DE4018550A1

DE4018550A1 - Verfahren und vorrichtung zur strahlentgratung von kunststoff- und gummi-formteilen

Info

Publication number: DE4018550A1
Application number: DE19904018550
Authority: DE
Inventors: Erwin Ploemacher; Egon Ploemacher
Original assignee: EEP Gebr PLOEMACHER GMBH
Current assignee: EEP Gebr PLOEMACHER GMBH
Priority date: 1990-06-09
Filing date: 1990-06-09
Publication date: 1991-12-12
Also published as: DE4018550C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Strahlentgratung von Kunststoff- und Gummi- Formteilen, wobei die Formteile auf eine ihre Erstarrung bewirkende Temperatur abgekühlt, mit einem Strahlmittel beaufschlagt und dann von dem Strahlmittel wieder ge trennt werden.

Mit einem solchen Verfahren bzw. einer solchen Vorrich tung können komplizierte Preß- oder Spritzpreßteile automatisch entgratet werden.

Bei bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden die Formteile auf ein endloses, perforiertes Muldenband, das in einer Kammer angeordnet ist, geschüt tet. In dieser Kammer werden die Formteile auf eine ihre Erstarrung bewirkende Temperatur abgekühlt. Während des Umwälzens der Formteile durch die Bewegung des Mulden bandes werden sie mit einem Strahlmittel, z. B. einem Polyamid-Granulat, beschossen. Der abgeschlagene Preß grat und das Granulat treten durch die Perforationen des Muldenbandes hindurch und werden in einer Aufberei tungseinrichtung gesammelt. Nach Entmischung wird das Granulat zu einer Strahleinrichtung, die gewöhnlich ein oder mehrere Schleuderräder aufweist, zurückgeführt. Nach der Entgratung werden die Formteile durch Rück wärtsbewegung des Muldenbandes aus der Kammer wieder herausbefördert.

Diese bekannten, ein Muldenband verwendenden Verfahren und Vorrichtungen arbeiten unabhängig von der Größe der zu bestrahlenden Charge. Bei unterschiedlichen Chargen größen ist daher das bekannte Verfahren nicht wirt schaftlich. Unterschiedliche Chargengrößen ergeben sich in zunehmendem Maße durch starre Chargenvorgaben, wie sie z. B. seitens der Automobilindustrie aus Dokumen tationsgründen heute üblich sind. Die Dokumentations pflicht erfordert, daß jede Charge durchgehend den gesamten Bearbeitungsprozeß, einschließlich der Endbear beitung durch Strahlentgratung, durchlaufen muß. Daher können zur wirtschaftlichen Ausnutzung des Strahlentgra tungsverfahrens nicht mehrere Chargen vermischt werden.

Außerdem haben die Kälte- und Strahlbehandlung der Form teile in der das Muldenband aufnehmenden Kammer den Nachteil, daß eine definierte Abkühlung der Formteile vor Beaufschlagung durch das Strahlmittel nicht möglich ist. Eine optimale Qualität der Endprodukte wird nur dann erreicht, wenn der Kunststoff bzw. der Gummi vor der Granulatbeaufschlagung vollständig erstarrt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei variierender Chargenvorgabe wirt schaftlicher arbeitet und die Ergebnisqualität der Strahlentgratung verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der genannten Art gelöst, wobei die Formteile konti nuierlich zuerst durch eine Kältezone und danach durch eine Strahlzone, in der sie mit dem Strahlmittel beauf schlagt werden, befördert werden, wobei sie in der Strahlzone und/oder in einer daran anschließenden Sepa rierzone von dem Strahlmittel getrennt und dann aus der letzten Zone entnommen werden.

Aufgrund der kontinuierlichen Beförderung der Formteile zuerst durch eine Kältezone und danach durch eine Strahlzone ist die Behandlung der Formteile an die jeweils vorgegebene Charge angepaßt. Die Verweildauer der Formteile in den einzelnen Zonen ist durch die Fördergeschwindigkeit bestimmt. Durch Einstellung der Fördergeschwindigkeit kann eine definierte und stati stisch gleichmäßige Bearbeitung der Teile erreicht wer den. Eine sich an die Strahlzone anschließende weitere Separierzone hat den Vorteil, daß die Verweildauer in der Strahlzone nicht von der (vollständigen) Trennung der Formteile von dem Strahlmittel abhängt. Dadurch kann eine relativ kurzzeitige Bestrahlung bei vollständiger anschließender Trennung der Formteile von dem Strahl mittel erfolgen.

Aufgrund der kontinuierlichen Beförderung der Formteile durch eine Kältezone und danach durch eine Strahlzone kann eine definierte Abkühlung auf die Erstarrungs temperatur des Kunststoff- bzw. Gummimaterials erfolgen, ehe die Formteile mit dem Strahlmittel beaufschlagt werden. Diese genaue Trennung zwischen Abkühlung und Bestrahlung bewirkt eine Qualitätsverbesserung bei der Entgratung der Formteile.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Förderung der Formteile in einer linearen (axialen) Richtung durch die Kälte-, Strahl- und Separierzone.

Bevorzugt werden die Formteile bei ihrer Förderung sowohl in axialer als auch in Querrichtung durchwälzt. Die schon bekannte axiale Durchwälzung der Formteile auf dem Muldenband führt nur bei besonders gestalteten Tei len zu einer gleichbleibenden Ergebnissicherheit. Bei der Durchwälzung auf dem Muldenband bildet sich ein Kern der Charge heraus, der weniger bestrahlt wird als die um diesen herum angeordneten Formteile. Dadurch werden die Formteile einer Charge ungleich bearbeitet. Bei der kontinuierlichen, linearen Beförderung mit axialer und quer dazu gerichteter Umwälzung der Formteile wird eine statistisch gleichmäßige Bearbeitung der Teile gewähr leistet.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens sind die Kälte-, Strahl- und Sepa rierzone in voneinander getrennten Räumen angeordnet, wobei sich eine Fördereinrichtung für die Formteile durch diese Räume erstreckt.

In einer bevorzugten Ausführung weist die Förderein richtung eine sich durch den Kälte-, Strahl- und Sepa rierraum erstreckende Schnecke auf. Die Schnecke bewirkt eine vorteilhafte gleichzeitige axiale und quer gerich tete Durchwälzung der Formteile während ihrer Förderung durch den Kälte-, Strahl- und Separierraum.

In einer zweckmäßigen Ausbildung ist die Schnecke in einer durch einen Antrieb drehbaren Trommel angeordnet, wobei die Trommel im Bereich des Strahl- und Separier raums eine perforierte Wand zum Hindurchtreten des Strahlmittels aufweist.

Die perforierte Wand weist bevorzugt ein Siebgewebe auf. Bei den üblicherweise zu bearbeitenden Formteilen und dem dazu verwendeten Strahlmittel kann die Maschenweite des Siebgewebes z. B. ein Zentimeter betragen.

In einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist die Wand der Trommel im Bereich des Kälteraums geschlossen und weist eine Isolierung auf, so daß sie den Kälteraum umschließt. Die Isolierung kann z. B. darin bestehen, daß die Trommel im Bereich des Kälteraums doppelwandig aus gebildet ist und sich ein Isoliermittel, wie z. B. ein Polyurethan, zwischen den beiden Trommelwänden befindet.

Die Schnecke hat bevorzugt eine über ihre gesamte Länge gleiche Steigung. Dadurch kann die Fördergeschwindigkeit der Formteile durch den Kälte-, Strahl- und Isolierraum konstant gehalten werden. Die Verweildauer der Formteile in den einzelnen Räumen ist dann durch die Längen abmessung dieser Räume bestimmt. Es hat sich heraus gestellt, daß bei geeigneter Kühl- und Strahlungs einrichtung die Räume etwa gleich lang gestaltet werden können.

Aus energietechnischen Gründen ist es zweckmäßig, den Außendurchmesser der Schnecke und damit den Innendurch messer der Trommel im Bereich des Kälteraums gegenüber dem Strahl- und dem Separierraum zu reduzieren.

Zur Sammlung und Weiterbeförderung des Strahlmittels zu einer Aufbereitungseinrichtung kann der Strahl- und Separierraum in seinem unteren Bereich mindestens eine Schwingrinne aufweisen. Vorzugsweise befindet sich im unteren Bereich des Strahl- und Separierraums je eine Schwingrinne, wobei das von den Formteilen abgetrennte Strahlmittel zu den einander zugewandten Stirnseiten der beiden Schwingrinnen transportiert und von dort aus zur Aufbereitungseinrichtung weitergeleitet wird.

Zweckmäßigerweise ist zwischen die Schwingrinnen und die Aufbereitungseinrichtung eine Siebvorrichtung zum Entmi schen des Strahlmittels und dem abgeschlagenen Preßgrat geschaltet. Nach der obigen Ausführung fällt das auf die einander zugewandten Stirnseiten der beiden Schwing rinnen bewegte Strahlmittel auf eine darunter angeord nete Siebvorrichtung, die das Strahlmittel ebenfalls durch eine Schwingbewegung zu einem Aufnahmebunker führt. Durch eine geeignete Vorrichtung, wie z. B. eine Schnecke, wird das Strahlmittel aus dem Bunker der über dem Strahlraum angeordneten Strahleinrichtung wieder zugeführt. Der durch das Sieb fallende Preßgrat wird in einem Auffangbehälter gesammelt.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Strahlentgratung von Kunststoff- und Gummi-Formteilen.

Bei der dargestellten Vorrichtung werden die zu behan delnden Formteile in die Eingangsseite 1 eines Kälte raums 2 eingegeben, an den sich ein Strahlraum 3 und ein Separierraum 4 anschließen. Die fertig behandelten Formteile werden durch die Ausgangsseite 5 des Sepa rierraums 4 in einen Entnahmebehälter 6 befördert.

Durch den Kälteraum 2, den Strahlraum 3 und den Sepa rierraum 4 erstreckt sich eine Fördereinrichtung 7, die eine Schnecke 8 aufweist. Die Schnecke 8 ist in einer durch einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) An trieb drehbaren Trommel 9 angeordnet. Aufgrund einer einstellbaren Rotation der Trommel 9 mit der innen ange brachten Schnecke 8 werden die Formteile in einer defi nierten Förderungsgeschwindigkeit durch den Kälteraum 2, den Strahlraum 3 und den Separierraum 4 transportiert. Während des Transports werden die Formteile sowohl in axialer Richtung als auch in Querrichtung umgewälzt, was eine statistisch gleichmäßige Behandlung bewirkt. Die Steigung der Schnecke 8 ist über ihre gesamte axiale Länge hinweg gleich, so daß die Beförderungsgeschwindig keit durch die einzelnen Räume hindurch konstant bleibt.

Die Wand der Trommel 9 ist im Bereich des Kälteraums 2 geschlossen ausgebildet und weist eine Isolierung auf, so daß der Kälteraum 2 von der Trommel 9 umschlossen wird. Zur Isolierung ist die Trommel 9 im Bereich des Kälteraums 2 doppelwandig mit einer Innenwand 10 und einer Außenwand 11 ausgebildet, wobei zwischen den bei den Wänden ein Isoliermaterial, wie z. B. ein Polyure than, angeordnet ist. Die Schnecke 8 ist an der Innen seite der Innenwand 10 der Trommel 9 befestigt. Zum An trieb weist die Trommel 9 im Bereich des Kälteraums 2 an ihrer Außenseite einen Zahnkranz 12 auf, der mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Zahnrad einer Antriebsvorrichtung in Eingriff steht.

Im Bereich des Strahlraums 3 und des Separierraums 4 weist die Trommel 9 eine perforierte Wand 13 zum Hin durchtreten des Strahlmittels auf. Die perforierte Wand 13 besteht aus einem Siebgewebe, dessen Maschenweite ca. ein Zentimeter beträgt, so daß die Formteile innerhalb der Trommel 9 gehalten werden und das Strahlmittel sowie der abgeschlagene Preßgrat durch das Siebgewebe dringen können.

Der Durchmesser der Trommel 9 im Bereich des Strahlraums 3 und des Separierraums 4 entspricht etwa dem Durchmes ser der Außenwand 11 der Trommel 9 im Kälteraum 2. Die an der Innenseite der Trommel 9 angebrachte Schnecke 8 hat daher im Strahlraum 3 und Separierraum 4 einen gegenüber dem Kälteraum 2 erweiterten Durchmesser. Die Innenwand 10 im Bereich des Kälteraums 2 schließt über ein trichterförmiges Zwischenstück 14 an die perforierte Wand 13 im Strahlraum 3 an.

Die Trommel 9 ist in einem Rahmen 15 der Vorrichtung zur Strahlentgratung gelagert. Sie weist dazu ringförmige Außenflansche 16, 17, 18 und 19 auf, die in Rollenböcken 20, 21, 22 bzw. 23 gelagert sind.

Der in der Mitte der Vorrichtung angeordnete Strahlraum 3 ist an seiner Oberseite zur Zuführung des Strahlmit tels geöffnet. Das Strahlmittel, das z. B. aus einem Polyamid- oder Polykarbonat-Granulat bestehen kann, wird durch drei, über dem Strahlraum 3 angeordnete Schleu derradblöcke 24 durch die perforierte Wand 13 der Trommel 9 hindurch auf die Formteile geschleudert. Die Zuführung des Granulats in die Schleuderradblöcke 24 geschieht über trichterförmige Aufbewahrungsräume 25, in die jeweils ein Rührwerk 26, das eine gleichmäßige Granulatzufuhr bewirkt, eingreift.

Der Strahlraum 3 weist in seinem unteren Bereich eine Schwingrinne 27 auf, die das durch die perforierte Wand 13 der Trommel 9 fallende Granulat und den abgeschlage nen Preßgrat sammelt und in der zum Separierraum 4 wei senden Richtung befördert. Die Schwingbewegung der Schwingrinne 27 wird durch zwei seitlich der Schwing rinne 27 angeordnete Rüttler 28 bewirkt. Eine seitliche Verkleidung 29 des Strahlraums 3 verhindert ein seit liches Entweichen des Strahlmittels und des abgeschla genen Preßgrates.

Zur weiteren und vollständigen Trennung vom Strahlmittel und dem abgeschlagenen Preßgrat werden die Formteile nach der Bestrahlung dem Separierraum 4 zugeführt. Der Separierraum 4 weist, wie der Strahlraum 3, in seinem unteren Bereich eine Schwingrinne 27 auf, die das durch die perforierte Wand 13 der Trommel 9 fallende Granulat und den abgeschlagenen Preßgrat sammelt und in der zum Strahlraum 3 weisenden Richtung befördert. Ein Entwei chen dieser Partikel wird durch eine seitlich und oben abschließende Verkleidung 30 verhindert.

Die Trommel 9 führt durch die Ausgangsseite 5 des Sepa rierraums 4 hindurch in den Entnahmebehälter 6 hinein, aus dem die fertig behandelten Formteile der Vorrichtung entnommen werden.

Das in den Schwingrinnen 27 beförderte Material fällt an den einander zugewandten Enden der Schwingrinnen 27 in eine Siebvorrichtung 31, in der das Strahlmittel und der abgeschlagene Preßgrat entmischt werden. Die Beförderung des Materials durch die Siebvorrichtung 31 wird eben falls durch eine von einem Rüttler 32 übertragene Schwingbewegung bewirkt. Der durch das Sieb fallende Preßgrat wird in einem Behälter 33 gesammelt, während das über das Sieb beförderte Granulat in einen Aufnah mebunker 34 gegeben wird. Aus diesem wird das Granulat über eine Zuführschnecke 35 zu den Aufbewahrungsräumen 25 zurücktransportiert und zur Bestrahlung weiterverwen det.

Bezugszeichenliste:

1 Eingangsseite
2 Kälteraum
3 Strahlraum
4 Separierraum
5 Ausgangsseite
6 Entnahmebehälter
7 Fördereinrichtung
8 Schnecke
9 Trommel
10 Innenwand
11 Außenwand
12 Zahnkranz
13 perforierte Wand
14 trichterförmiges Zwischenstück
15 Rahmen
16 Außenflansch
17 Außenflansch
18 Außenflansch
19 Außenflansch
20 Rollenbock
21 Rollenbock
22 Rollenbock
23 Rollenbock
24 Schleuderradblock
25 Aufbewahrungsraum
26 Rührwerk
27 Schwingrinne
28 Rüttler
29 seitliche Verkleidung
30 Verkleidung
31 Siebvorrichtung
32 Rüttler
33 Behälter
34 Aufnahmebunker
35 Zuführschnecke

Claims

1. Verfahren zur Strahlentgratung von Kunststoff- und Gummi-Formteilen, wobei die Formteile auf eine ihre Erstarrung bewirkende Temperatur abgekühlt, mit einem Strahlmittel beaufschlagt und dann von dem Strahlmittel wieder getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile kon tinuierlich zuerst durch eine Kältezone und danach durch eine Strahlzone, in der sie mit dem Strahl mittel beaufschlagt werden, befördert werden, wobei sie in der Strahlzone und/oder in einer daran anschließenden Separierzone von dem Strahlmittel getrennt und dann aus der letzten Zone entnommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Förderung der Form teile in einer linearen (axialen) Richtung durch die Kälte-, Strahl- und Separierzone erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Formteile bei ihrer Förderung sowohl in axialer als auch in Querrichtung durchwälzt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kälte-, Strahl- und Separierzone in voneinander getrennten Räumen (2, 3, 4) angeordnet sind und eine Fördereinrichtung (7) für die Formteile sich durch die Räume (2, 3, 4) erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (7) eine sich durch den Kälte-, Strahl- und Separierraum (2, 3 bzw. 4) erstreckende Schnecke (8) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schnecke (8) in einer durch einen Antrieb drehbaren Trommel (9) angeordnet ist, wobei die Trommel (9) im Bereich des Strahl- und Separierraums (3 bzw. 4) eine perforier te Wand (13) zum Hindurchtreten des Strahlmittels aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die perforierte Wand (13) ein Siebgewebe aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (10, 11) der Trommel (9) im Bereich des Kälteraums (2) geschlossen ist und eine Isolierung aufweist, so daß sie den Kälteraum (2) umschließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Schnecke (8) im Bereich des Kälteraums (2) gegenüber den anderen Bereichen reduziert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die Schnecke (8) eine über ihre gesamte Länge gleiche Steigung hat.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß der Strahl- und Separierraum (3 bzw. 4) in seinem unte ren Bereich mindestens eine Schwingrinne (27) zur Sammlung und Weiterbeförderung des Strahlmittels zu einer Aufbereitungseinrichtung (34, 35, 25, 26) auf weist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen die Schwing rinnen (27) und die Aufbereitungseinrichtung (34, 35, 25, 26) eine Siebvorrichtung (31) geschaltet ist.