DE3823241A1 - Gleitschleifvorrichtung - Google Patents
GleitschleifvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Gleitschleifen von Werkstücken, bestehend im wesentlichen
aus einem verschließbaren, um eine erste Achse drehbaren
Arbeitsbehälter, einem um eine zweite Achse drehbaren
Rahmen, in dem der Arbeitsbehälter drehbar gelagert ist,
einem Gestell, in dem der Rahmen drehbar gelagert ist,
sowie aus Antriebseinrichtungen für die Drehung des
Arbeitsbehälters und des Rahmens.
Unter Gleitschleifen versteht man Oberflächenbearbeitung
von Werkstücken in einer Schüttung von Behandlungskörpern,
wobei zwischen den Werkstücken und Behandlungskörpern eine
Relativbewegung erzeugt wird, indem das Gemisch in einem
Arbeitsbehälter umgewälzt oder anderweitig bewegt wird.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist
beispielsweise aus der DE-OS 17 67 318 bekanntgeworden.
Dabei ist der Arbeitsbehälter um zwei den Behälter
durchsetzende, im Behälter sich kreuzende oder schneidende
Achsen drehbar gelagert. Der Vorrichtung ist eine
Antriebseinrichtung zugeordnet, mittels derer der
Arbeitsbehälter um eine oder beide Drehachsen mit einer so
großen Winkelgeschwindigkeit gedreht werden kann, daß der
Behälterinhalt infolge der Zentrifugalkraft an der
Behälterwand anliegend gehalten wird. Durch Überlagerung
der Zentrifugalkräfte aus beiden Drehbewegungen entsteht
im Behälter die gewünschte Relativbewegung zwischen den
Werkstücken und den Behandlungskörpern. Gegenüber den
zuvor bei solchen Vorrichtungen angewandten kleinen
Winkelgeschwindigkeiten, die ein Umwälzen des
Behälterinhalts unter dem Einfluß der Gravitation
zuließen, soll so eine wesentlich wirksamere
Oberflächenbehandlung erzielt werden. Weitere
Verbesserungen der Arbeitsleistungen soll man erreichen
können, wenn der Behälterinhalt um beide Achsen mit
entsprechend hoher Winkelgeschwindigkeit gedreht wird oder
wenn die beiden Achsen schrägwinklig zueinander angeordnet
sind.
Nachprüfbare Angaben über die mit den genannten Maßnahmen
erzielten Verbesserungen sind der DE-OS 17 67 318 nicht zu
entnehmen. Sie zeigt aber, daß man schon seit langem
bemüht ist, Vorrichtungen der genannten Art
weiterzuverbessern, ohne daß bisher nennenswerte Erfolge
bekanntgeworden sind.
Es besteht somit weiterhin die
Aufgabe, Vorrichtungen dieser Art so weiterzubilden, daß
bessere Arbeitsergebnisse in kürzerer Zeit und mit
geringerem Aufwand erzielt werden können.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß dieses Ziel
erreicht werden kann, wenn man erfindungsgemäß die erste
und zweite Achse in zwei verschiedenen, im Abstand A
zueinander parallel verlaufenden Ebenen anordnet. Damit
lassen sich verglichen mit der Anordnung, bei der sich
kreuzende oder schneidende Achsen in derselben Ebene
angeordnet sind, sehr viel höhere Abtragsraten erreichen.
Die im senkrechten Abstand A zueinander angeordneten
beiden Achsen verlaufen zweckmäßigerweise in einem
Winkel α von 40 bis 90° zueinander. Vorteilhaft ist es,
wenn für den Arbeitsbehälter und den Rahmen zwei
unabhängig voneinander regelbare Antriebe vorgesehen sind.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß der Arbeitsbehälter aus zwei senkrecht zur ersten
Achse stehenden, ebenen Stirnflächen und parallel zur
ersten Achse verlaufenden, ebenen Mantelflächen
gebildet ist. Dabei können die Arbeitsbehälter
vorzugsweise von zwei quadratischen oder achteckigen
Stirnflächen und vier bzw. acht Mantelflächen gebildet
sein. Schließlich ist noch vorgesehen, daß eine der
Mantelflächen eine verschließbare Beschickungsöffnung
aufweist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile werden anhand der in den
Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele sowie
anhand der in Versuchen ermittelten Ergebnisse näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt stark schematisiert eine Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Gleitschleifvorrichtung, bei der ein
Arbeitsbehälter (3) um eine Achse (1) drehbar in einem
Rahmen (4) gelagert ist, der seinerseits um eine Achse (2)
drehbar ist, die in einem Gestell (5) gelagert ist. Aus
Fig. 1 sind ferner die vordere Stirnfläche (6) sowie die
Mantelflächen (8) des Arbeitsbehälters (3) ersichtlich.
Wesentlich für den Erfindungsgedanken ist, daß die
Achsen (1, 2) in verschiedenen, im Abstand A zueinander
parallel verlaufenden Ebenen angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Gleitschleifvorrichtung, jedoch aus
einem um 90° gedrehten Blickwinkel. Gleiche Teile sind mit
den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
Mit (7) ist die zweite Stirnfläche des
Arbeitsbehälters (3) gekennzeichnet.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Gleitschleifvorrichtung, wobei wiederum die gleichen
Ziffern wie in den Fig. 1 und 2 verwendet worden sind.
Zusätzlich ist hier die verschließbare
Beschickungsöffnung (9) dargestellt.
Die Antriebe für den Arbeitsbehälter bzw. den Rahmen sind
in den vereinfachten Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt.
Durch Versuche wurde der Einfluß des Achsabstandes A auf
die Effektivität der Gleitschleifbearbeitung ermittelt. Es
wurden Eisenwinkel mit den Abmessungen 30×30×3 mm
und einem Gewicht von 110 g in einer Mischung aus
Schleifkörpern, Wasser und Bearbeitungshilfsmitteln
30 Minuten bearbeitet und anschließend der Gewichtsverlust
bestimmt. Die Drehgeschwindigkeit des Behälters war
einheitlich 135 U/min, was einer Zentrifugalbeschleunigung
von 1 G entsprach. Die Drehgeschwindigkeit des Rahmens
wurde in Stufen zwischen 80 und 237 U/min variiert, wobei
sich die Zentrifugalbeschleunigung zwischen 1 und 9 G
veränderte. Die Achsabstände A betrugen 0, 20, 50, 80 und
100 mm. Unter diesen Bedingungen wurden die in Tabelle 1
wiedergegebenen Gewichtsverluste in g pro Kg festgestellt.
Man sieht, daß der Einfluß der Rahmengeschwindigkeit im
Bereich von 1 bis 9 G bei einem Achsabstand 0 nur eine
Steigerung des Abriebs von 0,12 auf 0,22 g pro kg ergeben
hat (Erste Ergebnisspalte der Tabelle 1). Ändert man bei
gleicher Zentrifugalbeschleunigung von jeweils 1 G aus der
Behälterbewegung und der Rahmenbewegung den Achsabstand,
so ist keine Steigerung des Gewichtsverlustes zu erreichen
(Erste Ergebniszeile der Tabelle 1).
Signifikant höhere Gewichtsverluste kann man aber
erzielen, wenn beide vorgenannten Maßnahmen miteinander
kombiniert werden. Unter den gewählten Randbedingungen
wurden gegenüber dem Basiswert um bis zu 19fach bessere
Arbeitsergebnisse erzielt (2,32 zu 0,12 = 19,33).
Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Achsabstand und
die Rahmen-Drehgeschwindigkeit selbstverständlich nicht
beliebig hoch gewählt werden können. Die
Versuchsergebnisse zeigen aber, daß mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Gleitschleifen
wesentlich höhere Steigerungen der Abriebsleistung zu
erreichen sind, als bei herkömmlichen Anlagen, die zwar
getrennte Antriebe für den Arbeitsbehälter und den Rahmen
aufweisen, bei denen der Achsabstand A aber gleich Null
ist.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Gleitschleifen von Werkstücken,
bestehend im wesentlichen aus einem verschließbaren, um
eine erste Achse (1) drehbaren Arbeitsbehälter (3),
einem um eine zweite Achse (2) drehbaren Rahmen (4), in
dem der Arbeitsbehälter (3) drehbar gelagert ist, einem
Gestell (5), in dem der Rahmen (4) drehbar gelagert
ist, sowie aus Antriebseinrichtungen für die Drehung
des Arbeitsbehälters (3) und des Rahmens (4), dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite
Achse (1, 2) in verschiedenen, im Abstand A zueinander
parallel verlaufenden Ebenen angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Achsen (1, 2) in einem Winkel α von 40
bis 90° zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß für den Arbeitsbehälter (3) und den
Rahmen (4) zwei unabhängig voneinander regelbare
Antriebe vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arbeitsbehälter (3) von zwei
senkrecht zur ersten Achse (1) stehenden, ebenen
Stirnflächen (6, 7) und parallel zur ersten Achse (1)
verlaufenden, ebenen Mantelflächen (8) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitsbehälter (3) von zwei quadratischen
Stirnflächen und vier Mantelflächen (8) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter von zwei achteckigen Stirnflächen
(6, 7) und acht Mantelflächen (8) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Mantelflächen (8) eine
verschließbare Beschickungsöffnung (9) aufweist.
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