DE2851919A1

DE2851919A1 - Schleifverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE2851919A1
Application number: DE19782851919
Authority: DE
Inventors: Ietatsu Ohno
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1980-06-04
Also published as: GB2035863A; GB2035863B

Description

Schleifverfahren und -vorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Schleifverfahren, insbesondere für Industrieteile und Werkzeuge, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.
Derartig große Artikal wie beispielsweise Schalldämpfer werden bislang im wesentlichen von Hand mit Polierscheiben oder dgl. geschliffen oder poliert. Selbst wenn eine automatische Poliervorrichtung verwendet wird, ist es jedoch außerordentlich schwierig, die gesamte Oberfläche von verformten oder großen Gegenständen gleichförmig zu schleifen, da der Schliff eine Schliffrichtung und einen "Schliffschatten erkennen läßt. Selbst wenn eine Vielzahl von Poliereinheiten verwendet wird, ergibt sich keine ausreichende Schleifeinwirkung, während hohe Kosten für die Schleifeinheiten und die Spannvorrichtungen anfallen und darüber hinaus in der Regel ein Fertigschliff von Hand erforderlich wird.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schleifverfahren und eine Schleifvorrichtung zu schaffen, bei denen zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ein Schleifmedium an die Oberfläche der Werkstücke gemäß deren Kontur angedrückt wird, so daß die Werkstücke durch die Gleitreibung des Schleifmediums in kurzer Zeit gleichförmig geschliffen werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4, während die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt haben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können daher auch solche verformte oder unregelmäßig geformte mechanische Teile geschliffen werden, die bislang maschinell nicht zufriedenstellend geschliffen werden konnten, so beispielsweise mehr als einen Meter lange Teile von Schalldämpfern für Motorräder und dgl..
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung.
In der Zeichnung ist mit 1 ein vertikal angeordneter, kreisförmiger oder polygonaler Schleifbehälter 3 bezeichnet, der torus- oder ringförmig ausgebildet ist und auf einem Maschinengestell 7 aufsitzt. Der Schleif- behälter 1 wird mit einem Schleifmaterial oder Schleifmedium wie Schleifkörnern, Schleifspänen usw. beschickt, je nach Art des erwünschten Schliffes, und ist auf nicht näher dargestellten Führungen abgestützt. Eine säulenartige Welle 3 ist im Bereich der Mittelachse des Schleifbehälters 1 im wesentlichen koaxial angeordnet und läuft in einem Lager 14 des Maschinengestelles 7. In einem Jochständer 6, der am Maschinengestell 7 befestigt ist und den Schleifbehälter 1 übergreift, ist ebenfalls ein Lager für die Welle 3 vorgesehen, so daß die Welle 3 zwischen dem oberen Lager am Jochständer 6 und dem unteren Lager 14 sauber gehalten ist und durch einen Hauptantriebsmotor 4 über Getriebeglieder 4', im Beispielsfalle einen Riementrieb, drehend angetrieben werden kann. Über dem Schleifbehälter 1 erstreckt sich eine Platte 2, die im Beispielsfalle einstückig mit der Welle 3 ausgebildet ist, und die im Bedarfsfalle bezüglich des Schleifbehälters 1 auf- und abbewegbar gehalten sein kann.
Tragstücke oder Spindeln 9 zur Halterung von Werkstücken 8 sind - in Form von Tragstücken - an der Platte 2 befestigt oder - wie dargestellt, im Falle von Spindeln 9 - drehbar an der Platte 2 gelagert, wobei die zu bearbeitenden Werkstücke 8 an den Spitzen der Spindeln 9 befestigt sind. Wenn somit der Schleifbehälter 1 mit Schleifmaterial beschickt und mittels Hydraulikzylindern 5 nach oben angehoben wird, so tauchen die Werkstücke 8 in das Schleifmaterial im Schleifbehälter 1 ein. Wenn der Hauptantriebsmotor 4 in Betrieb gesetzt wird und die Welle 3 mit der Platte 2 über die Getriebeglieder 4', im Beispielsfalle Riemenscheiben mit das Drehmoment übertragenden Riemen, dreht, so werden die Werkstücke 8 in Kontakt mit dem Schleifmaterial im Schleifbehälter 1 durch diese parallele Drehbewegung gedrückt und durch Gleitreibung am Schleifmedium geschliffen. Gleichzeitig wird beispielsweise über einen am Portal- oder Jochstän der angeordneten Motor 13 über Riemenscheiben 11 und Antriebsriemen 12 den Werkstücken 8 eine Drehbewegung erteilt, wozu an den Spindeln 9 angetriebene Riemenscheiben 10 befestigt sind, so daß auf diese Weise eine eigene Drehbewegung der in geeigneter Weise an den Spindeln 9 gelagerten Werkzeuge erzeugt wird, wobei das Schleifmedium schleifend auf die Werkstücke 8 einwirkt.
Wenn die Riemenscheiben 11 am Jochständer 6 festgehalten werden, und kein Motor 13 mit Riemen 12 zu deren Antrieb vorgesehen ist, so werden die Riemenscheiben 11 stationär gehalten und drehen somit relativ zur Welle 3 in der Gegenrichtung, wenn die Welle 3 dreht. Durch die Drehbewegung der Welle 3 und der Platte 2 werden sodann durch die zwischen den Riemenscheiben 10 und 11 verlaufenden Antriebsriemen 12 die Riemenscheiben 10 an den Spindeln 9 und mit ihnen die Werkstücke 8 gedreht, ohne daß hierzu ein zusätzlicher Antrieb erforderlich ist.
Wenn die Drehzahlen der Welle 3 bzw. der Platte 2 und der Spindeln 9 unterschiedlich gehalten werden müssen, so kann dies dadurch erfolgen, daß entsprechend unterschiedliche Durchmesser für die Riemenscheiben 10 und 11 gewählt werden. Insbesondere wenn mit hoher Drehgeschwindigkeit geschliffen wird, so sucht das Schleifmaterial über den Rand des Schleifbehälters 1 zu entweichen. Um dies zu vermeiden, sind die Platte 2 oder die Welle 3 mit einem Deckel für den Schleifbehälter 1 versehen, der im Betrieb so nahe an der Oberseite bzw. dem Rand des Schleifbehälters 1 liegt, daß kein Schleifmaterial entweichen kann. Dadurch kann bei hohen Drehzahlen eine hohe Zentrifugalkraft im Schleifbehälter 1 erzeugt werden, wobei das nach außen gedrückte Schleifmaterial unter hohem Druck zusammengedrückt, jedoch vom Deckel im Bereich radial innerhalb des Behälterrandes gehalten wird, so daß durch die erhöhte Druckbeaufschlagung infolge der Zentrifugalkräfte eine starke Schleifeinwirkung auf die Werkstücke 8 erzielt werden kann.
Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist eine Mehrzahl von Schleifbehältern, nämlich ein erster Schleifbehälter 17, ein zweiter Schleifbehälter 18 und ein dritter Schleifbehälter 19 vorgesehen, die je im wesentlichen entsprechend dem Schleifbehälter 1 gemäß Fig. 1 ausgebildet sind und wirken. Auf diese Weise kann in Stufen eine immer feinere Bearbeitung vom Grobschliff bis zu einem Fein- oder Polierschliff erzielt werden.
Die Schleifbehälter 17, 18 und 19 sind auf einem Schlitten gelagert, der gegenüber dem Maschinengestell 7 translatorisch oder drehend bewegbar ist, wobei in der Zeichnung ein drehender Schlitten 16 veranschaulicht ist. Am Schlitten 16 ist weiterhin eine Beschickungsstation 20 vorgesehen, an der die Werkstücke 8 an den Spindeln 9 befestigt und von diesen abgenommen werden können, so daß eine Automatisierung der gesamten Vorrichtung möglich ist.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung die Säule 3 oder der Jochständer 6 beispielsweise mittels Hydraulikzylindern auf- und#abbeweglich etwa oszillierend antreibbar sind, so kann selbstverständlich die Schleifwirkung noch weiter erhöht werden. In jedem Falle entspricht die eigentliche Schleifeinwirkung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 1 und 2.
Somit wird mit der Erfindung gegebenenfalls eine Mehrzahl von Werkstücken 8 an Spindeln 9, die an einer Platte 2 gelagert sind, in den Schleifbehälter 1 eingetaucht, wobei die Werkstücke 8 an den Spindeln 9 starr befestigt oder hängend gelagert sein können, in jedem Falle aber für den Schleifvorgang in das Schleifmaterial eintauchen, das zuvor in den Schleifbehälter 1 eingefüllt wurde. Der Schleifbehälter 1 wird durch Hydraulikzylinder 5 nach oben gedrückt, um die Werkstücke 8 eintauchen zu lassen, während gleichzeitig die Platte 2 gedreht wird und dabei die in dem Schleifmaterial untergetauchten Werkstücke 8 ebenfalls drehen. Hierzu erfolgt der Antrieb der Platte 2 über einen beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Hauptantriebsmotor 4, wobei eine entsprechende, im wesentlichen richtungsabhängige Gleitbewegung zwischen den Werkstücken 8 und dem Schleifmaterial erfolgt, so daß die Werkstücke gleichförmig durch Reibung am Schleifmaterial in kurzer Zeit geschliffen werden. Die Drehbewegung kann mit hoher oder geringer Drehzahl in beiden Drehrichtungen je nach der gewünschten Schleifeinwirkung erfolgen. Die Werkstücke 8 können im Bedarfsfalle eine überlagerte Drehbewegung ausführen, die in gleicher Richtung oder in Gegendrehrichtung zur Hauptdrehbewegung der Säule 3 erfolgt, und können hinsichtlich ihres Winkels bzw. ihrer Stellung im Inneren des Schleifbehälters 1 durch geeignete Befestigung an den Spindeln 9 oder auch durch Ausrichtung der Spindeln 9 selbst eingestellt werden, so daß für praktisch jeden Bearbeitungsfall optimale Schleifbedingungen eingestellt werden können.
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Claims

Patentansprüche r ISchleifverfahren mit einem mit vertikaler Achse angeordneten Schleifbehälter und an einem Halter wie einer Platte angeordneten Werkstückhaltern oder Spindeln, die mit den zu bearbeitenden Werkstücken in den mit Schleifmaterial gefüllten Innenraum des Schleifmittelbehälters im Betrieb eintauchen, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Spindeln (9) gehaltenen Werkstücke (8) in das Schleifmittel im Schleifmittelbehälter (1) eingetaucht werden und daß der Halter (2) für die Spindeln (9) gedreht wird.
2. Schleifverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (8) und das Schleifmaterial relativ zueinander oszillierend auf- und abbewegt werden.
3. Schleifverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (9) gegenüber dem Halter (Platte 2) gedreht werden.
4. Schleifvorrichtung mit einem mit vertikaler Achse ange- ordneten Schleifbehälter mit einer Füllung aus Schleifmaterial, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine säulenartige Hauptwelle (3) mit einem oberhalb des Schleifbehälters (1) angeordneten Halter (Platte 2), durch ein die Hauptwelle (3) drehend abstützendes Gestell (Maschinengestell 7, Jochständer 6), durch Spindeln (9) zur Halterung von Werkstücken (8) am Halter (Platte 2), durch eine Einrichtung zur Bewegung des Halters (Platte 2) oszillierend auf- und ab und durch eine Einrichtung (Hauptantriebsmotor 4, Getriebeglieder 4') zur Drehung der Hauptwelle (3) mit den Spindeln (9).
5. Schleifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifbehälter (1) kreisförmigen Umfang aufweist.
6. Schleifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifbehälter polygonalen Umfang aufweist.
7. Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Einrichtung (Hydraulikzylinder 5) zur Bewegung des Schleifbehälters (1) auf und ab vorgesehen ist.
8. Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die am Halter (Platte 2) gelagerten Spindeln (9) ihrerseits drehbar gehalten sind.
9. Schleifvorrichtung, insbesonderenach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein beweglicher Schlitten (16) mit einer Mehrzahl von Schleifbehältern (17, 18, 19) vorgesehen ist, die mit unterschiedlrhen Schleifmaterialien füllbar sind, und daß eine Einrichtung zur Bewegung des Schlittens (16) derart vorgesehen ist, daß die Werkstücke (s8) nacheinander in unterschiedlichen Schleifbehältern (17 bzw. 18 bzw. 19) bearbeitbar sind.
10. Schleifvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (16) drehbar gelagert ist.
11. Schleifvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle (3) an einem Jochständer (6) gelagert ist, dessen eine Stütze über einen zur Drehachse des Schlittens (16) koaxialen Ausschnitt im Schlitten (16) am Maschinengestell (7) gelagert ist, während wenigstens eine weitere Stütze des Jochständers (6) den vorzugsweise kreisförmigen Außenumfang des drehbaren Schlittens (16) übergreift.