-
Tauchschleifmaschine Zur Erzeugung eines Schönheitsschliffes an Metallwaren
ist ein Schleifverfahren entwickelt worden, bei dem in einer innerhalb eines Gehäuses
um eine lotrechte Achse umlaufenden Trommel, an deren: Mantel zwischen einem mit
dem Drehzapfen verbundenen Boden und einem nach innen gerichteten oberen Randteil,
der einem feststehenden Ringkörper gegenüberliegt, unter Fliehkraftwirkung körniges
Schleifmittel einen plastischen Schleifmittelring bildet, dem die Werkstücke mit
durch Aussparungen in der Gehäuseabdeckung hindurch über den oberen Trommelrand
einschwenkbaren Werkstückhaltern zugeführt werden. Die Werkstücke tauchen in den
mit der Trommel umlaufenden Schleifmittelring ein bzw. werden an ihn angedrückt,
wobei Schleifmittel in das Trommelinnere abgelenkt wird. Das abgelenkte Schleifmittel
streut je nach Gestalt der Werkstücke mehr oder weniger in den Trommelraum. Der
größte Teil des aus dem Schleifmittelring herausgelösten Schleifmittels fällt sofort
auf den Trommelboden und wird somit erneut der den Schleifmittelring bildenden Fliehkraft
ausgesetzt.
-
Um streuendes Schleifmittel am Ausdringen aus der Trommel nach oben
zu hindern, ist die erwähnte Abdichtung des oberen Trommelrandes gegenüber einem
feststehenden Ringkörper vorgesehen. Diese Abdichtung bereitete bisher erhebliche
Schwierigkeiten dadurch, daß man dem Ausdringen streuenden Schleifmittels durch
einen möglichst engen Ringspalt entgegenwirken wollte. Die exakte Einhaltung dieses
engen Ringspaltes verlangt einen taumelfreien Lauf der Trommel, der bei einem in
der Größenordnung von beispielsweise 3 m liegenden Trommeldurchmesser nur mit erheblichem
baulichem Aufwand erzielt werden kann. Für das Schleifergebnis ist dieser Mehraufwand
ohne Bedeutung.
-
Da das Schleifmittelgemisch die unangenehme Eigenschaft hat, in alle
Fugen und Spalten der Maschine einzudringen, konnte ein noch so enger Ringspalt
das Ausdringen von Schleifmittel nicht verhindern. Auch der Einbau von Labyrinthdichtungen,
der die Maschinenmontage erheblich erschwerte, brachte die erhoffte Abdichtung nicht.
Durch das in den engen Ringspalt eingedrungene Schleifmittel entsteht zwischen dem
umlaufenden und dem feststehenden Teil Reibung. Dabei trat häufig Reibungswärme
in einem solchen Ausmaß auf, daß die Maschine schon nach kurzer Betriebsdauer stillgesetzt
werden mußte.
-
Die Abdichtungsschwierigkeiten werden noch dadurch erhöht, daß dem
Trommelinnern, um die im Betrieb entstehende Erwärmung des. Schleifmittels in erträglichen
Grenzen zu halten, eine erhebliche Frischluftmenge zugeführt werden muß. Die zugeführte
Frischluft muß aber auch wieder abgesaugt werden, wobei gleichzeitig dem Trommelinnern
und dem Schleifmittel Wärme entzogen wird. Hierzu wurde auf der Abdeckung des Maschinengehäuses
eine Absaugung angebracht.
-
Die Erfindung bezweckt, eine zuverlässige reibungsfreie Abdichtung
gegen Ausdringen von Schleifmittel aus dem Trommelinnern und gleichzeitig günstige
Bedingungen für die Luftkühlung des Schleifmittels zu erzielen. Das wird im wesentlichen
dadurch erreicht, daß zwischen einem Einfassungsring des nach innen gerichteten,
oberen Trommelrandes und dem feststehenden Ringkörper ein verhältnismäßig breiter
Ringspalt vorgesehen ist, durch den von oben her Luft strömt. Hierzu ist vorzugsweise
oberhalb des Ringspaltes ein an die Druckleitung eines Gebläses argeschlossener
Ringkanal vorgesehen, der eine in den Ringspalt ausmündende Ringdüse hat und über
den hinweg die Werkstückhalter in das Trommelinnere einschwenkbar sind.
-
Nunmehr wird in einem Ringspalt, der breit genug ist, um einen taumelfreien
Lauf der Trommel entbehren zu können, ein starker, abwärts gerichteter Luftstrom
erzeugt, der das Schleifmittel, ehe es in den Ringspalt eindringen kann, nach unten
trägt. Auf diese Weise wird erreicht, daß das von den Werkstücken aufgewirbelte
Schleifmittel restlos dem Trommelboden zustrebt. Der nutzlose feine Schleifstaub
wird von dem aus der Trommel abziehenden Luftstrom fortgetragen. Um eine Staubbelästigung
im Arbeitsraum zu verhüten, können über den die Werkstückhalter durchlassenden Aussparungen
der Gehäusedecke Hauben angeordnet sein, die an eine Absaugleitung angeschlossen
sind.
-
Vorzugsweise sind in dem den einwärts gerichteten; oberen Trommelrand
umgebenden Ringspalt zur waagerechten Ebene geneigte Leitschaufeln vorgesehen, die
entweder an dem feststehenden Ringkörper
oder an dem Einfassungsring
des oberen Trommelrandes angeordnet sind. Diese Schaufeln decken den Ringspalt zum
größten Teil nach oben ab und bilden eine Prallfläche, die entgegen dem Luftstrom
mit großer Geschwindigkeit nach oben geschleuderte Schleifmittelkörner nach dem
Trommelinnnern ablenkt. Wenn man die Schaufeln an dem Einfassungsring des oberen
Trommelrandes vorsieht, so wirken sie als Ventilatorschaufeln, die bei entsprechender
Anordnung einen im Ringspalt abwärts gerichteten Luftstrom erzeugen können. In manchen
Fällen reicht der so erzeugte, abwärts gerichtete Luftstrom schon aus, um das Ausdringen
von Schleifmittel durch den Ringspalt zu verhindern. Dann ist eine zusätzliche Luftzuführung,
beispielsweise durch eine Ringdüse, überflüssig.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Tauchschleifmaschine, Fig.2 einen Schnitt durch den Dichtungsspalt in größerem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2. In einem Gehäuse 1, das oben
eine Abdeckung 2 hat, ist die das Schleifmittel aufnehmende Trommel 3 um eine lotrechte
Achse drehbar angeordnet. Die Trommel 3 ist mit einem an ihrem Boden 4 befestigten
Drehzapfen 5 in einem Lager 6 drehbar gelagert. Der Trommelmantel?, dessen Höhe
im Verhältnis zu dem z. B. 3 m betragenden Trommeldurchmesser klein ist, geht oben
in einen nach innen gerichteten, schmalen Randteil 8 über, der durch einen an ihm
befestigten, z. B. festgeschweißten Ring 9 eingefaßt ist. An der Außenseite des
Trommelmantels 7 ist ein Reibring 10 vorgesehen, gegen den ein angetriebenes Reibrad
11 wirkt, das mit seinem Antriebsmotor und einem Getriebe, z. B. einem Riementrieb,
im Innern des Gehäuses 1 liegt.
-
In die Trommel 3 wird ein körniges Schleifmittelgemisch eingebracht,
dessen Menge so bemessen wird, daß der beim Umlauf der Trommel sich unter Fliehkraftwirkung
bildende Schleifmittelring 12 in dem unterhalb des einwärts gerichteten, oberen
Randteils 8 der Trommel befindliche Ringraum Platz hat. Dem Einfassungsring 9 des
einwärts gerichteten, oberen Randteils 8 der Trommel liegt ein feststehender Ringkörper
13 gegenüber. Zwischen den beiden Ringkörpern 9 und 13 ist ein vorzugsweise nach
unten gegen das Trommelinnere hin sich verjüngender Ringspalt 14 belassen, dessen
Breite verhältnismäßig groß ist.
-
An beispielsweise vier auf den Umfang der Trommel gleichverteilten
Stellen sind an am Gehäuse 1 angebauten und über die Gehäuseabdeckung 2 greifenden
Ständern 15 Schwenkarme 16 angeordnet, die an ihren freien Enden quer zu ihrer Längsrichtung
liegende Spannköpfe 17 für die Werkstückhalter 18 haben. Diese dienen dem Spannen
der zu schleifenden Werkstücke. Die Schwenkarme 16 sind von der in Fig. 1 strichpunktiert
gezeichneten Lage, bei der die Werkstückhalter 18 mit den (nicht dargestellten)
zu schleifenden Werkstücken beschickt werden, in die ausgezogen gezeichnete Lage
einschwenkbar, bei der sie innerhalb des feststehenden Ringkörpers 13 in das Trommelinnere
hineinragen und die eingespannten Werkstücke in den am Mantel ? der umlaufenden
Trommel entstehenden Schleifmittelring 12 eintauchen. Für den Durchtritt der Schwenkarme
16 ist die Abdeckung 2 des Gehäuses 1 mit Aussparungen 19 versehen. Das Schleifen
der Werkstücke geschieht dadurch, daß der plastische Schleifmittelring 12, in den
die Werkstücke eintauchen., gegenüber den feststehenden Werkstücken mit der Trommel
umläuft, so daß seine Körner an der Werkstückoberfläche entlanggleiten und an dieser
spanabhebende Arbeit verrichten. Je nach Gestalt der Werkstücke ist es notwendig,
diesen durch ein in die Schwenkarme 16 eingebautes Getriebe eine um die Achse des
Spannkopfes 17 drehende oder oszillierende Bewegung zu erteilen, damit alle Oberflächenteile
der Werkstücke in gleichem Maße dem Angriff des Schleifmittels ausgesetzt werden.
Bei der Relativbewegung des Schleifmittelringes 12 gegenüber den in diesen eintauchenden
Werkstücken ist es unvermeidlich, daß Schleifmittel in das Trommelinnere abgelenkt
wird und dort streut. Das streuende Schleifmittel fällt größtenteils auf den Trommelboden,
der es erfaßt und erneut der Fliehkraft aussetzt, so daß es dem Schleifmittelring
12 wieder zugeführt wird. Hierbei wirkt es sich günstig aus, wenn der Trommelboden
4 nach oben gewölbt oder, wie beim Ausführungsbeispiel, auf dem Trommelboden 4 ein
so gewölbter Einsatz 20 vorgesehen ist. Je nach Gestalt der Werkstücke hat ein mehr
oder weniger großer Anteil des streuenden Schleifmittels, besonders im Bereich des
oberen Trommelrandes, eine starke Bewegungstendenz nach oben und neigt zum Ausdringen
aus der Trommel. Um dieses unerwünschte Ausdringen von Schleifmittel aus der Trommel
zu verhindern, wird erfindungsgemäß durch den verhältnismäßig breiten Ringspalt
14 zwischen der oberen Randeinfassung 9 der Trommel und dem feststehenden Ringkörper
13 von oben her ein Luftstrom eingeblasen, der die nach oben strebenden Schleifmittelteilchen
zur Umkehr nach unten auf den Trommelboden zwingt. Das Einblasen der Luft durch
den Ringspalt 14 geschieht durch eine in den Ringspalt hineinragende Ringdüse 21,
die aus einem oberhalb der Trommel 3, aber noch unterhalb der Gehäuseabdeckung
2 angeordneten Ringkanal 22 ausmündet. Der Ringkanal 22 ist durch oberhalb der Gehäuseabdeckung
2 radial nach innen gerichtete Rohrstücke 24 mit einer in der Maschinenachse von
oben kommenden Luftzuführungsleitung 25 verbunden, die an den Druckstutzen eines
(nicht dargestellten) Gebläses angeschlossen ist. Die radialen Rohrstücke 24 gehen
zwischen den Werkstückeinbringöffnungen 19 der Gehäuseabdeckung 2 hindurch. Die
Schwenkarme 16 werden über den Ringkanal 22 hinweggeschwenkt.
-
Auf der Gehäuseabdeckung 2 sind über den die Schwenkarme 16 durchlassenden
Aussparungen 19 Hauben 26 angeordnet, die an eine Absaugleitung 27 angeschlossen
sind. Beim Ausführungsbeispiel ist die Absaugleitung 27 an ein den unteren Teil
der Luftzuführungsleitung 25 konzentrisch umgebendes Mantelrohr 28 angeschlossen,
von dem Verbindungsrohrstücke 29 nach den einzelnen Abdeckhauben 26 abzweigen. Die
Absaugluftmenge wird zweckmäßig grtißer gewählt als die durch den Ringspalt 14 in
das Trommelinnere strömende Luftmenge, so daß ein Luftaustritt aus den Abdeckhauben
26 in den. Arbeitsraum vermieden wird. Die aus dem Trommelinnern abziehende Luft
trägt den Schleifstaub fort. In einem Zyklonabscheider kann das noch brauchbare
Schleifmittel von dem wertlosen Feinstaub getrennt werden, um es wieder in das Trommelinnere
zurückschleusen zu können.
-
Beim Ausführungsbeispiel sind in dem Ringspalt 14 zwischen dem Einfassungsring
9 des oberen Trommelrandes und dem feststehenden Ringkörper 13 Leitschaufeln
30
angeordnet, die an dem feststehenden Ringkörper 13 (in. Fig. 2 ausgezogen gezeichnet)
oder an dem Einfassungsring 9 des oberen Trommelrandes 8 (in Fig. 2 strichpunktiert
gezeichnet) vorgesehen sein können. Die Schaufeln 30 sind, wie aus Fig. 3 zu ersehen
ist, derart zur waagerechten Ebene geneigt, daß sie einander in der lotrechten Projektion
teilweise überdecken.
-
Infolge der Verjüngung des Ringspaltes 14 nach unten reichen die Schaufeln
30 in radialer Richtung über die ganze Breite des Ringspaltes. In dieser Anordnung
bilden die Schaufeln 30 Prallflächen für entgegen dem Luftstrom mit großer Geschwindigkeit
nach oben geschleuderte Schleifmittelteilchen, die so nach unten in das Trommelinnere
abgelenkt werden.
-
Wenn die Schaufeln 30 an dem Einfassungsring 9 der Trommel 3 vorgesehen
sind, so üben sie bei Umlauf der Trommel eine Ventilatorwirkung aus und können selbst
einen. in dem Ringspalt 14 nach unten gerichteten Luftstrom erzeugen. Die hierzu
notwendige Drehrichtung der Trommel ist in Fig. 3 durch Pfeil 31 angedeutet. Die
so erzeugte Ventilationswirkung kann unter Umständen ausreichen, um das Ausdringen
von Schleifmittel durch den Spalt 14 zu verhindern und eine genügende Kühlung des
Schleifmittels zu erzielen. In diesem Falle kann die Druckluftzuführung durch den
Ringkanal 22 wegfallen.
-
An einer Stelle zwischen zwei Werkstückzuführungsstellen ragt in bekannter
Weise durch die Gehäuseabdeckung 2 ein Aufreißer 32, der mit Zinken 33 in den Schleifmittelring
12 greift und dafür sorgt, daß das Schleifmittel ständig umgeschichtet wird, wobei
naturgemäß die unerwünschte Staubaufwirbelung erhöht wird.