DE2344639A1

DE2344639A1 - Verfahren und vorrichtung zum entgraten, schleifen und/oder polieren kleiner werkstuecke aus metallguss

Info

Publication number: DE2344639A1
Application number: DE19732344639
Authority: DE
Inventors: Horst Dillenberg
Original assignee: Dillenberg Bergische Metall
Current assignee: Dillenberg Bergische Metall
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1975-03-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entgraten, Schleifen und/oder Polieren kleiner Wakstücke aus Metallguß

Bei der Massenfertigung kleinerer Gegenstände wie Kerzenleuchter, Vasen, Türgriffe u_e ä„ aus Metallguß, beispielsweise Zinkdruckguß, die im allgemeinen noch mit einem galvanischen Überzug, z_e B_e mit einer Vernickelung versehen werden, stellen das nach dem Gießen vorzunehmende Entgraten, Schleifen und Polieren verhältnismäßig teuere Arbeitsvorgänge dar, die insbesondere bei bizarr gestalteten Gegenständen auch heute noch weitgehend von Hand ausgeführt werden. Zu den beachtlichen Kosten dieser Arbeitsverfahren kommen noch die Kosten des zur Vorbereitung für die Galvanisierung vorzunehmenden Eeinigens und Entfettens der Gegenstände hinzu.

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Es sind nach dem sogenannten Gleitschliffverfahren arbeitende Schleif- oder Poliermaschinen bekannt, die einen mit losen kleinen Schleifkörpern mehr oder weniger gefüllten Schwingtrog aufweisen, der durch einen Vibrationsmotor angetrieben wird,, Diese Schleifmaschinen werden im großen Umfang zur Oberflächenbehandlung großer Einzelstücke wie Kurbelwellen verwendet, die entweder lose in den Schwingtrog eingelegt oder an den Stirnwänden des Schwingtroges eingespannt werden. Bei loser Eingabe kann immer nur ein einzelnes Werkstück in den Schwingtrog gegeben werden, da mehrere, gleichzeitig eingegebene Werkstücke sich gegenseitig beschädigen wurden. Angesichts der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten solcher Schleifmaschinen wäre eine Einzelbearbeitung kleiner Massenartikel völlig unwirtschaftlich. Wollte man dagegen eine Vielzahl solcher kleiner Gußartikel fest innerhalb des Schwingtroges anordnen, so würde ein erheblicher Arbeitsaufwand beim Bestücken des Schwingtroges anfallen, müßte die Maschine für die Bestückung und während der Herausnahme der Artikel stillgesetzt werden und müßten auch die Schleifkörper zumindest zum größten Teil jedesmal aus dem Schwingtrog herausgenommen werden« Ferner haben Versuche gezeigt, daß trogfest angeordnete Gußteile den von den Schieifkörpern ausgeübten Druckkräften nicht standhalten, sondern verbogen werden» Darüberhinaus erfahren fest eingespannte Eegenstände, insbesondere wenn diese eine bizarre Form besitzen, nur eine ungleichmäßige Oberflächenbearbeitung«

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Anwendung des Gleitschliffverfahrens zum Entgraten, Schleifen und Folieren kleinerer Metallgußteile, insbesondere Zinkdruckgußteile, zu ermöglichen.

Die Erfindung geht aus von einer .Vorrichtung zur Halterung von Werkstücken innerhalb eines mit einer Sohleifkörperschüttung gefüllten Schwingtroges einer nach dem Gleitschliffverfahren arbeitenden Schleif- oder Poliermaschine, und sieht zur Lösung der gestellten Aufgabe eine Vorrichtung vor, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen lose

in den Schwingtrog einsetzbaren, für die Schleifkörper durchfür
lässigen Aufnahmekäfig/jeweils mindestens ein Werkstück. Solche Aufnahmekäfige, die insbesondere bei einer Auslegung für nur ein einzelnes kleines Werkstück sehr klein bemessen sind, können in größerer Anzahl gleichzeitig in den Schwingtrog gegeben werden, wobei die Käfige die eingeschlossenen Werkstücke gegen Zusammenstöße mit anderen Werkstücken bzw. mit anderen Aufnahmekäfigen abschirmen. Die lose eingegebenen Aufnahmekäfige rotieren ebenfalls innerhalb des Schwingtroges, so daß die Werkstücke ständig ihre Lage relativ zur Vibrationsrichtung des Schwingtrogee und der Schleifkörper ändern, wodurch sie eine äußerst gleichmäßige Oberflächenbearbeitung erfahren. Die Werkstücke sind zugleich gegenüber zu hohen Druckbeanspruchungen geschützt, da ihre Aufnahmekäfige aufgrund ihrer beweglichen Anordnung Druckkräften nachgeben.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Käfig mit einer Vielzahl von HaI-terungselementen zur gleichzeitigen, aber voneinander getrennten Unterbringung mehrerer Werkstücke versehen ist. Vorzugsweise sind die Käfige radförmig ausgebildet und besitzen sie jeweils zwei unter Einfassung der Werkstücke zusammenspannbare Stirnteile, Die Käfige sind in ihrer radialen Abmessung vorteilhafterweise den Querschnittsabmessungen des Schwingtroges angepaßt, während ihre Axialabmessung in erster linie durch die Größe der zu halternden Werkstücke bestimmt ist. Bei kleinen zu bearbeitenden Werkstücken sind die radförmigen Käfige verhältnismäßig schmal, so daß eine größere Anzahl solcher Käfige nebeneinander im Schwingtrog angeordnet werden können, wobei die Radform die Eigenrotation der Käfige begünstigt. Bei einem etwa zur Hälfte oder bis zu zwei Dritteln mit Sohleifkörpern gefüllten Schwingtrog können die radförmigen Käfige bei laufender Maschine in den Schwingtrog eingegeben werden, da sie aufgrund ihres Eigengewichtes in die vibrierenden Schleifkörper selbsttätig eintauchen, und ebenfalls können die Käfige bei laufender Maschine aus dem Schwingtrog herausgenommen werden. Infolgedessen ist eine weitgehend kontinuierliche Arbeitsweise möglich, indem immer derjenige Aufnahmekäfig, der am längsten im Schwingtrog verweilt hat, von der Bedienungsperson herausgenommen, mit neuen Werkstücken bestückt und wieder in den Schwingtrog eingesetzt wird. Die erforderliche Bearbeitungszeit ist verhältnismäßig kurz und

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liegt beispielsweise bei Zinkdruckgußteilen in der Größenordnung von 10 Minuten. Wenn ein Schwingtrog mit beispielsweise acht Käfigen betrieben wird und jeder Käfig mit sechs Artikeln bestückt ist, können nahezu 300 Artikel je Stunde bearbeitet werden, wobei in der Hegel ein bis zwei Personen für die Bedienung der Maschine ausreichen. Da bei dem Gleitschliffverfahren nur mit nassen Sohleifkörpern gearbeitet wird, also keine fettigen oder öligen Poliermittel verwendet werden, liegen die Gegenstände nach ihrer Oberflächenbearbeitung in einem sauberen Zustand vor, so daß sie sofort galvanisiert werden können.

Weitere Ausgestaltung und Merkmale der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden FigurenbeSchreibung angegeben.

Die Erfindung beinhaltet ein neues Verfahren zum Entgraten, Schleifen und/oder Polieren kleiner Werkstücke aus Metallguß, insbesondere aus Zinkdruckguß, innerhalb eines Schütthaufens zur Vibration angeregter Schleifkörper, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Werkstücke in für die Schleifkörper durchlässige, die Werkstücke gegen ein gegenseitiges Aufeinandertreffen abschirmende Käfige eingesetzt werden und daß eine Mehrzahl von bestückten Käfigen gleichzeitig in den Schütthaufen eingegeben wird»

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :

Fig, 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine nach dem GIeitschliffverfahren arbeitende· Schleif- oder Poliermaschine,

Fig«, 2 eine Seitenansicht auf die Maschine nach Fig. 1, mit weggebrochener Seitenwand des Schwingtroge s,

Fig. 3 einen dreibeinigen Kerzenleuchter als Beispiel für ein oberflächenzubearbeitendes Werkstück,

Figo 4- in Draufsicht auf die Innenseite eine Hälfte eines radförmigen Käfigs, der zur Aufnahme von Werkstücken gemäß Fig„ 3 bestimmt ist,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die andere Hälfte des radförmigen Käfigs,

Figo 6 in Seitenansicht eine Explosivdarstellung des Käfigs nach den Fig. 4 und 5,

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Fig. 7 eine Käfighälfte ähnlich der nach Pig. 5, welche zur Aufnahme zylindrischer, beispielsweise vasenartiger Werkstücke bestimmt ist,

Fig. 8 in einer Teilseitenansicht einen Käfig zur Aufnahme einer Vase, deren Rand mit dem Vasenboden fluchtet und

Fig. 9 einen Käfig zur Aufnahme einer Vase, bei welcher der Rand einen größeren Durchmesser als der Vasenboden besitzt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine nach dem Gleitschliff verfahren arbeitende Schleif- oder Poliermaschine mit einem Schwingtrog 1, der über Federn 2 auf einem Sockel 3 abgestützt ist und der durch einen Vibrationsantrieb 4 zu Schwingungen erregt wird. Der Schwingtrog 1 enthält eine Schüttung aus nassen Schleif körpern 5i "bei denen es sich um kleine, kies stückartige Kunst stoff-Schleifmittelkörper handelt. Durch die Vibration werden die Schleifkörper in Richtung des Pfeiles 6 an einer Trogwand hoch gefördert, wobei die obersten Schleifkörper über die sich ergebende schräge Oberfläche des Sohleifkörperhaufens zur anderen Trogwand hin zurückrutschen.

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In den Schwingtrog sind mehrere radförmige Käfige 7 nebeneinander eingesetzt, die weitgehend den Innenraum des Troges ausfüllen. Innerhalb der Käfige 7 sind die zu bearbeitenden Werkstücke, beispielsweise Kerzenleuchter 8 nach Fig« 3» angeordnet, wobei die Käfige die Werkstücke gegen ein gegenseitiges Aufeinandertreffen abschirmen. Die Käfige 7 sind für die Schleifkörper 5 durchlässig und weisen ein solches Gewicht auf, daß sie in die vibrierende Schleifkörpermasse selbsttätig eintauchen. Infolge der Vibration rotieren die lose in den Schwingtrog eingesetzten radförmigen Käfige ebenfalls in Richtung des Pfeiles 6.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen detaillierter den Aufbau eines zur gleichzeitigen Aufnahme von acht Kerzenständern 8 bestimmten

Käfigs 9· Der Käfig 9 besitzt zwei als Speichenrad änege.*tbildete Stirnteile 10, 11. Das Stirnteil 10 weist im mittleren Bereich an seiner Innenseite drei Hülsen 12, 13, 14 auf, in welche an dem anderen Stirnteil 11 angebrachte Stifte 15» 16, 17 soweit eingeschoben werden können, daß die vorderen Enden der Stifte 15, 16, 17 ein kurzes Stück durch das andere Stirnteil 10 hindurcgragen. Über diese hindurchragenden Enden wird eine mit drei Löchern versehene Lasche 18 geschoben, und auf das mit einem Gewinde versehene Ende des mittleren St if-te s 16 wird eine Mutter 19 aufgeschraubt. Der mittlere Stift 16 wird von einer am Stirnteil 11 befestigten Hülse 20 umgeben, welche über die Hülse 13 am anderen Stirnteil 10 schiebbar ist. Durch Anziehen der Schrauben 19 können die beiden Stirn-

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teile 10, 11 maximal soweit zusammengespannt werden, bis das Stirnende der Hülse 20 auf die Innenfläche des Stirnteiles 10 auftrifft.

Das Stirnteil 11 ist in seinem Randbereich und in etwa detf Längsmitte der Speichen mit Bolzen 21, 22, 23 bestückt, die jeweils zu dritt derart angeordnet sind, daß insgesamt acht Kerzenleuchter 8 in der in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten Weise auf diese Bolzen aufgesteckt werden können. An dem anderen Stirnteil 10 sind jeweils i& Fluchtung mit den Bolzen 21, 22,23 als Gegenhalterung wirkende Bolzen 24 angebracht, die sich beim Schließen des Käfigs an die Fußenden der Kerzenleuchter 8 anlegen. Die Bolzen 21, 22, 25, 24 sind hierbei jeweils so lang bemessen, daß die Kerzenleuchter 8 im Abstand von den Innenseiten der Stirnteile 10 und 11 im Käfig eingespannt werden, damit die Schleifkörper auch die Endabschnitte der Kerzenleuchtererreichen und bearbeiten können. Die Bolzen verschließen zugleich die hohlen Arme der Kerzenleuchter 8, so daß keine Schleifkörper in diese hohlen Arme eindringen und sich dort verklemmen können. Die Bolzen bestehen aus gehärtetem Stahl und sind an die Speichenräder angeschraubt, wie in Fig· 6 für die beiden obersten Bolzen angedeutet ist·

Die Verwendung von Arbeitskäfigen der beschriebenen Art erlaubt folgende Arbeitsweise beim Entgraten, Schleifen und/ oder Polieren der Kerzenständer :

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- ίο -

Zunächst wird das Stirnteil 11 mit acht Kerzenleuchtern bestückt, und anschließend wird das Stirnteil 10 aufgesetzt und werden die beiden Stirnteile mittels der Schraube 19 festverspannt· Der bestückte Käfig wird auf die Schleifkörper 5 in dem kontinuierlich vibrationsangetriebenen Schwingtrog 1 aufgesetzt, wonach der Käfig in die Schleifkörper einsinkt und langsam innerhalb des Schwingtroges rotiert, so daß die eingespanntei Kerzen leuchter 8 in jeweils sich ändernder Positionierung den Bearbeitungsangriffen der vibrierenden Schleifkörper 5 ausgesetzt sind. Nacheinander werden nun mehrere Käfige mit Kerzenleuchtern bestückt und in den Schwingtrog 1 eingesetzt. Nach Ablauf der erforderlichen Bearbeitungszeit können die Käfige bei kontinuierlich weiterlaufender Schleifmaschine aus dem Schwingtrog herausgenommen, mit neuen Kerzenleuchtern bestückt und wieder in den Schwingtrog eingegeben werden, so daß eine weitgehend kontinuierliche Arbeitsweise mit einer hohen Stückzahl je Zeiteinheit und je bedienungsperson erreicht ist.

Die Anordnung der Halterungsbolzen an den Stirnteilen der Käfige ist selbstverständlich der Form der zu bearbeitenden Werkstücke anzupassen. Die Fig. 7 und 8 zeigen ein dem Stirnteil 11 nach Fig. 5 entsprechendes Stirnteil 25 eines Käfigs 26, der zur Aufnahme zylindrischer Werkstücke, beispielsweise von Yasen 27, bestänsttist. Im Unterschied zur Fig. 5 sind hier als Hai terungs elemente gummierte oder kunststoff-

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beschichtete Bolzen 28 vorgesehen, die jeweils zu dritt einen Kranz bilden, welcher als Einzelkäfig ein Ende der Vase 27 aufnimmt. An dem zugehörigen anderen Stirnteil 29 sind mit den Bolzen 28 fluchtende, ebenfalls mit einem nichtkratzenden Überzug versehene Bolzen 30 angebracht, die einen Einzelkäfig zur Aufnahme des anderen Endes der Vase bilden. In Fig. 8 sind die beiden Stirnteile 25, 29 in ihrem durch die mittige Spanneinrichtung zusammengeschobenen Abstand gezeigt, bei dem also die Vase 27 mit axialem Spiel zwischen den Stirnwänden 25 und 29 liegt. Durch kleine Anschläge 31» 32 wird verhindert, daß sich die Vase 27 an die Innenseite der Stirnteile 25, 29 anlegt.

Fig. 9 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Käfigs 33, der zur Aufnahme von im Durchmesser abgesetzten, zylindrischen Werkstücken bestimmt ist, z. B. einer Vase 3*S deren Randdurchmesser 35 größer als ihr Bodendurchmesser 36 ist. Entsprechend sind die Halterungsbolzen 37 für das dickere Ende der Vase längst eines größeren Kreises am Stirnteil angeordnet und fluchten dieae nicht mehr mit den auf einem konzentrischen, kleineren Kreis angeordneten Halterungsbolzen 39 des anderen Stirnteiles 40.

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Claims

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Ρ/Η 2184/73 / Pee/B

Patentansprüche

1· Vorrichtung zur Halterung von Werkstücken innerhalb eines mit einer Schleifkörperschüttung gefüllten Schwing troges einer nach dem Gleitschliffverfahren arbeitenden Schleif- oder Poliermaschine, gekennzeichnet durch lose in den Schwingtrog (1) einsetzbare, für die Schleifkörper (5) durchlässige^ Aufnahmekäfige (7) für jeweils mindestens ein Werkstück (8).

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Käfig (9) mit einer Vielzahl von Halterungselementen (21, 22, 23, 24) zur gleichzeitigen, aber voneinander getrennten Unterbringung mehrerer Werkstücke (8) versehen ist.

3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (9) radförmig ausgebildet ist und zwei unter Einfassung der Werkstücke (8) zusammenspannbare Stirnteile (10, 11) besitzt·

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile (10, 11) jeweils als Speichenrad ausgebildet sind und an ihren einander zugewandten Innenseiten Zapfen oder Vorsprünge (21, 22, 23,

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aufweisen, zwischen denen die Werkstücke (8) im Abstand von den Innenseiten der Stirnteile (10, 11) einfaßbar sind.

5. Vorrichtung nach ^_8n Ansprüchen 1 bis 4, dadurch■gekennzeichnet, daß ein Stirnteil (11) mit in Aufnahmelöcher der Werkstücke (8) eingreifenden Bolzen (21, 22, 23) und das andere Stirnteil (10) mit vorsprxngenden Gegenanschlägen (24) zur Gegenhalterung der Werkstücke versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (21, 22, 23) und Gegenanschläge (24) aus ge-

.härteten Stahrbolzen bestehen·

7· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile (25,. 29) mit einem oder mehreren Kränzen von Bolzen (28, 30) bestückt sind, wobei jeder Kranz einen Einzelkäfig für ein Werkstück (27) bildet, und daß die Bolzen gummiert oder kunststoffbeschichtet sind oder aus abriebsfestem Kunststoff bestehen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile (13, 11) in ihrem mittigen Bereich mit ineinandergreifenden Stiften (15, 16, 17) und Hülsen (12, 13, 14, 20) und mit einer Spann- oder

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Befestigungseinrichtung, ζ. Bo einem Schraub- oder Bajonettverschluß, versehen sind»

9ο Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (21, 22, 23) und Gegenanschläge (24) jeweils zu dritt an den Ecken eines gleichschenkligen Dreieckes angeordnet sind.

10. ) Verfahren zum Entgraten, Schleifen und/oder Polieren kleinerer Werkstücke aus Metallguß, insbesondere aus Zinkdruckguß, innerhalb eines Schütthaufens zur Vibration angeregter Schleifkörper, dadurch gekennzeichnet, d^ß die Werkstücke in für die Schleifkörper durchlässige, die Werkstücke gegen ein gegenseitiges Aufeinandertreffen abschirmende Käfige eingesetzt werden und daß eine Mehrzahl von bestückten Käfigen gleichzeitig in den Schütthaufen eingegeben wird.

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