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Einrichtung zum Polieren loser Werkstücke in einer Schleifmaterial
enthaltenden Trommel Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Polieren loser
Werkstücke in einer Schleifmaterial enthaltenden, um ihre Achse rotierenden zylindrischen
Trommel; die um eine zu ihrer Achse parallele Achse planetarisch umläuft.
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Es ist eine Poliereinrichtung bekannt, die mit einer oder zwei in
dieser Weise umlaufenden und um ihre eigenen Achsen rotierenden Trommeln versehen
ist. Diese bekannte Einrichtung dient jedoch nicht dazu, in einer Schleifmasse befindliche
Werkstücke durch die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Schleifmasse
zu schleifen, sondern vielmehr zur Bearbeitung von Steinen, wie sie z. B. für Uhren
benötigt werden und die die Werkstücke selbst darstellen, die sich gegenseitig abschleifen.
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Diese kleinen Werkstücke werden einerseits durch die bei der Umlaufbewegung
der Trommel erzeugte Fliehkraft gegen die innere Umfangsfläche der Trommel gepreßt
und führen andererseits infolge der Drehbewegung der Trommel um ihre Achse eine
gegenseitige Rollbewegung auf sich selbst aus, durch welche die Schleif- und Polierwirkung
hervorgerufen wird. Die Innenwand der Trommel ist dabei nicht mit einer Einrichtung
zur Mitnahme des Trommelinhaltes versehen.
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Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird zwar bei der zusammengesetzten
planetarischen Umlauf- und Drehbewegung eine gegenseitige Bewegung zwischen den
zu polierenden Werkstücken und einem Schleifmaterial, in dem die Werkstücke lose
enthalten sind, herbeigeführt. Bei dieser bekannten Einrichtung sind jedoch die
das Schleifmaterial und die Werkstücke enthaltenden Behälter nicht als zylindrische
Trommel ausgebildet, sondern weisen eine etwa quadratische Querschnittsform auf.
Infolgedessen führt der Behälterinhalt bei der Umlauf- und Drehbewegung des Behälters
eine immer kurzzeitig unterbrochene Verlagerungsbewegung von einer Seite des Behälters
zur folgenden Seite aus, wobei einerseits die gegenseitige Bewegung des Schleifmaterials
und der Werkstücke verhältnismäßig gering ist, andererseits aber eine stoß- und
schlagartige Beanspruchung der Behälterwandung durch den Behälterinhalt erfolgt,
die bald zum Verschleiß führt. Es ist daher bei dieser bekannten Einrichtung eine
innere Schutzauskleidung vorgesehen, die jedoch häufig ausgewechselt werden muß.
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Schließlich ist eine Poliereinrichtung mit einer oder mehreren zylindrischen
Trommeln bekannt, die ebenfalls um ihre eigene Achse rotieren und eine planetarische
Umlaufbewegung ausführen. Diese bekannte Vorrichtung ist zum Scheuern und Polieren
von Nadeln, Stiften und ähnlichen langgestreckten Werkstücken bestimmt, die parallel
geschichtet unter Zusatz von t51, Seife, Schmirgel, Kies, Polierschrot od. dgl.
zu Rollen gewickelt und in Form solcher Rollen in die jeweilige zylindrische Trommel
eingelegt werden. Die Trommel ist hierbei an der Innenwand mit einer zur Mitnahme
des Trommelinhaltes dienenden Einrichtung in Gestalt von vier im gleichmäßigen Umfangsabstand
voneinander angeordneten radialen Rippen versehen, die von der Trommelinnenwand
ausgehen, aber den mittleren Bereich der Trommel frei lassen. Im Zusammenhang mit
dieser Einrichtung ist es bekannt, die Drehzahl für die Umlaufbewegung und die Drehzahl
der Trommel um ihre eigene Achse so zu wählen, daß die Fliehkraft aus der Umlaufbewegung
größer ist als die Fliehkraft aus der Rotation der Trommel um ihre eigene Achse.
Infolge dieser Fliehkräfte führen die zu scheuernden bzw. zu polierenden Werkstücke
bei dieser bekannten Einrichtung eine gegenseitige rollende Bewegung aus, wobei
der Trommelinhalt durch die radialen Rippen mitgenommen und jeweils eine der zwischen
den Rippen gebildeten Zellen, die nicht vollkommen gefüllt oder sogar leer ist,
bei der Drehung um die Achse der Trommel von den anderen Zellen aufgefüllt wird.
Dieses Auffüllen kann jedoch ebenfalls immer nur unter stoß- und schlagartiger Beanspruchung
der
Trommelwand und der Werkstücke erfolgen, wodurch insbesondere
letztere leicht beschädigt werden können.
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Durch die Erfindung sollen demgegenüber bei einer Poliereinrichtung
mit mindestens einer um ihre eigeneAchse rotierenden und zugleich planetarisch umlaufenden
Trommel, in der Schleifmaterial und lose Werkstücke zusammen enthalten sind, jegliche
stoß-und schlagartigen Beanspruchungen sowohl der Trommel als auch der Werkstücke
vermieden und ein gleichmäßiges Polieren empfindlicher Werkstücke unter Verwendung
einer Mitnahmeeinrichtung gewährleistet werden, die keinerlei plötzliche Bewegungen
des Trommelinhaltes bedingt.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die mitnehmende
Einrichtung in der Trommel oder in jeder durch quer zur Trommelachse verlaufende
Trennwände gebildeten Trommelteilkammer aus einem nur auf die Grenzschicht des Schleifmaterials
wirkenden, geschlossenen ringförmigen Belag mit hohem Reibungskoeffizienten besteht.
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Beim Betrieb einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung,
bei der die zur Trommelwelle parallele Achse, um die die zylindrische Trommel planetarisch
umläuft, in an sich bekannter Weise schneller rotiert als die Trommelwelle, wird
durch den geschlossenen ringförmigen Belag in der Trommel eine schleifende oder
rollende Bewegung des Trommelinhalts gegenüber diesem Belag bzw. der mit ihm versehenen
Trommelinnenfläche in der Grenzschicht verhindert und erreicht, daß die an dem Belag
anliegenden Schleifmittelteilchen sich an einer in der Trommeldrehrichtung vorn
liegenden Stelle kontinuierlich von dem Belag ablösen und entgegen der Trommeldrehrichtung
eine Wanderbewegung ausführen, die zu einer mit der der Bewegung der Kettenglieder
eine endlosen Raupenkette eines Kettenfahrzeuges vergleichbaren Bewegung des gesamten
Schleifmaterials führt. Hierbei macht das gegenüber den Schleifmittelteilchen schwerere
lose Werkstück die Bewegung des Schleifmaterials nicht mit, so daß sich eine das
Werkstück gleichmäßig und sanft bearbeitende Relativbewegung zwischen dem Werkstück
und den zurückfließenden Schleifmittelteilchen ergibt.
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Die Anwendung eines einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisenden
Belages an der Innenwand einer Poliertrommel ist zwar an sich bekannt. Dieser bekannte
Belag dient jedoch einem ganz anderen Zweck als bei der Einrichtung nach der Erfindung,
da er ausschließlich als Reibbelag zum Polieren von in der Trommel befindlichem
Silbergeschirr mittels polierter Stahlkugeln in Verbindung mit Seifenschaum verwendet
wird. Die Herstellung des Reibungsbelages aus schwefelfreiem Gummi soll dabei einen
gelben Anlauf des Silbergeschirrs verhindern. Außerdem ist der bekannte Gummireibungsbelag
in der einen eckigen Querschnitt besitzenden Trommel durch achsparallele umfangsseitige
Streifen gebildet, die eine ruckweise Bearbeitung der zu behandelnden Werkstücke
nach sich ziehen. Gerade diese ruckweise Bearbeitung soll aber gemäß der Erfindung
vermieden werden.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiel
dargestellten Ausführungsform erläutert.
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In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf eine mit zwei Trommeln
versehene Poliereinrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Seitenansicht zu
F i g. 1, teilweise im Querschnitt, und F i g. 3 einen Schnitt durch eine Trommel
mit mehreren Trommelteilkammern.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind an einem mit dem allgemeinen
Bezugszeichen 10 bezeichneten Ständer zwei Lagerteile 11,11 im Abstand voneinander
angeordnet, in denen eine Welle 12 drehbar gelagert ist. An der Welle 12, die in
beliebiger Weise, z. B. mittels der Keilriemenscheibe 13, antreibbar ist, ist mittels
einer Kopfschraube 25 ein Flügelrad 24 befestigt, das sich mit der Welle dreht und
an seinen beiden Enden je eine zylindrische Trommel 15 trägt, die um ihre eigene
Achse drehbar gelagert ist. Die Drehachsen der Trommeln 15 sind im gleichen Abstand
und parallel zu der Achse der Welle 12 angeordnet.
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Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, ist jede Trommel
15 an einem unteren Wellenstumpf 16 angebracht, der in Lagern 17 des
Flügelrades 24 für sich drehbar gelagert ist. Mit den Wellenstümpfen 16 sind Kettenräder
18 verbunden, die durch je eine Kette 19 über je ein Kettenrad 20 angetrieben werden,
das auf der Welle 12 gelagert ist. Das Flügelrad 24 kann aus zwei Teilen
bestehen, die durch Querbolzen 26 und Kopfschrauben 27 lösbar miteinander verbunden
sein können.
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Gemäß der Erfindung sind die Trommeln 15 an ihrer Innenfläche mit
einem geschlossenen, ringförmigen Belag 28 aus Gummi oder anderem elastischem Material
versehen, der einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist und verhindert, daß der
Trommelinhalt eine schleifende Verschiebebewegung gegenüber dem Belag bzw. der Trommelinnenwand
ausführt.
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Der Belag 28 kann gegen eine Verschiebung gegenüber der Trommelwand
15' durch Gummikörper 29
gesichert sein, die in im Abstand voneinander
angeordneten Öffnungen 30 der Trommelwandung eingeformt sind.
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Wie ebenfalls aus F i g. 2 ersichtlich ist, enthält jede Trommel
15 eine Füllung P aus Schleifmaterial sowie in dieses lose eingebettet ein
Werkstück W. Oben ist jede Trommel durch einen abdichtenden Deckel 21 fest verschlossen,
der z. B. mittels Bolzen 22 befestigt sein kann.
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Die Größe der Trommeln 15 kann verschieden sein und hängt von der
Größe der zu bearbeitenden Werkstücke ab.
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Beim Betrieb der Einrichtung wird das Flügelrad 24 mit einer solchen
Geschwindigkeit gedreht, daß auf das in den Trommeln enthaltene Material eine etwa
der fünfzigfachen Fallbeschleunigung entsprechende Zentrifugalkraft ausgeübt wird.
Die Zentrifugalkraft kann jedoch auch erheblich geringer oder erheblich größer sein.
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Zugleich wird das Kettenrad 20 angetrieben, so daß jede Trommel
15 außer der planetarischen Umlaufbewegung, die ihr durch die Drehung des
Flügelrades 24 vermittelt wird, eine Rotationsbewegung um ihre eigene Achse ausführt.
Bei dieser zusammengesetzten planetarischen Umlaufbewegung und Rotation wird, wie
bereits erwähnt, der Trommelinhalt durch den Belag 28 daran gehindert, mit seinen
im Bereich der äußeren Grenzschicht liegenden Teilchen eine Gleit- oder Rollbewegung
gegenüber dem Belag auszuführen. Der Trommelinhalt erfährt jedoch eine der Trommeldrehrichtung
entgegengesetzte Wander-
Bewegung, die dadurch zustande kommt, daß
sich die an dem Belag anliegenden Teilchen des Schleifmaterials an einer in der
Drehrichtung der Trommel vorn liegenden Stelle aufeinanderfolgend ständig von dem
Belag ablösen. Die hierdurch erreichte Wanderbewegung des Schleifmaterials gegenüber
dem Belag gleicht der Bewegung der Kettenglieder einer endlosen Raupenkette eines
Kettenfahrzeuges gegenüber der Fahrbahn und führt, da das in dem Schleifmaterial
befindliche, gegenüber den Schleifmaterialteilchen schwerere Werkstück diese Wanderbewegung
nicht mitmacht, zu einer gleichmäßigen und sanften Relativbewegung zwischen dem
Werkstück und dem Schleifmaterial, die eine schonende, aber doch intensive Schleifarbeit
gewährleistet.
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Gemäß F i g. 2 sind die Trommeln 15 einkammerig ausgebildet. Es können
jedoch entsprechend F i g. 3 auch Trommeln 15 a angewendet werden, die durch
Teilwände 33 in mehrere Kammern 31, 31 unterteilt sind. In den Trennwänden 33 können
Öffnungen 32 angeordnet sein, durch die das Schleifmaterial, jedoch nicht die einzelnen
Werkstücke, in die verschiedenen Kammern übertreten kann. Wie aus F i g. 3 ersichtlich
ist, sind die Kammern 31, 31 zum Einbringen und Herausnehmen des Bearbeitungsmaterials
und der Werkstücke durch seitliche Deckel 34 zugänglich.
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Ferner rotieren die Trommeln 15 gemäß F i g. 1 und 2 um vertikale
Achsen. Gegebenenfalls kann aber die Ausbildung auch derart sein, daß die Welle
12 und die Trommeln 15 um horizontale Achsen oder anders verlaufende
Achsen rotieren.