DE3000829C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vibrationsgleitschleifmaschine zur Ober­ flächenbehandlung von langgestreckten Werkstücken.

In herkömmlichen derartigen Maschinen werden die Werk­ stücke meistens lose behandelt, d. h. sie werden nicht in­ dividuell geführt oder gehalten. Bei der Behandlung von zerbrechlichen oder schweren Teilen ist es jedoch erfor­ derlich, daß die Teile voneinander getrennt bleiben, damit sie sich nicht gegenseitig beschädigen. Hierzu sind be­ reits verschiedene Werkstückaufnahmevorrichtungen vorgeschlagen worden, die aber ei­ ne vermehrte Handarbeit bedingen und den automatischen Be­ trieb derartiger Vorrichtungen erschweren.

Solche Werkstückaufnahme­ vorrichtungen zeigen zum Beispiel die FR-PS 6 57 854, die GB-PS 10 82 329 und die US-PS 14 82 923 und 34 64 163. Diese sind aber - soweit sie einen eigenen Antrieb aufweisen - in Verbindung mit einem vibrierenden Arbeitsbehälter konstruktiv zu aufwendig und zu störanfällig und - soweit sie mittelbar über die Umwälzbewegung des Behälterinhalts bewegt werden (GB-PS 10 82 329) - nur für die Behandlung einzelner Werk­ stücke geeignet, die von Hand erst umständlich in der Aufnahmevorrichtung befestigt und nach der Bearbeitung wie­ der gelöst werden müssen, wozu der Vibrationsantrieb für den Arbeitsbehälter abgeschaltet werden muß. Keine der be­ kannt gewordenen Werkstückaufnahmevorrichtungen ist für kontinuierlichen Betrieb anwendbar; vielmehr ist in allen Fällen nur eine stück- oder chargenweise Oberflächenbehandlung möglich.

Es besteht somit die Aufgabe, eine Vibrationsgleitschleifmaschine zu schaffen, die für eine störungs­ freie, rationelle und kontinuierliche Oberflächenbehand­ lung langgestreckter Werkstücke geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maschine die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist eine Einrichtung zum Bremsen und taktweisen Arretieren der Ach­ se vorgesehen. Die Achse kann dazu wenigstens durch eine Stirn­ wand des Behälters herausgeführt sein und dort eine Bremsscheibe tragen. Diese besitzt in weiterer Ausbildung des Er­ findungsgedankens am Umfang Markierungen oder Vertiefun­ gen, die mit den Vertiefungen in den Scheiben der Aufnah­ meeinrichtung korrespondieren. Dabei trägt die Bremsscheibe zweckmäßigerweise einen Ring, der durch Axialverschiebung der Achse gegen einen außen an der Stirnwand des Behälters angebrachten Reibring anpreßbar ist. Außerdem wird die Maschine zweckmäßigerweise durch eine selbsttätige Einrichtung zum Be- und Entladen der Werkstücke ergänzt.

Die erfindungsgemäße Maschine hat folgende Vorteile. Die Werkstücke sind voneinander getrennt und können einer regulierbaren, kontinuierlichen Bearbeitung unter­ worfen werden, die mit anderen Bearbeitungsschritten synchronisiert werden kann. Die Bearbeitungsdauer ist von der Umwälzgeschwindigkeit des Behälterinhalts un­ abhängig. Die Werkstücke werden während der gesamten Bearbeitung in der Werkstückaufnahmevorrichtung geführt, die mit einer selbsttätigen Einrichtung zum Beschicken mit und Entnehmen von Werkstücken kombiniert werden kann. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden in die Vertiefungen der Aufnahmevorrichtung eingelegt, die durch die Umwälz­ bewegung der im Behälter befindlichen, vibrierenden Be­ arbeitungskörper mitgenommen und in Rotation versetzt wird. Die Aufnahmevorrichtung benötigt also keinen eigenen An­ trieb.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Vibrationsgleitschleifmaschine werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt einer ersten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 2 zeigt den Schnitt II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Ansicht einer Stirnfläche des Arbeitsbehälters der Maschine mit Brems- bzw. Arretiereinrichtung.

Fig. 4 zeigt einen vertikalen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Maschine.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform der Maschine mit Be- und Entladeeinrichtung.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 be­ steht die Maschine aus einem Arbeitsbehälter 1 mit U-förmigem Querschnitt und linearer Erstreckung. Der Arbeitsbehälter 1 ist horizontal angeordnet. Mit Hilfe von zwei seitlichen Konsolen 2 ruht er auf Federn oder entsprechenden elastischen Stützen 3.

Unter dem Arbeitsbehälter 1 befindet sich ein Vibrations­ generator 4 mit einem Unwuchtgewicht 5, das sich in Pfeilrichtung f (Fig. 1) um eine Achse parallel zur Achse 7 des Arbeitsbehälters 1 dreht. Dadurch wird be­ wirkt, daß eine in den Arbeitsbehälter 1 eingefüllte Masse 6 aus losem Material, z. B. Schleifkörper oder sonstige Behandlungsmittel, die in Fig. 1 gezeigte Schüttung annimmt und eine kreisende Bewegung aus­ führt, deren allgemeine Richtung durch den Pfeil g gekennzeichnet ist.

Koaxial zum Halbzylinder, der den unteren Teil des Arbeitsbehälters 1 bildet, befindet sich eine Achse 7, montiert in Lagern 8 auf den seitlichen Stirn­ wänden 9 und 10 des Arbeitsbehälters 1. Diese Achse 7 geht in abgedichteter Form durch die Stirnwand 9 hin­ durch, so daß sie mit einer außerhalb des Arbeitsbe­ hälters 1 angeordneten und in Fig. 1 schematisch angedeuteten Einrichtung 11 gebremst oder blockiert werden kann. Auf der Achse 7 sind zwei Scheiben 12 im gleichen Abstand von den Stirnwänden 9 und 10 befestigt. In der Umfangsfläche der Scheiben 12 befinden sich abstandsgleiche Vertiefun­ gen 13, die von einer Scheibe zur anderen im gleichen Winkel ausgerichtet sind, so daß ein längliches Werk­ stück 14, das in zwei korrespondierende Vertiefun­ gen eingelegt wird, genau parallel zur Achse 7 pla­ ziert bleibt und über genügend Spielraum verfügt, um eine wirksame Behandlung zu gewährleisten.

Die Scheiben 12 sind durch abstandsgleiche, radial orientierte Verbindungsstege 15 miteinander verstrebt. Diese Verbindungsstege 15 bilden Schaufeln, die es der Masse 6 ermöglichen, die durch Achse 7 und die Scheiben 12 gebildete Trommel mit den eingefüllten Werkstücken 14 in Pfeilrichtung g (Fig. 1) in Bewegung zu setzen.

In geringem axialem Abstand von den beiden Scheiben 12 sind an der zylindrischen Behälterwandung lotrecht zur Achse 7 Führungsschienen 16 angebracht, deren Innen­ kante 17 zur Achse 7 konzentrisch ist und sich etwas unterhalb der Zahnenden 18 befindet, welche die Ver­ tiefungen 13 voneinander trennen. Diese Führungs­ schienen 16 verhindern das Herausfallen der Werkstücke 14 aus den Vertiefungen, während sich die Werkstückaufnahmeeinrich­ tung dreht. Die Führungsschienen 16 enden in geeigneter Höhe 19, damit mindestens je zwei Vertiefungen 13 der Scheiben 12 am oberen Teil frei bleiben, um Werkstücke 14 in die Vertiefungen 13 einlegen bzw. wieder herausnehmen zu können (Pfeile h und i in Fig. 1).

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Durch die Umwälzbewegung der Masse 6 wird die Trommel samt Be­ schickung in Pfeilrichtung g gedreht und dabei die ge­ wünschte Bearbeitung der Werkstücke 14 durchgeführt. Da die Umwälzbewegung der Masse 6 im allgemeinen schneller ist als dies einem Behandlungszyklus ent­ sprechen würde, verlangsamt man die Drehbewegung der Aufnahmeeinrichtung mit Hilfe der Einrichtung 11. Auf diese Weise kann die Dauer eines Umlaufs ohne weiteres auf die Behandlungsdauer eingestellt werden.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 3 bis 5 sind für die Hauptteile die gleichen Bezugsziffern benutzt worden.

Die Aufnahmeeinrichtung nach Fig. 4 weist drei abstands­ gleiche Scheiben 12 auf, zwischen denen sich zwei Führungs­ schienen 16 befinden, was die Bearbeitung von Werkstücken 14 verschiedener Länge gestattet.

Die Achse 7 der Werkstückaufnahmeeinrichtung kann quadratisches Profil aufweisen und ist zweckmäßigerweise in ihrer ganzen Länge mit einer abriebfesten Kunststoffummantelung 20 versehen, z. B. aus Polyurethan-Elastomer. Diese Kunststoffummantelung 20 erstreckt sich bis zu den Lagern 8, wo sie eine Lagerbuchse bildet. Der Wellen­ hals 21 dient zur Aufnahme eines Schmiermittels.

Die Achse 7 und ihre Kunststoffummantelung 20 er­ strecken sich durch die Stirnwände 9 und 10 des Arbeits­ behälters 1. An einem ihrer Enden ist die Achse 7 mit einer Bremsscheibe 22 verbunden, auf deren Zentrum an der Außenfläche ein Druckpedal 23 wirkt, das an einem Kniehebel 24 befestigt ist, der um einen zur Achse 7 senkrecht stehenden Zapfen 25 schwingt und auf einem am Arbeitsbehälter 1 befestigten Holm 26 montiert ist. Auf das freie Ende des Kniehebels 24 wirkt eine z. B. hydraulische oder pneumatische Kolbenzylindereinheit 27, die auf einem Auflageträger 28 beweglich angebracht und mit dem Arbeitsbehälter 1 verbunden ist.

Mit Hilfe dieses Mechanismus kann man einen Ring 30 der Bremsscheibe 22 gegen einen feststehenden Reibring 29 drücken, der zur Achse 7 koaxial an der Stirnwand 9 be­ festigt ist. Dieser Reibring 29 trägt einen Belag mit hohem Reibungskoeffizienten, der zusammen mit dem Ring 30 der Bremsscheibe 22 als Scheibenbremse wirkt.

Am anderen Ende der Achse 7 ist das Lager 8 außerhalb des Arbeitsbehälters 1 mit einer Schraube 31 versehen, die mittels eines Distanzringes 32 auf das äußere Ende der Kunststoffummantelung 20 Druck ausübt und folglich auch auf die Achse 7. Dieser Druck gewährleistet gleich­ zeitig die Dichtigkeit der Lager 8 und eine Spielver­ ringerung, was bei sämtlichen Vibrationsgeräten uner­ läßlich ist.

Durch das Anziehen der Bremse wird die Aufnahmeein­ richtung mit dem Arbeitsbehälter 1 kraftschlüssig ver­ bunden und kann durch die Masse 6 (Schleifkörper oder ähnliche Behandlungsmittel) nicht gedreht werden. Wird die Bremse gelöst, z. B. vermittels einer Zeitschaltuhr, welche die Kolbenzylindereinheit 27 nach Ablauf einer gegebenen Zeit umsteuert, wird die Aufnahmeeinrichtung von der Masse 6 wieder in Bewegung gesetzt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, zeigt die Bremsscheibe 22 an ihrer Peripherie die gleiche Anzahl abstandsgleicher Vertiefungen 33, wie die Scheibe 12 der Aufnahmeein­ richtung (Vertiefungen 13). Ein Taster 34, der z. B. wie ein Unterbrechungs- oder Annäherungsschalter funktio­ niert, löst die Bremstätigkeit der Bremsscheibe 22 aus, indem er die Kolbenzylindereinheit 27 beim Passieren einer Vertiefung 33 oder eines Zahns der Brems­ scheibe 22 auf die Bremse wirken läßt. Wenn die Kolbenzylindereinheit 27 wieder umge­ schaltet ist, dreht sich die freigewordene Bremsscheibe 22 um eine Einteilung weiter und der Zyklus beginnt von neuem.

Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zum Be- und Entladen der Trommel mit den Werkstücken 14. Während des Behandlungszyklus werden diese Arbeitsgänge mit Hilfe der Steuereinrichtung für die Bremsscheibe 22 ausgelöst und synchronisiert, so daß sie jeweils während der Still­ standsphasen der Werkstückaufnahmeeinrichtung stattfinden. Bei Stillstand der Aufnahmeeinrichtung befinden sich von jeder der Scheiben 12 drei Vertiefungen 13 zwischen den oberen Enden der Führungsschienen 16. Auf der Seite für das Beladen der Trommel mit den Werkstücken 14 bilden die oberen Ränder der Führungsschienen 16 eine abschüssige Rampe 35, die in den entsprechenden Vertiefungen 13 endet. Diese Rampe 35 wird mittels eines vom Arbeitsbehälter 1 unab­ hängigen Magazins 36 bedient, in dem die Werkstücke 14 eingeordnet liegen und aus dem sie in der ge­ wünschten Taktfolge dank eines Verteilers 37, z. B. einer Schwingnocke in Winkelform, einzeln fallen. Was das Entladen anbelangt, so formen die Führungsschienen 16 auf der anderen Seite eine ansteigende Rampe 38, die aus den entsprechenden Vertiefungen 13 herausführt. Eine gabel- oder kammförmige Hebeeinrichtung 39, die mit einer zur Achse 7 parallelen Achse 40 beweglich verbun­ den ist, greift zwischen die Scheiben 12 und die Führungs­ schienen 13, um die Werkstücke 14 aus der Maschine heraus­ zunehmen und auf der Rampe 38 nach oben zu führen, bis sie eine nach außen geneigte Rampe 41 erreichen, die den Weitertransport gewährleistet. Es ist festzuhalten, daß die Rampe 41 und die Schenkel der Hebeeinrichtung 39 im wesentlichen eine gerade Linie bilden, wenn die Werk­ stücke 14 die vorgenannte Rampe 41 erreichen, um ein Herabfallen der Werkstücke 14 zu verhindern.

Claims (6)

1. Vibrationsgleitschleifmaschine zur Oberflächenbehandlung von langgestreck­ ten Werkstücken

• a) mit einem Arbeitsbehälter (1) mit U-förmigem Querschnitt und linearer Erstreckung,
• b) mit einer trommelartigen in den Stirnwänden (9, 10) des Arbeitsbehälters (1) um eine horizontale Achse (7) drehbar gelagerten Werkstückaufnahmevorrichtung mit wenigstens zwei auf der Achse (7) angeordneten und an ihrem Umfang mit Vertiefungen (13) zur Aufnahme der Werkstücke (14) versehenen Schei­ ben (12), zwischen denen parallel zur Achse (7) ver­ laufende Verbindungsstege (15) angeordnet sind und
• c) mit mit dem zylindrischen Teil der Behälterwandung verbundenen Führungsschienen (16), die aus wenigstens zwei senk­ recht zur Achse (7) und axial versetzt zu den Schei­ ben (12) angeordneten, oben zu deren Be- und Entladen offenen Blechen beste­ hen, die konzentrisch zur Achse (7) kreisförmig in der Weise ausgespart sind, daß sie im Zusammenwirken mit den Vertiefungen (13) der Scheiben (12) eine kreisförmige Führung für die zu bearbeitenden Werk­ stücke (14) bilden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (11) zum Bremsen oder taktweisen Arretieren der Achse (7) aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (7) wenigstens durch eine Stirnwand (9) des Behälters (1) her­ ausgeführt ist und dort eine Bremsscheibe (22) trägt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Bremsscheibe (22) mit den Vertiefungen (13) korrespondierende Markierungen oder Vertiefungen (33) vorgesehen sind.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (22) einen Ring (30) trägt, der durch Axialverschiebung der Achse (7) gegen einen außen an der Stirnwand (9) des Behälters (1) angebrachten Reibring (29) anpreßbar ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie selbsttätige Einrichtungen (35 bis 37 und 38 bis 41) zum Be- und Entladen der Werkstücke (14) aufweist.