DE4344104C1 - Strahlanlage mit in einem Drehtisch angeordneten die zu strahlenden Werkstücke aufnehmenden drehend angetriebenen und schwenkbar gelagerten Satelliten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlanlage mit in einem Drehtisch angeordneten, die zu strahlenden Werkstücke aufnehmenden, drehend angetriebenen und schwenkbar gelagerten Satelliten gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.

Derartige Rundtisch-Strahlanlagen sind bekannt. Dabei ist der im Randbereich zahlreiche Satelliten aufweisende Drehtisch bis auf einen kleinen Bedienungssektor von einem Schutzgehäuse umgeben; in dem Bedienungssektor werden die Satelliten mit den zu strahlenden Werkstücken be- bzw. nach der Strahlbehandlung entladen. Zum Strahlen werden üblicherweise runde und/oder kantige Strahlmittel mit 0,1 bis 2,8 mm Durchmesser eingesetzt und vor allem dann, wenn eine Verfestigung der Oberflächen der zu strahlenden Werkstücke erreicht werden soll, kommen Stahlkugeln mit Durchmessern von beispielsweise 0,4 bis 1,2 mm zum Einsatz. Hierzu lassen sich Hochleistungs-Schleuderräder verwenden, die z. B. acht Schleuderschaufeln aufweisen können und von denen sich gegebenenfalls mehrere - die genaue Anzahl hängt von der gewünschten Durchsatzleistung und dem Durchmesser des Drehtisches ab - im Halbkreis um den Drehtisch anordnen lassen.

Das Strahlmittel wird über ein Zuteilrohr in das Zentrum des Schleuderrades geleitet und über ein Zuteilrad vorbeschleunigt. Durch ein Austrittsfenster in einer Zuteilhülse gelangt das vorbeschleunigte Strahlmittel auf die Wurffläche der Schleuderschaufeln und verläßt das Schleuderrad mit einer vorgewählten, durch den Schleuderraddurchmesser und die Drehzahl bestimmten Abwurfgeschwindigkeit. Damit eine möglichst lückenlose Oberflächenbestrahlung erreicht werden kann, drehen sich die die Werkstücke aufnehmenden Satelliten ununterbrochen um ihre Längsachse, was durch eine Antriebskette erreicht werden kann, die - bis auf die sich im Be- bzw. Entladesektor befindenden Satelliten - im Eingriff mit an den unteren Enden der Satelliten angeordneten Kettenrädern ist.

Bei einer durch die US 919 417 bekannt gewordenen Strahlanlage trägt der Drehtisch angetriebene Satelliten, die auf ihrer Antriebswelle jeweils eine schwenkbewegliche, nach Art einer Kugelkopf-Lagerung angeordnete, scheibenartige Auflage besitzen. Zwar bringt es die Schwenkbeweglichkeit der Auflagescheibe mit sich, daß ein darauf abgesetztes zu strahlendes Werkstück dem Strahlmittel mit einem sich verändernden Auftreffwinkel ausgesetzt werden kann. Jedoch handelt es sich dabei um eine willkürliche, unkontrollierbare Neigungslage, so daß es sich nicht - was insbesondere für konturenschwierige Werkstücke gilt - gewährleisten läßt, solche Werkstücke in der gewünschten Weise mit ihrer gesamten Oberfläche vollständig der Schußebene des herausgeschleuderten Strahlmittels auszusetzen. Ein solcher Fall liegt beispielsweise dann vor, wenn in der Automobilindustrie benötigte Werkstücke, wie verzahnte Antriebsübertragungselemente, mit einer zu einem Mittelpunkt schraubenartig verlaufenden Schrägverzahnung ausgebildet sind. Bei diesen und ähnlichen Gegenständen ist es mit den bekannten Strahlanlagen nicht möglich, jeden Oberflächenabschnitt des Werkstückes vollständig zu bestrahlen und damit zu verfestigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Strahlanlage der eingangs genannten Art variabler, d. h. mit verbesserten Einsatzmöglichkeiten zu schaffen, insbesondere auch bei konturenschwierigen Werkstücken eine vollständige Bestrahlung ihrer Oberflächen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsräder an einer schrägverlaufenden Umfangswandung der relativ zu dem Drehtisch höhenverstellbaren Antriebsscheibe anliegen. Die Ausrichtung der Satelliten und damit der Werkstücke in die gewünschte Schräglage läßt sich in einer von dem Neigungswinkel der Umfangswand bestimmten Bandbreite, beispielsweise von 10 bis 60°, ganz gezielt und dennoch selbsttätig erreichen. Es braucht lediglich der Abstand der unterhalb des die Satelliten taktweise durch die Strahlanlage hindurchfördernden Drehtisches angeordneten Antriebsscheibe entsprechend, d. h. gemäß der gewünschten Vorgabe von dem Drehtisch verändert zu werden, wozu die Antriebsscheibe höhenverstellbar angeordnet, d. h. auf und ab beweglich ist; die eingestellte Neigungslage wird in der Folge konstant eingehalten und willkürliche Verstellungen sind ausgeschlossen. Hierbei ist es gleich, ob die unteren Enden der Satelliten der sich zu dem Drehtisch hin weitend ausgebildeten Umfangswandung von der Innen- oder der Außenseite her anliegen. Jeder Oberflächenabschnitt des Werkstückes läßt sich folglich mit einer ganz gezielten Neigungslage in die Schußebene des Strahlmittels bringen, ohne daß das Strahlmittel vor und/oder hinter den Drehtisch gelangt, wie das beispielsweise bei einer Schrägstellung des bzw. der Schleuderräder umgänglich wäre.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Satelliten an ihrem unteren Ende ein Antriebsritzel aufweisen und die schrägverlaufende Umfangswandung der Antriebsscheibe mit einer korrespondierenden Verzahnung ausgebildet ist. Statt eines alternativ möglichen Reibschlußantriebes läßt sich auf diese Weise die Antriebsleistung formschlüssig von der Antriebsscheibe in die Satelliten einleiten. Sowohl beim Anheben als auch beim Absenken der Antriebsscheibe bleiben die Antriebsritzel in Eingriff mit der Verzahnung der Umfangswandung. Die Verzahnung besteht aus strahlenartig zu einem virtuellen Mittelpunkt der Drehachse verlaufenden, d. h. sich radial von der oberen Kante bis zum Fuß der Umfangswandung erstreckenden Zähnen.

Es wird vorgeschlagen, daß der Drehtisch diskontinuierlich und die Antriebsscheibe kontinuierlich angetrieben ist. Damit sich allerdings im Be- und Entladesektor die Rotation der Satelliten um ihre Längsachse unterbrechen läßt, ist dort eine vom Aus- bis zum Eintritt einer den Strahlungsbereich abkapselnden Schleuse reichende rampenartige, im gleichen Radius wie die Antriebsscheibe angeordnete Schiene, Leiste etc. vorgesehen, die die Satelliten beim Austritt aus der Schleuse aus dem Verzahnungseingriff mit der Umfangswandung abhebt bzw. beim Schleuseneintritt selbsttätig wieder in die Verzahnung absenkt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert sind. Es zeigt

Fig. 1 eine im Teilschnitt schematisch dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Strahlanlage;

Fig. 2 die Strahlanlage in der Draufsicht und

Fig. 3a und 3b als Einzelheit die Schwenklageneinstellung der in dem Drehtisch angeordneten Satelliten mit Hilfe einer unterhalb des Drehtisches höhenverstellbar angeordneten Antriebsscheibe, in der Grundeinstellung (vgl. Fig. 3a) und in der Endeinstellung nach maximalem Verstellweg (vgl. Fig. 3b).

In einer bis auf einen begrenzten Be- und Entladesektor 1 (vgl. Fig. 2) geschlossenen Schutzkammer 2 sind abgeschottet alle wesentlichen Funktionsteile einer Strahlanlage 3 angeordnet. Dazu gehören insbesondere ein von einem Motor 4 - beispielsweise über eine formschlüssige Kraftübertragung - angetriebener Drehtisch 5 sowie eine unterhalb des Drehtisches 5 angeordnete, von einem Motor 6 - beispielsweise über eine formschlüssige Kraftübertragung - kontinuierlich angetriebene, eine gemäß Pfeil 7 in Fig. 1 höhenverstellbare - z. B. durch Zylinder oder Spindeltrieb, - Antriebsscheibe 8. Daneben sind in Fig. 1 noch eine Staubabsaugung 9, ein das zugeführte Strahlmittel 18 förderndes Becherwerk 10, ein Schleuderrad 11 - insgesamt sind gemäß Fig. 2 vier in einem Halbkreis um den Drehtisch 5 herum angeordnete Schleuderräder 11 vorhanden - und Auffangbehälter 12 gezeigt, die auf einem inneren Teilkreis des Drehtisches 5 verteilt sind (vgl. Fig. 2) und abgeschleudertes Strahlmittel 18 auffangen und durch den Drehtisch 5 nach unten in die Sammelmulde bzw. den Strahlmittelumlauf geben.

Der Drehtisch 5 besitzt in seinem außenliegenden Randbereich zahlreiche Satelliten 13, die zur Aufnahme von zu strahlenden Werkstücken 14 dienen und über Loslagerungen 15 bzw. 16 (siehe Fig. 1 und im Vergleich dazu Fig. 3a, 3b) schwenkbar gelagert sind. Das erlaubt es, sie mit einem gewünschten Winkel 17 in eine Schräglage zu bringen, derart, daß der Auftreffwinkel des Strahlmittels 18 auf die ihm zugewandte Oberfläche des Werkstückes 14 etwa 90° entspricht. Die Satelliten 13 sind an ihrem unteren, der Antriebsscheibe 8 zugewandten Ende mit jeweils einem Antriebsritzel 19 versehen. Die Ritzel 19 greifen in eine Verzahnung 20 einer schrägverlaufenden, sich zum Drehtisch 5 hin weitenden Umfangswandung 21 der Antriebsscheibe 8 ein. Bei der Ausführung nach Fig. 1 liegen die Antriebsritzel 19 der Satelliten 13 an der schrägverlaufenden Umfangswandung 21 von der Außenseite her an, d. h. die Verzahnung 20 ist entsprechend an der Außenseite der Umfangswandung 21 ausgebildet.

Hingegen sind die Satelliten 13 in den das Verändern ihrer Neigung und damit der Schräglage der von ihnen aufgenommenen Werkstücke 14 im einzelnen zeigenden Fig. 3a, 3b der schrägver­ laufenden Umfangswandung 21 von der Innenseite her zugewandt, d. h. die Verzahnung 20 ist in diesem Fall entsprechend innenseitig angebracht. Gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 befindet sich außerdem die Loslagerung 16 in einem anderen Bereich der Satelliten 13. Um die Schräglage der Satelliten 13 in dem Drehtisch 5 zu verändern, wird die Antriebsscheibe 8 aus der in Fig. 3a gezeigten Grundeinstellung angehoben. Die dabei auf der Umfangswandung 21 mit ihren Antriebsritzeln 19 abgleitenden Satelliten 13 gelangen entsprechend dem Hubweg der Antriebsscheibe 8 selbsttätig in die gewünschte Schräglage, wozu die Loslagerungen 16 (bzw. 15) den für das Verschwenken notwendigen Freiheitsgrad bereitstellen. Bei dem durch Anheben der Antriebsscheibe 8 erreichten zwangsweisen Abgleiten der Antriebsritzel 19 auf der schrägverlaufenden Umfangswandung 21 werden somit gleichzeitig die Satelliten 13 in ihren Loslagerungen 16 (bzw. 15) in einem von der Neigung und der Länge der Umfangswandung 21 bestimmten Winkelbereich verschwenkt, z. B. gemäß dem gezeigten Beispiel aus der Grundeinstellung nach Fig. 3a mit einem kleinen Neigungswinkel 17a in die Endstellung nach Fig. 3b mit einem großen Neigungswinkel 17b. Die Schräglage der Satelliten 13 läßt sich beispielsweise von 10° (Grundeinstellung) bis 60° (Endstellung) verändern.

Die kontinuierlich angetriebene Antriebsscheibe 8 hält die Satelliten 13 und damit die Werkstücke 14 in ständiger - und zwar gegebenenfalls auch während Hubbewegungen der Antriebsscheibe 8 zum Verändern der Schräglage der Satelliten 13 durchgeführt werden - Rotation. Diese wird lediglich im Be- und Endladesektor 1 unterbrochen, um bei sich in Ruhe befindenden Satelliten 13 die gestrahlten Werkstücke 14 entnehmen bzw. noch zu strahlende Werkstücke 14 aufgeben zu können. Es ist dort deshalb im gleichen Radius wie die Antriebsscheibe 8 eine stationäre, rampenartige, in den Figuren nicht dargestellte Schiene bzw. Leiste angeordnet, die sich von der Austrittsseite 22 bis zur Eintrittsseite 23 (vgl. Fig. 2) einer den Strahlbereich abschottenden Schleuse erstreckt und die Satelliten 13 mittels ihrer Rampen beim Erreichen des Be- und Endladesektors 1 von der Umfangswandung 21 abhebt bzw. dann wieder auf diese absenkt. Während dieser Zeit können die Antriebsritzel 19 nicht in Eingriff mit der Verzahnung 20 der kontinuierlich umlaufenden Antriebsscheibe 8 gelangen; die somit erreichte Ruheposition der Satelliten 13 erleichtert dem Bedienungspersonal die notwendigen Handhabungen.

Claims (3)

1. Strahlanlage mit in einem Drehtisch angeordneten, die zu strahlenden Werkstücke aufnehmenden, drehend angetriebenen und schwenkbar gelagerten Satelliten, wobei die Satelliten (13) an ihren von den Werkstücken (14) abgewandten unteren Enden jeweils Antriebsräder aufweisen, die mit einer Antreibsscheibe in Eingriff stehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebsräder (19) an einer schrägverlaufenden Umfangswandung (21) der relativ zu dem Drehtisch (5) höhenverstellbaren Antriebsscheibe (8) anliegen.

2. Strahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Satelliten (13) an ihren unteren Enden Antriebsritzel (19) aufweisen und die schrägverlaufende Umfangswandung (21) der Antriebsscheibe (8) mit einer korrespondierenden Verzahnung (20) ausgebildet ist.

3. Strahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (5) diskontinuierlich und die Antriebsscheibe (8) kontinuierlich angetrieben ist.