DE2248893A1

DE2248893A1 - Schuetteldrehmuehle

Info

Publication number: DE2248893A1
Application number: DE19722248893
Authority: DE
Inventors: David Cunningham-Smith; Dennis Fahey
Original assignee: William Boulton Ltd
Current assignee: William Boulton Ltd
Priority date: 1971-10-09
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1973-04-19
Also published as: FR2155556A5; HU165012B; DE2248893C3; CH560579A5; IT974620B; ES407379A1; NL7203671A; DE2248893B2; AT323007B; BE789874A; GB1411542A; JPS5536463B2; SE379494B; JPS4872793A; US3814335A

Description

224S893

Patentanwalt

/aJfer Jüdisch

Stuttgart ti, MoMeistfä&e 40

William Boulton Limited

Providence Engineering Works

Navigation Road

Burslem, Stoke-on-Trent

Staffordshire / England A 53 229

^k, OHt. 1972

Schütteldrehmühle

Die Erfindung betrifft Schütteldrehmühlen, welche zum Schleifen, Polieren, Entgraten oder für ähnliche Oberflächenbehandlungsvorgänge verwendbar sind und derartige Arbeitsgänge durch Schüttelwirkung mittels einer hochfrequenten Drehschwingung um eine vertikale Achse in einer oberen und unteren Bewegungskomponente bewirken, wobei diese Wirkung auf eine Charge von Werkstücken oder Material ausgeübt wird, das normalerweise mit gesonderten Oberflächenbehandlungsmedien gemischt ist, die in der Mühle enthalten sind.

Der nachfolgend verwendete Ausdruck "Werkstücke" bezieht sich nicht ausschließlich auf zu polierende, entgratende oder in sonstiger Weise bezüglich der Oberfläche zu behandelnde Bestandteile sondern auch auf Stoffe, welche zu eermahlen oder zu pulverisieren sind.

Die Erfindung schafft eine Schütteldrehmühle mit einer Verarbeitungs- oder Behandlungskammer, welche in Draufsicht Bingform auf weist und im Boden eine nach oben gerichtete Neigung aufweist. Ein Schüttelmechanismus dient zur Förderung des Voranschreitens einer Charge von Werkstücken und Medien rund um die Kammer; eine gesondere Kammer umfaßt einen horizontalen Trennschirm auf einem Niveau unterhalb desjenigen des oberen Endes des

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Bodens der Behandlungskammer, wobei ein Auslaß vorgesehen ist, durch !^eichen nach dem Durchsieben gesonderte Werkstücke aus der Maschine abgegeben werden können. Es sind Elemente vorgesehen, um die Medien zu dem unteren Ende des Bodens der Behandlungskammer zurückzuführen; ein Ablenkglied ist schwenkbar zwischen einer Iiückzirkulationsstellung, in welcher es eine zwischen den oberen und unteren Enden des Bodens der Behandlungskammer verlaufende Rinne bildet, und einer AbgabeStellung beweglich, in welcher es eine Rinne bildet, welche die Charge von dem oberen Ende des Boden» zu dem Trennsieb richtet.

Vorzugsweise ist das Ablenkglied zwischen seinen Enden auf einer Achse schwenkbar gelagert, welche parallel zu der oberen Kante des Bodens verläuft und auf einem Niveau zwischen demjenigen des oberen Endes des Bodens und dem Trennsieb angeordnet ist.

Vorzugsweise ist auch der Boden der Behandlungskammer von Schraubwendelform, wobei eine Stufe die oberen und unteren Enden der Schraubwendel verbindet. Die Behandlungskammer befindet sich unterhalb des oberen Endes der Schraubwendel innerhalb der Begrenzungen der ringförmigen Behandlungskammer. Der Trennschirm befindet sich vorzugsweise bei dem oder unterhalb des KiveaT·"⁰ des unteren Endes des geneigten Bodens der Behandlungskamier.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Maschine entsprechend einem Schnitt I - I von Fig. 2 in bruchstückweiser Vertikalschnittdarstellung,

Pig. 2 die Maschine von Fig. 1 in Draufsicht.

Gemäß der Zeichnung umfaßt der obere Teil der dargestellten Schüttelmühle einen im wesentlichen zylindrischen Grundteil (nicht veranschaulicht), auf welchem mittels einer Reihe von Schraubenfedern eine Behandlungskammer oder Schüssel 12 gelager+·

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ist, die in Draufsieht ringförmig gestaltet ist. Der größere Teil deö Bodens der Kammer ist von einer flachen Schraubwendelform, welche von einer Zone 1$ niedrigen Niveaus zu einer Zone 14-hohen Niveaus ansteigt. Der Boden der Kammer ist von gekrümmten Querschnitt, wobei die im Abstand befindlichen parallelen Wände der Kammer mit einem Gummi oder einer anderen geeigneten Auskleidung versehen sind.

Die Behandlungskammer umgibt eine zentrale Büchse 16, die ebenfalls auf den ledern gelagert ist und innerhalb welcher eine (nicht gezeigte) Schütteleinheit angeordnet ist. Diese Schütteleinheit kann einen durch obere und untere Lagerringe gehaltenen Hotor umfassen, welcher eine beidseitig über die Enden des Motorgehäuses ragende vertikale Welle aufweist. Exzentergewichte werden durch die entsprechenden Endender Motorwelle gehalten und sind winklig relativ zueinander auslenkbar, um die durch den Motor auf die Behandlungskammer übertragene Bewegung zu steuern. Durch die exzentrischen Gewichte sowie die elastische Anbringung des Motors und der Behandlungskammer auf den Federn überträgt eine Drehung des Motors auf die Behandlungskammer eine hochfrequente Drehschw-ingung um die zentrale Achse der Kammer mit einer nach oben und unten gerichteten Bewegungskomponente. Diese Bewegung bewirkt, daß eine Charge von Werkstücken und Medien in der Kammer einer allgemeinen Umlaufbewegung in im wesentlichen senkrechten Ebenen unterworfen wird, während eine Aufwärtsbewegung rund um die Kammer von den Zonen niedrigen Niveaus zu denjenigen hohen Niveaus erfolgt. Während der Bewegung wirken die Medien auf die Werkstücke ein, um eine Schleif-, Oberflächenbehandlungs- oder ähnliche Wirkung zu erzielen, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl und den relativen Winkelauslenkungen der exzentrischen Gewichte verändert werden kann.

Eine kurze Rampe 18 erstreckt sich von der Hochniveauzone 14 bei einem steileren Winkel als der Best des Kammerbodens; unterhalb dieser Rampe befindet sich eine Trennkammer 24, welche ein Trennsieb od,er einen Trennschirm 25 umgibt, der zu einer Auslaßöffnung 26 in der Außenwand der Kammer führt. Eine Ablenkplatte oder

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eine Durchsatzsteuerklappe 2? ist um eine quergeriehtete horizontale Achse 28 auf einen Niveau zwischen dem oberen Ende der Rampe und dem Trennschirm schwenkbar gelagert. Diese Ablenkplatte kann durch irgendein geeignetes von Hand oder automatisch »u betätigendes Element, beispielsweise den Knopf 29 von Fig. 2, zwischen einer Abgabestellung (gestrichelt veranschaulicht) und einer Rückzirkulationsstellung (ausgezogen veranschaulicht) bewegt werden.

In der Abgabestellung wird die von dem oberen Ende der Rampe 18 fallende Charge aufgenommen und in Richtung der Platte 2? nach unten in die Kammer 24 sowie auf den Schirm 25 geführt; ei» Bestandteil der Charge wird durch den Schirm zurückgehalten und von der Naschine über die Auslaßöffnung 26 abgegeben, während der andere Bestandteil durch den Schirm in eine Sammelkammer 50 fällt, von wo .er zu der Hauptkammer 12 durch die auf die Maschine überlagerte Schüttelhewegung zurückgeführt wird. Wenn die Teile oberfl?chenbehandelt worden, können sie allgemein größer als die Medien sein, so daß die Teile aus dem Auslaß 2$ abgegeben werden, während die Medien durch den Schirm 25 und die Kammer 50 zwecks erneuter Verwendung zurückgeführt werden. In dem Fall, wenn Material geschliffen oder pulverisiert wird oder wenn oberflächenmäßig zu behandelnde Teile kleiner als das Medium sind, kann ein zusätzlicher Sarameltreg »der dergleichen erforderlich sein, um das durch den Schirm verlaufende Material «weeks Abi₃a"bc an ei;ien Absabeauslaß zu Bennein. Die Medien fallen hierbei von dem Ende des Schirmes in die Sammelkammer und kehren von dort zu der Hauptkammer 12 surück.

Wenn die Ablenkplatte 27 sich in ihrer Rückzirkulationsstellung befindet, gleitet die Charge ven Werkstücken und Medien an der Ablenkplatte nach unten auf das Niveau einer Bodenplatte 51, welche einen Teil des Bodens der Hauptkammer 12 bildet, zu welcher die Oharge auf diese Weise zwecks Rückzirkulation ohne Trennung zurückgeführt wird. Dies kann beliebig oft bewirkt werden; die Bewegung der Ablenkplatte kann hierbei automatisch bewirkt werden» nachdem die Charge genügend oft rückzirkuliert

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In dieser Rückzirkulationsstellung bildet die Ablenkplatte eine Rinne, welche zwischen dem oberen und unteren Niveau des Bodens der HauptkammerΈ verläuft. Während'der Ruckzirkulation gleitet die Charge entlang dieser Rinne nach unten und fällt nicht direkt von dem oberen Ende auf das bodenseitige Ende des Bodens, Als ' Ergebnis hiervon kann'die Maschine zum feinen Polieren verwendet werden, da die Oberflächen der Teilchen nicht während der Rückzirkulation zerkratzt oder in anderer V/eise beeohädigt werden.

Die Anordnung der verhältnismäßig geringfügigen Neigung zwischen den Bereichen 13, 14, auf welche die verhältnsimäßig steile Steigung der Rampe folgt, verbessert das Voranschreiten der Charge rund um die Kammer im Vergleich zu Maschinen mit einem gleichförmigen spiraligen Kammerboden. Dies ergibt sich deshalb, weil beim Erklimmen der Steigung die Werkstücke, welche allgemein Schwerer als die Medien sind, das Bestreben zeigen, sich nach unten zu verlangsamen, und dichter zusammen zu bewegen. Demgemäß muß zur Aufrechterhaltung einer angemessenen Abstandsgebung der Werkstücke nach einigen Umdrehungen deren anfängliche Abstandsgebung bei der Einführung gesteigert werden, wobei der Durchsatz der Maschine auf diese Weise reduziert wird. Durch die Verwendung einer langen flachen Neigung gefolgt von einer steilen Neigung wird diese Schwierigkeit reduziert, so daß ein größerer Durchsatz erzielt werden kann.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Lage des Trennschirrae« bzw. Trennsiebes auf dem unteren Niveau unterhalb des oberen Endes des Kammerbodens. Dies ermöglicht eine kompakte Anordnung und gewährleistet, daß die Kammer oben durch deren gesamte ringförmige Länge zugänglich ist. Eine Trennung findet unterhalb dee Niveaus des unteren Endes des Kammerbodens statt, wobei eine Rückführung der Medien zu der Kammer durch die Schüttelbewegung bewirkt wird, welche die Medien zusammenhält, so daß diese den geneigten Weg nach oben wandern, welcher die Sammelkammer 30 mit dem auf dem unteren Niveau liegenden Ende der Häüfytkammer-12

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verbindet. Die Charge wird zu der Trennzone unter Ausnützung der Schwerkraft übertragen. Bisher bekannte Maschinen verwenden
eine auf hohem Niveau liegende Trennzone, zu welcher die Charge
emproklimmen muß, wobei sich Beschränkungen hinsichtlich der
Einstellung des Schüttelmechanismus ergeben. Durch Ausnützung der Schwerkraft zur Übergabe der Charge zum Zwecke der !Trennung werden Beschränkungen hinsichtlich der Einstellungen des Motors und der Gewichte beseitigt, wobei ein weiterer Bereich von Schüttelbewegungen auf die Vorrichtung zu übertragen ist.

Gemäß einer Abwandlung kann der Kammerboden auch über den größten Toil seiner Länge auf Niveau liegen und danach mit einer steilen Rampe versehen sein, von welcher die Charge entweder in die Kammer zurückfällt oder in die Trennkammer abgelenkt wird.

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Claims

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A η s 2 r ü_c h e__:

I^Schütteldrehmühle mit einer Yerarbeitungs- oder Bohandlungs- ^<kammer, welche in Draufsicht Ringform aufweist und im Boden eine nach oben gerichtete Steigung besitzt, einem Schüttelmechanismus zur Förderung des Voransehreitens einer Charge von Werkstücken und Medien rund um die Kammer, einer Brennkammer einschließlich eines horizontalen Trennschirm.es bzw, Trennsiebes auf einem Niveau -unterhalb desjenigen des oberen Endes des Bodens der Behandlungskammer mit einem Auslaß, durch welchen nach dem Sieben die abgesonderten Werkstücke aus der Maschine abzugeben sind, und Elementen zur Rückführung der Medien zu dem unteren Ende des Bodens der Behandlungskammer, gekennzeichnet durch ein Ablenkglied (27)ι welches schwenkbar zwischen einer Rückzirkulationsstellung, in welcher es eine zwischen dem oberen und unteren Ende (14-, 13) des Bodens der Behandlungskammer (12) verlaufende Rinne bildet, und einer Abgäbestellung beweglich ist, in welcher es eine Rinne zur Weiterleitung der Charge von dem oberen Ende (14) des Bodens zu dem Trennschirm (25) bildet«
2. Mühle nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkglied (27) schwenkbar zwischen seinen Enden an einer Achse (28) angebracht ist, welche parallel zu der oberen Kante des Bodens verläuft und auf einem Niveau zwischen demjenigen des oberen Endes (18) des Bodens und dem Trennschirm (.25) angebracht ist. .
3. Mühle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Behandlui^kammer (12) Schraubwendelform aufweist, wobei eine Stufe das obere und untere Ende (14, 13) der Schraubwendel verbindet, und daß die Trennkammer (24) unterhalb des oberen Endes (14) der Schraubwendel innerhalb der Begrenzungen der ringförmigen Behandlungskammer (12) angeordnet xsl

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4. Mühle nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Be-handlungsschinn (25) bei dem oder unterhalb des Niveaus des unteren Endes (13) des geneigten Bodens der Behandlungskammer (12) angeordnet ist.
5. Mühle nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zur Rückführung der Medien zu der Behandlungskammer (12) eine nach oben ansteigende Rampe umfassen, deren unteres Ende unterhalb des Trennschirmes (25) gelegen ist und deren oberes Ende mit dem unteren Ende (13) des Bodens der Behandlungskammer (12) in Verbindung steht, wobei die durch den Schirm (25) abgegebenen Medien unter dem Einfluß der Schüttelbewegung die Rampe aufwärts wandern.
6. Mühle nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Behandlungskammer (12) über den größten Teil seiner ringförmigen Länge leicht ansteigt und in einem verhältnismäßig steilen Rampenteil (18) endigt.
7. Mühle nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Behandlungskammer (12) TOn gekrümmtem Querschnitt ist und aufragende Seitenwandungen aufweist.
8. Mühle nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (12) elastisch durch eine ringförmige Anordnung von Schraubenfedern auf einer festen Basis angebracht ist.
9. Mühle nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,, daß der Schüttelmechanismus einen durch die Kammer (12) getragenen Motor mit einer vertikalen Achse umfaßt, welche mit Exzentergewichten ausgestattet ist.

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