DE4008503A1 - Vorrichtung zum speichern und oberflaechenbearbeiten von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spei­ chern sowie gegebenenfalls Transportieren von Werkstücken, mit mindestens einem Behälter, der wenigstens einen Auf­ nahmeplatz für ein Werkstück aufweist, das durch eine Beladeöffnung in den Behälter einbringbar ist.

Derartige Vorrichtungen werden in innerbetrieblichen Mate­ rialfluß-Systemen, zur Zwischenspeicherung von Werkstücken in Bearbeitungszentren, bei denen die einzelnen Stationen mit unterschiedlichen Taktraten arbeiten, sowie zum Trans­ port zwischen verschiedenen Betriebsstätten benötigt, und sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.

Andererseits ist es häufig erforderlich, Werkstücke vor einem Bearbeitungsvorgang, vor der Zwischenspeicherung oder vor dem Transport zu einer anderen Betriebsstätte beispielsweise mit einer Waschflüssigkeit zu reinigen oder in anderer Weise die Oberfläche der Werkstücke zu behan­ deln, beispielsweise die Oberfläche zu lackieren, sandzu­ strahlen oder die Oberfläche einer Wärmebehandlung zu unterziehen.

Für die Reinigung von Werkstücken werden derzeit in der Regel Waschanlagen eingesetzt, die ein Bassin aufweisen, in das eine Vielzahl von Werkstücken gehalten von einem Trägerelement, beispielsweise einem Gitterkorb, eingelegt werden. Die derzeit verwendeten Waschanlagen sind nicht nur aufwendig und damit teuer, sondern erfordern in der Regel auch einen großen Einsatz an Reinigungsflüssigkeit, so daß sie insbesondere in der Prototypenfertigung oder bei der Fertigung kleiner Losgrößen kaum ökonomisch arbei­ ten.

Ännliches gilt für Lackier- Sandstrahl- bzw. andere Ober­ flächen-Bearbeitungsvorgänge, bei denen die Oberfläche beispielsweise einer Temperaturbehandlung durch Heißluft unterzogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Oberflächen­ behandlung von Werkstücken dahingehend weiterzubilden, daß Werkstücke ökonomisch und mit einem geringen Aufwand an Bearbeitungsfluid ohne teure spezielle Anlagen, wie bei­ spielsweise Wasch- oder Lackieranlagen bearbeitet werden können.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im An­ spruch 1 angegeben. Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, daß es aus den eingangs erläuterten Gründen häufig erforderlich ist, die Werkstücke in speziellen Vorrichtungen zwischenzuspeichern bzw. zu transportieren. Deshalb werden erfindungsgemäß der bzw. die in derartigen Vorrichtungen vorhandenen Behälter derart weitergebildet, daß das in ihnen gespeicherte Werk­ stück ohne Entnahme aus diesem Behälter bearbeitet werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgese­ hen, deren Fluid- bzw. Granulat-Ausgangsanschluß, durch den beispielsweise eine Waschflüssigkeit, ein Lackier­ strahl, ein Sandstrahl oder ein Heißluftstrahl abgegeben wird, so gestaltet ist, daß er mit einer in dem Behälter vorgesehenen Öffnung verbindbar ist.

Damit ist es möglich, in dem Behälter, in dem das Werk­ stück aus anderen Gründen - beispielsweise zur Zwischen­ speicherung oder zum Transport - gespeichert ist, auch die Oberfläche des Werkstücks zu behandeln. Da das Werkstück aus den genannten Gründen bereits in den Behälter einge­ bracht wird, ist zur Durchführung des Oberflächen-Behand­ lungsvorganges kein zusätzlicher Handhabungsvorgang des Werkstücks erforderlich.

Zudem ist der Materialeinsatz an Bearbeitungsfluid gering, da die Behälter zur Werkstückaufnahme beispielsweise be­ reits aus Gründen des Speicherraums so ausgebildet sind, daß sie das Werkstück vergleichsweise eng umschließen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat damit nicht nur den Vorteil, daß in ihr der jeweilige Bearbeitungsvorgang ökonomisch mit geringem Handhabungsaufwand und Material­ einsatz ausgeführt werden kann, sondern auch den Vorteil, daß das Werkstück während allen Bearbeitungsvorgängen an einem Ort bleibt, so daß die Gefahr einer Werkstück-Be­ schädigung gering ist.

Darüberhinaus werden beispielsweise bei einem Waschvorgang auch die Innenflächen des Behälters "mitgewaschen", so daß ein zusätzlicher Reinigungsvorgang für den Behälter ent­ fällt.

Vor allem aber kann ein eventuell bereits vorhandener Vorschub der Speichervorrichtung, der nacheinander die einzelnen Behälter der Speichervorrichtung vorschiebt, dazu benutzt werden, um nacheinander die einzelnen Behäl­ ter nicht nur in den Bereich einer Be- und Entladestation, sondern auch in den Bereich der Bearbeitungseinrichtung vorzuschieben. Bei geeigneter Ausbildung der Bearbeitungs­ einrichtung kann sich diese dann selbsttätig an den je­ weils in ihren Bereich überführten Behälter andocken, so daß mit geringem Aufwand unter Verwendung vorhandener Elemente der Speichereinrichtung ein vollautomatischer Bearbeitungsvorgang realisiert werden kann (Anspruch 13).

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Prinzipiell kann die Bearbeitung der Werkstücke in beliebig ausgebildeten Behälter erfolgen, bei denen insbesondere das Bearbeitungsfluid über die Beladeöffnung zugeführt wird (Anspruch 2). Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwen­ dung rohrartiger Behälter, da sich derartige Behälter zum Spülen mit dem Bearbeitungsfluid "im Durchstrom" eignen.

Bei derartigen rohrförmigen Behältern ist es - unabhängig davon, ob der rohrförmige Behälter zum Be- und Entladen aufklappbar ist, oder ob der Behälter über die Stirnseite beschickt wird - von besonderem Vorteil, wenn in einer Stirnseite des Behälters eine Öffnung vorgesehen ist, an die die Bearbeitungseinrichtung, die das Bearbeitungsfluid liefert, andockbar ist, so daß durch diese Öffnung das Bearbeitungsfluid eintritt (Anspruch 3).

Diese Öffnung kann bei Behältern, die stirnseitig be­ schickbar sind, die Beladeöffnung für die Werkstücke sein, während sie bei aufklappbaren Behältern eine zusätzliche Öffnung sein kann.

Bei den vorstehend angesprochenen rohrförmigen Behältern ist es ferner unabhängig davon, ob diese durch Aufklappen oder durch eine Stirnseite beschickt werden, bevorzugt, wenn in der der Fluid-Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Stirnseite eine Entnahmeöffnung für das Bearbeitungsfluid vorgesehen ist, da dann die Bearbeitung, also beispiels­ weise eine Reinigung und Trocknung in einem durchströmen­ den Fluid erfolgt (Anspruch 5). Diese Öffnung kann bei Behältern, die im Durchlauf "beschickt" werden, d. h. bei denen das Werkstück durch eine Öffnung in der einen Stirn­ fläche eingebracht und durch eine Entnahmeöffnung in der anderen Stirnfläche entnommen wird, diese Entnahmeöffnung sein, so daß es nicht erforderlich ist, irgendwelche zu­ sätzlichen Öffnungen in den Behältern vorzusehen.

Um insbesondere dann, wenn das Werkstück durch eine Stirn­ seite eingesetzt und durch die andere Stirnseite entnommen wird, ein Austragen des Werkstücks durch die Entnahmeöff­ nung aufgrund des strömenden Bearbeitungsfluids zu verhin­ dern, ist es weiterhin gemäß Anspruch 6 von Vorteil, wenn in die Entnahmeöffnung ein Sperrelement einsetzbar ist, das ein Austragen des Werkstücks durch das Bearbeitungs­ fluid verhindert. Dieses Sperrelement kann insbesondere ein Gitter sein (Anspruch 7).

In jedem Falle ist es bevorzugt, wenn in dem Falle, daß der Bearbeitungsvorgang ein Reinigungsvorgang ist, die Wascheinrichtung zusätzlich zu dem Reinigungsfluid, das insbesondere jede herkömmliche Waschflüssigkeit sein kann, zumindest noch ein weiteres Fluid, beispielsweise eine Spülflüssigkeit, ein Fluid mit einer anderen Temperatur und/oder ein Trocknungsfluid, wie beispielsweise (heiße) Druckluft (Anspruch 9) liefert, so daß das Werkstück auch getrocknet wird.

Um den Bearbeitungsvorgang und insbesondere einen Reini­ gungsvorgang weiter zu verbessern, ist es gemäß Anspruch 10 bevorzugt, wenn in dem Behälter Leiteinrichtungen, wie Leitbleche zum Zeiten des Bearbeitungsfluids vorgesehen sind. Diese Leiteinrichtungen können insbesondere eine turbulente Strömung oder eine Rotation des Fluids hervor­ rufen. Diese Strömungseffekte können durch eine pulsieren­ de Strömung des Fluids weiter verstärkt werden.

Ferner ist es möglich, daß nach dem Einleiten des Bearbei­ tungsfluids der oder die Behälter um eine Achse rotieren. Hierzu kann der Behälter so gestaltet sein, daß er von der Bearbeitungseinrichtung trennbar ist, ohne daß das Fluid aus dem Behälter ausläuft.

Ferner ist es gemäß Anspruch 11 möglich, daß die Außenform des Behälters bezüglich Wärmeaustausch mit der Umgebung optimiert ist. Dies kann insbesondere dann eine Rolle spielen, wenn ein nachfolgender Bearbeitungsvorgang oder Trocknungsvorgang beispielsweise in einem Ofen erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Integration in Bearbeitungszentren, in denen die Werk­ stücke mit einem bestimmten Maschinentakt bearbeitet wer­ den, zur Reinigung der Werkstücke im Maschinentakt. Auf­ grund dieser Integration in das Bearbeitungszentrum ist es nicht störend, wenn die für die Reinigung sämtlicher Werk­ stücke erforderliche Waschzeit verglichen mit dem Waschen beispielsweise in einer Gitterbox relativ lange dauert (Anspruch 12).

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all­ gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 die Zuführung des Werkstücks bei dem Ausführungs­ beispiel in Fig. 1,

Fig. 4 das Ausstoßen des Werkstücks aus einem Behälter gemäß Fig. 1.

In den Figuren ist ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens der Bearbeitungsvorgang ein Reini­ gungsvorgang. Selbstverständlich sind aber auch andere Bearbeitungsvorgänge möglich.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem (mindestens) ein rohrförmiger Behälter 1 vorgesehen ist, der durch eine Stirnseite beladen (Fig. 3) und durch die andere Stirnseite entladen (Fig. 4) werden kann.

An die Beladeöffnung in der einen Stirnseite ist eine Wascheinrichtung 2 andockbar, die drei Einlaufstutzen 7, 8 und 9 beispielsweise für ein Reinigungsmittel, ein Spül­ mittel und ein Trocknungsmittel, wie Heißluft etc. auf­ weist. Zur Umschaltung zwischen den einzelnen Fluid-Ein­ laufstutzen ist ein Umschaltventil 4 vorgesehen. Auf der Auslaßöffnung des Behälters 1 befindet sich ein Abschluß­ element 3, das zum einen dazu dient, das Fluid nach Durch­ lauf durch den Behälter 1 aufzunehmen und beispielsweise einem Ablauf zuzuleiten. In das Abschlußelement 3 ist zusätzlich ein Gitter 6 eingesetzt, das verhindert, daß das Fluid das Werkstück 5 aus dem Behälter austrägt.

Zum Beschicken des Behälters 1 mit einem Werkstück 5 ist die Wascheinrichtung 2 abnehmbar (Fig. 3), während zur Entnahme des Werkstücks 5 aus dem Behälter 1 das Abschluß­ element 3 abnehmbar gestaltet ist (Fig. 4).

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, bei dem der Behälter 1 geteilt ist und zwei Hälften 1a und 1b aufweist. Wiederum sind in den Stirnseiten des Behälters ein Zulauf und ein Ablauf für das Reinigungs­ fluid vorgesehen. An den Zulauf ist die in Fig. 1 gezeig­ te Wascheinrichtung andockbar, im Ablauf befindet sich neben dem Gitter 6, das ein Austragen des Werkstücks 5 verhindert, ein in Fig. 2 ebenfalls nicht dargestellter Auslauf, der ein Auffangen des Fluids gestattet.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden, wie er den Ansprüchen entnehmbar ist.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Speichern sowie gegebenenfalls zum Transportieren von Werkstücken, mit mindestens einem Be­ hälter, der wenigstens einen Aufnahmeplatz für ein Werk­ stück aufweist, das durch eine Beladeöffnung in den Behäl­ ter einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Oberflächenbearbeiten des Werkstücks mittels eines Bearbeitungsfluids oder -granu­ lats eine Bearbeitungseinrichtung vorgesehen ist, deren Fluid-Ausgangsanschluß mit einer in dem Behälter vorgese­ henen Eintrittsöffnung verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbearbeitung ein Reinigungsvorgang ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung die Bela­ deöffnung ist, durch die der Behälter mit einem oder meh­ reren Werkstücken beladbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein Rohr ist, in dessen einer Stirnseite die Eintrittsöffnung für das Rei­ nigungsfluid vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß in der anderen Stirnseite eine Entnahmeöffnung für das Fluid vorgesehen ist, an der eine Fluid-Ableitung anbringbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Entnahmeöffnung eim Abschlußelement einsetzbar ist, das ein Austragen des Werk­ stücks durch das Bearbeitungsfluid verhindert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußelement ein Gitter ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wascheinrichtung neben einem Reinigungsfluid zumindest ein weiteres Fluid lie­ fert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Fluid ein Trock­ nungsfluid ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter Leiteinrich­ tungen zum Leiten des Bearbeitungsfluids vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einleiten des Bear­ beitungsfluids der oder die Behälter um eine Achse ro­ tieren.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenform des Behälters bezüglich Wärmeaustausch mit der Umgebung optimiert ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der eine Reihe von Behältern vorgesehen sind, die ein Vor­ schubeinheit vorschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinheit jeweils einen Behälter in den Bereich der Bearbeitungseinrichtung vorschiebt, und daß sich die Bearbeitungseinrichtung selbsttätig mit dem Behälter verbindet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, inte­ griert in ein Bearbeitungszentrum, in dem die Werkstücke mit einem bestimmten Maschinentakt bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit die Werk­ stücke im Maschinentakt in den Behälter überführt und den Waschvorgang ebenfalls im Maschinentakt ausführt.