[0001] Unter der Bezeichnung « Tauch-Läppmaschinen " sind Einrichtungen zur Oberflächenbearbeitung
von Werkstücken bekannt, und zwar einerseits solche mit rotierendem Behälter und andererseits
solche mit ruhendem Arbeitsbehälter. Bei letzteren sind die. Werkstücke, meist einzeln,
an einer Werkstückhalterung angeordnet und tauchen in das Läppmittelgemisch des unter
der Halterung angeordneten Arbeitsbehälters ein. Sie werden durch Drehen der Werkstückhalterung
auf einer bestimmten Bahn durch das Läppmittel- Gemisch gezogen. Die Umfangsgeschwindigkeiten
liegen dabei zwischen 6 und 12 m/Sekunde. Das Läppmittel-Gemisch besteht aus einem
feinkörnigen Behandlungsmedium mit aufschlämmendem Flüssigkeitszusatz. In solchen
Anlagen werden Werkstückoberflächen feinbearbeitet, insbesondere um sie anschließend
galvanisieren zu können. Um ungestörte Strömungsverhältnisse im feinkörnigen Läppmittel-Gemisch
zu gewährleisten und um eine gleichmäßige Oberflächenbearbeitung zu erhalten, müssen
die Werkstücke vorentgratet sein. Die Anlagen können nur feinste Grate, wie sie beim
Feinschleifen entstehen, entfernen und die Kanten leicht verrunden (F. Schäfer « Entgraten
» Krauskopf-Verlag GmbH, Mainz 1975).
[0002] Daneben sind sogenannte Gleitschliffanlagen bekannt. Diese dienen zum Abtragen auch
groberer Grate an Werkstücken. Ihr Arbeitsprinzip besteht darin, daß das aus kunststoffgebundenen
oder keramikgebundenen Gleitschleifkörpern gebildete Behandlungsmedium in Bewegung
versetzt wird, meist Vibrationsbewegungen, und die Werkstücke - lose eingebettet in
die Gleitschleifkörper - sich mit diesen bewegen, z. B. umwälzen. Auch hier findet
im allgemeinen der Zusatz einer Behandlungsflüssigkeit bzw. Wasser zum Bearbeitungsmedium
statt. Dieser Arbeitsweise haftet der grundsätzliche Nachteil an, daß stets eine Gefahr
der Beschädigung der Werkstücke besteht dadurch, daß diese bei der Bearbeitung aneinanderstoßen
und es ist ferner grundsätzlich ein relativ hoher Gleitschleifkörperverbrauch gegeben
dadurch, daß sich die ständig in Bewegung befindlichen Gleitschleifkörper auch gegeneinander
abschleifen.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Arbeitsweise der Tauch-Läppmaschinen
mit ruhendem Arbeitsbehälter auf das Abtragen auch größerer Grate abzustimmen und
eine in dieser Richtung optimierte Vorrichtung dafür anzugeben.
[0004] Erreicht ist dies durch die Verwendung von kantigen, kunststoff- oder keramik-gebundenen
Gleitschleifkörpern mit einer Kantenlänge von ca. 5-40 mm in Tauch-Läppmaschinen mit
ruhendem Arbeitsbehälter und einer Schleppgeschwindigkeit von ca. 0,8-3 m/Sekunde.
[0005] Es wurde durch umfangreiche Versuche gefunden, daß man bei Einsatz der Lehre der
Erfindung das Prinzip des sogenannten Tauchläppens mit ruhendem Arbeitsbehälter benutzen
kann, um auch grobere Grate von Werkstücken abzutragen, Grate in einer Struktur, wie
sie bisher im echten Gleitschleifverfahren abtragbar waren. Dabei kommt diesem erfindungsgemäßen
Vorschlag zusätzlich der Vorteil zu, daß der Verbrauch an Gleitschleifkörpern wesentlich
verringert ist, weil die Gleitschleifkörper sich gegeneinander praktisch überhaupt
nicht abschleifen, da sich alle Gleitschleifkörper, ausgenommen diejenigen, die gerade
durch das geschleppte Werkstück bewegt werden, in Ruhe befinden. Es wurde gefunden,
daß der angegebene Schleppgeschwindigkeitsbereich optimale Abtragungswerte bringt,
die denen der wirkungsintensivsten Gleitschleifanlagen entsprechen. Geschwindigkeitsintervalle
weit unterhalb von 0,8 m/Sekunde bringen gemäß durchgeführten Versuchen kein rentables
Ergebnis. Beim Überschreiten des Geschwindigkeitsbereiches von etwa 3 m/Sekunde ergibt
sich wiederum, weitgehend durch Abriß der Schleifanlage zum Werkstück, kein optimaler
Leistungswert mehr. Als kantige Schleifkörper können eingesetzt werden die bekannten
Pyramiden, Kegel oder Chips. Die angegebene Kantenlänge entspricht dabei der jeweiligen
größten Erstreckung des Gleitschleifkörpers. Durch die Abstandslage der Schleppbahn
zur Arbeitsbehälterwand kann das Schleifergebnis beeinflußt werden. Insbesondere eine
vierfache Kantenlänge der Gleitschleifkörper als Abstand zwischen Schleppbahn und
Arbeitsbehälterwand bringt keine zu große Beeinträchtigung in der Gratabtragung vor
zwischen schleppbahninnenseitigem und schleppbahnaußenseitigem Werkstückbereich, obwohl
der schleppbahnaußenseitige Bereich des Werkstückes sich auf einer größeren Schleppbahn
und damit mit einer größeren Schleppgeschwindigkeit bewegt. Es läßt sich eine große
Anzahl unterschiedlich gestalteter Werkstücke gerichtet bearbeiten. Die Ausrichtung
der zu bearbeitenden Bereiche der Werkstücke läßt sich optimal einstellen. Tote Bearbeitungszonen
sind vermieden.
[0006] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1-3 erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 teils in Ansicht, teils im Schnitt eine Vorrichtung zur abtragenden Oberflächenbearbeitung,
wobei sich der Behälter in abgesenkter Stellung befindet,
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
[0007] Die Vorrichtung, in welcher die erfindungsgemäße Verwendung der Schleifkörper stattfindet,
besitzt ein rahmenförmiges Fußgestell 1, von welchem aufwärts gerichtet Träger 2 ausgehen.
Dieselben sind an ihrem oberen Ende durch Horizontalträger 3 untereinander verbunden.
[0008] Auf dem Fußgestell 1 sitzt eine Hubeinrichtung 4. Letztere enthält drei Hubspindeln
5, die von einem gemeinsamen Antrieb 6 betätigt werden. Von dem Antrieb 6 führen Wellen
7, 8 und 9 zu den Hubspindeln, wobei zwischen den Wellen 8 und 9 ein Abzweiggetriebe
10 eingeschaltet ist. Die Hubspindeln 5 greifen an der Unterseite eines Behälters
11 an, welcher als Ringrinne mit rechteckigem Rinnenquerschnitt ausgebildet ist. Mittels
der Hubeinrichtung 4 kann der Behälter 11 in die in Fig. 1 strichpunktierte Lage bewegt
werden. Entsprechende Endschalter 12 dienen dazu, den Hubweg des Behälters zu begrenzen.
[0009] Oberhalb des Behälters 11 erstreckt sich koaxial ein Kranz 13. In Umdrehung versetzt
wird er von einem Antrieb 14, welcher auf einer die beiden Horizontalträger 3 verbindenden
Platte 15 sitzt. Der Antrieb 14 ist so beschaffen, daß eine Umkehrung der Drehrichtung
vornehmbar ist.
[0010] Im einzelnen setzt sich der Kranz 13 aus zwei parallel zueinander liegenden kreisförmigen
Platten 16 und 17 zusammen, welche zwischen sich radial ausgerichtete, in gleicher
Winkelverteilung angeordnete Einschubkanäle 18 ausbilden. Letztere dienen zur Aufnahme
von als Vierkantrohr ausgebildeten Auslegerarmen 19. Die Einsteckstellung wird durch
aussteuerbare Zapfen 13' fixiert. Der über den Kranz 13 vorstehende Überstand der
Auslegerarme 19 entspricht etwa der Ringrinnenbreite, vergl. insbesondere Fig. 3.
[0011] Jeder Auslegerarm ist an seinen Vertikalseitenwänden 19', 19" mit je einer Anfassung
20 ausgerüstet. Es handelt sich bezüglich derselben um eine Klemmschelle, die durch
Schweißen am Auslegerarm 19 befestigt ist. In der Anfassung 20 befindet sich eine
kreisförmige Einstecköffnung 21, die über einen Schlitz 22 zur Randkante der Anfassung
20 hin offen ist. Auf diese Weise sind zwei sich gegenüberliegende Spannbacken S und
S' geschaffen, welche mittels einer Spannschraube 23 gegeneinander verlagert werden
können.
[0012] Die zur Umlaufrichtung des Kranzes 13 vertikal gerichtete Einstecköffnung 21 dient
zur Aufnahme eines Einspannzapfens eines Werkstückträgers 25. Der Einspannzapfen 24
ist länger bemessen als die Höhe h der Anfassung 20, so daß hierdurch eine Höhenverstellbarkeit
des Werkstückträgers 25 in der Anfassung gegeben ist.
[0013] Die von dem einen Werkstück während der Bearbeitung erzeugte Furche wird von dem
nachfolgenden Werkstück wieder ausgefüllt unter einer Selbstnivellierung des Spiegels
des Bearbeitungsmediums M, welches aus den Bearbeitungskörpern besteht, gegebenenfalls
unter Zugabe einer Behandlungsflüssigkeit. Die Werkstücke W tauchen in das Bearbeitungsmedium
ein und werden durch dieses hindurchgeführt unter Erzielung der gerichteten Oberflächenbearbeitung.
In dem Arbeitsbehälter befinden sich als Bearbeitungsmedium die kunststoffgebundenen
Gleitschleifkörper G in Form von Pyramiden. Die Kantenlänge k dieser Gleitschleifkörper
G beträgt etwa 5 mm bis maximal 40 mm, alle gleich oder als Gemisch dieser Größen.
Der Werkstückhalterungskranz 13 läuft mit einer solchen Geschwindigkeit um, daß die
Schleppgeschwindigkeit der an den Armen 19 sitzenden Werkstücke W durch die Gleitschleifkörper
G zwischen 0,8 bis 3,0 m/Sekunde beträgt. Die Schleppbahn B besitzt dabei einen Abstand
von der Innenwand I bzw. Außenwand A des Arbeitsbehälters, der möglichst die vierfache
Kantenlänge der jeweils verwendeten Gleitschleifkörper nicht unterschreitet. Es ist
günstig, wenn er auch etwa das dreißigfache der Kantenlänge der größten jeweils verwendeten
Gleitschleifkörper nicht überschreitet. Bei ganz empfindlicher vorprogrammierter Abtragung
wird man also diejenigen Werkstückhalterungspositionen besetzen, die in Relation zur
Kantenlänge der im Arbeitsbehälter befindlichen Gleitschleifkörper dieser Maßregel
am nächsten kommen.