Einrichtung zum Oberflächenglätten und Kantenrunden von Werkstücken Es ist bekannt, Werkstücke zu entgraten oder ihre Oberfläche zu glätten und Kanten der Werkstücke zu runden, indem die Werkstücke zusammen mit Bearbeitungsmitteln, wie Schleifkörpern, Kugeln oder dergleichen, denen zumeist ein flüssiges Bearbeitungsmittel zusätzlich zugegeben ist, in einen Behälter eingebracht werden, der unter der Einwir kung eines Schwingungserregers steht. Zufolge der Behälterschwingung führen die Werkstücke zueinan der und gegenüber den umgebenden Bearbeitungs mitteln Bewegungen aus, so dass die Bearbeitungs mittel hierbei auf die Oberfläche der Werkstücke ein wirken und den jeweils angestrebten Arbeitseffekt, wie Entgraten, Kantenrunden, Oberflächenglätten und Polieren, herbeiführen.
Die sich im Behälter aus bildende Bewegung der Werkstücke kann vergleichs weise als Schwimmbewegung angesehen werden, welche jedes Werkstück in dem aus den übrigen Werk stücken und den Bearbeitungsmitteln bestehenden Ge misch unter Einwirkung der Schwingungsenergie ausführt. Der Verlauf dieser Werkstückbewegung ist in zeitlicher und räumlicher Hinsicht von verschiede nen Faktoren, wie Schwingungsfrequenz und -ampli- tude, Schwingungsrichtung und Form und Lage des Behälters, Gewicht der Werkstücke und der Bearbei tungsmittel sowie Füllungsgrad des Behälters ab hängig. Es unterliegt daher die Werkstückbewegung gegenüber den Bearbeitungsmitteln Zufälligkeiten, welche das Arbeitsergebnis nachteilig beeinflussen.
Hinzu kommt, dass empfindliche Werkstücke auf ihrem Bewegungsweg leicht Beschädigungen erfahren können. Ein weiterer Nachteil besteht bei den be kannten Einrichtungen darin, dass zur Bearbeitung sperriger oder schwerer Werkstücke massige Behäl ter erforderlich und verhältnismässig grosse Schwin gungsenergien aufzuwenden sind.
Durch die Erfindung können der Bearbeitungsvor- gang im Behälter wirtschaftlicher als bisher gestaltet und empfindliche oder sperrige sowie schwere Werk stücke schonend bzw. in räumlich gedrängten Behäl tern bearbeitbar sein. Gemäss der Erfindung sind in dem der Einwirkung eines Schwingungserregers aus gesetzten Behälter Haltemittel vorgesehen, welche zum Halten der Werkstücke gegenüber dem Behälter und den darin befindlichen losen Bearbeitungsmitteln dienen können. Die Lage der Schwingungsebene der Bearbeitungsmittel kann so gewählt sein, dass die letzteren mit verbessertem Nutzeffekt auf die von den Haltemitteln getragenen Werkstücke einwirken können.
Die Werkstücke können ihrerseits durch die Haltemittel vor einem Anstoss an die Behälterwan dungen bewahrt sein. Grössere und schwerere Werk stücke können durch die Haltemittel in einer - Lage gehalten sein, die gedrängte Bauformen des gegebe nenfalls angepassten Behälters zulässt, und es können solche Behälter verhältnismässig leicht ausgeführt sein, da die Behälter der von den Werkstücken ausgehen den Gewichtseinwirkung entzogen sind.
Die Haltemittel sind zweckmässig beweglich im Behälter geführt und können dadurch ermöglichen, die Werkstücke auf vorbestimmter Bahn in dem Be hälter und - durch die darin enthaltenen Bearbei tungsmittel hindurch zu führen, so dass die Werk stücke im kontinuierlichen Fluss bearbeitet werden können.
Das Fortbewegen der Werkstücke im Behälter kann aus der Schwingungsbewegung des Behälters und der darin enthaltenen Bearbeitungsmittel abgeleitet sein, indem eine solche Lage der Schwingungsebene gegenüber den Werkstücken gewählt sein kann, dass auf letztere in der gewünschten Fortbewegungsrich tung wirksame Kräfte von den schwingenden Bear beitungsmitteln ausgeübt werden. In einem solchen Falle sind die Haltemittel vorteilhaft gegen ein Be wegen entgegengesetzt zur gewünschten Fortbewe gungsrichtung der Werkstücke gesperrt.
Statt einer Ausnutzung der Schwingungsenergie des Behälters und der darin enthaltenen Bearbei tungsmittel für die Fortbewegung der Werkstücke können ihre Haltemittel auch durch einen Eigenan trieb bewegbar sein. Vorteilhaft hierfür ist ein Schwingungsantrieb nach Art der bekannten Schwin gungsförderer.
Um das Bearbeiten der Werkstücke durch die im Behälter enthaltenen schwingenden Bearbeitungsmittel weiterhin noch zu vervollkommnen, können die Werk stücke schwingungsfähig von den Haltemitteln getra gen sein. Zu diesem Zwecke können die Haltemittel unter Zwischenschaltung elastischer Glieder am Werk stück angreifen, so dass die Werkstücke, verursacht durch die Schwingungsbewegung der Bearbeitungs mittel, in Schwingungen versetzt werden können. Statt dessen können den Haltemitteln auch besondere Schwingungserreger zugeordnet sein, oder es kann bei Anordnung eines Schwingungsantriebes für die Fortbewegung dieser Antrieb zugleich auch für die Schwingungsbewegung der Werkstücke gegenüber den gleichfalls schwingenden Bearbeitungsmitteln gestal tet sein.
Zwecks weiterer Vervollkommnung können den Haltemitteln Einrichtungen zur Veränderung der Lage der von ihnen getragenen Werkstücke zugeordnet sein. Mit Hilfe solcher Einrichtungen können die Werk stücke in unterschiedliche Lagen gegenüber dem Be hälter und den darin befindlichen Bearbeitungsmitteln einstellbar sein. Die Werkstücke können hierdurch zugleich in unterschiedliche Einstellungen gegenüber der Schwingungsebene der Bearbeitungsmittel bring bar sein, so dass letztere mit gesteigertem Nutzeffekt auf die Werkstücke einwirken können. Ferner kann der Behälter durch zweckdienliche örtliche Bemessung der jeweils gewünschten Lage der Werkstücke an gepasst sein.
Vom Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Der Behälter 1 der Einrichtung zum Oberflächen glätten und Kantenrunden von Werkstücken steht unter der Einwirkung des Schwingungserregers 2 und enthält körperliche lose Bearbeitungsmittel 3, zum Beispiel Schleifkörper, Kugeln oder dergleichen, sowie zusätzlich hierzu die Bearbeitungsflüssigkeit 4. Im Behälter befindet sich das Werkstück 5, welches von Haltemitteln 6 getragen ist. Letztere sind in Pfeil richtung geführt beweglich.
Ihre Bewegung kann ab geleitet sein aus der Schwingungsbewegung der Bear beitungsmittel 3, 4, indem deren Schwingungsebenen in einer Lage verlaufen, dass auf das Werkstück 5 Kräfte ausgeübt werden, welche in der Fortbewegungs richtung von Werkstück und Haltemitteln wirken.
Statt dessen können den Haltemitteln 6 auch nicht veranschaulichte eigene Antriebsmittel zugeordnet sein, die beispielsweise nach Art des Antriebes von Schwingungsförderern gestaltet sind. Die Haltemittel 6 sind gegen ein Bewegen entgegengesetzt zur Fort bewegungsrichtung durch eine in eine Zahnstange ein- greifende Sperrklinke 7 oder in sonstiger Weise ge sperrt.
Die Werkstücke können entweder starr von den für sie vorgesehenen Haltemitteln 6 getragen werden oder es kann durch Zwischenschaltung der gestrichelt eingezeichneten elastischen Glieder 8 zwischen den am Werkstück angreifenden und den mit ihrer Führung zusammen arbeitenden Teilen der Haltemittel eine Eigenschwingungsbewegung der Werkstücke 5 ermög licht sein. Falls die Haltemittel 6 durch einen Schwin gungsantrieb fortbewegt werden, kann dieser auch so gestaltet sein, dass er zugleich den von den be treffenden Mitteln getragenen Werkstücken 5 eine Schwingung erteilt.
Durch die Haltemittel 6 ist der Behälter 1 vom Gewicht der Werkstücke 5 entlastet und kann daher ausschliesslich für das Gewicht der Bearbeitungsmittel 3, 4 bemessen sein. Da durch die Haltemittel 6 auch die Lage der Werkstücke 5 gegenüber dem Behälter 1 bestimmt ist, kann der Behälter 1 in seiner Form gebung den Werkstücken 5 mit gedrängten Bauab messungen angepasst sein. Die sich durch die Schwin gungen des Behälters einstellende Relativbewegung der Bearbeitungsmittel 3, 4 gegenüber dem Werk stück 5 ist weitgehend von Zufälligkeiten befreit und die Lage der Schwingungsebenen der Bearbeitungs mittel kann so vorgesehen sein, dass die Bearbeitung der Werkstücke 5 in kürzerer Zeit als bisher bewirkt ist. Die Haltemittel 6 verhindern ein Anstossen der Werkstücke 5 an der Behälterwandung, so dass auch empfindliche Werkstücke bearbeitet werden können.
Zur Veränderung der Lage der Werkstücke 5 gegenüber dem Behälter 1 und insbesondere gegen über den Schwingungsebenen der Bearbeitungsmittel 3, 4 weisen die Haltemittel 6 Einrichtungen 9 auf, mit denen eine Einstellung der getragenen Werkstücke in verschiedene Lagen im Behälter möglich ist. Mit den Einrichtungen 9 ist es beispielsweise möglich, die Werkstücke 5 zu drehen oder zu wenden, so dass die Bearbeitungsmittel 3, 4 andere Seiten der Werk stücke 5 bearbeiten können. Um hierbei jedoch die gedrängten Abmessungen des Behälters 1 weitgehend beibehalten zu können, kann dieser den jeweiligen örtlichen Lagen der Werkstücke 5 bei deren Bewe gungen im Behälter angepasst sein, beispielsweise durch eine Erweiterung an der Stelle, an der die Werk stücke 5 durch die Einrichtungen 9 in eine Querlage zur Längsachse des Behälters 1 gebracht werden.
Es ist für die Arbeitsweise der beschriebenen Ein richtung unerlässlich, dass die Bearbeitungsmittel im Behälter Schwingungen mit einer Schwingungsfre quenz von mindestens 800 Schwingungen pro Minute ausführen. Erst bei Schwingungsfrequenzen ab diesem Grössenwert verhalten sich die Bearbeitungsmittel in einer Weise, dass zugeführte Werkstücke in die schwin genden Bearbeitungsmittel eintauchen und von diesen bearbeitet werden, ohne Beschädigungen infolge über mässiger Kräfte zu erfahren, seien es Kräfte, die von den schwingenden Bearbeitungsmitteln ausgehen oder solche Kräfte, die aufzuwenden sind, um die Werk stücke in die aus den Bearbeitungsmitteln bestehende schwingende Masse einzubringen bzw. in dieser zu bewegen.
Device for surface smoothing and edge rounding of workpieces It is known to deburr workpieces or to smooth their surface and to round the edges of the workpieces by placing the workpieces together with processing agents such as grinding wheels, balls or the like, to which a liquid processing agent is usually additionally added a container are introduced which is under the effect of a vibration exciter. As a result of the container vibration, the workpieces lead to one another and to the surrounding machining means from movements, so that the machining means act on the surface of the workpieces and bring about the desired work effect, such as deburring, edge rounding, surface smoothing and polishing.
The in the container from forming movement of the workpieces can be viewed comparatively as a swimming movement, which each workpiece in the pieces of the rest of the work and the processing means performed Ge mix under the action of the vibrational energy. The course of this workpiece movement is dependent on various factors in terms of time and space, such as vibration frequency and amplitude, vibration direction and shape and position of the container, weight of the workpieces and the processing equipment and the degree of filling of the container. The movement of the workpiece with respect to the processing means is therefore subject to randomness which adversely affect the work result.
In addition, sensitive workpieces can easily be damaged on their movement path. Another disadvantage of the known devices is that massive containers are required to process bulky or heavy workpieces and relatively large vibrational energies have to be used.
With the invention, the processing process in the container can be made more economical than before and sensitive or bulky and heavy work pieces can be processed gently or in spatially crowded containers. According to the invention, holding means are provided in the set container, which can serve to hold the workpieces in relation to the container and the loose processing means located therein. The position of the plane of vibration of the processing means can be selected so that the latter can act on the workpieces carried by the holding means with improved efficiency.
The workpieces can in turn be saved from bumping into the container walls by the holding means. Larger and heavier work pieces can be held in a position by the holding means, which allows the compact designs of the possibly adapted container, and such containers can be made relatively light, since the containers of the workpieces are removed from the weight action.
The holding means are expediently movably guided in the container and can thereby make it possible to carry the workpieces on a predetermined path in the container and - through the processing means contained therein, so that the workpieces can be processed in a continuous flow.
The movement of the workpieces in the container can be derived from the vibratory movement of the container and the processing means contained therein, in that such a position of the vibration plane relative to the workpieces can be selected that effective forces are exerted on the latter in the desired direction of movement by the vibrating processing means . In such a case, the holding means are advantageously blocked against loading because of the opposite direction to the desired direction of movement of the workpieces.
Instead of utilizing the vibrational energy of the container and the processing means contained therein for moving the workpieces, their holding means can also be moved by an Eigenan drive. Advantageous for this is a vibration drive in the manner of the known vibration conveyor.
In order to continue to perfect the processing of the workpieces by the vibrating processing means contained in the container, the work pieces can be vibrated by the holding means. For this purpose, the holding means can attack the work piece with the interposition of elastic members, so that the work pieces, caused by the oscillating movement of the machining means, can be set in motion. Instead, the holding means can also be assigned special vibration exciters, or if a vibration drive is arranged for the movement of this drive, it can also be configured for the vibration movement of the workpieces with respect to the likewise vibrating machining means.
For the purpose of further improvement, the holding means can be assigned devices for changing the position of the workpieces they carry. With the help of such facilities, the work pieces can be adjustable in different positions relative to the loading container and the processing means located therein. As a result, the workpieces can simultaneously be brought into different settings with respect to the plane of vibration of the processing means, so that the latter can act on the workpieces with increased efficiency. Furthermore, the container can be adapted to the desired position of the workpieces by appropriate local dimensioning.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing.
The container 1 of the device for smoothing surfaces and edge rounding of workpieces is under the action of the vibration exciter 2 and contains physical loose processing means 3, for example grinding wheels, balls or the like, and in addition to this, the processing liquid 4. In the container is the workpiece 5, which is carried by holding means 6. The latter can be moved in the direction of the arrow.
Their movement can be guided from the oscillatory movement of the Bear processing means 3, 4 by their oscillation planes extending in a position that forces are exerted on the workpiece 5, which act in the direction of movement of the workpiece and holding means.
Instead of this, the holding means 6 can also have their own drive means (not illustrated) assigned to them, which are designed, for example, in the manner of the drive of vibration conveyors. The holding means 6 are blocked against moving in the opposite direction to the direction of movement by a pawl 7 engaging in a rack or in some other way.
The workpieces can either be rigidly carried by the holding means 6 provided for them or a natural oscillation movement of the workpieces 5 can be made possible by interposing the elastic members 8 shown in dashed lines between the parts of the holding means acting on the workpiece and those parts of the holding means that work together with their guidance. If the holding means 6 are moved by a vibration drive, this can also be designed so that it also gives the workpieces 5 carried by the means in question a vibration.
The holding means 6 relieve the container 1 of the weight of the workpieces 5 and can therefore only be dimensioned for the weight of the processing means 3, 4. Since the position of the workpieces 5 relative to the container 1 is determined by the holding means 6, the shape of the container 1 can be adapted to the workpieces 5 with compact Bauab measurements. The relative movement of the processing means 3, 4 with respect to the work piece 5 caused by the vibrations of the container is largely freed of randomness and the position of the vibration levels of the processing means can be provided so that the work pieces 5 can be machined in a shorter time than before is. The holding means 6 prevent the workpieces 5 from hitting the container wall, so that sensitive workpieces can also be processed.
To change the position of the workpieces 5 with respect to the container 1 and in particular with respect to the vibration planes of the processing means 3, 4, the holding means 6 have devices 9 with which the supported workpieces can be set in different positions in the container. With the devices 9 it is possible, for example, to rotate or turn the workpieces 5 so that the processing means 3, 4 can process other sides of the workpieces 5. However, in order to be able to largely maintain the compact dimensions of the container 1, it can be adapted to the respective local positions of the workpieces 5 as they move in the container, for example by expanding at the point where the workpieces 5 are replaced by the devices 9 be brought into a transverse position to the longitudinal axis of the container 1.
It is essential for the operation of the described device that the processing means in the container perform vibrations with a vibration frequency of at least 800 vibrations per minute. Only at vibration frequencies above this value do the processing means behave in such a way that supplied workpieces are immersed in the vibrating processing means and are processed by them without experiencing damage as a result of excessive forces, be it forces emanating from the vibrating processing means or such Forces that have to be expended in order to bring the work pieces into the oscillating mass consisting of the processing means or to move them in this.