EP0232531A2 - Fliehkraftbearbeitungsmaschine - Google Patents
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- EP0232531A2 EP0232531A2 EP86117764A EP86117764A EP0232531A2 EP 0232531 A2 EP0232531 A2 EP 0232531A2 EP 86117764 A EP86117764 A EP 86117764A EP 86117764 A EP86117764 A EP 86117764A EP 0232531 A2 EP0232531 A2 EP 0232531A2
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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
- B24B31/10—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 other means for tumbling of work
- B24B31/108—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 other means for tumbling of work involving a sectioned bowl, one part of which, e.g. its wall, is stationary and the other part of which is moved, e.g. rotated
Definitions
- the invention relates to a centrifugal machine for mechanical processing, e.g. Grinding, polishing, cleaning and deburring of workpieces with a workpiece receptacle, which has an essentially cylindrical casing and a rotating bottom coaxially mounted to it in the form of a plate or the like, which projects with its peripheral edge against the cylindrical casing, the casing is releasably attached to a support device.
- Centrifugal processing machines of this type are already known (for example DE-OS 31 82 868).
- a relatively strong abrasion occurs on the inner surface of the cylindrical jacket, in particular in its lower area just above the rotating floor.
- the workpieces and machining bodies to be machined in the workpiece holder are thrown against this inner surface in the lower jacket region with relatively high energy, whereupon they rise along this inner surface in the container, in order to then fall back into the central region of the container or from those flowing behind Workpieces and workpieces to be pushed back. Due to this occasional abrasion, however, the entire container jacket becomes unusable relatively quickly and must be replaced with a new one.
- the invention has for its object to substantially increase the relatively short operating time of the container casing which has hitherto existed in the machines mentioned at the outset.
- the same fastening devices as on the lower jacket edge must be provided on the upper edge of the jacket.
- the upper edge is expediently designed in the same way as the lower edge, not only in its fastening means but also in its contact surfaces.
- the inner surface of the casing is appropriately arched or bent in an axial section against the inner surface of the container bottom.
- the inner surface is advantageously curved without kinks and in such a way that it essentially adjoins the inner surface of the container bottom without kinks.
- the inner surface of the casing in the axial section of the container is not only curved towards the inner surface of the floor, but also in the upper casing area arched or bent in the same way.
- a kinkless curvature in the direction of the upper and lower edge of the container shell is particularly expedient, the entire inner surface of the container shell having the shape of a spherical segment.
- the inner surface of the jacket of the workpiece receptacle can be formed from a plastic material, for example polyurethane.
- a plastic material for example polyurethane.
- the jacket of the workpiece receptacle is separated into two equal parts in its central plane extending perpendicular to the jacket axis, which parts are interconnected, e.g. are connected by screws or the like.
- the workpiece receiving container is formed by an upper cylindrical jacket 1 and a lower rotating plate-shaped base 2 which is coaxial with the latter and which projects with its peripheral edge towards the lower edge of the jacket.
- the cylindrical jacket 1 rests on its lower edge on the upper jacket edge of a carrying container 3 located underneath, which is non-rotatably mounted on a carrier 4 or the like.
- Base The bottom 2 of the workpiece receptacle sits on a vertical shaft 5, which is rotatably seated in the bearing 6 of the carrying container 3.
- the base 2 is rotated by a drive wheel 7 via the rotary shaft.
- the cylindrical container jacket 1 is provided with an inner lining 8 made of plastic, on the thickened lower edge of which the container base 2, which is also made of plastic, protrudes to form a narrow gap 9 which is at an angle of approximately 60 ° to the axis 10 of the container and the shaft 5 extends in order not to get any sharp edges on the inner lining of the jacket and the edge of the bottom on both sides of the gap.
- the resulting relatively small inclination of the gap 9 with respect to the horizontal is expedient for the setting of the gap width, which is explained below, and which takes place by vertical movement of the jacket 1 of the workpiece holding container relative to the bottom 2 thereof.
- a flange 11 is attached which extends radially beyond the outer surface of the jacket and extends around the entire circumference of the container stretching around.
- the jacket 1 of the processing container rests on a counter flange 13 which is welded to the upper jacket edge of the carrier, via a ring 12 made of resilient material located between the two flanges.
- Fixing screws 14 are provided in the flanges for fastening the jacket 8 to the carrying container 3. By tightening the fastening screws 14 more or less, the width of the gap 9 can be adjusted while compressing or widening the ring 12.
- This setting option is also expedient in view of the manufacturing inaccuracies on the two edges of the jacket 8 which are inevitable in certain tolerances. Since the workpiece receptacle is usually filled with a treatment liquid for processing the workpieces to be inserted into it, the ring 12 can also serve to seal between the two opposite flanges 11 and 13.
- the jacket 1 of the workpiece receptacle is formed and shaped symmetrically with respect to its central plane 16 extending perpendicular to the axis 10.
- Its inner lining 8 thickens equally to its upper edge and to its lower edge, just as the upper edge is designed with a flange 11 and bores for receiving screws 17 like the lower edge.
- a protective ring 18 is fastened on the upper edge of the jacket, which, when inserting and removing workpieces, processing bodies and the like. Like. In or out of the workpiece receptacle to prevent damage to the upper edge of the inner lining 8.
- this jacket is divided into two identical parts 18, 19 in its central plane 16, which extends perpendicular to the jacket axis 10 and which are fastened to one another by means of screws 22 via radially projecting flanges 20, 21 are.
- all that is required is to remove the protective ring 18 with the fastening screws, to remove the protective ring 18 with the fastening screws 17 on the upper casing edge and to loosen or remove the fastening screws 14 at the lower casing edge.
- the jacket can then be placed with its previous upper jacket edge turned down onto the flange 13 of the carrying container 3 and fastened to the carrying container with the fastening screws 14.
- the inner lining 8 is designed such that it extends from the central plane 16 of the jacket in the axial section shown in Fig.1 through the jacket with its inner surface initially straight, parallel to the outer surface of the jacket 1, to transition into a bevel with the formation of an edge thickening, causing the inner lining to thicken towards the jacket edges. It is hereby achieved that the slope of the inner surface of the casing 1 adjoining the gap 9 extends at approximately the same angle to the gap depth as the inner surface of the base 2.
- the inner surface of the inner lining 8 of the workpiece holder has a spherical segment shape, this inner surface adjoining the inner surface of the base 2 in the region of the gap 9 without kinks.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftbearbeitungsmaschine für mechanische Bearbeitung, z.B. Schleifen, Polieren, Reinigen und Entgraten von Werkstücken mit einem Werkstückaufnahmebehälter, der einen im wesentlichen zylindrischen Mantel und einen zu diesem koaxial gelagerten rotierenden Boden in Form eines Tellers od. dgl. hat, welcher mit seinem Umfangsrand an den zylindrischen Mantel heranragt, wobei der Mantel auf einer Trageinrichtung lösbar befestigt ist.
- Derartige Fliehkraftbearbeitungsmaschinen sind bereits bekannt (z.B. DE-OS 31 82 868). Bei diesen bekannten Maschinen tritt ein relativ starker Abrieb an der Innenfläche des zylindrischen Mantels, insbesondere in dessen unteren Bereich knapp oberhalb des rotierenden Bodens ein. Denn durch die Fliehkraftwirkung werden die im Werkstückaufnahmebehälter zu bearbeitenden Werkstücke und Bearbeitungskörper mit relativ hoher Energie gegen diese Innenfläche im unteren Mantelbereich geschleudert, worauf sie an dieser Innenfläche entlang im Behälter nach oben steigen, um dann in den zentralen Bereich des Behälters zurückzufallen oder von den nachströmenden Werkstücken und Bearbeitungskörpern zurückgeschoben zu werden. Durch diesen stellenweisen Abrieb wird jedoch der gesamte Behältermantel relativ rasch unbrauchbar und muß gegen einen neuen ausgewechselt werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bei den eingangs genannten Maschinen gegebene relativ geringe Einsatzzeit des Behältermantels wesentlich zu erhöhen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Mantel des Werkstückaufnahmebehälters auch umgestürzt mit seinem oberen Rand auf der Trageinrichtung befestigbar ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, den Behältermantel nach Abrieb seiner Innenfläche im unteren Bereich in umgestürzter Lage weiter zu verwenden, wodurch die Einsatzzeit des Behältermantels verdoppelt oder nahezu verdoppelt wird.
- Um den Mantel in gestürzter Lage mit seinem nach unten gekehrten oberen Rand in gleicher Weise wie mit seinem unteren Rand auf der Trageinrichtung befestigen zu können, müssen am oberen Rand des Mantels die gleichen Befestigungseinrichtungen wie am unteren Mantelrand vorgesehen sein. Zweckmäßig ist der obere Rand insgesamt, also nicht nur in seinen Befestigungsmitteln sondern auch in seinen Aufstandflächen ebenso ausgebildet wie der untere Rand. Um den Abrieb der Innenfläche des Mantels weiter zu vermindern und damit dessen Einsatzdauer noch weiter zu erhöhen, ist zweckmäßig die Innenfläche des Mantels im Axialschnitt an die Innenfläche des Behälterbodens herangewölbt oder herangeknickt. Vorteilhaft ist jedoch die Innenfläche knicklos gewölbt und zwar so, daß sie sich im wesentlichen knicklos an die Innenfläche des Behälterbodens anschließt. Hierdurch wird ein Hängenbleiben von zu bearbeitenden Werkstücken und Behandlungskörpern an Knicken der Innenfläche mit der Folge eines vermehrten Abriebes der Innenfläche im Bereich solcher Knicke vermieden. Außerdem wird dadurch eine gleichmäßigere Bearbeitung sämtlicher gleichzeitig im Behälter zu bearbeitender Werkstücke gewährleistet.
- Um ein möglichst gleichmäßiges und abriebfreies Zurückführen der an der Innenfläche des Mantels hochsteigenden Werkstücke und Bearbeitungskörper in den zentralen Bereich des Werkstückaufnahmebehälters zu ermöglichen, ist die Innenfläche des Mantels im Axialschnitt des Behälters nicht nur an die Innenfläche des Bodens herangewölbt, sondern im oberen Mantelbereich auch in gleicher Weise nach einwärts gewölbt oder geknickt. Dabei ist eine knicklose Wölbung in Richtung des oberen und unteren Randes des Behältermantels besonders zweckmäßig, wobei die gesamte Innenfläche des Behältermantels Kugelsegmentform haben kann.
- Die Innenfläche des Mantels des Werkstückaufnahmebehälters kann ebenso wie die Innenfläche von dessen Boden aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyurethan, gebildet sein. Um die Herstellung im Gießverfahren und den Formenbau hierfür zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, daß der Mantel des Werkstückaufnahmebehälters in seiner sich senkrecht zur Mantelachse erstreckenden Mittelebene in zwei gleiche Teile getrennt ist, die miteinander, z.B. durch Schrauben od. dgl. verbunden sind.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fliehkraftbearbeitungsmaschine ergeben sich aus den Patentansprüchen.
- In der Zeichnung sind drei vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Maschine dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden:
- Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel im Axialschnitt durch den Werkstückaufnahmebehälter und seine Trag- und Antriebseinrichtung.
- Fig. 2 veranschaulicht das zweite Ausführungsbeispiel in gleicher Darstellungsweise wie dasjenige gemäß Fig. 1.
- Bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Werkstückaufnahmebehälter von einem oberen zylindrischen Mantel 1 und einem unteren zu diesem koaxial gelagerten rotierenden tellerförmigen Boden 2 gebildet, der mit seinem Umfangsrand an den unteren Rand des Mantels heranragt. Der zylindrische Mantel 1 ruht an seinem unteren Rand auf dem oberen Mantelrand eines darunter befindlichen Tragbehälters 3, der undrehbar auf einem Träger 4 od. dgl. Basis gelagert ist. Der Boden 2 des Werkstückaufnahmebehälters sitzt auf einer senkrechten Welle 5, welche drehbar in der Lagerung 6 des Tragbehälters 3 sitzt. Über die Drehwelle wird der Boden 2 durch ein Antriebsrad 7 in Drehung versetzt.
- Der zylindrische Behältermantel 1 ist mit einer Innenauskleidung 8 aus Kunststoff versehen, an deren verdicktem unteren Rand der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Behälterboden 2 unter Bildung eines engen Spaltes 9 heranragt, der sich in einem Winkel von etwa 60° zur Achse 10 des Behälters und der Welle 5 erstreckt, um beiderseits des Spaltes keine spitzen Kanten an der Innenauskleidung des Mantels und dem Rand des Bodens zu erhalten. Die damit gegebene relativ geringe Neigung des Spaltes 9 gegenüber der Horizontalen ist für die nachstehend erläuterte Einstellung der Spaltweite, die durch Vertikalbewegung des Mantels 1 des Werkstückaufnahmebehälters gegenüber dessen Boden 2 erfolgt, zweckmäßig.
- Am unteren Rand des Mantels 1 des Werkstückaufnahmebehälters ist ein radial über die Außenfläche des Mantels hinausragender Flansch 11 befestigt, der sich um den gesamten Behälterumfang herumerstreckt. Mit diesem Flansch 11 ruht der Mantel 1 des Bearbeitungsbehälters auf einem Gegenflansch 13 auf, der am oberen Mantelrand des Tragbehälters festgeschweißt ist, und zwar über einen zwischen den beiden Flanschen befindlichen Ring 12 aus federelastischem Material. Zur Befestigung des Mantels 8 auf den Tragbehälter 3 sind in den Flanschen Befestigungsschrauben 14 vorgesehen. Durch stärkeres oder schwächeres Anziehen der Befestigungsschrauben 14 kann unter Zusammendrückung oder Aufweitung des Ringes 12 eine Einstellung der Weite des Spaltes 9 erfolgen. Diese Einstellmöglichkeit ist auch im Hinblick auf die in gewissen Toleranzen unvermeidlichen Fertigungsungenauigkeiten an den beiden Rändern des Mantels 8 zweckmäßig. Da der Werkstückaufnahmebehälter zur Bearbeitung der in ihn einzugebenden Werkstücke in der Regel mit einer Behandlungsflüssigkeit gefüllt wird, kann der Ring 12 auch zur dabei notwendigen Abdichtung zwischen den beiden gegenüberliegenden Flanschen 11 und 13 dienen.
- Der Mantel 1 des Werkstückaufnahmebehälters ist in bezug auf seine sich senkrecht zur Achse 10 erstreckende Mittelebene 16 symmetrisch ausgebildet und geformt. Seine Innenauskleidung 8 verdickt sich gleichermaßen zu seinem oberen Rand und zu seinem unteren Rand, wie auch der obere Rand mit Flansch 11 und Bohrungen für die Aufnahme von Schrauben 17 ausgebildet ist wie der untere Rand. Mittels der Schrauben 17 ist auf dem oberen Mantelrand ein Schutzring 18 befestigt, der beim Ein- und Ausbringen von Werkstücken, Bearbeitungskörpern u. dgl. in bzw. aus dem Werkstückaufnahmebehälter eine Beschädigung der oberen Kante der Innenauskleidung 8 verhindern soll.
- Zur Vereinfachung der Herstellung des Mantels 1 des Werkstückaufnahmebehälters in der genannten symmetrischen Form ist dieser Mantel in seiner sich senkrecht zur Mantelachse 10 erstreckenden Mittelebene 16 in zwei gleiche Teile 18, 19 getrennt, die miteinander über radial abstehende Flansche 20, 21 durch Schrauben 22 aneinander befestigt sind. Zum Umstürzen des zweiteilig ausgebildeten Mantels 1 des Werkstückaufnahmebehälters bedarf es lediglich der Entfernung des Schutzringes 18 mit den Befestigungsschrauder Entfernung des Schutzringes 18 mit den Befestigungsschrauben 17 am oberen Mantelrand und des Lösens bzw. Entfernens der Befestigungsschrauben 14 am unteren Mantelrand. Hierauf kann der Mantel gestürzt mit seinem vorherigen oberen Mantelrand nach unten gekehrt auf den Flansch 13 des Tragbehälters 3 aufgesetzt und mit den Befestigungsschrauben 14 am Tragbehälter befestigt werden.
- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Innenauskleidung 8 so gestaltet, daß sie sich von der Mittelebene 16 des Mantels ausgehend in dem in Fig.1 gezeigten Axialschnitt durch den Mantel mit ihrer Innenfläche zunächst geradlinig, parallel zur Außenfläche des Mantels 1 erstreckt, um unter Bildung einer Randverdickung unter Abknickung in eine Schräge überzugehen, wodurch sich die Innenauskleidung zu den Mantelrändern hin verdickt. Hierdurch wird erreicht, daß die an den Spalt 9 angrenzende Schräge der Innenfläche des Mantels 1 etwa im gleichen Winkel zur Spalttiefe sich erstreckt wie die Innenfläche des Bodens 2.
- Da an jeder Knickung der Innenfläche von Mantel und Boden des Werkstückaufnahmebehälters ein erhöhter Abrieb entsteht und der Werkstückfluß innerhalb des Behälters bei Betrieb der Maschine beeinträchtigt wird, ist es zweckmäßig, die Innenauskleidung von Mantel und Boden möglichst knicklos auszubilden und auch die Innenfläche des Mantels knicklos an die Innenfläche des Bodens im Bereich des Spaltes 9 anzuschließen.
- Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies in optimaler Weise der Fall. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 1 nur durch die Form der Innenauskleidung des Mantels 1 und der Innenfläche des Bodens 2. Alle Teile gleicher Gestalt sind daher mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 versehen. Die Innenfläche der Innenauskleidung 8 des Werkstückaufnahmebehälters besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel Kugelsegmentform, wobei sich diese Innenfläche knicklos an die Innenfläche des Bodens 2 im Bereich des Spaltes 9 anschließt. Hierdurch ergibt sich mit Ausnahme des zentralen Bodenbereichs eine Innenfläche von Mantel und Boden des Werkstückaufnahmebehälters, die keinerlei Knicke hat, welche den Bewegungsablauf der Werkstücke und Behandlungskörper im Werkstückaufnahmebehälter behindern und zu stellenweise erhöhtem Abrieb der Innenflächen führen könnten. Dabei ist ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein Überhängen der Innenauskleidung 8 im Bereich des oberen Randes des Mantels 1 gegeben, der das Zurückführen des an der Mantelauskleidung hochwandernden Behälterinhalts in den zentralen Bereich des Behälters fördert.
Claims (18)
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) des Werkstückaufnahmebehälters auch umgestürzt mit seinem oberen Rand auf der Trageinrichtung (3) befestigbar ausgebildet ist.
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