Verfahren zum Schleifen und Polieren der Oberfläche von Werkstücken unter Verwendung schleifstoffhaltiger kugelförmiger Strahlmittel, und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Das Schleifen und Polieren von Oberflächen wird in verschiedener Art und Weise durchgeführt. Ausser der Bearbeitung durch Polieren von Hand kann eine polierte Oberfläche auch maschinell erreicht werden durch die Verwendung einer Putztrommel, in welcher eine Mehrzahl der zu polierenden Werkstücke ge meinsam mit einem Schleif- oder Poliermittel durch einandergeschüttelt wird.
Das Polieren in der Putz trommel kann in unterbrochenen oder auch kontinu ierlichen Arbeitsvorgängen durchgeführt werden, wo bei die Anzahl und die Grösse der zu bearbeitenden Werkstücke begrenzt sind. Das Polieren in der Putz trommel kann auch nicht für empfindliche Gegen stände, welche beim Aufeinanderschlagen in der Putz trommel einer Beschädigung ausgesetzt sind, aus geführt werden.
Ein anderes Verfahren zum Polieren verwendet eine Polier- oder Schwabbelscheibe, welche mit dem Werkstück in Berührung gebracht wird und dabei in Verbindung mit einem Mittel, das auf die Scheibe auf gebracht wird oder mit dem die Scheibe getränkt ist, die gewünschte Feinheit der Oberfläche auf dem Werkstück erzeugt. Die Polierscheibe ist besonders verwendbar für breite Werkstücke oder endlose Ober flächen im Gegensatz zu kleinen Werkstücken, welche vorteilhafter in einer Putztrommel behandelt werden.
Das Verfahren mit einer Polierscheibe ist sowohl für einzelne als auch für einen ununterbrochenen Arbeits- prozess verwendbar, es erfordert jedoch ähnlich wie bei der Putztrommel erhebliche Aufmerksamkeit, und die Polierscheiben sind dem Verschleiss und der Zer störung ausgesetzt. Hinzu kommt, dass das Arbeiten mit der Polierscheibe verhältnismässig langsam und teuer ist.
Es sind ferner Bearbeitungsverfahren bekannt, bei denen die Oberflächen von Werkstücken einem Strahl eines Bearbeitungsmittels ausgesetzt werden. Hierunter fallen jene Methoden, bei denen das Abstrahlen mit Sand, Drahtkorn, Guss- oder Strahlkörperchen erfolgt, die entweder mittels eines Pressluftstrahls aus einer Düse oder mittels eines Schleuderrades gegen die Werk stücke geworfen werden.
Man hat zwar ausser Sand und Metallschrot für das Abstrahlen auch schon ku gelförmige, mit Schleiffstoff versehene Körper vor geschlagen, hierbei aber nicht an eine Rotationsbewe gung der auf das Werkstück auftreffenden Kugeln gedacht, diese auch nicht bewusst erzeugt oder aus genutzt, vielmehr sollten bei diesen Abstrahlvorgän- gen mit Sand, Schrot usw. die Werkstückoberflächen von anhaftendem Schmutz oder Zunder gereinigt wer den.
Auch beim Kugelstrahlen mit harten Metall kugeln ist nicht an ein Schleifen gedacht, es dient ausschliesslich dem Verfestigen von Werkstückoberflä- chen. Letztlich kann lediglich das sogenannte Druckstrahlläppen als spanabhebender Schleifvorgang angesehen werden. Hier werden aber Aufschwem- mungen von losem Schleifkorn nicht kugelförmiger Gestalt und ohne Drehbewegung des Schleifkornes benützt.
Demgegenüber besteht das erfindungsgemässe Ver fahren darin, dass dem schleifstoffhaltigen, kugelför migen Strahlmittel zwangläufig während seiner Be wegung für das Aufschleudern eine Rotationsbewe gung erteilt wird, wobei die auftreffenden Kugeln durch ihre Drehung gemeinsam mit einem Schleif- oder Poliermittel die Oberfläche des Werkstückes bearbeiten.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel des Ver fahrens verläuft die Vorschubbewegung des Werk stückes quer zur Rotationsbewegung des Strahhnittels. Ferner betrifft eine weitere Erfindung eine Ein richtung zur Durchführung des Verfahrens, die aus einem rotierenden Rad und einer einen Teil des Um fanges des Rades umschliessenden feststehenden Füh rungsbahn gebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindungen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schleu dereinrichtung, wie sie praktisch für das Ausüben des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden kann und Fig. 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 1.
Gemäss Fig. 1 und 2 wird dem kugelförmigen, mit Schleifstoff versehenen Strahlmittel (10) eine Vorwärts- und Drehbewegung mit einem Schleuder rad 40 erteilt, welches für eine hohe Drehgeschwin digkeit auf die Achse 42 aufgebracht ist. Am Umfang des Schleuderrades ist, dieses teilweise umfassend und mit demselben zusammenarbeitend, in geringem Ab stand eine stationäre Führungsbahn 48 angeordnet, die vom Umfang des Schleuderrades so weit entfernt ist, dass sich die Kügelchen 10 im Zwischenraum be wegen können. Die dem Schleuderrad 40 gegenüber liegende Seite der Bahn 48 kann flach ausgeführt sein.
Es ist jedoch vorzuziehen, in dieser Bahn Längsrillen 50, wie in Fig. 2 im Querschnitt gezeigt, vorzusehen. Das Schleuderrad kann ebenfalls mit einer glatten zylindrischen Oberfläche oder mit Umfangsrillen 46 versehen sein, welche auf der Oberfläche 44 des Schleuderrades parallel zu den Rillen 50 in der Bahn 49 verlaufen.
Die Kügelchen 10 werden vom Behälter 52 in den Zwischenraum 54 zwischen dem Umfang des Schleu derrades und dem oberen Ende der Bahn 48 fallen gelassen. Die Kügelchen treten in die Rillen der Bahn 48 und des Schleuderrades 40 ein und rollen entspre chend der Drehung des Schleuderrades um dessen Achse mit hoher Geschwindigkeit in diesen Rillen ab wärts. Auf diese Weise wird den Kügelchen eine Drehbewegung erteilt, worauf dieselben anschliessend vom Umfang des Schleuderrades weggeschleudert werden. In der vorbeschriebenen Weise werden die in den Rillen befindlichen Kügelchen weggeschleudert und dabei das Auftreffbild der Kügelchen beeinflusst.
Das Werkstück 14, beispielsweise ein Metallband, wird gleichmässig vorwärtsbewegt in einer Richtung, welche parallel zur Achse des Schleuderrades ver läuft. Die Vorschubbewegung des Metallbandes er folgt quer zur Flugrichtung der Kügelchen, so dass die ganze Oberfläche 12 des Metallbandes an der Stelle, wo sie den Strahlenbereich des Schleuderrades kreuzt, von den sich drehenden Kügelchen beauf- schlagt wird.
Das Metallband kann rechtwinklig zur Flugrichtung der Kügelchen angeordnet sein und vor wärtsbewegt werden; es ist jedoch zweckmässiger, die zu behandelnde Oberfläche des Metallbandes oder des Werkstückes unter einem verhältnismässig kleinen Winkel zur Flugrichtung der geschleuderten Kügel chen anzuordnen, um auf diese Weise beim Auftref fen der Kügelchen auf die zu behandelnde Oberfläche eine bestmögliche Schleif- und Polierwirkung zu er zielen.
Schleifmittel oder Schleifpulver wird zusätzlich auf die Oberfläche 12 des Metallbandes 14 auf gebracht, bevor oder während dasselbe durch die Kügelchen bestrahlt wird. Das Auftragen von Schleif mittel kann durch eine oder mehrere Auftragsrollen oder durch eine Gruppe von Düsen 26, welche sich über die Breite des Metallbandes erstrecken, erfolgen.
Method for grinding and polishing the surface of workpieces using spherical blasting media containing abrasive, and means for carrying out the method The grinding and polishing of surfaces is carried out in various ways. In addition to processing by polishing by hand, a polished surface can also be achieved by machine by using a cleaning drum in which a majority of the workpieces to be polished are shaken together with a grinding or polishing agent.
The polishing in the cleaning drum can be carried out in interrupted or continuous work processes, where the number and size of the workpieces to be processed are limited. The polishing in the cleaning drum can also not be performed for sensitive objects that are exposed to damage when they hit the cleaning drum.
Another method of polishing uses a polishing or buffing wheel, which is brought into contact with the workpiece and in connection with an agent that is applied to the wheel or with which the wheel is impregnated, the desired fineness of the surface on the Workpiece generated. The polishing wheel is particularly suitable for wide workpieces or endless upper surfaces in contrast to small workpieces, which are more advantageously treated in a cleaning drum.
The method with a polishing wheel can be used for both individual and uninterrupted work processes, but similar to the cleaning drum, it requires considerable attention, and the polishing wheels are subject to wear and tear and destruction. In addition, working with the polishing pad is relatively slow and expensive.
Machining methods are also known in which the surfaces of workpieces are exposed to a jet of a machining agent. This includes those methods in which sand, wire grain, cast or blasting bodies are used for blasting, which are either thrown against the workpieces by means of a compressed air jet from a nozzle or by means of a centrifugal wheel.
In addition to sand and metal shot, spherical bodies provided with abrasive material have also been proposed for blasting, but no rotational movement of the spheres hitting the workpiece has been thought of, nor has it been consciously created or used; Blasting processes with sand, shot, etc. clean the workpiece surfaces of adhering dirt or scale.
Even with shot peening with hard metal balls, grinding is not considered, it is used exclusively to strengthen workpiece surfaces. Ultimately, only the so-called pressure jet lapping can be viewed as a cutting grinding process. Here, however, floats of loose abrasive grains that are not spherical in shape and without rotating the abrasive grains are used.
In contrast, the inventive method consists in the fact that the abrasive-containing, spherical blasting agent is inevitably given a rotational movement during its movement for centrifuging, with the impacting balls processing the surface of the workpiece through their rotation together with a grinding or polishing agent.
According to one embodiment of the process, the feed movement of the workpiece runs transversely to the rotational movement of the jet means. Furthermore, another invention relates to a device for carrying out the method, which is formed from a rotating wheel and a part of the circumference of the wheel enclosing fixed Füh approximately track.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely: FIG. 1 is a schematic representation of a Schleu dereinrichtung as it can be used in practice for practicing the method according to the invention and FIG. 2 is a side view of the embodiment of FIG.
1 and 2, the spherical, abrasive abrasive (10) is given a forward and rotational movement with a centrifugal wheel 40, which is applied to the axis 42 for a high speed Drehgeschwin. On the circumference of the centrifugal wheel, this partially encompassing and cooperating with the same, a stationary guide track 48 was arranged at a small distance, which is so far removed from the circumference of the centrifugal wheel that the beads 10 can move in the space. The side of the web 48 opposite the centrifugal wheel 40 can be made flat.
However, it is preferable to provide longitudinal grooves 50 in this track as shown in cross section in FIG. The centrifugal wheel can also be provided with a smooth cylindrical surface or with circumferential grooves 46 which run on the surface 44 of the centrifugal wheel parallel to the grooves 50 in the path 49.
The spheres 10 are dropped from the container 52 into the space 54 between the circumference of the Schleu derrades and the upper end of the web 48. The beads enter the grooves of the track 48 and the centrifugal wheel 40 and roll accordingly the rotation of the centrifugal wheel about its axis at high speed in these grooves downwards. In this way, the spheres are given a rotary motion, whereupon they are then thrown away from the circumference of the centrifugal wheel. The spheres located in the grooves are thrown away in the manner described above and the impact image of the spheres is influenced in the process.
The workpiece 14, for example a metal strip, is moved forward evenly in a direction which runs parallel to the axis of the centrifugal wheel. The advance movement of the metal strip occurs transversely to the direction of flight of the spheres, so that the entire surface 12 of the metal strip is acted upon by the rotating spheres at the point where it crosses the beam area of the centrifugal wheel.
The metal band can be arranged at right angles to the direction of flight of the beads and moved forward; However, it is more appropriate to arrange the surface to be treated of the metal strip or of the workpiece at a relatively small angle to the flight direction of the thrown spheres, in order to achieve the best possible grinding and polishing effect when the spheres hit the surface to be treated .
Abrasive or abrasive powder is additionally applied to the surface 12 of the metal belt 14 before or while the same is being irradiated by the beads. The application of abrasive medium can be done by one or more application rollers or by a group of nozzles 26 which extend over the width of the metal strip.