DE4404123C1

DE4404123C1 - Process for dry grinding and subsequent dry polishing of objects in rotating centrifugal mass finishing machines

Info

Publication number: DE4404123C1
Application number: DE19944404123
Authority: DE
Inventors: Manfrid Dr Dreher
Original assignee: DREHER MANFRID KG DR ING
Current assignee: DREHER MANFRID KG DR ING
Priority date: 1994-02-09
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: WO1995021727A1

Abstract

A process for abrading and polishing objects in rotary centrifugal force abrading machines using a granulated abrasive and polishing agent comprises a first stage in which the objects are dry-abraded using an abrasive agent containing granulated coconut or Brazil nut shell and the conventional minerals. In a second stage the abraded objects are dry-polished using a conventional polishing agent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trockenschleifen und anschließenden Trockenpolieren von Gegenständen in rotierenden Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen unter Verwen dung eines körnigen Schleif- und eines Poliermittels.The invention relates to a method for dry grinding and then dry polishing objects in rotating centrifugal vibratory grinding machines under use granular abrasive and polishing agent.

Ein solches Verfahren ist aus "Maschinenmarkt", Würzburg, 93 (1987) 24, S. 54 bis 59 bekannt. Daneben gelangen noch häufig kombinierte Verfahren zur Anwendung, bei denen z. T. "nass" gearbeitet wird, beispielsweise vierstufige Verfah ren mit zwei Naß-Stufen (Schleifen und Aufhellen) und zwei Trocken-Stufen (Glätten und Polieren). Die Naßverfahren sind naturgemäß mit Abwasserproblemen verbunden, ein Ver fahren mit mehr als zwei Stufen ist zeitaufwendig.Such a process is from "Maschinenmarkt", Würzburg, 93 (1987) 24, pp. 54 to 59. Next to it get frequently combined methods of application, in which e.g. T. "wet" is used, for example a four-stage process with two wet levels (grinding and brightening) and two Drying levels (smoothing and polishing). The wet process are naturally associated with wastewater problems, a ver driving with more than two levels is time consuming.

Aus der US 2 185 262 ist es bekannt, mit Hilfe u. a. von Elfenbein nuß-Chips trockenzupolieren. In "Abrasive Engineering", Nov.-Dez. 1973, S. 18 bis 21 ist ein trockenes Polierverfahren unter Ver wendung von Walnuß-Schalen beschrieben.From US 2 185 262 it is known with the help u. a. of ivory Polish the nut chips dry. In "Abrasive Engineering", Nov.-Dec. 1973, Pp. 18 to 21 is a dry polishing process under Ver described using walnut shells.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren unter Erzielung mindestens der gleichen Oberflächengüte so abzuwandeln, daß das Verfahren rascher ausgeführt werden kann.It is an object of the invention, the generic method while achieving at least the same surface quality Modify that the procedure can be carried out more quickly can.

Die Aufgabe wird bei dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Schleifen der Gegen stände ein Schleifmittel verwendet wird, welches Kokos- und/oder Paranußschalengranulat sowie Bimssteinpulver, Siliziumkarbid-, Wolframkarbid- und/oder Borkarbidpulver enthält.The object is in the method specified in the preamble of claim 1 solved according to the invention in that for grinding the counter an abrasive containing coconut and / or Brazil nut shell granulate and pumice stone powder, Silicon carbide, tungsten carbide and / or boron carbide powder contains.

Erfindungsgemäß erfolgt die Behandlung der Gegenstände also lediglich in zwei Stufen und zwar durch ein aus schließlich trockenes Verfahren, nämlich Trocken-Schleifen und Trocken-Polieren mit speziellen Behandlungsmitteln. Es lassen sich dadurch nicht nur etwa 50% der Bearbeitungs zeit einsparen, sondern die Handhabung wird durch die Re duzierung auf zwei Verfahrensschritte auch insgesamt einfacher, wobei auch die Behandlungsmittel erheblich reduziert wer den. Von Vorteil ist der Wegfall einer Abwasserbehandlung. Durch Rauigkeitsmeßreihen wurden festgestellt, daß die erfindungsgemäß erzielte Oberflächengüte diejenige des Vier-Stufen-Naßverfahrens nicht nur erreicht, sondern vielfach sogar übertrifft.According to the invention, the objects are treated So only in two stages and one out finally dry process, namely dry grinding and dry polishing with special treatment agents. It not just about 50% of machining save time, but the handling is through the Re reduction to two process steps is also easier overall, whereby the treatment agent is significantly reduced the. The elimination of wastewater treatment is an advantage. A series of roughness measurements showed that the surface quality achieved according to the invention that of Four-step wet process not only achieved, but often even exceeds.

Die nachstehende Beschreibung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung der Erfin dung.The description below is in connection with enclosed drawing of the further explanation of the Erfin dung.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in zwei unterschiedlichen Arten von rotierenden Fliehkraft-Gleit schleifmaschinen ausgeführt, wobei die zur Wirkung ge langende Fliehkraft mindestens 5 g betragen soll. Der er ste Maschinentyp umfaßt die sogenannten Planetengerä te, bei denen in bekannter Weise Trommeln, welche die zu behandelnden Gegenstände sowie die Behandlungsmittel auf nehmen, sowohl um ihre eigene Achse als auch um die Achse einer Drehscheibe rotieren. Der zweite Maschinentyp um faßt die sogenannten Turbogeräte, bei denen im Bodenbe reich einer ortsfesten Trommel ein Drehteller rotiert, der die aus den Behandlungsmitteln und den zu behandelnden Ge genständen bestehende Masse in drehender Umwälz-Bewegung hält.The process according to the invention is preferably carried out in two different types of rotating centrifugal glide grinding machines executed, the ge to effect long-lasting centrifugal force should be at least 5 g. The he Most machine type includes the so-called planetary devices te, in which drums in a known manner, which the treating objects as well as the treatment agents take, both around their own axis and around the axis rotate a turntable. The second machine type around summarizes the so-called turbo devices, in which in the floor a rotating drum rotates richly around a stationary drum from the treatment agents and the Ge to be treated existing mass in a rotating circulating movement holds.

Auf der Zeichnung ist zur Verdeutlichung des erfindungsge mäßen Verfahrens beispielsweise ein Turbogerät 1 mit zwei Trommeln 2, 3 dargestellt, die auf einem Maschinengestell 4 angeordnet sind. Jede Trommel 2, 3 umfaßt in ihrem Bo denbereich in an sich bekannter Weise einen (auf der Zeichnung nicht sichtbaren) drehend angetriebenen Teller. Der Antrieb erfolgt jeweils von im Maschinengestell 4 un tergebrachten (auf der Zeichnung nicht sichtbaren) An triebsmotoren mit Getriebe. Eine in der Mitte zwischen den Trommeln 2, 3 am Maschinengestell 4 ausgebildete Ausneh mung mit tiefer gelegener Arbeitsfläche 5 nimmt ein Gefäß 6 auf, das gewöhnlich durch ein (nicht dargestelltes) Sieb abgedeckt ist. Die Trommeln 2, 3 können durch Anheben von den zugehörigen Antriebsmotoren abgekoppelt und dann seit lich auf einer Schiene 7 zur Mitte des Maschinengestells 4 hin verschoben werden. Dort wird die betreffende Trommel zum Behälter 6 hin gekippt, so daß sich ihr Inhalt in den Behälter 6 entleeren kann. Das den Behälter 6 abdeckende Sieb hält die behandelten Gegenstände zurück, während die Behandlungsmittel durch das Sieb hindurch in den Behälter 6 fallen. Anschließend wird die entleerte Trommel wieder in ihre Arbeitsstellung zurückgebracht und erneut mit zu behandelndem Gut und Behandlungsmittel gefüllt.On the drawing is to illustrate the erfindungsge MAESSEN method, for example, a turbo unit 1 with two drums 2, 3, which are arranged on a machine frame. 4 Each drum 2 , 3 comprises in its Bo den range in a manner known per se a (not visible on the drawing) rotating plate. The drive takes place in each case in the machine frame 4 un accommodated (not visible on the drawing) to drive motors with gear. An opening formed in the center between the drums 2, 3 on the machine frame 4 Ausneh with mung of deeper work surface 5 receives a vessel 6, which is usually (not shown) is covered by a screen. The drums 2 , 3 can be uncoupled by lifting the associated drive motors and then shifted since Lich on a rail 7 to the center of the machine frame 4 . There, the drum in question is tilted towards the container 6 so that its contents can be emptied into the container 6 . The sieve covering the container 6 retains the treated articles while the treatment agents fall through the sieve into the container 6 . The emptied drum is then returned to its working position and filled again with the material and treatment agent to be treated.

Bei der dargestellten Vorrichtung dient die linke Trommel 2 dem Schleifen und die rechte Trommel 3 dem Polieren der Gegenstände, bei denen es sich vorzugsweise um metallische Gegenstände, beispielsweise aus Edelmetall, aber auch aus anderen Stoffen, beispielsweise Stein, Edelstein, Kunst stoff, handeln kann.In the device shown, the left drum 2 is used for grinding and the right drum 3 for polishing the objects, which are preferably metallic objects, for example made of precious metal, but also made of other materials, for example stone, gemstone, plastic .

Entscheidend für die Wirksamkeit und den Erfolg des erfin dungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendung eines besonde ren Schleifmittels während des Trocken-Schleifvorganges in der Trommel 2, nämlich die Verwendung eines Kokosnuß- und/oder Paranußschalengranulats, kombiniert mit üblichen Schleif mineralien, beispielsweise Bimssteinpulver, gegebenenfalls vermischt mit Siliziumkarbid-, Wolframkarbid- und/oder Borkarbidpulver. Das Kokos- und/oder Paranußschalengranulat kann einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von 2 bis 4 mm haben. Es wurde gefun den, daß dieses Granulat einerseits von außerordentlicher Härte ist, andererseits aber eine solche Struktur hat, daß es mineralische Schleifmittel, z. B. durch Imprägnieren, in der erforderlichen Menge und gleichmäßig aufnimmt und wäh rend des Schleifvorganges an den Oberflächen der zu behan delnden Gegenstände zur Wirkung bringt. Hierauf beruht der außerordentliche Erfolg der Erfindung, der vor allem in dem Wegfall einer Naßbehandlung besteht, da die beschrie bene Behandlung mit dem Kokos- und/oder Paranußschalengranulat die beiden Naß-Stufen des bekannten Verfahrens vollkommen ersetzt und weiterhin auch ein anschließendes Glätten in Wegfall bringt.Decisive for the effectiveness and the success of the method according to the invention is the use of a special abrasive during the dry grinding process in the drum 2 , namely the use of a coconut and / or Brazil nut shell granulate, combined with conventional grinding minerals, for example pumice stone powder, optionally mixed with silicon carbide, tungsten carbide and / or boron carbide powder. The coconut and / or Brazil nut shell granulate can have an average grain diameter of 0.5 to 5 mm, preferably 2 to 4 mm. It was found that the granules on the one hand are extremely hard, but on the other hand have such a structure that they contain mineral abrasives, e.g. B. by impregnation, in the required amount and takes up evenly and brings during the grinding process to the surfaces of the objects to be treated. This is the basis for the extraordinary success of the invention, which consists above all in the elimination of a wet treatment, since the described treatment with the coconut and / or Brazil nut shell granulate completely replaces the two wet stages of the known method and also eliminates subsequent smoothing .

Wenn der Schleifvorgang mit dem Gra nulat in der Trommel 2 der dargestellten Fliehkraft-Gleit schleifmaschine nach beispielsweise etwa vier Stunden abgeschlossen ist, wird die Trommel 2 in der beschriebenen Weise entleert. Die geschliffenen Gegenstände werden nach Abtrennung des Schleifmittels in die Trommel 3 überführt und dort unter Verwendung eines üblichen Poliermittels, beispielsweise Aluminiumoxid trocken poliert. Die Polier zeit kann z. B. etwa drei Stunden betragen.When the grinding process with the granulate in the drum 2 of the centrifugal slide grinding machine shown is completed after, for example, about four hours, the drum 2 is emptied in the manner described. After the abrasive has been separated off, the ground objects are transferred into the drum 3 and are dry-polished there using a conventional polishing agent, for example aluminum oxide. The polishing time can e.g. B. be about three hours.

Weder beim Schleifen in der Trommel 2 noch beim Polieren in der Trommel 3 gelangt Schleif- oder Polierflüssigkeit zur Anwendung, bei beiden Vorgängen handelt es sich somit um reine Trocken-Verfahren. Es wurde gefunden, daß die Be arbeitungszeiten gegenüber den herkömmlichen Naß-Verfahren durch das beschriebene Trockenverfahren um mindestens 50% reduziert werden. Darüber hinaus ist aufgrund des Wegfalls jedweder flüssiger Behandlungsmittel die Handhabung we sentlich einfacher. Abwasser fällt nicht an, die Umwelt wird daher nicht belastet.Neither grinding or polishing liquid is used for grinding in the drum 2 nor for polishing in the drum 3 , so both processes are purely dry processes. It has been found that the processing times can be reduced by at least 50% compared to conventional wet processes by the dry process described. In addition, the handling is much easier due to the elimination of any liquid treatment agents. Wastewater does not accumulate, so the environment is not polluted.

In einem Versuchsbeispiel wurden Gegenstände aus 14-karä tiger Goldgußlegierung in einer Fliehkraft-Gleitschleif maschine, wie auf der Zeichnung dargestellt, behandelt. Der Schleifvorgang dauerte vier, der Poliervorgang drei Stunden. Beim Schleifen gelangte ein Kokosnußschalengra nulat mit einem mittleren Korndurchmesser von etwa 3,5 mm zur Anwendung, das mit Bimssteinpulver imprägniert und ge mischt war. Als Poliermittel wurde übliches Aluminiumoxid verwendet. Es ergab sich eine mittlere Rauhigkeitszahl von 0,25 und eine maximale Rauhigkeitszahl von 0,55. Eine Wieder holung des Versuches mit Paranußschalengranulat (mittlerer Korndurchmesser 2 mm) ergab gleiche Ergebnisse.In an experimental example, objects made of 14 kara tiger gold casting alloy in a centrifugal slide machine, as shown in the drawing, treated. The grinding process took four, the polishing process three Hours. A coconut shell graze appeared during grinding nulate with an average grain diameter of about 3.5 mm for use, impregnated with pumice stone powder and ge was mixed. The usual aluminum oxide was used as a polishing agent used. The average roughness number was 0.25 and a maximum roughness number of 0.55. Another one Collection of the experiment with Brazil nut shell granulate (medium Grain diameter 2 mm) gave the same results.

In einem Vergleichsversuch wurde das herkömmliche Naß-Ver fahren in vier Stufen ausgeführt:In a comparative experiment, the conventional wet Ver run in four stages:

1. Wet: grinding
2. Wet: brightening by changing chemicals
3. Dry: smooth
4. Dry: polishing

Als Schleifmittel gelangte ein Gemisch aus Wahlnußschalen schrot, Bimsstein und Wasser, als Poliermittel Aluminium oxid zur Anwendung. Die Behandlungszeit betrug insgesamt 18 Stunden. Die erzielten Rauhigkeitswerte waren gegenüber den oben erwähnten, durch die Anwendung des erfindungsge mäßen Verfahrens erzielten Werten etwas schlechter.A mixture of nutshells was used as an abrasive grist, pumice and water, aluminum as a polishing agent oxide for use. The total treatment time was 18 hours. The roughness values were compared the above, through the application of the fiction values achieved somewhat worse according to the method.

Claims

1. A method for dry grinding and subsequent dry polishing of objects in rotating centrifugal vibratory grinding machines using a granular grinding and polishing agent, characterized in that an abrasive is used to grind the objects, which coconut and / or Brazil nut shell granulate and pumice stone powder, silicon carbide - Contains tungsten carbide and / or boron carbide powder.

2. The method according to claim 1, characterized in that a coconut and / or Brazil nut shell granulate with one average grain diameter of 0.5 to 5 mm is used becomes.

3. The method according to claim 1, characterized in that a coconut and / or Brazil nut shell granulate with one average grain diameter of 2 to 4 mm is used becomes.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the polishing agent aluminum oxide contains.