DE1006300B

DE1006300B - Method and device for fine machining of workpiece surfaces

Info

Publication number: DE1006300B
Application number: DEP47351A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Schoenhoefer
Original assignee: WMF Group GmbH
Current assignee: WMF Group GmbH
Priority date: 1949-06-29
Filing date: 1949-06-29
Publication date: 1957-04-11

Description

Verfahren und Einrichtung zum Feinbearbeiten von Werkstückoberflächen Zusatz zum Patent 915 309 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstückoberflächen und bezweckt die weitere Ausgestaltung der durch das Patent 915 309 geschützten Erfindung.Method and device for fine machining of workpiece surfaces Addendum to Patent 915,309 The invention relates to a method and a Device for fine machining, such as grinding, polishing or the like, of workpiece surfaces and aims at the further development of those protected by patent 915,309 Invention.

Gemäß dem Hauptpatent wird ein in losem Zustand befindliches Schleif-, Polier- oder sonstiges Bearbeitungsmittel durch Zentrifugalkraft unter Druck gehalten und an den zu bearbeitenden Werkstückoberflächen entlang bewegt. Zu diesem Zweck wird das Bearbeitungsmittel in einer um ihre Mittelachse drehbaren Zentrifugentrommel angeordnet, bei deren Drehung das die Trommel nur teilweise ausfüllende Bearbeitungsmittel unter der Wirkung der Zentrifugalkraft einen Massering bildet, an dessen Innenseite die zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke mit dem durch die Zentrifugalkraft lose unter Druck gehaltenen Bearbeitungsmittel in Berührung gebracht werden. Gemäß dem Hauptpatent können die Werkstücke hierbei entweder ganz oder auch nur teilweise in den Massering eingetaucht werden.According to the main patent, a grinding, Polishing or other processing means held under pressure by centrifugal force and moved along the workpiece surfaces to be machined. To this end the processing means is in a centrifuge drum which can be rotated about its central axis arranged, when the drum only partially fills the processing means when rotated under the effect of centrifugal force a mass ring forms on the inside the surfaces of the workpieces to be machined with the centrifugal force loosely pressurized processing means are brought into contact. According to the main patent, the workpieces can either be wholly or partially be immersed in the ground ring.

Die Erfindung besteht nun darin, daß das Bearbeitungsmittel, dessen Körner oder sonstige Teilchen bei Verfahren und Einrichtung gemäß dem Hauptpatent noch verhältnismäßig lose und gegeneinander frei beweglich bleiben, durch entsprechende Steigerung der Zentrifugalkraft, z. B. durch wesentliche Erhöhung der Drehzahl der Zentrifugentrommel, so stark zusammengepreßt wird, daß der Massering beinahe eine ringförmige Schleifscheibe bildet, an deren Innenfläche die zu bearbeitenden Werkstücke angedrückt werden. Auf diese Weise wird ein Grenzfall des Eintauchens der Werkstücke in dem Massering erreicht. Die Schleif- oder Polierwirkung entspricht dabei im wesentlichen der einer festen Schleif- oder Polierscheibe, wobei man aber beliebige lose Bearbeitungsmittel verwenden kann, was Vorteile im Hinblick auf Billigkeit und Einfachheit hat. Man kann auch körnige oder pulverförmige Schleif- oder Poliermittel jederzeit in beliebiger Zusammenstellung mischen oder beliebige Zusätze verwenden, was bei festen Scheiben nicht möglich ist.The invention consists in that the processing means, its Grains or other particles in the method and device according to the main patent still remain relatively loose and freely movable against each other, through appropriate Increase in centrifugal force, e.g. B. by significantly increasing the speed of the Centrifuge drum, is compressed so much that the mass ring is almost one forms annular grinding wheel, on the inner surface of which the workpieces to be machined be pressed. This creates a borderline case of immersing the workpieces reached in the mass ring. The grinding or polishing effect is essentially the same that of a fixed grinding or polishing wheel, but any loose processing means can be used which has advantages in terms of cheapness and simplicity. Man Can also use granular or powdered abrasives or polishes at any time in any Mix the composition or use any additives, which is the case with solid discs not possible.

Das Verfahren gemäß der Erfindung bringt noch weitere Vorteile mit sich, die in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.The method according to the invention has further advantages which is explained in more detail in the following description with reference to the drawing will.

In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, the invention is in various embodiments for example illustrated.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Vertikalschnitt eine Einrichtung gemäß der Erfindung mit stehender Welle; Fig. 2 zeigt eine Einrichtung gemäß der Erfindung mit liegender Welle; Fig.3 zeigt in einem abgebrochenen Querschnitt eine Zentrifugentrommel mit konzentrischer Unterteilung; Fig. 4 zeigt in abgebrochener Draufsicht eine Einrichtung zur Erzeugung eines Körnerstrahles; Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Zentrifugentrommel in abgebrochenem Querschnitt, und Fig.6 zeigt eine zusätzliche Einrichtung zum Glätten der inneren Ringflächen.Fig. 1 shows schematically a device in a vertical section according to the invention with a standing wave; FIG. 2 shows a device according to FIG Invention with a lying wave; 3 shows in a broken cross-section a Centrifuge drum with concentric division; Fig. 4 shows in broken off Top view of a device for generating a grain jet; Fig. 5 shows a modified embodiment of the centrifuge drum in broken cross-section, and FIG. 6 shows an additional device for smoothing the inner ring surfaces.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung besteht aus einer Zentrifugentrommel 1, welche um eine lotrechte Mittelachse 2 in rasche Umdrehung versetzt wird. An den waagerechten Boden 3 der Trommel 1 schließt sich eine lotrechte Trommelseitenwand 4 an, die oben mit einem nach der Mittelachse gerichteten Rand 5 versehen ist. In dem von dem Boden 3, der Seitenwand 4 und dem Rand 5 begrenzten Hohlraum wird unter der Wirkung der Zentrifugalkraft eine bei ruhender Trommel zunächst lose, körnige Schleif-oder Poliermittelmasse 6 zu einem ringförmigen Körper zusammengepreßt, an dessen innere Oberfläche die zu bearbeitenden Werkstücke angedrückt werden. Über der Trommel 1 ist ein Rahmen 7 angeordnet, dessen Querbalken 8 zum Befestigen der Werkstückhalter oder sonstiger Hilfsgeräte dient.The device shown in Fig. 1 consists of a centrifuge drum 1, which is set in rapid rotation about a vertical central axis 2. At the horizontal bottom 3 of the drum 1 closes a vertical drum side wall 4, which is provided at the top with an edge 5 directed towards the central axis. In the cavity delimited by the bottom 3, the side wall 4 and the edge 5 is below the effect of centrifugal force is initially loose, grainy when the drum is at rest Grinding or polishing compound 6 compressed to form an annular body whose inner surface is pressed against the workpieces to be processed. Above the drum 1, a frame 7 is arranged, the crossbeam 8 for attaching the Workpiece holder or other auxiliary equipment is used.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten . Ausführungsform ist die Zentrifugentrommel9 um eine waagerechte Achse 10 drehbar. Hierbei dient der der offenen Trommelseite zugewandte Balken 11 des Rahmens 12 zur Befestigung der Werkstückhalter und Hilfsgeräte. Der von dem Trommelboden 13, der Seitenwand 14 und dem Rand 15 begrenzte Hohlraum ist bei dieser Ausführungsform durch Zwischenwände 16, 17 in drei Fächer unterteilt, die zur Aufnahme von körnigen Massen 18, 19 und 20 dienen. Diese Ausbildung bietet den Vorteil, daß man in die einzelnen Fächer verschiedene Schleif- oder Poliermassen füllen und das Werkstück bequem nacheinander verschiedenen Wirkungen aussetzen kann.In the illustrated in FIG. The embodiment is the centrifuge drum9 rotatable about a horizontal axis 10. The open drum side is used here facing bar 11 of the frame 12 for fastening the workpiece holder and auxiliary devices. From the drum base 13, the Side wall 14 and the edge 15 limited In this embodiment, the cavity is divided into three compartments by partition walls 16, 17 divided, which serve to accommodate granular masses 18, 19 and 20. This training offers the advantage that you can use different grinding or polishing compounds in the individual compartments and can conveniently expose the workpiece to various effects one after the other.

In Fig. 3 ist eine abgebrochen dargestellte waagerechte Zentrifugentrommel 21 veranschaulicht, bei der auf dem Boden 22 eine innere Seitenwand 23 mit einem Rand 24 und konzentrisch dazu eine äußere Seitenwand 25 mit einem Rand 26 angebracht ist. Dadurch werden zwei konzentrische Fächer gebildet, die zur Aufnahme von zwei verschiedenen Massen 27 und 28 verwendet werden können.In Fig. 3 is a broken horizontal centrifuge drum 21 illustrates, in which on the floor 22 an inner side wall 23 with a Edge 24 and concentrically therewith an outer side wall 25 with an edge 26 attached is. This creates two concentric compartments that can accommodate two different masses 27 and 28 can be used.

Fig.4 zeigt den Ausschnitt einer Zentrifugentrommel 29, die um eine Achse 30 drehbar ist. In die Trommel ragt ein Keilstück 31, welches derart in die körnige Masse 32 eingeschoben wird, daß ein Körnerstrahl 33 abgespalten wird. Die in diesen Körnerstrahl hineingehaltenen Werkstücke erfahren eine wirkungsvolle Bearbeitung ähnlich der in einem Sandstrahlgebläse. Gegenüber letzterem besteht jedoch der Vorteil, daß die Körner nicht in den Raum geschleudert werden, sondern in der Zentrifugentrommel verbleiben.FIG. 4 shows the detail of a centrifuge drum 29 which can be rotated about an axis 30. A wedge piece 31 protrudes into the drum and is pushed into the granular mass 32 in such a way that a grain jet 33 is split off. The workpieces held in this grain jet experience an effective processing similar to that in a sandblasting blower. Compared to the latter, however, there is the advantage that the grains are not thrown into the room, but remain in the centrifuge drum.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist in den Hohlraum der Trommel 34 hinter der Masse 35 eine Schutzmasse 36 eingebaut, welche aus Beton, Bitumen od. dgl. bestehen kann. Damit braucht man teuere Bearbeitungsmittel, wie z. B. Karborundumkörner oder Diamantstaub auch in einer verhältnismäßig sehr dünnen Schicht anwenden, wobei aber gleichzeitig durch die Schutzmasse 36 verhindert wird, daß das Werkstück bei ungeschickter Handhabung bis zur Trommelseitenwand durchstößt und diese verletzt.In the embodiment according to FIG. 5 is in the cavity of the drum 34 installed behind the mass 35 a protective mass 36, which is made of concrete, bitumen or the like. Can exist. So you need expensive processing means, such. B. Carborundum grains or diamond dust also apply in a relatively very thin layer, whereby but at the same time is prevented by the protective mass 36 that the workpiece at unskillful handling pierces through to the side wall of the drum and injures it.

Fig.6 veranschaulicht den äußeren Teil einer Trommel 37, bei der sich gegen die Masse 38 eine Glättrolle 39 legt, die drehbar auf einer Achse 40 gelagert ist. Dadurch kann die Oberfläche der Masse 38 geglättet werden, wenn dieselbe während des Betriebes, namentlich nach dem Anlaufen, uneben geworden ist.Fig.6 illustrates the outer part of a drum 37, in which A smoothing roller 39, which is rotatably mounted on an axle 40, places against the mass 38 is. This allows the surface of the mass 38 to be smoothed if the same during of the operation has become uneven, especially after starting up.

Die Körner der Bearbeitungsmittelmasse können aus verschiedenartigen Stoffen, wie z. B. Quarz, Kalkstein, Schlacke, Karborundum, Edelstein, Diamant, Kreide, Talkum, Kunststoff, Holz usw., bestehen. Die Korngröße kann ebenfalls verschieden sein, und zwar mehlfein, feinkörnig bis grobkörnig. Man kann die Werkstücke durch Anfeuchten der Masse auch einer feuchten Behandlung unterziehen. Hierfür kann man flüssige oder halbflüssige Stoffe, wie Wasser, wäßrige Lösungen, Petroleum, Öl, Fett, Vaseline, Paraffin, Wachs, Schmierseife u. a.; verwenden.The grains of the processing agent mass can be of various types Substances such as B. Quartz, limestone, slag, carborundum, gemstone, diamond, Chalk, talc, plastic, wood, etc. are made. The grain size can also be different be flour-fine, fine-grained to coarse-grained. You can get the work pieces through Moisten the mass and subject it to a moist treatment. For this you can liquid or semi-liquid substances such as water, aqueous solutions, petroleum, oil, Grease, petroleum jelly, paraffin, wax, soft soap and others; use.

Man kann auf die Werkstücke neben der mechanischen Wirkung auch noch eine chemische Wirkung ausüben. Beispielsweise kann man der körnigen Masse bei der Bearbeitung von Marmor verdünnte Salzsäure, bei Stahl und Metallen verdünnte Schwefelsäure und bei Glas und Porzellan verdünnte Flußsäure zusetzen. In diesem Falle muß die Trommel auch noch mit einem entsprechenden Schutzüberzug versehen werden.In addition to the mechanical effect, you can also apply it to the workpieces exert a chemical effect. For example, you can use the granular mass in the Processing of marble diluted hydrochloric acid, for steel and metals diluted sulfuric acid and add dilute hydrofluoric acid to glass and porcelain. In this case the The drum can also be provided with an appropriate protective coating.

Bei Verwendung einer feuchten Bearbeitungsmasse kann es vorkommen, daß zuviel Feuchtigkeit an die Oberfläche tritt. Man kann in diesem Falle eine Walze ähnlich der in Fig. 6 dargestellten Walze 39 mit einem saugfähigen Stoff, wie z. B. Filz, überziehen und an die Oberfläche andrücken. Werkstücke, welche ringsum bearbeitet werden sollen, können mit Hilfe eines an dem Maschinenrahmen befestigten Gerätes während der Bearbeitung langsam gedreht werden.When using a moist processing compound, it can happen that that too much moisture comes to the surface. You can use a roller in this case similar to the roller 39 shown in Fig. 6 with an absorbent material, such as. B. felt, cover and press on the surface. Workpieces, which all around to be processed can be attached to the machine frame with the help of a Device must be rotated slowly during processing.

Für gleichmäßigen Lauf der Zentrifugentrommel ist es zweckmäßig, alle Beanspruchungen der Bearbeitungsmasse gleichzeitig doppelt und symmetrisch erfolgen zu lassen. Diese Beanspruchungen sollen möglichst gleichmäßig erfolgen, so daß z. B. die beiden Werkstücke mit möglichst gleichem Druck an die Innenfläche des Masseringes angedrückt werden.To ensure that the centrifuge drum runs smoothly, it is advisable to use all The processing mass is subjected to double and symmetrical loads at the same time allow. These stresses should be as uniform as possible, so that, for. B. the two workpieces with the same pressure as possible on the inner surface of the mass ring be pressed.

Da die körnige Masse nach längerer Benutzung in ihren oberen Schichten eine große Menge der von den Werkstücken abgeschliffenen Teilchen enthält, kann man die Masse mit Hilfe eines an dem Maschinenrahmen befestigten, mit besonders geformten Messern versehenen Gerätes umschichten. Wenn die Masse nach längerem Gebrauch erneuert werden muß, kann man dieselbe durch im Boden oder in der Seitenwand der Trommel angeordnete verschließbare Öffnungen entfernen und danach frische Körnermasse in die Trommel einbringen.Because the granular mass in its upper layers after prolonged use contains a large amount of the particles abraded from the workpieces the mass is attached to the machine frame with the help of a special rearrange the device with shaped knives. When the mass after prolonged use must be renewed, you can do the same through in the bottom or in the side wall of the Remove the closable openings arranged in the drum and then remove fresh grain mass put in the drum.

Der Antrieb der Zentrifugentrommel, welcher in der Zeichnung nicht dargestellt ist, geschieht in üblicher Weise mit Hilfe eines Motors od. dgl.The drive of the centrifuge drum, which is not in the drawing is shown, happens in the usual manner with the help of a motor or the like.

Die Einrichtung dient zur Bearbeitung von Werkstücken aus Stahl, Metallen, Stein, Porzellanen, Edelstein, Diamant, Glas, Kunststoff, Holz usw.The device is used to process workpieces made of steel, metals, Stone, porcelain, precious stone, diamond, glass, plastic, wood, etc.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for fine machining, such as grinding, polishing Od. Like., of workpiece surfaces according to patent 915 309, in which a loose state any grinding, polishing or other processing means by centrifugal force held under pressure and moved along the workpiece surfaces to be machined is, characterized in that the processing means under the action of a correspondingly increased centrifugal force compressed to a grinding mass ring and the workpieces to be machined are pressed against its inner surface.

2. Device for performing the method according to claim 1 using a centrifuge drum rotatable about its central axis according to patent 915 309, thereby characterized in that the centrifugal force required to generate a grinding mass ring by a correspondingly high speed of the centrifuge drum containing the processing agent is caused.

3. Device according to claim 2, characterized in that the centrifuge drum is divided radially or axially into adjacent spaces is (Figs. 2 and 3).

4. Device according to claim 2, characterized in that Openings for insertion and removal that can be closed in the drum base or in the drum wall of the processing means are provided.

5. Device according to claim 1, characterized in that the centrifuge drum is mounted in a frame (7, 12) which is used for fastening workpiece holders, workpiece turning devices or other auxiliary devices.

6. Device according to claim 5, characterized in that that a device for rearranging the processing means is attached to the frame.

7th Device according to claim 5, characterized in that rollers (39) on the frame are arranged to smooth the inner surface of the abrasive mass ring.

8. Establishment according to claim 5, characterized in that rollers are held on the frame, which are covered with a moisture-wicking fabric.

9. Set up after Claim 2, characterized in that more valuable processing means (35) only in a thin surface layer on a sub-layer (36) made of concrete, bitumen Od. Like. Are arranged (Fig. 5).

10. Device according to claim 2, characterized by means of a wedge (31), which during rotation of the one located in the drum Processing agent mass (32) splits off a layer and thus a grain jet (33) generated, in which the workpieces are held (Fig. 4).

11. Set up after Claim 2, characterized by a processing means, the chemical substances, such as z. B. dilute hydrochloric acid, for processing marble, dilute sulfuric acid for Processing of steel and metal, diluted hydrofluoric acid added for processing glass are.

12. Device according to claim 2, characterized in that all of the surface workpieces, devices and devices in contact with the mass grinding ring and are arranged symmetrically. Publications considered: German patent specification No. 915 309.