DE102017130653A1

DE102017130653A1 - Fördereinrichtung sowie Inline-Beschichtungsanlage mit einer derartigen Fördereinrichtung

Info

Publication number: DE102017130653A1
Application number: DE102017130653.6A
Authority: DE
Inventors: Pãvels Nazarovs; Irina Belecka; Yashar Musayev; Eduards Parfinovics
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-06-27
Also published as: WO2019120364A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern von rollbaren Werkstücken (14), insbesondere für eine Inline-Beschichtungsanlage (12). Es ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung als Endlostrieb-Fördereinrichtung (10) ausgebildet ist und die folgenden Komponenten aufweist: eine Rollbahn (16) für die rollbaren Werkstücke (14), mindestens ein Endlostriebmittel (24) und mehrere oberhalb der Rollbahn (16) angeordnete Stabelemente (28), die von dem mindestens einen Endlostriebmittel (24) angetrieben derart entlang der Rollbahn (16) bewegt werden, dass sie auf der Rollbahn (16) befindliche rollbare Werkstücke (14) über die Rollbahn (16) abrollend vor sich her treiben.Die Erfindung betrifft weiterhin eine Inline-Beschichtungsanlage (12) zum Beschichten von rollbaren Werkstücken (12), die eine entsprechende Fördereinrichtung (10) zum Fördern der rollbaren Werkstücke aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern von rollbaren Werkstücken, insbesondere eine Fördereinrichtung für eine Inline-Beschichtungsanlage zum Beschichten dieser Werkstücke.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Inline-Beschichtungsanlage zum Beschichten von rollbaren Werkstücken, die eine derartige Fördereinrichtung aufweist.
Die Druckschrift US 2008/0276451 A1 beschreibt eine Anlage zur Inline-Abscheidung von Material auf Oberflächen von Werkstücken, wobei diese Anlage auch eine Transfereinrichtung zum Verlagern der Werkstücke aufweist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Fördereinrichtung zum Fördern von rollbaren Werkstücken und eine entsprechende Inline-Beschichtungsanlage mit einer derartigen Fördereinrichtung anzugeben mittels derer eine gleichmäßige Beschichtung dieser zylindrischen Werkstücke möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Inline-Beschichtungsanlage zum Beschichten von rollbaren Werkstücken mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Fördereinrichtung zum Fördern von rollbaren Werkstücken vorgesehen, bei der die Fördereinrichtung als Endlostrieb-Fördereinrichtung ausgebildet ist und die die folgenden Komponenten aufweist: (i) eine Rollbahn für die rollbaren Werkstücke, (ii) mindestens ein Endlostriebmittel und (iii) mehrere oberhalb der Rollbahn angeordnete Stabelemente, die von dem mindestens einen Endlostriebmittel angetrieben derart entlang der Rollbahn bewegt werden, dass sie auf der Rollbahn befindliche rollbare Werkstücke über die Rollbahn abrollend vor sich her treiben.
Die Stabelemente verlaufen im Wesentlichen waagerecht quer zur Längsrichtung der Rollbahn für die Werkstücke. Die Stabelemente können beispielsweise als Stangen ausgebildet sein.
Als Endlostriebmittel können dabei Ketten, Riemen, etc. dienen. Die Fördereinrichtung ist bevorzugt eine Fördereinrichtung für eine Inline-Beschichtungsanlage zum Beschichten der rollbaren Werkstücke, insbesondere eine Beschichtungsanlage zum gleichmäßigen Beschichten der Mantelflächen der rollbaren Werkstücke. Eine solche Fördereinrichtung ermöglicht es, dass die Werkstücke von oben beschichtet werden können.
Das Beschichtungsverfahren ist dabei insbesondere ein PVD-Beschichtungsverfahren (PVD: Physical Vapour Deposition - physikalische Gasphasenabscheidung). Es kann sich aber auch um ein CVD- oder PACVD-Verfahren (CVD: Chemical Vapour Deposition; PACVD: Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) handeln.
Ein „rollbares“ Werkstück weist einen Außenumfang auf, welcher auf der Rollbahn abrollbar ist. Dabei ist der Außenumfang insbesondere abschnittsweise kreisförmig, so dass es sich bei dem Werkstück beispielsweise um ein zylinderförmiges Werkstück handeln kann. Ein solches zylinderförmiges Werkstück kann dabei nicht nur als ein Vollzylinder ausgeführt sein, sondern auch als Hohlzylinder, wobei die Öffnung im Hohlzylinder einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann, weiterhin durch das komplette Werkstück verlaufen kann oder alternativ als Sackloch ausgebildet sein kann. Ein rollbares Werkstück mit kreisförmigem Außenumfang kann weiterhin kugelförmig, kegelförmig, kegelstumpfförmig oder Fass-förmig ausgebildet sein. Weiterhin kann der Außenumfang eines rollbaren Werkstücks in Form einer Ellipse oder auch eines regelmäßigen Vielecks vorliegen, solange eine gleichmäßige Abrollbewegung auf der Rollbahn möglich ist. Dabei kann eine Rollbahn partiell mit Erhebungen oder Strukturierungen ausgebildet sein, um unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten entlang eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Kegelstumpfes, ausgleichen zu können.
Insbesondere im Fall von kugelförmigen Werkstücken, aber auch bei anderen Arten von rollbaren Werkstücken, kann weiterhin ein Querantriebselement vorhanden sein, das jede Kugel bzw. rollbare Werkstück in einem schlangenlinienförmigen Verlauf entlang der Rollbahn bewegt. Dazu kann beispielsweise an jedem Stabelement ein Schieber vorhanden sein, der bei einer Hin- und Herbewegung die Querbewegungen der Werkstücke entlang der Rollbahn verursacht. Ein solcher Schieber kann dabei einen oder mehrere in Längsrichtung der Rollbahn zeigende Fortsätze aufweisen, die mit mindestens einem der Werkstücke in seitlichem Eingriff stehen.
Bei einem Werkstück kann es sich beispielsweise um einen Kettenbolzen für eine Antriebskette, einen Wälzkörper für ein Wälzlager. ein Maschinenbauteil und dergleichen handeln.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmeraum für Werkstücke zwischen zwei benachbarten Stabelementen so groß, dass die auf der Rollbahn befindlichen rollbaren Werkstücke durch den von dem jeweiligen Stabelement verursachten Vortrieb auf der Rollbahn abrollen können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Endlostriebmittel vorgesehen, zwischen denen die Stabelemente als Querstabelemente verlaufen. Die Endlostriebmittel verlaufen dann rechts und links entlang der Rollbahn während die Stabelemente quer über die Rollbahn verlaufen.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung weiterhin eine obere Begrenzungseinrichtung aufweist, die den Aufnahmeraum für Werkstücke nach oben begrenzt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Begrenzungseinrichtung gatter- und/oder rasterartig ausgebildet ist, wobei zwischen entsprechenden Stegen der Begrenzungseinrichtung Öffnungen verbleiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Endlostriebmittel Aufnahmeelemente zur formschlüssigen Befestigung der Stabelemente aufweist. Diese sind zum Beispiel hülsenartig ausgebildet, wobei diese hülsenartigen Aufnahmeelemente die Enden der Stabelemente aufnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Inline-Beschichtungsanlage zur Beschichtung von rollbaren Werkstücken ist vorgesehen, dass diese eine Fördereinrichtung zum Fördern der rollbaren Werkstücke aufweist, die wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Anlage als PVD-Anlage (PVD: Physical Vapour Deposition) ausgebildet ist.
Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial durch die Öffnungen in der oberen Begrenzungseinrichtung auf die rollbaren Werkstücke aufgebracht wird.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:

1: Teile einer Anlage mit einer Beschickungseinrichtung zum Beschicken einer Vorrichtung der Anlage mit rollbaren Werkstücken.

In der 1 ist eine Fördereinrichtung 10 für eine Inline-Beschichtungsanlage 12 zum Beschichten von hier zylinderförmig ausgebildeten rollbaren Werkstücken 14 gezeigt. Mittels der Fördereinrichtung 10 können die rollbaren Werkstücke 14 entlang einer Rollbahn 16 der Fördereinrichtung 10 abgerollt werden. Die Rollbahn 16 wird im hier gezeigten Beispiel von längs der Rollbahn 16 verlaufenden Stegen 18 gebildet. Über der Rollbahn 16 befindet sich eine obere Begrenzungseinrichtung 20, die ebenfalls von Stegen 18 gebildet wird, die eine obere Begrenzungsfläche für die auf der Rollbahn 16 abrollenden rollbaren Werkstücke 14 bildet. Die obere Begrenzungsfläche verläuft dabei parallel zur Rollbahn 16. Ist die Rollbahn 16 geneigt, weist also einen Neigungswinkel α auf, wie in der oberen Abbildung (a) der 1 angedeutet, so weist auch die obere Begrenzungsfläche diesen Neigungswinkel α auf.
Die gezeigte Begrenzungseinrichtung 20 ist rasterartig ausgebildet, wobei zwischen den entsprechenden Stegen 18 der Begrenzungseinrichtung 20 nutartige Öffnungen (in Form von Durchbrüchen) 22 verbleiben.
Die gezeigte Fördereinrichtung 10 ist als Endlostrieb-Fördereinrichtung 10 ausgebildet ist und weist neben der Rollbahn 16 für die rollbaren Werkstücke 14 und der oberen Begrenzungseinrichtung 20 auch zwei Endlostriebmittel 24 sowie mehrere zwischen Rollbahn 16 und Begrenzungseinrichtung 20 waagerecht verlaufende Stabelemente 28 auf, die über Aufnahmeelemente 26 in den Endlostriebmitteln 24 an diesen befestigt sind. Die Stabelemente 28 werden nun von den Endlostriebmitteln 24 angetrieben derart entlang der Rollbahn 16 bewegt, dass sie die auf der Rollbahn 16 befindlichen rollbaren Werkstücke 14 über die Rollbahn 16 abrollend vor sich her treiben. Die Endlostriebmittel 24 sind im Beispiel Ketten mit entsprechenden Kettengliedern 30. Prinzipiell können die Endlostriebmittel 24 jedoch auch anders ausgestaltet sein. Beispielsweise als Riemen eines entsprechenden Riementriebs.
Ein sich ergebender jeweiliger Aufnahmeraum 32 für Werkstücke 14 zwischen zwei benachbarten Stabelementen 28 sowie der Rollbahn 16 und der von der Begrenzungseinrichtung 20 gebildeten oberen Begrenzungsfläche ist nun so groß ist, dass die auf der Rollbahn 16 befindlichen rollbaren Werkstücke 14 durch den von dem jeweiligen Stabelement 28 verursachten Vortrieb auf der Rollbahn 16 ungestört abrollen können.
Wie in der unteren Abbildung (b) der 1 deutlich erkennbar ist, verlaufen die als Ketten ausgestalteten Endlostriebmittel 24 rechts und links entlang der Rollbahn 16 während die Stabelemente 28 quer über die Rollbahn 16 verlaufen. Mit anderen Worten sind die Stabelemente 28 Querstabelemente zwischen den beiden Endlostriebmitteln 24.
Die gezeigte Fördereinrichtung 10 ist Teil einer Inline-Beschichtungsanlage 12 zum Beschichten von rollbaren Werkstücken 14, die als PVD-Anlage ausgebildet ist. Bei dieser Anlage wird das Beschichtungsmaterial durch die Öffnungen 22 in der oberen Begrenzungseinrichtung 20 auf die rollbaren Werkstücke 14 aufgebracht (Pfeile 34). Auf diese Weise kann die Mantelfläche der rollbaren Werkstücke 14 gleichmäßig beschichtet werden.
Im Folgenden sollen wesentliche Aspekte der Erfindung noch einmal mit anderen Worten beschrieben werden:
Die Endlostrieb-Fördereinrichtung 10 weist eine bewegliche Doppelkette sowie eine stationäre Rollbahn 16 auf, wobei die beiden als Ketten ausgebildeten Endlostriebmittel 24 durch als Speichen ausgebildete Stabelemente 28 derart verbunden sind, dass der Abstand zwischen den Stabelementen 28 größer ist als ein Durchmesser jedes rollbaren Werkstücks 14 (im Querschnitt des Werkstücks 14 senkrecht zur Richtung der Bewegung des Werkstücks 14 gesehen). Auf der Oberseite der Fördereinrichtung 10 befindet sich eine Begrenzungseinrichtung 20 mit als Längskanälen ausgebildeten Öffnungen (Durchbrüchen) 22, die zu einer ganzzahligen Anzahl von zu beschichtenden Werkstücken 14 in einer Reihe passen.
Zentrierte Werkstücke 14 werden über eine (nicht gezeigte) Zuführ- bzw. Beschickungseinrichtung in die durch die Stabelemente 28 und die Rollbahn 16 gebildeten Aufnahmeräume 32 eingeführt. Dabei wird in jeden der Aufnahmeräume 32 ein Ensemble von mehreren (hier fünf) in Serie angeordneten Werkstücken eingebracht.
Die Achse der Stabelemente 28 ist bezogen auf das Niveau der Rollbahn 16 leicht oberhalb der Achse der rollbaren Werkstücke 14 (wie aus Abbildung (a) ersichtlich), sodass die Stabelemente 28 den rollbaren Werkstücken 14 beim Vorschub ein gewisses Drehmoment mitgeben, was diese zum Abrollen auf der Rollbahn 16 veranlasst.
Die Fördereinrichtung 10 bildet also Aufnahmeräume 32 für die rollbaren Werkstücke 14, die größer sind als die zu beschichtenden rollbaren Werkstücke 14 selbst. Die Fördereinrichtung 10 weist weiterhin eine positive Neigung auf, die unter einem solchen Winkel α eingestellt ist, dass sich die Werkstücke 14 aufgrund des Drucks von einer Seite in dem Aufnahmeraum 32 drehen.
Die Rollbahn 16 hat eine positive Neigung von bis zu 10°, was eine gleichmäßige Rotation der Werkstücke 14 unterstützt. Die Neigung des die Rollbahn 16 bildenden Bodens kann dabei in einem beliebigen Winkel von 0° bis 10° eingestellt werden. Die Werkstücke 14 rollen in den als Kanälen ausgebildeten Aufnahmeräumen 32 entlang des in Längsrichtung der Rollbahn 16 ausgebildeten Schachts, der sich zwischen Rollbahn 16 und oberer Begrenzungseinrichtung 20 ergibt und ein Verklemmen der Werkstücke 16 verhindert.
Die obere Begrenzungseinrichtung 20 verhindert das Anheben der rollbaren Werkstücke 14. Die nutartigen Öffnungen 22 in der oberen Begrenzungseinrichtung 20 ermöglichen es dem Beschichtungsmaterial zur Oberfläche der Werkstücke 14 zu gelangen.
Bezugszeichenliste

10: Fördereinrichtung
12: Beschichtungsanlage
14: rollbare Werkstücke
16: Rollbahn
18: Steg
20: Begrenzungseinrichtung
22: Öffnung
24: Endlostriebmittel (Kette)
26: Aufnahmeelement
28: Stabelement
30: Kettenglied
32: Aufnahmeraum (für Werkstücke)
34: Pfeil (Beschichtungsrichtung)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2008/0276451 A1 [0003]

Claims

Fördereinrichtung zum Fördern von rollbaren Werkstücken (14), insbesondere für eine Inline-Beschichtungsanlage (12), wobei die Fördereinrichtung als Endlostrieb-Fördereinrichtung (10) ausgebildet ist und die folgenden Komponenten aufweist: - eine Rollbahn (16) für die rollbaren Werkstücke (14), - mindestens ein Endlostriebmittel (24) und - mehrere oberhalb der Rollbahn (16) angeordnete Stabelemente (28), die von dem mindestens einen Endlostriebmittel (24) angetrieben derart entlang der Rollbahn (16) bewegt werden, dass sie auf der Rollbahn (16) befindliche rollbare Werkstücke (14) über die Rollbahn (16) abrollend vor sich her treiben.
Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabelemente (28) in regelmäßigen Abständen an dem mindestens einen Endlostriebmittel (24) befestigt sind.
Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmeraum (32) für Werkstücke (14) zwischen zwei benachbarten Stabelementen (28) so groß ist, dass die auf der Rollbahn befindlichen rollbaren Werkstücke (14) durch den von dem jeweiligen Stabelement (28) verursachten Vortrieb auf der Rollbahn (16) abrollen können.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Endlostriebmittel (24) zwischen denen die Stabelemente (28) als Querstabelemente verlaufen.
Fördereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine obere Begrenzungseinrichtung (20), die den Aufnahmeraum (32) für Werkstücke (14) nach oben begrenzt.
Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (20) gatter- und/oder rasterartig ausgebildet ist, wobei zwischen entsprechenden Stegen (18) der Begrenzungseinrichtung (20) Öffnungen (22) verbleiben.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlostriebmittel (24) Aufnahmeelemente (26) zur formschlüssigen Befestigung der Stabelemente (28) aufweist.
Inline-Beschichtungsanlage (12) zum Beschichten von rollbaren Werkstücken (12), mit einer Fördereinrichtung (10) zum Fördern der rollbaren Werkstücke (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage als PVD-Anlage ausgebildet ist.
Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial durch die Öffnungen (22) auf die rollbaren Werkstücke (14) aufgebracht wird.