Die entgegengesetzten Enden der Schraubenfedern 43, 44 sind an auf
den Stangen 27, 28 befestigten Anschlägen 45, 46 abgestützt.
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In der Beladestation drückt die pneumatische Federspannvorrichtung
axial gegen die Stangen 27, 28. Entgegen dem Druck der Schraubenfedern 43, 44 werden
dadurch die Greifarme 15, 16 um das Gelenk 25 geschwenkt; sie öffnen sich bezogen
auf den Tragarm 14. Das Werkstück wird jetzt zwischen Tragarm 14 und Greifarme 15,
16 gebracht; zum Beispiel ein Motorblock mit seiner Kurbelwellenöffnung auf den
Tragarm 14 gesteckt.
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Die Entlastung der pneumatischen Federspannvorrichtung führt dann
dazu, daß die Schraubenfedern 43, 44 die Stangen 27, 28 in ihre Ausgangslage zurückdrücken,
wodurch sich die Greifarme 15, 16 auf das Werkstück legen. Dabei können die freien
Enden der Greifarme 15, 16 an Stellen des Werkstücks angreifen, die unterschiedlichen
Abstand von der Drehachse 17 der Zange 9 aufweisen, da jede der Schraubenfedern
43, 44 die zugehörige Stange 27, 28 nur so weit in ihre Ausgangslage zurückdrückt,
bis das freie Ende des Greifarms 15, 16 auf dem Werkstück aufliegt. In der Entnahmestation
erfolgt auf die gleiche Weise das Öffnen der Zange 9 mit Hilfe der pneumatischen
Federspannvorrichtung.
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