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POLSCHUH DES MAGNETSYSTEMS EINER VORRICHTUNG
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ZUR BEARBEITUNG VON WERESUCKEN MIT EAGNE~PULUER Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf Vorrichtungen zur Fertigbearbeitung von Werkstücken, und zwar auf
einen Polschuh des Magnetsystems einer Vorrichtung zur Bearbei -tung von Werkstücken
mit Magnetpulver, und kann am vorteilhaftesten zum Beispiel zur Bearbeitung von
Halbzeugen gedruckter Leiterplatten ausgenutzt werden.
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In den letzten Jahren haben Vorrichtungen zur Fertigbearbeitung von
Werkstücken mit Magnetpulver eine weite Verbreitung gefunden. Solche Vorrichtungen
enthalten ein Magnetsystem, das ein magnetisches Feld erzeugt, welches die Teilchen
des Magnetpulvers in einer relativ zu dem Werkstück orientierten Lage hält. Das
Magnetsystem umfaßt Polschuhe, einen Magnetleiter und elektromagnetische Erregerspulen.
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a Magnetpulver wird in einem Spalt zwischen der Wirkfläche des Polschuhes
und der Bearbeitungsfläche des Werkstücks durch das magnetische Feld gehalten. Das
magnetische leid im Arbeitsspalt ist über den ganzen Arbeitsspalt verhältnisiräßig
homogen. Ein wesentlicher Spa7lnungsabfall ist nur an den äußeren ßegrenzungsflächen
des Polschuhes zu beobachten. Das Wiagnetpulver häuft sich in den Zonen des inhomogenen
magnetischen Feldes, d.h. an den Polschuhkanten an, was zu unproduktiven Verlusten
des magnetischen Flusses in der Polschuhmitte und zu einer ungleichmäßigen Bearbei
-ung des Werkstückes 2 Höhe des Polschuhes führt. (Dabei beteiligt sich die Polschuhmitte
praktisch nicht an der Bearbeitung -NWerkstückWj Zur Behebung dieses Nachteiles
sind Polschuhe mit einer Rändelung vorgeschlagen worden, wie sie beispielsweise
in der ftanzös. Anmeldung 75 34 673 beschrieben sind.
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Diese Rändelung übernimmt die Funktion von Konzentratoren des Magnetflußes
auf der Wirkfläche, wodurch sich das Kagnetpulver gleichmäßig über den ganzen Arbeitsspalt
verteilt und die Bearbeitung produktiver vor sich geht. Aber durch die Schaffung
von Konzentratoren des Magnetflußes läßt sich die Produktivität des Bearbeitungsvorganges
nur bis zu gewissen Grenzen erhöhen.
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Die Bearbeitungsproduktivität ist vom Druck des Pulverkornes auf
die in Bearbeitung stehende Fläche abhängig. Der
Maximalwert des
vom Pulverkorn auf die Bearbeitungsfläche ausgeübten Druckes ergibt sich, wenn man
die magnetische Feldstärke in den Ärbeitsspalten auf Werte bringt, die der magnetischen
Sättigungsgrenze des Magnetpulvers nahekommen, oder die Korngröße erhöht. Das letztere
ist nicht immer wünschenswert, da mit der vergrößter Pulverkornung die Qualität
der Bearbeitung zurückgeht.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Produktivität unter
Beibehaltung einer hohen Bearbeitungsgüte des-Werkstückes zu steigern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polschuhe einer Vorrichtung
zur Bearbeitung von Werkstücken mit Magnetpulver derart auszuführen, daß die Körner
des Magnetpulvers an die Bearbeitungsfläche des Werkstückes mit einer größeren Kraft
angepreßt werden können.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an einem auf seiner
Außenfläche mit einer als Konzentratoren des Magnetflußes dienenden Rändelung versehenen
Polschuh des Magnetsystems einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mit
Magnetpulver, welches durch ein von diesen Polschuhen erzeugtes magnetisches Feld
gehalten wird, erfindungsgemäß die Vertiefungen zwischen den Zähnen der Rändelung
mit einem elastischen magnetisch nichtleitenden Stoff gefüllt sind.
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Durch die Anwendung flächenmäßig größerer Zonen aus einem elastischen
Stoff, die mit flächenmäßig schmalen Zonen von Konzentratoren des Magnetflußes abwechseln,
in der Polschuhkonstruktion ändert sich der Schnittvorgang grundlegend. Das Korn
des Magnetpulvers legt sich auf den elastischen Stoff#und bewirkt das Schneiden
nicht mit seinem Ende, wie dies bei den bekannten Polschuhen der Fall ist, sondern
mit seiner Seite. Die Kraft, die das Korn an die Bearbeitungsfläche andrückt, wächst
dabei beträchtlich an, was zu einer höheren Produktivität des Bearbeitungsvorganges
beiträgt. Hier sei auch erwähnt, daß die Korngröße des Magnetpulvers im Vergleich
zur Korngröße des Magnetpulvers, welches im Bearbeitungsverfahren unter Verwendung
der bet kannten Polschuhe zum Einsatz kommt, sogar verringer werden kann, was kleinere
Mikrorauhtiefenvbearbeiteten Flächen mit sich bringt. Die Körner des Magnetpulvers
nehmen erhöhte Belastungen leichter auf, weil die Hauptschnittkraft den eigentlichen
massiven KornKörper und nicht, wie früher, das schwache scharfe Korkende belastet.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
für den Polschuh des Magnetsystems einer Vorrich tung zur Bearbeitung von Werkstücken
mit Magnetpulver und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert0 Es zeigen: Fig.
1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Polschuh zur Bearbeitung eines Bleches;
Fig.
2 einen Schnitt durch den Polschuh in einer anderen erfindungsgemäßen Ausfu~hrung,
der zur Bearbeitung von Werkstücken in Form eines Drehkörpers geeignet ist.
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Jeder der Polschuhe 1 und 2 enthält sich drehende magnetisch leitende
Körper 3 und 4, an jedem von denen eine als Konzentratoren des Magnetflußes dienende
Rändelung 5 ausgeführt ist. Die Rändelung 5 weist Zähne 6 auf, die durch Vertiefungen
7 getrennt sind. Die Zähne 6 können die Form einer Pyramide, eines Prismas oder
eine abgerundete Form haben. Die Vertiefungen 7 sind mit einem magnetisch nichtleitenden
elastischen Stoff, beispielsweise mit Gummi gefüllt.
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An den Spitzen der Zähne 6 der Rändelung 5 wird das Magnetpulver 8
durch das magnetische Feld gehalten und das Magnetpulver steht mit dem in Bearbeitung
befindlichen Werkstück 9 in Berührung.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante des Polschuhes des Magnetsystems
dargestellt, das für die Bearbeitung eines Rundwerkstückes bestimmt ist. Die Elemente,
die mit denen aus Fig. 1 identisch sind, sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Polschuhe 10 und 11 enthalten ortsfeste magnetisch leitende Körper 12 und 13,
in deren Zwischenraum sich ein Werkstück 14 befindet, dem während der Bearbeitung
eine Drehbewegung mitgeteilt wird. So wie in der ersten Ausführungsvariante besitzt
jeder der magnetisch leitenden Körper die Rändelung 5, die als Konzentratoren des
magnetischen
Flußes dient. Die Vertiefungen 2 zwischen den Zähnen
6 sind mit einem magnetisch nichtleitenden elastischen Stoff; beispielsweise mit
Guami gefüllt.
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Die Bearbeitung eines Werkstückes erfolgt in gleicher Weise wie bei
Verwendung der bekannten Polschuhe, wie sie zum Beispiel in der eingangs erwähnten
Patentanmeldung beschrieben sind. Deswegen soll nur auf einige Besonderheiten, die
das Wesen der vorliegenden Erfindung berühren, eingegangen werden.
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Bei der relativen Bewegung des Werkstücks 9 und der Polschuhe 1 und
2 haften die Körner des Magnetpulvers 8 an den Spitzen der Zähne 6 der Konzentratoren
des Magnetflußes. Dabei ordnen sich die Körner des Magnetpulvers 8, noch bevor sie
mit der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks 9 in Berührung gekommen sind, mit
ihrer größeren Achse längs der magnetischen Feld linien an. Sobald die von den Polschuhen
entfernt gelegenen Körner des Magnetpulvers 8 das Werkstück 9 mit ihren Spitzen
berühren, lassen sie sich #von diesem mit reißen. Die Körner des Magnetpulvers 8
legen sich in den Verbiefwtell auf den elastischen Stoff7. Bei der weiteren relativen
Bewegung des Werkstückes 9 und der Polschuhe 1 und 2 werden die Körner des Magnetpulvers
8 in den Spalt dazwischen eingezogen und unter gleichzeitiger Einwirkung der Kraft
des Magnetflußes und des vom elastischen Stoff auf das Korn ausgeübten Druckes mit
ihrer Seitenfläche an die Bearbeitungsfläche
des Werkstückes 9
angepreßt. Der Druck des elastischen Stoffes wirkt auf das Korn des Magnetpulvers
mit einer bedeutend größeren Kraft ein als das magnetische Feld. Die Körner des
Llagnetpulvers schneiden sich in die Bearbeitungsfläche des Werkstückes 9 ein und
führen eine wirkungsvolle Bearbeitung des Werkstückes 9 herbei.
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Die Wirkflächen der betreffenden Polschuhe können flach, zylindrisch
oder in einer anderen durch die Werkstücksform bestimmten komplizierteren Form ausgebildet
werden.
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Die Einführung eines elastischen Stoffes stellt erfindungsgemäß folgende
Vorteile sicher: 1. Die Produktivität des Bearbeitungsvorganges nimmt auf Grund
erhöhter Schnittkräfte zu.
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2. Die Standzeit des Magnetpulvers steigt an, da die Körner die Belastung
nicht mit ihren schwachen Enden sondern mit dem massiven Körper aufnehmen.
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Die Anfertigung solcher Polschuhe bietet keine besondere Schwierigkeit,
denn die Vertiefungen der Rändelung können mit elastischem Stoff in einer einfachen
Pressform gefüllt werden.