EP0734812B1 - Gleitschleifanlage sowie Verfahren zum Gleitschleifen - Google Patents

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EP0734812B1
EP0734812B1 EP96104948A EP96104948A EP0734812B1 EP 0734812 B1 EP0734812 B1 EP 0734812B1 EP 96104948 A EP96104948 A EP 96104948A EP 96104948 A EP96104948 A EP 96104948A EP 0734812 B1 EP0734812 B1 EP 0734812B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
container
movement
workpiece carrier
abrading system
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96104948A
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English (en)
French (fr)
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EP0734812A1 (de
Inventor
Wilhelm Dipl.-Ing. Eigemeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roto Frank AG
Original Assignee
Roto Frank AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29505491U external-priority patent/DE29505491U1/de
Priority claimed from DE29507515U external-priority patent/DE29507515U1/de
Application filed by Roto Frank AG filed Critical Roto Frank AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/003—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor whereby the workpieces are mounted on a holder and are immersed in the abrasive material

Definitions

  • the invention relates to a vibratory grinding machine according to the preamble of claim 1. and a method for vibratory grinding according to the preamble of claim 12.
  • a vibratory grinding machine and a process of the beginning mentioned type go from the German patent specification 915 309.
  • the well-known vibratory grinding machine has a container whose interior has an abrasive on its periphery, in that - by means of a radial movement - one on one Workpiece holder-held workpiece for surface grinding can be introduced.
  • For surface grinding the container is rotated.
  • the workpiece carrier is around a horizontal one Rotation axis rotatable, so that all-round machining of the workpieces is possible.
  • By the rotation can location and processing time in the respective Workpiece position adapted to requirements become.
  • For the execution of the rotary movement an appropriate drive is required, the - especially with regard to the multitude of Workpiece carrier that extends over the circumference of the container are evenly distributed - relatively complicated is built and a correspondingly complex Construction requires.
  • US-A-5,251,409 discloses an apparatus according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 12 and is considered to be the closest prior art.
  • the invention is therefore based on the object a vibratory grinding machine of the type mentioned to create that is simple and yet built enables optimal, defined processing and a method for vibratory grinding, the one ensures even removal of the workpieces.
  • this object is achieved by that the container for inserting / removing the workpiece is open at the top that an adjusting device for a substantially vertical relative movement between the workpiece holder and the container for immersing the workpiece in or pulling out the Workpiece from the abrasive is provided and that by means of a control device a defined from the relative movement / relative position between workpiece holder and container derived rotational movement of the workpiece carrier in the Abrasive is done.
  • the essence of the invention is thus in that a relative movement between the workpiece holder and the container is used to rotate the Bring workpiece carrier so that a defined Position of the workpiece is brought about. In particular, the workpiece becomes a predetermined one Time worked in a first position.
  • Adjustment device possible relative movement used according to the invention for a dual purpose, namely it is used for changing the rotational position the workpiece carrier is also used.
  • the rotation of the workpiece carrier Accordingly, the drive device is not required so that the construction of the whole Slide grinding system simplified and cheaper becomes.
  • the relative movement between the Workpiece holder and the container can preferably done in such a way that the container opposite the workpiece holding device remaining at the same height upwards respectively is moved down. Alternatively it is possible that the container remains at the same height, while the workpiece pickup device ascending or descending. Of course movement of both parts is also possible.
  • the workpiece carrier by a horizontal Axis is rotatably mounted. Because of the abrasive container is open at the top, the workpieces are in a substantially vertical running movement in the abrasive introduced or removed from this.
  • the rotation of the workpiece carrier takes place around a substantially horizontal Axis, which ensures that the ground workpiece surface facing the container the rotational movement takes a position in which it is facing away from the ground.
  • This editing poses an even grinding treatment, so that an optimal result is achieved.
  • would you rotary movement according to the invention, in particular a 180 ° turn would not perform so the floor workpiece surface facing the container is essential processed more than that facing away from the ground Workpiece surface.
  • control device has a sensing element engaging the container, its due to the relative movement Adjustment of the rotary movement of the workpiece carrier causes. So is the workpiece respectively are thus the workpieces on the workpiece holder attached, so the workpieces by relative movement between the workpiece receiving device and the container into the abrasive immersed. Subsequently, the Surface finishing treatment by rotation. Should the rotation of the workpieces according to the invention are brought about, so the control device actuated again, that is, workpiece holding device and containers change their vertical Position again to each other, such that the sensing element is operated. The workpieces remain here immersed in the abrasive, but lead a Rotary movement, in particular a turning movement, by. The surface grinding process can then continue or the rotational movement of the workpieces takes place during surface grinding, that is, it is not interrupted.
  • the scanning element is a sliding push rod.
  • This Push rod can be particularly vertical Shift direction.
  • the free end of the push rod works preferably with the bottom of the container or with one in the bottom area of the Container lying counter element together.
  • the container ring-shaped abutment in the abrasive for the push rod end prevents abrasives from being used as Abrasive compound, especially plastic or ceramic-bonded or in the form of various types
  • the increase in investment thus ensures always to ensure that the end of the scan, i.e. the end of the push rod always in contact with the investment increase remains and thus a defined position of the Push rod and thus the defined workpiece position preserved.
  • the push rod has a toothing, that meshes with a gearwheel, that with the workpiece carrier is rotatably coupled.
  • the gear rod thus has a push rod position first position and thus the workpieces a defined position in the abrasive.
  • the invention further relates to a method for Surface grinding of at least one workpiece by means of an essentially vertical charging movement placed in an abrasive or is moved out of this, the workpiece being a defined one, from the loading movement mechanically derived rotation in Abrasives.
  • Figure 1 shows a vibratory grinding machine 1, the has a machine frame 2, which has an adjusting device 3 owns.
  • the adjustment device 3 carries a container 5 by means of a lifting rod 4, which is designed as a ring container 6.
  • the inner the ring container 6 is filled with abrasive 7.
  • the ring container 6 has two at a distance mutually standing side walls 8 and 9 and one Floor 10 on.
  • the ring container 6 is at the top open.
  • the adjustment device 3 does not have one shown drive with which the container 5th in the direction of the double arrow drawn in FIG. 1 11 moved up or down vertically can be. So it can be Adjust the height of the container 5.
  • a workpiece holder is on the vertical axis 12 13 rotatably mounted.
  • Means a drive can be the workpiece receiving device 13 about the vertical axis Rotate 12.
  • the workpiece holder 13 preferably has a carrier wheel 14, as is particularly the case in FIGS. 2 and 3 can be seen.
  • the Profile tubes 15 are at an even angular distance distributed over the circumference of the carrier wheel 14 arranged.
  • a Workpiece carrier 19 arranged on the one Slide grinding process workpiece to be subjected 20 ( Figure 13) is releasably attachable. This is followed in detailed below.
  • each profile tube 15 of the workpiece holder 13 an intermediate mounting plate 23 assigned to the carrier wheel 14 connected and attached to a cover plate 24 which is the upper end face of the profile tube 15 covers and also keeps the latter.
  • the central axis 25 of each profile tube 15 runs vertically with a parallel Distance to the axis of the lifting rod 4 or to the center line of the vertical axis 12.
  • the lower end of the profile tube 15 is one Cover plate 26 covered. This has a guide hole 27 on, which is in a guide bush 28 continues, which with the cover plate 26 connected is.
  • a push rod 30 of a control device 31 longitudinally displaceable, i.e. in the direction of the central axis 25, stored.
  • the push rod 30 For the storage of the push rod 30 are two spaced apart Bearing parts 32 arranged in the profile tube 15 and with passes through a bearing bore 38.
  • the push rod 30 essentially has a circular cylindrical Cross section on. At its lower end is a sensing element 33 attached in the form of a cylinder pin 34.
  • the cylindrical pin 34 has a hemispherical shape rounded end 35 on.
  • the cylinder pin 34 passes through the guide bore 27 of the cover plate 26.
  • the upper end portion 36 of the push rod 30 has a reduced diameter and penetrates a guide hole 37 which the cover plate 24, the intermediate mounting plate 23 and the carrier wheel 14 enforced.
  • the profile tube 15 has two in parallel mutually extending side wall regions 39 on which are roof-like on both sides Connect extending wall sections 40 so that overall a streamlined contour results, which the resistance while sliding through reduced the abrasive. Moreover, through this shape the abrasive effect of the abrasive on the profile tube 15 reduced (clearance effect).
  • FIG. 6 also shows that the two bearing parts 32 on opposite one another Sides have dovetail training 41, in corresponding dovetail guides 42 of the profile tube 15 are added. Means suitable fasteners are the two bearing parts 32 fixed in position in the profile tube 15.
  • the Push rod 30 has - according to Figures 6, 8 and Seine Toothing 43 on, according to Figure 6- one Workpiece carrier shaft 44 is facing.
  • the workpiece carrier shaft 44 is mounted in a transverse bore 45 of the profile tube 15. To prevent rotation for to create the push rod 30, this one groove 46 extending over its longitudinal extent, in which a suitable guide means, for example a guide screw engages.
  • This lead screw can in a threaded bore 47 of Profile tube 15 may be screwed (not in Figure 6 shown in more detail).
  • the workpiece carrier shaft 44 has an axis of rotation 48 on, which is perpendicular to the central axis 25 and is aligned horizontally.
  • the axial position the workpiece carrier shaft 44 is from both sides to Profile tube 15 located snap rings 49 and suitable Washers 50 fixed.
  • the two end areas the workpiece carrier shaft 44 each form the workpiece carrier 19, which in the present here Embodiment as a square bracket are formed, on which the workpiece 20, namely a window handle, with its corresponding Square hole can be plugged on.
  • a sealing sleeve 51 arranged to a Penetration of abrasive dust and the like to prevent inside the profile tube 15 - According to Figure 7- between the washer 50 and the wall 39 of the profile tube 15 a sealing sleeve 51 arranged.
  • the workpiece carrier shaft 44 has a gear wheel 52 on that is rotatably connected to the former itself located inside 29 of the profile tube 15 and with the teeth 43 of the push rod 30 combs.
  • a gear wheel 52 on that is rotatably connected to the former itself located inside 29 of the profile tube 15 and with the teeth 43 of the push rod 30 combs.
  • the Face 54 of the profile tube 15 go two Blind holes 55 from the respective storage area the workpiece carrier shaft 44 in the profile tube 15 are assigned.
  • Each blind hole 55 (In Figure 10 is only for the sake of simplicity a blind hole 55 shown) has one Threaded section 56, one with an external thread provided closure member 57 is screwed. With the closing part 57 becomes a helical compression spring 58 held in the blind hole 55 which is a ball 59 applied, which in the direction of the transverse bore 45 is pushed.
  • the workpiece carrier shaft 44 points diametrically to each other on its circumference Position each have a locking hole 60 in the part of the circumference of the ball 59 in corresponding Engage the rotational positions of the workpiece carrier shaft 44 can. In this way there is a locking fixation the workpiece carrier shaft 44 formed That is, the workpiece carrier shaft 44 can in one lock first position and - after a 180 ° turn - also latching in a second position be determined.
  • Figures 4 and 5 show that on the bottom 10 of the container 5 an annular increase in contact 61 is located. This sits - according to the figure 11- composed of pitch circle sections 62 which by means of fastening flanges 63 on the floor 10 are attached.
  • the increase in investment 61 has an approximately triangular profile, wherein the top of the triangle points upwards and forms a scanning back 64.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitschleifanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Gleitschleifen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 12.
Eine Gleitschleifanlage und ein Verfahren der eingangs genannten Art gehen aus der deutschen Patentschrift 915 309 hervor. Die bekannte Gleitschleifanlage weist einen Behälter auf, dessen Innenraum an seiner Peripherie ein Schleifmittel aufweist, in das -mittels einer Radialbewegung- ein an einem Werkstückträger gehaltenes Werkstück für die Gleitschleifbearbeitung einbringbar ist. Für das Gleitschleifen wird der Behälter in Rotation versetzt. Der Werkstückträger ist um eine horizontale Drehachse drehbar, so daß eine allseitige Bearbeitung der Werkstücke möglich ist. Durch die Drehbewegung können Lage und Bearbeitungszeit in der jeweiligen Werkstückstellung den Erfordernissen angepaßt werden. Für die Durchführung der Drehbewegung ist ein entsprechender Antrieb erforderlich, der -insbesondere auch im Hinblick auf die Vielzahl der Werkstückträger, die über den Umfang des Behälters gleichmäßig verteilt angeordnet sind- relativ kompliziert aufgebaut ist und eine entsprechend aufwendige Konstruktion erfordert.
US-A-5,251,409 offenbart eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 12 und wird als der nächtliegende Stand der Technik angesehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gleitschleifanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und dennoch eine optimale, definierte Bearbeitung ermöglicht sowie ein Verfahren zum Gleitschleifen, das einen gleichmäßigen Abtrag der Werkstücke gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter zum Einbringen/Entnehmen des Werkstücks nach oben hin offen ist, daß eine Verstelleinrichtung für eine im wesentlichen vertikale Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und dem Behälter zum Eintauchen des Werkstücks in das beziehungsweise Herausziehen des Werkstücks aus dem Schleifmittel vorgesehen ist und daß mittels einer Steuereinrichtung eine definierte, aus der Relativbewegung/Relativstellung zwischen Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und Behälter abgeleitete Drehbewegung des Werkstückträgers im Schleifmittel erfolgt. Der Kern der Erfindung besteht somit darin, daß eine Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und dem Behälter dafür genutzt wird, eine Drehbewegung des Werkstückträgers herbeizuführen, so daß eine definierte Stellung des Werkstücks herbeigeführt wird. Insbesondere wird das Werkstück eine vorbestimmte Zeit in einer ersten Stellung bearbeitet. Es erfolgt dann die Drehbewegung, wodurch das Werkstück in eine zweite Stellung gelangt, in der es dann wiederum eine vorwählbare Zeit bearbeitet wird. Sind diese beiden Bearbeitungszeiten in den verschiedenen Stellungen des Werkstücks durchlaufen, so ist ein optimales Arbeitsergebnis erzielt. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, nur diese beiden Stellungen des Werkstücks herbeizuführen, sondern es ist auch möglich, daß mehrfach eine Stellungsänderung erfolgt, wobei auch eingeschlossen ist, daß das Werkstück in eine zuvor eingenommene Stellung wieder zurückgeführt wird und so weiter. Insbesondere ist eine Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und dem Behälter schon durch den Umstand gegeben, die Werkstücke in das Schleifmittel einzubringen. Die Werkstücke werden also am Werkstückträger befestigt und anschließend wird die vorstehend genannte Relativbewegung herbeigeführt, um die Werkstücke in das Schleifmittel einzubringen. Diese mittels der Verstelleinrichtung mögliche Relativbewegung wird erfindungsgemäß für einen doppelten Zweck eingesetzt, nämlich sie wird für das Verändern der Drehstellung der Werkstückträger mitgenutzt. Eine zusätzliche, die Drehung der Werkstückträger herbeiführende Antriebseinrichtung ist demgemäß nicht erforderlich, so daß sich die Konstruktion der gesamten Gleitschleifanlage vereinfacht und kostengünstiger wird. Die Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und dem Behälter kann vorzugsweise derart erfolgen, daß der Behälter gegenüber der auf gleicher Höhe verbleibenden Werkstück-Aufnahmeeinrichtung nach oben beziehungsweise nach unten verfahren wird. Alternativ ist es auch möglich, daß der Behälter auf gleicher Höhe verbleibt, während die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung auf- beziehungsweise niederfährt. Selbstverständlich ist auch eine Bewegung beider Teile möglich. Jedoch ist auch eine Veränderung der Relativstellung zwischen Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und Behälter Gegenstand der Erfindung, indem beispielsweise der Behälter oder ein Teil des Behälters beziehungsweise ein dem Behälter zugeordnetes Teil seine Position relativ zur Werkstück-Aufnahmeeinrichtung verändert, wodurch dann die Drehbewegung des Werkstückträgers herbeigeführt wird. Unter der Änderung der Relativstellung wird insbesondere eine Auflaufschräge oder dergleichen verstanden, die bewirkt, daß eine Drehbewegung des Werkstückträgers erfolgt. Dies bedeutet, daß die Verstelleinrichtung mit der Auflaufschräge oder dergleichen zusammenwirkt, derart, daß zum Beispiel ein die Auflaufschräge abtastendes Element verlagert und hierdurch die Drehbewegung des Werkstückträgers herbeigeführt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Werkstückträger um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist. Da der das Schleifmittel aufweisende Behälter nach oben hin offen ist, werden die Werkstücke in einer im wesentlichen vertikal verlaufenden Bewegung in das Schleifmittel eingebracht beziehungsweise aus diesem wieder herausgefahren. Die Drehbewegung des Werkstückträgers erfolgt um eine im wesentlichen horizontal liegende Achse, wodurch sichergestellt ist, daß eine dem Boden des Behälters zugewandte Werkstückfläche nach der Drehbewegung eine Lage einnimmt, bei der sie vom Boden abgewandt ist. Vorzugsweise wird eine 180°-Wendung durchgeführt. Diese Bearbeitung stellt eine gleichmäßige Schleifbehandlung sicher, so daß ein optimales Ergebnis erzielt wird. Würde man die erfindungsgemäße Drehbewegung, insbesondere 180°-Wendung, nicht durchführen, so würde die dem Boden des Behälters zugewandte Werkstückfläche wesentlich stärker bearbeitet werden, als die dem Boden abgewandte Werkstückfläche. Dies gilt insbesondere bei Werkstücken, die parallele oder annähernd planparallele Flächen aufweisen, wie beispielsweise im Beschlagsbau bei Tür- oder Fenstergriffen. Die erwähnte, unterschiedliche Schleifbearbeitung kommt dadurch zustande, daß der Andruck der dem Behälterboden zugewandten Fläche des Werkstücks auf das Schleifmittel größer ist, als der Druck des Schleifmittels auf die gegenüberliegende Seite des Werkstücks. Dies resultiert aus der "Bodenwirkung" des Behälters, da der Boden dem Ausweichen des Schleifmittels einen entsprechenden Widerstand entgegensetzt, der in dieser Art auf der dem Boden abgewandten Seite nicht wirkt, da dort lediglich die Schwerkraft des Schleifmittels auf das Werkstück wirkt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Gleitschleifbewegung dadurch erzielt, daß die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung rotiert und der Behälter stillsteht. Dies ist jedoch nicht zwingend, da auch die umgekehrte Funktionsweise das gewünschte Schleifergebnis erbringt, nämlich eine Drehbewegung des Behälters und ein Stillstehen, also nicht Rotieren der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung. Selbstverständlich ist es möglich, daß beide Teile relativ zueinander rotieren.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung ein am Behälter angreifendes Abtastglied aufweist, dessen durch die Relativbewegung erfolgende Verstellung die Drehbewegung des Werkstückträgers bewirkt. Ist somit das Werkstück beziehungsweise sind somit die Werkstücke an der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung befestigt, so werden die Werkstücke durch Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und dem Behälter in das Schleifmittel eingetaucht. Nachfolgend kann dann die Gleitschleifbehandlung durch Rotation erfolgen. Soll die erfindungsgemäße Drehung der Werkstücke herbeigeführt werden, so wird die Steuereinrichtung nochmals betätigt, das heißt, Werkstück-Aufnahmeeinrichtung und Behälter verändern ihre vertikale Lage nochmals zueinander, derart, daß das Abtastglied betätigt wird. Hierbei bleiben die Werkstücke im Schleifmittel eingetaucht, führen jedoch eine Drehbewegung, insbesondere eine Wendebewegung, durch. Der Gleitschleifprozeß kann dann fortgesetzt werden beziehungsweise die Drehbewegung der Werkstücke erfolgt während der Gleitschleifbearbeitung, das heißt, diese wird nicht unterbrochen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Abtastglied eine verschieblich gelagerte Schubstange ist. Diese Schubstange läßt sich insbesondere in vertikaler Richtung verschieben. Das freie Ende der Schubstange arbeitet bevorzugt mit dem Boden des Behälters beziehungsweise mit einem im Bodenbereich des Behälters liegenden Gegenelement zusammen. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Behälter eine ringförmige, im Schleifmittel liegende Anlageerhöhung für das Schubstangenende aufweist. Diese Anlageerhöhung verhindert, daß Schleifmittel, das als Schleifmasse, insbesondere kunststoff- oder keramikgebundene oder in Form verschiedenartig gestalteter Schleifkörper vorliegt, zwischen der Abtastfläche und dem freien Ende der Schubstange derart gelangt, daß eine unbeabsichtigte Verlagerung der Schubstange erfolgt. Die Anlageerhöhung sorgt somit stets dafür, daß das Abtastende, also das Schubenstangenende stets in Kontakt mit der Anlageerhöhung bleibt und somit eine definierte Stellung der Schubstange und damit die definierte Werkstückstellung erhalten bleibt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schubstange eine Verzahnung aufweist, die mit einem Zahnrad kämmt, das mit dem Werkstückträger drehfest gekoppelt ist. In einer ersten Schubstangenstellung weist somit das Zahnrad eine erste Stellung auf und damit besitzen die Werkstücke eine definierte Lage im Schleifmittel. Wird die Schubstange erfindungsgemäß verlagert, so erfolgt eine definierte Drehung des Zahnrads und somit des Werkstückträgers, so daß die Werkstücke in die zweite, definierte Stellung gelangen.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Gleitschleifen von mindestens einem Werkstück, das mittels einer im wesentlichen vertikalen Beschikkungsbewegung in ein Schleifmittel eingebracht beziehungsweise aus diesem wieder herausbewegt wird, wobei das Werkstück eine definierte, aus der Beschickungsbewegung mechanisch abgeleitete Drehbewegung im Schleifmittel durchführt.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:
Figur 1
eine Seitenansicht einer Gleitschleifanlage, teilweise im Schnitt,
Figur 2
eine Draufsicht auf einen Bereich einer Werkstück-Aufnahmeeinrichtung,
Figur 3
eine Schnittansicht durch die Darstellung der Figur 2,
Figuren 4 und 5
Schnittdarstellungen durch die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung in verschiedenen Stellungen,
Figur 6
ein Querschnitt durch ein Bauteil der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung,
Figur 7
eine Detailansicht der in der Figur 6 mit einem Kreis gekennzeichneten Region,
Figur 8
eine Schubstange der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung,
Figur 9
einen Querschnitt durch die Schubstange gemäß Figur 8,
Figur 10
eine Detailansicht der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung,
Figuren 11 und 12
verschiedene Ansichten eines Abschnitts einer Anlageerhöhung in einem Behälter der Gleitschleifanlage,
Figur 13
ein Werkstück, das mit der Gleitschleifanlage bearbeitet wird und
Figur 14
eine Positionsdarstellung eines dem Gleitschleifverfahren zu unterziehenden Werkstücks.
Die Figur 1 zeigt eine Gleitschleifanlage 1, die ein Maschinengestell 2 aufweist, das eine Verstelleinrichtung 3 besitzt. Die Verstelleinrichtung 3 trägt mittels einer Hubstange 4 einen Behälter 5, der als Ringbehälter 6 ausgebildet ist. Das Innere des Ringbehälters 6 ist mit Schleifmittel 7 gefüllt. Der Ringbehälter 6 weist zwei mit Abstand zueinander stehende Seitenwände 8 und 9 sowie einen Boden 10 auf. Nach oben hin ist der Ringbehälter 6 offen. Die Verstelleinrichtung 3 weist einen nicht dargestellten Antrieb auf, mit dem der Behälter 5 in Richtung des in der Figur 1 eingezeichneten Doppelpfeils 11 vertikal auf- beziehungsweise niedergefahren werden kann. Es läßt sich somit also die Höhe des Behälters 5 einstellen.
Am Maschinengestell 2 befindet sich eine Vertikalachse 12, die mit der Mittelachse der Hubstange 4 fluchtet. Auf der Vertikalachse 12 ist eine Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 drehbar gelagert. Mittels eines nicht dargestellten Antriebs läßt sich die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 um die Vertikalachse 12 in Rotation versetzen. Die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 weist vorzugsweise ein Trägerrad 14 auf, so wie es insbesondere den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist. Vom Trägerrad 14 gehen -nach unten hin- Profilrohre 15 aus. Die Profilrohre 15 sind in gleichmäßigem Winkelabstand über den Umfang des Trägerrads 14 verteilt angeordnet. Wie aus Figur 2 ersichtlich, kann insbesondere vorgesehen sein, daß gemäß der eingezeichneten, strichpunktierten Kreise 16 bis 18 mehrere derartiger Kreisreihenanordnungen von Profilrohren 15 an dem Trägerrad 14 befestigt sind. Am unteren Ende jedes Profilrohrs 15 ist ein Werkstückträger 19 angeordnet, an dem ein dem Gleitschleifprozeß zu unterwerfendes Werkstück 20 (Figur 13) lösbar befestigbar ist. Hierauf wird im einzelnen nachstehend noch näher eingegangen.
Der Figur 1 ist ferner zu entnehmen, daß sich zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 und dem oberen Teil des Maschinengestells 2 eine Betätigungseinrichtung 21 befindet, die mittels eines Antriebs 22 auf- beziehungsweise niedergefahren werden kann. Die Führung hierfür bildet die Vertikalachse 12.
Gemäß Figur 4 ist jedem Profilrohr 15 der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 eine Befestigungszwischenplatte 23 zugeordnet, die mit dem Trägerrad 14 verbunden und an der eine Abdeckplatte 24 befestigt ist, die die obere Stirnseite des Profilrohrs 15 abdeckt und ferner letzteres hält. Die Mittelachse 25 jedes Profilrohrs 15 verläuft vertikal mit parallelem Abstand zur Achse der Hubstange 4 beziehungsweise zur Mittellinie der Vertikalachse 12. Das untere Ende des Profilrohrs 15 wird von einer Abdeckplatte 26 abgedeckt. Diese weist eine Führungsbohrung 27 auf, die sich in einer Führungsbuchse 28 fortsetzt, welche mit der Abdeckplatte 26 verbunden ist. Im Innern 29 des Profilrohrs 15 ist eine Schubstange 30 einer Steuereinrichtung 31 längsverschieblich, also in Richtung der Mittelachse 25, gelagert. Für die Lagerung der Schubstange 30 sind zwei mit Abstand zueinanderliegende Lagerteile 32 im Profilrohr 15 angeordnet und mit einer Lagerbohrung 38 durchsetzt. Die Schubstange 30 weist im wesentlichen einen kreiszylindrischen Querschnitt auf. An ihrem unteren Ende ist ein Abtastglied 33 in Form eines Zylinderstifts 34 befestigt. Der Zylinderstift 34 weist ein halbkugelförmig verrundetes Ende 35 auf. Der Zylinderstift 34 durchsetzt die Führungsbohrung 27 der Abdeckplatte 26. Der obere Endbereich 36 der Schubstange 30 weist einen verringerten Durchmesser auf und durchsetzt eine Führungsbohrung 37, die die Abdeckplatte 24, die Befestigungszwischenplatte 23 und das Trägerrad 14 durchsetzt.
Gemäß der Figur 6 weist das Profilrohr 15 zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwandbereiche 39 auf, an denen sich beidseitig jeweils dachartig verlaufende Wandabschnitte 40 anschließen, so daß sich insgesamt eine stromlinienförmige Kontur ergibt, die den Widerstand beim Hindurchgleiten durch das Schleifmittel verringert. Überdies wird durch diese Formgebung die abrasive Wirkung des Schleifmittels am Profilrohr 15 verringert (Räumungswirkung). Der Figur 6 ist ferner zu entnehmen, daß die beiden Lagerteile 32 auf einander gegenüberliegenden Seiten Schwalbenschwanzausbildungen 41 besitzen, die in entsprechenden Schwalbenschwanzführungen 42 des Profilrohrs 15 aufgenommen sind. Mittels geeigneter Befestigungsmittel sind die beiden Lagerteile 32 im Profilrohr 15 lagefixiert. Die Schubstange 30 weist -gemäß den Figuren 6, 8 und Seine Verzahnung 43 auf, die -gemäß Figur 6- einer Werkstückträgerwelle 44 zugewandt ist. Die Werkstückträgerwelle 44 lagert in einer Querbohrung 45 des Profilrohrs 15. Um eine Verdrehsicherung für die Schubstange 30 zu schaffen, weist diese eine über ihre Längserstreckung verlaufende Nut 46 auf, in die ein geeignetes Führungsmittel, beispielsweise eine Führungsschraube, eingreift. Diese Führungsschraube kann in eine Gewindebohrung 47 des Profilrohrs 15 eingeschraubt sein (in Figur 6 nicht näher dargestellt).
Die Werkstückträgerwelle 44 weist eine Drehachse 48 auf, die rechtwinklig zur Mittelachse 25 verläuft und horizontal ausgerichtet ist. Die axiale Lage der Werkstückträgerwelle 44 wird von beidseitig zum Profilrohr 15 gelegene Sprengringe 49 und geeigneten Unterlegscheiben 50 fixiert. Die beiden Endbereiche der Werkstückträgerwelle 44 bilden jeweils die Werkstückträger 19, die in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Vierkanthalterungen ausgebildet sind, auf die das Werkstück 20, nämlich ein Fenstergriff, mit seiner korrespondierenden Vierkantbohrung aufgesteckt werden kann. Um ein Eindringen von Schleifmittelstaub und dergleichen in das Innere des Profilrohrs 15 zu verhindern, ist -gemäß Figur 7- zwischen der Unterlegscheibe 50 und der Wandung 39 des Profilrohrs 15 eine Dichthülse 51 angeordnet.
Die Werkstückträgerwelle 44 weist ein Zahnrad 52 auf, daß drehfest mit ersterer verbunden ist, sich im Inneren 29 des Profilrohrs 15 befindet und mit der Verzahnung 43 der Schubstange 30 kämmt. Von der Stirnseite 54 des Profilrohrs 15 gehen jeweils zwei Sacklochbohrungen 55 aus, die dem jeweiligen Lagerbereich der Werkstückträgerwelle 44 in dem Profilrohr 15 zugeordnet sind. Jede Sacklochbohrung 55 (in der Figur 10 ist der Einfachheit halber nur eine Sacklochbohrung 55 dargestellt) besitzt einen Gewindeabschnitt 56, in den ein mit Außengewinde versehenes Verschlußteil 57 eingeschraubt ist. Mit dem Verschlußteil 57 wird eine Schraubdruckfeder 58 in der Sacklochbohrung 55 gehalten, die eine Kugel 59 beaufschlagt, welche in Richtung auf die Querbohrung 45 gedrängt wird. Die Werkstückträgerwelle 44 weist an ihrem Umfang in zueinander diametraler Stellung jeweils eine Rastbohrung 60 auf, in die ein Teil des Umfangs der Kugel 59 in entsprechenden Drehstellungen der Werkstückträgerwelle 44 einrasten kann. Auf diese Art und Weise ist eine Rastfixierung der Werkstückträgerwelle 44 gebildet, das heißt, die Werkstückträgerwelle 44 kann in einer ersten Stellung verrasten und -nach einer 180°-Drehung- in einer zweiten Stellung ebenfalls rastend festgelegt werden.
Den Figuren 4 und 5 ist zu entnehmen, daß sich auf dem Boden 10 des Behälters 5 eine ringförmige Anlageerhöhung 61 befindet. Diese setzt sich -gemäß Figur 11- aus Teilkreisabschnitten 62 zusammen, die mittels Befestigungsflansche 63 auf dem Boden 10 angebracht sind. Gemäß Figur 12 weist die Anlageerhöhung 61 ein etwa dreieckförmiges Profil auf, wobei die Spitze des Dreiecks nach oben weist und einen Abtastrücken 64 bildet.
Es ergibt sich folgende Funktion: Es wird davon ausgegangen, daß sich der Behälter 5 in seiner herabgefahrenen Grundstellung gemäß Figur 1 befindet. Ferner wird unterstellt, daß auf die Werkstückträger 19 Werkstücke 20, nämlich Fenstergriffe aufgesteckt sind, wobei sich zum Aufstecken die Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 in Ruhestellung befindet. Zur Aufnahme des Gleitschleifbetriebs wird das Trägerrad 14 der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung 13 mittels des nicht dargestellten Antriebs in Rotation um die Vertikalachse 12 versetzt. Anschließend hebt die Verstelleinrichtung 3 den Ringbehälter 6 derart weit an, daß die Werkstücke 20 in das Schleifmittel 7 eintauchen, so wie es sich aus der Darstellung der Figur 4 ergibt (dort ist der Einfachheit halber lediglich die Lage der Drehachse 48 angedeutet, nicht jedoch die Werkstücke 20 beziehungsweise die Werkstückträger 19 dargestellt). In der in der Figur 4 eingenommenen Stellung befindet sich die Schubstange 30 innerhalb des Profilrohres 15 in einer unteren Stellung, in der das abgerundete Ende 35 des Abtastglieds 33 im Moment auf dem Abtastrücken 64 der Anlageerhöhung 61 aufliegt. In dieser Stellung der Schubstange 30 weist die Werkstückträgerwelle 44 eine definierte Winkellage auf, derart, daß die Werkstückfläche 65 des Werkstücks 20 dem Boden 10 des Behälters 5 zugewandt ist. Vorzugsweise verläuft die Werkstückfläche 65 parallel zur Ebene des Bodens 10. In dieser Werkstückstellung erfolgt die Gleitschleifbehandlung mit vorgegebener Bearbeitungszeit. Ist die Bearbeitungszeit verstrichen, so wird die Verstelleinrichtung 3 nochmals betätigt, derart, daß durch weiteres Anheben des Ringbehälters 6 die in der Figur 5 dargestellte Stellung eingenommen wird. Durch das weitere Anheben des Behälters 5 wird mittels der Anlageerhöhung 61 das Abtastglied 33 und damit die Schubstange 30 in Richtung der Mittelachse 25 angehoben. Hierbei wird mittels der Verzahnung 43 das Zahnrad 52 und damit die Werkstückträgerwelle 44 verdreht. Es erfolgt eine 180°-Drehung der Werkstückträgerwelle 44, wodurch die sich auf den Werkstückträger 19 befindlichen findlichen Werkstücke gewendet werden. Diese Wendebewegung ist in der Figur 14 erläutert. Mit durchgezogener Linie ist die Lage des Werkstücks 20 vor der Wendung dargestellt, in der die Werkstückfläche 65 nach unten weist, also dem Boden 10 des Behälters 5 zugewandt ist. Nach Durchführung der Wendebewegung (Pfeil 66), nimmt das Werkstück 20 die mit strichpunktierter Linie in Figur 14 eingetragene Stellung ein, das heißt, die Werkstückfläche 65 liegt abgewandt zum Boden 10 des Behälters 5. Die zuvor dem Boden 10 abgewandte Werkstückfläche 67 befindet sich nach der Wendung dem Boden 10 zugewandt. In dieser neuen Werkstückstellung erfolgt dann -über einen definierten Zeitraum- eine weitere Gleitschleifbearbeitung. Gemäß Pfeil 68 ist -nach einem besonderen Bearbeitungsverfahren- angedeutet, daß auch ein Zurückwenden und so weiter vorgenommen werden kann, sofern die Bearbeitung mit Mehrfachwendung durchgeführt werden soll.

Claims (14)

  1. Gleitschleifanlage mit einem Schleifmittel beinhaltenden Behälter und einer Werkstück-Aufnahmeeinrichtung, an der mindestens ein Werkstück an mindestens einem, drehbar gelagerten Werkstückträger lösbar befestigt ist, wobei der Behälter (5) zum Einbringen/Entnehmen des Werkstücks (20) nach oben hin offen ist, eine Verstelleinrichtung (3) für eine im wesentlichen vertikale Relativbewegung zwischen der Werkstück-Aufnahmeeinrichtung (13) und dem Behälter (5) zum Eintauchen des Werkstücks (20) in das beziehungsweise Herausziehen des Werkstücks (20) aus dem Schleifmittel (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Steuereinrichtung (31) eine definierte, aus der Relativbewegung/Relativstellung zwischen Werkstück-Aufnahmeeinrichtung (13) und Behälter (5) mechanisch abgeleitete Drehbewegung des Werkstückträgers (19) im Schleifmittel (7) erfolgt.
  2. Gleitschleifanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (19) um eine horizontale Achse (Drehachse (48)) drehbar gelagert ist.
  3. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (31) eine Wendebewegung, insbesondere um 180°, des Werkstückträgers (19) durchführt.
  4. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (3) zur Durchführung der Relativbewegung den Behälter (5) vertikal verfährt.
  5. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (31) ein am Behälter (5) angreifendes Abtastglied (33) aufweist, dessen durch die Relativbewegung erfolgende Verstellung die Drehbewegung des Werkstückträgers (19) bewirkt.
  6. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastglied (33) eine verschieblich gelagerte Schubstange (30) ist.
  7. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Schubstangenende (Ende (35)) mit dem Boden (10) des Behälters (5) zusammenwirkt.
  8. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) eine ringförmige, im Schleifmittel (7) liegende Anlageerhöhung (61) für das Schubstangenende (Ende (35)) aufweist.
  9. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (30) eine Verzahnung (43) aufweist, die mit einem Zahnrad (52) kämmt, das mit dem Werkstückträger (19) drehfest gekoppelt ist.
  10. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (30) zumindest abschnittsweise im Innern (29) des Profilrohrs (15) angeordnet ist.
  11. Gleitschleifanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenquerschnitt des Profilrohrs (15) hinsichtlich der Schleifmittelbeaufschlagung stromlinienförmig ausgebildet ist.
  12. Verfahren zum Gleitschleifen von mindestens einem Werkstück, das an einem drehbar gelagerten Werkstückträger lösbar befestigt ist und mittels einer im wesentlichen vertikalen Beschickungsbewegung in ein Schleifmittel eingebracht beziehungsweise aus diesem wieder herausbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück eine definierte, aus der Beschickungsbewegung mechanisch abgeleitete Drehbewegung im Schleifmittel durchführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehbewegung eine Wendebewegung durchgeführt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendebewegung des Werkstückträgers derart erfolgt, daß die vor der Wendung dem Boden des Behälters zugewandte Werkstückfläche nach der Wendung dem Boden abgewandt liegt.
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