EP3795299A1 - Vibratory finishing device and method - Google Patents

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Publication number
EP3795299A1
EP3795299A1 EP19198506.8A EP19198506A EP3795299A1 EP 3795299 A1 EP3795299 A1 EP 3795299A1 EP 19198506 A EP19198506 A EP 19198506A EP 3795299 A1 EP3795299 A1 EP 3795299A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
working container
grinding
cooling gas
heating
vibratory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19198506.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Wälde
Bernd Pössel
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.)
Haug Intelligente Poliersysteme GmbH
Original Assignee
Haug Intelligente Poliersysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haug Intelligente Poliersysteme GmbH filed Critical Haug Intelligente Poliersysteme GmbH
Priority to EP19198506.8A priority Critical patent/EP3795299A1/en
Publication of EP3795299A1 publication Critical patent/EP3795299A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B24B31/06—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 oscillating or vibrating containers
    • 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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/007—Weight compensation; Temperature compensation; Vibration damping
    • 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
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for vibratory grinding with the features of the preamble of claim 1 and a vibratory grinding method.
  • Vibratory grinding is a separating process for the surface treatment of workpieces with an abrasive medium that has abrasive bodies as bulk material or in a liquid, usually in water.
  • One or more workpieces are fastened or loosely inserted in a working container into which the loop medium is filled.
  • the working container is arranged so as to vibrate and is driven by a vibration exciter to vibrate, which causes a relative movement between the grinding bodies and the work piece (s), as a result of which surfaces of the work piece or pieces are machined with the grinding bodies.
  • the object of the invention is to improve vibratory finishing.
  • the device according to the invention has an oscillating, for example resiliently held, working container for receiving one or more Workpieces and a grinding medium.
  • that or the workpieces are fixed in the working container so that they move with the working container.
  • a loose insertion of the work piece (s) into the working container is not excluded.
  • a material to be ground, in particular a bulk material, whose parts, grains or particles form workpieces to be processed, can also be introduced into the working container.
  • the work container can be set in vibration, which creates a relative movement between the work piece (s) or the grinding material on the one hand and the grinding medium, in particular the grinding bodies, on the other hand, whereby the grinding bodies of the grinding medium on the surfaces of the work piece or pieces or parts, grains or particles rub the material to be sanded and work on the surfaces.
  • the parts, grains or particles of which form the workpieces whose surfaces are to be machined the parts, grains or particles that move relative to one another due to the vibration of the working container and thereby rub against one another can also be the grinding bodies be or form the grinding medium.
  • the device according to the invention has a heating device and / or a cooling device for heating and / or cooling an interior space or a content of the working container.
  • the heating device can be used to heat the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding, that is to say, vibratory grinding can take place at a higher temperature than ambient temperature.
  • a higher temperature during vibratory grinding can increase the effectiveness and shorten the processing time or improve the processing quality. This is particularly dependent on the work piece or pieces or the material to be ground and / or on the grinding medium.
  • shock-like cooling that is to say strong cooling
  • shock-like cooling during vibratory grinding can loosen particles and the like adhering to the surface of the work piece (s) and thereby increase the effectiveness of vibratory grinding, shorten the machining time and improve the machining quality.
  • the device can, for example, also have two vibration exciters with, in particular, different vibration planes, which vibrate at the same or different frequencies.
  • the oscillation frequencies can be set and possibly changed during vibratory grinding.
  • an inner wall of the working container and / or a bottom surface of the working container that delimits the interior of the working container can be heated over the whole or part of the surface with the heating device. This enables a large heating surface.
  • One embodiment of the invention provides a heating jacket which encloses the interior of the working container into which the work piece or pieces or the material to be ground and the grinding medium can be introduced.
  • the heating jacket has the inner wall of the working container or is in thermally conductive contact with the inner wall of the working container.
  • the heating device can for example have an electrical resistance heater.
  • One embodiment of the invention provides a heating device with a heating circuit with a gaseous or preferably liquid heat transfer medium, which enables a heat source outside the working container and also at a distance from the working container.
  • Water or thermal oils for example, can be used as liquid heat transfer media.
  • one embodiment of the invention provides full or partial thermal insulation of the working container.
  • the vibration exciters are preferably located outside the thermal insulation, so that they are thermally isolated from the heatable interior of the working container.
  • a cooling gas supply with which a cooling gas can be conducted into the working container.
  • "Cooling gas” is used here to denote any gas whose temperature is lower than the temperature of the contents of the working container.
  • carbon dioxide can be fed into the working container as a cooling gas.
  • a cold spray can also be conducted into the working container as a cooling gas.
  • a cold spray is a liquid gas that evaporates in the working container and thereby extracts heat from the contents of the working container.
  • the cooling gas can be fed into the working container several times during vibratory grinding.
  • the cooling gas supply can have one or more cooling gas nozzles and / or one or more cooling gas showers.
  • a cooling gas shower has a plurality of openings for the cooling gas to exit in a surface. It can, for example, be designed like a water shower.
  • one or more workpieces or a material to be ground and a grinding medium are heated during vibratory grinding to a temperature that is higher than an ambient temperature, for example to a temperature of 80 ° Celsius.
  • the temperature can be kept constant or changed during vibratory grinding.
  • a further development provides for the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium to be cooled in between, with a heating device not having to be switched off. Cooling is preferably only carried out briefly.
  • the apparatus 1 according to the invention for vibratory grinding shown in the drawing has a pot-shaped working container 2 which is arranged on a frame 4 with springs 3 so that it can vibrate.
  • the shape of the working container 2 is not mandatory for the invention; the working container 2 does not have to be pot-shaped.
  • One or more workpieces can be introduced into the working container 2.
  • the workpieces can be placed loosely in the working container 2 or fixed in the working container 2, for example on a base 6 of the working container 2. It is also possible to fill in a material to be ground in the form of a bulk material, the parts, grains or particles of which form the workpieces to be processed.
  • an abrasive medium with abrasive bodies is introduced into the working container 2.
  • the grinding medium can also be a bulk material with the grinding bodies as parts of the bulk material, or the grinding bodies are in a liquid, for example.
  • the parts, grains or particles of the material to be sanded that is to say the workpieces to be processed, can also form the abrasive bodies of the abrasive medium.
  • no grinding medium other than the grinding material needs to be introduced into the working container 2 of the device 1 according to the invention.
  • vibration exciters 5 are arranged on the working container 2, with which the working container 2 can be driven to vibrate.
  • the vibration exciters 5 have different and preferably adjustable vibration levels. Vibration frequencies of the two vibration exciters 5 can be set, it being possible for the vibration frequencies to be the same or different.
  • the grinding bodies of the grinding medium perform relative movements to the work piece (s) or the material to be sanded in the working container 2; If the material to be sanded is introduced into the working container 2 as bulk material without any other abrasive medium, the parts, grains or particles of the material to be sanded move relative to one another due to the vibrations of the working container, so that their surfaces rub against one another and are processed.
  • the work container 2 has a heating device 6 with a heating jacket 7, which is part of the work container 2 and which encloses an interior of the work container 2, in which the work piece or work pieces or the material to be ground and the grinding medium are located during vibratory grinding.
  • an inner wall of the heating jacket 7 also forms an inner wall of the working container 2.
  • the heating jacket 7 is double-walled, with an intermediate space between two walls of the heating jacket 7 forming a heating chamber which encloses the interior of the working container 2.
  • the heating chamber is connected to a heating unit 8 which, in the exemplary embodiment, is stationary, d. H. is not arranged swinging outside of the working container 2.
  • a gaseous or liquid heat transfer medium for example a thermal oil, is passed through the heating chamber and is heated in the heating unit 8.
  • the heating jacket 7 is enclosed with thermal insulation 9, which reduces heat loss.
  • the device 1 has a cooling gas line 10 with a cooling gas nozzle 11 as the cooling device 12, with which a cooling gas, for example Carbon dioxide, which is colder than the contents of the working container 2 and which preferably has a temperature of below 20 ° Celsius or below 10 ° Celsius, can be passed into the working container 2.
  • a cooling gas for example Carbon dioxide
  • Several cooling gas nozzles 11 can be present in order to be able to direct the cooling gas into the working container 2 at different points.
  • a cold spray for example, can also be used as the cooling gas.
  • the heating device 6 of the apparatus 1 according to the invention for vibratory grinding enables vibratory grinding at a higher temperature than ambient temperature, for example vibratory grinding at approximately 50 ° Celsius, 60 ° Celsius, 80 ° Celsius, 100 degrees Celsius or more.
  • the cooling device 12 it is possible to cool the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding.
  • the cooling device 12 also enables, for example, a short-term cooling of the heated work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding.
  • metallic or non-metallic bulk materials can also be slide-grinded or at least machined.
  • One example is removing a so-called silver membrane from coffee beans.
  • the silver membrane is a thin membrane that encloses the coffee beans in a thick outer skin or shell.
  • the coffee beans are introduced into the working container 2 of the device 1 according to the invention and the working container 2 is driven to vibrate with the vibration exciter 5.
  • the heating device 6 the coffee beans are heated to a temperature of about 80 ° Celsius during the oscillating drive, as a result of which they are not roasted. When heated, the coffee beans enlarge, causing the silver membranes to burst.
  • the vibrations cause the coffee beans to rub against each other and remove the silver membranes from each other.
  • the removal of the silver skin from the coffee beans is accelerated by briefly several times in between a cooling gas is passed through the cooling gas nozzle 11 or several cooling gas nozzles at different points between the coffee beans and the coffee beans are cooled in a shock-like manner, that is to say in a short time.
  • the invention is not limited to the coffee beans selected in the exemplary embodiment; in principle, any bulk goods can be processed in the oscillatingly driven working container 2 with or without the addition of grinding tools and thereby heated, cooled or briefly cooled in a heated state.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung schlägt vor, eine Vorrichtung (1) zum Gleitschleifen mit einem Heizmantel (7) und mit einer Kühlgasdüse (11) zu versehen, um eine Arbeitstemperatur erhöhen und ein Schleifgut zwischendurch schlagartig kühlen zu können.

Figure imgaf001
The invention proposes providing a device (1) for vibratory grinding with a heating jacket (7) and with a cooling gas nozzle (11) in order to increase a working temperature and to be able to suddenly cool a material to be ground in between.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gleitschleifen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Gleitschleifverfahren.The invention relates to an apparatus for vibratory grinding with the features of the preamble of claim 1 and a vibratory grinding method.

Gleitschleifen ist ein trennendes Verfahren zu einer Oberflächenbearbeitung von Werkstücken mit einem Schleifmedium, das Schleifkörper als Schüttgut oder in einer Flüssigkeit, normalerweise in Wasser, aufweist. Ein oder mehrere Werkstücke werden in einem Arbeitsbehälter befestigt oder lose eingelegt, in den das Schleifenmedium gefüllt wird. Der Arbeitsbehälter ist schwingfähig angeordnet und wird mit einem Schwingungserreger zu Schwingungen angetrieben, die eine Relativbewegung zwischen den Schleifkörpern und dem oder den Werkstücken verursacht, wodurch Oberflächen des oder der Werkstücke mit den Schleifkörpern bearbeitet werden.Vibratory grinding is a separating process for the surface treatment of workpieces with an abrasive medium that has abrasive bodies as bulk material or in a liquid, usually in water. One or more workpieces are fastened or loosely inserted in a working container into which the loop medium is filled. The working container is arranged so as to vibrate and is driven by a vibration exciter to vibrate, which causes a relative movement between the grinding bodies and the work piece (s), as a result of which surfaces of the work piece or pieces are machined with the grinding bodies.

Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung des Gleitschleifens.The object of the invention is to improve vibratory finishing.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen schwingfähig angeordneten, beispielsweise federnd gehaltenen Arbeitsbehälter zur Aufnahme eines oder mehrerer Werkstücke und eines Schleifmediums auf. Insbesondere ist das oder sind die Werkstücke in dem Arbeitsbehälter festgelegt, so dass sie sich mit dem Arbeitsbehälter mit bewegen. Nicht ausgeschlossen ist ein loses Einlegen des oder der Werkstücke in den Arbeitsbehälter. Es kann auch ein Schleifgut, insbesondere ein Schüttgut, dessen Teile, Körner oder Partikel zu bearbeitenden Werkstücke bilden, in den Arbeitsbehälter eingebracht werden. Mit einem Schwingungserreger kann der Arbeitsbehälter in Schwingung versetzt werden, die eine Relativbewegung zwischen dem oder den Werkstücken oder dem Schleifgut einerseits und dem Schleifmedium, insbesondere den Schleifkörpern andererseits, wodurch die Schleifkörper des Schleifmediums auf Oberflächen des oder der Werkstücke oder der Teile, Körner oder Partikel des Schleifguts reiben und die Oberflächen bearbeiten. Bei einem Schüttgut als Schleifgut, dessen Teile, Körner oder Partikel die Werkstücke bilden, deren Oberflächen bearbeitet werden sollen, können die Teile, Körner oder Partikel, die sich durch die Schwingung des Arbeitsbehälters relativ zueinander bewegen und die dadurch aneinander reiben, zugleich auch die Schleifkörper sein beziehungsweise das Schleifmedium bilden.This object is achieved by the features of claims 1 and 8. The device according to the invention has an oscillating, for example resiliently held, working container for receiving one or more Workpieces and a grinding medium. In particular, that or the workpieces are fixed in the working container so that they move with the working container. A loose insertion of the work piece (s) into the working container is not excluded. A material to be ground, in particular a bulk material, whose parts, grains or particles form workpieces to be processed, can also be introduced into the working container. With a vibration exciter, the work container can be set in vibration, which creates a relative movement between the work piece (s) or the grinding material on the one hand and the grinding medium, in particular the grinding bodies, on the other hand, whereby the grinding bodies of the grinding medium on the surfaces of the work piece or pieces or parts, grains or particles rub the material to be sanded and work on the surfaces. In the case of bulk material as grinding material, the parts, grains or particles of which form the workpieces whose surfaces are to be machined, the parts, grains or particles that move relative to one another due to the vibration of the working container and thereby rub against one another can also be the grinding bodies be or form the grinding medium.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Heizeinrichtung und/oder eine Kühleinrichtung zum Erwärmen und/oder Kühlen eines Innenraums bzw. eines Inhalts des Arbeitsbehälters auf. Mit der Heizeinrichtung lassen sich das oder die Werkstücke oder das Schleifgut und das Schleifmedium während des Gleitschleifens erwärmen, das heißt das Gleitschleifen kann bei einer höheren Temperatur als einer Umgebungstemperatur erfolgen. Eine höhere Temperatur während des Gleitschleifens kann eine Effektivität erhöhen und eine Bearbeitungsdauer verkürzen beziehungsweise eine Bearbeitungsqualität verbessern. Das ist insbesondere von dem oder den Werkstücken oder dem Schleifgut und/oder von dem Schleifmedium abhängig.The device according to the invention has a heating device and / or a cooling device for heating and / or cooling an interior space or a content of the working container. The heating device can be used to heat the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding, that is to say, vibratory grinding can take place at a higher temperature than ambient temperature. A higher temperature during vibratory grinding can increase the effectiveness and shorten the processing time or improve the processing quality. This is particularly dependent on the work piece or pieces or the material to be ground and / or on the grinding medium.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der Inhalt des Arbeitsbehälters während des Gleitschleifens gekühlt werden kann. Insbesondere ein schockartiges Kühlen, das heißt ein starkes Kühlen, des oder der Werkstücke oder des Schleifguts in kurzer Zeit, vorzugsweise ein mehrmaliges schockartiges Kühlen während des Gleitschleifens kann an den Oberflächen des oder der Werkstücke haftende Partikeln und dergleichen lösen und dadurch die Effektivität des Gleitschleifens erhöhen, die Bearbeitungsdauer verkürzen und die Bearbeitungsqualität verbessern.Another advantage arises if the contents of the work container can be cooled during vibratory grinding. In particular, shock-like cooling, that is to say strong cooling, of the work piece (s) or the material to be ground in a short time, preferably repeated shock-like cooling during vibratory grinding can loosen particles and the like adhering to the surface of the work piece (s) and thereby increase the effectiveness of vibratory grinding, shorten the machining time and improve the machining quality.

Die Vorrichtung kann beispielsweise auch zwei Schwingungserreger mit insbesondere verschiedenen Schwingungsebenen aufweisen, die mit gleichen oder verschiedenen Frequenzen schwingen. Vorzugsweise ist beziehungsweise sind die Schwingungsfrequenzen einstellbar und eventuell während des Gleitschleifens veränderbar.The device can, for example, also have two vibration exciters with, in particular, different vibration planes, which vibrate at the same or different frequencies. Preferably, the oscillation frequencies can be set and possibly changed during vibratory grinding.

Insbesondere ist eine Innenwandung des Arbeitsbehälters und/oder eine den Innenraum des Arbeitsbehälters begrenzende Bodenfläche des Arbeitsbehälters mit der Heizeinrichtung voll- oder teilflächig erwärmbar. Das ermöglicht eine große Heizfläche.In particular, an inner wall of the working container and / or a bottom surface of the working container that delimits the interior of the working container can be heated over the whole or part of the surface with the heating device. This enables a large heating surface.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Heizmantel vor, der den Innenraum des Arbeitsbehälters, in den das oder die Werkstücke oder das Schleifgut und das Schleifmedium einbringbar sind, umschließt. Der Heizmantel weist die Innenwandung des Arbeitsbehälters auf oder steht wärmeleitend mit der Innenwandung des Arbeitsbehälters in Kontakt.One embodiment of the invention provides a heating jacket which encloses the interior of the working container into which the work piece or pieces or the material to be ground and the grinding medium can be introduced. The heating jacket has the inner wall of the working container or is in thermally conductive contact with the inner wall of the working container.

Die Heizeinrichtung kann beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung aufweisen. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Heizeinrichtung mit einem Heizkreislauf mit einem gasförmigen oder vorzugsweise flüssigen Wärmeträger vor, der eine Wärmequelle außerhalb des Arbeitsbehälters und auch mit Abstand vom Arbeitsbehälter ermöglicht. Als flüssige Wärmeträger sind beispielsweise Wasser oder Thermoöle verwendbar.The heating device can for example have an electrical resistance heater. One embodiment of the invention provides a heating device with a heating circuit with a gaseous or preferably liquid heat transfer medium, which enables a heat source outside the working container and also at a distance from the working container. Water or thermal oils, for example, can be used as liquid heat transfer media.

Um Wärmeverluste gering zu halten, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine voll- oder teilflächige Wärmedämmung des Arbeitsbehälters vor. Vorzugsweise befinden sich die Schwingungserreger außerhalb der Wärmedämmung, so dass sie thermisch von dem wärmbaren Innenraum des Arbeitsbehälters isoliert sind. Um einen Inhalt des Arbeitsbehälters, das heißt das oder die Werkstücke, das Schleifgut und das Schleifmedium kühlen zu können, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine Kühlgaszufuhr vor, mit der ein Kühlgas in den Arbeitsbehälter leitbar ist. Als "Kühlgas" wird hier ein an sich beliebiges Gas bezeichnet, dessen Temperatur niedriger als die Temperatur des Inhalts des Arbeitsbehälters ist. Beispielsweise kann Kohlendioxid als Kühlgas in den Arbeitsbehälter geleitet werden. Als Kühlgas ist auch ein Kältespray in den Arbeitsbehälter leitbar. Ein Kältespray ist ein Flüssiggas, das im Arbeitsbehälter verdunstet und dabei dem Inhalt des Arbeitsbehälters Wärme entzieht. Das Kühlgas kann während des Gleitschleifens mehrmals in den Arbeitsbehälter geleitet werden.In order to keep heat losses low, one embodiment of the invention provides full or partial thermal insulation of the working container. The vibration exciters are preferably located outside the thermal insulation, so that they are thermally isolated from the heatable interior of the working container. In order to be able to cool the contents of the working container, that is to say the work piece (s), the material to be ground and the grinding medium, one embodiment of the invention provides a cooling gas supply with which a cooling gas can be conducted into the working container. "Cooling gas" is used here to denote any gas whose temperature is lower than the temperature of the contents of the working container. For example, carbon dioxide can be fed into the working container as a cooling gas. A cold spray can also be conducted into the working container as a cooling gas. A cold spray is a liquid gas that evaporates in the working container and thereby extracts heat from the contents of the working container. The cooling gas can be fed into the working container several times during vibratory grinding.

Die Kühlgaszufuhr kann eine oder mehrere Kühlgasdüsen und/oder eine oder mehrere Kühlgasduschen aufweisen. Eine Kühlgasdusche weist mehrere Öffnungen für einen Austritt des Kühlgases in einer Oberfläche auf. Sie kann beispielsweise wie eine Wasserdusche ausgeführt sein.The cooling gas supply can have one or more cooling gas nozzles and / or one or more cooling gas showers. A cooling gas shower has a plurality of openings for the cooling gas to exit in a surface. It can, for example, be designed like a water shower.

Erfindungsgemäß werden ein oder mehrere Werkstücke oder ein Schleifgut und ein Schleifmedium während eines Gleitschleifens auf eine Temperatur, die höher ist als eine Umgebungstemperatur, beispielsweise auf eine Temperatur von 80° Celsius erwärmt. Die Temperatur kann während des Gleitschleifens konstant gehalten oder geändert werden.According to the invention, one or more workpieces or a material to be ground and a grinding medium are heated during vibratory grinding to a temperature that is higher than an ambient temperature, for example to a temperature of 80 ° Celsius. The temperature can be kept constant or changed during vibratory grinding.

Eine Weiterbildung sieht vor, das oder die Werkstücke oder das Schleifgut und das Schleifmedium zwischendurch zu kühlen, wobei eine Heizeinrichtung nicht abgeschaltet werden muss. Vorzugsweise wird nur kurzzeitig gekühlt.A further development provides for the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium to be cooled in between, with a heating device not having to be switched off. Cooling is preferably only carried out briefly.

Die in der vorstehenden allgemeinen Beschreibung, der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale können jeweils einzeln, zu mehreren in beliebiger Kombination oder alle in Ausführungen der Erfindung vorhanden sein. Möglich ist auch eine Ausführung der Erfindung, die nicht alle Merkmale der unabhängigen Ansprüche umfasst.The features disclosed in the above general description, the following description of an exemplary embodiment, the claims and the drawing can each be present individually, several in any combination, or all in embodiments of the invention. An embodiment of the invention that does not include all features of the independent claims is also possible.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1
eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Figur 2
einen Achsschnitt der Vorrichtung aus Figur 1.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
Figure 1
a perspective view of a device according to the invention; and
Figure 2
an axial section of the device Figure 1 .

Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Gleitschleifen weist einen topfförmigen Arbeitsbehälter 2 auf, der mit Federn 3 schwingfähig auf einem Gestell 4 angeordnet ist. Die Form des Arbeitsbehälters 2 ist nicht zwingend für die Erfindung, der Arbeitsbehälter 2 muss nicht topfförmig sein.The apparatus 1 according to the invention for vibratory grinding shown in the drawing has a pot-shaped working container 2 which is arranged on a frame 4 with springs 3 so that it can vibrate. The shape of the working container 2 is not mandatory for the invention; the working container 2 does not have to be pot-shaped.

In den Arbeitsbehälter 2 können ein oder mehrere nicht dargestellte Werkstücke eingebracht werden. Die Werkstücke können lose in den Arbeitsbehälter 2 eingelegt oder im Arbeitsbehälter 2, beispielsweise auf einem Boden 6 des Arbeitsbehälters 2, festgelegt werden. Möglich ist auch ein Einfüllen eines Schleifguts in Form eines Schüttguts, dessen Teile, Körner oder Partikel die zu bearbeitenden Werkstücke bilden. Außerdem wird ein Schleifmedium mit Schleifkörpern in den Arbeitsbehälter 2 eingebracht. Das Schleifmedium kann ebenfalls ein Schüttgut mit den Schleifkörpern als Teile des Schüttguts sein oder die Schleifkörper befinden sich in beispielsweise einer Flüssigkeit. Sofern das Schleifgut als Schüttgut in den Arbeitsbehälter 2 eingebracht wird, können auch die Teile, Körner oder Partikel des Schleifguts, also die zu bearbeitenden Werkstücke zugleich die Schleifkörper des Schleifmediums bilden. In diesem Fall braucht kein anderes Schleifmedium als das Schleifgut in den Arbeitsbehälter 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eingebracht werden.One or more workpieces (not shown) can be introduced into the working container 2. The workpieces can be placed loosely in the working container 2 or fixed in the working container 2, for example on a base 6 of the working container 2. It is also possible to fill in a material to be ground in the form of a bulk material, the parts, grains or particles of which form the workpieces to be processed. In addition, an abrasive medium with abrasive bodies is introduced into the working container 2. The grinding medium can also be a bulk material with the grinding bodies as parts of the bulk material, or the grinding bodies are in a liquid, for example. If the material to be sanded is introduced into the working container 2 as bulk material, the parts, grains or particles of the material to be sanded, that is to say the workpieces to be processed, can also form the abrasive bodies of the abrasive medium. In this case, no grinding medium other than the grinding material needs to be introduced into the working container 2 of the device 1 according to the invention.

Außen an einander gegenüberliegenden Stellen sind zwei Schwingungserreger 5 an dem Arbeitsbehälter 2 angeordnet, mit denen der Arbeitsbehälter 2 schwingend angetrieben werden kann. Die Schwingungserreger 5 weisen verschiedene und vorzugsweise verstellbare Schwingungsebenen auf. Schwingungsfrequenzen der beiden Schwingungserreger 5 sind einstellbar, wobei die Schwingungsfrequenzen gleich oder verschieden sein können.On the outside at mutually opposite points, two vibration exciters 5 are arranged on the working container 2, with which the working container 2 can be driven to vibrate. The vibration exciters 5 have different and preferably adjustable vibration levels. Vibration frequencies of the two vibration exciters 5 can be set, it being possible for the vibration frequencies to be the same or different.

Durch die Schwingungen des Arbeitsbehälters 2 vollführen die Schleifkörper des Schleifmediums Relativbewegungen zu dem oder den Werkstücken oder dem Schleifgut im Arbeitsbehälter 2, die Schleifkörper schleifen auf Oberflächen des oder der Werkstücke oder des Schleifguts, so dass deren Oberflächen bearbeitet werden. Wenn das Schleifgut als Schüttgut ohne anderes Schleifmedium in den Arbeitsbehälter 2 eingebracht wird, vollführen die Teile, Körner oder Partikel des Schleifguts aufgrund der Schwingungen des Arbeitsbehälters Relativbewegungen zueinander, so dass ihre Oberflächen aneinander reiben und bearbeitet werden.As a result of the vibrations of the working container 2, the grinding bodies of the grinding medium perform relative movements to the work piece (s) or the material to be sanded in the working container 2; If the material to be sanded is introduced into the working container 2 as bulk material without any other abrasive medium, the parts, grains or particles of the material to be sanded move relative to one another due to the vibrations of the working container, so that their surfaces rub against one another and are processed.

Der Arbeitsbehälter 2 weist eine Heizeinrichtung 6 mit einem Heizmantel 7 auf, der Bestandteil des Arbeitsbehälters 2 ist und der einen Innenraum des Arbeitsbehälters 2, in dem sich beim Gleitschleifen das oder die Werkstücke oder das Schleifgut und das Schleifmedium befinden, umschließt. Im Ausführungsbeispiel bildet eine Innenwandung des Heizmantels 7 zugleich eine Innenwandung des Arbeitsbehälters 2. Der Heizmantel 7 ist im Ausführungsbeispiel doppelwandig, wobei ein Zwischenraum zwischen zwei Wänden des Heizmantels 7 Heizkammer bildet, die den Innenraum des Arbeitsbehälters 2 umschließt.The work container 2 has a heating device 6 with a heating jacket 7, which is part of the work container 2 and which encloses an interior of the work container 2, in which the work piece or work pieces or the material to be ground and the grinding medium are located during vibratory grinding. In the exemplary embodiment, an inner wall of the heating jacket 7 also forms an inner wall of the working container 2. In the exemplary embodiment, the heating jacket 7 is double-walled, with an intermediate space between two walls of the heating jacket 7 forming a heating chamber which encloses the interior of the working container 2.

Die Heizkammer ist an ein Heizaggregat 8 angeschlossen, das im Ausführungsbeispiel feststehend, d. h. nicht schwingend außerhalb des Arbeitsbehälters 2 angeordnet ist. Zum Erwärmen der Werkstücke oder des Schleifguts und des Schleifmediums wird ein gasförmiger oder flüssiger Wärmeträger, beispielsweise ein Thermoöl, durch die Heizkammer geleitet, der im Heizaggregat 8 erwärmt wird.The heating chamber is connected to a heating unit 8 which, in the exemplary embodiment, is stationary, d. H. is not arranged swinging outside of the working container 2. To heat the workpieces or the material to be ground and the grinding medium, a gaseous or liquid heat transfer medium, for example a thermal oil, is passed through the heating chamber and is heated in the heating unit 8.

Der Heizmantel 7 ist mit einer Wärmedämmung 9 umschlossen, die einen Wärmeverlust verringert.The heating jacket 7 is enclosed with thermal insulation 9, which reduces heat loss.

Außerdem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Kühlgasleitung 10 mit einer Kühlgasdüse 11 als Kühleinrichtung 12 auf, mit der ein Kühlgas, beispielsweise Kohlendioxid, das kälter als der Inhalt des Arbeitsbehälters 2 ist und das vorzugsweise eine Temperatur von unter 20° Celsius oder unter 10° Celsius aufweist, in den Arbeitsbehälter 2 geleitet werden kann. Es können mehrere Kühlgasdüsen 11 vorhanden sein, um das Kühlgas an verschiedenen Stellen in den Arbeitsbehälter 2 leiten zu können. Als Kühlgas kann beispielsweise auch ein Kältespray verwendet werden.In addition, the device 1 according to the invention has a cooling gas line 10 with a cooling gas nozzle 11 as the cooling device 12, with which a cooling gas, for example Carbon dioxide, which is colder than the contents of the working container 2 and which preferably has a temperature of below 20 ° Celsius or below 10 ° Celsius, can be passed into the working container 2. Several cooling gas nozzles 11 can be present in order to be able to direct the cooling gas into the working container 2 at different points. A cold spray, for example, can also be used as the cooling gas.

Die Heizeinrichtung 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Gleitschleifen ermöglicht ein Gleitschleifen bei einer höheren Temperatur als Umgebungstemperatur, beispielsweise ein Gleitschleifen bei ungefähr 50° Celsius, 60° Celsius, 80° Celsius, 100 Grad Celsius oder mehr.The heating device 6 of the apparatus 1 according to the invention for vibratory grinding enables vibratory grinding at a higher temperature than ambient temperature, for example vibratory grinding at approximately 50 ° Celsius, 60 ° Celsius, 80 ° Celsius, 100 degrees Celsius or more.

Mit der Kühleinrichtung 12 ist es möglich, das oder die Werkstücke oder das Schleifgut und das Schleifmedium während des Gleitschleifens zu kühlen. Die Kühleinrichtung 12 ermöglicht auch ein beispielsweise kurzzeitiges Kühlen des oder der erwärmten Werkstücke oder des Schleifguts und des Schleifmediums während des Gleitschleifens.With the cooling device 12 it is possible to cool the work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding. The cooling device 12 also enables, for example, a short-term cooling of the heated work piece (s) or the material to be ground and the grinding medium during vibratory grinding.

Außer einer Bearbeitung beispielsweise eines oder mehrerer metallener Werkstücke lassen sich wie geschrieben auch metallene oder nicht metallische Schüttgüter gleitschleifen oder jedenfalls bearbeiten. Ein Beispiel ist ein Entfernen eines sogenannten Silberhäutchens von Kaffeebohnen. Das Silberhäutchen ist ein dünnes Häutchen, das die Kaffeebohnen in einer dickeren äußeren Haut oder Schale umschließt. Nach einem Schälen, also einem Entfernen der äußeren Haut oder Schale werden die Kaffeebohnen in den Arbeitsbehälter 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eingebracht und der Arbeitsbehälter 2 mit den Schwingungserreger 5 schwingend angetrieben. Mit der Heizeinrichtung 6 werden die Kaffeebohnen während des schwingenden Antriebs auf eine Temperatur von etwa 80° Celsius erwärmt, wodurch sie nicht geröstet werden. Durch das Erwärmen vergrößern sich die Kaffeebohnen, wodurch die Silberhäutchen aufplatzen. Durch die Schwingungen reiben die Kaffeebohnen aneinander und entfernen sich gegenseitig die Silberhäutchen. Beschleunigt wird das Entfernen der Silberhäutchen von den Kaffeebohnen dadurch, dass kurzzeitig mehrmals zwischendurch ein Kühlgas durch die Kühlgasdüse 11 oder mehrere Kühlgasdüsen an verschiedenen Stellen zwischen die Kaffeebohnen geleitet wird und die Kaffeebohnen schockartig, das heißt in kurzer Zeit stark gekühlt.In addition to machining one or more metallic workpieces, for example, metallic or non-metallic bulk materials can also be slide-grinded or at least machined. One example is removing a so-called silver membrane from coffee beans. The silver membrane is a thin membrane that encloses the coffee beans in a thick outer skin or shell. After peeling, that is, after removing the outer skin or shell, the coffee beans are introduced into the working container 2 of the device 1 according to the invention and the working container 2 is driven to vibrate with the vibration exciter 5. With the heating device 6, the coffee beans are heated to a temperature of about 80 ° Celsius during the oscillating drive, as a result of which they are not roasted. When heated, the coffee beans enlarge, causing the silver membranes to burst. The vibrations cause the coffee beans to rub against each other and remove the silver membranes from each other. The removal of the silver skin from the coffee beans is accelerated by briefly several times in between a cooling gas is passed through the cooling gas nozzle 11 or several cooling gas nozzles at different points between the coffee beans and the coffee beans are cooled in a shock-like manner, that is to say in a short time.

Die Erfindung ist nicht auf die im Ausführungsbeispiel gewählten Kaffeebohnen beschränkt, es lassen sich grundsätzlich beliebige Schüttgüter in dem schwingend angetriebenen Arbeitsbehälter 2 unter oder ohne Zusatz von Schleifkörpern bearbeiten und dabei erwärmen, kühlen oder kurzzeitig in erwärmtem Zustand kühlen.The invention is not limited to the coffee beans selected in the exemplary embodiment; in principle, any bulk goods can be processed in the oscillatingly driven working container 2 with or without the addition of grinding tools and thereby heated, cooled or briefly cooled in a heated state.

Claims (9)

Vorrichtung zum Gleitschleifen, mit einem schwingfähig angeordneten Arbeitsbehälter (2) zur Aufnahme eines eines oder mehrerer Werkstücke oder von Schleifgut und eines Schleifmediums und mit einem Schwingungserreger (5), mit dem der Arbeitsbehälter (2) in Schwingung versetzt werden kann, die eine Relativbewegung des oder der Werkstücke oder des Schleifguts und des Schleifmediums bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbehälter (2) eine Heizeinrichtung (6) und/oder eine Kühleinrichtung (12) zum Erwärmen und/oder Kühlen seines Innenraums aufweist.Device for vibratory grinding, with a vibratory arranged working container (2) for receiving one or more workpieces or grinding material and a grinding medium and with a vibration exciter (5), with which the working container (2) can be set in vibration, which a relative movement of the or the workpieces or the material to be ground and the grinding medium, characterized in that the working container (2) has a heating device (6) and / or a cooling device (12) for heating and / or cooling its interior. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Heizeinrichtung (6) eine Innenwandung des Arbeitsbehälters (2) und/oder eine den Innenraum des Arbeitsbehälters (2) begrenzende Bodenfläche des Arbeitsbehälters (2) wärmbar ist.Device according to Claim 1, characterized in that the heating device (6) can be used to heat an inner wall of the working container (2) and / or a bottom surface of the working container (2) delimiting the interior of the working container (2). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbehälter (2) einen Heizmantel (7) aufweist.Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the working container (2) has a heating jacket (7). Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) einen Heizkreislauf aufweist.Device according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the heating device (6) has a heating circuit. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbehälter (2) eine Wärmedämmung (9) aufweist, die eine Wärmeübertragung zwischen dem Innenraum des Arbeitsbehälters (2) und einer Umgebung des Arbeitsbehälters (2) verringert.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the working container (2) has thermal insulation (9) which reduces heat transfer between the interior of the working container (2) and the surroundings of the working container (2). Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) eine Kühlgaszufuhr (10) aufweist, mit der ein Kühlgas in den Arbeitsbehälter (2) leitbar ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device (12) has a cooling gas supply (10) with which a cooling gas can be conducted into the working container (2). Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine oder mehrere Kühlgasdüsen (11) und/oder eine oder mehrere Kühlgasduschen aufweist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device (1) has one or more cooling gas nozzles (11) and / or one or more cooling gas showers. Gleitschleifverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Werkstücke oder ein Schleifgut während des Gleitschleifens erwärmt wird.Vibratory grinding process, characterized in that one or more workpieces or a material to be ground is heated during vibratory grinding. Gleitschleifverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Werkstücke oder das Schleifgut zwischendurch gekühlt wird.Vibratory grinding method according to claim 8, characterized in that the work piece or pieces or the material to be ground is cooled in between.
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