DE19546193C2

DE19546193C2 - Gleitschleifmaschine für die Oberflächenbearbeitung von Werkstücken aus festen Materialien

Info

Publication number: DE19546193C2
Application number: DE1995146193
Authority: DE
Inventors: Reinhold Terschluse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2015-12-12
Also published as: DE19546193A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitschleifmaschine für die Oberflächenbearbeitung von Werkstücken aus festen Materialien, mit einer drehbar angetriebenen, horizontal ausgerichteten und verschließbaren Außentrommel, die mit einem Gleitschleiffluid befüllbar ist und in der eine verschließbare, zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werk stücke dienende Innentrommel, deren Mantel perforiert ist, im wesentlichen achsparallel eingelegt ist.

Unter 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 rie selfähige Trockensubstanz, die nach den Anforderungen zu sammengestellt wird. Derartige Flüssigkeiten 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.

Aus der US-PS 16 02 660 ist eine Gleitschleifmaschine für die Flächenbearbeitung von Werkstücken bekannt, die eine perforierte Innentrommel und eine sie umfassende, nicht perforierte Außentrommel aufweist. Die beiden Trom meln sind miteinander koaxial verbunden und gegenläufig angetrieben.

Eine der in US-PS 16 02 660 gezeigten Konfigura tion ähnliche Konstruktion ist dem Abstrakt der JP 5-228826 A zu entnehmen, wobei in der dichten Außentrommel auch mehrere, planetenartig lau fende Innentrommeln untergebracht werden können. Nachtei lig ist, daß das Entfernen des bereits verschmutzten Rei nigungsmittels aus der Außentrommel sehr umständlich ist, insbesondere dann, wenn das Reinigungsmittel eine trockene oder viskose Substanz ist.

Ferner ist in DE 35 45 450 A1 eine Vorrichtung zum Polie ren von Gegenständen, beispielsweise Schuhen, darge stellt, bei der die zu behandelnden Gegenstände in ein Behältnis eingebracht werden, das in eine leere Drehtrom mel einzulegen ist. Das Behältnis übt in der Drehtrommel Trudelbewegungen aus, die für den Erfindungszweck beson ders günstig sind. Allerdings eignet sich das Prinzip nicht für das Gleitschleifen von schwereren festen, ins besondere metallenen Werkstücken.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Gleitschleifmaschine an zugeben, bei der ein Gleitschleiffluid in besonders in tensiver und trotzdem schonender Weise an die Werkstücke herangebracht und nach dem Bearbeitungsprozeß problemlos abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Gleitschleifmaschine der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Außentrommel einen mit Perforationen verse henen Mantel aufweist und mit einer Wanne unterlegt ist, die die Außentrommel wenigstens teilweise umgibt, und daß der Durchmesser der Innentrommel mindestens etwa 10% kleiner ist als der Durchmesser der Außentrommel.

Bei der hier genannten Gleitschleifmaschine hat man dem nach eine Innentrommel, die "lose" in der Außentrommel rotiert, und zwar unter Antrieb durch das Gleitschleif fluid und die Reibung zwischen Innentrommel und Außentrom mel. 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 auszunut zen.

Als besonders vorteilhaft wird angesehen, daß die Gleitschleiffluidmenge in der Gleitschleifmaschine nach Bedarf ergänzt oder teilwei se zur Reinigung abgeführt werden kann.

Schließlich ist noch vorgesehen, daß die Außentrommel und die Wanne in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das eine Spülkammer für das Spülen der bearbeite ten oder unbearbeiteten Werkstücke umfaßt.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung von Außen- und In nentrommel 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 Gleitschleifmaschine gemäß Fig. 2 in Drauf sicht;

Fig. 4 den Schnitt A-B gemäß Fig. 3.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Gleitschleifma schine 100 besitzt eine rechte Spülkammer 9 und eine linke Arbeitskammer 9′. Beide Kammern 9 und 9′ sind so groß dimen sioniert, daß sich die nachfolgend beschriebenen Trom meln entsprechend ihren Zweckbestimmungen darin rotie rend bewegen können. Die Rotation wird angetrieben durch einen Elektromotor 5, der sich zwischen den beiden Kam mern 9 und 9′ im oberen Teil des Gehäuses 9, 9′ befindet. Die bei den Kammern 9 und 9′ 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 2 auch um einen gewissen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann, solange dies die nachfolgend beschriebene Wirkungsweise nicht beeinträchtigt.

Die drehbare Außentrommel 2 ist, ähnlich wie dies bei Waschmaschinen-Trommeln bekannt ist, mit einem gekrümm ten, der zylindrischen Kontur angepaßten Deckel 17 verse hen, der mithilfe von Verschraubungen 17′ sicher ver schlossen werden kann. Die Sehnen-Abmessung des Deckels 17 ist so bemessen, daß in die bei aufgeklapptem Deckel 17 entstandene Öffnung eine Innentrommel 1 eingesetzt wer den kann. Diese Innentrommel 1 dient zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke 25 und ist in gleicher Achsenaus richtung wie die Außentrommel 2 in diese entnehmbar einge legt. Bei der durch einen Treibriemen über eine Antriebs scheibe bewirkten Rotationsbewegung der Außentrommel 2 wird demnach die Innentrommel 1 mitgenommen, so daß sie ebenfalls rotiert.

Die Außentrommel 2 ist mit einer Wanne 6 unterlegt, die die Peripherie der Außentrommel 2 wenigstens im unteren Bereich umgibt. In die Wanne 6 kann das Gleitschleif fluid 3 zurückströmen, wenn die Außentrommel 2 bei ihrer Um drehung in den Bereich der Wanne 6 gelangt und wenn ihr Mantel 22 mit zahlreichen Perforationen 20 versehen ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit, daß das sich ver schmutzende Gleitschleiffluid 3 immer wieder ergänzt wird und eintretendes, sauberes Fluid von den Werkstücken abgespült wird und in die Wanne 6 zurückbefördert wird. Zusätzlich kann die Wanne 6 daher auch an eine Gleitschleiffluid-Regenerationsvorrichtung mit einer ent sprechenden Zuführungsleitung angeschlossen sein (nicht dargestellt).

Die Innentrommel 1 hat einen Durchmesser, der etwa um 12% geringer ist als der der Außentrommel 2. Sie besteht ebenfalls in ihrem Mantel 11 aus korrosionsfestem Stahl und ist an ihrer Innenseite mit einer Innenbeschichtung 21 versehen, beispielsweise mit Elastomer, in den abrasi ves Pulver eingearbeitet ist.

Die stückigen Werkstücke 25, beispielsweise Zylinderköp fe, Schleifringe, Kolben und dergleichen stückiges Gut, werden lose geschichtet in die Innentrommel 1 eingelegt. Der Mantel 11 der Innentrommel 1 weist ebenso zahlreiche Perforationen 13 auf.

Ein Gleitschleiffluid 3 wird in das unteren Drittel der Außentrommel 2 in den Zwischenraum zwischen den Mänteln 11; 22 von Innen- und Außentrommel 1 bzw. 2 eingefüllt. Das Gleitschleiffluid 3 besteht aus einer inerten Flüssigkeit, beispielsweise Mineralöl, in das Schleifkörper und Schleifmehle in an sich bekannter Art zugemischt und sus pendiert werden. Es handelt sich bei diesen Gleitschleif fluiden 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 Korro sion schützen.

Die Außentrommel 2 rotiert mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von etwa 45 bis 50 Umdrehungen pro Minute, so daß die Werkstücke 25 lose in der Innen trommel 1 taumeln. Durch die Perforationen 13 im Mantel 11 der Innentrommel 1, die für das Gleitschleiffluid 3 durchlässig sind, gelangt das Gleitschleiffluid 3 an jede Stelle der Werkstücke 25. Es wird eine gleichmäßige und qualitativ optimale Bearbeitung der Werkstückoberflächen gewährleistet. Die Bearbeitungs dauer beträgt je nach Verschmutzungs- und Korrosionsgrad der Werkstücke 25 zwischen 40 und 100 Minuten.

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 3 in die Außen trommel 2 zurückgeführt. Danach wird die noch gefüllte Innentrommel 1 zum Abspülen der Werkstücke 25 in die Spül kammer 9 überführt. Die Spülkammer 9 ist über den Schei tel der gefüllten Innentrommel 1 mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt. Bei langsamem Rotieren der Innentrommel 1 gelangt die Spülflüssigkeit an alle Werkstückteile und nimmt Reste des Gleitschleiffluids mit.

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

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

Claims

1. Gleitschleifmaschine (100) für die Oberflä chenbearbeitung von Werkstücken (25) aus festen Materia lien, mit einer drehbar angetriebenen, horizontal ausge richteten und verschließbaren Außentrommel (2), die mit einem Gleitschleiffluid (3) befüllbar ist und in der eine verschließbare, zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werk stücke dienende Innentrommel (1), deren Mantel (11) per foriert ist, im wesentlichen achsparallel eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außentrommel (2) einen mit Perforationen (20) versehenen Mantel (22) aufweist und mit einer Wanne (6) unterlegt ist, die die Außen trommel (2) wenigstens teilweise umgibt, und daß der Durchmesser der Innentrommel (1) mindestens etwa 10% kleiner ist als der Durchmesser der Außentrommel (2).

2. Gleitschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außentrommel (2) und die Wanne (6) in einem Gehäuse (9, 9′) angeordnet sind, welches eine Spülkammer (9) für das Spülen der bearbeiteten oder unbe arbeiteten Werkstücke (25) umfaßt.

3. Gleitschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser von Innentrommel (1) zu Außentrommel (2) zwischen 1 : 1,1 bis 1 : 3 liegt.

4. Gleitschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß die Perforationen (13) des Mantels (11) der Innentrommel (1) einen mittle ren Durchmesser von 10 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 40 mm haben.

5. Gleitschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innentrommel (1) mit einer abrasiven und/oder elastomeren In nenbeschichtung (21) versehen ist.