DE3910590A1

DE3910590A1 - Kaltgasbearbeitungsgeraet

Info

Publication number: DE3910590A1
Application number: DE3910590A
Authority: DE
Inventors: Johannes Luebbering; Peter Ihme; Juergen Busse; Erwin Schmitz; Wolfgang Volker
Original assignee: Messer Griesheim GmbH; Ingersoll Rand GmbH; Ingersoll Rand Co
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1989-04-01
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2009-04-02
Also published as: DE3910590C2; ZA902475B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät der im Ober begriff des ersten Anspruches angegebenen Art.

Gemäß der DE-PS 38 19 973 ist ein Verfahren zum Ausbes sern von Lackierfehlern bekannt, bei dem nach dem Schleifen die Fehlstelle von einem Schaumstoffring um geben und die vom Ring begrenzte Fläche mittels gas förmigen Stickstoffs von ca. -160°C auf ca. -40°C abgekühlt wird. Nach Erreichen dieser Temperatur wird mit dem Polieren begonnen. Sobald sich die gekühlte Stelle auf eine Temperatur von ca. -10°C erwärmt hat, wird der Poliervorgang unterbrochen und es findet eine erneute Abkühlung statt.

Zu diesem diskontinuierlich arbeitenden Verfahren ist zur Verbesserung vorgeschlagen worden, daß das Abkühlen und Polieren gleichzeitig erfolgt. Wie dies durchge führt werden soll, wurde allerdings nicht geoffenbart.

Dieses diskontinuierliche Verfahren hat den Nachteil, daß es geräte- und zeitmäßig aufwendig ist. Es wird ein Ring zur Abschirmung der Fehlstelle benötigt, es ist ein mehrfaches Abkühlen notwendig und zum Aufbrin gen des Poliermittels muß die Polierscheibe aus dem Ring herausgenommen werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines leicht handhabbaren Gerätes, mit dem in kontinuierlicher Wei se und ohne Warten auf eine ausreichende Kühlung der Arbeitsstelle gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wurde über raschenderweise festgestellt, daß bei Zufuhr von Kalt gas zu dem sich bewegenden Bearbeitungswerkzeug, und zwar zwischen dessen Arbeitsfläche bzw. Arbeitszone und der zu bearbeitenden Stelle, eine gute Verteilung des Kaltgases erreicht wird bei gleichzeitiger Kühlung von Werkzeug und Arbeitsstelle. Diese Kühlung erlaubt eine sofortige Bearbeitung ohne Vorkühlung und auch ohne Zwischenkühlung, wie Versuche gezeigt haben.

Unter Arbeitsfläche wird hierbei z. B. die Oberfläche einer Schleifscheibe verstanden und unter Arbeitszone z. B. der Haarbereich einer Lammfell-Polierscheibe.

Eine günstige Möglichkeit der Kaltgaszufuhr besteht darin, daß die Zuführung zentral durch die Antriebswel le des Werkzeugs hindurch, z. B. durch eine Zentral bohrung, erfolgt.

Eine andere einfache Zufuhr für das Kaltgas besteht darin, daß die Antriebswelle von einem feststehenden Ring umgeben ist und das Kaltgas in den Ringraum zwi schen Welle und Ring geleitet wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß auf die Arbeitsfläche oder Arbeitszone von außen eine Düse gerichtet ist, durch die das Kaltgas in den Bereich zwischen Bearbeitungswerkzeug und Werkstück strömt.

Die Erfindung bezieht sich auf Bearbeitungsgeräte, bei denen eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werk stück stattfindet. Diese Relativbewegung kann in einer Rotation bestehen oder in einer Schwingbewegung, bei der das Werkzeug über das Werkstück hin- und herbewegt wird. Die Erfindung ist in gleicher Weise auf Einrich tungen anwendbar, bei denen das Werkzeug feststeht und das Werkstück eine Relativbewegung gegenüber dem Werk zeug ausführt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Anwendung bei scheibenförmigen rotierenden Bear beitungswerkzeugen und ist gekennzeichnet durch die Anordnung von mindestens einer Öffnung für den Austritt des Kaltgases in der Arbeitsfläche oder Arbeitszone des Werkzeuges. Vorteilhafterweise sind mehrere Öffnungen auf einem Kreis angeordnet.

Eine besonders gute Verteilung der Kaltluft im Bearbei tungsbereich erreicht man, wenn die Öffnungen schräg nach außen gerichtet sind.

Die Öffnungen bestehen vorteilhafterweise aus leicht herstellbaren Bohrungen. Aber auch eine Ausführung in Form von Schlitzen wird von der Erfindung mit umfaßt.

Eine sehr gleichmäßige Verteilung der Kaltluft wird erreicht, wenn die Öffnungen im Bereich der Nabe des rotierenden Bearbeitungswerkzeuges angeordnet sind. Hierbei besteht eine besonders einfache Ausführung da rin, die Öffnungen in dem Element anzuordnen, mit dem das Bearbeitungswerkzeug auf der Antriebswelle befestigt wird. Wichtig ist, daß die Umlenkung des Kaltgases aus der Öffnung in den Bereich der Arbeitsfläche bzw. Arbeitszone derart erfolgt, daß das Kaltgas möglichst die gesamte Scheibenfläche beaufschlagt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, um die Scheibe eine Haube derart anzuordnen, daß zwischen Haube und Scheibe ein schlitzförmiger Ring entsteht, durch den das Kaltgas in den Bereich der Arbeitsfläche oder Arbeitszone geleitet wird.

Der hier verwendete Begriff Kaltgas umfaßt kalte Luft, die in geeigneter Weise auf Temperaturen wesentlich tiefer als -20°C abgekühlt wird. Vorteilhafterweise wird aber Flüssiggas verwendet, z. B. Flüssigstick stoff mit einer Siedetemperatur von -196°C oder CO₂ mit einer Siedetemperatur von -79°C. Auch die Ver wendung anderer Flüssiggase ist möglich aber teurer.

Vorteilhaft ist die Verwendung eines Gemisches aus Flüssiggas und Druckluft wobei das Flüssiggas die er forderliche Kälte und die Druckluft den notwendigen Druck enthält.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Bearbeitungswerkzeug oberhalb des Werkstückes,

Fig. 2 im Ausschnitt die Kaltgaszufuhr.

Der Druckluftlamellenmotor 1 ist mit einem Winkelkopf 2 versehen, an dessen Abtriebswelle 3 ein Polierteller 4 mit Lammfellhaube 5 befestigt ist. Die Befestigung er folgt durch eine Mutter 6, die an der Nabe 7 anliegt.

Die Kaltgaszufuhr erfolgt über einen isolierten Schlauch 8 und den Winkelkopf 2 in die hohle Welle 3. Von dort gelangt das Kaltgas durch die Bohrungen 9 in die Arbeitszone der Polierscheibe. Die rotierende Lamm fellhaube 5 wirkt wie eine einseitig offene Kreisel pumpe durch Schaufelwirkung und Gasreibung. Dadurch wird ständig Gas aus der Arbeitszone herausgefördert und durch neues Kaltgas ersetzt. Dieser Effekt führt überraschenderweise zu einer permanenten Kühlung der Polierscheibe, so daß ohne vorherige Abkühlung des Werkstückes 10 sofort mit dem Polieren begonnen werden kann.

Der Kühleffekt wird noch dadurch unterstützt, daß zum Polieren die Polierscheibe schräg auf die Oberfläche des Werkstückes aufgesetzt wird. Hierdurch wird aus der offenen Kreiselpumpe eine annähernd geschlossene Kreiselpumpe mit verstärktem Anlegeeffekt des Kaltgases in der Arbeitszone. Die zu polierende Oberfläche und die gesamte Polierscheibe werden so ständig gekühlt. Die Kühlung ist dabei völlig ausreichend und eine Unter brechung des Polierens zum Zwecke erneuter Kühlung des Werkstückes nicht erforderlich.

Ein weitere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß hierbei das Lammfell der Polierscheibe mit Poliermasse getränkt werden kann. Es ist nicht mehr notwendig, die zu polierende Oberfläche mit Poliermasse zu benetzen.

Zu beachten ist bei der Auslegung des Bearbeitungswerk zeuges, daß die Ausströmungsgeschwindigkeit des Kalt gases nicht größer ist als die Saugwirkung der rotie renden Polierscheibe.

Claims

1. Kaltgasbearbeitungsgerät, insbesondere zum Polieren und/oder Schleifen, mit einem eine Relativbewegung gegenuber dem Werkstück ausführenden Bearbeitungs werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bearbeitungswerkzeug eine Zuführung für einen Kaltgasstrom zugeordnet ist, wobei die Zu führung in den Bereich der Arbeitsfläche oder Ar beitszone des Werkzeuges gerichtet ist.

2. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung zentral durch die Antriebswelle (3) des Werkzeuges erfolgt.

3. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung konzentrisch um die Antriebswelle (3) des Werkzeuges angeordnet ist.

4. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung aus mindestens einer auf die Arbeitsfläche oder Arbeitszone gerichteten Düse be steht.

5. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 mit einem scheibenförmigen rotierendem Bearbeitungswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche des Werkzeuges mindestens eine Öffnung für den Austritt des Kaltgases aufweist.

6. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 mit einem scheibenförmigen rotierenden Bearbeitungswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß in die Arbeitszone des Werkzeuges mindestens eine Öffnung (6) für den Austritt des Kaltgases gerichtet ist.

7. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 5 oder 6 mit mehreren Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) auf mindestens einem Kreis angeordnet sind.

8. Kaltgasbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) schräg nach außen gerichtet sind.

9. Kaltgasbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) aus Bohrungen oder Schlitzen bestehen.

10. Kaltgasbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9 mit einem eine Nabe aufweisenden Bearbeitungs werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) im Bereich der Nabe (7) angeordnet sind.

11. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) in der Befestigung des Bearbeitungswerkzeuges auf der Antriebswelle (3) angeordnet sind.

12. Kaltgasbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug eine vorzugsweise mit Lammfell bestückte Polierscheibe ist.

13. Kaltgasbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug eine Schleifscheibe ist.

14. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 2 mit einem scheibenförmigen rotierenden Bearbeitungswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als kreis förmiger Schlitz ausgebildet ist, der das Bearbei tungswerkzeug umgibt.

15. Kaltgasbearbeitungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Schlitz schräg nach innen ge richtet ist.