DE3040196C2

DE3040196C2 - Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine

Info

Publication number: DE3040196C2
Application number: DE3040196A
Authority: DE
Inventors: Tsukio Sabae Fukui Takada
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-05
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1983-09-08
Also published as: IT1129835B; FR2479727A1; IT8068723A0; DE3040196A1; JPS56146661A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine ε it zwei im Abstand voneinander auf einer horizontalen Hauptwelle angeordneten Lagerplatten, zwischen welchen im Bereich ihres äußeren Umfangs mehrere Trommeln mit rechteckigem Querschnitt in gleichen Winkelabständen längs einer Krcslinie drehbar gelagert sind, und mit einem Getriebe zum vorjeinand.-r abhängigen Antreiben der Lagerplatten eiperseits und der Trommeln andererseits, wobei das Drchzah-" erhältnis zwischen den Lagerplatten und den Trommein einstellbar ist.

Eine derartige Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine ist durch die US-PS 30 78 623 bekannt. Für die vier an den Lagerplatten unabhängig drehbar gelagerten und mit den Lagerplatten umlaufenden Trommeln ist ein grundsätzlich rechtwinkeliger und im speziellen quadratischer Querschnitt vorgesehen, wobei sich die Trommeln bei empfindlichen Schleifgut verhältnismäßig langsam drehen sollen, damit eine Beschädigung während des Schleifvorgangs vermieden wird. Wenn die zu polierenden Gegenstände oder Artikel eine komplizierte Form haben und aus einem verhältnismäßig weichen Material bestehen, wie es zum Beispiel bei Brillengestellen der Fall ist, darf aber, wie sich herausgestellt hat, das Schleifmittel keine beliebige insbesondere keine kreisende Bewegung ausführen, wenn eine Beschädigung der Werkstücke vermieden und eine gleichmäßig gute Qualität der bearbeiteten Oberfläche erhalten werden soll.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Trommelgleitschleif- und Poliermaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher unter Ausnützung der Fliehkraft auch Gegenstände mit einer sehr komplizierten Oberflächenstruktur und aus einem weichen Material einwandfrei poliert werden können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drehzahlverhältnis derart gewählt ist, daß sich nur eine Umlaufbewegung der Trommeln um die Hauptwelle ohne Rotation um ihre eigene Achse ergibt, wobei die längeren Seiten des Trommelquerschnitts im Raum im wesentlichen die horizontale Lage beibehalten.

Mit einer nach den Merkmalen der Erfindung aufgebauten Trommelgleitschleif- und Poliermaschine können Gegenstände mit sehr komplizierten Oberflächenstrukturen und weichen Materialien gleichmäßig über den gesamten Oberflächenverlauf poliert werden, wobei auch auf ein Umstecken der in der Trommel befestigten Gegenstände verzichtet werden kann, ohne daß ein Nachpolieren notwendig ist

Für die in der DE-OS 18 16133 beschriebene Trommelgleitschleif- und Poliermaschine wurden zwar bereits allgemein Drehzahlverhältnisse zwischen Trommeldrehzahl und Umlaufzahl und ihr Einfluß auf die Verschiebung des Schleifmittels in der Trommel in Abhängigkeit vom Trommelquerschnitt untersucht. Aber obwohl diese Drehzahlverhältnisse auch eine Umlaufbewegung der Trommel ohne Rotation um die eigene Achse umfassen, werden jedoch bevorzugt Verhältnisse empfohlen, bei welchen eine möglichst große Zentrifugalkraft auf die oberflächlich gleitende Zone des Schleifmittels wirkt, das immer in gleichbleibender Richtung diese Zone durchfließen solL Damit sich keine starke wellenförmige Überhöhung der Oberflächenschicht in der Gieiizone ergibt, wird außerdem der Obergang von einem rechteckigen Querschnitt für die Trommeln auf einen möglichst kreisförmigen oder zumindest einen vieleckigen Polygonquerschnitt empfohlen. Dadurch ergeben sich jedoch wesentlich aufwendigere Konstruktionen für die Trommeln und insbesondere die durch diese Maßnahmen angestrebte kreisende Bewegung des Schleifmittels, was jedoch für Werkstücke mit empfindlichen und komplizierten Oberflächen wegen der Beschädigungsgefahr in der Trommel unerwünscht ist. Im Gegensatz zu dieser Empfehlung wird bei der Erfindung erreicht, daß das Schleif- oder Poliermittel an der Oberfläche in unterschiedlichen Richtungen vorbeistreicht, indem nämlich sichergestellt wird, daß die jeweils eingestellte räumliche Lage der Trommeln auch beim schnellen Umlauf der Lagerplatten festgehalten wird.

Die zu polierenden Gegenstände und Artikel werden in den im Querschnitt rschtwrakdig aufgebauten Trommeln derart montiert, daß die breiten Flächen der Trommeln im wesentlichen horizontal und die schmalen Flächen der Trommeln im wesentlichen vertikal verlaufen. Dadurch erreicht man, daß das Schleifmittel einen verhältnismäßig langen Weg innerhalb der Trommel zurücklegt, wenn es aufgrund der schnell umlaufenden Lagerplatten und der dabei wirksamen Zentrifugalkraft von der einen Seite zur anderen verschoben wird. Da jedoch die Schmalseite der Trommel verhältnismäßig kurz ist, findet kein wesentlicher Fluß des Schleifmittels in Querrichtung statt, wenn die Trommel jeweils beim Umlauf der Lagerplatten die höchste oder tiefste Position durchläuft.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine gemäß der Erfindung, F i g. 2 den Schnitt H-II aus F i g. 1 und

F i g. 3 den Schnitt II I-111 aus F i g. I.

Die Maschine gemäß den F i g. 1 und 2 besteht aus zwei Lagerplatten 1 und 2, welche vorzugsweise als Kreisscheiben ausgebildet sind und vertikal stehend in einem horizontalen Abstand voneinander auf einer horizontal liegenden Hauptwelle 3 montiert sind. Die Hauptwelle 3 verläuft durch das Zentrum der beiden Lagerplatten 1,.2 und ist an den beiden Enden in einem Rahmen 30 drehbar gelagert. Zwischen den Lagerplat-

ten 1 und 2 sind eine Vielzahl von Trommeln 2 angeordnet, wobei bei der dargestellten Ausführungsform vier Trommeln AA bis AD vorgesehen sind. Diese Trommeln AA bis AD sind quaderförmig ausgebildet und tragen an ihren stirnseitiger, Enden Wellenstummel 5 und 6, die durch Bohrungen in den Lagerplatten 1 und 2 verlaufen und drehbar gelagert sind. Mit dem Wellenstummel 6 ist ein Zahnrad 7 verbunden. Auf derselben Seite wie der Wellenstummel 6 ist außerhalb der Lagerplatte 2 auf der Hauptwelle 3 der innere Laufring eines Kugellagers 8 montiert. Auf dem äußeren hohlwellenartig ausgebildeten Laufring 9 des Kugellagers 8 sind nebeneinander zwei Zahnräder 10 und 12 befestigt, welche dieselbe Anzahl von Zähnen wie das Zahnrad 7 haben.

Bei der in Fig.2 dargestellten Anordnung der Trommeln 4Λ 45,4Cund 4D, welche gleichmäßig über eine Kreislinie verteilt zwischen den beiden Lagerplatten 1 und 2 angeordnet sind, sind Zahnräder 7 in der oberen und linken Lage den Trommeln AA und AB zugeordnet, wobei diese Zahnräder 7 über eine endlose Kette 11 mit dem Zahnrad 10 in Antriebsverbindung stehen. Die beiden Zahnräder 7, welche der urten und; rechts liegenden Trommel 4Cund AD zugerodnet sind, stehen über eine endlose Kette 13 mit dem Zahnrad 12 in Verbindung. Die Zahnräder 10 und 12 sind auf dem äußeren Laufring 9 des Kugellagers 8, wie bereits erwähnt, nebeneinander montiert und liegen in der jeweils selben vertikalen Antriebsebene wie die ihnen zugeordneten Zahnräder 7. Auf dem äußeren Laufring 9¹ ist ferner ein weiteres Zahnrad 14 montiert, welches über eine endlose Kette 18 mit einem Zahnrad 17 in Verbindung steht, das seinerseits auf einer unterhalb der Lagerplatten 1, 2 im unteren Teil des Rahmens 30' drehbar montierten Welle 21 befestigt ist Die Welle 21 wird von einem Motor 15 aus über ein Reduziergetriebe 16 angetrieben. Das Zahnrad 14 dient dem Zweck, die Trommeln 4A bis AD über die Zahnräder 10 und 12 sowie die damit verbundenen Zahnräder 7 in Drehung zu versetzen, wenn das Zahnrad 14 vom Motor 15 aus über das Zahnrid 17 und die Kette 18 angetrieben wird.

Die mit den Lagerplatten 1 und 2 verbundene Hauptwelle 3 wird von einem Motor 19 aus mit Hilfe eines Keilriemens 20 und einer auf der Hauptwelle 3 befestigten Keilriemenscheibe angetrieben.

Im Innern der Trommeln AA bis AD sind geeignete Halterungen angebracht, um die zu polierenden Werkstücke, wie in Fig. 3 schematisch angedeutet, festzuhalten. Zu diesem Zweck sind an den Trommeln

AA bis AD entsprechende Vorrichtungen vorgesehen, die in einfacher Weise das Befestigen ermöglichen, jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Die Wirkungsweise der Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine ergibt sich aus der nachfolgenden Erläuterung.

Nach dem Beladen der Trommeln AA bis AD mit den zu polierenden Werkstücken und dem erforderlichen Schleif- oder Poliermittel werden die Trommeln AA bis AD mit Hilfe des Motors 15 über den Kettenantrieb und die Zahnräder 7 in eine Position gebracht, in welcher die großflächigen Seiten der Trommeln AA bis AD horizontal nebeneinander bzw. hintereinander liegen. Wenn nun die Lagerplatten 1 und 2 mit Hilfe des Motors 19 über die Hauptwelle 3 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden und gleichzeitig der äußere Laufring 9 des Kugellagers 8 durch Abbremsen des Motors 15 festgehalten wird, so daß sich dieser nicht dreht, behalten die Trommeln AA bis 4£>die eingestellte Lage bei, da die Zahnräder 7, 10 und 12 jeweils die gleiche Anzahl von Zähnen haben. Durch die Abwicklung der endlosen Ketten 11 und 13 auf den feststehenden Zahnrädern 10 und 12 verändern die Trommeln AA bis AD ihre Lage im Raum nicht, obowohl sich die Lagerplatten 1 und 2 mit hoher Geschwindigkeit drehen.

Infolgt der hohen Drehgeschwindigkeit der Lagerplatten 1 und 2 wandert das Poliermittel innerhalb der Trommeln AA bis AD infolge der Zentrifugalkraft nach links, wenn die Trommeln AA bis AD, bezogen auf eine vertikale Ebene, welche durch die Achse der Hauptwelle 3 verläuft, den linksseitigen Halbkreis durchlaufen. Entsprechend wandert das Poliermittel in den Trommeln AA bis AD nach rechts, wenn, bezogen auf die vertikale Ebene, die Trommeln AA bis AD den rechten Halbkreis durchlaufen. Aufgrund dieser Kinematik wird die gesamte äußere Oberfläche der in den Trommeln AA bis AD angebrachten Werkstücke poliert.

Da im praktischen Einsatz die Trommeln AA bis AD in der Regei nur etwa bis zu einem Drittel oder der haifte ihres Volumens mit Schleif- oder Poliermittel gefüllt sind, ergibt sich eine besonders gleichmäßig bearbeitete Obenfäche, wenn die Trommeln AA bis AD während des gesamten Bearbeitungsvorgangs wenigstens einmal um 180° gedreht werden. Diese Drehung der Trormaeln AA bis AD wird mit Hufe des Motors 15 vorgenommen, der nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der Lagerplatten 1, 2 jeweils von Hand oder automatisch betätigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Fliehkraft-Trommelgleitschleif- bzw. Poliermaschine mit zwei im Abstand voneinander auF einer horizontalen Hauptwelle angeordneten Lagerplatten, zwischen welchen im Bereich ihres äußeren Umfangs mehrere Trommeln mit rechteckigem Querschnitt in gleichen Winkelabständen längs einer Kreislinie drehbar gelagert sind, und mit einem Getriebe zum voneinander unabhängigen Antreiben der Lagerplatten einerseits und der Trommeln andererseits, wobei das Drehzahlverhältnis zwischen den Lagerplatten aod den Trommeln einsteilbar ist, dadurch gekennzeichnet,

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— daß das Drehzahlverhältnis derart gewählt ist, daß sich nur eine Umlaufbewegung der Trommeln (4Λ bis 4D) um die Hauptwelle (3) ohne Rotation um ihre eigene Achse ergibt, wobei die längeren Seiten des Trommelquer-Schnitts im Raum im wesentlichen die horizontale L?»e beibehalten.