Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Polieren von Gegenständen aus Metallen und ande ren Materialien mit der zylindrischen Umfangsfläche einer Polierscheibe und eine Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens.
Zum Polieren von Gegenständen aus Metallen und anderen Materialien mittels Polierscheiben, bei spielsweise sogenannten Schwabbelscheiben, werden im allgemeinen Polieraggregate verwendet, bei denen die Polierscheibe unmittelbar auf die Welle eines ortsfest angeordneten Motors aufgesetzt ist. In den meisten Fällen wird der Poliervorgang nicht mit der kreisförmigen ebenen Stirnfläche, sondern mit der zylindrischen Umfangsfläche der Polierscheibe durch geführt. Das Werkstück wird mittels geeigneter Transporteinrichtungen an der Polierscheibe vorbei geführt und die Politur streifenweise vorgenommen.
3e nach der Art des Werkstückes kann dieses bei spielsweise auf Schlitten, die einen horizontalen und vertikalen Vorschub gestatten, an der Polierscheibe vorbeigeführt werden,. Zylindrische Körper, deren äussere Oberfläche zu polieren ist, werden auf einer drehbar gelagerten Achse, die ihrerseits auf einem in Achsrichtung beweglichen Schlitten ruht, abwech selnd an der Polierscheibe vorbeigedreht, sodann axial verschoben und wieder gedreht.
Neben diesen ortsfesten üblichen Polierwerkzeu gen sind für kleinflächige Gegenstände mit unregel mässiger Oberflächengestaltung kleine auf einer bieg samen Welle angebrachte Polierscheiben in Ge brauch, die die Bearbeitung von Hand aus beliebiger Stellung heraus ermöglichen.
Bei ortsfest angeordneten Polierscheiben bzw. -werkzeugen ist die Angriffsrichtung der Umfangs- Fläche der Polierscheibe festgelegt. Die Polierscheibe wirkt stets in der gleichen Richtung auf das Werk stück ein.
Erfahrungsgemäss werden bei dem mecha nischen, auf die beschriebene Art und Weise durch geführten Poliervorgang auf der zu polierenden Ober- Fläche zahlreiche Kratzer und sonstige Bearbeitungs spuren verursacht, die eine sorgfältige Nachbehand- lung durch gut ausgebildete Arbeitskräfte erfordern.
Bei Gegenständen, die eine unbedingt glatte, einwand freie Oberflächenpolitur benötigen, empfiehlt es sich daher, schon während des Poliervorganges die frisch polierte Oberfläche zu überwachen, um Bearbeitungs spuren schon während des Entstehens zu entdecken und durch Drehen, Wenden und dergleichen des Werkstücks solche sofort ausgleichen zu können. Insgesamt erfordert daher der Vorgang des Polie reng eines Gegenstandes sehr sorgfältige Arbeit durch gut ausgebildetes Personal, ist zeitraubend und daher kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Polieren von Gegenständen aus Metallen und anderen Materialien mittels der zylin drischen Oberfläche einer Polierscheibe vorzuschla gen, das die erforderliche Arbeitszeit auf ein Min- destmass beschränkt und keine überwachung des Werkstückes und keine Nachbearbeitung durch be sonders ausgebildete Fachkräfte erfordert.
Das Po lierverfahren soll weitgehend mechanisch in einem Zug durchgeführt werden können und unbedingt glatte Oberflächen liefern.
Ausgehend von der Erfahrung, dass die gleich bleibende Angriffsrichtung der Polierscheibe zur Vertiefung und Vermehrung auftretender Bearbei tungsspuren führt, dass hingegen das Ausgleichen bereits entstandener Bearbeitungsspuren einen mehr fachen Wechsel der Angriffsrichtung des Polierwerk- zeuges erfordert, wird die Aufgabe gemäss der Erfin dung gelöst durch ein Verfahren zum Polieren sol cher Gegenstände, das darin besteht,
dass die um ihre Achse rotierende Polierscheibe und bzw. oder das zu polierende Werkstück gleichzeitig um eine zweite Achse gedreht wird, deren geometrische Ver längerung durch den Berührungsmittelpunkt der Um fangsfläche der Polierscheibe und des Werkstückes geht: Vorzugsweise wird die Polierscheibe und bzw. oder das Werkstück um eine zweite zur Mittelachse der Polierscheibe senkrechte oder nahezu senkrechte Achse gedreht, deren geometrische Verlängerung als Durchmesser die Polierscheibe und deren Mittel achse schneidet.
Hierdurch wird ein neuartiger Effekt erzielt inso fern, als die Angriffsrichtung der Polierscheibe am Werkstück sich stetig entsprechend der Drehung ändert und zwar erfolgt der Angriff fortschreitend entlang den Radien eines Drehkreises, um dessen Mittelachse die Polierscheibe und bzw. oder das Werkstück gedreht wird. Die stetig fortschreitende Änderung der Angriffsrichtung der Polierscheibe be wirkt, dass auftretende Bearbeitungsspuren jeweils sofort aus anderen Angriffsrichtungen laufend geglät tet werden.
Es konnte festgestellt werden, dass durch das erfindungsgemässe Polierverfahren in nur einem Ar beitsgang ohne jede Nachbearbeitung von Hand auf rein mechanischem Wege unbedingt einwandfreie glatte Oberflächen erzielt werden, wie sie bei der bisherigen Art der Bearbeitung nur in sehr mühsamer und zeitraubender individueller Nachbehandlung er zielt werden können.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch eine in Lagern drehbare Achse, bzw. Welle an deren einem, dem zu bearbeitenden Werkstück zugekehr ten Ende die Polierscheibe mit Antriebseinrichtung so befestigt ist, dass die Welle der Polierscheibe senk recht oder annähernd senkrecht zur Drehachse bzw. Welle verläuft und die geometrische Verlängerung der Drehachse bzw.
Welle die geometrische Verlängerung der Welle der Polierscheibe und den Berührungs- mittelpunkt der Umfangsfläche der Polierscheibe und des Werkstückes schneidet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die zwei Aus führungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrich tung darstellt.
Es zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsge mässen- Poliervorrichtung in schaubildlicher Dar- stellung in der Ansicht von der Seite gesehen; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit anders artiger Anordnung des Poliermotors in gleicher Darstellungsweise ; Fig. 3 zwei Phasen des Bewegungsablaufs der Antriebseinrichtung mit Polierscheibe der Fig. 1 bei der Arbeit an einem Werkstück.
Auf einem Maschinenständer 1 sind gemäss Fig. 1 die beiden Lagerböcke 2 montiert, in denen die Hohlachse 3 nahe ihren Enden drehbar gelagert ist. Sie trägt am einen Ende den Drehteller 4, der am Umfang einen Zahnkranz besitzt, mittels dessen er von dem Antriebsmotor 5 über das Ritzel 6 in Drehung versetzt wird. Auf dem Drehteller 4 ist der Poliermotor 7 so befestigt, dass sich seine Welle 8 längs eines Radius des Drehtellers 4 erstreckt.
Am Ende der Welle 8 des Poliermotors sitzt die Polier scheibe 9 in solcher Lage, dass die geometrische Verlängerung der Mittelachse der Welle 3 und des Drehtellers 4 als Durchmesser der Polierscheibe deren Mittelachse schneidet und durch den Berüh rungsmittelpunkt der Umfangsfläche der Polier scheibe 9 mit dem Werkstück geht. Ein Gegenge wicht 10 zu dem Poliermotor 7 auf dem Dreh teller 4 sorgt für ruhigen, ausgewuchteten Gang des Drehtellers.
Die Zeichnung zeigt die Polierscheibe bei der Bearbeitung einer auf Hochglanz zu polierenden Trommel 11 als Werkstück. Diese (11) ist drehbar auf einer Achse 12 in Lagern 13 gelagert, welche ihrerseits auf einem in Schlittenführungen fahrbaren Maschinengestell 14 befestigt sind. Die Schlittenfüh rungen - in der Zeichnung nicht dargestellt gestatten das Maschinengestell 14 seitwärts nach bei den Seiten, sowie vor- und rückwärts (in Richtung auf das Auge des Beschauers bzw. von diesem weg) zu verschieben.
Die Stromzuführung zum Poliermotor kann durch die Hohlwelle 3 hindurch über eine an dieser, beispielsweise am freien Ende angeordnete in der Zeichnung nicht dargestellte - Schleifring abnahme erfolgen.
In der Ausführungsform der Fig. 2 ist auf den Drehteller verzichtet. Statt dessen ist der Poliermo tor 7 unmittelbar auf dem einen Ende der Hohl welle 3 drehfest so befestigt, dass seine Welle parallel zur Hohlwelle 3 verläuft. Anstelle der Polierscheibe trägt die Welle 21 des Poliermotors am Ende ein Kegelzahnrad 22, das mit einem weiteren Kegelzahn rad 23 in Eingriff steht, über das die senkrecht zur Welle 21 des Poliermotors 7 und zur Hohlwelle 3 verlaufende Welle 24 der Polierscheibe 9 angetrieben wird. Die Welle 24 der Polierscheibe ist in einem durch entsprechende Ausbildung des Brustschildes des Poliermotors gebildeten Lagerbock 25 mit den beiden Lagern 26 gelagert.
Auch bei dieser in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist lediglich die Bedin gung einzuhalten, dass die geometrische Verlängerung der Mittelachse der Welle 3 als Durchmesser der Polierscheibe deren Mittelachse schneidet und durch den Berührungsmittelpunkt der Umfangsfläche der Polierscheibe mit dem Werkstück geht. Das Gegenge wicht 10 sorgt auch in diesem Fall für ruhigen Gang der Welle 3.
Die beschriebene Ausführungsform besitzt durch den Wegfall des Drehtellers ausser dem gedrängteren Aufbau den Vorteil, dass schwierige Werkstücke mit unregelmässiger Oberfläche leichter an die Polierscheibe herangebracht werden können. Die Stromzuführung erfolgt ebenfalls über eine Schleifringeinrichtung.
Fig. 3 soll in der schematischen Darstellung zweier Phasen des Bewegungsablaufes des Polierwerk- zeuges bei der Bearbeitung der Oberfläche einer Trommel veranschaulichen, dass sich bei dem erfin- dungsgemässen Polierverfahren die Angriffsrichtung des Polierwerkzeugs am Werkstück stets ändert und dass selbst bei gleicher Stellung der Polierscheibe zum Werkstück die Angriffsrichtung um 180o verschieden sein kann, nämlich dann,
wenn der Poliermotor eine um 180o verdrehte Stellung gegenüber dem Werk stück einnimmt. Dieser Umstand ist insbesondere auch beim Auftragen der Poliermittel auf die Polier scheibe zu beachten.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung bearbei tet die mit der Welle 24 rotierende Polierscheibe 9, deren Angriffsrichtung sich infolge gleichzeitiger Ro tation des gesamten Polieraggregats mit der Hohl welle 3 stetig ändert, ein planflächig ausgebildetes Werkstück. Bei solchen planflächig ausgebildeten Werkstücken kann die angestrebte Wirkung auch dadurch erreicht werden, dass bei stillstehender Hohl welle 3 und lediglich mit der Welle 24 rotierender Polierscheibe 9 das Werkstück selbst um die verlän gerte Längsachse der Hohlwelle 3 gedreht wird.
Diese Arbeitsweise eignet sich jedoch nur für verhältnis- mässig kleine Werkstücke mit unkomplizierter Ober fläche, insbesondere bei serienmässiger Bearbeitung. Für grosse Werkstücke mit nicht planer Oberfläche würde diese Arbeitsweise schwierige Vorkehrungen für die Halterung und Drehung des Werkstücks erfor dern ; in solchen Fällen ist daher die zuerst beschrie bene Arbeitsweise vorzuziehen.
Method and device for polishing objects The invention relates to a method for polishing objects made of metals and other materials with the cylindrical peripheral surface of a polishing wheel and a device for carrying out the method.
To polish objects made of metals and other materials by means of polishing discs, for example so-called buffing discs, polishing units are generally used in which the polishing disc is placed directly on the shaft of a stationary motor. In most cases, the polishing process is not carried out with the circular, flat face, but with the cylindrical peripheral surface of the polishing wheel. The workpiece is guided past the polishing wheel by means of suitable transport devices and the polishing is carried out in strips.
3e, depending on the type of workpiece, this can be guided past the polishing wheel, for example, on slides that allow horizontal and vertical feed. Cylindrical bodies, the outer surface of which is to be polished, are alternately rotated past the polishing disc on a rotatably mounted shaft which in turn rests on a carriage movable in the axial direction, then axially displaced and rotated again.
In addition to these stationary customary Polierwerkzeu conditions, small polishing discs attached to a flexible shaft are used for small-area objects with an irregular surface design, which allow processing by hand from any position.
In the case of stationary polishing disks or tools, the direction of application of the peripheral surface of the polishing disk is determined. The polishing wheel always acts on the workpiece in the same direction.
Experience has shown that the mechanical polishing process carried out in the manner described causes numerous scratches and other processing marks on the surface to be polished, which require careful post-treatment by well-trained workers.
In the case of objects that absolutely need a smooth, flawless surface polish, it is therefore advisable to monitor the freshly polished surface during the polishing process in order to detect machining traces as they arise and to compensate for them immediately by turning, turning and the like of the workpiece to be able to. Overall, therefore, the process of polishing an object requires very careful work by well-trained personnel, is time consuming and therefore expensive.
The invention is based on the object of proposing a method for polishing objects made of metals and other materials by means of the cylindrical surface of a polishing wheel, which limits the required working time to a minimum and does not monitor the workpiece and no post-processing by specially trained Requires skilled workers.
The polishing process should be able to be carried out largely mechanically in one go and should necessarily deliver smooth surfaces.
Based on the experience that the constant direction of attack of the polishing wheel leads to the deepening and increase of machining marks that have occurred, whereas the compensation of machining marks that have already arisen requires a multiple change in the direction of attack of the polishing tool, the object is achieved according to the invention by a A method of polishing such objects, which consists in:
that the polishing disk rotating around its axis and / or the workpiece to be polished is simultaneously rotated around a second axis, the geometric extension of which goes through the center of contact of the circumferential surface of the polishing disk and the workpiece: Preferably the polishing disk and / or the workpiece rotated about a second to the central axis of the polishing disc perpendicular or almost perpendicular axis, the geometric extension of which intersects the polishing disc and its central axis as a diameter.
This achieves a novel effect insofar as the direction of attack of the polishing wheel on the workpiece changes constantly according to the rotation, namely the attack takes place progressively along the radii of a turning circle, around the center axis of which the polishing wheel and / or the workpiece is rotated. The steadily progressive change in the direction of attack of the polishing wheel has the effect that machining marks that occur are immediately and continuously smoothed from other directions of attack.
It was found that the polishing method according to the invention in only one work step without any post-processing by hand in a purely mechanical way, absolutely flawless smooth surfaces are achieved, as they are only achieved with the previous type of processing in very laborious and time-consuming individual post-treatment can.
The invention also relates to a device for carrying out the method, characterized by an axis or shaft rotatable in bearings, at one end of which the polishing wheel with drive device is attached to one end facing the workpiece to be machined so that the shaft of the polishing wheel is perpendicular or approximately runs perpendicular to the axis of rotation or shaft and the geometric extension of the axis of rotation or
Wave intersects the geometric extension of the shaft of the polishing wheel and the center of contact of the peripheral surface of the polishing wheel and the workpiece.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows two exemplary embodiments of the device according to the invention.
1 shows an embodiment of the polishing device according to the invention in a diagrammatic representation, seen from the side; 2 shows a second embodiment with a different arrangement of the polishing motor in the same way of representation; FIG. 3 shows two phases of the movement sequence of the drive device with the polishing wheel of FIG. 1 when working on a workpiece.
According to FIG. 1, the two bearing blocks 2, in which the hollow axle 3 is rotatably supported near its ends, are mounted on a machine stand 1. At one end it carries the turntable 4, which has a toothed ring on its circumference, by means of which it is set in rotation by the drive motor 5 via the pinion 6. The polishing motor 7 is attached to the turntable 4 in such a way that its shaft 8 extends along a radius of the turntable 4.
At the end of the shaft 8 of the polishing motor, the polishing disc 9 sits in such a position that the geometric extension of the central axis of the shaft 3 and the turntable 4 as the diameter of the polishing disc intersects the central axis and through the contact center point of the peripheral surface of the polishing disc 9 with the workpiece goes. A counterweight 10 to the polishing motor 7 on the rotary plate 4 ensures quiet, balanced gear of the turntable.
The drawing shows the polishing wheel during processing of a drum 11 to be polished to a high gloss as a workpiece. This (11) is rotatably mounted on an axis 12 in bearings 13, which in turn are fastened to a machine frame 14 that can be moved in slide guides. The Schlittenfüh ments - not shown in the drawing allow the machine frame 14 to move sideways to the sides, as well as forwards and backwards (in the direction of the viewer's eye or away from it).
The power supply to the polishing motor can take place through the hollow shaft 3 via a slip ring, which is arranged on this, for example at the free end, not shown in the drawing.
In the embodiment of FIG. 2, the turntable is dispensed with. Instead, the polishing motor 7 is attached directly to one end of the hollow shaft 3 in a rotationally fixed manner so that its shaft runs parallel to the hollow shaft 3. Instead of the polishing wheel, the shaft 21 of the polishing motor carries a bevel gear 22 at the end, which engages with a further bevel gear 23 via which the shaft 24 of the polishing wheel 9, which extends perpendicular to the shaft 21 of the polishing motor 7 and the hollow shaft 3, is driven. The shaft 24 of the polishing wheel is mounted with the two bearings 26 in a bearing block 25 formed by a corresponding design of the breastplate of the polishing motor.
In this embodiment shown in Fig. 2, only the condition must be met that the geometric extension of the center axis of the shaft 3 as the diameter of the polishing wheel intersects the center axis and goes through the center of contact of the peripheral surface of the polishing wheel with the workpiece. In this case too, the counterweight 10 ensures that the shaft 3 runs smoothly.
Due to the omission of the turntable, the embodiment described has the advantage, in addition to the compact structure, that difficult workpieces with an irregular surface can be brought to the polishing wheel more easily. Power is also supplied via a slip ring device.
In the schematic representation of two phases of the sequence of movements of the polishing tool when machining the surface of a drum, FIG. 3 is intended to illustrate that in the polishing method according to the invention the direction of attack of the polishing tool on the workpiece is constantly changing and that even with the polishing disk in the same position Workpiece the direction of attack can differ by 180o, namely then,
when the polishing motor is in a 180o rotated position relative to the workpiece. This fact is particularly important when applying the polishing agent to the polishing disc.
In the arrangement shown in Fig. 2 processing tet with the shaft 24 rotating polishing wheel 9, the direction of attack changes steadily due to simultaneous Ro tation of the entire polishing unit with the hollow shaft 3, a flat workpiece. In the case of such planar workpieces, the desired effect can also be achieved by rotating the workpiece itself around the elongated longitudinal axis of the hollow shaft 3 when the hollow shaft 3 is stationary and the polishing wheel 9 only rotates with the shaft 24.
However, this mode of operation is only suitable for relatively small workpieces with an uncomplicated surface, especially for serial machining. For large workpieces with a non-planar surface, this method of working would require difficult provisions for holding and rotating the workpiece; in such cases, therefore, the method of working described first is to be preferred.