CH269264A - Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Flächen. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Flächen.

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CH269264A
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
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Description


  Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Flächen.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum  Polieren von Flächen durch pneumatisches  Aufspritzen eines in einer Flüssigkeit suspen  dierten Poliermittels auf die zu polierende  Fläche. Das Verfahren ist dadurch gekenn  zeichnet, dass eine wässerige Emulsion mit  darin suspendierten     Poliermittelpartikelchen     verwendet wird, wobei die Grösse der     Par-          tikelchen    kleiner als 149     Mikron,    vorzugs  weise 22 bis 11     Mikron,    ist.  



  Die Erfindung betrifft auch eine Vor  richtung zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens.  



  Diese weist eine Pumpe auf, die das Po  liermittel in konstanter Bewegung in einem  Kreislauf hält, zu welchem ein anderer Kreis  parallel verläuft, der eine mit komprimierter  Luft betriebene Düse aufweist, um das Polier  mittel gegen die zu polierende Fläche zu  spritzen.  



  In den Figuren der beiliegenden Zeich  nungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfin  dungsgemässen Vorrichtung dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist die Vorrichtung teilweise in  Vorderansicht und teilweise im Schnitt ge  zeigt, wobei es sieh um eine Doppelanlage  handelt.  



       Fig.    2 ist ein Querschnitt durch die     Fig.1.          Fig.3    ist eine vergrösserte Einzelansicht  einer Ausführungsform der Düse.  



       Fig.4    ist eine vergrösserte Einzelansicht  einer andern Ausführungsform der Düse.       Fig.5    ist eine vergrösserte Einzelansicht  der Pumpe.    Die Vorrichtung ist als Doppelanlage aus  gebildet und besitzt zwei Abteile A und B, an  welche aber noch mehr Abteile zur     nachein-          anderfolgenden    Verwendung angebaut wer  den können.  



  Die Behandlungskammer 7 enthält ein Re  servoir 8 mit querverlaufenden Trägern 9, die  bei 10     (Fig.1)    ausgenommen sind, um die  Stangen 11 aufzunehmen, die das zu polie  rende Werkstück tragen. Durch Vermehrung  oder Verminderung der Stangenzahl und  deren Abstände können sämtliche Werkstück  arten aufgenommen werden. Wenn das Werk  stück unregelmässig ist und einen vorstehen  den Teil aufweist, kann zwischen den Stangen  eine Öffnung freigelassen werden, um diesen  Teil aufzunehmen.

   Die Behandlungskammer 7  besitzt vorzugsweise eine mit einem Fenster  15 versehene Vorderwand 14, die auch eine  mit einem Vorhang 17 verschlossene Öffnung  16 aufweist, welcher Vorhang aus aufgehäng  ten Streifen besteht, zwischen denen der die  Düse 20 speisende Schlauch eingeführt wird  und durch welche der Arbeiter mit den Hän  den greifen kann, um mit der Düse und dem  Werkstück zu manipulieren, während er  durch das Fenster 15 beobachten kann.  



  Die Vorrichtung weist auch eine Kammer  21 auf, in welcher der Arbeiter stehen kann,  wobei deren Eingang 22 ganz oder teilweise  mittels einer Flügeltüre oder einem Vorhang  23 abgeschlossen ist.  



  Eine Austrittsleitung 24 führt von einer  in der Nähe vorzugsweise etwas über dem      Boden des Reservoirs 8 gelegenen Stelle zum  Einlass der     Zentrifugalpumpe    -26. Die Pumpe  26 ist speziell zum Fördern von feste Fremd  körper enthaltenden Flüssigkeiten ausgebil  det. Der Pumpenläufer 27 ist direkt auf der  Welle 28 montiert, die in im Gehäuse 29 an  gebrachten Lagern läuft. Die Pumpenwelle  hat daher im Pumpengehäuse selbst kein La  ger. Das Gehäuse besitzt jedoch eine Hülse  30, die sich     entlang    der Welle erstreckt und  bei 31 an der Eintrittsstelle der Welle ins  Pumpengehäuse eine Packung enthält. Der  Läufer ist so entworfen, dass er auch.von der  Seite der     Packung    her ansaugt.

   Als weiteres  Abwehrmittel gegen ein Eindringen des Po  liermittels in die     Packung    ist ein Rohr 32 an  geordnet, das von     einem    elektromagnetischen  Ventil 33 gesteuert wird und mit einer Was  ser- oder andern Druckleitung in Verbindung  steht.

   Ein Zeitschalter 35 steuert das Ventil  33 in bestimmten Intervallen, um Druckwas  ser von der Leitung 34 in die Packung 31  strömen zu lassen, wodurch irgendwelches  Poliermaterial, das von der Pumpenseite her  in. die Packung eingedrungen sein könnte,  herausgespült     wird.       Wenn ein konstanter schwacher     Durch-          flüss    durch das Rohr 32 in die Packung und  dann in die Pumpe aufrechterhalten würde,  so würde dennoch die geringste, dauernd  durchfliessende Menge das Poliermittel zu  sehr verdünnen, und wenn der     Durchfluss     sehr gering ist, können Unterbrechungen auf  treten, und die Kontrolle wird schwierig.

    Durch kurzzeitiges und weites öffnen des  Ventils in Intervallen wird die notwendige  Spülung ohne diese Nachteile erreicht, und  die Verdünnung des Poliermittels kann .genau  überwacht und dementsprechend korrigiert  werden.  



  Eine abgemessene Menge des Poliermate  rials ist bei 36 im Reservoir     .8    gezeigt. Nach  dem das Poliermaterial von der Pumpe 26  aus dem Reservoir abgesaugt worden ist, wird  es in den erhöhten Tank 370 gefördert, wo es  bei 38     mittels    einer     Überlaufleitung    39 auf       konstantem        Niveau    gehalten wird, welche     Lei=            tung    die überlaufende Flüssigkeit zum Reser  voir zurückführt.  



  Vom     T-Stück    40 aus, das bedeutend über ;  dem Boden des Tanks 370 liegt, führt die Lei  tung 41 zum Schlauch 42, der die Verbindung  mit der Düse herstellt. Der andere, zur Düse  führende Schlauch 43 ist der Luftschlauch,  der mit der Leitung 44 verbunden ist, welche ;  Druckduft führt, und die Verbindung wird  von einem Ventil 45 gesteuert. Zur Bedie  nung durch den Arbeiter ist an der Düse bei  46 ein weiteres Ventil angeordnet.  



  Die Düse 20 ist in     Fig.    3 ausführlich dar  gestellt. Sie besitzt einen Durchgang 47 für  das Poliermittel, welcher Durchgang 47 zum  auswechselbaren Mundstück 48 führt, mit  dem die Luftleitung 49 bündig ist.  



  Für andere Arbeiten kann die in     Fig.4     gezeigte Düse 20' verwendet werden, wobei  die Verbindungen zu ihr dieselben sind. Das  auswechselbare Mundstück 50 ist aber in  bezug auf den Zuleitungsschlauch schräg an  geordnet. Die Luftleitung 57. ist axial aus  gerichtet mit dem Mundstück 50.  



  Das Poliermittel ist eine wässerige Emul  sion, welche bestimmte Mengen Flüssigkeit  und Polierpulver enthält, das in der Flüssig  keit suspendiert ist. Früher schon wurden  Flüssigkeiten als Träger für das Poliermate  rial verwendet, jedoch wurde das Poliermit  tel im allgemeinen bei der Düse dem Träger  zugeführt.  



  Bei Sandstrahlgebläsen ist das feinste  noch brauchbare Poliermittel von der Grösse  von 177     Mikron    Durchmesser und alle Ver  suche, einen Flüssigkeitsträger für Poliermit  tel zu verwenden, ergaben die     Verwendung          derselben        Poliermittelsorten,    wie sie in pneu  matischen Sandstrahlgebläsen angewendet  werden.

   Es ist gefunden worden, dass, wenn  feineres Poliermittel und     emulgierendte        Agen-          tien    verwendet werden, es möglich ist, das Po  liermittel in Suspension zu halten mit der  gesamten Menge der konstant     zirkulierenden-          wässerig    en Emulsion, weshalb es möglich ist,  eine Im wesentlichen gleichmässige Verteilung  des Polierpulvers in der Flüssigkeit<B>zu</B> er  reichen.      Für die Hochpolitur, welche erstrebt  wird, muss die Feinheit des Poliermittels  möglichst hoch sein. Wie bereits oben er  wähnt, sind Polierpartikel von 177     Mikron     Durchmesser die feinsten beim Sandstrahlen  bisher verwendeten.

   Feinere bekannte Polier  mittel zum     Läppen    und für andere Feinpoli  turen haben ungefähr 22     Mikron    Durchmes  ser. Dies ist ungefähr die Feinheit von Tal  kumpulver. Die Polierpulver, welche im vor  liegenden Fall verwendet werden können, rei  chen von 149     Mikron    bis 5,5     Mikron,    welch  letzteres ein nicht fühlbares Pulver ist. Die  gewöhnliche Grösse reicht von 22     Mikron    bis  11     Mikron.     



  Die Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser  mit chemischen Zusätzen. In der beschriebe  nen Vorrichtung wird für gewöhnliche Ar  beiten 22,68 kg Polierpulver in trockenem Zu  stand, auf 22,68 kg Wasser verwendet. Dem  Wasser wird ein rostverhinderndes Mittel zu  gesetzt.  



  Ferner wird dem Wasser ein geeignetes  Netzmittel zugesetzt, wobei für die oben an  gegebene Menge nur ein Teelöffel voll genügt.  Diese Chemikalien haben die Wirkung     emul-          gierender        Agentien,    indem sie dazu beitragen,  die     Poliermittelteilchen    in Suspension zu  halten.  



  Wenn die Toleranzen des Arbeitsstückes  eine feinere Polierwirkung erforderlich ma  chen, kann die     Polierpulvermenge    in bezug  auf die Wassermenge reduziert werden. Wenn  die Toleranzgrenzwerte beispielsweise 2,5     Mi-          kron    sind, soll nicht nur ein ganz feines Po  lierpulver verwendet werden, sondern es soll  zum Beispiel auch nur 13,61 kg Polierpulver  in 31,75 kg Wasser suspendiert werden. Die  Menge des     emulgierenden    Agens kann gemäss       i    der Feinheit des Polierpulvers ebenfalls ge  ändert werden.  



  Während irgendwelches Polierpulver ver  wendbar ist, wie beispielsweise Quarzpulver,  so ist es doch sehr günstig, ein zerkleinertes  natürliches Material     züx    verwenden, das im  Staate     Arkansas,    Vereinigte Staaten von  Amerika, gefunden wird und unter dem Na-         men        Novaculite    bekannt ist. Dieses Mineral  enthält geringe Mengen von     Borsulfat,    das  ein Rostschutzmittel ist.  



  Bei Verwendung der angegebenen Mengen  Poliermittel wird eine Pumpe 26 mit einer  Förderleistung von ungefähr 37,8 Liter pro  Minute benützt. Eine solche Pumpe lässt die  gesamte     Poliermittelmenge    mit beträchtlicher  Geschwindigkeit durch den Apparat zirkulie  ren. Bei Verwendung von Pressluft von       6,328        kg/cm2        und        einer        Menge        von        2,8     wird die dargestellte Düse das Polier  mittel in einer solchen Menge gegen das  Werkstück spritzen, dass dieses von 3,6 bis  5,4 kg Poliermaterial pro Minute getroffen  wird.

      Der Endzustand der bearbeiteten Fläche  der bei Anwendung dieser feinsten Polierpul  ver in wässeriger Emulsion erreicht wird, ist  von ganz anderem Aussehen gegenüber dem  Endzustand, der mittels bekannter Verfahren  erreicht werden kann. Die behandelte Fläche  erscheint bei Berührung samtartig weich und       satinähnlich    im Aussehen. Dies rührt von  einer Diffusion des Lichtes her, die anzeigt,  dass die Fläche trotz ihrer augenscheinlichen  Glätte kleinste Zellen oder Vertiefungen auf  weist, in denen das Schmiermittel festgehal  ten wird, wenn die Fläche als Lager verwen  det wird. Es wurde gefunden, dass dieser  Endzustand für die Lagerflächen günstiger  ist als der bekannte glänzende Zustand.  



  Es ist günstiger, Luft zu verwenden an  statt Wasser, um den aus der Düse austreten  den Strahl zu erzeugen. Wenn nämlich Was  ser verwendet würde, würde sich die Emul  sion beständig verändern. Es ist wegen der  Kontrolle der Art des Endzustandes und der  Menge des zu entfernenden     Metalles    wichtig,  dass das Verhältnis von Poliermittel zu Was  ser in der Emulsion relativ konstant bleibt.  Ferner lässt es die Tatsache, dass der Emul  sion Chemikalien zugesetzt sind, wünschens  wert erscheinen, eine unangemessene Verdün  nung zu vermeiden.

   Da das einzige der Emul  sion zugesetzte Wasser dasjenige ist, das  durch die Packung der Pumpe dringt, kann      mit     einer    einzigen     Emulsionsfüllung    während  langer     Zeiträume'gearbeitet    werden, ohne dass  sich die festgelegten Verhältniszahlen der Be  standteile wesentlich ändern. Die Luft allein  würde jedoch nicht genügen, um den Polier  mittelstrahl zu erzeugen,     wenn    sie auch die  Emulsion zur Düse fördern     müsste,    da dann  dem Strahl viel Kraft verlorengehen würde.

    Man bemerkt, dass die von der Pumpe 26 auf  rechterhaltene     Zirkulation    derart ist, dass je  derzeit eine genügende     Poliermittelmenge    im  erhöhten Tank 37 vorhanden ist, und zwar  bei gleichbleibendem Druck, wobei die Flüs  sigkeit unter     Wirkung    der Schwerkraft in  und aus der Düse fliesst, sei das Luftventil  nun offen oder geschlossen. Die einzige Auf  gabe der Luft besteht daher darin, dem aus  der Düse austretenden Strahl die notwendige       Kraft        zu    erteilen.

      Die vom Werkstück abgeschliffenen Me  tallpartikel setzen sich entweder im Sumpf 8  oder in dem unterhalb dem     Auslass    40 gele  genen Teil des Tanks 370 ab.     Wenn    das Po  liermaterial von Zeit zu Zeit ersetzt wird,  können diese schwereren Teile entfernt wer  den.     Während    sie infolge der durch die  Pumpe erzeugten Zirkulation und infolge des       emulgierenden    Agens bis zu einem gewissen  Grad suspendiert bleiben, so schlagen sie sich  doch nieder, wenn die Pumpe aufhört zu ar  beiten, während die     extrem    feinen Partikel  des Poliermaterials ständig suspendiert blei  ben.  



  Ein wichtiger     Vorteil    liegt in der Tat  sache     begründet,    dass eine weitgehende An  wendungsmöglichkeit besteht, und zwar vom  gröbsten     Abgraten    bis *zum feinsten Honen  und Polieren. Es ist möglich, vier- bis sechs  mal so     viel    Gewicht an Poliermaterial pro Mi  nute zu fördern, als bei einer bisher bekannt  gewordenen     Flüssigkeitpoliervorrichtung,    wo  bei ein derart genaues Arbeiten ermöglicht  ist, dass auch die heikelsten Teile fertig be  arbeitet werden können.  



  Die Ursache für das im wesentlichen voll  ständige Ausbleiben einer Rostbildung, wenn       Novaculite    verwendet wird, ist nicht bekannt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Polieren von Flächen durch pneumatisches Aufspritzen eines in einer Flüssigkeit suspendierten Poliermittels auf die zu polierende Fläche, dadurch ge kennzeichnet, dass eine wässerige Emulsion mit darin suspendierten Poliermittelpartikel- chen verwendet wird, wobei die Grösse der Panikelchen kleiner als 149 Mikron ist.
    II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie eine Pumpe (26) auf weist, welche das Poliermittel in konstanter Bewegung in einem Kreislauf hält, zu wel chem ein anderer Kreis parallel verläuft, der eine mit komprimierter Luft betriebene Düse (20' 20') aufweist, um das Poliermittel gegen die zu polierende Fläche zu spritzen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass Poliermittelpar- tikelchen in der Grösse von 22 bis 11 Mikron verwendet werden. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen Flüssigkeit und Poliermittelpartikel- chen beim Polieren einer Fläche konstant ge halten wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Flüssigkeit suspendierte Po liermittel Novaculite ist. 4.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (20, 20') einen Durchlass (47) für das Poliermit tel aufweist, welcher Durchlass in einem Mundstück endigt, in das eine gegen dessen Mündung gerichtete Luftleitung (49, 51) führt, durch welche die gesamte Luft geführt wird. 5.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der Kreislauf ein Reservoir (8) auf weist, der das Poliermittel von einer mit einem erhöhten Tank (370) verbundenen Überlaufleitung (39) erhält, welcher Tank über die Pumpe (26) mit dem Reservoir ver= bunden ist. 6.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der erhöhte Tank (370), von dem aus die Düse (20, 20') gespiesen wird, an einer überlaufleitung (39) ange schlossen ist, die parallel zu demjenigen Teil des Kreislaufes verläuft, mit dem die Düse verbunden ist, mittels welcher ein konstanter Druck an der Düse bewirkt wird und das überschüssige Poliermittel zum Sumpf zu rückgeleitet wird. 7.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Pumpe (26) von einem Ventil (33) gesteuerte Spülflüssigkeit zuge führt wird, welches Ventil mit einem elektri schen Zeitschalter (35) zu dessen periodi schem Öffnen und Schliessen verbunden ist, wodurch die Zufuhr der Spülflüssigkeit in termittierend erfolgt. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pumpe ein Gehäuse aufweist, in welchem ein Läufer (27) auf einer Welle (28) montiert ist, wobei die Spül flüssigkeit durch eine Packung (30) hin durchgeleitet wird, welche an der Stelle, wo die Welle in das Pumpengehäuse eintritt, an der Welle angeordnet ist.
CH269264D 1948-06-03 1948-06-03 Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Flächen. CH269264A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1018334B (de) * 1952-07-23 1957-10-24 Paul Rosset Sandstrahlpistole
WO1999026764A2 (en) * 1997-11-20 1999-06-03 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Process and device for working a workpiece

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