EP0919334B1 - Verfahren zur Strahlbildnachstellung sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Schleuderrad - Google Patents
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- EP0919334B1 EP0919334B1 EP98122333A EP98122333A EP0919334B1 EP 0919334 B1 EP0919334 B1 EP 0919334B1 EP 98122333 A EP98122333 A EP 98122333A EP 98122333 A EP98122333 A EP 98122333A EP 0919334 B1 EP0919334 B1 EP 0919334B1
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- guide sleeve
- wear
- centrifugal wheel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
- B24C5/06—Impeller wheels; Rotor blades therefor
- B24C5/068—Transferring the abrasive particles from the feeding means onto the propeller blades, e.g. using central impellers
Definitions
- the invention relates to a method for beam image adjustment in centrifugal blasting systems, each with a centrifugal wheel with throwing blades arranged radially thereon Distributor wheel arranged coaxially to the centrifugal wheel and an equally coaxial to this beam guide sleeve have, in which the direction of the processing beam controlled by adjusting a window of the beam guide sleeve is, this in the area of a control edge of the Window, especially due to contact with blasting media, worn and to adjust according to the wear is.
- the invention further relates to an implementation suitable centrifugal wheel arrangement.
- a centrifugal blasting system is known from DE 44 10 628, where a window or slot-like guide sleeve opening rubbed off by the flowing and flying abrasive and is worn out. This wear will appear in the first Line observed in the direction of rotation. Position and size of the Guide sleeve openings determine the beam angle of the blasting medium, so that the wear, which leads to a removal of the Edge material leads, the control edge also shifts. The Cleaning performance deteriorates and the guide sleeve must be replaced. In addition, the spray pattern shifts in undesirable, which forces work to be interrupted.
- shot peening devices can thus be continuously adjusted.
- An adjustment of the Beam guide is relatively easy because the part does not rotate with the centrifugal wheel itself.
- Beam guide sleeve can be adjusted so that the removal the control edge is compensated.
- the signals can be transmitted through an external or internal sensor be delivered.
- An external sensor can, for example a directed towards the control edge area, if necessary scanning laser beam. When the beam is removed the edge is not thrown back, there is a corresponding Signal.
- the signals are preferred by means of a directly connected to the beam guide sleeve Sensor generated.
- a centrifugal wheel arrangement suitable for carrying out the method, where the centrifugal wheel in the area of Window due to a certain abrasive content a control edge wears, is designed so that the Beam guide sleeve in the area of the control edge at least one Contains sensor, especially contact wire, built-in is connected to a signal converter.
- sensor especially contact wire, built-in is connected to a signal converter.
- Disconnecting a contact wire is one of adjusting the angle the beam guide sleeve can be triggered.
- the beam guide sleeve is preferably designed such that several contact wires are inserted in the finest holes.
- One containing this contact wire or the like End piece can preferably be interchangeable with the rest Guide sleeve to be connected.
- centrifugal blasting system emerge, each with a centrifugal wheel with this radially arranged throwing blades 11.1, ... 1.n, a coaxial to this spinner arranged distribution wheel and one as well Has beam guide sleeve 1 arranged coaxially to this.
- the centrifugal jet 15 passes along a control edge 5 the beam guide sleeve 1 on the front of the throwing blade 11 and is considerably accelerated by centrifugal force, so that subsequently the single particle of the abrasive strikes a surface 16 with high energy.
- the control edge 5 of the beam guide sleeve 1 comes important role because of the position and size of the guide sleeve opening exactly determines the beam angle of the blasting medium. It is observed that the control edge is worn 5 is removed and finally another position, designated 5 'in Fig. 5, gets. The cleaning performance and the accuracy of the beam pattern deteriorate essential.
- a signaling sensor 3 installed, here in Form of thin contact wires 8.1, ..., 8.n, in fine holes 7.1, ..., 7.n are inserted.
- the contact wires are energized and each in a scanning circuit, for example Bridge circuit, installed. If the wear limit the control edge 5 to 5 ', the Fine holes of the first front reached and the contact wires exposed and severed after a short time.
- the electronic control circuit transforms 20, which receives the signal, this into a step signal, which acts on a stepper motor 18 and the Beam guide sleeve for turning against the respective wear direction brings, so that finally the control edge 5 'comes to lie in the amount of the original control edge 5. This will make the progressive wear, at least to a certain extent, compensated without the beam guide sleeve 1 must be replaced prematurely.
- the material of the beam guide sleeve is, for example, high-strength Sintered metal or a high strength alloy, if necessary also ceramic material. It is also possible the area of the edge designed with wire holes as Interchangeable part 25 to design, so that when worn material-saving replacement is possible here.
- An alternative to those connected to the beam guide sleeve Sensors consists of a scanning laser beam from one on a fixed part of the centrifugal wheel system fixed laser source on the control edge and their progressive removal via optical converters watch (not shown).
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strahlbildnachstellung
bei Schleuderstrahlanlagen, die jeweils ein Schleuderrad
mit radial an diesem angeordneten Wurfschaufeln, ein
koaxial zu dem Schleuderrad angeordnetes Verteilerrad und
eine ebenso koaxial zu diesem angeordnete Strahlleithülse
aufweisen, bei dem die Richtung des bearbeitenden Strahles
durch Verstellung eines Fensters der Strahlleithülse gesteuert
wird, wobei diese im Bereich einer Steuerkante des
Fensters, insbesondere aufgrund eines Strahlmittelkontaktes,
verschleißt und entsprechend dem Verschleiß nachzustellen
ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine zur Durchführung
des Verfahrens geeignete Schleuderradanordnung.
Aus der DE 44 10 628 ist eine Schleuderstrahlanlage bekannt,
bei der eine fenster- oder schlitzartige Leithülsenöffnung
durch das fließende und fliegende Strahlmittel abgerieben
und verschlissen wird. Dieser Verschleiß wird in erster
Linie in Drehrichtung beobachtet. Stellung und Größe der
Leithülsenöffnung bestimmen den Abstrahlwinkel des Strahlmittels,
so daß der Verschleiß, der zu einem Abtragen des
Kantenmaterials führt, auch die Steuerkante verschiebt. Die
Putzleistung verschlechtert sich und die Leithülse muß
ersetzt werden. Außerdem verschiebt sich das Strahlbild in
unerwünschter Weise, was zur Arbeitsunterbrechung zwingt.
Zwar kann durch manuelles Zurückstellen der Strahlleithülse
eine Verbesserung des Strahlbildes eingeleitet werden.
Jedoch erfordert dies jeweils eine genaue Zentrierung und
Neu-Justierung der Strahlleithülse sowie eine Arbeitsunterbrechung.
Aus dem Dokument JP 09 001459 A ist eine Schleuderstrahlanlage mit einer
Strahlbildnachstellvorrichtung bekannt, bei welcher das Strahlbild entsprechend der Breite
der zu polierenden Fläche nachgestellt wird.
Es stellt sich damit die Aufgabe, ein Verfahren und eine
Schleuderradanordnung anzugeben, bei der kontinuierlich die
Genauigkeit der Stellung der Steuerkante auch unter Verschleißbedingungen
nach- und einstellbar ist, so daß insbesondere
die Standzeit und die Intervalle zwischen den Auswechselungen
der Leithülse vergrößert werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Verschleiß
und die Verschleißrichtung der Strahlleithülse mittels
eines signalgebenden Fühlers abgefühlt und ermittelt
werden, entsprechende Signale einem elektronischen Steuerkreis
zugeführt werden und die Strahlleithülse während des
Betriebs der Schleuderstrahlanlage in Gegenrichtung zur
jeweiligen Verschlußrichtung ihres Fensters verdreht wird,
wobei der fortschreitende Verschleiß kompensiert wird.
Hierbei ergibt sich insbesondere der Vorteil, daß eine kontinuierliche
Justierung des Strahls und damit des Strahlbildes
möglich ist. Insbesondere Kugelstrahl-Vorrichtungen können
somit kontinuierlich justiert werden. Eine Verstellung der
Strahlleithülse ist relativ einfach möglich, da das Teil
nicht mit dem Schleuderrad selbst rotiert. Beispielsweise
mit Hilfe eines Servomotors oder eines Schrittschaltgetriebes
kann entsprechend einer vorgegebenen Signalfolge die
Strahlleithülse soweit verstellt werden, daß die Abtragung
der Steuerkante kompensiert ist.
Die Signale können durch einen externen oder internen Fühler
abgegeben werden. Ein externer Fühler kann beispielsweise
ein auf den Steuerkantenbereich gerichteter, gegebenenfalls
scannender Laserstrahl sein. Wenn der Strahl bei Abtragung
der Kante nicht zurückgeworfen wird, kommt es zu einem entsprechenden
Signal. Vorzugsweise werden jedoch die Signale
mittels eines mit der Strahlleithülse direkt verbundenen
Fühlers erzeugt.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Schleuderradanordnung,
bei der das Schleuderrad im Bereich des
Fensters aufgrund eines gewissen Strahlmittelanteils an
einer Steuerkante verschleißt, ist so gestaltet, daß die
Strahlleithülse im Bereich der Steuerkante wenigstens einen
Sensor, insbesondere Kontaktdraht, eingebaut enthält, der
mit einem Signalwandler verbunden ist. Bei durch Verschleiß
verursachten Ansprechen des Sensors, beispielsweise durch
Trennen eines Kontaktdrahtes, ist eines Winkelverstellung
der Strahlleithülse auslösbar.
Vorzugsweise wird die Strahlleithülse so ausgestaltet, daß
mehrere Kontaktdrähte in feinste Bohrungen eingelegt sind.
Ein dieses Kontaktdrähte oder dergleichen enthaltendes
Endstück kann vorzugsweise auswechselbar mit der übrigen
Leithülse verbunden sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:
- Fig. 1
- in schematisierter, perspektivischer Ansicht ein Schleuderrad mit einer zu bestrahlenden Werkstückoberfläche;
- Figuren und 2b
- in Seitenansicht und im Querschnitt eine 2a Strahlleithülse;
- Fig. 3
- im Detail eine Sensoranordnung im Bereich der Steuerkante;
- Figuren
- in schematischer Darstellung einen
- 4 und 5
- Verteiler einer Strahlleithülse und eine Wurfschaufel bei richtiger und falscher Stellung der Steuerkante der Strahlleithülse.
Aus den Fig. 1 sowie 4 und 5 geht eine Schleuderstrahlanlage
hervor, die jeweils ein Schleuderrad mit radial an diesem
angeordneten Wurfschaufeln 11.1,... 1.n, ein koaxial zu
diesem Schleuderrad angeordnetes Verteilerrad und eine ebenso
koaxial zu diesem angeordnete Strahlleithülse 1 aufweist.
Der Schleuderstrahl 15 gelangt entlang einer Steuerkante 5
der Strahlleithülse 1 auf die Vorderseite der Wurfschaufel
11 und wird durch Zentrifugalkraft erheblich beschleunigt,
so daß anschließend das einzelne Partikel des Strahlmittels
mit hoher Energie auf eine Oberfläche 16 auftrifft.
Dabei kommt der Steuerkante 5 der Strahlleithülse 1 eine
wichtige Rolle zu, da die Stellung und Größe der Leithülsenöffnung
den Abstrahlwinkel des Strahlmittels exakt bestimmt.
Es wird beobachtet, daß durch Verschleiß die Steuerkante
5 abgetragen wird und schließlich eine andere Stellung,
bezeichnet mit 5' in Fig. 5, bekommt. Die Putzleistung
und die Exaktheit des Strahlbildes verschlechtern sich
wesentlich.
Um festzustellen, in welchem Grad der Verschleiß und die
Verschleißrichtung der Strahlleithülse sich fortgesetzt
haben, wird gemäß Fig. 2a, 2b und 3 in den Bereich der Steuerkante
5 ein signalgebender Sensor 3 eingebaut, hier in
Form von dünnen Kontaktdrähten 8.1,...,8.n, die in Feinstbohrungen
7.1,...,7.n eingelegt sind. Die Kontaktdrähte sind
unter Strom gesetzt und jeweils in einen Abtastkreis, beispielsweise
Brückenkreis, eingebaut. Wenn die Verschleißgrenze
der Steuerkante 5 bis 5' vorwandert, werden die
Feinstbohrungen der ersten Front erreicht und die Kontaktdrähte
freigelegt und nach kurzer Zeit durchtrennt.
Nach dem Durchtrennen verwandelt der elektronische Steuerkreis
20, der das Signal aufnimmt, dieses in ein Schrittsignal,
das einen Schrittschaltmotor 18 beaufschlagt und die
Strahlleithülse zum Drehen entgegen der jeweiligen Verschleißrichtung
bringt, so daß schließlich die Steuerkante
5' in Höhe der ursprünglichen Steuerkante 5 zu liegen kommt.
Hierdurch wird der fortschreitende Verschleiß, jedenfalls
bis zu einem gewissen Grad, kompensiert, ohne daß die Strahlleithülse
1 vorzeitig ausgewechselt werden muß.
Anstelle der feinen Drähte 8 können auch andere Sensoren,
beispielsweise Lichtleitfasern oder dergleichen, eingesetzt
werden, die eine entsprechende Abfühlung des Erreichens der
verschleißenden Steuerkante 5' anzeigen. Erst wenn die
letzte Front der Sensoren 8 erreicht ist, ist eine Verschleißgrenze
soweit fortgeschritten, daß eine neue Leithülse
eingebaut werden muß.
Das Material der Strahlleithülse ist beispielsweise hochfestes
Sintermetall oder eine hochfeste Legierung, gegebenenfalls
auch Keramik-Material. Darüberhinaus ist möglich,
den Bereich der mit Drahtbohrungen ausgestalteten Kante als
auswechselbares Teil 25 zu gestalten, so daß beim Verschleiß
hier ein materialsparendes Auswechseln möglich ist.
Eine Alternative zu den mit der Strahlleithülse verbundenen
Sensoren besteht darin, einen scannenden Laserstrahl von
einer an einem feststehenden Teil der Schleuderradanlage
festigten Laserquelle auf die Steuerkante zu richten und
deren fortschreitendes Abtragen über optische Wandler zu
beobachten (nicht dargestellt).
Insgesamt ergeben sich damit Möglichkeiten, Standzeiten und
Intervallzeiten für Verschleißreparaturen wesentlich zu
vergrößern. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Zeitpunkt zum
Auswechseln der Strahlleithülse anzeigbar ist und eine
exakte Ausrichtung des Strahlbildes gewährleistet ist.
Claims (10)
- Verfahren zur Strahlbildnachstellung bei Schleuderstrahlanlagen, die jeweils ein Schleuderrad (10) mit radial an diesem angeordneten Wurfschaufeln (11.1,..., 11.n), ein koaxial zu dem Schleuderrad (10) angeordnetes Verteilerrad (12) und eine ebenso koaxial zu diesem angeordnete Strahlleithülse (1) aufweisen, bei dem die Richtung des bearbeitenden Strahles (15) durch Verstellung eines Fensters (2) der Strahlleithülse (1) gesteuert wird, wobei diese im Bereich einer Steuerkante (5, 5') des Fensters verschleißt und entsprechend dem Verschleiß nachzustellen ist,
dadurch gekennzeichnet, daßder Verschleiß und die Verschleißrichtung der Strahlleithülse (1) mittels eines signalgebenden Fühlers (3) abgefühlt und ermittelt werden,entsprechende Signale einem elektronischen Steuerkreis (20) zugeführt werden,und die Strahlleithülse (1) während des Betriebs der Schleuderstrahlanlage in Gegenrichtung zur jeweiligen Verschleißrichtung ihres Fensters (2) kontinuierlich verdreht wird, wobei der fortschreitende Verschleiß kompensiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale auf elektrischem, elektromagnetischem oder optischem Wege, vorzugsweise mittels eines mit der Strahlleithülse (1) verbundenen Fühlers (8) erzeugt werden.
- Schleuderradanordnung zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, mit einem Schleuderrad (10), das mehrere radial an diesem angeordnete Wurfschaufeln (11.1,...,11.n), ein koaxial zu dem Schleuderrad angeordnetes Verteilerrad (12) und eine ebenso koaxial zu diesem angeordnete, nachstellbare Strahlleithülse (1) aufweist, mit der die Richtung des bearbeitenden Strahles (15) durch Verstellung eines Fensters (2) der Strahlleithülse (1) gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,daß die Anordnung mit einem externen oder internen Sensor (3) zur Ermittlung des Verschleißes und der Verschleißrichtung am Fenster (2) der Strahlleithülse (1) versehen ist und der Sensor (3) mit einem elektronischen Steuerkreis (20) verbunden ist unddaß bei einem durch Verschleiß verursachten Ansprechen des Sensors (3) eine Winkelverstellung der Strahlleithülse (1) über ein Stellglied auslösbar ist. - Schleuderradanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlleithülse (1) im Bereich einer Steuerkante (5, 5') dieser Strahlleithülse wenigstens ein Sensorelement eingebaut enthält.
- Schleuderradanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensorelement ein Kontaktdraht (8.1,...,8.n) ist.
- Schleuderradanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensorelement eine Lichtleitfaser ist.
- Schleuderradanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kontaktdrähte (8.1,...,8.n) oder Lichtleitfasern in Feinstbohrungen (7.1,...,7.n) eingelegt sind.
- Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlleithülse (1) mittels eines verstellenden Servomotors (18) oder Stelltriebs verdrehbar ist.
- Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sensorelemente enthaltende Teil (25) der Strahlleithülse (1) gesondert auswechselbar ist.
- Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) eine Laserstrahl-Abtasteinheit ist.
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