DE2108027A1 - Polishing machine for polishing elongated cylindrical workpieces in a continuous flow - Google Patents
Polishing machine for polishing elongated cylindrical workpieces in a continuous flowInfo
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Description
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Poliermaschine zum Polieren von langgestreckten zylindrischen Werkstücken im DurchlaufPolishing machine for polishing elongated cylindrical workpieces in a continuous flow
Die Erfindung betrifft eine Poliermaschine zum Polieren von langgestreckten zylindrischen Werkstücken im Durchlauf, mit mindestens einem Paar rotierender Polierscheiben, deren vorzugsweise aus poliertem Stahl bestehende Planfläehen sich unter teilweiser Überschneidung gegenüberstehen, wobei der Überschneidungsbereich der Bearbeitungsbereich für die zwischen den Planfläehen durchlaufenden Werkstücke ist, in welchem die Planfläehen durch ihre Drehrichtung und Anordnung in bezug auf die Durchlaufrichtung der Werkstücke an jeweils sich gegenüber-The invention relates to a polishing machine for polishing elongated cylindrical workpieces in a continuous flow, with at least one pair of rotating polishing wheels, preferably made of polished steel Flat surfaces face each other with partial overlap, the overlap area being the machining area for the workpieces passing through between the flat surfaces, in which the flat surfaces go through their direction of rotation and arrangement in relation to the direction of passage of the workpieces on each other
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stehenden Punkten Bewegungskomponenten haben, die senkrecht zur Längsrichtung der Werkstücke und einander entgegengesetzt gerichtet sind und die in einer neutralen Zone, in der die radialen Abstände dieser Punkte von den Rotationsachsen bei beiden Planflächen gleich sind, gleich groß und außerhalb der neutralen Zone, wo die radialen Abstände dieser Punkte von den Rotationsachsen bei beiden Plahflachen ungleich sind, verschieden groß sind, sowie Bewegungskomponenten, die in Längsrichtung der Werkstücke gerichtet sind.standing points have components of motion that are perpendicular to the longitudinal direction of the workpieces and are directed opposite to each other and which are in a neutral Zone in which the radial distances of these points from the axes of rotation are the same for both plane surfaces, the same size and outside the neutral zone, where the radial distances of these points from the axes of rotation are unequal in the two plah surfaces, different in size are, as well as components of motion that are in the longitudinal direction the workpieces are aligned.
Bei dieser Art von Poliermaschinen erhält man in der neutralen Zone eine Rollierbewegung des Werkstückes in bezug auf die beiden Planflächen. Außerhalb der neutralen Zone üben die beiden Planflächen in bezug auf das Werkstück auch Friktions- bzw,, Polierbewegungen aus. Ferner wird das Werkstück durch die Planflächen auch in Längsrichtung bewegt, wobei es insgesamt einen Spiral- bzw» Schraubenvorschub erhält. Die Spiralsteigung kann dabei von Fall zu Fall vtrschieden eingestellt sein durch Einstellung der Durchlaufzone für das Werkstück.With this type of polishing machine, a rolling movement of the workpiece is obtained in the neutral zone with respect to the two planar surfaces. Outside the neutral zone, the two flat surfaces exercise in relation to the workpiece also friction and polishing movements. Furthermore, the workpiece is also in the longitudinal direction by the flat surfaces moves, whereby it receives a total of a spiral or »screw feed. The spiral pitch can thereby be set differently from case to case by setting the passage zone for the workpiece.
Die Praxis hat gezeigt, daß sich bei bekannten Maschinen dieser Art auf der Werkstückoberfläche Rauhigkeitswerte ergeben, die sich in gleichen Abständen wiederholen. Die Abstände der sich wiederholenden Werte entsprechen dabei der Spiralsteigung der Vorschubbewegung des Werkstückes. Auf diese Weise erhält man Werkstücke, deren Oberfläche weder den gewünschten kleinen Rauhwert hat, noch schattierungßfrei ist.Practice has shown that in known machines of this type there are roughness values on the workpiece surface result that repeat at equal intervals. The distances between the repeating values correspond the spiral pitch of the feed movement of the workpiece. In this way you get workpieces, their surface neither has the desired small roughness nor is free from shading.
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Eine genauere Untersuchung hat gezeigt, daß diese Erscheinung daher rührt, daß in der neutralen Zone das Rollieren, also ein Abrollen, stattfindet, während außerhalb der neutralen Zone auch eine Friktion zwischen den Planflächen und dem Werkstück gegeben ist.A closer examination has shown that this phenomenon is due to the fact that in the neutral zone the Rolling, i.e. unrolling, takes place, while outside the neutral zone there is also friction between the plane surfaces and the workpiece is given.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzliche Arbeitsgänge den Rauhwert zu verbessern und eine schattierungsfreie Oberfläche zu erhalten.The invention is based on the object without additional Work steps to improve the roughness value and to obtain a surface free of shading.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Poliermaschine dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine, zweckmäßig beide Planflächen im Abstand der neutralen Zone von ihrer Rotationsachse durch eine Ringnut unterbrochen sind.To solve this problem, the polishing machine according to the invention is characterized in that at least one, expediently both planar surfaces interrupted by an annular groove at a distance of the neutral zone from their axis of rotation are.
Auf diese Weise wird ein reines Rollieren vermieden«, Durch Versuche wurde festgestellt, daß man hierdurch nicht nur eine schattierungsfreie Oberfläche erhält, sondern überraschenderweise auch eine erhebliche Verbeairung des Rauhwertes. Dabei kann es eine Rolle spielen, daß durch die Ringnut auch eine verbesserte Zuführung von Polieröl möglich ist.In this way pure rolling is avoided «, By Experiments have found that this not only gives a surface free of shading, but surprisingly also a considerable deterioration in the rough value. It can play a role that through the Ring groove also an improved supply of polishing oil is possible.
Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringnut etwa die Form eines flachen Dreiecks hat.An advantageous embodiment of the machine according to the invention is characterized in that the cross section of the annular groove roughly in the shape of a flat triangle.
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Eine andere vorteilhafte Ausbildung und gegebenenfalls Weiterbildung der yorbeschriebenen Art ist gekennzeichnet durch eine ringförmige Zone allmählichen Übergangs beiderseits der Ringnut zu den ihr benachbarten Teilen der Planfläche hin.Another advantageous embodiment and, if necessary, a further development of the type described above is indicated through an annular zone gradual transition on both sides of the annular groove to the parts of the plane surface adjacent to it there.
Durch diese Übergangszone ist ein schroffer Oberflächenunterschied an den Planflächen und Druckunterschied des auf die Oberfläche des Werkstückes einwirkenden Polieröls vermieden. Diese Maßnahme trägt somit zur Vermeidung einer Oberflächenschattierung beim Werkstück bei.Through this transition zone there is a sharp surface difference on the plane surfaces and the pressure difference of the polishing oil acting on the surface of the workpiece avoided. This measure thus contributes to avoiding surface shading on the workpiece.
Eine zweckmäßige Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszone beiderseits der Ringnut die gleiche radiale Erstreckung hat.An expedient type is characterized in that the transition zone on both sides of the annular groove is the same radial Has extension.
Eine vorteilhafte Ausführungsart der erfindungsgemäßen Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der radialen Erstreckung der Ringnut zuzüglich der beiderseitigen Übergangszone zur gesamten radialen Erstreckung des Bearbeitungsbereiches der Planfläche etwa 1/4 bis 1/3 ist·An advantageous embodiment of the invention Machine is characterized in that the ratio of the radial extent of the annular groove plus the mutual The transition zone to the entire radial extension of the machining area of the plane surface is about 1/4 to 1/3
Ferner ist eine vorteilhafte Ausführungsart der erfindungsgemäßen Maschine dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der radialen Erstreckung der Ringnut zuzüglich der beiderseitigen Übergangszone zur radialen Erstreckung der Ringnut allein etwa 4 : 1 bis 2:1, vorzugsweise etwa 8 : 3 ist.Furthermore, an advantageous embodiment of the machine according to the invention is characterized in that the Ratio of the radial extent of the annular groove plus the transition zone on both sides to the radial extent the annular groove alone is about 4: 1 to 2: 1, preferably about 8: 3.
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Außerdem ist eine vorteilhafte Ausführungsart der erfindungsgemäßen Maschine dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefe der Ringnut zu ihrer radialen Erstreckung zuzüglich der beiderseitigen Übergangszone etwa 1/4 bis 1/2, Torzugsweise etwa 5/8 ist·In addition, an advantageous embodiment of the invention Machine characterized in that the ratio of the depth of the annular groove to its radial Extension plus the transition zone on both sides about 1/4 to 1/2, in terms of goal is about 5/8
Ferner ist eine vorteilhafte Art der erfindungsgemäßen Maschine dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseits der Ringnut vorhandene Übergangsaone gerade Flanken hat, deren Steigung in bezug auf die angrenzende Planfläche etwa 1/4° bis 1 1/2°, vorzugsweise etwa 1/2° ist*Furthermore, an advantageous type of the invention Machine characterized in that the transition zone on both sides of the annular groove has straight flanks, whose slope in relation to the adjacent plane surface is about 1/4 ° to 1 1/2 °, preferably about 1/2 ° *
Die vorbeschriebenen Einzelmaßnahmen ergeben insgesamt eine praktisch schattierungsfreie Oberfläche des Werkstückes und Rauhwerte, die bisher ohne zusätzliche Arbeitsgänge nicht erzielbar gewesen sind.The individual measures described above result in total a practically shadow-free surface of the workpiece and roughness values that were previously without additional work steps were not achievable.
Die Erfindung umfaßt auch die Verbesserung einer speziellen Maschinenart, nämlich einer Poliermaschine zum Polieren von langgestreckten zylindrischen Werkstücken im Durchlauf, mit mindestens einem Paar rotierender Polierscheiben, deren vorzugsweise aus poliertem Stahl bestehende Planflächen sich in einem Bearbeitungsbereich für die zwischen ihnen durchlaufenden Werkstücke gegenüberstehen, wobei die ein Paar bildenden Scheiben gleichsinnig rotierende, waagerechte Rotationsachsen haben, und wobei diese Scheiben und deren Rotationsachsen in der Richtung der waagerecht durchlaufenden Werkstücke hintereinander angeordnet sind, so daß der von den Planflächen beider Scheiben gebildete Bearbeitungsbereich bei der ersten Scheibe vonThe invention also includes the improvement of a specific one Type of machine, namely a polishing machine for polishing of elongated cylindrical workpieces in motion, with at least one pair of rotating polishing wheels, whose flat surfaces, which are preferably made of polished steel, are located in a machining area for the facing workpieces passing through between them, the disks forming a pair rotating in the same direction, have horizontal axes of rotation, and these disks and their axes of rotation in the direction of horizontally continuous workpieces are arranged one behind the other, so that the of the plane surfaces of both disks machining area formed on the first slice of
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einem hinter der ersten Rotationsachse liegenden Planflächenteil der ersten Scheibe und bei der zweiten Scheibe von einem vor der zweiten Rotationsachse liegenden Planflächenteil der zweiten Scheibe gebildet wird, und wobei die Planflächen beider Scheiben ganz leicht kegelförmig und die Rotationsachsen beider Scheiben so schräg gestellt sind, daß die Kegelmäntel beider Planflächen im Bearbeitungsbereich parallel zur Werkstücklaufrichtung sind, und wobei außerdem eine höhenverstellbare Werkstückführung vorgesehen ist.a plane surface part of the first disk located behind the first axis of rotation and of the second Disc is formed by a plane surface part of the second disc lying in front of the second axis of rotation, and wherein the plane surfaces of both disks are very slightly conical and the axes of rotation of both disks are inclined so that the conical surfaces of both flat surfaces in the machining area are parallel to the workpiece running direction are, and a height-adjustable workpiece guide is also provided.
Diese spezielle Maschinenart ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Planflächen beider Scheiben in Werkstücklaufrichtung gesehen in der Mitte des Bearbeitungsbereiches durch eine Ringnut unterbrochen sind.According to the invention, this special type of machine is characterized in that the plane surfaces of both disks are in Workpiece running direction are interrupted by an annular groove in the middle of the machining area.
Eine zweckmäßige Ausführung dieser speziellen Maschinenart ist dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber sonst gleichen Scheiben ohne Ringnut die gesamte radiale Erstreckung des Bearbeitungsbereiches vergrößert ist etwa um die radiale Erstreckung der Ringnut zuzüglich der beiderseitigen Übergangszone.An expedient version of this special type of machine is characterized by the fact that it is otherwise identical Disks without an annular groove, the entire radial extent of the machining area is enlarged approximately by the radial one Extension of the annular groove plus the transition zone on both sides.
Man erhält auf diese Weise die gleiche Polierleistung pro Stunde wie bei der bekannten Maschine, jedoch mit wesentlich verbesserter Oberflächenbeschaffenheit. Die Oberfläche ist praktisch schattierungsfrei und hat nur einen sehr kleinen Rauhwert.In this way, the same polishing output per hour is obtained as with the known machine, but with a significantly improved surface quality. The surface is practically free of shading and has only a very small roughness value.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt, die der weiteren Erläuterung der Erfindung dienen. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf diese Ausführungsbeispiele bzw. auf die Zeichnung, Sie beinhaltet aber zugleich eine weitere allgemeine Beschreibung der Erfindung. In der Zeichnung zeigen schematisiert in Ssx Draufsicht mit überhöht dargestellter KegelförmigkeitIn the drawing, exemplary embodiments are shown, which serve to further explain the invention. the The following description relates to these exemplary embodiments or to the drawing it contains but at the same time a further general description of the invention. In the drawing show schematically in Ssx top view with conical shape shown exaggerated
Fig. 1 die zusammenwirkenden Polierscheiben bei der bekannten Poliermaschine mit Darstellung des durchlaufenden Werkstückes,Fig. 1 the cooperating polishing pads in the known Polishing machine with representation of the workpiece passing through,
Fig. 2 die PoIierscheiben gemäß der Erfindung bei der erfindungsgemäßen Poliermaschine, ebenfalls mit durchlaufendem Werkstück, und2 shows the polishing discs according to the invention in the case of the one according to the invention Polishing machine, also with a continuous workpiece, and
Fig. 3 eine Polierscheibe gemäß der Erfindung in etwas abgeänderter Ausführungsart.Fig. 3 shows a polishing pad according to the invention somewhat modified design.
Gemäß Fig. 1 sind die im Sinne der Pfeile 15 und 16 rotierenden Polierscheiben 1 und 2 der Poliermaschine in der Laufrichtung 3 des Werkstückes 4 hintereinander angeordnet, und der Bearbeitungsbereich für das Werkstück erstreckt sich über die Strecke 5 bzw. 6. An der Stelle des Einlaufes von links her in den Bearbeitungsbereich haben die Scheiben 1 und 2 an dieser Stelle verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten und üben auf das Werkstück 4 eine Friktion aus. Das gleiche gilt beim Auslauf des Werkstückes aus dem Bearbeitungsbereich an der rechtenAccording to FIG. 1, the polishing disks 1 and 2 of the polishing machine rotating in the direction of arrows 15 and 16 are shown in FIG the direction of travel 3 of the workpiece 4 arranged one behind the other, and the machining area for the workpiece extends over the distance 5 or 6. At the point of entry from the left into the processing area The disks 1 and 2 have different peripheral speeds at this point and exercise on the workpiece 4 a friction. The same applies when the workpiece leaves the machining area on the right
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Seite dieses Bereiches. Etwa in der Mitte des Bearbeitungsbereiches haben die beiden Polierscheiben 1 und 2 gleiche Umfangsgeschwindigkeit, und an dieser Stelle findet ein Rollieren ohne Friktion statt· Gemäß den Ausführungen weiter oben ergibt sich hierdurch bei der bekannten Maschine ein verhältnismäßig großer Rauhwert und außerdem eine spiral- bzw. schraubenförmige Schattierung der Oberfläche des Werkstückes 4.Side of this area. Approximately in the middle of the processing area the two polishing wheels 1 and 2 have the same peripheral speed, and at this point Rolling takes place without friction · According to the explanations above, this results in the known Machine a relatively large roughness value and also a spiral or helical shading the surface of the workpiece 4.
Fig. 2 zeigt eine Art und Fig. 3 eine andere Art der erfindungsgemäßen Poliermaschine mit den erfindungsgemäßen Polierscheiben 11 und 12 bzw. 13. Auch diese Scheiben rotieren im Sinne der Pfeile 15 und 16, und das Werkstück 4 hat die Durchlaufrichtung im Sinne des Pfeiles 3. Jedoch weisen die erfindungsgemäßen Polierscheiben an der Stelle der neutralen Zone, wo bei den bekannten Scheiben 1 und 2 nur ein Rollieren, aber keine Friktion gegebenFig. 2 shows one type and Fig. 3 shows another type of the invention Polishing machine with the invention Polishing disks 11 and 12 or 13. These disks also rotate in the direction of arrows 15 and 16, and so do the workpiece 4 has the direction of passage in the direction of arrow 3. However, the polishing discs according to the invention point at Place of the neutral zone, where with the known discs 1 and 2 there is only a rolling, but no friction
bzw. J4; ist, je eine Ringnut .9 und lO.'auf. Durch diese Ringnuten ist die neutrale Zone mit ihrem Rolliervorgang außer Funktion gesetzt. Man hat also nur noch eine mehr oder weniger große Friktion vor dem Durchlauf durch den Bereich der Ringnuten und eine sehr oder weniger große Friktion hinter dem Durchlauf des Bereiches der Ringnuten. Durch Versuche wurde festgestellt, daß hierdurch der Rauhwert erheblich herabgesetzt werden kann und daß eine Oberflächenschattierung des Werkstückes 4 weitgehend vermieden ist. Die Ringnuten 9 und 10 haben zweckmäßig etwa die Fora eines flachen Dreiecks. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Bearbeitungsbereiche 7 und 8 gegenüber den Bearbei-or J4; is, one ring groove each .9 and lO.'auf. Through these ring grooves the neutral zone with its rolling process is disabled. So you only have one more or less high friction before passing through the area of the annular grooves and very or less high friction behind the passage of the area of the annular grooves. Experiments have shown that this results in the roughness value can be significantly reduced and that a surface shading of the workpiece 4 is largely avoided. The annular grooves 9 and 10 appropriately have about the Fora of a flat triangle. Furthermore, it is useful to set the processing areas 7 and 8 opposite the processing
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tungsbereichen 5 und 6 etwa um das Maß der radialen Erstreckung der Ringnuten zu vergrößern.processing areas 5 and 6 to increase approximately the extent of the radial extent of the annular grooves.
Gemäß Fig. 3 hat die Singnut 14 beiderseits eine Übergangszone 18 und 19 zu den der Nut 14 benachbarten Teilen der Planfläche 20 hin. Zweckmäßig sind die Übergangszonen 18 und 19 von gleicher radialer Erstreckung. Ferner ist es zweckmäßig, daß die radiale Erstreckung der Nut 14 zuzüglich der radialen Erstreckung der Übergangszonenteile 18 und 19 etwa 1/4 bis 1/3 der radialen Erstreckung des Bearbeitungsbereiches 17 ausmachen. Auch bei der Ausführungsart gemäß Fig. 3 ist zweckmäßig die radiale Erstreckung des Bearbeitungsbereiches 17 gegenüber dem normalen Bearbeitungsbereich 5 bzw. 6 um so viel" größer, wie die radiale Erstreckung der Nut 14 zuzüglich den Erstreckungen der Übergangsaonen 18 und 19 ausmacht.According to FIG. 3, the singing groove 14 has a transition zone on both sides 18 and 19 to the parts of the plane surface 20 adjacent to the groove 14. The transition zones are useful 18 and 19 of the same radial extent. It is also useful that the radial extension the groove 14 plus the radial extent of the transition zone parts 18 and 19 make up about 1/4 to 1/3 of the radial extent of the machining area 17. Even in the embodiment according to FIG. 3, the radial extent of the processing area 17 opposite is expedient the normal processing area 5 or 6 by as much " greater, as the radial extension of the groove 14 plus the extensions of the transition zones 18 and 19 makes up.
Die radiale Erstreckung der Ringnut 14 zuzüglich der beiderseitigen Übergangszone 18 und 19 zur radialen Erstreckung der Ringnut 14 allein kann zweckmäßig 4 ί 1 bis 2:1, vorzugsweise 8 : 3 sein. Die Tiefe der Ringnut 14 zu ihrer radialen Erstreckung zuzüglich der beiderseitigen Übergangssone 18 und 19 kanu ttwa 1/4 bie 1/2, vorzugsweise etwa 3/8 sein. Die Übergangszone 18 und 19 hat zweckmäßig gerade Flanken, deren Steigung in bezug auf die angrenzende Planfläche 20 etwa 1/4° bis % 1/2°, vorzugsweise etwa 1/2° ist. Eine ähnliche Flankensteigung könnt auch bei den Nuten 9 und 10 in Frage· Die KantenThe radial extension of the annular groove 14 plus the transition zone 18 and 19 on both sides to the radial extension of the annular groove 14 alone can expediently be 4 ί 1 to 2: 1, preferably 8: 3. The depth of the annular groove 14 to its radial extent plus the transition zone 18 and 19 on both sides can be approximately 1/4 to 1/2, preferably approximately 3/8. The transition zone 18 and 19 suitably has straight edges whose slope / /, preferably about 1/2 ° with respect to the adjacent planar surface 20 is about 1 to 4 °% 1 2 °. A similar slope can also be used for grooves 9 and 10 · The edges
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zwischen den Flanken der Nuten 9 und 10 und der angrenzenden Planfläche 21 sind zweckmäßig abgerundet. Entsprechendes gilt auch für die Flanken 18 und 19 in bezug auf die Planfläche 20.between the flanks of the grooves 9 and 10 and the adjacent one Planar surface 21 are appropriately rounded. The same applies to the flanks 18 and 19 in relation on the plane surface 20.
Alle Merkmale, die in der vorstehenden Beschreibung erwähnt und/oder in der Zeichnung dargestellt sind, sollen, sofern der bekannte Stand der Technik dies zuläßt, für sich allein oder in beliebigen Kombinationen oder Teilkombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht enthalten sind.All features mentioned in the description above and / or are shown in the drawing, if the known state of the art permits, for alone or in any combination or partial combination are regarded as essential to the invention, even if they are not included in the claims.
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