DE1015715B

DE1015715B - Einrichtung zum Feinbearbeiten wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstueckoberflaechen

Info

Publication number: DE1015715B
Application number: DEW11943A
Authority: DE
Original assignee: WMF Group GmbH
Current assignee: WMF Group GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1950-08-14
Publication date: 1957-09-12
Also published as: CH317777A; BE496994A; NL76915C; DE926833C; CH321753A; DE915309C; CH288232A; BE519705A

Description

Einrichtung zum Feinbearbeiten wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstückoberflächen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstückoberflächen.
Durch die Erfindung wird eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung des im Patent 915 309 geschützten Verfahrens bzw. der zugehörigen Einrichtung bezweckt.
Gemäß dem Hauptpatent ist das Bearbeitungsmittel in einer um ihre vorzugsweise senkrecht, 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 unter Druck gehaltenen, losen Bearbeitungsmittel in Berührung gebracht bzw. ganz oder teilweise in dasselbe eingetaucht werden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß zum Bewerkstelligen des, Eintauchens der Werkstücke in den Schleifmassering in der Umfangszone der Zentrifugaltrommel ein oder mehrere Werkstückhalter angeordnet sind, mit deren Hilfe ein. oder mehrere Werkstücke, vorzugsweise unabhängig voneinander, von der Umfangszone her und mit ihren zu bearbeitenden Oberflächen, mindestens teilweise, eintauchbar sind.
Dadurch wird eine sehr einfache und praktische Beschickung der Zentrifugentrommel mit den Werkstücken ermöglicht. Vor allem wird durch die Erfindung erreicht, daß beliebig viele Werkstücke unabhängig voneinander vom Umfang der Zentrifugentrommel her in den rotierenden Massering eingetaucht und ebenso unabhängig voneinander wieder herausgeführt werden können. Man kann daher eine größere Anzahl von Werkstücken gleichzeitig bearbeiten, wobei aber jedes Werkstück für sich in das Schleifmittel eingetaucht und unabhängig von den übrigen Werkstücken mehr oder weniger lange Zeit behandelt werden kann. Dadurch wird die Schleif-und Poliermaschine gemäß der Erfindung besonders für die Bearbeitung von Massenartikeln praktisch brauchbar und wirtschaftlich. Es ist zweckmäßig, bei Verbindung von mehreren Werkstückhaltern dieselben in symmetrischer Anordnung um die Zentrifugentrommel herum zu verteilen.
Die Werkstückhalter bestehen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus am Rand der Zentrifugentrommel hoch- und niederschwenkbar gelagerten Schwenkarmen, die an ihren freien Enden mit Mitteln zur lösbaren Befestigung der Werkstücke versehen sind. Die Anordnung und schwenkbare Lagerung dieser Schwenkarme erfolgt derart, däß in ihrer hochgeschwenkten Ruhestellung die Werkstückbefestigungsmittel außerhalb der Zentrifugentrommel zwecks Ein- und Ausspannens der Werkstücke frei zugänglich bleiben, während sie durch Drehung um ihre Schwenkachse in das Innere der Zentrifugentrommel in eine Arbeitsstellung einschwenkbar sind, in welcher die Werkstücke in der Bewegungsbahn des rotierenden Schleifmittelmasseringes gehalten werden bzw. mehr oder weniger in diesen Massering eintauchen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt im Vertikalschnitt eine Zentrifugalschleifeinrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 durch die Zentrifugentrommel; Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den in Fig. 1 von dem Kreis K umgebenen Mechanismus; Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Die in der Zeichnung veranschaulichte Einrichtung zum Feinbearbeiten gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Zentrifugentrommel 2, die an ihrem Umfang und unten mit Verstärkungsrippen 3 versehen und in ihrem mittleren oberen Teil offen ist. Der obere Trommelrand 4 bildet mit der Trommelseitenwand 5 und dem äußeren Teil des. vorzugsweise konisch ausgebildeten Trommelbodens 6 einen im Querschnitt U-förmigen Ringkanal, in. welchem das Bearbeitungsmittel 1, welches im Ruhezustand auf dem Trommelboden liegt, unter der Wirkung der Fliehkraft bei rotierender Zentrifugentrommel nach außen gegen die, Seitenwandung der Trommel gedrückt wird. Die Masse des Bearbeitungsmittels 1 bildet hierbei einen Massering aus losem, körnigem, pulverförmigem oder breiförmigem Schleif- oder Poliermaterial, welches gegebenenfalls mit Füllstoffen vermischt sein kann. Die Zentrifugentrommel 2 ist mit ihrer Nabe 7 auf einem vertikalen Drehzapfen 8 drehbar gelagert, wobei ein Gleitlager 9 als Axialdruck-oder Spurlager vorgesehen ist. Ein mit der Nabe 7 verbundener Zahnkranz 10 kämmt mit einem Ritzel 11, welches über ein Untersetzungsgetriebe 12 durch einen Elektromotor 13 angetrieben wird, wodurch die Zentrifugentrommel 2 mit regelbarer Geschwindigkeit in Drehung versetzt wird. Auf dem Drehzapfen 8 ist ein Rohrstutzen 14 befestigt, welcher eine mit Durchbrechungen 15 versehene ortsfeste Abdeckplatte 16 trägt.
Auf einem die Zentrifugentrommel 2 mit Abstand umgebenden Fundamentring 17 ist ein ringförmiger Träger 18 mit hohlem, kastenförmigem Querschnitt befestigt, an welchem mindestens ein, vorzugsweise mehrere radial nach der Mittelachse der Trommel verlaufende Lagerstützen 19 befestigt sind. Die Lagerstützen 19 sind zweckmäßig nach unten wannenförmig vertieft und tragen an ihren freien Enden Lagerkörper 20, um deren horizontale Achsen die zur Halterung der Werkstücke dienenden Schwenkarme 21 in vertikalen Radialebenen drehbar sind. Die Werkstücke 22, beispielsweise-Löffel, sind an den Schwenkarmköpfen 23 lösbar befestigt. Die Befestigung geschieht vorzugsweise mit Hilfe von zangenartig greifenden Spannkloben 24, 25 (Fig. 3), von denen eine bewegliche Backe 25 des Spannklobens um eine Achse 26 drehbar und mit einem Hebelarm 27 versehen ist, gegen den eine einstellbare Druckschraube 28 drückt, wodurch die Backen 25 der Spannkloben gegen das einzuspannende Werkstück 22 gepreßt werden. (vgl. Fig. 3).
Da zahlreiche Werkstücke, wie z. B. Löffel und andere Besteckteile, zwecks vollständiger Bearbeitung umgespannt werden müssen, um die bei der ersten Bearbeitung eingespannten Flächen bei der nachfolgenden Bearbeitung mit dem Bearbeitungsmittel in Berührung zu bringen, ist es vorteilhaft, jeweils zwei mit Spannvorrichtungen versehene Schwenkarme 21 paarweise nebeneinander anzuordnen, welche unabhängig voneinander verschwenkbar sein können, vorzugsweise aber gleichzeitig aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung und umgekehrt verschwenkt werden. Derartige Schwenkarme oder Schwenkarmpaare können an verschiedenen Umfangsstellen an dem ringförmigen Träger 18 angeordnet sein, so daß entsprechend viele Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden können.
In ihrer Ruhestellung lind die Schwenkarme hochgeklappt und befinden sich in der in den Fig. 1 und 3 mit gestrichelten Linien 21', 23' dargestellten Lage, in welcher die Spannkloben 24, 25 frei zugänglich sind und die Druckschraube (hier mit 28' bezeichnet) mittels ihres Vierkantendes gelöst bzw. festgezogen werden kann. Nachdem das Werkstück 22 fest eingespannt ist, wird der Schwenkarm 21 um die horizontale Schwenkachse des Lagerkörpers 20 um annähernd 270° geschwenkt, bis er in seine Arbeitsstellung gelangt, in welcher die Spannkloben 24, 25 das Werkstück 22 mehr oder weniger tief in die innere, frei liegende Ringzone des Masseringes 1 eintauchen. Das durch die Fliehkraft unter Druck gehaltene Bearbeitungsmittel wird dabei mit regelbarer Geschwindigkeit an den Werkstückoberflächen entlangbewegt. Die Umlaufgeschwindigkeit der Zentrifugentrommel 2 muß mindestens so groß sein, daß das im Ruhezustand auf dem Trommelboden liegende Schleif-, Polier- oder sonstige Bearbeitungsmittel an den Trommelumfang geschleudert und etwa in die in der Zeichnung angedeutete Lage gebracht wird.
Die Verschwenkung der Schwenkarme 21 kann von Hand, mechanisch, elektrisch oder hydraulisch vorgenommen werden. Im Ausführungsbeispiel sind an den Seiten der Lagerstützen 19 hydraulische Druckzylinder 29 angeordnet, denen durch Druckleitungen 30 von einer nicht näher dargestellten Druckmittelquelle Druckflüssigkeit (oder auch Druckluft) zugeführt werden kann. Ein in dem Zylinder 29 verschiebbarer Kolben 31 trägt an dem nach außen ragenden Ende seiner Kolbenstange 32 eine Zahnstange 33, welche mit einem Ritzel 34 kämmt, das am drehbar gelagerten Kopf 35 des Schwenkarmes 21 befestigt ist. Durch Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung des Kolbens 31 in dem Druckzylinder 29 wird auf diese Weise der Schwenkarm 21 nach oben bzw. nach unten verschwenkt.
Um das Werkstück möglichst an allen Flächen gleichmäßig dem auftreffenden Bearbeitungsmittel auszusetzen, kann es vorzugsweise, während es sich in seiner Arbeitsstellung befindet, noch zusätzlich verschwenkt oder verdreht werden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise der Schwenkarmkopf 23 mit den Spannkloben 24, 25 mittels einer im Kopfgehäuse 36 drehbar gelagerten Welle 37 um seine Längsachse drehbar angeordnet. Die Drehung der Welle 37 wird bieispielslweise von außen durch einen Elektromotor 38 herbeigeführt, der über eine Triebwelle 39, eine Schnecke 40 und ein Schneckenrad 41 eine in dem bzw. in den Schwenkarmköpfen 35 drehbar gelagerte horizontale Welle 42 dreht. Letztere treibt über Kegelräder 43, 44 eine bzw. bei paarweise angeordneten Schwenkarmen 21 zwei Zwischenwellen 45, welche in den hohlen Schwenkarmen 21 drehbar gelagert sind. An ihrem im Schwenkkopfgehäuse 36 liegenden Ende trägt jede Zwischenwelle 45 eine Schnecke 46, die in ein auf der ein auf der Spannkopfwelle 37 sitzendes Schneckenrad 47 eingreift.
Bei Werkstücken, wie z. B. Löffeln 22, sind zweckmäßig zwei Spannklobenpaare 24, 25 zu beiden Seiten des Spannkopfes 23 angeordnet, so daß das Werkstück gleichzeitig an zwei Stellen, z. B. der Löffel an seinem Stiel und an seiner Laffe, eingespannt werden kann. Durch Verschwenken des Schwenkarmes 21 in seine Arbeitsstellung wird das Werkstück in das Schleif-oder Bearbeitungsmittel 1 von innen her eingetaucht und sodann während des Schleifens oder Polierens langsam um die Achse der Welle 37 mindestens einmal ganz gedreht. Danach werden die Schwenkarme 21 herausgeschwenkt, und das Werkstück, z. B. der Löffel 22, wird umgespannt, damit auch die Spannstellen in einem zweiten Arbeitsgang bearbeitet werden. Auch bei dieser zweiten Bearbeitung wird das Werkstück mindestens einmal um die Achse der Welle 37 herumgeschwenkt. In Fig. 3 zeigt der gestrichelt eingezeichnete Löffel 22' eine Stellung aus dieser Schwenkbewegung, in der der Löffel 22 um 90" gedreht ist.
Die zusätzliche Drehung des Werks,tüekes 22 um die Achse der Welle 37, d. b. also um eine annähernd radial zur Mittelachse der Zentrifugentrommel li,egende Achse, kann mit variabler Geschwindigkeit erfolgen, so daß das Bearbeitungsmittel in verschiedenen Drehwinkelstellungen des Werkstückes mehr oder weniger lange Zeit auf das Werkstück einwirkt Diese variable Drehbewegung kann nach bestimmten, dem jeweiligen Werkstück angepaßten Bearbeitungszeiten gesteuert werden. Die Oberflächen des Werkstückes werden dadurch teils stärker, teils schwächer abgeschliffen bzw. bearbeitet, ohne daß scharf hervortretende Übergangslinien entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstückoberflächen nach Patent 915 309, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umfangszone der Zentrifugentrommel (2) ein oder mehrere Werkstückhalter angeordnet sind, mit deren Hilfe ein oder mehrere Werkstücke, vorzugsweise unabhängig voneinander, von der Umfangszone her in das Trommelinnere einführbar und mit ihren zu bearbeitenden Oberflächen, mindestens teilweise, in den rotierenden Massering eintauchbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Werkstückhalter im wesentlichen aus um ortsfeste Achsen schwenkbar gelagerten Schwenkarmen (21) bestehen, die an ihren freien Enden Mittel zur lösbaren Befestigung der Werkstücke tragen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere ein- und ausschwenkbare Werkstückhalter mittels Lagerstützen (19) an einem die Zentrifugentrommel (2) mit Spiel umgebenden Tragring (18) gelagert sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schwenkarme (21) einzeln oder paarweise an verschiedenen Umfangsstellen der die Zentrifugentrommel (2) umgebenden Zone bzw. des die Trommel (2) umgebenden Tragringes (18) in symmetrischer Anordnung verteilt angeordnet sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umfangszone der Zentrifugentrommel (2) jeweils zwei mit Befestigungsmitteln versehene Schwenkarme (21) paarweise nebeneinander angeordnet und vorzugsweise gleichzeitig vierschwenkbar sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (21) mechanisch vierschwenkbar sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (21) hydraulisch oder pneumatisch, z. B. mittels Druckzylindern (29), vierschwenkbar sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwenkarme (21) oberhalb des Randes der Zentrifugentrommel (2) derart hoch- und niederschwenkbar gelagert sind, daß sie in ihrer hochgeschwenkten Ruhestellung die Werkstückbefestigungsmittel außerhalb der Zentrifugentrommel (2) frei zugänglich halten und durch Drehung um ihre Schwenkachse in das Innere der Zentrifugentrommel in eine Arbeitsstellung einschwenkbar sind, in welcher das oder die Werkstücke in der Bewegungsbahn des von dem U-förmigen Zentrifugenrand (4, 5, 6) formierten rotierenden Masseringes (1) gehalten werden.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwenkarme (21) in einer im wesentlichen radialen Vertikalebene schwenkbar sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwenkarme (21) in am freien Ende von vorspringenden Lagerstützen (19) angeordneten Lagerkörpern (20) um horizontale Achsen schwenkbar gelagert und an ihren freien Enden mit Werkstückhalteköpfen (23) versehen sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein am freien Ende eines Schwenkarmes (21) angeordneter Werkstückhaltekopf (23) um eine im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schwenkarmes (21) stehende Achse drehbar gelagert ist (Fig. 3 und 4).
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelboden (6) der Zentrifugentrommel (2) nach dem Trommelumfang hin konisch geneigt ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelseitenwandung (4, 5, 6) U-förmig nach innen gebogen ist und der oder die Werkstückhalter bzw. Schwenkarme (21) oberhalb dieser U-förmigen Seitenwandung drehbar gelagert sind.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugentrommel (2) durch eine ortsfeste Abdeckplatte (16) abgedeckt ist, welche Durch-brechungen oder Aussparungen (15) zur Durchführung der Schwenkarme (21) hat. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 218 353.