DE19546193A1 - Gleitschleifvorrichtung für die Oberflächenbearbeitung von Werkstücken aus festen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitschleifvorrichtung für die Oberflächenbearbeitung von Werkstücken aus festen Materialien, mit einer drehbar angetriebenen, horizontal ausgerichteten und verschließbaren Außentrommel, die mit einem Gleitschleiffluid befüllbar ist.

Unter einem Gleitschleifen wird ein Verfahren zur Ober­ flächenbearbeitung von Werkstücken verstanden, bei dem durch Gleitreibung zwischen den Werkstücken selbst und einem Wirkmedium, üblicherweise einem Gleitschleiffluid, die Oberfläche entfettet, entzundert, entrostet, entgra­ tet und geschliffen wird. Dabei ist das "Gleitschleif­ fluid" eine komplex zusammengesetzte Flüssigkeit oder rieselfähige Trockensubstanz, die nach den Anforderungen zusammengestellt wird. Derartige Reinigungsflüssigkeiten sind an sich bekannt. Sie bestehen beispielsweise aus einer Grundsubstanz, nämlich einem relativ dünnflüssigen mineralischen Öl, in das Schleifkörper, Schleifmehle und inhibierende Substanzen zugemischt sind. Es gibt jedoch auch Gleitschleiffluide auf wäßriger Grundlage oder auch solche, die nur aus einem Gemisch von Trockensubstanzen bestehen, das bei entsprechender Rieselfähigkeit wie eine Flüssigkeit wirkt.

Bekannt ist, daß die Werkstücke in einem Arbeitsbe­ hälter, üblicherweise einer Trommel, in relative Bewe­ gung zueinander gebracht werden, wobei der Bearbeitungs­ prozeß entsprechend der Bewegungsintensität und der Zeit­ dauer sich an der Außenseite der Werkstücke vollzieht.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Gleitschleifvorrichtung anzugeben, bei der ein Gleitschleiffluid in besonders in­ tensiver und trotzdem schonender Weise an die Werkstücke herangebracht werden kann, wobei die aufgenommenen abge­ riebenen Werkstoffe vom Gleitschleiffluid aufgenommen und abgeführt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Gleitschleifvorrich­ tung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeich­ net ist, daß in die Außentrommel eine verschließbare, zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke dienende Innentrommel in gleicher Achsenausrichtung entnehmbar eingelegt ist, die bei Drehung der Außentrommel mitgenom­ men wird und ebenfalls rotiert und dadurch, daß die Innentrommel mit einem perforierten, für das Gleitschleiffluid durchlässigen Mantel versehen ist.

Bei der hier genannten Vorrichtung hat man demnach eine Innentrommel, die "lose" in der Außentrommel rotiert, und zwar unter Antrieb durch das Gleitschleiffluid und die Reibung zwischen Innentrommel und Außentrommel. Die Innentrommel nimmt bei ihren Umdrehungen das Gleitschleiffluid auf.

Dabei ist vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Durchmes­ ser von Innentrommel zur Außentrommel zwischen 1 : 1,1 bis 1 : 3 liegt.

Die Perforationen des Innenmantels sollten einen mittle­ ren Durchmesser von 10 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 40 mm haben. Vorzugsweise kann die Innentrommel mit einer abrasiven und/oder elastomeren Innenbeschichtung versehen sein, um auch den Kontakt der Werkstücke mit dem Innenmantel noch zu dem Gleitschleifprozeß auszunutzen.

Als besonders vorteilhaft wird angesehen, daß die Gleitschleiffluidmenge nach Bedarf ergänzt oder teilweise zur Reinigung abgeführt werden kann. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Außentrommel ebenfalls einen mit einer Perforation versehenen Mantel aufweist, durch den das Gleitschleiffluid heraus- und hineinfließen kann. Dabei wird die Außentrommel vorzugsweise mit einer Wanne unterlegt, die die Peripherie der Außentrommel wenigstens teilweise umgibt.

Schließlich ist noch möglich, daß im Bereich der Außentrommel, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse, eine Spülkammer für das Spülen der bearbeiteten oder unbearbeiteten Werkstücke angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung von Außen- und Innentrommel in der Phase kurz nach Beginn der Bearbeitung;

Fig. 2 schematisiert die Außentrommel mit der sich in Spülposition befindlichen Innentrommel in einem gemeinsamen Gehäuse;

Fig. 3 die Gleitschleifvorrichtung gemäß Fig. 2 in Draufsicht;

Fig. 4 einen Schnitt A-B gemäß Fig. 3.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Gleitschleifvor­ richtung 100 besitzt eine rechte Spülkammer 9 und eine linke Arbeitskammer 9′. Beide Kammern sind so groß dimensioniert, daß sich die nachfolgend beschriebenen Trommeln entsprechend ihren Zweckbestimmungen darin rotierend bewegen können. Die Rotation wird angetrieben durch einen Elektromotor 5, der sich zwischen den beiden Kammern 9, 9′ im oberen Teil des Gehäuses befindet. Die beiden Kammern sind durch eine Zwischenwand 19 getrennt.

In der linken Arbeitskammer 9′ befindet sich eine Außen­ trommel 2, die beispielsweise aus korrosionsfestem Stahl besteht und einen Durchmesser hat von etwa 800 mm. Die Außentrommel 2 ist horizontal ausgerichtet, wobei dies bedeutet, daß die Trommel auch um einen gewissen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann, solange dies die nachfolgend beschriebene Wirkungsweise nicht beeinträchtigt.

Die drehbare Außentrommel ist, ähnlich wie dies bei Waschmaschinen-Trommeln bekannt ist, mit einem gekrümmten, der zylindrischen Kontur angepaßten Deckel 17 versehen, der mithilfe von Verschraubungen 17′ sicher verschlossen werden kann. Die Sehnen-Abmessung des Deckels 17 ist so bemessen, daß in die bei aufgeklapptem Deckel entstandene Öffnung eine Innentrommel 1 einge­ setzt werden kann. Diese Innentrommel 1 dient zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke und ist in gleicher Achsenausrichtung wie die Außentrommel in diese entnehmbar eingelegt. Bei der durch einen Treibriemen über eine Antriebsscheibe bewirkten Rotationsbewegung der Außentrommel wird demnach die Innentrommel mitgenommen, so daß sie ebenfalls rotiert.

Die Innentrommel hat einen Durchmesser, der etwa um 12% geringer ist als der der Außentrommel. Sie besteht eben­ falls in ihrem Mantel aus korrosionsfestem Stahl und ist an ihrer Innenseite mit einem Elastomer belegt, in das abrasives Pulver eingearbeitet ist.

Die stückigen Werkstücke 25, beispielsweise Zylinderköpfe, Schleifringe, Kolben und dergleichen stückiges Gut, werden lose geschichtet in die Innentrommel eingelegt. Der Mantel der Innentrommel ist perforiert.

In einer ersten Ausführungsform ist die Außentrommel ge­ schlossen, d. h., ihr Mantel nicht perforiert. Ein Gleit­ schleiffluid 3 wird in das unteren Drittel der Außentrom­ mel in den Zwischenraum zwischen den Mänteln von Innen- und Außentrommel eingefüllt. Das Gleitschleiffluid besteht aus einer inerten Flüssigkeit, beispielsweise Mineralöl, in das Schleifkörper und Schleifmehle in an sich bekannter Art zugemischt und suspendiert werden. Es handelt sich bei diesen Gleitschleiffluiden um aus der Praxis entwickelte Flüssig- und Pulvercompounds, die noch mit zusätzlichen Chemikalien gemischt werden können, die das Gleitschleifen chemisch beschleunigen und die Oberflächen gegen erneute Korrosion schützen.

Die Außentrommel rotiert mit einer Umdrehungsgeschwindig­ keit von etwa 45 bis 50 Umdrehungen pro Minute, so daß die Werkstücke lose in der Innentrommel taumeln. Durch die Perforationen 13, die für das Gleitschleiffluid durchlässig sind, gelangt das Gleitschleiffluid an jede Stelle der Werkstücke. Es wird eine gleichmäßige und qualitativ optimale Bearbeitung der Werkstückoberflächen gewährleistet. Die Bearbeitungsdauer beträgt je nach Verschmutzungs- und Korrosionsgrad der Werkstücke zwischen 40 und 100 Minuten.

Eine Weiterentwicklung dieser Gleitschleiftechnik ist darin zu sehen, daß die Außentrommel mit einer weiteren Wanne 6 unterlegt wird, die die Peripherie der Außentrom­ mel wenigstens im unteren Bereich umgibt. In die Wanne 6 kann das Gleitschleiffluid 3 zurückströmen, wenn die Außentrommel bei ihrer Umdrehung in den Bereich der Wanne gelangt und mit entsprechenden Perforationen 20 versehen ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit, daß das sich verschmutzende Gleitschleiffluid 3 immer wieder ergänzt wird und eintretendes, sauberes Fluid von den Werkstücken abgespült wird und in die Wanne 6 zurückbe­ fördert wird. Zusätzlich kann die Wanne daher auch an eine Gleitschleiffluid-Regenerationsvorrichtung mit einer entsprechenden Zuführungsleitung angeschlossen sein (nicht dargestellt).

Nach Beendigung des Gleitschleifens wird die Innentrom­ mel 1 aus der zu öffnenden Außentrommel 2 herausgehoben und nochmals 4 bis 6 Umdrehungen manuell gedreht. Hier­ durch werden Reste des Gleitschleiffluids in die Außen­ trommel 2 zurückgeführt. Danach wird die noch gefüllte Innentrommel 1 zum Abspülen der Werkstücke in die Spül­ kammer 9 überführt. Die Spülkammer ist über den Scheitel der gefüllten Innentrommel mit einer Reinigungsflüssig­ keit gefüllt. Bei langsamem Rotieren der Innentrommel gelangt die Spülflüssigkeit an alle Werkzeugteile und nimmt Reste des Gleitschleiffluids mit.

Die Zusammensetzung des Gleitschleiffluids 3 wird ent­ sprechend Werkstückform und -material festgelegt und definiert. Damit können folgende Arbeiten gleichzeitig in einem Arbeitsgang durchgeführt werden:
Entfetten, Entgraten, Entrosten, Entzundern, Entoxydieren, Entlacken, Polieren, Schleifen und oberflächiges Verdichten.

Letzteres wird dann erreicht, wenn entsprechend gehär­ tete und schwere Schleifkörper 3′ auf die Werkstücke in Verbindung mit einer Trägerflüssigkeit auftreffen. Hier­ durch wird die Werkstoffoberfläche verdichtet.

Claims (7)

1. Gleitschleifvorrichtung (100) für die Ober­ flächenbearbeitung von Werkstücken (25) aus festen Materialien, mit einer drehbar angetriebenen, horizontal ausgerichteten und verschließbaren Außentrommel (2), die mit einem Gleitschleiffluid befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Außentrommel (2) eine verschließbare, zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke dienende Innentrommel (1) in gleicher Achsenausrichtung entnehmbar eingelegt ist, die bei Drehung der Außentrommel mitgenommen wird und ebenfalls rotiert, und
daß die Innentrommel mit einem perforierten, für das Gleitschleiffluid durchlässigen Mantel (11) versehen ist.

2. Gleitschleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durch­ messer von Innentrommel zu Außentrommel zwischen 1 : 1,1 bis 1 : 3 liegt.

3. Gleitschleifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen (13) des Innenmantels einen mittleren Durchmesser von 10 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 40 mm haben.

4. Gleitschleifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innentrommel (1) mit einer abrasiven und/oder elastomeren Innenbeschichtung (21) versehen ist.

5. Gleitschleifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außentrommel (1) einen mit Perforationen versehenen Mantel (11) aufweist.

6. Gleitschleifvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außentrommel mit einer Wanne (6) unterlegt ist, die die Peripherie der Außentrommel wenigstens teilweise umgibt.

7. Gleitschleifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Außentrommel, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse, eine Spülkammer (9) für das Spülen der bearbeiteten oder unbearbeiteten Werkstücke angeordnet ist.