Einrichtung zum Feinbearbeiten von Werkstückoberflächen Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein- 'C zum Feinbearbeiten von Werkstück oberflächen mit Hilfe eines relativ zum Werk stüek an den zu bearbeitenden Oberflächen desselben entlangführbaren Bearbeitungsmit tels.
(gemäss dem Patentanspruch des Haupt patentes ist mit einem in losem Zustand be findlichen Bearbeitungsmittel eine Bearbei tungsmasse gebildet, die sich in einem sie min destens teilweise umgebenden Behälter befin det, in welchen die zu bearbeitenden Werk- stüeke einführbar sind, wobei die Bearbei tungsmasse bei ihrer Relativbewegning ent lang den zti bearbeitenden Werkstückober- fläehen unter Druck gehalten werden kann.
Eine besonders zweckmässige beispielsweise Ausführungsform dieser Einrichtung besteht, wie im Hauptpatent beschrieben, darin, dass der Behälter aus einer um ihre Mittelachse derart drehbaren Zentrifugenschale besteht, dass bei ihrer Drehung die diese Schale nur teilweise ausfüllende Bearbeitungsmasse unter der Wirkung der Zentrifugalkraft einen Masse ring bildet, in den die Werkstücke am Halte mitteln mit den zu bearbeitenden Oberflächen mindestens teilweise eintauehbar sind.
Es sind dabei bereits Überlegungen ange stellt worden, wie die günstigste Lage der Werkstücke in dem rotierenden Massering zu erhalten sei. Nähere Angaben hierüber sind aber nicht gemacht worden. Infolgedessen er- gaben sich immer wieder beträchtliche Unter schiede in der Bearbeitungsleistung. Die Schleif- bzw.
Polierwirkung war in manchen Fällen hervorragend,- während sie in andern Fällen nicht befriedigte. Da die Verhältnisse z B. bei der oben erwähnten Einrichtung nicht ohne weiteres mit der Arbeit üblicher Schleif und Poliermaschinen vergleichbar sind, waren umfangreiche Untersuchungen und zahlreiche Versuche mit Werkstücken von verschieden artigster geometrischer Form und systema tische Beobachtungen und Messungen der Schleif- und Poliervorgänge notwendig, um die Ursache der erwähnten Fehlleistungen zu finden und dieselben zu vermeiden.
Es wurde gefunden, dass es keineswegs gleichgültig ist, in welchen Eintauchstellungen die Werkstücke in dem rotierenden Massering gehalten werden, sondern dass bestimmte Schleif- und Polierwinkelbereiche eingehalten werden müssen, um in jedem Falle gute bis optimale Wirkungen zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, dass die Werkstücke von ihren Werkstück haltern in solchen Eintauchstellungen in dem mittels einer um ihre Mittelachse drehbaren Zentrifugenschale rotierenden Massering ge-@ halten werden, dass die Tangenten, welche in den Schnittpunkten der durch die zu bearbei tenden Werkstückstellen verlaufenden Radial strahlen mit der Innenseitenwandung der Zen trifugentrommel an letztere angelegt sind, mit denjenigen Tangenten,
welche in den Schnitt punkten der Leitstrahlen mit den zu bearbei tenden Werkstückstellen an die Werkstück- oberfläehe angelegt sind, einen mit seiner Spitze in die Drehrichtung der Zentrifugen trommel zeigenden, zwischen 5 und 35 , vor zugsweise zwischen 15 und 25 liegenden Win kel bilden.
Die erfindungsgemässe Einrichung ermög licht Schleif- und Polierwirkungen, die in dem weiteren Winkelbereich von 5 bis 35 auf jeden Fall ausreichend und in dem engeren Winkelbereich von 15 bis 25 optimal sind. Ein kostspieliges Probieren kann dadurch vermieden sein. Das Anwendungsgebiet der Einrichtung kann auch auf Werkstücke mit komplizierterer äusserer Form erweitert sein. Die Werkstüekhalter können in solchen Fäl len derart gesteuert sein, dass die Werkstüek- oberfläehen zwangläufig nacheinander in die jenigen Eintauchstellungen gebracht werden, in denen jeweils die betreffenden Tangenten den vorgeschriebenen Winkel bilden.
In der Zeichnung ist von der Erfindung ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Verti kalquerschnitt eine Einrichtung mit einer drehbaren Zentrifugentrommel; Fig.2 zeigt in einem Horizontalschnitt schematisch eine Hälfte der Zentrifugentrom- mel; Fig.3 zeigt in grösserem Massstab sche matisch einen Ausschnitt aus der Fig.2 mit einem eingetauchten flachen Werkstück, wäh rend Fig. 4 einen entsprechenden Ausschnitt mit einem gekrümmten Werkstück darstellt.
Die Einrichtung besteht aus einer um einen ihre 1Tittelaehse bildenden vertikalen Dreh zapfen 3 drehbaren, oben offenen Zentrifugen trommel 1, in welcher ein in losem Zustand befindliches Schleif- oder Poliermittel ange ordnet ist, welches bei einer Drehung der Trommel unter der Wirkung der Zentrifugal kraft einen rotierenden, die Trommel nur am Rand ausfüllenden Bearbeitungs-Massering 4 bildet. In diesen Massering werden die zu bearbeitenden Werlistüeke 5 von der Innen seite der Treommel her ganz oder teilweise eingetaucht.
Die Werkstücke 5 sind an den mit Spannv orriehtungen versehenen Köpfen 6 von Werkstückhaltern 7 befestigt, die ober halb des Umfanges der Zentrifugentrommel 1 um horizontale Achsen 8 derart schwenkbar ge lagert sind, dass sie aus der in Fig. 1 links dar gestellten Ein- und Aiisspannstellung in die in Fig. 1 rechts dargestellte Wirkstellung ge bracht werden können.
In Fig. 3 ist mit. D der äussere Durchmesser des rotierenden Masseringes 4 bzw. der Innen durchmesser der Seitenwandung der Zentri- fugentrommel 1 bezeichnet. Mit c ist der innere Durchmesser des Masseringes 4 bezeich net. Bei dem Werkstück 5 soll die Oberfläche 9 bearbeitet werden, die sieh über eine vom Durchmesser a bis zum Durchmesser b rei chende Zone des Masseringes 4 erstreckt.
Das Werkstück 5 wird von seinem Halter in einer solchen Eintauchstellung in dem rotierenden Massering 4 gehalten, dass die Tangente 10 an jede Stelle der zu bearbeitenden Werkstück- oberflä.ehe 9 mit der Tangente 11 an die Sei tenwandung der Zentrifugentrommel 1 einen mit seiner Spitze in die Drehrichtung der Trommel zeigenden Winkel a bildet, der zwi schen 5 und 35 , vorzugsweise zwischen 15 bis 25 gewählt ist.
Gemäss Fig.4 ist ein Werkstück 5' mit einer gekrümmten Oberfläche 9' zu bearbeiten. Hier ist der Winkelbereich von 5 bis 35 veranschaulicht. Die an eine erste Stelle der Oberfläche 9' angelegte Tangente 10' bildet mit der zugehörigen Tangente 11' an die Sei tenwand der Zentrifugentrommel 1 einen ent sprechenden Winkel a1 von 35 , während die an eine zweite Stelle der -#Verkstückoberfläche 9' gelegte Tangente 10" mit. der zugehörigen Tangente 11" an die Trommelseiten-wand einen Winkel a2 von 5 einschliesst.
Die Tangenten 10, 10', 10" und die Tan genten 11, 1l', 11" sind hierbei jeweils in den Schnittpunkten der durch die zu bearbeiten den Stellen des Werkstückes verlaufenden Ra dialstrahlen R bzw. R' bzw. R" mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche bzw. mit der Innenseite der Seitenwand der Zentri- fugentrommel 1 angelegt.
Device for fine machining of workpiece surfaces The invention relates to an A 'C for fine machining of workpiece surfaces with the aid of a relative to the work piece on the surfaces to be machined along the same machining means.
(According to the claim of the main patent, a processing compound is formed with a processing means that is in a loose state, which is located in a container that at least partially surrounds it and into which the workpieces to be processed can be inserted, with the processing compound at their relative movement along the zti machined workpiece surfaces can be kept under pressure.
A particularly expedient embodiment of this device, for example, consists, as described in the main patent, in that the container consists of a centrifuge bowl which can be rotated about its central axis in such a way that when it is rotated, the processing mass which only partially fills this bowl forms a mass ring under the effect of centrifugal force, in which the workpieces on the holding medium with the surfaces to be processed are at least partially immersed.
There have already been considered how the most favorable position of the workpieces in the rotating mass ring can be obtained. However, no further details have been given. As a result, there were always considerable differences in the machining performance. The grinding resp.
The polishing effect was excellent in some cases - while in other cases it was unsatisfactory. Since the conditions, e.g. in the case of the above-mentioned device, are not readily comparable with the work of conventional grinding and polishing machines, extensive investigations and numerous tests with workpieces of the most varied geometrical shapes and systematic observations and measurements of the grinding and polishing processes were necessary. to find the cause of the failures mentioned and to avoid them.
It was found that it is by no means a matter of indifference in which immersion positions the workpieces are held in the rotating mass ring, but that certain grinding and polishing angle ranges must be adhered to in order to achieve good to optimal effects in each case.
The present invention consists in that the workpieces are held by their workpiece holders in such immersion positions in the mass ring rotating by means of a centrifuge bowl rotatable about its central axis, that the tangents which are in the intersections of the radial through the workpiece points to be machined radiate with the inner side wall of the centrifuge drum are applied to the latter, with those tangents
which are placed in the intersection of the guide beams with the workpiece points to be machined on the workpiece surface, form an angle that points with its tip in the direction of rotation of the centrifuge drum, between 5 and 35, preferably between 15 and 25 angle.
The device according to the invention enables light grinding and polishing effects which are in any case sufficient in the wider angular range from 5 to 35 and optimal in the narrower angular range from 15 to 25. Costly trial and error can thus be avoided. The area of application of the device can also be extended to workpieces with a more complicated external shape. In such cases, the workpiece holders can be controlled in such a way that the workpiece surfaces are inevitably brought one after the other into the immersion positions in which the respective tangents form the prescribed angle.
In the drawing, an embodiment of the invention is illustrated.
Fig. 1 shows in a schematic vertical cross section a device with a rotatable centrifuge drum; FIG. 2 shows, in a horizontal section, schematically one half of the centrifuge drum; Fig.3 shows on a larger scale cal cally a section from Fig.2 with an immersed flat workpiece, while Fig. 4 shows a corresponding section with a curved workpiece.
The device consists of a 1Tittelaehse forming a vertical pivot pin 3 rotatable, open-top centrifuge drum 1, in which a loosely located grinding or polishing agent is arranged, which when the drum rotates under the action of the centrifugal force rotating, the drum filling only at the edge machining mass ring 4 forms. The Werlistüeke 5 to be processed are completely or partially immersed in this ground ring from the inside of the drum.
The workpieces 5 are attached to the heads 6 provided with Spannv orriehtungen of workpiece holders 7, which are above half of the circumference of the centrifuge drum 1 about horizontal axes 8 so pivotable ge that they are from the in Fig. 1 on the left is provided and Aiisspannstellung can be brought into the active position shown in Fig. 1 on the right.
In Fig. 3 is with. D denotes the outer diameter of the rotating mass ring 4 or the inner diameter of the side wall of the centrifuge drum 1. With c, the inner diameter of the ground ring 4 is designated net. In the case of the workpiece 5, the surface 9 is to be machined, which extends over a zone of the mass ring 4 ranging from diameter a to diameter b.
The workpiece 5 is held by its holder in such an immersion position in the rotating mass ring 4 that the tangent 10 at every point of the workpiece surface 9 to be machined with the tangent 11 at the side wall of the centrifuge drum 1 with its tip in the direction of rotation of the drum showing angle a, which is between 5 and 35, preferably between 15 and 25 is chosen.
According to FIG. 4, a workpiece 5 'with a curved surface 9' is to be machined. The angle range from 5 to 35 is illustrated here. The tangent 10 'placed at a first point on the surface 9' forms with the associated tangent 11 'on the side wall of the centrifuge drum 1 a corresponding angle a1 of 35, while the tangent 10' placed at a second point on the chunk surface 9 ' "with. the associated tangent 11" on the drum side wall encloses an angle a2 of 5.
The tangents 10, 10 ', 10 "and the Tan gents 11, 1l', 11" are each in the intersection of the points of the workpiece to be processed Ra dial rays R or R 'or R "with the to machined workpiece surface or with the inside of the side wall of the centrifuge drum 1 applied.