EP2108481A2

EP2108481A2 - Processing method and apparatus

Info

Publication number: EP2108481A2
Application number: EP09005175A
Authority: EP
Inventors: Rüdiger Böhm
Original assignee: Roesler Holding GmbH
Current assignee: Roesler Holding GmbH
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: EP2108481B1; US20090249626A1; EP2108481A3; DE102008017841A1

Abstract

The method involves dipping a work piece into a container with a processing unit, and rotating the work piece in a central vertical axis by a drive motor (56). The central axis of the work piece is moved by a drive motor (32) along a closed orbit about a rotating vertical axis (C) in the container. The rotating vertical axis is rotated about a stationary vertical rotation axis by a third drive motor. Speed of the former drive motor is regulated independently of the speed of the drive motors. An independent claim is also included for an apparatus for machining work pieces, comprising a chuck for fastening of a work piece.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von insbesondere rotationssymmetrischen Werkstücken, z.B. Fahrzeugfelgen.The present invention relates to a method of machining particularly rotationally symmetrical workpieces, e.g. Vehicle rims.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken zu schaffen, mit denen eine verbesserte Einflussnahme auf verschiedene Geometrien des Werkstücks während des Bearbeitungsvorgangs möglich ist.It is the object of the invention to provide a method and a device for machining workpieces, with which an improved influence on different geometries of the workpiece during the machining process is possible.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.The solution of this object is achieved by the features of the independent claims.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Werkstück gleichzeitig von einem ersten Antriebsmotor um seine eigene vertikale Mittelachse gedreht, es wird von einem zweiten Antriebsmotor mit seiner Mittelachse entlang einer Orbitalbewegung entlang einer geschlossenen Umlaufbahn um eine rotierende vertikale Achse bewegt und diese vertikale Achse wird mit Hilfe eines dritten Antriebsmotors um eine stationäre vertikale Drehachse gedreht. Durch die Verbindung von drei separaten Antriebsmotoren können diese getrennt angesteuert werden und es ist eine deutliche Verbesserung und Vereinheitlichung des Materialabtrags erreichbar. Da das Werkstück nicht nur um seine eigene vertikale Mittelachse sondern auch noch um eine Orbitalbahn bewegt wird, die wiederum um eine stationäre vertikale Drehachse gedreht wird, lässt sich eine bestmögliche Vereinheitlichung des Schleifbildes erzielen. Im Gegensatz zu Schleifverfahren, bei denen das Werkstück zwar um drei zueinander parallele Drehachsen, jedoch nicht um seine eigene Mittelachse gedreht wird, konnten deutlich verbesserte Ergebnisse erzielt werden.With the method according to the invention, the workpiece is simultaneously rotated by a first drive motor about its own vertical central axis, it is moved by a second drive motor with its central axis along an orbital motion along a closed orbit about a rotating vertical axis and this vertical axis is by means of a third Drive motor rotated about a stationary vertical axis of rotation. By connecting three separate drive motors, these can be controlled separately and it is a significant improvement and standardization of material removal achievable. Since the workpiece is moved not only around its own vertical central axis but also around an orbital path, which in turn is rotated about a stationary vertical axis of rotation, the best possible standardization can be achieved achieve the grinding image. In contrast to grinding processes, in which the workpiece is rotated by three parallel axes of rotation, but not around its own central axis, significantly improved results could be achieved.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Orbitalbewegung und die Rotationsbewegung des Werkstücks mit Hilfe von zwei getrennten Antriebsmotoren bewerkstelligt, wodurch diese beiden Antriebe unabhängig voneinander getrennt regelbar sind und nicht mehr fest gekoppelt sind. Hierdurch lassen sich deutlich verbesserte Bearbeitungsergebnisse erzielen, und es ist eine deutliche Verbesserung und Vereinheitlichung des Materialabtrags an der Felgenoberfläche von innen nach außen erreichbar und es kann ein optimales Durchströmungsverhalten sowie ein gleichmäßiger Materialabtrag vom Mittelpunkt des Werkstücks bis zu seinem Außenumfang hin erreicht werden.With the device according to the invention, the orbital movement and the rotational movement of the workpiece is accomplished by means of two separate drive motors, whereby these two drives are independently controlled separately and are no longer firmly coupled. As a result, significantly improved machining results can be achieved, and it is a clear improvement and standardization of material removal at the rim surface from inside to outside reachable and it can be an optimal flow behavior and a uniform material removal from the center of the workpiece to its outer periphery out.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the description, the drawings and the subclaims.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform können mehrere Werkstücke in den Behälter eingetaucht und relativ zu dem Behälter bewegt werden, wobei alle Werkstücke um ihre eigene vertikale Mittelachse, um die rotierende vertikale Achse und um die stationäre vertikale Drehachse gedreht werden. Bei diesem Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass eventuelle Bearbeitungsschatten minimiert sind, da jedes Werkstück auch um seine eigene Mittelachse gedreht wird und somit kein Teil des Werkstücks auf einer Kreisbahn umläuft, auf welcher der Teil stets zum Mittelpunkt dieser Kreisbahn gerichtet ist.According to a first advantageous embodiment, a plurality of workpieces may be dipped into the container and moved relative to the container, all workpieces being rotated about their own vertical center axis, about the rotating vertical axis and about the stationary vertical axis of rotation. In this method, there is the advantage that any processing shadows are minimized, since each workpiece is rotated about its own central axis and thus no part of the workpiece rotates on a circular path, on which the part is always directed to the center of this circular path.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Werkstück in einer Drehrichtung entlang der geschlossenen Umlaufbahn bewegt werden, wobei das Werkstück in der dazu entgegengesetzten Drehrichtung um seine eigene Mittelachse bewegt wird. Durch einen solchen gegenläufigen Drehsinn der Orbitalbewegung einerseits und der Rotationsbewegung andererseits haben sich sehr gute Ergebnisse erzielen lassen, insbesondere durch Variation der jeweiligen Drehgeschwindigkeiten. Es ist also vorteilhaft, wenn die Drehzahl des ersten Antriebsmotors unabhängig von der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors variiert wird.According to a further advantageous embodiment, the workpiece can be moved in a rotational direction along the closed orbit, wherein the workpiece is moved in the opposite direction of rotation about its own central axis. By such an opposite direction of rotation of the orbital motion on the one hand and the rotational movement on the other hand, very good results have been achieved, in particular by varying the respective rotational speeds. It is therefore advantageous if the rotational speed of the first drive motor is varied independently of the rotational speed of the second drive motor.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird keiner der Antriebsmotoren einer Dreh- oder Orbitalbewegung ausgesetzt. Dies trägt zu einer langen Lebensdauer der Vorrichtung bei, da die beiden Antriebsmotoren lediglich der Oszillationsbewegung ausgesetzt werden müssen, die jedoch mit vergleichsweise geringer Geschwindigkeit erfolgt.According to a further advantageous embodiment, none of the drive motors is subjected to a rotary or orbital movement. This contributes to a long life of the device, since the two drive motors need only be subjected to the oscillatory movement, which, however, takes place at a comparatively low speed.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann dem Werkstück zusätzlich eine Taumelbewegung auferlegt werden, um die Relativbewegung zwischen Bearbeitungsmittel und Werkstück noch weiter zu erhöhen.According to a further advantageous embodiment, a wobbling motion can additionally be imposed on the workpiece in order to further increase the relative movement between the processing means and the workpiece.

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 by choosing the maximum rotational speed and orbital motion speed to be less than about 150 rpm.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind die beiden Antriebsmotoren auf einem Bauteil montiert, das entweder ortsfest ist, beispielsweise wenn der Bearbeitungsmittelbehälter oszilliert wird, oder das von einer Oszillationseinrichtung oszillierbar ist. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ebenfalls der Vorteil, dass die beiden Elektromotoren keinen schnellen Drehbewegungen sondern lediglich einer vergleichsweise langsamen Oszillationsbewegung unterworfen sind.According to an advantageous embodiment of the device, the two drive motors are mounted on a component which is either stationary, for example, when the processing agent container is oscillated, or which is oscillatable by an oscillating device. In this embodiment, there is also the advantage that the two electric motors no quick rotational movements but only a comparatively slow oscillatory motion are subjected.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Orbitalantrieb ein von einem Antriebsmotor drehbar angetriebenes Bauteil auf, an dem das Spannfutter exzentrisch und drehbar befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich das Spannfutter, das entlang der Orbitalbahn umläuft, um seine eigene Achse mit einem Antriebsmotor drehen, der selbst nicht entlang der Orbitalbahn umläuft, sondern - verglichen zur Bewegung des Werkstücks - stationär bleibt. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die Rotationseinrichtung eine von dem anderen Antriebsmotor drehbar angetriebene Welle aufweist, die sich durch das Bauteil hindurch erstreckt, und die mit dem Spannfutter in Drehverbindung steht. Hierdurch ist eine kostengünstige Lösung geschaffen, die nur mit wenigen Bauteilen auskommt und dennoch die gewünschte Entkopplung der verschiedenen Bewegungen gewährleistet.According to a further advantageous embodiment, the orbital drive to a rotatably driven by a drive motor component on which the chuck is eccentrically and rotatably mounted. In this way, the chuck, which rotates along the orbital path, can rotate about its own axis with a drive motor that does not orbit itself along the orbital path, but remains stationary compared to the movement of the workpiece. In this case, it may be advantageous for the rotation device to have a shaft which is rotatably driven by the other drive motor and which extends through the component and which is in rotary connection with the chuck. As a result, a cost-effective solution is created, which only requires a few components and still ensures the desired decoupling of the various movements.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein dritter Antriebsmotor vorgesehen sein, mit dem die vertikale Achse um eine stationäre vertikale Drehachse drehbar ist, so dass einerseits das Werkstück um seine eigene Mittelachse rotiert und andererseits das Werkstück auf einer Orbitalbahn umläuft und sich um die stationäre vertikale Drehachse dreht.According to a further advantageous embodiment, a third drive motor can be provided, with which the vertical axis is rotatable about a stationary vertical axis of rotation, so that on the one hand rotates the workpiece about its own central axis and on the other hand rotates the workpiece on an orbital path and to the stationary vertical axis of rotation rotates.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Rotationseinrichtung mehrere Spannfutter aufweisen, die entweder über ein gemeinsames Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe, oder über jeweils einen eigenen Antrieb um ihre eigene Mittelachse in Drehung versetzt werden können. Bei dieser Ausführungsform sind die Spannfutter koaxial zueinander angeordnet und werden einerseits um ihre eigene Drehachse, andererseits um die rotierende Drehachse und schließlich auch um die stationäre Drehachse gedreht, wodurch beste Bearbeitungsergebnisse erzielt werden.According to a further advantageous embodiment, the rotation means may comprise a plurality of chucks which can be rotated about their own central axis either via a common transmission, for example a planetary gear, or via their own drive. In this embodiment, the chucks are arranged coaxially with each other and on the one hand about their own axis of rotation, on the other hand rotated about the rotating axis of rotation and finally also about the stationary axis of rotation, whereby best machining results are achieved.

Auch wenn vorstehend die Bewegung des Werkstücks bevorzugt relativ zu dem Bearbeitungsmittelbehälter 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.Although the movement of the workpiece is preferably described above relative to the processing medium container, it is always assumed that it is fundamentally irrelevant to the invention whether the movements described are achieved by movement of the workpiece or alternatively by movement of the container. In the described embodiment, however, not the container but only the rim is moved, since this requires a lower equipment and design effort.

Ergänzend sei bemerkt, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich für sämtliche Werkstücke und insbesondere auch für rotationssymmetrische Werkstücke eignet. In Frage kommen bei Felgen alle Arten von Felgen bzw. Rädern, d.h. Felgen für PKW, LKW oder Motorräder in allen Größen und Variationen. Das Bearbeiten kann ein Entgraten, Entzundern, Verrunden, Schleifen, Polieren oder dgl. sein.In addition, it should be noted that the inventive method is basically suitable for all workpieces and in particular for rotationally symmetrical workpieces. In question are in rims all kinds of rims or wheels, i. Rims for cars, trucks or motorcycles in all sizes and variations. The machining may be deburring, descaling, rounding, grinding, polishing or the like.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.Hereinafter, the present invention will be described purely by way of example with reference to an advantageous embodiment and with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Bear- beitungsvorrichtung;
Fig. 2: eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Bearbeitungsvor- richtung von Fig. 1; und
Fig. 3: eine zweite Ausführungsform einer Bearbeitungsvorrichtung.

Show it:

Fig. 1: a side view of a first embodiment of a processing device;
Fig. 2: an enlarged view of a part of the processing device of Fig. 1 ; and
Fig. 3: a second embodiment of a processing device.

Die in Fig. 1 dargestellte Bearbeitungsvorrichtung weist ein Grundgestell 10 auf, auf dem ein Bearbeitungsmittelbehälter 12 angeordnet ist. Der Bearbeitungsmittelbehälter 12 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel rund und nach oben offen ausgebildet, kann jedoch auch trog- oder wannenförmig ausgebildet sein. Der Bearbeitungsmittelbehälter 12 steht in keiner festen Verbindung mit dem Grundgestell 10 und kann somit durch Flurförderfahrzeuge mühelos ausgetauscht werden. Zur Erhöhung der Bearbeitungsmittelbewegung kann zusätzlich ein Vibrationsantrieb vorgesehen sein. Ferner sind an dem Bearbeitungsmittelbehälter 12 diverse Zuund Abflussmöglichkeiten vorgesehen, um kontinuierlich Wasserund/oder Behandlungsmittel (Compounds) zuzugeben bzw. zu entnehmen. Im Betrieb ist der Behälter 12 etwa bis zur Höhe des Niveaus N mit Bearbeitungsmittel gefüllt.In the Fig. 1 The processing device shown has a base frame 10, on which a processing agent container 12 is arranged. The processing agent container 12 is formed in the illustrated embodiment, round and open at the top, but may also be trough-shaped or trough-shaped. The processing agent container 12 is not in any fixed connection with the base frame 10 and can thus be easily replaced by industrial trucks. To increase the processing means movement, a vibration drive may additionally be provided. Furthermore, various supply and discharge possibilities are provided on the processing medium container 12 in order to continuously add or remove water and / or treatment agents (compounds). In operation, the container 12 is filled to about the level of level N with processing means.

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 element 14 is provided, which has a plurality of parallel to the bottom extending paddle, which is driven by a drive 16, which is located below the container bottom, about a vertical axis of rotation D rotating.

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.Further, a machine stand 18 is arranged on the base frame 10, on which a cross-beam 20 in the vertical direction, that is along the double arrow X, slidably mounted. The vertical movement is effected via a drive 22, not shown, which causes a raising and lowering of the cross-beam 20 in conjunction with a lifting cylinder 24. Here, the crossbeam along the axis A raised or lowered in the direction of the double arrow X. When in the Fig. 1 shown position, the cross-beam 20 is in an upper position corresponding to the loading and unloading position, that is, from the position shown, the cross-beam 20 can be moved down.

Am äußeren Ende der Quertraverse 20 ist am unteren Ende einer in einem Schaft 26 geführten Welle 27 ein Spannfutter 28 montiert ist, das zum Befestigen eines Werkstücks, beispielsweise einer Felge F dient. Die Welle 27 ist hierbei an einem Getriebe 30 befestigt, das in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist.At the outer end of the cross-beam 20, a chuck 28 is mounted at the lower end of a shaft 26 guided in a shaft, which serves for fastening a workpiece, such as a rim F. The shaft 27 is in this case attached to a transmission 30, which in Fig. 2 is shown enlarged.

Wie Fig. 2 verdeutlicht, ist auf der Quertraverse 20 an ihrem in Fig. 2 rechten Ende ein erster Antriebsmotor 32 montiert, dessen Drehachse vertikal verläuft und der über einen in der Quertraverse 20 angeordneten Riementrieb 40 eine Hohlwelle 42 antreibt, die um eine vertikale Drehachse C umläuft. Die Hohlwelle 42 erstreckt sich nach unten durch die Quertraverse 20 und weiter durch einen zweiteiligen Drehteller 44, dessen obere Hälfte 46 mit der Quertraverse 20 verschraubt ist und dessen untere Hälfte 48 über ein Kugellager relativ zu der oberen Hälfte 46 verdrehbar ist. Die Hohlwelle 42 ist an ihrem unteren Ende mit der unteren Hälfte 48 des Drehtellers 44 verschraubt, so dass sich bei einer Drehbewegung der Hohlwelle 42 um die Achse C die untere Hälfte 48 des Drehtellers 44 zusammen mit der Hohlwelle 42 dreht. Für eine reibungsfreie Lagerung der Hohlwelle 42 ist in der oberen Hälfte des Drehtellers 44 ein Kugellager 50 vorgesehen. Ebenso befindet sich zwischen der oberen Hälfte 46 und der unteren Hälfte 48 des Drehtellers 44 ein weiteres Kugellager 52.As Fig. 2 clarified, is on the crossbeam 20 at her in Fig. 2 mounted on the right end of a first drive motor 32, whose axis of rotation is vertical and which drives a arranged in the cross-beam 20 belt drive 40, a hollow shaft 42 which rotates about a vertical axis of rotation C. The hollow shaft 42 extends down through the crossbar 20 and further through a two-piece turntable 44, the upper half 46 is screwed to the crossbeam 20 and the lower half 48 is rotatable about a ball bearing 46 relative to the upper half. The hollow shaft 42 is screwed at its lower end to the lower half 48 of the turntable 44, so that upon rotation of the hollow shaft 42 about the axis C, the lower half 48 of the turntable 44 rotates together with the hollow shaft 42. For a frictionless mounting of the hollow shaft 42, a ball bearing 50 is provided in the upper half of the turntable 44. Likewise located between the upper half 46 and the lower half 48 of the turntable 44 another ball bearing 52nd

Wie Fig. 2 ferner zeigt, ist der Schaft 26 über ein Flanschgehäuse 54 exzentrisch an der Unterseite der unteren Hälfte 48 des Drehtellers 44 befestigt, so dass der Schaft 26, die Welle 27 und das daran befestigte Spannfutter 28 entlang einer Orbitalbahn umlaufen, wenn der Antrieb 32 betätigt wird. In diesem Fall wird die Hohlwelle 42 über den Riementrieb 40 in Drehung versetzt und dreht entsprechend die untere Hälfte 48 des Drehtellers 52 und damit auch das Flanschgehäuse 54 bzw. den daran befestigten Schaft 26 mit der darin angeordneten Welle 27.As Fig. 2 Furthermore, the shaft 26 is mounted via a flange 54 eccentrically on the underside of the lower half 48 of the turntable 44, such that the shaft 26, the shaft 27 and the chuck 28 attached thereto rotate along an orbital path when the drive 32 is actuated. In this case, the hollow shaft 42 is rotated via the belt drive 40 in rotation and rotates according to the lower half 48 of the turntable 52 and thus also the flange housing 54 and the attached shaft 26 with the shaft 27 disposed therein.

Um unabhängig von der Orbitalbewegung, die durch den Antriebsmotor 32 bewirkt wird, eine Rotationsbewegung des Spannfutters 28 um die Achse B zu erzielen, ist am äußeren Ende der Quertraverse 20 ein weiterer Antriebsmotor 56 vorgesehen, der eine um die Drehachse C umlaufende vertikale Welle 58 antreibt, die sich durch die Hohlwelle 42 erstreckt. Somit erstreckt sich die Welle 58 entlang der Achse C durch die obere und die untere Hälfte des Drehtellers 44 und ist an ihrem unteren Ende mit einem Zahnrad 60 verbunden, das mit einem weiteren Zahnrad 62 kämmt, das mit der in dem Schaft 26 drehbar gelagerten Welle 27 in Verbindung steht. Auf diese Weise lässt sich das Spannfutter 28 mit Hilfe des zweiten Antriebsmotors 56 unabhängig von der Orbitalbewegung und unabhängig von einer Ansteuerung des ersten Antriebsmotors 32 um die eigene vertikale Mittelachse B drehen. Somit bewirkt der Antrieb 22 die Oszillationsbewegung der Felge F entlang der Achse A in Richtung des Doppelpfeiles X und der Antriebsmotor 32 bewirkt die Orbitalbewegung um die Achse C während der Antriebsmotor 56 die Rotationsbewegung der Felge F um ihre Mittelachse B bewirkt.In order to achieve a rotational movement of the chuck 28 about the axis B regardless of the orbital motion, which is caused by the drive motor 32, a further drive motor 56 is provided at the outer end of the crossbeam 20, which drives a rotating about the axis of rotation C vertical shaft 58 which extends through the hollow shaft 42. Thus, the shaft 58 extends along the axis C through the upper and the lower half of the turntable 44 and is connected at its lower end with a gear 60 which meshes with another gear 62, which is rotatably mounted in the shaft 26 shaft 27 communicates. In this way, the chuck 28 with the aid of the second drive motor 56, independent of the orbital motion and independent of a drive of the first drive motor 32 to rotate about its own vertical center axis B. Thus, the drive 22 causes the oscillating movement of the rim F along the axis A in the direction of the double arrow X and the drive motor 32 causes the orbital movement about the axis C while the drive motor 56 causes the rotation of the rim F about its central axis B.

Wie Fig. 1 zeigt, verläuft die Drehachse D, die etwa in der Mitte des Behälters 12 angeordnet ist, etwa koaxial zur Drehachse C der Orbitalbahn.As Fig. 1 shows, the axis of rotation D, which is arranged approximately in the center of the container 12, approximately coaxial with the axis of rotation C of the orbital path.

Sämtliche Antriebe 16, 22, 32 und 56 und auch ein Antrieb 70 (Fig. 3) 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 56 and also a drive 70 (FIG. Fig. 3 ) are speed-controlled and reversible in their direction of rotation. All drives are connected to a (not shown) machine control in which the desired workflows can be programmed arbitrarily.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung weist der Schaft 26 einen Versatz von etwa 100 mm zur Drehachse C auf. Ein Versatz von etwa 80 bis etwa 150 mm kann vorteilhaft sein.In the device described above, the shaft 26 has an offset of about 100 mm to the rotation axis C. An offset of about 80 to about 150 mm may be advantageous.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Werkstück, beispielsweise eine Fahrzeugfelge in den mit Bearbeitungsmittel gefüllten Behälter eingetaucht, entlang einer geschlossenen Umlaufbahn bewegt und zusätzlich um die eigene Mittelachse gedreht, wobei der Mittelpunkt der geschlossenen Umlaufbahn um eine stationäre Vertikalachse gedreht wird. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn das Werkstück in einer Drehrichtung entlang der geschlossenen Umlaufbahn bewegt wird, und in der entgegengesetzten Drehrichtung um seine eigene Mittelachse bewegt wird. Beispielsweise kann der Antrieb 32 so angesteuert werden, dass sich das Werkstück F entlang einer Orbitalbahn im Uhrzeigersinn innerhalb des Behälters 12 bewegt, während es sich entgegen dem Uhrzeigersinn um seine eigene Symmetrieachse B dreht.In a method according to the invention, a workpiece, for example a vehicle rim, is immersed in the container filled with processing means, moved along a closed orbit and additionally rotated about its own central axis, the center of the closed orbit being rotated about a stationary vertical axis. It may be advantageous if the workpiece is moved in a rotational direction along the closed orbit, and is moved in the opposite direction of rotation about its own central axis. For example, the drive 32 can be controlled so that the workpiece F moves along an orbital path in a clockwise direction within the container 12, while it rotates counterclockwise around its own axis of symmetry B.

In der Praxis haben sich beim Schleifen und Polieren mit folgenden Betriebsparametern sehr gute Ergebnisse erzielen lassen: Orbitalantrieb 32 Spindelantrieb 56 Stufe 1: Vorschliff 90-115 U/min 125-180 U/min Stufe 2a: Feinschliff 90-115 U/min 125-180 U/min Stufe 2b: Feinschliff 30-45 U/min 70-125 U/min Polieren 70-90 U/min 100-180 U/min In practice, very good results have been achieved during grinding and polishing with the following operating parameters: Orbital drive 32 Spindle drive 56 Stage 1: pre-sanding 90-115 rpm 125-180 rpm Stage 2a: fine sanding 90-115 rpm 125-180 rpm Stage 2b: Fine grinding 30-45 rpm 70-125 rpm polishing 70-90 rpm 100-180 rpm

Wenn mit gegenläufigen Drehrichtungen gearbeitet wird, lässt sich die effektive Antriebsdrehzahl aus der Differenz der Orbitaldrehzahl und der Spindeldrehzahl errechnen.When working in reverse directions, the effective input speed can be calculated from the difference between the orbital speed and the spindle speed.

Der Orbitalantrieb 32 ist bevorzugt zwischen etwa 30 und 130 U/min regelbar, während der Spindelantrieb 56 bevorzugt von etwa 40 bis 200 U/min regelbar ist.The orbital drive 32 is preferably adjustable between about 30 and 130 U / min, while the spindle drive 56 is preferably adjustable from about 40 to 200 U / min.

Während der Bearbeitung haben sich auch zusätzliche Oszillationsbewegungen in vertikaler Richtung als vorteilhaft erwiesen: Hublänge Häufigkeit Vorschliff: 50 - 150 mm 30 - 60 Hübe/min Feinschleifen a 50 - 150 mm 30 - 60 Hübe/min Feinschleifen b 30 - 50 mm 5 - 10 Hübe/min Polieren 30 - 150 mm 10 - 40 Hübe/min During processing, additional oscillatory movements in the vertical direction have proven to be advantageous: stroke frequency roughing: 50 - 150 mm 30 - 60 strokes / min Fine grinding a 50 - 150 mm 30 - 60 strokes / min Fine grinding b 30 - 50 mm 5 - 10 strokes / min polishing 30 - 150 mm 10 - 40 strokes / min

Die maximale Hublänge in vertikaler Richtung kann etwa 350 mm betragen und kann auf eine maximale Häufigkeit von etwa 60 Hüben pro Minute begrenzt sein.The maximum stroke length in the vertical direction may be about 350 mm and may be limited to a maximum frequency of about 60 strokes per minute.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken, die ähnlich zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist, weshalb für gleiche oder gleichartige Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Fig. 3 shows a third embodiment of a device for machining workpieces, similar to that in the Fig. 1 and 2 illustrated embodiment, which is why the same reference numerals are used for identical or similar components.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Quertraverse 20 mit Hilfe eines dritten Antriebsmotors 70 um die vertikale Drehachse A in oder entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung des Doppelpfeiles R verschwenkbar, d.h. die Mittelachse C der Orbitalbahn kann um die stationäre Drehachse A verschwenkt werden. In diesem Fall ist der Behälter 12 ringförmig ausgebildet und statt der Traverse 20 kann auch ein Karussell vorgesehen sein, an dem mehrere Spannfutter in gleicher Weise drehbar gelagert sind, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.At the in Fig. 3 1, the cross-beam 20 is pivotable about the vertical axis of rotation A in the counterclockwise direction or in the direction of the double arrow R by means of a third drive motor 70, ie the central axis C of the orbital path can be pivoted about the stationary axis Rotary axis A can be pivoted. In this case, the container 12 is annular and instead of the cross member 20 may also be provided a carousel on which a plurality of chucks are rotatably supported in the same way as in the Fig. 1 and 2 is shown.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist neben der Oszillationsbewegung in Richtung des Doppelpfeils X entlang der Achse A eine erste Drehbewegung um die Achse A, eine zweite Drehbewegung um die Achse C und eine dritte Drehbewegung um die Achse B möglich, welche die Mittelachse des Spannfutters 28 für die Fahrzeugfelge F bildet.At the in Fig. 3 illustrated embodiment, in addition to the oscillatory movement in the direction of the double arrow X along the axis A, a first rotational movement about the axis A, a second rotational movement about the axis C and a third rotational movement about the axis B possible, which the center axis of the chuck 28 for the vehicle rim F forms.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen können mehrere Spannfutter parallel und exzentrisch um die rotierende Drehachse C vorgesehen werden. Beispielsweise können die Spannfutter mit Hilfe eines Planetengetriebes und mit Hilfe eines gemeinsamen Antriebsmotors jeweils um ihre eigene Mittelachse gedreht werden. Alternativ kann für jedes Spannfutter ein eigener Antriebsmotor vorgesehen werden, um die Drehzahl des jeweiligen Werkstücks für seine Eigenrotation individuell einstellen zu können.In all the illustrated embodiments, a plurality of chucks may be provided in parallel and eccentrically about the rotating axis of rotation C. For example, the chucks can be rotated by means of a planetary gear and with the help of a common drive motor each about its own central axis. Alternatively, a separate drive motor can be provided for each chuck in order to be able to individually set the speed of the respective workpiece for its own rotation.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Grundgestellbase frame
1212: Behältercontainer
1414: Rührelementstirrer
1616: Antriebdrive
1818: Maschinenständermachine stand
2020: Quertraversecrossbeam
2222: Antriebdrive
2424: Hubzylinderlifting cylinder
2626: Schaftshaft
2727: Wellewave
2828: Spannfutterchuck
3030: Getriebetransmission
3232: zweiter Antriebsmotorsecond drive motor
4040: Riementriebbelt drive
4242: Hohlwellehollow shaft
4444: Drehtellerturntable
4646: obere Hälfteupper half
4848: untere Hälftebottom half
5050: Kugellagerball-bearing
5252: Kugellagerball-bearing
5454: Flanschgehäuseflange
5656: erster Antriebsmotorfirst drive motor
5858: Wellewave
60, 6260, 62: Zahnradgear
7070: dritter Antriebsmotorthird drive motor
AA: Achseaxis
B, C, DB, C, D: Drehachseaxis of rotation
FF: Felgerim
NN: BearbeitungskörperniveauTreating body level
RR: Drehrichtungdirection of rotation
XX: Hubrichtungstroke direction

Claims

Method for machining at least one rotationally symmetrical workpiece (F), for example a vehicle rim, in which the workpiece (F) is immersed in a container (12) filled with processing means and moved relative to the container, wherein the workpiece simultaneously: is rotated about its own vertical central axis (B) by a first drive motor (56),

is moved by a second drive motor (32) with its central axis (B) along a closed orbit about a rotating vertical axis (C) in the container,

wherein the rotating vertical axis (C) is rotated with a third drive motor (70) about a stationary vertical axis of rotation (A).

Method according to claim 1,
characterized in that
a plurality of workpieces (F) are immersed in the container (12) and moved relative to the container, all workpieces being rotated about their own vertical center axis (B), about the rotating vertical axis (C) and about the stationary vertical axis of rotation (A) become.

Method according to claim 1 or 2,
characterized in that
the workpiece (F) is moved in a rotational direction along the closed orbit and is moved in the opposite direction of rotation about its own central axis (B).

Method according to claim 1, 2 or 3,
characterized in that
the speed of the first drive motor (56) is controlled independently of the speed of the second drive motor (32) and / or the third drive motor (70).

Method according to at least one of claims 1 - 4,
characterized in that
the workpiece is moved up and down in the vertical direction (X) in the container.

Device for machining workpieces, with - A container (12) for processing means;

- At least one chuck (28) for securing at least one workpiece (F);

- a rotation device (26, 27, 56, 58, 60, 62) which rotates the chuck (28) about its own central axis (B); and

an orbital drive (32, 40, 42, 44, 54) which moves the chuck (28) along a closed orbit about a vertical axis (C),

characterized in that
the rotation device and the orbital drive each have their own, independently controllable drive motor (32, 56).

Device according to claim 6,
characterized in that
the two drive motors (32, 56) are mounted on a component (20) which is stationary or which is oscillatable in the vertical direction by an oscillation device (22).

Apparatus according to claim 6 or 7,
characterized in that
the orbital drive comprises a component (44) rotatably driven by a drive motor (32) to which the chuck (s) (28) is eccentrically and rotatably mounted.

Apparatus according to claim 6, 7 or 8,
characterized in that
the rotation means comprises a shaft (58) rotatably driven by the other drive motor (56) and extending through the member (44) and in rotary connection with the chuck (28).

Device according to at least one of claims 6 - 9,
characterized in that
the two drive motors (32, 56) are mounted on a component (20) rotatable about a stationary vertical axis (A).

Device according to one of claims 6 - 10,
characterized in that
the rotation means (26, 27, 56, 58, 60, 62) comprises a plurality of chucks (28) via a common gear or over each a separate drive about their own central axis (B) can be set in rotation.

Device according to one of claims 6-10,
characterized in that
all axes of rotation (A, B, C) run parallel.

Device according to claim 6,
characterized in that
none of the drive motors (56, 32) is subjected to a rotational or orbital motion.

Device according to one of claims 6 to 12,
characterized in that
a third drive motor (70) is provided which rotates the vertical axis (C) about a stationary vertical axis of rotation (A).

Device according to claim 14,
characterized in that
all three motors can be controlled independently of each other.