DE7507825U - Strahlmaschine mit mehreren bearbeitungsstationen - Google Patents

Description

DR. INQ. HANS LICHTI · DIPL.-INQ. MEINER LICHTI

PATENTANWÄLTE

D-7500 KARLSRUHE 41 (GPÖTZ1NCENI · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUSl

TELEFON (0721) 4Ö5 11

G 75 07 825.0 3500/76

Badische Maschinenfabrik GmbH, 75 Karlsruhe 41, Pfinztalstraße

Strahlmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen,

Die Erfindung betrifft eine Strahlmaschine mit einer mehrere Bearbeitungsstationen umfassenden, von unten und von oben wirkende Strahlturbinen aufweisenden Strahlkabine, einer Beladestation vor und einer Entladestation nach der Strahlkabine und mit Werkstückträgern, die an ihrer einen Stirnseite seitlich, außerhalb der Strahlkabine fliegend gelagert sind und an ihrer anderen zum Beladen offen ausgebildet sind.

Bekannt ist eine Mehrstationen-Strahlmaschine (DT-OS 1 752 601) mit einer Be- und einer Entladestation und mit Werkstückträgern in Form von Käfigen, die an ihrer einen Stirnseite seitlich, außerhalb der Strahlkabine fliegend gelagert sind

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und an ihrer anderen Stirnseite zum Beladen offen ausgebildet sind. Diese bekannte Maschine besitzt zwei nebeneinander und in eUa vertikaler Ebene liegende Schleppketten, welche die Käfige durch die Bearbeitungskammer und durch eine zweite Kammer mit Stationen für das Be- und Entladen, sowie für das Entleeren des Strahlmittels aus den Werkstücken transportieren. Das Strahlen erfolgt hier nur von oben, da unter den Werkstücken in der Bearbeitungszone der Vorlauf der Werkstücke vorgesehen ist. Es sind hierbei besondere, angetriebene Schleusen notwendig zur Abdichtung der Strahlkammer gegen die Kabine für die übrigen Operationen. Da die Schleuderräder nur auf der Oberseite der Strahlkabine angebracht sind, ist die Leistungsfähigkeit beschränkt bzw. es wird die Maschine sehr lang, wenn bei größerer Leistung viele Schleuderräder benötigt werden.

Ein schwerwiegender Nachteil ist bei wechselnden Werkstückabmessungen gegeben, da dann die Werkstückträger ausgewechselt werden müssen. Das erfordert große Investitionskosten, eine umfangreiche Lagerhaltung an unterschiedlichen Käfigen und Umrüstungszeiten, so daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist.

eine andere bekannte Strahlrnaschine mit einer Hängebahn (DT-OS 2 212 487) befasst sich mit der Aufgabe, Werkstücke ähnlicher Umrissformen, aber verschiedener Abmessungen in einer Strahlkabine zu bearbeiten, wobei die Werkstücke um eine horizontale Achse gedreht werden, indem das Werkstück von zwei gegenüberliegenden, drehbaren Greifern, von denen einer angetrieben ist, durch axiales Verschieben ergriffen wird. Nachteilig ist auch hierbei, daß die Greifer bei einem Wechsel der zu bearbeitenden Teile, umgerüstet werden müssen.

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Auch wird diese Art der Halterung bei schweren Werkstücken problematisch.

Aufpbe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine wirtschaftliche Strahlmaschine, insbesondere für Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren vorzuschlagen, bei der sowohl große wie kleine, eis auch ein- oder mehrreihige und auch unsymmetrische Werkstücke, und zwar auch in gemischter Reihenfolge ohne Umrüsten der Werkstückträger bearbeitet werden können.Dabei soll das Strahlmittel ungehindert auf eine größtmögliche Werkstückoberfläche einwirken können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Werkstückträger als Zangen ausgebildet und an seitlich der Strahlkabine bewegbaren Traggestellen fliegend gelagert sind. Für die Bearbeitung von Zylinderblöcken wird hierbei vorgeschlagen, daß ein Zangenteil unbeweglich ist und in Form einer Tragstange in die Ausnehmung für die Kurbelwellenlagerung eingreift. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Tragstange in der Drehachse der Zange befestigt ist. Die Möglichkeit,breite, mehrreihige Zylinderblöcke in gleicher Weise zu halten, wie schmale und kleine oder unsymmetrische, ist durch den weiteren Vorschlag gegeben, daß das bewegliche Zangenteil mindestens eine quer zur Tragstange verlaufende Querstange aufweist. Damit ergibt sich eine Koordinaten-Halterung mit weitgehend linien- oder punktförmiger Auflage des Werkstücks.

Die neue Maschine mit Zangenhaiterung für die Werkstücke gibt dem Bearbeitungsstrahl beste Zugänglichkeit an allen ergriffenen Flächen. Insbesondere bei Zylinderblöcken läßt die fertigungsbedingte Gratbildung in der Ausnehmung für die Kurbelwellen-Lagerung die Tragstange der Zange nur punktförmig am Werkstück

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anliegen, so daß hier die Werkstückoberfläche keine unbearbeiteten Stellen aufweist. Außerdem besteht die Möglichkeit, auf einfache Weise die automatische Be- und Entladuno vorzunehmen.

Der neue zangenartige Werkstückträger eröffnet ferner die Möglichkeit, selbst als Be- und Entladegerät zu wirken, indem er die Werkstücke von einem zuführenden Förderer abnimmt und nach Durchlauf durch die Strahlkabine auf einen anderen Förderer übergibt. Ausführungsformen des zangenartigen Werkstückträgers und seiner Antriebe, die dies ermöglichen, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet·.

Diese Strahlmaschine ist außerdem anpassungsfähig an gegebene örtliche Verhältnisse, indem es z.B. möglich ist, daß die Eearbeitungsstationen der Strahlkabine in einem Kreis angeordnet sind, wobei die Zangen und ihre Halterungen auf einer Drehscheibe sitzen und die an jeder Bearbeitungsstation stationären Dreh- und Spannantriebe für die Zangen auf einer Plattform im Zentrum radial verfahrbar angeordnet sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Äusführungsformen beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Strahlkabine mit Werkstückhalterung und Transportvorrichtung an einer Bearbeitungsstation;

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf eine Strahlmaschine mit geradem Durchlauf;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Be- oder Entladestation;

Fiq. 4 ein Detail der Zangenbetätigung im Schnitt;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Werkstückhalterung mit Dreh- und Spannantrieb in größerem Maßstab;

Fig. 6 eine Ansicht des Zangenantriebs, teilweise geschnitten ;

Fig. 7 die Ansicht eines einreihigen Zylinderblocks in der Spannzange;

Fig. 8 die Ansicht eines zweireihigen Zylinderblock in der Spannzange mit zweischneidiger Querstange;

Fig. 9 die Ansicht eines unsymmetrischen, einreihigen Zylinderblocks in der Spannzange;

Fig. 10 den Querschnitt durch eine Strahlmaschine mit kreisförmigem Durchlauf;

Fig. 11 eine Draufsicht schematisch auf eine Strahlmaschine gemäß Fig. 10 in verkleinertem Maßstab.

In Fig. 1 ist der Querschnitt durch eine/Strahlkabine 1 mit von oben strahlenden Turbinen 2 und von unten strahlenden Turbinen 3 gezeigt. Durch die eine Seitenwand 4 der Strahlkabine 2 erstreckt sich eine Hohlwelle 5, die an ihrem in der Strahlkabine liegenden Ende einen Werkstückträger in Form einer Zange 6 aufweist, die ein Werkstück 7, z.B. einen Zylinderblock hält. In dieser Lage kann das Werkstück an allen Seiten von den Schleuderstrahlen 8 und 10 der Strahlturbinen 2, 3 erreicht werden. Der Strahl hat nicht nur ungehinderten Zutritt zu den "offenen" Oberflächen, sondern kann sue in die Kühlwasserkanäle mit ihren oft geringen Querschnitten ein dringen.

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Die Hohlwelle 5 ist in einem Traggestell 9 gelagert, welches mit vier Laufrollen 11 von oben und vier Laufrollen 12 von unten an horizontalen Fahrschienen 13 in der Vertikalen geführt ist. Für die horizontale Führung sind vier Seitenrollen 14-vorgesehen. An jeder Bearbeitungsstation, von der eine in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein stationärer Drehmotor 15 für die Zange 6 mittels Rollen 16 durch einen Antrieb 17 in Achsrichtung verschiebbar. Zwischen dem Drehmotor IS und der Welle 5 ist eine Kupplung 18 angeordnet.

An beiden Enden der Fahrschienen 13 (vor bzw. hinter der Zeichenebene) befindet sich ein Schrägaufzug mit den Führungsschienen 20, in denen eine Aufzugskonsole 21 mit Rollen 22 geführt ist. Die Aufzugskonsole 21 trägt Schienenabschnitte analog den Fahrschienen 13 von der Länge des Traggestells Die Aufzugskonsole 21 wird über einen Seilzug mit Umlenkrolle 24· und Winde 25 bewegt. Diese Art des Rücklaufs der leeren Traggestelle in einer höheren Ebene auf der Rücklaufbahn 75 (siehe Fig. 2) ist platzsparend. Es können die leeren Traqgestelle aber auch in der gleichen Ebene wie bei dem Vorlauf hinter oder vor der Maschine zurückgeführt werden, wobei die beiden Schrägaufzüge entfallen.

In Fig. 2 ist eine Strahlkabine 26 mit Turbinen 27 für geradlinigen Durchlauf der Werkstücke gezeigt, welche die Bearbeitungsstationen sowie die Vorbereitungs- und Nachbehandlungsstationen umfasst. Die stationären Drehantriebe für die Zangen sind mit 28 bezeichnet. Die Aufgabe der Werkstücke erfolgt auf einem Förderer 29, der an der Beladestatior. 30 endet. Die Abgabe der bearbeiteten Werkstücke erfolgt auf einem Förderer 31, auf den die Werkstücke an der Entladestation 32 abgestellt werden. Die Rahmen der Traggestelle

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berühren sich innerhölo der Vorlauf bahn 35, εο daß eir.o geschlossene Reihe entsteht, die durch die BearbeitungsEtrecke, z.B. mittels einer Zylinder-Kolbeneinheit geschoben wira. Die Pfeile 34 zeigen den Weg der Werkstücke durch die

Maschine.

In Fig. 3 ist wiederum der Förderer 29 für die Aufgabe der Werkstücke 7 erkennbar. Ein Ausschnitt der Fahrschier.en 13 mit dem Traggestell 41 ist auf einem Wagen 36 mit Antrieb 37 quer zur Laufrichtung der Werkstücke 7 verschiebbar. Der Wagen 36 trägt außerdem einen Antrieb 38 für die Zange 6, der relativ zum Traggestell 41 durch einen Antrieb 39 mittels der Rollen 40 verfahrbar ist, um eine Kupplung 60 mit einer gestrichelt gezeichneten Spindel 42, die in der Hohlwelle geführt ist, in oder außer Eingriff zu bringen. Die Hohlwelle L. trägt einen der Zange 6 angehörenden unbeweglichen 'ieil 43 in Form einer Tragstange, die in der Drehachse der Zange angebracht ist. Das bewegliche Zangenteil besteht aus zwei parallelen Stangen 45 (siehe auch Fig. 2), die durch eine Querstange 4fc verbunden sind. Die parallelen Stangen 45 und deren gestrichelt dargestellter Betätigungshebel 4 7 stehen über eine gemeinsame Welle 48 in Verbindung. Mit dem Antrieb 76 kann durch Schwenken des Aufbaus 77 um den Drehpunkt 78 Ui^. Zange 6 mit einem Werkstück 7 angehoben werden, um dieses von dem Förderer 29 abzuheben. Nach dem Zurückfahren des Wagens 36 in seine dargestellte Ausgangslage ist der automatische Beladevorgang beendet. Das Traggestell 41 mit dem Werkstück 7 kann nach Lösen der Kupplung 60 in die Strahlkabine 26 (Fig. 2) durch den Schubantrieb eingefahren werden. Durch das Selbsthemmwerk in Form der Spindel 42 bleibt die Zange in der Spannlage.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Selbsthemmwerks gezeigt. Die Spindel 42 mit einer Mutter 49 ist selbsthemmend ausgeführt.

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Auf der Mutter ist gleitend, aber undrehbar, eine Muffe 50 vorgesehen, die sich bei Übertragung der Schließkraft der Zange über Tellerfedern 51 gegen die Mutter abstützt. Der '

Al
Betätigungshebel/ (Siehe Fig. 3) greift gabelförmig an einen Zapfen 5 2 der Muffe 50 an.

In Fig. 5 ist wiederum die Seitenwand 4 der Strahlkabine erkennbar. Die die Zange 6 und das Werkstück 7 tragende Hohl-

sich
welle 5 sitzt in Lagern 53, die in einem die Hohlwelle _um_ gebenden Lagergehäuse abstützen. In der Hohlwelle 5 ist die Spindel 42 drehbar, aber unverschiebbar in den Lagern 54 gehalten. Die Hohlwelle trägt am einen Ende eine Klauenkupplung 55. Durch axiales Verschieben des Drehantriebs 15 mittels des Antriebs 56 wird die Verbindung zwischen dem Drehantrieb und der Zange hergestellt. Dabei wird auf die Spindel 42 keine Wirkung ausgeübt, so daß die Zange 6 im geschlossenen durch die Selbsthemmung fixierten Zustand verbleibt. Die stationären Drehantriebe 15 an den einzelnen Bearbeitungsstationen können entweder kontinuierlich umlaufen oder in einer oszillierenden Drehbewegung gesteuert werden, so daß das Werkstück in der Strahlkabine eine Pendelbewegung ausführt.

In Fig. 6 ist mit 58 ein Antrieb für die Spindel 42 bezeichnet, wie er an der Be- und Entladestation verwendet wird (Fig.2). Auf dem freien Wellenende des Antriebs 58 ist das Primärteil einer Rutschkupplung 59 befestigt. Das SeJcundärteil der Rutschkupplung 5g endet in einer Muffe 60 mit Innenvierkant. Die Spindel 42 ist am Ende mit einem in die Muffe 60 passenden Außenvierkant 61 versehen. Der Kupplungsvorgang erfolgt durch Verschieben des Artriebs 58 mit Hilfe eines Schiebeantriebs Beim Einspannen eines Werkstücks 7 durch Betätigen der Antrieue 6 2 und 58 wird nach dem Schließen der Zange 6 die Feder 51 (siehe Fig. 4) durch den Weiterlauf der Spindel gespannt. Nach

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dem Abkuppeln des Antriebs 58 bleibt die Federspanner^ infolge der Selbsthemmung des Muttergewindes bis zum kü cn war. umdrehen der Spindel an der Entladestation 32 (siehe FLg. 2) erhalten.

Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen, wie mittels eines Werkstück tr<ir:<<?rs gleichen Aufbaus, nämlich einer Zange mit der Tragstange ''2 und einer zwei parallele Stangen 4b verbindenden Querstar.';;e ^b unterschiedliche Zylinderblöcke ohne Urnrüstung geh ei tee wei t;or. können. In Fig. 7 ist ein kleiner, einreihiger Zylincer Lloci. 63 und in Fig. B ein großer V-förmiger Zylinderblock Ό·-\ aezeiM., wobei im letztgenannten Fall eine Tragstange 6S" mit z,wei Schneiden 7'. der Ausnehmung i'-G für die Kurbelwelle anlieft. Die Fig. 9 zeigt die Aufnahme eines einreihigen, unsymmetrischen Zylinderblocks in der Zange. Die gesamte Berührungsfläche von Werkstückträger und Werkstück ist auf wenige Linien oder Punkte begrenzt.

In Fig_o 10 und 11 ist der Aufbau einer Strahlmaschine miu kreisförmigem Umlauf der Werkstückträger und Werkstücke dargestellt. Hierbei trägt eine feststehende Plattform 67 im Zentrum der Maschine die ortsfesten aber in Längsrichtung verschiebbaren Drehantriebe 68 bzw. die Spannantriebe für die Zanger, Die Traglager 69 für die Zangen sind fest auf einer Drehscheii..· 70 angebracht, die mittels des Antriebs 71 über ein Ritzel 72 und Zahnkranz 73 taktweise in Drehung versetzt wird. In Fig. Γ1 ist Aufgabe der Werkstücke von einem Förderer 80 in die kreisförmige Strahlkabine 81 und Abgabe aus dieser auf einen die Werkstücke übernehmenden Förderer 82 gezeigt.

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Claims (1)

1. Sc hut ζ an Sprüche

   1. Strahlniaschine mit einer mehrere Bearbeitungsstationen umfassenden, von unten und von oben wirkende Strahlturbinen aufweisenden Strahlkabine, einer BeladestaLion vor und einer Entiadestation nach der Strahlkabine und mit drehenden Werkzeugträgern, die an ihrer einen Stirnseite seitlich außerhalb der Strahlkabine fliegend gelagert und an ihrer anderen Stirnseite zum Beladen offen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger als Zangen (6) ausgebildet und an seitlich der Strahlkabine (1) bewegbaren Traggestellen (9) fliegend gelagert sind.

   2. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die-Zange (6) durch eine antreibbare Hohlwelle (5) getragen i/5t, <He durch einen Schlitz in der Seitenwand (4) der Kabine (1) dichtend hindurchgeführt und die an jeder Bearbeitungsstation mit einem stationären Drehantrieb (1S) kuppelbar ist.

   3. Strahlmasch.ine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb oder das Antriebsmittel (42) zum Schließen und Öffnen der Zange (6) durch die Hohlwelle (5) hiri'lur.chgeführt ist.

   4. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die Zange (6) eine in der Hohlwelle drehbare Welle (42) vorgesehen ist, die an der be- und Entladestation (30,32) mit einem stationären Antrieb (bc)

   kuppelbar ist.

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   Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (6) durch ein Selbsthemmwerk (42, 49 bis 52) in der Schließstellung gehalten ist.

   6. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Selbsthemrnwerk eine Gewindespindel (42) aufweist.

   7. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Antrieb (5S) für die Gewindespindel (42) an der Beladestation (30) mit einam Drehmomentbegrenzer (-^SO versehen ist.

   8. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Spannkräfte der Zange (6) übertragenden Teilen ein Federglied (51) angeordnet ist.

   9. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Traggestelle (33) in Laufrichtung der Werkstücke (7) dem Abstand der Bearbeitungsscationen voneinander entspricht.

   10. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Traggesteile (33) in der Vorlaufbahn eine geschlossene Reihe bilden und durch einen bekannten Takt-Schubantrieb bewegt werden.

   11. Strahlma?chine nach Anspruch 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufbahn (75) der Traggestelle (33) schräg oberhalb der Vorlaufbahn (35) angeordnet ist.

   12. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport auf der Rücklaufbahn (75) mit einer bekannten Schleppkette erfolgt.

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   13. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und \> bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Vorlauf bahn (35) je ein Schrägaufzug (20) angeordnet ist.

   14. Strahlmaschine nech Anspruch 1, insbesondere zum Strahlen von Motorzylinderblöcken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zangenteil unbeweglich ist und in Form einer Tragstange (43) in die Ausnehmung (65) des Kurbelwellenlager:; ccs Zylinderblocks (63) eingreift.

   15. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstange (43) ein Längsprofil (74) aufweist, cac über wenigstens zwei Berührungslinien in der Ausnehmung (-.-L) für das Kurbelwellenlager anliegt.

   16. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeicl.ne-L, daß die Tragstange (43) in der Drehachse der Zange (G) any«·- oracht ist.

   17. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 3 und 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das beweglicne Zangenteil (45) mindectens eine quer zur Tragstange (43) verlaufende Querstange (46) aufweist.

   16. Strahlmaschine nach Anspruch 1 bis 3 und 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zangenteil aus zwei parallelen Stangen (45) besteht, die durch die Querstange (46) verbunden sind.

   19. Strahlmaschine nach Anspruch 1, 2 und 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die greifenden Teile (43, 45, 46) der Zange (6) leicht austauschbar ausgebildet sind.

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   20. Strahlmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Drehantriebe (15) der Zangen (6) umsteuerbar und in beliebig einstellbaren Stellungen der Zange (6) in einer oszillierenden Drehbewegung steuerbar sind.

   21. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Be- und Entladestation (30, 32) das Traggestell (41) einschließlich des Antriebs (38) für die Zange (6) in Richtung der Zangendrehachse horizontal beweglich und anhebbar ist.

   22. Strahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen der Strahlkabine auf einem Kreis (81) angeordnet sind, wobei die Traggestelle (6D) auf einer Drehscheibe (70)befestigt und die stationären Dreh- und Spannantriebe (68) für die Zangen auf einer Plattform (67) im Zentrum radial verfahrbar angeordnet sind.

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