DE4311689A1

DE4311689A1 - Fliehkraft-Gleitschliffmaschine mit Spaltverstellung

Info

Publication number: DE4311689A1
Application number: DE19934311689
Authority: DE
Inventors: Norbert Eichenberg
Original assignee: ROESLER ROLAND OBERFLAECHEN
Current assignee: ROESLER ROLAND OBERFLAECHEN
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2013-04-09
Also published as: DE4311689C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Gleitschliffmaschine, bestehend aus einem insbesondere im wesentlichen zylindri schen Arbeitsbehälter mit einem als Drehteller ausgebildeten und mit einem Antriebsmotor über eine Welle verbundenen Boden, einem sich unterhalb des Drehtellers befindenden Flüssigkeitsbehälter sowie einer Anordnung zur Einstellung der Spaltweite zwischen dem Mantel des Arbeitsbehälters und dem Drehteller.

Derartige Fliehkraft-Gleitschliffmaschinen sind bekannt und befinden sich in großer Zahl im praktischen Einsatz.

Im praktischen Betrieb tritt in dem Spalt zwischen Arbeitsbe hälter und Drehteller aufgrund der im Betrieb entstehenden Abriebteilchen, die in diesen Spalt eindringen und von der durch diesen Spalt hindurchtretenden Arbeitsflüssigkeit mitgenommen werden, Verschleiß auf. Dieser Verschleiß kann sich mit zunehmender Spaltweite progressiv entwickeln, da mit zunehmendem Verschleiß immer größere Teilchen in den Spalt eindringen und gleichzeitig an beiden Spaltflächen Schleifeffekte bewirken können. Um diesen im Spalt auftreten den Verschleiß zu verringern und damit die Standzeit des Drehtellers zu erhöhen, ist es bekannt, die Spaltweite kontinuierlich oder diskontinuierlich zu messen und bei Ab weichungen vom Sollwert eine Nachstellung des Mantels des Arbeitsbehälters vorzunehmen. Dazu ist der Arbeitsbehälter relativ zu dem sich unterhalb des Drehtellers befindenden Flüssigkeitsbehälter verstellbar gelagert.

Aufgrund des vergleichsweise großen Durchmessers und des Gewichts des Arbeitsbehältermantels ist die Realisierung einer exakten Spaltnachstellung, insbesondere die Realisie rung einer geregelten Spaltnachstellung aufwendig und ent sprechend teuer und dabei dennoch mit dem Nachteil behaftet, daß nur eine geringe Lagerlänge zur Verfügung steht und damit die Nachstellmöglichkeiten trotz des getroffenen Auf wands zu wünschen übrig lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fliehkraft-Gleitschliff maschine der eingangs angegebenen Art in der Weise auszubil den, daß auf äußerst wirtschaftliche Weise eine Spaltnach stellung und insbesondere eine Spaltregelung erzielbar ist, die zum einen eine hohe Spaltweitengenauigkeit gewährleistet und zum anderen einen großen Nachstellbereich ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß zur Einstellung der Spaltweite die Antriebs welle axial in einem vorgebbaren Bereich verstellbar ist, und zwar insbesondere im Bereich ihres Axiallagerspiels.

Auf diese Weise wird eine zentrale Spaltverstellung über den Drehteller realisiert, die durch einfache Axialverschiebung der Notorantriebsachse realisierbar ist, d. h. es sind keine aufwendigen Maßnahmen wie im Falle einer Behältermantelver stellung erforderlich, und diese Axialverstellung der Antriebswelle kann dabei aufgrund der zentralen Tellerver stellung sehr feinfühlig erfolgen.

Bevorzugt wird die Antriebswelle, die über den Drehteller mit der Behälterfüllung belastet ist, auf einer als Axialla ger ausgebildeten Stützeinheit abgestützt, und diese Stütz einheit kann axial verstellbar ausgeführt sein, wodurch dann die Motorantriebswelle im Bereich ihres Axialspiels verscho ben werden kann.

Wesentlich ist dabei, daß die zentrale Drehtellerverstellung gemäß der Erfindung eine Spaltweitengenauigkeit im Bereich von 4/10 bis 6/10 mm ohne weiteres ermöglicht und damit sichergestellt werden kann, daß nur sehr feiner Abrieb mit Partikeln kleiner 0,4 mm durch den Spalt zusammen mit der Arbeitsflüssigkeit treten können, wobei diese kleinen Parti kel keine Schleifeffekte verursachen, da sie nicht gleichzei tig an beiden Spaltwänden zur Anlage kommen.

Obwohl der sich im Rahmen des Axiallagerspiels des Antriebs motors und der zugehörigen Lagerungen ergebende Verstellbe reich von etwa 4 mm voll ausreichend ist, kann gemäß der Erfindung zur Vervielfachung dieses Nachstellbereichs vorge sehen sein, daß auch der Behältermantel relativ zu dem sich unterhalb des Drehtellers befindenden Flüssigkeitsbehälter nachstellbar ist, so daß immer wieder neue Verstellbereiche im Ausmaß des Axiallagerspiels von etwa 4 mm geschaffen werden können. Wesentlich ist dabei, daß die eigentliche Spaltweitennachstellung bzw. insbesondere die Spaltweiten regelung stets über die Zentralverstellung des Drehtellers erfolgt.

Zur Schaffung eines feinfühligen und genauen Regelbetriebs im Zusammenhang mit der Drehtellernachstellung sind im Behäl termantel im Spaltbereich Temperatur- und/oder Staudruckmeß organe vorgesehen, welche die für die Regelung erforderli chen und zur Betätigung der Nachstelleinheit führenden Signa le liefern. Die gleichzeitige Nutzung von Temperaturmeßsigna len und Staudruckmeßsignalen ist dabei von Vorteil, da Stau druckmeßsignale auf Spaltweitenveränderungen sehr schnell ansprechen und damit auch eine gegebenenfalls erforderliche Sofortabschaltung ermöglichen, während Temperaturmeßsignale Spaltweitenveränderungen mit einer gewissen Verzögerung und ausmittelnd wiedergeben und somit in vorteilhafter Weise für den Dauerregelbetrieb verwendbar sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Dabei zeigt die einzige Figur der Zeichnung eine schemati schen Längsschnittansicht einer gemäß der Erfindung ausgebil deten Fliehkraft-Gleitschliffmaschine.

Die dargestellte Gleitschliffmaschine besteht aus einem Arbeitsbehälter 1 mit einem zylindrischen Behältermantel so wie einem als Drehteller 2 ausgebildeten Boden. Zwischen dem Behältermantel und dem Drehteller befindet sich ein Ring spalt 3, dessen Spaltweite im Bereich von 4/10 bis 6/10 mm liegen soll.

Die den Spalt begrenzenden Spaltflächen schließen mit der Drehachse des Arbeitsbehälters bevorzugt einen Winkel im Bereich von 40 bis 70° ein, wobei dieser Winkel insbesondere vom Durchmesser und der Krümmung des Drehtellers 2 abhängig ist.

Der Drehteller 2 wird über eine zentrale Welle 4 von einem Elektromotor 14 angetrieben, wobei die Drehteller-Antriebs welle 4 und die Motorwelle unmittelbar miteinander verbunden sind.

Unterhalb des Drehtellers 2 und von der Antriebswelle 4 durchsetzt befindet sich ein Flüssigkeitsbehälter 5, in den die Arbeitsflüssigkeit gelangt, die dem Arbeitsbehälter 1 über einen Zulauf 9 zugeführt wird und die durch den Spalt 3 vom Arbeitsbehälter 1 in den Flüssigkeitsbehälter 5 gelangt. Dem Arbeitsbehälter 1 wird ferner über eine weitere Zuführ leitung 10 Compound zugeführt.

Arbeitsbehälter 1 und Flüssigkeitsbehälter 2 sind über Ring flansche 6, 7 miteinander verbunden, wobei diese vorzugswei se abgedichtet ausgebildete Verbindung durch Verwendung von Stellschrauben und Stützfedern so ausgeführt ist, daß der Arbeitsbehälter 1 relativ zum Flüssigkeitsbehälter 5 insbe sondere manuell verstellbar ist und somit von Zeit zu Zeit eine Spaltweitennachstellung durch die Verstellung des Arbeitsbehälters 1 erfolgen kann, wenn der durch die zentra le Spaltweitenverstellung gegebene Verstellbereich erschöpft ist. Der Arbeitsbehälter 1 wird in diesen Fällen nach unten, d. h. in Richtung des Drehtellers 2 nachgestellt.

Der Flüssigkeitsbehälter 5 weist eine gegebenenfalls hin sichtlich des Durchflusses steuerbare Abflußöffnung 8 auf.

Wesentlich für die Erfindung ist die Verwendung einer Ver stelleinheit 11, welche eine Axialverstellung der Antriebs welle 4 und damit eine Einstellung der Spaltweite ermög licht.

Diese Verstelleinheit 11 kann - unabhängig von der Art der Ankopplung des Antriebsmotors - so ausgeführt sein, daß die Antriebswelle 4 auf einem die auf den Teller 2 wirkenden Axialkräfte aufnehmenden Stützorgan abgestützt ist und durch Axialverstellung dieses Stützorgans eine feinfühlige Spalt weitennachstellung erreicht wird. Diese Verstellung des Stützorgans kann beispielsweise mittels eines zentralen Handrads erfolgen.

Besonders bevorzugt ist es bei kleinen Maschinen, die An triebswelle 4 unmittelbar mit der Motorantriebswelle zu verbinden und gegebenenfalls sogar eine einteilige Welle zu verwenden und die Stütz- und Verstelleinheit 11 direkt auf diese Welle wirken zu lassen, so daß unter Ausnützung des axialen Lagerspiels des Antriebsmotors die Drehtellernach stellung im Umfang dieses Lagerspiels erfolgen kann.

Auf diese Weise wird eine äußerst kostengünstige Nachstell möglichkeit geschaffen, wobei durch die erreichbare exakte und feinfühlige Nachstellung stets eine sehr geringe aktuelle Spaltweite von etwa 4/10 bis 6/10 mm gewährleistet werden kann, was dazu führt, daß Verschleißeffekte minimiert werden, da diese Konstanthaltung der Spaltweite auf einem derart geringen Wert verhindert, daß hinsichtlich des Verschleißes besonders kritische größere Feststoffteilchen in den Spalt eintreten können. Im wesentlichen wird der Spalt dann nur noch von Flüssigkeit bzw. Wasser und ausge sprochenen Feinteilchen durchströmt, die nicht gleichzeitig an beiden Spaltwänden zur Anlage kommen und damit kaum einen Verschleiß bewirken können.

Die Ausnutzung des Axiallagerspiels eines Elektromotors, das im Bereich von etwa 4 bis 5 mm liegt, gewährleistet die Durchführung von Nachstell- und Regelvorgängen über eine vergleichsweise lange Zeit. Sollte der Nachstellbereich einmal erschöpft sein, dann ist es möglich, den Arbeitsbehäl ter nachzustellen bzw. um einige Millimeter abzusenken, wo rauf dann der Drehteller wieder in seine untere Endstellung im Rahmen des Verstellbereichs zurückgeführt werden kann und damit wieder der volle Nachstell- bzw. Nachregelbereich für die zentrale Spaltverstellung zur Verfügung steht.

Zur Automatisierung der zentralen Spaltverstellung sind im Spaltbereich Temperatur- und/oder Staudrucksensoren 12, 13 vorgesehen, welche die für den Regelvorgang erforderlichen aktuellen Meßsignale liefern.

Die Temperatur im Arbeitsbehälter steigt dann an, wenn mit zu wenig Wasser gefahren, d. h. zu wenig Wasser durch den Spalt geführt wird. Dies hat zur Folge, daß aufgrund der sich einstellenden Wärmedehnungen, die Spaltgröße abnimmt und es im ungünstigsten Fall zur Blockierung des Drehtellers kommt. Durch den Einsatz des Temperatursensors 12 und die Auswertung der von diesem Sensor gelieferten Signale zur Spaltweitenregelung ermöglichen es, diesen kritischen Fall zu vermeiden.

Die von Staudrucksensoren 13 gelieferten Signale reagieren sehr schnell auf Spaltweitenänderungen und eignen sich daher in vorteilhafter Weise zur Kombination mit den vom Tempera tursensor gelieferten Signalen, da sie es ermöglichen, plötzlich auftretenden Spaltweitenverringerungen Rechnung zu tragen und dadurch eine Schnellabschaltung der Maschine vor Auftreten von Beschädigungen im Spaltbereich zu gewähr leisten.

Vor der Inbetriebnahme der Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach der Erfindung kann es zweckmäßig sein, noch eine weitere, von den in diesem Zustand noch nicht wirksamen Temperatur- und Staudrucksensoren 12, 13 unabhängige Spalt weitenmessung durchzuführen, um sicherzustellen, daß ein An lauf der Maschine nur dann erfolgt, wenn die Spaltweite in einem bestimmten vorgebbaren Toleranzbereich liegt.

Dazu kann über den Zulauf 9 bei stillstehendem Drehteller eine bestimmte Wassermenge in den Arbeitsbehälter 1 gegeben und dann die Zeit gemessen werden, die verstreicht, bis im Flüssigkeitsbehälter 5 ein bestimmter Pegel stand erreicht ist. Wird dieser bestimmte Flüssigkeitsstand zu früh er reicht, dann entspricht dies einem zu großen Spalt, wird der Flüssigkeitsstand zu spät erreicht, dann entspricht dies einem zu kleinen Spalt, und in beiden Fällen, die außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen, kann dann ein Anlauf der Maschine blockiert werden, so daß vor Inbetrieb nahme der Maschine noch eine Nachstellung des Drehtellers und damit eine Nachstellung der Spaltweite möglich ist.

Bezugszeichenliste

1 Arbeitsbehälter
2 Drehteller
3 Spalt
4 Antriebswelle
5 Flüssigkeitsbehälter
6 Ringflansch
7 Ringflansch
8 Abflußöffnung
9 Wasserzulauf
10 Compound-Zuführung
11 Verstelleinheit
12 Temperatursensor
13 Staudrucksensor
14 Motor.

Claims

1. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine, bestehend aus einem insbesondere im wesentlichen zylindrischen Arbeitsbehäl ter (1) mit einem als Drehteller (2) ausgebildeten und mit einem Antriebsmotor (14) über eine Welle (4) verbun denen Boden, einem sich unterhalb des Drehtellers (2) befindenden Flüssigkeitsbehälter (5) sowie einer Anord nung (14) zur Einstellung der Spaltweite zwischen dem Mantel des Arbeitsbehälters (1) und dem Drehteller (2), dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Spaltweite die Antriebswelle (4) axial in einem vorgebbaren Bereich, insbesondere im Bereich ihres Axiallagerspiels verstellbar ist.

2. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) auf einer insbesondere als Axiallager ausgebildeten Stützeinheit abgestützt und diese Stützeinheit axial verstellbar ist.

3. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Verstellbereich der Antriebswelle (4) und damit des Drehtellers (2) etwa 3 bis 5 mm, insbesondere etwa 4 mm beträgt.

4. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Arbeitsbehälters (1) relativ zu dem Flüssigkeitsbehälter (5) derart axial verstellbar ist, daß nach Erschöpfung des Tellerverstellbereichs durch eine Mantelnachstellung einer erneuter Drehtellerver stellbereich entsprechend dem Axiallagerspiel einstellbar ist.

5. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Axialverstellung der Antriebswelle (4) ein Handrad vorgesehen ist.

6. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweitennachstellung Spaltweiteneinstellungen im Bereich von nahezu Null bis etwa 6/10 mm sicher stellt.

7. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite durch Temperatur- und/oder Staudruck meßorgane (12, 13) überwacht ist und daß diese Meßorgane zur Schaffung einer Spaltweitenregelung mit der Dreh teller-Verstelleinheit (11) verbunden sind.

8. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur- und/oder Staudruckmeßorgane (11, 12) im Mantel des Arbeitsbehälters (1) gehaltert sind und sich bis zum Spalt (3) bzw. in seine unmittelbare Nähe erstrecken.

9. Fliehkraft-Gleitschliffmaschine nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Spaltüberwachung sowohl das Temperaturmeß organ (12) als auch das Staudruckmeßorgan wirksam ist, und daß Signale des Staudruckmeßorgans insbesondere Ein gangssignale für einen Schnellregelkreis und die Aus gangssignale des Temperaturmeßorgans als Eingangssignale für einen im Vergleich dazu langsameren Regelkreis bestimmt sind.