DE2823364C3

DE2823364C3 - Maschine zum beidseitigen Schleifen oder Polieren von Blechen

Info

Publication number: DE2823364C3
Application number: DE19782823364
Authority: DE
Inventors: Evgenij Arkad'evič Matrosov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE2823364B2; DE2823364A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum beidseitigen Schleifen oder Polieren von !Blechen mit einem ferromagnetischen Schleif- oder Polierpulver, bestehend im wesentlichen aus einem !Maschinengestell mit zwei in ihm achsparallel mit einem Spall zum Durchlauf der zu bearbeitenden Bleche gelagerten, drehangetriebenen und magnetisch leiten den Walzen und einem Magnetfelderreger. der an mindestens einer Stirnfläche der Walzen derart angeordnet ist, daß die magnetischen Kraftlinien in Achjrichiung der Walzen verlaufen und den Spalt zwischen ihnen durchqueren. Eine solche Maschine ist Bus der DEOS 25 48 243 bekannt.

Maschinen dieser Art werden vorzugsweise zum Bearbeiten von Blechen und Leiterplatten zum Herstellen gedruckter Schaltungen für verschiedene funkelektronische Zwecke sowie auf anderen Gebieten der Technik verwendet, wo an die Qualität der Oberflächen höhe Anforderungen gestellt werderi.

Die bekannte Maschine hat sich an sich sehr gut bewährt und gestattet z, B. die zweiseitige Bearbeitung von Leiterplatten zufn Herstellen gedruckter Schaltungen zur Entfernung der Oxid- bzw. der Schutzschicht und zur Erzielung einer für die nachfolgende weitere Bearbeitung erforderlichen Oberflächenrauhigkeit. Dabei können auch besonders dünne Leiterplatten (bis 0,03 mm dick) im Fließverfahren bearbeitet werden.

Wie sich aber im Betrieb gezeigt hat, werden die zwischen den Walzen durchlaufenden Werkstücke an den Rändern intensiver bearbeitet als im mittleren Bereich. Dies führt zu einem stärkeren Materialabtrag

ίο zu den Rändern hin und damit zu Ungleichmäugkeiten der bearbeiteten Oberfläche und zu einer insgesamt geringeren Qualität der Werkstücke.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Maschine der eingangs genannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß eine gleichmäßige Bearbeitung jedes Werkstücks über seine gesamte Oberfläche erzielt werden kann.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß zum Erzielen einer gleichmäßigeren Konzentration des Schieif- oder Polierpulvers über die gesamte Länge des Spaltes die Walzen an ihren Rändern abgeschrägt sind und/oder eine niedrigere magnetische Leitfähigkeit aufweisen oder insgesamt ballig geformt sind Durch die Erfindung wird die ungleichmäßige Verteilung des Schleif- oder Polierpulvers über die Länge der Walzen beseitigt, welche sonst auftritt, weil die einen zwar geringfügigen, aber doch nicht wirkungslosen Widerstand für den magnetischen Fluß aufweisenden MagnetwaJzen nach dem Stand der Technik eine ungleichmäßige Verteilung des Magnetfeldes längs der Bearbeitungszone entstehen lassen. In den Bereichen der Bearbeitungszone, welche an die den magnetischen Fluß im System erzeugenden Spulen angrenzen, ist die magnetische Feldstärke etwas größer als im mittleren Teil der Bearbeitungszone, und ohne die vorgeschlagenen Maßnahmen würde die Menge an Schleif- odet Polierpulver. die vom Magnetfeld gehalten wird, und seine Dichte sich ungleichmäßig längs der Magnetwalzen und folglich auch in der Bearbeitungszo-

4i ne verteilen. Die vorgeschlagenen Merkmale beseitigen jedoch die von der Ungleichmäßigkeit des Magnetfeldes herrührende ungleichmäßige Verteilung des Schleif- oder Polierpulvers und ermöglichen eine gleichmäßig intensive Bearbeitung der ganzen Werkstückoberflache und somit eine hohe Bearbeitungsgüte.

Wenn die magnetische leitfähigkeit zu den Randern der Walzen hm geringer sein soll, kann es zweckmäßig sein, wenn die Walzen ajs aus einem Werkstoff unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit heigestell

μ ten Scheiben bestehen, die auf einen magnetisch leitenden Schaft aufgesetzt sind. Fin solcher scheibenar tiger Aufbau von Magnetwalzen ist an sich jedoch bereits ausder DF AS 24 16 677 bekannt.

Fine andere erfindungsgernäßc I ösungsmöglichkeit

« ist es. wenn zum F.rzielen einer gleichmäßigeren Konzentration des Schleif- oder Polierpulvers über die gesamte Länge des Spaltes mindestens ein Abstreifer mit einer der Walzen zugewandter, konk.iv gekniminier Kante vorgesehen ist. Fin solcher Abstreifer kann die Pulverüberschiisse leicht mechanisch abstreifen, wobei durch Veränderung des gebildeten Spaltes eine einfache Korrekturmöglichkeit gegeben ist.

Bei dieser Ausbildung ist es konstruktiv am einfachsten, wenn die der Walze zugewandte Kante des Abstreifers mit der Wälzenachse in einer gemeinsamen Ebene liegt. Eine bessere und leichtere Neuverteilung des Schleif- oder Polierpulvers auf der Walze ergibt sich jedoch, Wenn der Abstreifer zwei winklig zueinander

stehende und in bezug auf die Walzenachse windschief angeordnete Abschnitte aufweist. In diesem Falle bewegt sich das Schleif- oder Polierpulver leicht über die windschief geneigten Abstreifer in Richtung zum mittleren Teil der Walze und wird dort vom magnetischen Fluß gehalten.

Die Erfindung wird nachstehend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Walzen mit abgeschrägten Rändern,

F i g. 2 schematisch eine Ausführungsform der Maschine mit Walzen balliger Form,

Fig.3 eine Maschine mit den Walzen zugeordneten Abstreifern,

F i g. 4 perspektivisch die Maschine nach F i g. 3, wobei die Kanten der Abstreifer mit der Walzenachse in einer ποϊ izontalen Ebene liegen,

F i g. 5 eine Maschine mit aus mehreren verstellbaren Elementen bestehendem Abstreifer,

F i g. 6 eine Maschine mit Abstreifern aus winklig und windschief zur Walzenachse stehenden Abscb -itten,

Fig. 7 perspektivisch die Maschine nach der Fig. 6 und

Fig. 8 eine Ausführungsform der Maschine mit Walzen aus mehreren auf einen magnetisch leitenden Schaft aufgesetzten Scheiben.

Die gesamtheitlich mit dem Bezugszeichen 1 versehene Maschine zum Bearbeiten von Blechen mittels in magnetisierbarem Schleif- oder Polierpulver hat elektrische Spulen 2 zum Erzeugen eines magnetischen Flusses, Magnetleiter 3 und einen Drehantrieb 4 für die Walzen 5. auf denen das magnetische Schleif- oder Polierpulver 6 vom Magnetfeld gehalten wird. Die J5 Walzen 5 bilden zwischen sich einen Spalt, durch den die zu Dearbeitenden Bleche durchlaufen, und stellen die Pole eines Magnetsystems dar Die Walzen 5 drehen sich in entgegengesetztem Drehsinn mit im wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten und das an den Walzen 5 hi ^rtende und im Spalt schichtweise verteilte Schleif- oder Polierpulver 6 bewirkt die Bearbeitung des Bleches.

Die Walzen 5 haben Abschrägungen 7 an ihren Rändern, also in den Bereichen relativ höherer Magnetfeldstärke. Diese Abschrägungen 7 bewirken einen Ausgleich eier Verteilung oes Schleif- oder Polierpulvers 6 in der Pulverschicht längs der Walzen 5 im Spalt 8. Die Wirkung des Ausgleichs beruht darauf. <laU der Luftspalf 8 zwischen den Walzen 5 einen wesentlich größeren magnetischen Widerstand besitzt als die metallischen T eile der Walzen 5 und dementsprechend eint kleine Änderung des Luftspaltes 8 eine Neuveneilung der Dichte des magnetischen Flusses bewirkt. Durch richtige Wahl der Durchmesser und der Abschrägungswinkel der Walzen 5 kann die Magnetfeldstärkc längs des ganzen Spaltes /wischen den Walzen 5 und damit auch die Pulververteilung längs der Walzen so eingestellt werden, daß eine gleichmäßige Bearbeitungsintensit.it und damit eine gleichmäßige Bearbeitung des Bleche? über seine gesamte Fläche erzielt wird.

Die notwendige Abschrägung ist nicht sehr groß; so beträgt z. B. bei einer Walze mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Länge von 300 mm der Unterschied zwischen dem Durchmesser des mittleren Teiles und dem minimalen Durchmesser des abgeschrägten Teiles nicht üb.· .'I mm.

Die vorliegend betrachtete Konstruktion betrifft eine Ausbildung, bei der die das Magnetfeld erzeugenden elektrischen Spulen 2 an den beiden Stirnflächen der Walzen 5 angeordnet sind, so daß die Walzen 5 auch an beiden Stirnflächen abgeschrägt sind. Wenn die Spulen 2 jedoch nur an einer Stirnfläche angeordnet werden, so brauchen auch die Walzen 5 nur an dem der jeweiligen Spule 2 zugekehrten Ende abgeschrägt zu werden.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausrührungsform der Maschine, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 gewählt sind.

Die Maschine nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur durch die Form der Abschrägungen. Diese sind auf der F i g. 2 als eine zügige Kurve 9, die den Walzen 5 eine ballige Form gibt, ausgebildet. Walzen einer solchen Form sind zwar schwieriger zu fertigen als Walzen mit gradlinigen Abschrägungen, aber mit den balligen Walzen kann das Schleif- oder Polierpulver 6 über die ganze Länge des Arbeitsspaltes noch gleichmäßiger verteilt werden und die Bearbeitungsgüte der Bleche steigt noch me^u- an.

Fig 3 zeigt srhemattsrh eine Mn^c?hine. bei der die Gleichmäßigkeit der Pulververteilung mittels wenigstens eines Abstreifers 10 erzielt wird. Die in Fig. 3 ersichtlichen beiden Abstreifer 10 sind bogenförmig in der Weise gekrümmt, daß der zylindrischen Walze 11 eine konkave Kante 12 derart zugekehrt ist, daß sie in ihrem mittleren Bereich einen größeren Abstand von der Walze 11 hat als in den Randgebieten, wo die Magnetfeldstärke größer ist.

Die Ausbildung gemäß F i g. 3 mit zwei Abstreifern ist vorteilhaft für Maschinen, die dünne Bleche unter Änderung der Walzendrehrichtung während des Bearbeitungsvorgangs schleifen. Wenn dickere Bleche (> 0,2 mm) bearbeitet werden und die Walzen 10 in einer Drehrichtung ohne Umkehren umlaufen, so genügt es. nur einen Abstreifer 11 an der Walzenseite anzubringen, wo das Schleif- oder Polierpulver 6 der Bearbeitungszone zugeführt wird.

In Fig. 4 ist die Maschine gemäß Fig. 3 perspektivisch dargestellt. Hier ist die Anordnung der Abstreifer 10 längs der Mantellinie der Walzen 11 besonders anschaulich.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform mit mit jeweils einem Walzenrand zusammenwirkenden Abstreifern 14 gezeigt, welche auch winkdversteilbar an einem Halter 13 befestigt sind. Die Kanten der Abstreifer 14 verlaufen im Bereich der Walzenränder unter einem Winkel zum Walzenmantel. Im Betrieb werden die Abstreifer 14 in einer solchen Lage eingestellt.daß sich die Schleif- oder Polierpulverschicht 6 über die ganze Walzenlänge gleichmäßig verteilt.

In F;g. 6 ist noch eine weitere Ausführungsform gezeipt. beider jeder Abstreifer aus zwei Abschnitten 15 und 16 besteht, die beidseits der Muienebene der Maschine die Wa¹^e U unter teilweiser Umfassung derselben unter einem Winkel zur Mantellinie derart angeordnet sind, daß sie in Richtung des Spaltes 8 zusammenlaufen Der Winkel zwischen der Mantellinie und den Abstreife ii 15, 16 ist dabei so festzulegen, daß eine kräftige Beförderung des Schleif oder Polierpulvers 6 von den Randgebieten der Walze 11 zm deren mittlerem Teil zustandekommt.

Die Fig, 7 zeigt die Maschine gemäß Fig.6 in räumlicher Darstellung, wobei mit dem Pfeil 17 angedeutet ist, wie üi\ä Pulver sich von den Randgebieten der Walzen 11 zu deren mittlerem Teil bewegt. Die Drehrichtung der Walzen 11 ist mit Pfeilen 18

angegeben.

In allen Maschinen mit Abslreifern können die Walzen 11 sowohl eine zylindrische als auch eine ballige Form haben. Die Wirkungsweise dieser Maschinen ist ähnlich der bereits beschriebenem wobei jedoch die <, Abstreifer einen Teil des Schleif- oder Polierpulvers 6 in den Zonen höherer Magnetfeldstärke mechanisch abstreifen, anstatt die Magnetfeldstärke in diesen Zonen zu ändern, wie dies in den Maschinen nach den Fig. 1 und 2 vorgesehen ist.

Die Dicke der Schicht des noch auf den Walzen 11 verbleibenden Schleif· oder Polierpulvers 6 läßt sich durch Heranrücken an die bzw. Abrücken der Abstreifer IO, 14.15 16 von der Oberfläche der Walze 11 einstellen. Bei Verwendung von gekrümmten Abstreifern verbleibt auf der Walze 11 eine Pulverschicht 6 veränderlicher Dicke so, daß die Dicke dieser Schicht im mittleren Teil der Walzen 11 größer ist als in den Randgebieten. Da aber die Dichte der in den Randgebieten der Walzen 11 vom Magnetfeld gehaltenen Pulverschicht größer ist als die Dichte im mittleren Teil der Walzen 11, ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der in die Bearbeitungszone gelangenden gesamten Menge an Schleif- oder Polierpulver 6. Dadurch wiederum kommt es zu einem gleichmäßigen Materialabtrag von den durchlaufenden Blechwerkstücken.

Zur Anpassung an sich ändernde Bearbeitungsverhältnisse kann der Abstand der Abstreifer 10,14,15,16 von der Oberfläche der Walzen 11 eingestellt werden.

Wenn die Abstreifer mit der Walzenachse in einer Ebene liegen, kann es im Betrieb vorkommen, daß sich das Schleif- oder Polierpulver 6 auf den Abstreifern an den Stellen, wo die größte Menge Pulver abgestreift wird, zu großen Klumpen zusammenballt, die sich allmählich zum mittleren Teil der Walze 11 bewegen js und dort von ihr mitgenommen werden. Dies kann dann die normale Funktion der Maschine beeinträchtigen.

Wenn aber die Abstreifer unter einem Winkel und windschief zur Walzenachse wie in F i g. 6 und 7 ersichtlich orientiert sind, kommt es zu einer schnelleren Neuverteilung des abgestreiften Teiles des Schleif- oder Polierpulvers 6 aus der Zone der höheren Magnetfeldstärke in die Zone niedrigerer Magnetfeldstärke, ohne daß sich große Klumpen des Pulvers 6 ausbilden.

Wenn ein Abstreifer gegenüber einer Walze derart eingestellt ist, daß sich das Schleif- oder Polierpulver 6 im Spalt zwischen den Walzen 11 gleichmäßig verteilt, so stellt sich selbsttätig auf der anderen Walze eine Pulververteilung ein. die der auf der ersten Walze im wesentlichen ähnlich ist. Dies bedeutet, daß der bzw. die Abstreifer 10 sowohl an der oberen, als auch an der unteren Walze 11 angebracht werden können. Doch ist es zweckmäßig, die Abstreifer an der unteren Walze 11 anzuordnen, wenn das Schleif- oder Polierpulver 6 auf diese aufgegeben wird, und an der oberen Walze, wenn die Zuteilung des Schleif- oder Polierpulvers 6 von oben erfolgt

Es sind auch Kombinationen in der Weise möglich, daß eine mechanische Abstreifung des Schleif- oder Polierpulvers 6 zusammen mit einer Beeinflussung der Verteilung der Magnetflußdichte durch Walzen mit abgeschrägten Rändern oder mit balliger Form stattfindet, Die endgültige Wahl hängt ab von den an die BearbeilungsgUle gestellten Anforderungen und die Hersiellungsmöglichkeiten der Maschine.

Eine weitere Art der Beeinflussung der Pulvefverteil'ung im Walzenspalt ist in der Fig.8 veranschaulicht, wobei durch eine besondere Ausführung der Walzen deren magnetische Leitfähigkeit im mittleren Teil höher ist als im Bereich der Ränder. Eine solche Walze ließe sich herstellen, indem man die chemische Zusammensetzung des Walzenwerkstoffes über die Länge verändert oder die Walze einer speziellen Wärmebehandlung, beispielsweise einer Härtung oder einer Einsatzhärtung ihrer Randgebiete bei unterschiedlicher Sältigungstiefe mit Nicht-Härten des mittleren Teiles unterzieht. Es ist aber äußerst schwierig, in dieser Weise Walzen herzustellen, die eine unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit im mittleren und in den Randgebieten aufweisen.

Bei den in F i g. 8 gezeigten Walzen 5 ist eine unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit im mittleren und im Randgebiet dadurch erzielt, daß auf einen magnetisch leitenden Schaft 20 unterschiedlich leitfähige Elpktroblechscheiben 21 aufgesetzt sind Die Abschnitte jeder Walze 5, die sich näher zu den Elektromagnetspulen 2 befinden, werden aus Scheiben mit einer niedrigeren magnetischen Leitfähigkeit zusammengesetzt, während mit dem Herannahen an die Mitte der Walze die magnetische Leitfähigkeit der Scheiben 21 wächst.

Der von den Elektrospulen 2 erzeugte magnetische Fluß durchfließt die Magnetleiter 3, die magnetisch leitenden Schäfte 20 und die Scheiben 21 und überquert dabei den Spalt zwischen den von den Scheiben 21 gebildeten Walzen 5. Wegen des magnetischen Widerstandes auf diesem Wege ist die magnetische Induktion im Schaft 20 in den nahe den Elektromagnetspulen 2 gelegenen Zonen höher als die magnetische Induktion im mittleren Teil des Schaftes 20. Durch entsprechende Wahl der Scheiben 21 so, daß die magnetische Leitfähigkeit der an die Elektromagnetspulen 2 angrenzenden Scheiben 21 niedriger ist als die magnetische Leitfähigkeit der im mittleren Teil des Schaftes befindlichen Scheiben 21. kann eine gleichmäßige Magnetfeldstärke längs des Spaltes 8 zwischen den Walzen 5 erzielt werden. Der auf diese Weise erzielbare gleichmäßige Durchgang des magnetischen Flusses längs des Arbeitsspaltes 8 führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des auf den Walzen 5 vom Magnetfeld gehaltenen Schleif- oder Polierpulvers 6 und damit zu einer gleichmäßigen Bearbeitung der ganzen Fläche der Bleche.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum beidseitigen Schleifen oder Polieren von Blechen mit einem ferromagnetischen Schleif- oder Polierpulver, bestehend im wesentlichen aus einem Maschinengestell mit zwei in ihm achsparallel mit einem Spalt zum Durchlauf der zu bearbeitenden Bleche gelagerten, drehangetriebenen und magnetisch leitenden Walzen und einem Magnetfelderreger, der an mindestens einer Stirnfläche der Walzen derart angeordnet ist, daß die magnetischen Kraftlinien in Achsrichtung der Walzen verlaufen und den Spalt zwischen ihnen durchqueren, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer gleichmäßigeren Konzentration des Schleif- oder Polierpulvers (6) über die gesamte Länge des Spaltes die Walzen (5) an ihren Rändern abgeschrägt sind und/oder eine niedrigere magnetische Leitfähigkeit aufweisen oder insgesamt ballig geformt sind.

2. Mascfv'ne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (5) aus aus einem Werkstoff unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit hergestellten Scheiben (21) bestehen, die auf einen magnetisch leitenden Schaft (20) aufgesetzt sind.

3. Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer gleichmäßigeren Konzentration des Schleifoder Polierpulvers (6) über die gesamte Länge des Spaltes mindestens ein Abstreifer (10) mit einer der Walzen (H^ zugewandter, konkav gekrümmter Kante (12) vorgesehen ist.

4. Maschine nach /inspruui 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Walz; (11) zugewandte Kante (12) des Abstreifers (10) mit v.er Walzenachse in einer gemeinsamen Ebene liegt.

5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (10) zwei winklig zueinander stehende und in bezug auf die Walzenachse windschief angeordnete Abschnitte (15, 16) aufweist.