DE19543019C2 - Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung lokal begrenzter Oberflächenbereiche - Google Patents
Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung lokal begrenzter OberflächenbereicheInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Oberflächenbearbeitung lokal begrenzter Ober
flächenbereiche mit wenigstens einem von einem äußeren
magnetischen Wechselfeld anregbaren Arbeitskörper.
Von einem magnetischen Wechselfeld angetriebene Arbeits
körper sind bereits auf einem anderen Gebiet, nämlich
beim Behandeln der gesamten Oberfläche eines Werkstücks
aus der DE 40 01 111 C2 bekannt. Bei dieser Anordnung muß
jedoch das Werkstück in einen verschließbaren Behälter
gelegt werden, in welchem es auf seiner gesamten
Oberfläche außer seiner Auflagefläche bearbeitet wird.
Zum Bearbeiten von begrenzten Oberflächenbereichen eines
Werkstücks ist diese Anordnung deshalb nicht einsetzbar.
Auch ist ein größeres Werkstück nicht in den relativ
kleinen Arbeitsraum einbringbar.
Zum Glätten oder Einebnen von rauhen oder zum Anrauhen
glatter Werkstückoberflächen, zur Adsorptionserhöhung
z. B. für eine nachfolgende Laserbehandlung oder zum
lokalen Entfernen einer Schicht, insbesondere bei
lackierten Blechen, werden bisher rotierende oder
schwingende Schleifwerkzeuge verwendet. Beim Bearbeiten
einer Oberfläche mit einem derartigen Schleifwerkzeug,
wie einer Schleifscheibe oder einem Schwingschleifer
etc., wird auf einer relativ großen Fläche auf die zu
behandelnde Werkstückoberfläche eingewirkt, so daß bei
Abarbeitung einer lokalen Fehlstelle um diese herum ein
relativ großflächiger Abtrag erfolgt. Die relativ
große Schleifstelle ist aufwendig zu polieren und zu
versiegeln. Überdies besteht die Gefahr des
Durchschleifens. Bei Bearbeitung einer derart großen
Fläche besteht auch die Gefahr, daß sich das
Schleifmittel, z. B. Schleifpapier schnell zusetzt.
Außerdem hängt bei Schleifwerkzeugen genannter Art die
Bearbeitungsintensität vom nur relativ schwierig
einstellbaren manuellen Andruck des Schleifmittels an die
zu bearbeitende Oberfläche ab.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit möglichst
einfachen und kostengünstigen Mitteln die Bearbeitung
einer Werkstückoberfläche, insbesondere im Bereich einer
Fehlstelle, lokal begrenzt mit definiertem Abtrag unter
möglichst geringer Einwirkung auf die Werkstückoberfläche
außerhalb des zu bearbeitenden Bereichs zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der genau dosierbare Abtrag hängt dabei hinsichtlich der
Bearbeitungsvorrichtung im wesentlichen vom magnetischen
Wechselfeld und von der Masse und Oberfläche des
Arbeitskörpers ab. Dabei treten relativ geringe Kräfte
auf einer kleinen Fläche auf. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung können auch weiche Materialien wie lackierte
Flächen, sehr dünne Werkstücke etc., bearbeitet werden.
Mit dem Bearbeitungskopf können kleine Flächen punktuell
bzw. lokal begrenzt bearbeitet werden. Auch können
größere Flächen durch Bewegen des Bearbeitungskopfes
relativ zur Werkstückoberfläche oder durch Bewegen der
Werkstückoberfläche relativ zum Bearbeitungskopf
bearbeitet werden. Die Bewegung kann manuell oder
automatisch durch eine Vorschubeinrichtung erfolgen. Da
sich bei der Erfindung der Arbeitskörper in einem relativ
eng begrenzten Arbeitsraum bewegt, ist die Anzahl der
Arbeitskontakte des Arbeitskörpers im zu bearbeitenden
Oberflächenbereich vergleichsweise hoch und damit die
Bearbeitungszeit sehr kurz.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der
gesamte Arbeitskörper magnetisch oder magnetisierbar.
Dabei sollte die Kammerwand bzw. der in die Kammer
einsetzbare Verschleißeinsatz aus nichtmagnetischem oder
nichtmagnetisierbarem Material bestehen und die zu
behandelnde Werkstückoberfläche nicht oder nur
geringfügig magnetisch bzw. magnetisierbar sein. Auch ist es
zweckmäßig, daß der äußere magnetische Wechselfeld in die
Kammer einleitende Magnetpolkopf mit einer magnetisch
nicht-leitenden Kappe abgedeckt wird. Ein nach dieser
Ausführungsform aufgebauter Arbeitskörper ist besonders
einfach herstellbar.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der
Arbeitskörper einen permanentmagnetischen Kern und eine
elastische, vorzugsweise nicht-magnetische und nicht
magnetisierbare oder nur geringfügig magnetische bzw.
magnetisierbare, den Kern umgebende Dämpfungsschicht auf.
Der permanentmagnetische Kern ist im magnetischen
Wechselfeld mit hoher Beschleunigung auslenkbar, wobei
die elastische, den Kern umgebende Dämpfungsschicht Stöße
auf den Kern dämpft, so daß seine Remanenz erhalten
bleibt. Die nichtmagnetisierbare, nicht-magnetische
Dämpfungshülle vermeidet überdies Anhaften des Arbeits
körpers an einem das magnetische Wechselfeld in die
Kammer einleitende Magnetpolkopfes, an der Kammer oder an
der Werkstückoberfläche, so daß auch eine magnetisierbare
Werkstückoberfläche wie ein magnetisierbares Blech be
handelt werden kann.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der
Arbeitskörper einen permanentmagnetischen Kern, eine
vorzugsweise elastische Dämpfungsschicht und eine
Bearbeitungsschicht auf. Auch bei dieser Anordnung wird
durch die Dämpfung von Stößen die Remanenz des Kernes
erhalten. Da kein starrer Verbund zwischen magnetischem
Kernbereich und im Laufe der Zeit abgenutzter abrasiver
Außenschicht besteht, besteht die Möglichkeit des
Recycling des Kerns und eventuell zusätzlich der
elastischen Dämpfungsschicht. Die Bearbeitungsschicht
kann aufgrund ihres jeweiligen Aufbaus polierend,
abrasiv, anrauhend etc. wirken.
Die Bearbeitungsschicht des Arbeitskörpers kann dabei ein
gebundener Schleifkörper, insbesondere aus Silizium
karbid, Borkarbid, Korund, Diamant sein oder aus Holz
oder Textil bestehen.
Bei obigem mehrschichtigem Aufbau des Arbeitskörpers
weisen die äußere Schicht bzw. die äußeren Schichten des
Arbeitskörpers zweckmäßig eine Ausnehmung auf, in die der
permanentmagnetische Kern einführbar ist. Damit sind ein
einfacher Aufbau des Arbeitskörpers und ein einfacher
Kernwechsel möglich.
Vorzugsweise ist der Arbeitskörper eine Kugel, da der
Arbeitskörper im magnetischen Wechselfeld translatorisch
und rotatorisch ausgelenkt wird, und so unabhängig von
der aktuellen Drehposition des Arbeitskörpers eine stets
gleiche Einwirkung auf die Werkstückoberfläche erfolgt.
Zweckmäßig ist der Arbeitskörper aus der Kammer
entnehmbar. Die Entnehmbarkeit , des Arbeitskörpers
ermöglicht sein Auswechseln bei Verschleiß.
Zweckmäßig hat der Arbeitskörper nur geringes Spiel,
wodurch sich die Frequenz seiner Arbeitskontakte an der
Werkstückoberfläche erhöht.
Die Kammerwände sind vorzugsweise nicht magnetisch oder
magnetisierbar, was Anhaften des Arbeitskörpers an ihnen
vermeidet und durch eine höhere Beschleunigung des
Arbeitskörpers die Intensität und Frequenz der Arbeits
kontakte erhöht.
Zweckmäßig ist es überdies, wenn für die Kammer ein
vorzugsweise austauschbarer Verschleißeinsatz vorgesehen
ist, da der Arbeitskörper auch auf ihre Oberfläche z. B.
abrasiv einwirkt und sie damit verschleißt.
Vorzugsweise ist eine Rückhalteeinrichtung für den
Arbeitskörper vorgesehen. Damit ist gewährleistet, daß
beim Abheben des Bearbeitungskopfes von der zu
bearbeitenden Werkstückoberfläche der Arbeitskörper in
der Kammer mitgenommen wird.
Dabei sind als Rückhalteeinrichtungen vorzugsweise Zungen
vorgesehen, deren lichter Abstand kleiner als der
Kugeldurchmesser ist. Damit ist durch geeignete Wahl des
lichten Zungenabstands die Bearbeitungstiefe einstellbar.
Die Rückhalteeinrichtung kann vorteilhafterweise Zungen
umfassen, deren lichte Weite die Bearbeitungstiefe
festlegt.
Als Rückhalteeinrichtung ist dabei auch insbesondere ein
die Öffnung der Kammer teilweise abdeckender, abmontier
barer Verschluß zweckmäßig. Dieser hält einfach und
kostengünstig den Arbeitskörper in der Kammer und kann
einfach zum Auswechseln des Arbeitskörpers abgenommen
werden.
Vorzugsweise ist als Parkeinrichtung eine Rückhaltespule,
insbesondere mit einem Rückhaltespulenkern, vorgesehen,
an welcher bei abgeschaltetem magnetischem Wechselfeld
der Arbeitskörper gehalten werden kann.
Zweckmäßig wird dabei arbeitskörperseitig ein Abstands
halter, insbesondere Arbeitsplättchen, an der Rückhalte
spule oder am Rückhaltespulenkern angeordnet, um die
Ablösung des Arbeitskörpers hiervon zu erleichtern.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Rückhaltespule zum An
ziehen des Arbeitskörpers mit einem Impuls beaufschlagbar
ist und wenn sie überdies vorzugsweise zur Ablösung des
Arbeitskörpers mit einem entgegen der Stromrichtung beim
Anziehen gerichteten, von einem Impulsgenerator er
zeugbaren Stromimpuls beaufschlagbar ist, um dessen Ab
lösung bei Aktivierung des magnetischen Wechselfeldes zu
erleichtern.
Die Kammer weist zweckmäßig ein Sichtfenster auf. Durch
dieses kann nach einem Bearbeitungsintervall der
Arbeitsfortschritt kontrolliert werden.
Dabei ist zweckmäßig eine optische Vergrößerungs
einrichtung, insbesondere Linse, vorgesehen. Diese er
leichtert ohne Abheben des Bearbeitungskopfes die
Kontrolle des Arbeitsfortschritts. Vorteilhaft für die
Automatisierung der Bearbeitung ist es, wenn eine
Bildverarbeitungseinrichtung, insbesondere CCD-Kamera
vorgesehen ist.
Überdies ist dabei zweckmäßig eine Beleuchtungs
einrichtung vorgesehen, die eine gute Beobachtung
ermöglicht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens
zwei Kammern mit je einem Bearbeitungskopf vorgesehen,
wobei die das magnetische Wechselfeld in den Kammern
erzeugenden Magnetpolköpfe durch ein gemeinsames Joch
verbunden sind und für sie eine gemeinsame
Magnetisierungsspule vorgesehen ist. Damit können bei
einfachem Aufbau gleichzeitig mindestens zwei
Bearbeitungsstellen, z. B. Fehlstellen, bearbeitet werden.
Vorzugsweise erstreckt sich der Kern der das magnetische
Wechselfeld erzeugenden Spule mindestens bis zur Kammer
innenseite, was eine direkte und damit effektive
Einleitung des Magnetfeldes erlaubt. Der Kern kann dabei
auch in die Kammer hineinragen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Kammer
eine Abrichteinrichtung für den in dieser Kammer befind
lichen Arbeitskörper vorgesehen, die bei Verschleiß oder
Zusetzen der Arbeitskörperoberfläche deren laufende
Aubrichtung während des Betriebes ermöglicht. Bei der
Behandlung einer lackierten Werkstückoberfläche wird so
vermieden, daß sich die Oberfläche des Arbeitskörpers
zusetzt.
Vorzugsweise ist der Bearbeitungskopf mobil ausgebildet,
so daß er manuell oder durch einen Arbeitsroboter auf der
zu bearbeitenden Werkstückoberfläche positionierbar ist.
Der Bearbeitungskopf weist vorzugsweise mindestens eine
Aufsetzsohle auf, die eine Beeinträchtigung der Werk
stückoberfläche beim Aufsetzen des Bearbeitungskopfes
vermeidet.
Der Bearbeitungskopf weist überdies zweckmäßig einen
Aktivierungstaster zum Starten eines Arbeitsintervalls
auf. Damit kann z. B. bei manuellem Betrieb mit der den
Bearbeitungskopf auf der zu bearbeitenden Werkstück
oberfläche haltenden Hand jeweils ein Arbeitsintervall
ausgelöst werden.
Die Vorrichtung umfaßt zweckmäßig einen von einer
Steuerung ansteuerbaren Frequenzumrichter für die an der
das magnetische Wechselfeld erzeugenden Antriebsspule an
liegende Spannung. Damit sind die Antriebsspulen
phasenverschoben zueinander mit einer Spannung einer
bestimmten Frequenz beaufschlagbar. Diese Frequenz ist
zweckmäßig durch ein Frequenzeingabeelement eingebbar.
Überdies sind zweckmäßig ein Spannungseingabeelement
und/oder ein Impulseingabeelement vorgesehen, um eine
gewünschte Impulsform, insbesondere Impulsbreite,
Impulshöhe, Impulsart (wie Rechteck, Sägezahn, Sinus etc.
zu wählen. Auch kann ein-/mehrphasiger Netzbetrieb oder
transformierter Netzbetrieb anwählbar sein.
Vorzugsweise erlaubt die Größe der Kammeröffnung oder
Bearbeitungsmaske die Bearbeitung einer Werkstückober
fläche von 0,5-100 mm², so daß eine sehr begrenzte
lokale Fehlstelle bearbeitet werden kann. Die Abtragsrate
der Vorrichtung beträgt vorzugsweise
0,1-50 Mikrometer/pro min, was eine gute Kontrolle des Abtrags
und damit des Arbeitsergebnisses, insbesondere zwischen
zwei Arbeitsintervallen, ermöglicht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine
Spüleinrichtung zur Spülung der Kammer vorgesehen, die
eine Kühlung des Formteils, eine Schmierung und/ oder die
Unterstützung der Bearbeitung mit einer Suspension
erlaubt.
Vorzugsweise ist das Spiel des Arbeitskörpers,
insbesondere durch Veränderung des lichten Abstands der
ihn umgebenden Kammerwände, einstellbar. Damit kann bei
Abnutzung des Arbeitskörpers dessen Spiel nachgestellt
werden. Auch kann das Spiel des Arbeitskörpers an die
Größe einer von ihm zu bearbeitenden Fläche angepaßt
werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn eine Vorschub
einrichtung zum Verschieben des Bearbeitungskopfes und
der Werkstückoberfläche relativ zueinander vorgesehen
ist. Damit können auch längliche Bereiche auf der
Werkstückoberfläche bearbeitet werden. Z.B. mit einem in
zwei Richtungen verschiebbaren XY-Schlitten können auch
großflächige Bearbeitungen erfolgen.
Zweckmäßig ist das Individualmagnetfeld des
Arbeitskörpers schwächer als das anliegende, äußere Mag
netfeld, so daß ein magnetisches Anhaften des Arbeits
körpers an der Kammer oder am Werkstück vermieden wird.
Vorzugsweise ist die Dicke des Peripheriebereiches so
groß, daß die Haftkraft des Arbeitskörpers infolge seines
Individualmagnetfeldes am Magnetpolkopf bzw. der min
destens eine Werkstückoberfläche geringer ist als die
durch daß- äußere Magnetfeld ihm aufprägbare Kraft, so daß
sein Anhaften an einer Werkstückoberfläche oder dem Kern
einer Antriebsspule noch zuverlässiger vermieden wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Bearbeitung einer Werkstückoberfläche mit nur
einer Kammer und einem darin angeordneten
Arbeitskörper,
Fig. 2 ein weiteres erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel mit einem Generator und
drei Spulen zur Erzeugung eines Drehfeldes in
der Kammer,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei
Kammern, von welchen jede einen Arbeitskörper
aufweist,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer
Möglichkeit zur Spülung der Kammer und zwei
verschiedenen Rückhalteeinrichtungen für den
Arbeitskörper,
Fig. 5 eine vergleichende Darstellung einer Oberfläche
vor, während und nach der Bearbeitung,
Fig. 6 einen Arbeitskörper mit einem
permanentmagnetischen Kern, einer elastischen
Dämpfungsschicht und einer Bearbeitungsschicht
in zwei zueinander orthogonalen Schnitten,
Fig. 7 einen weiteren Arbeitskörper mit einem
magnetischen Kern, einer Dämpfungsschicht und
einer Bearbeitungsschicht sowie mit einer
Aufnahmebohrung, in die der magnetische Kern
auswechselbar einfügbar ist,
Fig. 8 einen mit einem magnetischen Kern und einer
elastischen Dämpfungshülle ausgebildeten
Arbeitskörper,
Fig. 9 einen vollständig aus magnetischem oder
magnetisierbarem Material ausgebildeten
Arbeitskörper und dessen Individualmagnetfeld,
Fig. 10 ein Blockschaltbild der Antriebseinheit,
Fig. 11 eine mögliche Kurvenform der an der Feldspule
anliegenden Spannung in Form einer
Rechteckspannung,
Fig. 12 eine weitere mögliche Kurvenform der an der
Feldspule anliegenden Spannung.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte, erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Bearbeitung einer lokal begrenzten
Fehlstelle auf einer Werkstückoberfläche 1. Diese
Vorrichtung ist insbesondere aber nicht ausschließlich
geeignet zum Bearbeiten von sehr kleinen Flächen,
insbesondere von 0,5-100 mm². Größere Flächen oder
längliche Fehlstellen können durch manuelles oder über
eine Vorschubeinrichtung erfolgendes Verschieben des
Bearbeitungskopfes über der Werkstückoberfläche oder
ebenso durch Verschieben der Werkstückoberfläche relativ
zum Bearbeitungskopf bearbeitet werden. Mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung können insbesondere rauhe
Werkstückoberflächen eingeebnet, geglättet oder poliert
werden und glatte Oberflächen können z. B. für eine
nachfolgende Laser-Bearbeitung angerauht werden. Es
können beispielsweise Roststellen, Lackfehler wie
Lackpickel oder größere Fehlstellen bearbeitet werden. Im
dargestellten Beispiel wird eine pickelförmige Erhebung 2
auf einem Werkstück in Form eines lackierten Blech 3
bearbeitet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können
daneben auch noch andere Fehlstellen, wie Riefen,
längliche Erhebungen etc. bearbeitet werden. Zum Abtragen
wird die pickelförmige Erhebung 2 abrasiv mit einem
Arbeitskörper 4 bearbeitet.
Hierfür wird der Bearbeitungskopf 5 der Vorrichtung so
auf die Fehlstelle 2 aufgesetzt, daß sie sich etwa,
zweckmäßig genau, zentral unter einer Öffnung 6 einer
Kammer 7 befindet, in welcher der Arbeitskörper 4 durch
ein elektromagnetisches Wechselfeld zu rotatorischen und
translatorischen freien Bewegungen im Raum in der Kammer 7
relativ zur Werkstückoberfläche und damit zur Fehlstelle
2 angeregt wird.
Um Beschädigung der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche
1 beim Aufsetzen des Bearbeitungskopfes 5 auf diese zu
vermeiden, sind hier Aufsetzsohlen 8 vorgesehen. Diese
können beispielsweise aus Filz, Leder, Gummi, Teflon,
Polyamid, PP, PE etc. bestehen.
Der Bearbeitungskopf 5 ist hier mobil ausgebildet, kann
also manuell oder von einem Arbeitsroboter auf die zu
bearbeitende Werkstückoberfläche 1 aufgesetzt werden.
Ebenso ist es möglich, ein Werkstück mit Werk
stückoberfläche 1 am Bearbeitungskopf 5 zu positionieren.
Um eine linienförmige oder eine großflächige Bearbeitung einer
Werkstückoberfläche 1 zu ermöglichen, können der
Bearbeitungskopf und die Werkstückoberfläche relativ
zueinander bewegbar sein. Die Bewegung kann manuell
erfolgen, indem der Bearbeitungskopf 5 über die
Werkstückoberfläche 1 oder indem die Werkstückoberfläche
1 relativ zum Bearbeitungskopf 5 geführt wird. Die
Bewegung kann auch durch eine (hier nicht dargestellte)
Vorschubeinrichtung z. B. einen xy-Schlitten erfolgen.
Dieser kann von einer programmierbaren Steuerung (SPS)
angesteuert werden, in die z. B. Vorschubgeschwindigkeit,
-richtung oder -weg eingebbar sein können.
Die Kammer 7 umschließt den Arbeitskörper 4 mit Ausnahme
einer Werkstückoberflächen-seitigen Öffnung 6 allseitig.
Der Innenraum der Kammer 7 wird von einer Antriebsspule
9, die einen Antriebskern 10 aufweist, mit einem
elektromagnetischen Wechselfeld beaufschlagt. Der
Antriebskern 10 der Antriebsspule 9 ragt hierfür in eine
Wand der Kammer 7 bis zu deren oder bis nahe deren
Innenoberfläche ein. Dabei befindet sich noch eine
trennende Schicht oder ein Luftspalt zwischen dem
Antriebskern 10 und der Innenoberfläche der Kammer 7,
die vermeidet, daß der Arbeitskörper 4 am Antriebskern 10
anhaftet. Die Antriebsspule 9 wird von einem Generator 11
mit der Antriebsspannung UA beaufschlagt. Hier ist nur
eine Spule 9 mit Antriebskern 10 zur Erzeugung eines
magnetischen Wechselfeldes vorgesehen.
Der Arbeitskörper 4 ist mit geringem Spiel in der Kammer
7 angeordnet, so daß sich eine hohe Frequenz der Arbeits
kontakte des Arbeitskörpers 4 an der pickelförmigen
Erhebung 2 ergibt. Der Arbeitskörper 4 kann vollständig
aus magnetischem oder magnetisierbarem Material bestehen
und kann eine elastische Dämpfungsschicht und gegebenen
falls eine abrasive Außenschicht aufweisen, wie zu
Fig. 6-9 detailliert erläutert wird. Wenn der
Arbeitskörper 4 aus magnetisierbarem Material besteht,
erfolgt seine Beschleunigung jeweils zeitlich etwa im
Bereich der Umpolung des äußeren magnetischen Feldes in
der Kammer aufgrund der Remanenz des Arbeitskörpers 4.
Wenn der Arbeitskörper 4 aus permanentmagnetischem
Material ist, wird er während das Anliegens eines Feldes
laufend beschleunigt. Die translatorische Beschleunigung
des Arbeitskörpers 4 wird durch die der aktuellen
Richtung des magnetischen äußeren Wechselfeldes entgegen
gesetzte Komponente seines Individualmagnetfeldes
bewirkt. Überdies tritt stets eine zusätzliche rotative
Beschleunigung des Arbeitskörpers 4 auf, wenn dessen
Individualmagnetfeld aufgrund seiner Ausrichtung nicht
exakt parallel oder antiparallel zum aktuellen
magnetischen Wechselfeld in der Kammer 7 verläuft. Über
dies erfährt der Arbeitskörper 4 beim Anstoßen an eine
Wand der Kammer 7 oder an die Werkstückoberfläche 1 eine
rotative Beschleunigung.
Wenn ein permanentmagnetischer Arbeitskörper 4 keine
nichtmagnetische, äußere Schicht, in Form einer
Dämpfungsschicht oder Abrasivschicht aufweist, sind die
Wandungen der Kammer 7 aus nicht oder höchstens nur
schwach magnetisierbarem Material ausgebildet.
Der Abtrag der pickelförmigen Erhebung 2 erfolgt im
wesentlichen durch Abschleifen ihrer Oberfläche mit dem
rotativ und mit translatorischer Komponente parallel zur
pickelförmigen Erhebung 2 beschleunigten Arbeitskörper 4.
Da der Arbeitskörper 4 sehr häufig an die Innenflächen
der Kammer 7 prallt, sind diese ebenfalls einer abrasiven
Wirkung ausgesetzt. Deshalb bestehen diese Innenflächen
zweckmäßig aus sehr hartem, durch die jeweilige abrasive
Oberfläche des Arbeitskörpers 4 nicht oder nur gering
fügig abtragbarem oder ritzbarem Material. Auch kann die
gesamte Innenwandung der Kammer 7 z. B. am Stück
austauschbar sein.
Fig. 2 zeigt ein weiteres, bevorzugtes Ausführungs
beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei diesem
Beispiel treibt ein Drehfeldgenerator 11 drei
Antriebsspulen 9 an. Auch hier ragen die Antriebskerne 10
der Antriebsspulen 9 in das Gehäuse der Kammer 7 bis nahe
deren Innenoberflächen hinein. Mit dem Drehfeldgenerator
11 kann ein sich in der Kammer näherungsweise umlaufend
drehendes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt werden.
Das elektromagnetische Wechselfeld ist deshalb nicht
exakt gleichmäßig umlaufend, weil hier werkstückober
flächenseitig keine Antriebsspule 9 vorgesehen ist. Die
drei Spulen können vom Generator 11 phasenversetzt mit
Antriebsspannung UA beaufschlagt werden.
Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Beispiel mit zwei Kammern
7a, 7b in welchen jeweils ein Arbeitskörper 4 angeordnet
ist. Damit können gleichzeitig zwei Bearbeitungsstellen,
z. B. Fehlstellen einer Werkstückoberfläche 1 bearbeitet
werden. Die Antriebskerne 10a, 10b sind hier durch ein
gemeinsames Joch 12 verbunden und werden gemeinsam von
einer Antriebsspule 9 magnetisiert.
Die Magnetpolköpfe sind hier mit jeweils einer Kappe 13
versehen, die Abrasion der Magnetpolköpfe durch einen
Arbeitskörper 4 und bei nicht umhülltem Arbeitskörper
Anhaften vermeidet. Diese Anordnung ist auch für mehr als
zwei Kammern einsetzbar.
Fig. 4 zeigt zwei weitere, bevorzugte Möglichkeiten der
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es
handelt sich dabei um zwei völlig eigenständige, nur aus
Übersichtlichkeitsgründen gemeinsam dargestellte Aus
führungen. Auf der Innenoberfläche der Kammern 7a, 7b
sind Abrichteinrichtungen 14 vorgesehen, die auf die
abrasive Oberfläche des Arbeitskörpers 4 einwirken, wenn
dieser vom elektromagnetischen Wechselfeld beschleunigt
wird. Damit wird die Arbeitskörperoberfläche aufgerauht
und ihre abrasive, polierte oder glättende Wirkung
aufrecht erhalten. Die Abrichteinrichtung 14 kann wie im
in Fig. 4 linken Beispiel, im Bereich oder auf der
Oberfläche eines Antriebskerns 10 angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt überdies bevorzugte Möglichkeiten, den
Arbeitskörper 4 in der Kammer 7 zu halten, so daß, wenn
der Bearbeitungskopf 5 nach der Bearbeitung von der
Werkstückoberfläche 1 abgenommen wird, der Arbeitskörper
4 nicht herausfällt.
Beim in Fig. 4 linken Beispiel wird als
Rückhalteeinrichtung ein die Öffnung 6 der Kammer 7
teilweise abdeckender, abmontierbarer, zungenförmiger
Verschluß 15 vorgesehen, dessen Öffnung kleiner als der
Durchmesser des Arbeitskörpers 4 ist. Der Verschluß 15
kann an der Kammer 7 beispielsweise mit versenkten
Schrauben abmontierbar befestigt sein. Zum Auswechseln
eines abgenutzten Arbeitskörpers 4 wird der Verschluß
abmontiert, ein neuer Arbeitskörper 4 in die Kammer 7
eingeführt und der zungenförmige Verschluß 15 wieder
aufgeschraubt. Bei diesem Beispiel ist überdies die
Innenwandung 17 der Kammer 7 auswechselbar ausgeführt,
so daß sie bei Verschleiß hier gemeinsam mit der
Abrichteinrichtung 14, aus der Kammer 7 entnommen und
durch eine neue Abrichteinrichtung 14 ersetzt werden
kann- wofür ebenfalls der Verschluß 15 abgenommen wird.
Der Verschluß kann mit relativ großer, die Kugel gerade
eben haltender lichter Weite ausgebildet sein; dann
begrenzt er nicht die Bearbeitungstiefe und verschleißt
nicht durch den Arbeitskörper 4. Er kann auch aus
verschleißfestem Material und mit relativ geringer
lichter Weite ausgebildet sein, so daß er die Größe der
bearbeitenden Fläche festlegt.
Das in Fig. 4 rechte Beispiel zeigt eine weitere
Möglichkeit, den Arbeitskörper 4 beim Abnehmen des
Bearbeitungskopfes 5 von der Werkstückoberfläche 1 am
Herausfallen zu hindern. Hier wird der Arbeitskörper 4 in
einer Rückhaltekammer 18 in einer Parkposition gehalten.
Die Rückhaltekammer 18 ist zur Kammer 7 hin offen. Der
Arbeitskörper 4 wird von einer Rückhaltespule 19 mit
einem hier in die Rückhaltekammer 18 hineinragenden
Rückhaltespulenkern 20 in die Rückhaltekammer 18 hineingezogen
und am Rückhaltespulenkern 20 gehalten. Dabei wird der
Arbeitskörper 4 auch bei Abschalten der Rückhaltespule 19
aufgrund der Remanenz des Rückhaltespulenkern 20 an diesen
gehalten. Um bei dieser Anordnung den Arbeitskörper 4 aus
seiner Parkposition in der Rückhaltekammer 18 in seine
Arbeitsposition in der Kammer 7 zu führen, kann die
Rückhaltespule 19 mit einem entgegen der Stromrichtung
bei ihrer Aktivierung gerichteten Stromimpuls zur
Ablösung des Arbeitskörpers 4 vom Rückhalespulenkern 20
beaufschlagbar sein. Der Ablöseimpuls kann von einem
Impulsgenerator erzeugt werden. Hier wird der Arbeits
körper 4 automatisch in seine Parkposition in der
Rückhaltekammer 18 gezogen, sobald das elektromagnetische
Wechselfeld abgeschaltet wird. Er kann zusätzlich auch
dann automatisch in seine Rückhalteposition geführt
werden, wenn eine nicht dargestellte Detektionsein
richtung wie ein Taster oder ein Lichtsensor feststellt,
daß der Bearbeitungskopf 5 von der Werkstückoberfläche 1
angehoben wird. Die Rückführung des Arbeitskörpers 4 aus
seiner Parkposition in der Rückhaltekammer 18 in die
Arbeitsposition in der Kammer 7 erfolgt hier automatisch,
sobald das elektromagnetische Wechselfeld in der Kammer 7
erzeugt wird.
Hier ist als bevorzugte Ausführungsform ein Taster 35
vorgesehen, bei dessen Betätigung für ein vorgebbares
Zeitintervall ein elektromagnetisches Feld in der Kammer
7 ausgelöst und der Arbeitskörper 4 in diese Kammer
gebracht wird. Dieser Taster 35 ist am mobilen
Bearbeitungskopf 5 vorgesehen, so daß mit der Hand, die
den Bearbeitungskopf hält, auch für die Dauer eines
Bearbeitungsintervalls die Bearbeitung auslösbar ist. Die
Dauer eines ,Zeitintervalles ist einstellbar.
Wie Fig. 4 zeigt, kann die Kammer einen auswechselbaren
Einsatz 38 aufweisen. Dieser Einsatz 38 kann bei
Verschleiß seiner Innenseiten 17 durch den Arbeitskörper
4 ausgetauscht werden. Die Aufsetzsohle 8 vermeidet
Beschädigung der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche und
ist insbesondere bei einer weichen Werkstückoberfläche
wie einem lackierten Blech sehr vorteilhaft. Sie kann
beispielsweise aus Teflon bestehen.
Das in Fig. 4 rechte Beispiel zeigt überdies eine
Möglichkeit zur Überwachung des Arbeitsfortschrittes
zwischen zwei Zeitintervallen. Hierfür ist ein als
Bohrung ausgeführtes Sichtfenster 21 vorgesehen. Um die
optische Erfassung auch von kleinen Einzelheiten auf der
Werkstückoberfläche zu ermöglichen ist am Sichtfenster 21
eine Vergrößerungseinrichtung 22 in Form einer Linse
vorgesehen. Es kann auch eine Bildverarbeitungseinheit,
insbesondere eine CCD-Kamera, am Sichtfenster 21
vorgesehen sein. Überdies ist eine Beleuchtungs
einrichtung 23 vorgesehen, die über eine Bohrung 24 Licht
auf die bearbeitete Werkstückoberfläche 1 wirft. Die
Beleuchtungseinrichtung 23 kann beispielsweise eine helle
Leuchtdiode mit 3 cd Leuchtstärke, eine Miniaturglühlampe
oder dergleichen sein. Sie kann entweder im Dauerbetrieb
leuchten oder nur bei Betätigung des Tasters 35 oder
eines hier nicht dargestellten Tasters oder Schalters am
Bearbeitungskopf 5 aktivierbar sein. Die Beleuchtungs
einrichtung 23 und das Sichtfenster 21 sind hier so
angeordnet, daß Licht von der Beleuchtungseinrichtung 23
zu einem großen Teil von der Werkstückoberfläche 1 in
Richtung des Sichtfensters 21 reflektiert wird. Zum
Beobachten des Arbeitsfortschritts wird der Arbeitskörper
in der Rückhaltekammer 18 gehalten.
Als Rückhalteeinrichtung kann auch eine auf der
Unterseite der Kammer mit dieser abschließende Platte
ganz oder teilweise über die Öffnung 6 verschiebbar sein,
so daß der Arbeitskörper 4 auf keinen Fall herausfallen
kann. Diese Platte kann auch elektrisch gegebenenfalls
auch automatisch zur Seite schiebbar sein. Sie kann auch
als Gitter ausgebildet sein.
Bei den in Fig. 4 dargestellten Kammern 7a, 7b kann
überdies während der Bearbeitung oder zwischen den
Bearbeitungsintervallen gespült werden. Hierfür ist
jeweils ein Zulauf 29 und ein Ablauf 30 für
Spülflüssigkeit vorgesehen. Mit der Spülflüssigkeit kann
Abrieb aus der Kammer 7 geschwemmt werden. Ebenso kann
die Spülung zur Kühlung des Formteils verwendet werden,
wobei durch die versprödende Wirkung die Abtragsrate
erhöht wird. Auch kann ein Öl oder Emulsion als
Spülflüssigkeit verwendet werden, wobei in der Suspension
in der Schwebe gehaltene Schleifkörper sich an der
Oberfläche des Arbeitskörpers anlagern. Insbesondere ist
ein zäh-viskoses Öl oder eine nicht- Newton′sche
Flüssigkeit von Vorteil.
Fig. 5 verdeutlicht die Veränderung der Werkstückober
fläche 1 bei der Bearbeitung. Die oberste Darstellung
zeigt eine Werkstückoberfläche beispielsweise ein
lackiertes Blech mit einer pickelförmigen Erhebung 2,
welche abgetragen werden soll. Die mittlere Darstellung
zeigt die von dem Arbeitskörper bereits teilweise
abgetragene Erhebung 2 und die in Figur untere Dar
stellung zeigt die Werkstückoberfläche 1 nach der
Bearbeitung. Die hier zurückgebliebene Vertiefung 36 an
der Stelle, an weicher zuvor die pickelförmige Erhebung 2
war, paßt sich bei lackierten Blechen in die natürliche
Orangenhaut des Bleches ein. Sie kann gegebenenfalls
nachbehandelt werden.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen verschiedene Ausführungen des
Arbeitskörpers 4. Bei allen Beispielen ist der Arbeits
körper 4 kugelförmig; er kann jedoch eine andere Form,
wie beispielsweise die eines Rotationsellipsoides oder
eines Fußballes aufweisen.
In Fig. 6 ist ein Arbeitskörper 4 dargestellt, der einen
permanentmagnetischen Kern 25, eine Dämpfungsschicht 26
und eine Bearbeitungsschicht 27 aufweist. Der Kern ist
hier zylindrisch ausgeführt. Die Dämpfungsschicht 26
dämpft Stöße des Arbeitskörpers gegen die Innenwandung 17
der Kammer 7, bzw. gegen die Werkstückoberfläche 1, so daß
der Remanenzmagnetismus des Kerns 25 durch die Stöße
weniger beeinträchtigt wird. Die elastische Dämpfungs
schicht 26 kann beispielsweise aus Gummi, Textilien,
Gewebe etc. ausgebildet sein. Sie kann z. B. etwa
kugelförmige oder längliche Lufteinschlüsse zur Dämpfung
enthalten. Die Bearbeitungsschicht 27 kann beispielsweise
aus Siliziumkarbid, Borkarbid, Korund, Diamant, Holz,
oder Textil bestehen.
Fig. 7 zeigt, daß der magnetische Kern auswechselbar
sein kann. Dafür kann eine Sackbohrung oder wie in Fig.
7 eine Durchgangsbohrung 28 vorgesehen sein. In diese
kann der magnetische Kern 25 eingeführt werden. Dabei ist
der Durchmesser des Kerns 25 zweckmäßig größer als der
Durchmesser der Bohrung 28, so daß der Kern 25 elastisch
in der elastischen Dämpfungsschicht 26 gehalten wird.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel des Arbeitskörpers 4, bei
welchem dieser mit einem permanentmagnetischen Kern 25
und einer diesen umgebenden, elastischen Dämpfungshülle
26 ausgebildet ist. Er kann auch eine andere Form, wie
beispielsweise Kugelform aufweisen. Auf der Oberfläche
der Dämpfungshülle 26 können abrasive Partikel angeordnet
sein. Auch kann die gesamte Dämpfungshülle 26 aus
abrasivem Material bestehen oder abrasive Partikel
enthalten.
Fig. 9 zeigt in zwei zueinander orthogonalen Ansichten
einen Arbeitskörper 4, der vollständig aus magnetischem
oder magnetisierbarem Material besteht. Ein derartiger
Arbeitskörper ist einfach und kostengünstig herstellbar
und insbesondere zur Bearbeitung von nichtmagnetischen
Werkstückoberflächen 1, wie Alublechen geeignet. Bei der
artiger Ausführung des Arbeitskörpers 4 sind zweckmäßig
die Innenflachen bzw. die Innenwandung 17 der Kammer 7
aus nicht-magnetischem und nicht-magnetisierbarem
Material ausgebildet und die Antriebskerne 10 ragen nicht
in die Kammer 7 hinein oder sind mit einer nicht
magnetischen Kappe 13 abgedeckt. Auch eine Rückhalte
einrichtung in Form eines Verschlusses 15 ist aus nicht
magnetischem und nicht-magnetisierbarem Material ausge
bildet. Ein Arbeitskörper 4 kann einfach und
kostengünstig z. B. aus einem Gemisch aus magnetischem
oder magnetisierbarem Pulver bzw. Spänen und zur
Bearbeitung geeigneten Spänen, Pulver etc., insbesondere
aus abrasiven Spänen geformt sein. Dieses Gemisch kann
durch Harz, Klebstoff etc. verbunden und gegebenenfalls
verbacken werden.
Fig. 10 skizziert als Blockschaltbild die Steuerungs
elemente der Vorrichtung. Als Eingabeelemente für die
Steuerung sind hier ein Ein/Aus-Schalter für die
Gesamtanordnung, ein Frequenzeingabeelement, ein Span
nungseingabeelement und ein Impulsformeingabeelement in
Form von Schaltern, Drehschaltern oder Tastern etc.
vorgesehen. Von der Steuerung 31 werden insbesondere ein
Frequenzumrichter 32 und ein Impulsgenerator 33 ange
steuert. Der Frequenzumrichter liefert die Spannung UA
der Antriebsspule 9 und der Impulsgenerator liefert einen
Ablöseimpuls für die Rückhaltespule 19. Die gesamte
dargestellte Schaltung wird als Generator 34 bezeichnet.
Die Steuerung kann gegebenenfalls auch weitere Elemente,
wie eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassen. Insbesondere kann eine (hier nicht
dargestellte) Ansteuerung für eine Vorschubeinrichtung
vorgesehen sein. Auch kann ein Schütz/Thyristor etc.
vorgesehen sein, durch den statt der vom Frequenzum
richter erzeugbaren Spannung direkt die Netzspannung auf
die Arbeitsspulen geschaltet werden kann. Desweiteren ist
es möglich, die Niederspannung eines am Netz angeschlos
senen Trenntransformators an den Spulen anzulegen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen Beispiele der vom Generator
34 erzeugbaren Kurvenformen der an der Antriebsspule 9
anliegenden Spannung UA (t). Fig. 11 zeigt eine
rechteckige Kurvenform. Fig. 12 zeigt eine wellenförmige
Kurvenform. Vorzeichenwechsel bei den Spannungen ent
sprechen jeweils einem Richtungswechsel des Magnetfeldes
in der Kammer.
Die Konfiguration des Arbeitskörpers 4 kann, wie oben
erwähnt, exakt kugelförmig sein oder von der exakten
Kugelform abweichen. So wäre es denkbar, daß der
Arbeitskörper 4 oberflächenseitige Höcker und/oder
Ausnehmungen aufweist, oder aus mehreren Teilen, z. B.
zwei Halbkugeln, zusammengesetzt ist, die
oberflächenseitig etwas voneinander beabstandet sind. In
jedem Falle soll eine konvex gewölbte Hüllfläche, d. h.
Arbeitsoberfläche vorliegen, so daß sich ein ballartiger
Wurfkörper ergibt.
Claims (35)
1. Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung lokal
begrenzter Oberflächenbereiche wenigstens einer
Werkstückoberfläche (1) mit zumindest einem von
einem äußeren magnetischen Wechselfeld anregbaren
Arbeitskörper (4), der sich in einem an die zu
bearbeitende Werkstückoberfläche (1) ansetzbaren
Bearbeitungskopf (5) befindet, der mindestens
eine Kammer (7) aufweist, die mindestens eine bei
an die jeweils zugeordnete Werkstückoberfläche (1)
angesetztem Bearbeitungskopf (5) von der zuge
ordneten Werkstückoberfläche (1) abdeckbare
Öffnung (6) aufweist, und in der mit Spiel
mindestens ein zumindest in einem Teilbereich (25)
magnetischer oder magnetisierbarer Arbeitskörper
(4) mit im wesentlichen kugelförmiger Hüllfläche
angeordnet ist, der durch ein von einer Magnetfeld
erzeugungseinrichtung (9, 10) erzeugbares, äußeres,
in der Kammer (7) verlaufendes, magnetisches
Wechselfeld zu freien Bewegungen im Raum relativ
zur zu bearbeitenden Werkstückoberfläche (1)
anregbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der jeweils gesamte Arbeitskörper
(4) magnetisch oder magnetisierbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mindestens eine, das äußere
magnetische Wechselfeld in die Kammer (7)
einleitende Magnetpolkopf eines Antriebskernes
(10, 10a, 10b) mit einer magnetisch nicht-leitenden
Kappe (13) abgedeckt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Arbeitskörper (4) einen
permanentmagnetischen Kern (25) und eine
vorzugsweise nicht-magnetische und nicht
magnetisierbare oder nur geringfügig magnetische
bzw. magnetisierbare, den Kern umgebende
Dämpfungsschicht (26) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Arbeitskörper (4) einen
permanentmagnetischen Kern (25) eine vorzugsweise
elastische Dämpfungsschicht (26) und eine
Bearbeitungsschicht (27) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bearbeitungsschicht (27) des
Arbeitskörpers (4) ein gebundener Schleifkörper,
insbesondere aus Siliziumkarbid, Borkarbid,
Korund, Diamant ist oder aus Holz und/oder
Textil, besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5, und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schichten
(26, 27) des Arbeitskörpers (4) eine Ausnehmung
(28) aufweisen, in die der permanentmagnetische
Kern (25) einführbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Arbeitskörper (4) eine Kugel ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Arbeitskörper (4) aus der zugeordneten Kammer (7)
entnehmbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer
(7) eine nicht-magnetisch und nicht
magnetisierbare Innenwandung (17) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenwandung (17) der Kammer (7) austauschbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rück
halteeinrichtung für den Arbeitskörper (4)
vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Rückhalteeinrichtung ein
zungenförmiger Verschluß (15) vorgesehen ist,
dessen Öffnung kleiner als der Durchmesser des
Arbeitskörpers (4) ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zungenförmige Verschluß (15) die
Öffnung der Kammer (7) teilweise abdeckt und
abmontierbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitskörper (4)
eine Rückhaltekammer (18) mit einer Rückhaltespule
(19), zumindest mit einem Rückhaltespulenkern
(20), zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß arbeitskörperseitig ein Ab
standshalter, insbesondere Abstandsplättchen oder
ein Luftspalt an der Rückhaltespule (19) oder am
Rückhaltespulenkern (20) angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückhaltespule (19) zum
Anziehen des Arbeitskörpers (4) mit einem Impuls
beaufschlagbar ist und daß sie vorzugsweise zur
Ablösung des Arbeitskörpers (4) mit einem entgegen
der Stromrichtung beim Anziehen gerichteten, von
einem Impulsgenerator (33) erzeugbaren Stromimpuls
beaufschlagbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (7) ein
Sichtfenster (21) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß am Sichtfenster (21) eine optische
Vergrößerungseinrichtung (22), insbesondere Linse,
vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Bildverarbeitungs
einrichtung, insbesondere CCD-Kamera am
Sichtfenster (21) vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Kammer (7) eine
Beleuchtungseinrichtung (23) vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei
Kammern (7a, 7b) mit je einem Arbeitskörper (4)
vorgesehen sind und daß die das magnetische
Wechselfeld in den Kammern (7a, 7b) erzeugenden
Magnetpolköpfe der Antriebskerne (10a, 10b) durch
ein gemeinsames Joch (12) verbunden sind und daß
für sie eine gemeinsame Magnetisierungsspule (9)
vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9 und
11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der
Antriebskern (10, 10a, 10b) der das magnetische
Wechselfeld erzeugenden Spule (9) sich mindestens
bis zur Kammerinnenseite erstreckt.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in
der Kammer (7) eine Abrichteinrichtung (14) für
den Arbeitskörper (4) vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bearbeitungskopf (5) eine Aufsetzsohle (8) aus
weichem Material, insbesondere Teflon, aufweist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bearbeitungskopf (5) einen Aktivierungstaster (35)
zum Starten eines Arbeitsintervalls aufweist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
von einer Steuerung ansteuerbaren Frequenzum
richter (32) für die jeweils an der das
magnetische Wechselfeld erzeugenden Antriebsspule
(9) anliegenden Spannungen aufweist.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die
Größe der Öffnung (6) der Kammer (7) die
Bearbeitung einer Werkstückoberfläche von 0,5-100 mm²
ermöglicht.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihre
Abtragsrate 0,1-50 Mikrometer/min beträgt.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
eine Spüleinrichtung (29, 30) zur Spülung der
Kammer (7) vorgesehen ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kammeröffnung (6) mit
einer auf die Werkstückoberfläche (1)
aufsetzbaren, an der Unterseite der Aufsetzsohle
(8) angeordneten, vorzugsweise als O-Ring
ausgebildeten Dichtung abdichtbar ist.
32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das
Spiel des Arbeitskörpers, insbesondere durch
Veränderung des lichten Abstands der ihn
umgebenden Kammerwände, einstellbar ist.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vor
schubeinrichtung zum Verschieben des Bearbeitungs
kopfes (5) und/oder der Werkstückoberfläche (1)
relativ zueinander vorgesehen ist.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer
(7) mehrere vorzugsweise radial angeordnete
Magnetpolköpfe zur Erzeugung eines magnetischen
Drehfeldes aufweist.
35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Individualmagnetfeld des Arbeitskörpers (4)
schwächer als das anregende, äußere Magnetfeld
ist.
Priority Applications (1)
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DE1995143019 DE19543019C2 (de) | 1995-11-18 | 1995-11-18 | Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung lokal begrenzter Oberflächenbereiche |
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