DE3724704A1

DE3724704A1 - Verfahren zum trennen von werkstuecken und bearbeitungskoerpern

Info

Publication number: DE3724704A1
Application number: DE19873724704
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Dr Mamone
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1987-07-25
Filing date: 1987-07-25
Publication date: 1989-02-02
Also published as: EP0301608A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trennung von Werkstücken und Bearbeitungskörpern im Anschluß an die Bearbeitung der Werkstücke durch Gleitschleifen (mass-finishing).

Bei derartigen Verfahren wird ein Gemisch aus Werkstücken und Bearbeitungskörpern, ggf. mit weiteren festen oder flüssigen Bearbeitungsmitteln einer Umwälzbewegung unterworfen, wobei durch statistisch unregelmäßige Relativbewegung zwischen den Werkstücken und Bearbeitungskörpern eine Oberflächenbearbeitung erfolgt. Diese kann im Entgraten, Kantenrunden, Schleifen, Polieren usw. bestehen und bei kleinen bis mittelgroßen Werkstücken aus Metall, Holz, Kunststoff usw. angewendet werden. Die Umwälzbewegung wurde früher ausschließlich mittels sogenannter Trommeln bewirkt, die aus einem um eine oder mehrere Achsen drehbare Gefäß bestanden, in dem das Gemisch aus Werkstücken und Bearbeitungskörpern chargenweise behandelt wurde. Inzwischen sind Vibrations- und Rotations-Gleitschleifeinrichtungen mit verschiedensten Behälterformen bekanntgeworden, die eine wesentlich intensivere Bearbeitung gestatten. Außerdem gibt es Sonder- und Mischformen für die Erzeugung der Umwälzbewegung, sei es zur Verbesserung der Bearbeitungseffektivität oder zur Erzielung bestimmter Bearbeitungseffekte. Schließlich kann man auch chargenweise und kontinuierlich arbeitende Verfahren und Vorrichtungen zur Gleitschliffbearbeitung von Werkstücken unterscheiden.

In allen Fällen stellt sich nach Beendigung des Bearbeitungsvorgangs die Aufgabe, Werkstücke und Bearbeitungskörper voneinander zu trennen. Neben der Handsortierung, die meist unwirtschaftlich ist, wird vor allem das Absieben und die Magnetscheidung angewandt, was jedoch auf Schwierigkeiten stößt, wenn Werkstücke und Bearbeitungskörper weder magnetisch noch ihrer Größe nach mit der erforderlichen Sicherheit voneinander unterscheidbar sind. Bei sehr empfindlichen Werkstücken ist das Absieben gelegentlich auch deswegen nicht anwendbar, weil es zu Beschädigungen führen kann.

Es besteht somit die Aufgabe ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem Trennaufgaben erledigt werden können, für die die bekannten Trennmethoden nicht anwendbar sind oder bei denen sie nur unter Inkaufnahme von technischen Nachteilen bzw. unvertretbar hohen Kosten angewendet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, Bearbeitungskörper zu verwenden, deren Dichte sich von der Dichte der Werkstücke unterscheidet, und die Trennung in einer geeigneten Flüssigkeit nach dem Sink-Schwimm-Prinzip vorzunehmen. Besonders günstig ist es, wenn die Dichte der Bearbeitungskörper sich um mindestens 5% von der Dichte der Werkstücke unterscheidet.

Das Sink-Schwimm-Prinzip findet bei den sogenannten Flotationsverfahren Anwendung, die zur Trennung von Massengütern nach ihrer spezfischen Dichte eingesetzt werden, wie z.B. bei der Erz- oder Schrottaufbereitung. Eine wirksame Trennung mittels Flotation kann aber nur dann erreicht werden, wenn die sPezifische Dichte der Komponenten des Gemisches ausreichend weit auseinander liegen und wenn eine Flüssigkeit zur Verfügung steht, deren spezifische Dichte zwischen den Dichten der zu trennenden Komponenten liegt. Sind diese Voraussetzungen nicht oder nur ungenügend erfüllt, scheidet die Flotation als Trennverfahren aus.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die spezifische Dichte der Bearbeitungskörper keine unveränderliche Größe ist, daß es vielmehr in verhältnismäßig weiten Grenzen möglich ist, Bearbeitungskörper mit einer von den Werkstücken ausreichend unterschiedlichen Dichte auszuwählen oder deren Dichte in der gewünschten Weise einzustellen. Damit kann die Anwendbarkeit des Sink-Schwimm-Prinzips - anders als bei den meisten anderen Trennaufgaben - erheblich ausgeweitet werden, so daß für viele der bisher bei der Gleitschlifftechnik nur unbefriedigend gelösten Trennaufgaben jetzt ein neues Verfahren zur Verfügung gestellt werden kann.

Bei einer ersten, wahrscheinlich überwiegend in Betracht kommenden Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß Bearbeitungskörper verwendet werden, deren Dichte kleiner ist als die der Werkstücke. Soweit diese Bedingung nicht durch die Auswahl geeigneter, bekannter Bearbeitungskörper erfüllt werden kann, ist vorgesehen, daß die Bearbeitungskörper aus Bindemittel-Formkörper bestehen, in die Schleifpartikel eingelagert sind, und daß die erforderliche Dichte der Bearbeitungskörper durch Einstellung eines definierten Porenvolumens im Bindemittel-Formkörper erreicht wird. Das erforderliche Porenvolumen im Bindemittel-Schleifkörper kann zweckmäßigerweise durch Einlagerung von Mikro-Glaskugeln erreicht werden. Man kann aber auch so vorgehen, daß das erforderliche Porenvolumen im Bindemittel-Formkörper durch Zugabe von Aufschäummiteln zu dem noch nicht erstarrten Bindemittel und durch Aufschäumen bei der Herstellung der Formkörper erreicht wird.

Bei einer zweiten Variante ist vorgesehen, daß Bearbeitungskörper verwendet werden, deren Dichte größer ist als die Dichte der Werkstücke. Soweit diese Bedingungen nicht durch Auswahl aus vorhandenen Bearbeitungskörpern erfüllt werden kann, ist vorgesehen, daß die Bearbeitungskörper aus Bindemittel-Formkörper bestehen, in die Schleifpartikel eingelagert sind, und daß die erforderliche Dichte der Bearbeitungskörper durch Einlagerung von Partikeln hoher Dichte erreicht wird.

In der Praxis wird man vorzugsweise auf Wasser oder wässrige Lösungen mit einer spezifischen Dichte um 1 g/cm³ als Flotationsflüssigkeit zurückgreifen, in der jedenfalls alle metallischen Werkstücke rasch absinken. Die Bearbeitungskörper müssen dann eine Dichte kleiner 1 g/cm³ aufweisen, so daß sie mit Sicherheit aufschwimmen und anschließend in an sich bekannter Weise die Komponenten getrennt aus der Flotationsflüssigkeit entnommen werden können. Umgekehrt wird man bei Werkstücken aus Holz Bearbeitungskörper mit einer Dichte größer 1 g/cm³ auswählen bzw. herstellen, um die gewünschte Trennung von Werkstücken und Bearbeitungskörpern mittels Flotation durchführen zu können. Mit der Einstellung der erforderlichen spezifischen Dichte bei den Bearbeitungskörpern, dürften die meisten Trennaufgaben lösbar sein, ohne daß Flotationsflüssigkeiten mit einer von 1 g/cm³ wesentlich abweichenden Dichte benutzt werden müssen. Im Prinzip läßt sich die "Trenndichte" durch die Auswahl entsprechender Flüssigkeiten aber auch vom Wert 1 g/cm³ wegverlagern, wenn die Trennaufgabe anders nicht lösbar ist.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten für die Trennung von Werkstücken und Bearbeitungskörpern im Anschluß an eine Gleitschleifbehandlung eröffnet wird und daß damit die meisten der bisher noch nicht befriedigend gelösten Trennaufgaben einer verhältnismäßig einfachen und wirtschaftlichen Lösung zugeführt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Trennung von Werkstücken und Bearbeitungskörpern im Anschluß an die Bearbeitung der Werkstücke durch Gleitschleifen (mass-finishing), dadurch gekennzeichnet, daß Bearbeitungskörper verwendet werden, deren spezifische Dichte sich von der Dichte der Werkstücke unterscheidet und daß die Trennung in einer geeigneten Flüssigkeit nach dem Sink-Schwimm-Prinzip vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Dichte der Bearbeitungskörper sich um mindestens 5% von der Dichte der Werkstücke unterscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bearbeitungskörper verwendet werden, deren spezifische Dichte kleiner ist als die der Werkstücke.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskörper aus Bindemittel-Formkörpern bestehen, in die Schleifpartikel eingelagert sind und daß die erforderliche Dichte der Bearbeitungskörper durch Einstellung eines definierten Porenvolumens im Bindemittel-Formkörper erreicht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Porenvolumen im Bindemittel-Formkörper durch Einlagerung von Mikro-Glaskugeln erreicht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Porenvolumen im Bindemittel-Formkörper durch Zugabe von Aufschäummitteln zu dem noch nicht erstarrten Bindemittel und Aufschäumen bei der Herstellung der Formkörper erreicht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bearbeitungskörper verwendet werden, deren Dichte größer ist als die Dichte der Werkstücke.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskörper aus Bindemittel-Formkörpern bestehen, in die Schleifpartikel eingelagert sind, und daß die erforderliche Dichte der Bearbeitungskörper durch Einlagerung von Partikeln hoher Dichte erreicht wird.