DE19614272A1 - Vorrichtung zur oberflächenseitigen Bearbeitung von Werkstücken mittels fliehkraftbewegter Gleitschleifkörper oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur oberflächen­ seitigen Bearbeitung von Werkstücken mittels flieh­ kraftbewegter Gleitschleifkörper oder dergleichen, welche in einem Behälter durch bodenseitige Rotationsbe­ wegung in wendelförmige Umwälzbewegung längs der Behäl­ terinnenwand versetzt sind.

Eine bekannte Methode des Tauchschleifens besteht dar­ in, einen horizontal drehbaren trommelartigen Behälter mit Schleifkörpern zu befüllen, welche aufgrund der Umfangsgeschwindigkeit durch die Zentrifugalkraft nach außen an die Behälterinnenwand bewegt werden unter Bildung eines homogenen Schleifmittelringes. In diesen werden die von Halterungen getragenen Werkstücke gehal­ ten, wobei die rotierend getragenen Werkstücke sich schaufelnd durch die Bearbeitungskörper bewegen, um eine gute Schleifwirkung zu erhalten. Eine Umkehrung dieser Methode ist das Spin-Finish-Verfahren, bei wel­ chem die zu bearbeitenden Teile auf einer rotierenden Mehrfach-Spannvorrichtung durch das Schleifmittel gezo­ gen werden, welches sich selbst im ruhenden Zustand befindet.

Ferner sind Vorrichtungen zum Vibrations-Gleitschleifen bekannt, bei welchen die Gleitschleifkörper mit den Werkstücken in einer wendelförmigen Bewegungsbahn umlau­ fen, wodurch die Werkstücke ihre Oberflächenbehandlun­ gen erfahren. Die Behälter dieser Vibrations-Gleit­ schleif-Vorrichtungen können entweder langtrogartig, schüsselförmig oder schraubengangförmig ansteigend gestaltet sein.

Weiterhin sind Vorrichtungen zum Fliehkraft-Gleitschlei­ fen bekannt. So zeigt z. B. eine gattungsgemäße Vor­ richtung (DE 32 28 658 A1) einen senkrecht aufgestell­ ten, nach oben hin offenen trommelartigen Behälter, dessen Boden als Rotationsteller ausgebildet ist. In diesen Behälter werden die Gleitschleifkörper oder dergleichen und die zu bearbeitenden Werkstücke gege­ ben. Sobald der Rotationsteller in Drehung versetzt wird, entsteht eine wendelförmige Umwälzbewegung des Behälterinhalts längs der Behälterinnenwand, wobei die Werkstücke aufgrund ihres Gewichtes das Bestreben ha­ ben, zum Behälterrand auszuweichen. Durch nachströmen­ den Behälterinhalt bildet sich eine Bewegung entlang der Behälterwand zur Mitte und wieder zum Rotationstel­ ler hin, so daß zur toroiden Bewegung der Gesamtmasse noch eine weitere, langsamere Relativbewegung hinzu­ kommt. Durch die entstehenden Andruckkräfte wird eine sehr kurze, intensive Bearbeitung erreicht. Nach been­ digter Behandlungsdauer wird der Behälter um eine unter­ halb des Rotationsbodens befindliche Kippachse ge­ schwenkt. Die Gleitschleifkörper gelangen in einen am oberen Behälterrand angeordneten Speicherbehälter, während die Werkstücke auf ein diesem vorgeordnetes Sieb gelangen und von dort abgenommen werden können.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß in herstellungstechnisch einfacher Weise bestimmte oberflächenseitige Bearbeitungen von Werkstücken vorge­ nommen werden können.

Dieses technische Problem ist zunächst und im wesentli­ chen bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß das Werkstück in Überdeckung zum mittleren Bereich des Bodens durch Aufspannung auf diesem mit diesem rotiert.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art geschaffen, mittels welcher bestimmte Zonen des Werkstückes einer oberflächenseiti­ gen Bearbeitung aussetzbar sind. Im Gegensatz zu gat­ tungsgemäßen Fliehkraftmaschinen wälzt sich das Werk­ stück nicht mit dem Behälterinhalt um, sondern stellt aufgrund der Überdeckung zum mittleren Bereich des rotierenden Bodens und durch dortige Aufspannung eine Bodenfläche dar und trägt somit zur Erzeugung der wen­ delförmigen Umwälzbewegung der Gleitschleifkörper bei. Die wesentliche Bearbeitung erfährt demgemäß das Werk­ stück auf der dem Boden gegenüberliegenden Oberseite und gegebenenfalls im Randbereich, abhängig von der Beschaffenheit des Werkstückes. Die dem rotierenden Boden zugekehrte Fläche des Werkstückes erhält, je nach Aufspannung des Werkstückes keine, oder nur eine unwe­ sentliche Gleitschleifbearbeitung. Grundsätzlich ist dabei festzuhalten, daß die Bewegungswendel der Gleit­ schleifkörper gleichgerichtet mit dem Werkstück um­ läuft. Letzteres läuft jedoch schneller um, so daß die hieraus resultierende Bewegungsdifferenz zu dem ange­ strebten Schleifeffekt führt. Durch Änderung der Dreh­ richtung des rotierenden Bodens bewegen sich demgemäß auch das Werkstück und die Behälterwendel in der ande­ ren Richtung, was ein gezieltes Oberflächenbearbeiten zusätzlich unterstützt. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich insbesondere tellerähnliche Werkstücke bearbeiten, wobei das tellerähnliche Werk­ stück zentral und in Parallellage zum Boden aufgespannt ist. Bezüglich des tellerähnlichen Werkstückes kann es sich bevorzugt um eine bspw. aus Aluminium gefertigte Felge eines Kraftfahrzeuges handeln. Dadurch ist die dem Boden abgekehrte Oberseite der Gleitschleifbehand­ lung ausgesetzt. Dies ist also im wesentlichen die dem Betrachter zugängliche Außenseite der Felge bzw. des tellerähnlichen Werkstückes. Die Felgenlöcher können dabei zur Aufspannung der Felge dienen. Es sind jedoch auch andere Aufspannungsmöglichkeiten gegeben. Bspw. wäre auch eine außermittige Aufspannung des Werkstückes möglich. Ferner könnte das Werkstück so festgelegt werden, daß es taumelnd während der Bearbeitung um­ läuft. Werkstücke bzw. Felgen, die nicht abgedeckte Durchbrechungen ausbilden, erlauben es, daß Schleifkör­ per jenseits einer Nabenmittelwand gelangen können, so daß sie bspw. in dem dort vorliegenden Raum eingebettet sind und gegebenenfalls auch dort noch eine Schleifwir­ kung ausüben.

Das optimale Aufspannen des Werkstückes ist dadurch gegeben, daß der drehende Randbereich des Bodens minde­ stens bis zur Umfangslinie des tellerförmigen Werk­ stücks auskragt. Hierdurch ist es möglich, daß die Umfangslinie des tellerförmigen Werkstücks bis zur Behälterinnenwand reichen kann. In einem solchen Fall bildet das tellerförmige Werkstück die Mitnahmefläche für die Gleitschleifkörper, wodurch diese ihre wendel­ förmige Umwälzbewegung erfahren, und zwar längs des aufwärts kragenden Randes des Werkstückes, also der Bereich, der insbesondere bei der Bearbeitung einer aus Aluminium gefertigten Felge behandelt werden soll.

Eine Alternative ist darin zu sehen, daß der Freiraum zwischen Behälterinnenwand und größter Umfangslinie des Werkstückes kleiner ist als der vom Werkstück überdeck­ te Flächenbereich des Bodens. Je nach Größe dieses Freiraumes bildet der bodenseitige Ringabschnitt eben­ falls eine Mitnahmefläche für die Schleifkörper, so daß auch im Freiraum zwischen Behälterinnenwand und größter Umfangslinie des Werkstückes eine Teilströmung entsteht einhergehend mit einem gewissen Bearbeitungseffekt. Reduziert sich der Freiraum auf den reinen Drehspalt zur Behälterwand, z. B. durch eingesetzte Adapterringe, so kann dieser Teilstrom unterdrückt werden, und die Bearbeitung erfolgt praktisch ausschließlich an der Oberseite des Werkstückes, was für bestimmte Werkstüc­ ke, z. B. LKW-Felgen, vorteilhaft, leistungssteigernd und ausreichend ist.

Es ist ferner eine um eine horizontale Achse kippbare Bearbeitungsposition hervorzuheben. Aufgrund der ein­ stellbaren Neigung bzw. Kipplage erhält man einen varia­ blen statischen Druck und damit insgesamt einen varia­ blen Schleifdruck. Regelbar ist der Schleifdruck so­ dann noch durch das Verhältnis der Drehzahl zur Füllhö­ he. Diese Variabilität bringt, wie in Versuchen gefun­ den wurde, beste Schleifergebnisse, welche über denen liegen, die sich bei ungekipptem Behälter ergeben. Durch das Kippen wird außerdem erreicht, daß die umlau­ fenden Schleifkörper im tiefer gelegenen Bereich des Behälters über die Mitte des tellerförmigen Werkstücks hinaus eine Schleifbearbeitung erzeugen. Im tiefer gelegenen Bereich entsteht gegenüber dem höher gelege­ nen Bereich dabei eine Materialanhäufung, in welchem eine gegenüber dem höher gelegenen Bereich unterschied­ liche Umwälzbewegung stattfindet. Es erweist sich dabei von Vorteil, daß die zugehörige Kippachse ober­ halb des Bodens liegt, was auch für das Entleeren des Behälters von Vorteil ist. Die Version, bei welcher der Behälter während der Bearbeitung eine geneigte Stellung einnimmt, zeichnet sich dadurch aus, daß die Kippachse auf Höhe des vom aufgespannten Werkstück eingenommenen Bereiches liegt. Diese Maßnahme kommt dem Bestreben entgegen, den Behälter während der Bear­ beitung zu schwenken.

Weiterhin ist die Möglichkeit gegeben, eine im oberen Randbereich des Behälters liegende Kippachse vorzuse­ hen. Dies erweist sich von Vorteil, wenn benachbart zu der im Bereich des oberen Randes liegenden Kippachse ein für sich kippbarer Speicherbehälter vorgesehen ist zur Aufnahme der durch Entleerungs-Kippbewegung dem Behälter entnommenen Schleifkörper. Während des Auf­ spannens des Werkstückes und der Bearbeitung nimmt der Behälter eine vertikale Position ein. Die Schleifkör­ per werden über den kippbaren Speicherbehälter in den das Werkstück aufnehmenden Behälter geschüttet. Nach Beendigung des Gleitschleifprozesses gelangen dann die Gleitschleifkörper durch Kippen des Behälters um seine Kippachse in den zurückgeschwenkten Speicherbehälter.

Zwecks Änderung der Umwälzbewegung des Bearbeitungs­ mediums sind erfindungsgemäß ein oder mehrere in das Behälterinnere ragende, oberhalb der Werkstückaufspan­ nung endende Abweisbleche vorgesehen zum Umlenken der Schleifkörper-Bewegungswendel in Richtung des Behälter­ zentrums. Durch das Abweisblech wird ein Strahl von Schleifkörpern zum Behälterzentrum gelenkt, so daß in dem dort naturgemäß einer geringeren Bearbeitung unter­ liegenden Bereich eine ergänzende Oberflächenbehandlung stattfindet. Zwecks Änderung dieses Strahles ist die Stellung der radialen Ausladung des Abweisbleches bzw. dessen Eintauchtiefe veränderbar.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß der Boden in seinem rotierenden Bereich mit etwa radial gerichteten Schaufeln ausgestattet ist. Diese Maßnahme empfiehlt sich, wenn das tellerartige Werkstück bzw. die Felge mit Abstand zum Boden aufgespannt wird. Die am Boden vorgesehenen Schaufeln wirken turbinenartig auf die Schleifkörper ein und erzeugen auch im entsprechenden Bereich zwischen Werkstück und Boden einen Teilstrom zur gezielten Oberflächenbehandlung des Werkstückes.

Sodann ist ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung durch eine Überschichtung des aufgespannten Werkstückes mit Schleifkörpern zu sehen derart, daß sich bei Bear­ beitung tellerförmiger Werkstücke mit eingezogener Oberseite zwei Schleifkörper-Bewegungswendeln bilden, von welchen die eine zentrumsseitig und die andere wandseitig des aufwärts kragenden Randes des Werkstüc­ kes liegt. Die Bearbeitung des tellerförmigen Werkstüc­ kes bzw. der Felge geschieht gezielt durch diese beiden Schleifkörper-Bewegungswendeln. Diese bleiben in gewisser Weise auch erhalten, wenn der Behälter zur Bearbeitung in die Neigungsstellung gekippt wird. Es empfiehlt sich insbesondere, wie gefunden wurde, eine Neigungsstellung von etwa 35° zur senkrechten Behälter­ stellung. Im tiefer gelegenen Bereich des Behälters bildet sich in gewisser Hinsicht ein "Schleifkörper- See", in welchen die Schleifkörper-Bewegungswendeln münden und aus dem diese auch entspringen. Die Dreh­ zahl des Bodens und die Füllhöhe sind so aufeinander abgestimmt, daß die Schleifkörper-Bewegungswendeln nicht unterbrochen sind.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, daß das Werk­ stück den drehenden Boden bildet. Auf einen gesondert drehangetriebenen Boden kann bei dieser Version verzich­ tet werden. Die Ausgangswelle des Antriebes trägt dann unmittelbar die Werkstückaufspannung. In diesem Fall reicht die Umfangslinie des drehangetriebenen Werk­ stücks bis an die Innenwandung des Behälters, falls keine Adapterringe zur Überbrückung eines etwaigen Freiraumes eingesetzt werden.

Nachstehend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teils in Ansicht, teils im Schnitt die Vorrich­ tung gemäß der ersten Ausführungsform vor dem Beschicken mit einem als Felge ausgestatteten Werkstück,

Fig. 2 eine Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei aufge­ spannter Felge,

Fig. 3 die Folgedarstellung der Fig. 2, und zwar bei durch Kippen des Speicherbehälters gefülltem Behälter,

Fig. 4 die Bearbeitungsposition der Vorrichtung bei strichpunktiert veranschaulichtem, um die obere Kippachse geschwenktem Behälter zwecks Hineinbefördern der Schleifkörper in einen Speicherbehälter,

Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform bei vertikal ausgerichtetem Behälter,

Fig. 6 eine Draufsicht auf Fig. 5,

Fig. 7 einen teilweisen Längsschnitt durch die Vor­ richtung mit am Boden des Behälters festgeleg­ ter Felge bei rotierendem Boden und dabei wendelförmig umwälzenden Schleifkörpern,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, wobei der Behälter um seine Kippachse ge­ schwenkt ist,

Fig. 9 die Ansicht in Pfeilrichtung IX in Fig. 8,

Fig. 10 die Ansicht in Pfeilrichtung X in Fig. 7, wobei abweichend von dieser Figur ein Abweis­ blech in das Behälterinnere ragt,

Fig. 11 den in die Entleerungsstellung um 90° gekipp­ ten Behälter und

Fig. 12 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch die dritte Ausführungsform betreffend, wobei auf einen gesondert angetriebenen Boden verzichtet ist.

Gemäß der ersten Ausführungsform, dargestellt in den Fig. 1 bis 4, besitzt die Vorrichtung ein Fußgestell 1, von welchem mittig aufwärts gerichtet eine Tragsäule 2 ausgeht. Im oberen Bereich lagert diese um eine Kipp­ achse 3 einen topfförmigen Behälter 4 derart, daß sich die Kippachse 3 im oberen Randbereich 4′ des Behälters 4 befindet. Der Boden 5 des Behälters 4 ist mittels eines regelbaren elektromotorischen Antriebes 6 in der einen oder anderen Richtung antreibbar. Hierzu sitzt der Boden 5 auf der Ausgangswelle 7 des Antriebes 6. Der Boden 5 selbst ist kegelstumpfförmig gestaltet derart, daß die Basis nach oben weist.

Unterhalb des rotierenden Bodens 5 erstreckt sich eine Auffangwanne 8 für die den Gleitschleifkörpern 9 zugege­ bene Behandlungsflüssigkeit. Vor dem Gleitschleifpro­ zeß werden die Gleitschleifkörper 9 von einem um eine Schwenkachse 10 kippbaren Speicherbehälter 11 aufgenom­ men. Die Kippachse 10 befindet sich am oberen Ende der Tragsäule 2 und erstreckt sich im Bereich zwischen der Behälteraußenwandung und der Tragsäule 2, jedoch ober­ halb der Kippachse 3. Das obere Ende des Speicherbehäl­ ters 11 ist zu einer Schütte 12 geformt, so daß beim Verschwenken des Speicherbehälters 11 um die Schwenkach­ se 10 die Gleitschleifkörper 9 in den Innenraum des Behälters 4 gelangen.

Mit dem Behälter 4 ist die Kippachse 3 in geeigneter, nicht dargestellter Weise verbunden. Von der Kippachse 3 geht undrehbar ein Lenker 13 aus, an welchem die Kolbenstange 14 eines am Fußgestell 1 angelenkten Hubzy­ linders 15 angreift. Fährt die Kolbenstange 14 aus, so führt dieses zu einem Verschwenken des Lenkers 13 und damit des Behälters 4 in die in Fig. 4 veranschaulich­ te, strichpunktierte Darstellung unter Hineinschütten der Gleitschleifkörper in den Speicherbehälter 11.

Der Boden 5 des Behälters 4 trägt oberseitig einen Aufspanntopf 16 für das Werkstück 17. Beim Ausführungs­ beispiel ist das Werkstück 17 als Felge gestaltet. Diese besitzt ein umlaufendes Felgenbett 18 und eine mittlere Nabe 19 mit einer zentrischen Durchbrechung 20. In letztere greift formausfüllend ein Zentrierdorn 21 des Aufspanntopfes 16 ein. Benachbart zum Zentrier­ dorn 21 sind umfangsverteilt am Aufspanntopf 16 Mitneh­ merzapfen 22 vorgesehen zum Eintritt in Löcher 23 der Nabe 19. Der unterhalb der Nabe 19 vorliegende Quer­ schnitt der Felge entspricht dem Querschnitt des Auf­ spanntopfes 16.

Es stellt sich folgende Wirkungsweise ein: Bei entleer­ tem und seine Vertikalstellung einnehmendem Behälter 4 wird die als Werkstück 17 ausgebildete Felge auf den Aufspanntopf 16 gesteckt derart, daß der Zentrierdorn 21 und die benachbarten Mitnehmerzapfen 22 die Durchbre­ chung 20 bzw. Löcher 23 durchgreifen, vergl. Fig. 2. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß der drehende Randbereich des Bodens 5 mindestens bis zur Umfangsli­ nie des die Felge darstellenden, tellerförmigen Werk­ stücks 17 auskragt. Fig. 2 veranschaulicht ferner, daß die Umfangslinie, also der Tellerrand, bis zur Innenwandung des Behälters 4 reicht. Der nächste Schritt besteht darin, daß der die Gleitschleifkörper aufnehmende Speicherbehälter 11 in die strichpunktierte Stellung gemäß Fig. 3 verschwenkt wird. Die Gleit­ schleifkörper 9 gelangen hierdurch in den oberhalb des Werkstückes 17 befindlichen Raum des Behälters. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet das Werkstück 17 mit seinem oberhalb des Aufspanntopfes 16 befindlichen Bereich den Teller bzw. eine Schüssel und stellt somit in gewisser Hinsicht den Boden für das Gleit­ schleifmedium dar. Wird nun der Antrieb 6 eingeschal­ tet, so läuft der Boden 5 mit dem Aufspanntopf 16 und damit mit dem Werkstück 17 um. Infolge der Nabe 19 und des Felgenbettes 18 stellt sich eine wendelförmige Umwälzbewegung der Gleitschleifkörper 9 längs der Behäl­ terinnenwand ein. Die Drehrichtung der Schleifkörper- Bewegungswendel und die des Werkstückes 17 sind gleich, jedoch mit dem Unterschied, daß das Werkstück 17 schnel­ ler umläuft derart, daß die Bewegungsdifferenz zum Schleifeffekt führt. Fig. 4 veranschaulicht, daß die Bewegungswendel den oberen Innenraum der Felge glättet, so daß durch diese Vorrichtung eine gezielte oberflä­ chenseitige Bearbeitung des Werkstücks 17 verwirklicht ist.

Der Behälter 4 besteht bei dieser Version aus abriebfe­ stem Material, wie bspw. Polyurethan.

Nach Beendigung der Oberflächenbearbeitung des Werkstüc­ kes 17 wird der Antrieb 6 stillgesetzt und der Behälter 4 um die Kippachse 3 geschwenkt, so daß die Gleit­ schleifkörper 9 in den Speicherbehälter 11 gelangen. Nach Rückschwenken des Behälters 4 liegt dann erneut die Stellung gemäß Fig. 1 vor, so daß das nächste Werk­ stück aufgespannt werden kann. Mittels dieser Vorrich­ tung lassen sich in einer Stunde ca. 10 aus Aluminium bestehende Felgen behandeln.

Bei der in den Fig. 5 bis 11 veranschaulichten zweiten Ausführungsform der Vorrichtung besitzt diese ein rah­ menartiges Fußgestell 24 mit von jedem Rahmenlängsschen­ kel 25 ausgehender Tragsäule 26. Auf der oberen Stirn­ seite nimmt jede Tragsäule 26 ein Kipplager 27 für eine Kippachse 28 auf. Um diese ist der ebenfalls topfartig gestaltete Behälter 29, ausgehend von einer Vertikalstellung gemäß Fig. 7, um 90° in die Stellung gemäß Fig. 11 schwenkbar. Der Boden 30 ist bei dieser Version tellerförmig gestaltet. Unterfangen ist der Boden 30 von einer Auffangwanne 31. Dem Boden 30 ist ebenfalls ein regelbarer elektromotorischer Antrieb 32 zugeordnet derart, daß die Drehrichtung des Bodens 30 umkehrbar ist.

Aufwärts gerichtet geht vom Boden 30 eine Werkstück-Auf­ spannung 33 aus mit parallel zum mittleren Bereich des Bodens verlaufender Aufspannscheibe 33′. Diese trägt die in Umfangsverteilung angeordneten Mitnehmerzapfen 34 zum Eintritt in die Löcher 35 der Nabe 19 einer das Werkstück 17 bildenden Felge. Der Aufspannscheibe 33′ ist eine Spannscheibe 36 zugeordnet zum Einklemmen des inneren Randes nahe der zentralen Durchbrechung 37 der Nabe 19.

Gemäß dieser zweiten Ausführungsform befindet sich die Kippachse 28 ebenfalls oberhalb des Bodens 30, jedoch auf Höhe des vom Werkstück 17 eingenommenen Bereiches. Dieser wird von der Nabe 19 der Felge - Werkstück 17 - gebildet. Das Werkstück 17 befindet sich ebenfalls in Überdeckung zum mittleren Bereich des Bodens 30, ist durch Aufspan­ nung auf diesem gehalten und demgemäß rotierend ange­ trieben.

Ebenfalls kragt der drehende Randbereich des Bodens 30 mindestens bis zur Umfangslinie des tellerförmigen Werkstücks 17 aus. In vorliegendem Fall ist der größte Durchmesser des Randbereiches des Bodens 30 größer als der des Felgenbettes 18. Hierdurch wird zwischen der Behälterinnenwand und größter Umfangslinie des Werkstüc­ kes ein Freiraum geschaffen. Letzterer ist, im Quer­ schnitt betrachtet, kleiner als der vom Werkstück 17 überdeckte Flächenbereich des Bodens 30.

Im oberen Randbereich trägt der Behälter 29 oberhalb der Werkstückaufspannung 33 eine über den Behälterrand auskragende Aufnahmetasche 38 für die Gleitschleifkör­ per 9. Die Aufnahmetasche 38 ist dabei zum Behälterin­ neren hin offen.

Fig. 11 zeigt die Beschickungs- und Entnahmestellung der Vorrichtung. In dieser wird das als Felge ausgebil­ dete Werkstück dem Boden 30 zugeordnet und verspannt. Der dem Boden 30 zugekehrte Rand des Felgenbettes 18 reicht dann bis zum kegelstumpfförmig verlaufenden Randbereich des Bodens 30. Nach dem Aufspannen des Werkstückes 17 verbleibt zwischen dem Felgenbett 18 und der Behälterinnenwand der Freiraum. Es kann nun der Behälter 29 bei gleichzeitigem Antrieb des Bodens 30 und damit des Werkstücks 17 um 90° in die Vertikalstel­ lung des Behälters 29 geschwenkt werden, vergl. Fig. 7. Aus dieser Figur ist zu ersehen, daß sich bei der Bearbeitung des von der Felge gebildeten, tellerför­ migen Werkstückes 17 aufgrund dessen eingezogener Ober­ seite zwei Schleifkörper-Bewegungswendeln W1 und W2 bilden. Die Schleifkörper-Bewegungswendel W2 erstreckt sich zentrumsseitig und die Schleifkörper-Bewegungswen­ del W1 wandseitig des aufwärts kragenden Randes (Felgen­ bett 18) des Werkstückes 17. Die Schleifkörper-Bewe­ gungswendeln W1 und W2 sind im Querschnitt unterschied­ lich. Insbesondere veranschaulicht Fig. 7, daß die äußere Schleifkörper-Bewegungswendel W1 eine im Quer­ schnitt flachgedrückte Wendel darstellt. Auf jeden Fall ist jedoch erreicht, daß durch die innere Schleif­ körper-Bewegungswendel W2 die Nabe 19 vollständig dem Gleitschleifprozeß ausgesetzt ist.

Wird ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 7 mit einher­ gehendem Antrieb des Bodens 30 der Behälter 29 um den Winkel Alpha zur Vertikalen geschwenkt, so liegt die Stellung gemäß Fig. 8 vor. In diese Position könnte der Behälter 29 auch direkt von der Beschickungsstel­ lung gemäß Fig. 11 gebracht werden. Der Winkel Alpha beträgt bevorzugterweise ca. 35°. Auch dann stellen sich wiederum zwei Schleifkörper-Bewegungswendeln W1′ und W2′ ein. Diese sind jedoch auf ihrem Umfang unter­ schiedlich beschaffen. Aufgrund der Neigungslage des Behälters 29 entsteht im tiefer gelegenen Bereich des Behälters eine Anhäufung von Schleifkörpern 9, so daß die Schleifkörper-Bewegungswendeln in diesem tiefer gelegenen Bereich abweichend querschnittsstrukturiert sind und sich auch abweichend umwälzen. In dem tiefer gelegenen Bereich des Behälters 29 bildet sich ein "Schleifkörper-See", dessen Dichte größer ist als die Dichte der Schleifkörper-Bewegungswendeln W1′ und W2′ im höher gelegenen Bereich des Behälters 29. Die Schleifkörper-Bewegungswendel W2′, welche Bestandteil dieses "Schleifkörper-Sees" ist, kann daher bis über die Werkstückmitte hinaus reichen.

Sowohl bei der Stellung gemäß Fig. 7 als auch bei der gemäß Fig. 8 ist stets eine Überschichtung des aufge­ spannten Werkstücks 17 mit Schleifkörpern gegeben, so daß eine gezielte oberflächenseitige Bearbeitung der Felge - Werkstück 17 - gegeben ist. Versuche haben erge­ ben, daß bei einer Neigungsstellung des Behälters 29 die Gleitschleifleistung höher ist als bei vertikal ausgerichtetem Behälter.

Nach Beendigung des Gleitschleifprozesses kann bei rotierendem Boden 30 der Behälter 29 in die Entnahme­ stellung gemäß Fig. 11 geschwenkt werden, wobei die Schleifkörper 9 in die Aufnahmetasche 38 gelangen. Das Werkstück 17 ist dann zur Entnahme frei.

Die beiden Schleifkörper-Bewegungswendeln gemäß Fig. 8 gehen aus Fig. 9 hervor. Diese Figur zeigt auch deut­ lich im tiefer gelegenen Bereich des Behälters 29 den "Schleifkörper-See".

In Fig. 10 ist veranschaulicht, daß in das Behälterinne­ re bei einem vertikal ausgerichteten Behälter 29, wie er in Fig. 7 aufgezeigt ist, ein Abweisblech 39 einge­ führt ist. Dieses kann an einem nicht veranschaulich­ ten Galgen des Behälters 29 sitzen. Das Abweisblech 39 ragt in den Bereich der innenliegenden Schleifkörper-Be­ wegungswendel W2 hinein. Das Abweisblech 39 endet ober­ halb der Werkstück-Aufspannung 33 und dient zum Umlen­ ken der Schleifkörper-Bewegungswendel W2 in Richtung des Behälterzentrums und erzeugt dabei einen Bearbei­ tungsstrahl S. Die Stellung der radialen Ausladung des Abweisbleches 39 bzw. dessen Eintauchtiefe sind zur Erzielung eines unterschiedlichen Strömungsverhaltens veränderbar.

In Fig. 8 ist strichpunktiert ein von der Behälterinnen­ wand ausgehender Umlenkwulst 40 für die Schleifkörper veranschaulicht.

Es wäre möglich, das Werkstück 17 dezentral einzuspan­ nen, wodurch sich ebenfalls ein unterschiedliches Strö­ mungsverhalten erzeugen läßt.

Falls das Werkstück 17 mit Abstand zum Boden einge­ spannt wird, könnte der Boden mit etwa radial gerichte­ ten, turbinenartigen Schaufeln ausgestattet sein, so daß auch dort ein Teilstrom erzeugt wird zur gezielten Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 17.

Die in Fig. 12 veranschaulichte dritte Ausführungsform entspricht weitgehend der ersten Version. Gleiche Teile tragen daher gleiche Bezugsziffern. Abweichend trägt nun die Ausgangswelle 7 keinen Boden, sondern haltert an ihrem verlängert ausgebildeten, in den Behäl­ ter 4 hineinragenden Ende eine Werkstückaufspannung 41. An dieser sitzen die in die Löcher 23 der Nabe 19 des Werkstückes 17 (Felge) eingreifenden Mitnehmerzap­ fen 22. Der größte Durchmesser des Felgenbettes 18 reicht bis zur Innenwandung des Behälters 4, so daß sich oberhalb der Werkzeugaufspannung 41 eine Topfform ergibt. Das als Felge ausgebildete Werkstück formt demgemäß mit der Nabe 19 den drehenden Boden selbst.

Der Werkstückaufspannung 41 ist sodann noch eine zentra­ le Spannscheibe 42 zur Lagensicherung der Felge zugeord­ net. Bei Antrieb der Vorrichtung werden die Schleifkör­ per 9 durch das Werkstück 17 ebenfalls in wendelförmige Umwälzbewegung versetzt.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur oberflächenseitigen Bearbeitung von Werkstücken (17) mittels fliehkraftbewegter Gleit­ schleifkörper (9) oder dergleichen, welche in einem Behälter (4, 29) durch bodenseitige Rotationsbewegung in wendelförmige Umwälzbewegung längs der Behälterinnen­ wand versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (17) in Überdeckung zum mittleren Bereich des Bodens (5, 30, 17) durch dortige Aufspannung mit diesem rotiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere da­ nach, gekennzeichnet durch um eine horizontale Achse (28) gekippte Bearbeitungsposition des Behälters (29).

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das tellerähnliche Werkstück (17) zentral und in Parallellage zum Boden (5, 30) aufgespannt ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der drehende Randbereich des Bodens (5, 30) mindestens bis zur Umfangslinie des tellerförmigen Werkstücks (17) auskragt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Freiraum zwischen Behälterinnenwand und größter Umfangslinie des Werkstückes (17) kleiner ist als der vom Werkstück (17) überdeckte Flächenbe­ reich des Bodens (30).

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zugehörige Kippachse (28) oberhalb des Bodens (30) liegt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kippachse (28) auf Höhe des vom aufge­ spannten Werkstück (17) eingenommenen Bereiches (Nabe 19) liegt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine im oberen Randbereich des Behälters (4) liegende Kippachse (3).

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß benachbart zu der im Bereich des oberen Randes liegenden Kippachse (3) ein für sich kippbarer Speicherbehälter (11) vorgesehen ist zur Aufnahme der durch Entleerungs-Kippbewegung dem Behälter (4) entnom­ menen Schleifkörper (9).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeich­ net durch ein oder mehrere in das Behälterinnere ragen­ de, oberhalb der Werkstückaufspannung (33) endende Abweisbleche (39) zum Umlenken der Schleifkörper-Bewe­ gungswendel (W2) in Richtung des Behälterzentrums.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der radialen Ausladung des Abweisbleches (39) bzw. dessen Eintauchtiefe verän­ derbar ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden in seinem rotierenden Bereich mit etwa radial gerichteten Schaufeln ausgestat­ tet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeich­ net durch eine Überschichtung des aufgespannten Werk­ stückes (17) mit Schleifkörpern (9) derart, daß sich bei Bearbeitung tellerförmiger Werkstücke (17) mit eingezogener Oberseite zwei Schleifkörper-Bewegungswen­ deln (W1, W2 bzw. W1′, W2′) bilden, von welchen die eine (W2, W2′) zentrumsseitig und die andere (W1, W1′) wandseitig des aufwärts kragenden Randes (Felgenbett 18) des Werkstückes (17) liegt.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (17) den drehenden Boden (17) bildet.

15. Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zur Außenflächen-Bearbeitung von Fahrzeugfelgen.