EP1362669A2 - Polishing process and device for polishing of rotationally symmetric workpieces - Google Patents
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- EP1362669A2 EP1362669A2 EP03003748A EP03003748A EP1362669A2 EP 1362669 A2 EP1362669 A2 EP 1362669A2 EP 03003748 A EP03003748 A EP 03003748A EP 03003748 A EP03003748 A EP 03003748A EP 1362669 A2 EP1362669 A2 EP 1362669A2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
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Definitions
- the present invention relates to a method for mechanical Polishing of rotationally symmetrical workpieces, in particular vehicle rims, in which the workpiece is filled with a polishing agent Container immersed and moved relative to the polishing agent container becomes.
- the workpiece or rim is next to an oscillation and a rotational movement in addition to an orbital movement subject, that is, the rim is along with its central axis a closed orbit in the container.
- polishing results can be achieved. Because the rim in the horizontal direction does not perform an oscillatory movement in which the direction of movement must be reversed at an end point becomes a special one achieved even flow of the polishing agent body, which makes the rim so can be heavily polished to give it a chrome finish is achievable.
- the surface of the workpiece is without disturbing Soiling or residues and without "orange peel" perfect polished.
- the central axi s the workpiece along an orbital path, for example a circular path, which are about 10 to 35% of the diameter Has diameter of the workpiece. It turned out that that an orbital orbit with a relatively small diameter surprisingly leads to exceptionally good results, although the trajectory of the workpiece through the polishing agent filled container is only comparatively short.
- An advantageous one The diameter of an orbital orbit can be about 100 to 300 mm be.
- At least one stirring element is provided in the container and rotated added.
- the polishing effect can be achieved by such a stirring element can also be increased by the relative movement between workpiece and polishing bodies is enlarged. It is particularly advantageous here if the stirring element inside the workpiece and / or is rotated below the workpiece. This is one hand possible, even hidden parts of the workpiece are satisfactory to polish. On the other hand, such a method can be used on both sides polished workpiece can be created, for example a rim that can be used for motorcycles.
- a particularly good polishing effect results when the stirring element is rotated opposite to the direction of rotation of the workpiece.
- the workpiece additionally a wobble motion is imposed to the relative motion between the polishing agent and the workpiece.
- a Workpiece for example a rim
- the polishing process comprises the process steps A) rough polishing, B) fine polishing and C) high-gloss polishing.
- the Rim is not oscillated only during process step C), that is, during rough polishing and fine polishing, however the rim is not in the container during mirror polishing vertically up and down.
- polishing agents can also be used Optimize the polishing process according to the invention. After numerous attempts the inventors have found that it can be particularly beneficial can, if the specific weight of the polishing agent used in the Process step A) is chosen larger than in process step B), however smaller than in process step C).
- this relates to a device for the mechanical polishing of workpieces, wherein the device a polishing agent container and at least one chuck for fastening at least one workpiece. Furthermore is an oscillation device is provided which the polishing agent container or the chuck oscillates in the vertical direction. A rotating device and an orbital drive are also provided to the Set chuck to rotate around a central axis and at the same time to move along a closed orbit. With a Such a device has the advantages mentioned at the outset.
- the chuck is on one vertical shaft attached, that is, the rim is in the polish container rotated about a vertical axis of rotation. hereby can cause undesirable wave formation in the polishing agent container can be avoided, which adversely affects the polishing process.
- a particularly advantageous design results when the orbital drive has a gear that is connected to the rotating device is coupled. In this way, both the rotational movement like the orbital movement with the help of a single one Drive.
- a planetary gear can be provided be, with the planetary gear rotating and a sun gear transmits the orbital motion.
- At least one Stirring element can be provided which is rotatable about a vertical axis is driven. On the one hand, this results in an increased relative movement between polishing agent and workpiece. On the other hand, through the vertically arranged axis of rotation an undesirable wave formation prevented within the polishing agent.
- the stirring element either in the area of the chuck to be one to reach the interior of the workpiece facing upwards.
- the stirring element in the area of the polishing agent container be arranged, for example above the bottom of the container.
- a particularly simple construction is in one embodiment given in which the stirring element is attached to a vertical shaft, which runs coaxially and preferably within a shaft on which the chuck is attached.
- a device for mechanical Polishing workpieces containing a polishing agent container a shaft attached chuck for attaching at least one Workpiece and an oscillation device, the polishing agent container or the chuck oscillates in the vertical direction. Furthermore, a rotation device is provided, which the chuck rotated about a central axis. A stirring element is on one vertical shaft attached, which runs coaxially to the shaft on the Chuck is attached. With such a device, the stirring element below or even inside the workpiece, for example a vehicle rim to be rotated to the desired To achieve polishing effects.
- the polishing device shown in FIG. 1 has a base frame 10 on which a polishing agent container 12 is arranged.
- the polish container 12 is round and in the illustrated embodiment open to the top, but can also be trough-shaped or trough-shaped be trained.
- the polishing agent container 12 is not fixed Connection to the base frame 10 and can thus by industrial trucks can be easily replaced. To increase the polishing agent movement a vibration drive can also be provided.
- a stirring element 14 At the bottom of the container 12, a stirring element 14 is provided has a plurality of paddles extending parallel to the ground, which over a drive 16, which is located below the bottom of the container a vertical axis of rotation D are driven in rotation.
- a machine stand 18 is arranged on the base frame 10, on which a crossbar 20 in the vertical direction, that is is slidably attached along the double arrow X.
- the vertical movement is via a drive 22, not shown causes that in connection with a lifting cylinder 24 lifting and lowering the crossbar 20 causes.
- the loading and unloading position corresponds, that is, from the position shown Crossbar 20 are moved down.
- a vertical hollow shaft 26 provided, on the outer end of which a chuck 28 is mounted, that is used to attach a rim F.
- the hollow shaft 26 is on a planetary gear 30 attached, which via a drive 32 and is driven via (not shown) toothed belt. This will the hollow shaft 26 and thus the chuck 28 and thus also the Rim F on the drive 32 on the one hand about its own central axis B rotates.
- the rim F runs along its central axis B. a closed, circular in the illustrated embodiment, Orbit around the central axis C of the planetary gear 30 in orbital movement.
- the drive 22 thus effects the oscillation movement the rim F along the axis A in the direction of the double arrow X and the drive 32 both the rotational movement of the rim F around its central axis B as well as the orbital movement around the axis C.
- a further shaft 34 is provided in the interior of the hollow shaft 26 whose lower end a stirring device 38 is attached, which in the Immersed inside the rim F.
- a stirring device 38 For rotating the stirring device 38 .mu.m axis B serves a further drive 40.
- All drives 16, 22, 32 and 40 are speed controlled and reversible in their direction of rotation. All drives are with connected to a machine control (not shown) in which the desired workflows can be programmed as desired.
- the hollow shaft 26 has one Offset of about 100 mm to the axis of rotation C.
- Fig. 2 shows a further embodiment of a polishing device, wherein the same reference numerals are used for the same parts as in FIG. 1 become.
- the cross member 20 is another embodiment of the Shown polishing device, which is different from that shown in Fig. 1 Embodiment differs in that not just a chuck but several chucks 28 ', 28 "each on hollow shafts 26', 26" are attached.
- the number of chucks used by the planetary gear be moved along an orbital orbit basically is not limited.
- the polishing method according to the invention is described below using the The polishing apparatus of Fig. 1 described basically the process steps A) rough polishing, B) fine polishing and C) high gloss polishing having.
- polishing bodies of the type TP / S with a specific weight of approximately 1.82 g / cm 3 are used.
- the bulk density of the polishing agent is approximately 1.0 to 1.31, in particular 1.25 kg / l.
- Polishing bodies with a pyramid shape are preferably used. However, cone, paraboloid, triangle and double wedge shapes can also be used individually or in a mixture.
- the polishing bodies can be made of plastic or ceramic. FCAL232 and water are used as the compound material.
- the container 12 is filled with TP / S polishing bodies.
- the polishing level should preferably be the upper edge of the one to be immersed Reach the rim. 100 l Water / h and 1.2 l FCAL232 metered.
- the polishing time can vary between about 10 and 60 minutes.
- a mixture TP / FS with the shapes and sizes between 0 and 25 mm described above is used as the polishing body.
- the specific weight of the polishing bodies is approximately 1.6 g / cm 3 .
- the bulk density of the polishing agent is approximately 0.85 to 1.22, in particular 1.03 kg / l.
- FCAL232 (2.5 l / h) and water 150 l / h) are used as the compound.
- the processing time is approximately 12 to 25 minutes.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Polieren von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere Fahrzeugfelgen, bei dem das Werkstück in einen mit Poliermittel gefüllten Behälter eingetaucht und relativ zu dem Poliermittelbehälter bewegt wird.The present invention relates to a method for mechanical Polishing of rotationally symmetrical workpieces, in particular vehicle rims, in which the workpiece is filled with a polishing agent Container immersed and moved relative to the polishing agent container becomes.
Derartige Verfahren zur Oberflächenbehandlung sind grundsätzlich bekannt. Hierbei wird der Poliermittelbehälter mit Polierkörpern und Waschmittelzusammensetzungen gefüllt, um eine wirksame Oberflächenbehandlung zu erzielen.Such methods of surface treatment are fundamental known. Here, the polishing agent container with polishing bodies and Detergent compositions filled to provide an effective surface treatment to achieve.
Bisherige Polierverfahren ermöglichen zwar ein Polieren eines Werkstücks bzw. einer Fahrzeugfelge bis zu einem gewissen Grad. Dennoch ist es mit den bekannten Polierverfahren nicht möglich, eine solche Oberflächenbehandlung bzw. Veredelung zu erzielen, dass die Felge das äußere Erscheinungsbild einer verchromten Felge besitzt. Außerdem kann keine wirksame Bearbeitung in tiefer liegenden Taschen oder Aussparungen erfolgen.Previous polishing methods have made it possible to polish a workpiece or a vehicle rim to a certain extent. Yet it is not possible with the known polishing processes To achieve surface treatment or finishing that the rim has the appearance of a chrome rim. Moreover cannot effective processing in deeper pockets or Cutouts are made.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum maschinellen Polieren von Werkstücken zu schaffen, mit denen das äußere Erscheinungsbild eines verchromten Werkstückes geschaffen werden kann, ohne dass ein Verchromen erforderlich ist.It is the object of the invention, a method and an apparatus for machine polishing workpieces with which created the external appearance of a chrome-plated workpiece can be made without the need for chrome plating.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche und insbesondere durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem das Werkstück gleichzeitig a) in vertikaler Richtung in dem Behälter auf- und abbewegt wird, b) um seine eigene Mittelachse gedreht wird, und c) mit seiner Mittelachse entlang einer geschlossenen Umlaufbahn in dem Behälter bewegt wird.This task is solved by the characteristics of the independent Claims and in particular by a method of the beginning mentioned type, in which the workpiece simultaneously a) in the vertical direction is moved up and down in the container, b) about its own central axis is rotated, and c) with its central axis along a closed Orbit is moved in the container.
Erfindungsgemäß wird das Werkstück bzw. die Felge neben einer Oszillations- und einer Rotationsbewegung zusätzlich einer Orbitalbewegung unterworfen, das heißt, die Felge wird mit ihrer Mittelachse entlang einer geschlossenen Umlaufbahn in dem Behälter bewegt. Hierbei hat sich herausgestellt, dass durch eine solche Verfahrensweise, bei der die Felge nur in vertikaler Richtung einer Oszillation, jedoch in horizontaler Richtung einer Orbitalbewegung unterworfen wird, hervorragende Polierergebnisse erzielbar sind. Da die Felge in horizontaler Richtung keine Oszillationsbewegung durchführt, bei der die Bewegungsrichtung an einem Endpunkt umgekehrt werden muss, wird ein besonders gleichmäßiger Fluss der Poliermittelkörper erzielt, wodurch die Felge so stark poliert werden kann, dass ein verchromtes Erscheinungsbild erzielbar ist. Die Oberfläche des Werkstückes ist dabei ohne störende Verschmutzungen oder Rückstände und ohne "Orangenhaut" einwandfrei poliert.According to the invention, the workpiece or rim is next to an oscillation and a rotational movement in addition to an orbital movement subject, that is, the rim is along with its central axis a closed orbit in the container. Here has it turned out that by such a procedure, in which the Rim only in the vertical direction of an oscillation, but in the horizontal Direction of orbital motion is excellent Polishing results can be achieved. Because the rim in the horizontal direction does not perform an oscillatory movement in which the direction of movement must be reversed at an end point becomes a special one achieved even flow of the polishing agent body, which makes the rim so can be heavily polished to give it a chrome finish is achievable. The surface of the workpiece is without disturbing Soiling or residues and without "orange peel" perfect polished.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are in the description, the drawing and the subclaims.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann die Mittelachse des Werkstücks entlang einer Orbitalbahn, beispielsweise einer Kreisbahn, bewegt werden, die einen Durchmesser von etwa 10 bis 35 % des Durchmessers des Werkstücks aufweist. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass eine Orbitalbahn mit einem relativ kleinen Durchmesser überraschenderweise zu außergewöhnlich guten Ergebnissen führt, obwohl die Bewegungsbahn des Werkstücks durch den mit Poliermittel gefüllten Behälter nur vergleichsweise kurz ist. Ein vorteilhafter Durchmesser einer Orbitalbahn kann hierbei etwa 100 bis 300 mm betragen.According to a first advantageous embodiment, the central axis the workpiece along an orbital path, for example a circular path, which are about 10 to 35% of the diameter Has diameter of the workpiece. It turned out that that an orbital orbit with a relatively small diameter surprisingly leads to exceptionally good results, although the trajectory of the workpiece through the polishing agent filled container is only comparatively short. An advantageous one The diameter of an orbital orbit can be about 100 to 300 mm be.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird in dem Behälter zumindest ein Rührelement vorgesehen und in Drehung versetzt. Durch ein solches Rührelement kann die Polierwirkung zusätzlich erhöht werden, indem die Relativbewegung zwischen Werkstück und Polierkörpern vergrößert wird. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Rührelement im Inneren des Werkstücks und/oder unterhalb des Werkstücks gedreht wird. Hierdurch ist es einerseits möglich, auch verborgene Teilflächen des Werkstücks zufriedenstellend zu polieren. Andererseits kann durch ein solches Verfahren ein beidseitig poliertes Werkstück geschaffen werden, beispielsweise eine Felge, die für Motorräder einsetzbar ist.According to a further advantageous embodiment of the invention at least one stirring element is provided in the container and rotated added. The polishing effect can be achieved by such a stirring element can also be increased by the relative movement between workpiece and polishing bodies is enlarged. It is particularly advantageous here if the stirring element inside the workpiece and / or is rotated below the workpiece. This is one hand possible, even hidden parts of the workpiece are satisfactory to polish. On the other hand, such a method can be used on both sides polished workpiece can be created, for example a rim that can be used for motorcycles.
Eine besonders gute Polierwirkung ergibt sich, wenn das Rührelement entgegensetzt zur Rotationsrichtung des Werkstücks gedreht wird. A particularly good polishing effect results when the stirring element is rotated opposite to the direction of rotation of the workpiece.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann dem Werkstück zusätzlich eine Taumelbewegung auferlegt werden, um die Relativbewegung zwischen Poliermittel und Werkstück noch weiter zu erhöhen.According to a further advantageous embodiment, the workpiece additionally a wobble motion is imposed to the relative motion between the polishing agent and the workpiece.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum maschinellen Polieren von Werkstücken vorgesehen, bei dem ein Werkstück, beispielsweise eine Felge, in einen mit Poliermittel gefüllten Behälter eingetaucht und relativ zu dem Poliermittelbehälter bewegt wird, wobei das Polierverfahren die Verfahrensschritte A) Grobpolieren, B) Feinpolieren und C) Hochglanzpolieren aufweist. Durch ein solches dreistufiges Verfahren lässt sich ein verchromtes Aussehen der'polierten Felge erzielen, insbesondere wenn die eingangs beschriebenen Bewegungsschritte (Oszillation, Rotation und Orbitalbewegung) durchgeführt werden.According to a further embodiment of the invention is a method intended for the mechanical polishing of workpieces, in which a Workpiece, for example a rim, in a filled with polishing agent Container immersed and moved relative to the polishing agent container the polishing process comprises the process steps A) rough polishing, B) fine polishing and C) high-gloss polishing. Through one three-step process can be a chrome-plated appearance of the 'polished Achieve rim, especially if those described above Movement steps (oscillation, rotation and orbital movement) performed become.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann dabei die Felge nur während des Verfahrensschrittes C) nicht oszilliert werden, das heißt während des Grobpolierens und des Feinpolierens, jedoch nicht während des Hochglanzpolierens wird die Felge in dem Behälter in vertikaler Richtung auf- und abbewegt.According to a particularly advantageous embodiment, the Rim is not oscillated only during process step C), that is, during rough polishing and fine polishing, however the rim is not in the container during mirror polishing vertically up and down.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, während der Verfahrensschritte A), B) und C) die Oszillationsfrequenz der Vertikalbewegung zumindest einmal zu verändern, insbesondere auf mindestens 50 % zu reduzieren. Ebenfalls kann es vorteilhaft sein, während der Verfahrensschritte A), B) oder C) die minimale oder die maximale Eintauchtiefe der Felge in dem Behälter zumindest einmal zu verändern.According to a further embodiment of the method according to the invention it is advantageous during the process steps A), B) and C) Change the oscillation frequency of the vertical movement at least once, especially to reduce to at least 50%. Can also it may be advantageous during the process steps A), B) or C) minimum or maximum immersion depth of the rim in the container to change at least once.
Auch durch die Verwendung ausgewählter Poliermittel lässt sich der erfindungsgemäße Polierprozess optimieren. Nach zahlreichen Versuchen haben die Erfinder festgestellt, dass es besonders vorteilhaft sein kann, wenn das spezifische Gewicht des verwendeten Poliermittels im Verfahrensschritt A) größer gewählt wird als im Verfahrensschritt B), jedoch kleiner als im Verfahrensschritt C).The use of selected polishing agents can also be used Optimize the polishing process according to the invention. After numerous attempts the inventors have found that it can be particularly beneficial can, if the specific weight of the polishing agent used in the Process step A) is chosen larger than in process step B), however smaller than in process step C).
Gute Ergebnisse haben sich auch dadurch erzielen lassen, dass die maximale Drehzahl der Rotationsbewegung und der Orbitalbewegung niedriger als etwa 150 U/min gewählt wird.Good results have also been achieved if the maximum speed of rotation and orbital motion is selected to be lower than approximately 150 rpm.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Vorrichtung zum maschinellen Polieren von Werkstücken, wobei die Vorrichtung einen Poliermittelbehälter und mindestens ein Spannfutter zum Befestigen zumindest eines Werkstücks aufweist. Ferner ist eine Oszillationseinrichtung vorgesehen, die den Poliermittelbehälter oder das Spannfutter in vertikaler Richtung oszilliert. Eine Rotationseinrichtung und ein Orbitalantrieb sind ferner vorgesehen, um das Spannfutter um eine Mittelachse in Drehung zu versetzen und gleichzeitig entlang einer geschlossenen Umlaufbahn zu bewegen. Mit einer solchen Vorrichtung ergeben sich die eingangs genannten Vorteile.According to a further aspect of the present invention, this relates to a device for the mechanical polishing of workpieces, wherein the device a polishing agent container and at least one chuck for fastening at least one workpiece. Furthermore is an oscillation device is provided which the polishing agent container or the chuck oscillates in the vertical direction. A rotating device and an orbital drive are also provided to the Set chuck to rotate around a central axis and at the same time to move along a closed orbit. With a Such a device has the advantages mentioned at the outset.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Spannfutter an einer vertikalen Welle befestigt, das heißt, die Felge wird in dem Poliermittelbehälter um eine vertikal verlaufende Rotationsachse gedreht. Hierdurch kann in dem Poliermittelbehälter eine unerwünschte Wellenbildung vermieden werden, die den Polierprozess nachteilig beeinflusst.According to an advantageous embodiment, the chuck is on one vertical shaft attached, that is, the rim is in the polish container rotated about a vertical axis of rotation. hereby can cause undesirable wave formation in the polishing agent container can be avoided, which adversely affects the polishing process.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn der Orbitalantrieb ein Getriebe aufweist, das mit der Rotationseinrichtung gekoppelt ist. Auf diese Weise kann sowohl die Rotationsbewegung wie auch die Orbitalbewegung mit Hilfe eines einzigen Antriebs erfolgen. Beispielsweise kann ein Planetengetriebe vorgesehen sein, wobei das Planetenrad die Rotationsbewegung und ein Sonnenrad die Orbitalbewegung überträgt.A particularly advantageous design results when the orbital drive has a gear that is connected to the rotating device is coupled. In this way, both the rotational movement like the orbital movement with the help of a single one Drive. For example, a planetary gear can be provided be, with the planetary gear rotating and a sun gear transmits the orbital motion.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann zumindest ein Rührelement vorgesehen sein, das um eine vertikale Achse drehbar angetrieben ist. Hierdurch wird einerseits eine erhöhte Relativbewegung zwischen Poliermittel und Werkstück bewirkt. Andererseits wird durch die vertikal angeordnete Rotationsachse eine unerwünschte Wellenbildung innerhalb des Poliermittels verhindert. Hierbei kann das Rührelement entweder im Bereich des Spannfutters angeordnet sein, um einen nach oben weisenden Innenbereich des Werkstücks zu erreichen. Alternativ oder auch zusätzlich kann das Rührelement im Bereich des Poliermittelbehälters angeordnet sein, beispielsweise oberhalb des Behälterbodens.According to a further embodiment of the invention, at least one Stirring element can be provided which is rotatable about a vertical axis is driven. On the one hand, this results in an increased relative movement between polishing agent and workpiece. On the other hand, through the vertically arranged axis of rotation an undesirable wave formation prevented within the polishing agent. Here, the stirring element either in the area of the chuck to be one to reach the interior of the workpiece facing upwards. alternative or additionally, the stirring element in the area of the polishing agent container be arranged, for example above the bottom of the container.
Eine besonders einfache Konstruktion ist bei einer Ausführungsform gegeben, bei der das Rührelement an einer vertikalen Welle befestigt ist, die koaxial und vorzugsweise innerhalb zu einer Welle verläuft, an der das Spannfutter befestigt ist. A particularly simple construction is in one embodiment given in which the stirring element is attached to a vertical shaft, which runs coaxially and preferably within a shaft on which the chuck is attached.
Bei einzelnen Verfahrensschritten kann es vorteilhaft sein, das Werkstück zu oszillieren und zu rotieren, jedoch keiner Orbitalbewegung auszusetzen. Für einen solchen Verfahrensschritt eignet sich gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung zum maschinellen Polieren von Werkstücken, die einen Poliermittelbehälter, ein an einer Welle befestigtes Spannfutter zum Befestigen zumindest eines Werkstückes und eine Oszillationseinrichtung aufweist, die den Poliermittelbehälter oder das Spannfutter in vertikaler Richtung oszilliert. Ferner ist eine Rotationseinrichtung vorgesehen, die das Spannfutter um eine Mittelachse in Drehung versetzt. Ein Rührelement ist an einer vertikalen Welle befestigt, die koaxial zu der Welle verläuft an der das Spannfutter befestigt ist. Mit einer solchen Vorrichtung kann das Rührelement unterhalb oder sogar innerhalb des Werkstückes, beispielsweise einer Fahrzeugfelge, in Drehung versetzt werden, um die gewünschten Poliereffekte zu erzielen.In individual process steps, it can be advantageous to use the workpiece to oscillate and rotate, but no orbital movement suspend. For such a method step is suitable a further aspect of the invention a device for mechanical Polishing workpieces containing a polishing agent container a shaft attached chuck for attaching at least one Workpiece and an oscillation device, the polishing agent container or the chuck oscillates in the vertical direction. Furthermore, a rotation device is provided, which the chuck rotated about a central axis. A stirring element is on one vertical shaft attached, which runs coaxially to the shaft on the Chuck is attached. With such a device, the stirring element below or even inside the workpiece, for example a vehicle rim to be rotated to the desired To achieve polishing effects.
Auch wenn vorstehend die Bewegung des Werkstücks bevorzugt relativ zu dem Poliermittelbehälter beschrieben ist, wird stets davon ausgegangen, dass es für die Erfindung grundsätzlich unerheblich ist, ob die beschriebenen Bewegungen durch Bewegung des Werkstücks oder alternativ durch Bewegung des Behälters erzielt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedoch nicht der Behälter sondern ausschließlich die Felge bewegt, da dies einen apparativ und konstruktiv geringeren Aufwand erfordert.Even if the movement of the workpiece is preferably relative above for the polishing agent container, it is always assumed that it is fundamentally irrelevant to the invention whether the movements described by movement of the workpiece or alternatively can be achieved by moving the container. With the described However, the embodiment is not the container but only moves the rim, as this is apparatus and constructive requires less effort.
Ergänzend sei bemerkt, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich für sämtliche rotationssymmetrischen Werkstücke eignet, obwohl die Anwendung bei Felgen bevorzugt ist. In Frage kommen hier alle Arten von Felgen bzw. Rädern, d.h. Felgen für PKW, LKW oder Motorräder in allen Größen und Variationen.In addition, it should be noted that the method according to the invention basically suitable for all rotationally symmetrical workpieces, although use on rims is preferred. Come into question here all types of rims or wheels, i.e. Rims for cars, trucks or Motorcycles in all sizes and variations.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.The present invention is described below purely by way of example an advantageous embodiment and with reference to the attached drawing described.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Poliervorrichtung; und
- Fig. 2
- einen Teil einer Poliervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
- Fig. 1
- a side view of a first embodiment of a polishing device; and
- Fig. 2
- a part of a polishing device according to a further embodiment.
Die in Fig. 1 dargestellte Poliervorrichtung weist ein Grundgestell 10 auf, auf dem ein Poliermittelbehälter 12 angeordnet ist. Der Poliermittelbehälter 12 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel rund und nach oben offen ausgebildet, kann jedoch auch trog- oder wannenförmig ausgebildet sein. Der Poliermittelbehälter 12 steht in keiner festen Verbindung mit dem Grundgestell 10 und kann somit durch Flurförderfahrzeuge mühelos ausgetauscht werden. Zur Erhöhung der Poliermittelbewegung kann zusätzlich ein Vibrationsantrieb vorgesehen sein. Ferner sind an dem Poliermittelbehälter 12 diverse Zu- und Abflussmöglichkeiten vorgesehen, um kontinuierlich Wasser- und/oder Behandlungsmittel (Compounds) zuzugeben bzw. zu entnehmen. Im Betrieb ist der Behälter 12 etwa bis zur Höhe des Niveaus N mit Poliermittel gefüllt. The polishing device shown in FIG. 1 has a base frame 10 on which a polishing agent container 12 is arranged. The polish container 12 is round and in the illustrated embodiment open to the top, but can also be trough-shaped or trough-shaped be trained. The polishing agent container 12 is not fixed Connection to the base frame 10 and can thus by industrial trucks can be easily replaced. To increase the polishing agent movement a vibration drive can also be provided. Furthermore, there are various inflow and outflow options on the polishing agent container 12 provided to continuously water and / or treatment agents Add or remove (compounds). Operational the container 12 is approximately up to the level of N with polishing agent filled.
Am Boden des Behälters 12 ist ein Rührelement 14 vorgesehen, das
mehrere sich parallel zum Boden erstreckende Paddel aufweist, die über
einen Antrieb 16, der unterhalb des Behälterbodens gelegen ist, um
eine vertikale Drehachse D rotierend angetrieben werden.At the bottom of the container 12, a stirring
Ferner ist auf dem Grundgestell 10 ein Maschinenständer 18 angeordnet,
an dem eine Quertraverse 20 in vertikaler Richtung, das heißt
entlang des Doppelpfeiles X, verschiebbar befestigt ist. Die Vertikalbewegung
wird dabei über einen nicht näher dargestellten Antrieb 22
bewirkt, der in Verbindung mit einem Hubzylinder 24 ein Anheben und
ein Absenken der Quertraverse 20 bewirkt. Hierbei wird die Quertraverse
entlang der Achse A in Richtung des Doppelpfeils X angehoben oder
abgesenkt. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Position befindet sich die
Quertraverse 20 in einer oberen Stellung, die der Be- und Entladeposition
entspricht, das heißt aus der dargestellten Stellung kann die
Quertraverse 20 nach unten bewegt werden.Furthermore, a
Am äußeren Ende der Quertraverse 20 ist eine vertikale Hohlwelle 26
vorgesehen, an deren äußerem Ende ein Spannfutter 28 montiert ist,
das zum Befestigen einer Felge F dient. Die Hohlwelle 26 ist hierbei an
einem Planetengetriebe 30 befestigt, das über einen Antrieb 32 und
über (nicht dargestellte) Zahnriemen angetrieben wird. Hierdurch wird
die Hohlwelle 26 und damit das Spannfutter 28 und damit auch die
Felge F über den Antrieb 32 einerseits um ihre eigene Mittelachse B
rotiert. Andererseits wird die Felge F mit ihrer Mittelachse B entlang
einer geschlossenen, beim dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmigen,
Umlaufbahn um die Mittelachse C des Planetengetriebes 30 in
einer Orbitalbewegung geführt. Somit bewirkt der Antrieb 22 die Oszillationsbewegung
der Felge F entlang der Achse A in Richtung des Doppelpfeiles
X und der Antrieb 32 sowohl die Rotationsbewegung der Felge
F um ihre Mittelachse B wie auch die Orbitalbewegung um die Achse C.At the outer end of the
Im Inneren der Hohlwelle 26 ist eine weitere Welle 34 vorgesehen, an
deren unterem Ende eine Rühreinrichtung 38 befestigt ist, die in das
Innere der Felge F eintaucht. Zum Rotieren der Rühreinrichtung 38 um
die Achse B dient ein weiterer Antrieb 40.A further shaft 34 is provided in the interior of the
Wie Fig. 1 zeigt, verläuft die Drehachse D, die etwa in der Mitte des Behälters 12 angeordnet ist, etwa koaxial zur Drehachse C des Planetengetriebes 30.1 shows the axis of rotation D, which is approximately in the middle of the Container 12 is arranged approximately coaxially to the axis of rotation C of the planetary gear 30th
Durch entsprechendes Blockieren des Planetengetriebes 30 kann hierbei
auch eine Betriebsweise erzielt werden, bei der die Felge F zwar um
die Achse B rotiert, jedoch keine Orbitalbewegung um die Achse C
durchführt. Eine solche Betriebsweise kann sich bei einzelnen Verfahrensschritten
als vorteilhaft erweisen.By appropriately blocking the
Sämtliche Antriebe 16, 22, 32 und 40 sind geschwindigkeitsgeregelt und in ihrer Drehrichtung umkehrbar. Sämtliche Antriebe sind mit einer (nicht dargestellten) Maschinensteuerung verbunden, in der die gewünschten Arbeitsabläufe beliebig programmiert werden können.All drives 16, 22, 32 and 40 are speed controlled and reversible in their direction of rotation. All drives are with connected to a machine control (not shown) in which the desired workflows can be programmed as desired.
Bei der oben beschriebenen Vorrichtung weist die Hohlwelle 26 einen
Versatz von etwa 100 mm zur Drehachse C auf. In the device described above, the
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Poliervorrichtung, wobei für verglichen zu Fig. 1 gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.Fig. 2 shows a further embodiment of a polishing device, wherein the same reference numerals are used for the same parts as in FIG. 1 become.
In Fig. 2 ist die Quertraverse 20 einer weiteren Ausführungsform der
Poliervorrichtung dargestellt, die sich von der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform darin unterscheidet, dass nicht nur ein Spannfutter
sondern mehrere Spannfutter 28', 28" jeweils an Hohlwellen 26', 26"
befestigt sind. Die Hohlwellen 26' und 26" sind wiederum an einem
Planetengetriebe 30 befestigt, das über den Antrieb 32 angetrieben wird.
Die Spannfutter 28' und 28" rotieren somit um die Mittelachse C des
Planetengetriebes 30 und zusätzlich um die Mittelachsen B und B' der
Hohlwellen 26' und 26".In Fig. 2, the
Es versteht sich, dass die Anzahl der Spannfutter, die von dem Planetengetriebe entlang einer Orbitalbahn bewegt werden, grundsätzlich nicht begrenzt ist.It is understood that the number of chucks used by the planetary gear be moved along an orbital orbit, basically is not limited.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Polierverfahren anhand der Poliervorrichtung von Fig. 1 beschrieben, das grundsätzlich die Verfahrensschritte A) Grobpolieren, B) Feinpolieren und C) Hochglanzpolieren aufweist.The polishing method according to the invention is described below using the The polishing apparatus of Fig. 1 described basically the process steps A) rough polishing, B) fine polishing and C) high gloss polishing having.
Hierbei beziehen sich sämtliche Angaben hinsichtlich der Polierkörper sowie der Compoundmittel auf die Produktbezeichnungen der Firma Rösler Oberflächentechnik GmbH, Staffelstein, Deutschland. Here, all information relates to the polishing body as well as the compound agent on the product names of the company Rösler Oberflächentechnik GmbH, Staffelstein, Germany.
Bei diesem ersten Verfahrensschritt werden Polierkörper des Typs TP/S mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,82 g/cm3 eingesetzt. Das Schüttgewicht des Poliermittels beträgt etwa 1,0 bis 1,31, insbesondere 1,25 kg/l. Bevorzugt werden Polierkörper mit Pyramidenform eingesetzt. Es können jedoch auch Kegel-, Paraboloiden-, Dreick- und Doppelkeilformen einzeln oder im Gemisch verwendet werden. Die Polierkörper können aus Kunststoff oder Keramik bestehen. Als Compoundmaterial wird FCAL232 sowie Wasser verwendet.In this first process step, polishing bodies of the type TP / S with a specific weight of approximately 1.82 g / cm 3 are used. The bulk density of the polishing agent is approximately 1.0 to 1.31, in particular 1.25 kg / l. Polishing bodies with a pyramid shape are preferably used. However, cone, paraboloid, triangle and double wedge shapes can also be used individually or in a mixture. The polishing bodies can be made of plastic or ceramic. FCAL232 and water are used as the compound material.
Zum Grobpolieren wird der Behälter 12 mit TP/S Polierkörpern gefüllt. Die Polierkörperfüllhöhe sollte vorzugsweise den oberen Rand der einzutauchenden Felge erreichen. Während der Bearbeitung werden 100 l Wasser/h und 1,2 l FCAL232 zudosiert.For rough polishing, the container 12 is filled with TP / S polishing bodies. The polishing level should preferably be the upper edge of the one to be immersed Reach the rim. 100 l Water / h and 1.2 l FCAL232 metered.
Die Polierzeit kann zwischen etwa 10 und 60 Minuten variieren.The polishing time can vary between about 10 and 60 minutes.
Das Grobpolieren läuft bevorzugt in den folgenden zwei Schritten ab:
Bei diesem zweiten Verfahrensschritt wird als Polierkörper ein Gemisch TP/FS mit den oben beschriebenen Formen und Größen zwischen 0 und 25 mm verwendet. Das spezifische Gewicht der Polierkörper beträgt etwa 1,6 g/cm3. Das Schüttgewicht des Poliermittels beträgt etwa 0,85 bis 1,22, insbesondere 1,03 kg/l. Als Compound wird wiederum FCAL232 (2,5 l/h) und Wasser 150 l/h) verwendet. Die Bearbeitungszeit beträgt etwa 12 bis 25 Minuten.In this second process step, a mixture TP / FS with the shapes and sizes between 0 and 25 mm described above is used as the polishing body. The specific weight of the polishing bodies is approximately 1.6 g / cm 3 . The bulk density of the polishing agent is approximately 0.85 to 1.22, in particular 1.03 kg / l. FCAL232 (2.5 l / h) and water 150 l / h) are used as the compound. The processing time is approximately 12 to 25 minutes.
Auch der Prozessschritt des Feinpolierens ist in die folgenden zwei
Verfahrensschritte unterteilt:
Bei diesem letzten Verfahrensschritt werden als Polierkörper TP/PL 5,6
GK mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2,4 g/cm3 eingesetzt. Das
Schüttgewicht des Poliermittels beträgt etwa 0,65 bis 4,91, insbesondere
1,51 kg/l. Als Compound wird FCAL232 zusammen mit Wasser
verwendet. Die Füllhöhe der Polierkörper entspricht dem Wasserstand
im Behälter. Zweckmäßig wird hier ein erhöhtes Flüssigkeitsniveau
eingestellt, wodurch eine gute Umspülung der Werkstücke mit den
Polierkörpern erzielt wird. Gleichzeitig wird eine optimale Aufhellung
und Politur erreicht. Während der Bearbeitung wird Wasser mit 20 bis
30 1/h und Compound mit ca. 1,5 1/h zudosiert. Auch hier erfolgt eine
zweistufige Bearbeitung:
Im Anschluss an den Verfahrensschritt C) des Hochglanzpolierens kann sich noch das Auftragen eines Korrosionsschutzes und/oder eines Lackes anschließen, der die optischen Eigenschaften der Felge nicht verändert.Following process step C) of high-gloss polishing still apply corrosion protection and / or one Connect paint that does not affect the optical properties of the rim changed.
Durch eine stufenlose Veränderung der Prozesswasserstände kann eine unterschiedliche Aggressivität des Poliermittels bewirkt werden. By continuously changing the process water levels, a different aggressiveness of the polishing agent can be caused.
- 1010
- Grundgestellbase frame
- 1212
- Behältercontainer
- 1414
- Rührelementstirrer
- 1616
- Antriebdrive
- 1818
- Maschinenständermachine stand
- 2020
- Quertraversecrossbeam
- 2222
- Antriebdrive
- 2424
- Hubzylinderlifting cylinder
- 26, 26', 26"26, 26 ', 26 "
- Hohlwellehollow shaft
- 28, 28', 28"28, 28 ', 28 "
- Spannfutterchuck
- 3030
- Planetengetriebeplanetary gear
- 3232
- Antriebdrive
- 3434
- Wellewave
- 3838
- Rührelementstirrer
- 4040
- Antriebdrive
- AA
- Achseaxis
- B, B', C, DB, B ', C, D
- Drehachseaxis of rotation
- FF
- Felgerim
- NN
- PolierkörperniveauPolishing body level
- XX
- Hubrichtungstroke direction
Claims (24)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittelachse des Werkstücks entlang einer Orbitalbahn bewegt wird, die einen Durchmesser von etwa 10 - 35% des Durchmessers des Werkstücks aufweist.Method according to claim 1,
characterized in that
the central axis of the workpiece is moved along an orbital path which has a diameter of approximately 10-35% of the diameter of the workpiece.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittelachse des Werkstücks entlang einer Orbitalbahn bewegt wird, die einen Durchmesser von etwa 100 - 300 mm aufweist. Method according to claim 2,
characterized in that
the central axis of the workpiece is moved along an orbital path that has a diameter of approximately 100-300 mm.
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Behälter zumindest ein Rührelement vorgesehen und in Drehung versetzt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
at least one stirring element is provided in the container and rotated.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rührelement im Inneren des Werkstücks und/oder unterhalb des Werkstücks gedreht wird.Method according to claim 4,
characterized in that
the stirring element is rotated inside the workpiece and / or below the workpiece.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rührelement entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Werkstücks gedreht wird.Method according to claim 4 or 5,
characterized in that
the stirring element is rotated counter to the direction of rotation of the workpiece.
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Werkstück zusätzlich eine Taumelbewegung auferlegt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
a tumbling motion is additionally imposed on the workpiece.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Polieren folgende Verfahrenschritte aufweist:
characterized in that
polishing has the following process steps:
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkstück nur während eines Verfahrensschrittes, insbesondere während des Verfahrensschrittes C), nicht oszilliert wird.A method according to claim 8,
characterized in that
the workpiece is not oscillated only during one process step, in particular during process step C).
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Verfahrensschritte A), B) und C) die Oszillationsfrequenz und/oder die Rotationsdrehzahl zumindest einmal verändert, insbesondere auf mindestens etwa 50% reduziert wird.Method according to at least one of the preceding claims 8 or 9,
characterized in that
during the process steps A), B) and C) the oscillation frequency and / or the rotational speed is changed at least once, in particular is reduced to at least about 50%.
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Verfahrensschritte A), B) oder C) die minimale oder die maximale Eintauchtiefe des Werkstücks in dem Behälter zumindest einmal verändert wird.Method according to at least one of the preceding claims 8 to 10,
characterized in that
the minimum or maximum immersion depth of the workpiece in the container is changed at least once during process steps A), B) or C).
dadurch gekennzeichnet, dass
das spezifische Gewicht des verwendeten Poliermittels im Verfahrensschritt A) größer gewählt wird als im Verfahrensschritt B), jedoch kleiner als im Verfahrensschritt C). Method according to at least one of the preceding claims 8 to 11,
characterized in that
the specific weight of the polishing agent used in process step A) is chosen to be greater than in process step B), but smaller than in process step C).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schüttgewicht des verwendeten Poliermittels im Verfahrensschritt A) größer gewählt wird als im Verfahrensschritt B), jedoch kleiner als im Verfahrensschritt C).Method according to at least one of the preceding claims 8 to 12,
characterized in that
the bulk density of the polishing agent used is chosen larger in process step A) than in process step B), but smaller than in process step C).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schüttgewicht des verwendeten Poliermittels im Verfahrensschritt A) im Bereich von etwa 1, 0 bis 1,3 kg/l, im Verfahrensschritt B) im Bereich von etwa 0,8 bis 1,3 kg/l und im Verfahrensschritt C) im Bereich von etwa 0,5 bis 5 kg/l liegt.Method according to at least one of the preceding claims 8 to 13,
characterized in that
the bulk density of the polishing agent used in process step A) in the range from approximately 1.0 to 1.3 kg / l, in process step B) in the range from approximately 0.8 to 1.3 kg / l and in process step C) in the range from is about 0.5 to 5 kg / l.
dadurch gekennzeichnet, dass
die maximale Drehzahl der Rotationsbewegung und der Orbitalbewegung niedriger als etwa 150 U/min gewählt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the maximum rotational speed of the rotary movement and the orbital movement is chosen to be less than approximately 150 rpm.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Poliermittel Flüssigkeit umfasst und dass der Flüssigkeitspegel stufenlos verändert wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the polishing agent comprises liquid and that the liquid level is changed continuously.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spannfutter (28, 28', 28") an einer vertikalen Welle (26, 26', 26") befestigt ist.Device according to claim 18,
characterized in that
the chuck (28, 28 ', 28 ") is attached to a vertical shaft (26, 26', 26").
dadurch gekennzeichnet, dass
der Orbitalantrieb ein Getriebe (30) aufweist, das mit der Rotationseinrichtung (32) gekoppelt ist.Device according to claim 18,
characterized in that
the orbital drive has a gear (30) which is coupled to the rotation device (32).
dadurch gekennzeichnet, dass
diese zumindest ein Rührelement (14, 38) aufweist, das um eine vertikale Achse (B, B', D) drehbar angetrieben ist. Device according to claim 18,
characterized in that
this has at least one stirring element (14, 38) which is rotatably driven about a vertical axis (B, B ', D).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rührelement (14, 38) im Bereich des Spannfutters (28, 28', 28") und/oder im Bereich eines Poliermittelbehälters (12) angeordnet ist.Device according to claim 21,
characterized in that
the stirring element (14, 38) is arranged in the area of the chuck (28, 28 ', 28 ") and / or in the area of a polishing agent container (12).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rührelement (38) an einer vertikalen Welle (34) befestigt ist, die koaxial zu einer Welle (26) verläuft, an der das Spannfutter (28) befestigt ist.Device according to claim 21 or 22,
characterized in that
the stirring element (38) is fastened to a vertical shaft (34) which runs coaxially to a shaft (26) to which the chuck (28) is fastened.
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