DE2011974C3 - Vorrichtung zum Läppen ebener Flächen an stetig zugeführten Werkstücken in kontinuierlichem FIuB - Google Patents

Description

Ausgehend vom Stand der Technik nach der US-PS 28 21 818, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Läppen ebener Flächen an stetig zugefiihrten Werkstücken in kontinuierlichem Fluß mit einer umlaufenden Läppscheibe aus Gußeisen, ferner mit einer die Werkstücke mittels Aufnahme führenden und gegenüber der Läppscheibe abstützenden sowie deren Drehung um die eigene Achse beim Läppen zulassenden Käfigscheibe, durch die die Werkstücke während des Läppens tangential und radial gegenüber der Läppscheibe führbar sind, und ferner mit einer Einspeisungsstelle für die Werkstücke in die Käfigscheibe und mit einer oberhalb der Käfigscheibe angeordneten Einrichtung zum individuellen Andrücken der Werkstücke gegen die Läppscheibe.

In modernen Fertigungsbetrieben besteht das Erfordernis, Werkstücke in kontinuierlichem Fluß zu bearbeiten. Denn nur auf diese Weise lassen sich große Stückzahlen von Werkstücken zu niedrigen Preisen herstellen. Für die Massenanfertigung von geläppten Werkstücken möchte mnn nicht gerne Vorrichtungen einsetzen, deren Läpparbeit unterbrochen werden muß, um die geläppten Werkstücke der Vorrichtung zu entnehmen und zu bearbeitende Werkstücke einzulegen, wie sie z.B. durch die DL-PS 47 310, die US-PS 28 83 803 und die Literaturstelle »TZ für praktische Metallbearbeitung« 1961, S. 433, bekanntgeworden sind. Die Vorrichtung der US-PS 28 83 803 weist Käfige für die Halterung der zu läppenden Werkstücke auf, die durch die Kräfte von Permanentmagneten an der Lappscheibe gehalten werden. Auf die zu läppenden Werkstücke wirkt hier nur der durch das Eigengewicht hervorgerufene Andruck. Da der durch das Eigengewicht bei kleinen Maschinenteilen hervorgerufene Andruck nur gering ist, erfordert das Läppen der Werkstücke lange Zeit.

Die Literaturstelle »TZ für praktische Metallbearbeitung« zeigt Maschinen, bei denen eine Vielzahl von Werkstücken mit Hilfe einer Druckplatte angedrückt werden, wobei sich zwischen der Druckplatte und den Werkstücken eine Filzplaite befindet, die den Andruck vergleichmäßigen soll.

Alle diese Maschinen werden diskontinuierlich beschickt und eni leert. Eine kontinuierliche Beschikkung und Entleerung derartiger Maschinen ist mit Schwierigkeiten verbunden, weil für die zu läppenden Werkstücke erhebliche Verweilzeiten auf der Läppscheibe vorzusehen sind, damit die geläppte Fläche einwandfrei ist. Diese Verweilzeiten lassen sich nur dadurch in beschränktem Umfange verkleinern, daß das Werkstück gegen die Läppscheibe unter äußeren Druck gepreßt wird.

Durch die US-PS 28 21 818 ist eine Läppmaschine bekannt geworden, bei der kreisscheibenförmige Werkstücke kontinuierlich zugeführt und kontinuierlich abgeführt werden. Diese Maschine weist Käfigscheiben auf, mit denen die einzelnen Werkstücke über die Läppscheibe geführt werden. Während des Läppens werden die Werkstücke tangential und radial über die Läpnscheibe geführt. Die Käfigscheiben sind Kreisscheiben, welche einen geringeren Durchmesser als die Läppscheibe aufweisen und welche an ihrem Rande eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweisen, in die die zu läppenden Werkstücke eingeschoben werden. Jeder Ausnehmung ist ein an einer Blattfeder aufgehängtes Gewicht zugeordnet, mit der das zu läppende Werkstück auf die Läppscheibe gepreßt wird. Die Werkstücke verlassen diese Läppmaschine mit relativ niedriger Geschwindigkeit. Denn die Käfigscheiben können sich nur mit relativ niedriger Geschwindigkeit drehen, um die erforderliche Verweilzeil für jedes Werkstück auf der Läppscheibe zu gewährleisten. Blattfedern können indessen mit der Zeit ermüden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit zu schaffen, um bei verlängertem Läppweg die Durchlaufgeschwindigkeit der Werkstücke durch die Vorrichtung zu vergrößern.

Die Erfindung erreicht dieses dadurch, daß die Käfigscheibe fest angeordnet ist und ah Werkstückaufnahme einen sich um die Scheibe herum erstreckenden Kanal von angenähert sinusförmigem Verlauf aufweist, der an der Einspeisungsstelle eine Verlängerung hat.
Durch den angenähert sinusförmigen Kanal wird ein sehr langer, schnell durchlaufender Weg für die Werkstücke über die Läppscheibe erzielt. Dieser lange Weg gewährleistet auch bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit das Einhalten angemessener Verweilzeiten auf der Läppscheibe. Da runde Werkstücke sich in dem Kanal frei drehen können - denn ein äußerer Federandruck behindert nicht die Drehmöglichkeit — wird eine besonders gute Qualität der geläppten Flächen erzielt. Dabei ist diese Vorrichtung sehr einfach aufgebaut, da bei ihr besondere Antriebe für den Käfig entfallen.

Sollen die Werkstücke mit Hilfe äußerer Kräfte an die Läppscheibe angedrückt werden, so könnte man die Werkstücke gewichtsbelasten, soweit dieses die Form der Werkstücke bei der Notwendigkeit eines vibrationsfreien Andrückens erlaubt. Ein Andruck durch Federn ist dagegen nicht möglich, weil die Federn entlang dem sinusförmigen Kanal mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Werkstücke bewegt werden müßten. Ein

Andruck mit einer Druckplatte über Filzscheiben ist aus den gleichen Gründen ebenfalls nicht möglich. Die Erfindung schafft gemäß einem Unteranspruch für ferromagnetische Werkstücke eine !lochst einfache Möglichkeit, um ein gleichmäßiges, einstellbares Anziehen der Werkstücke an die Läppscheibe zu erreichen. Durch eine oberhalb der Käfigscheibe angeordnete Magneteinrichtung wird ein geschlossener Kraftfluß über das Vorrichtungsgehäuse, die Käfigscheibe, die Werkstücke und die Läppscheibe erhalten. Dieser magnetische Kraftfluß zieht alle Werkstücke innerhalb der Vorrichtung mit gleichmäßiger Kraft einstellbarer Größe an die Läppscheibe an. Der Vorteil eines leichteren Durchlaufens des sinusförmigen Kanales wird dadurch erreicht, daß infolge der Gleichmäßigkeit des Magnetfeldes und infolge seiner ständig gleichbleibenden Richtung entlang der gesamten Länge des sinusförmigen Kanales die zu läppenden Teile mit gleicher Polarität magnetisiert werden. Somit treten zwischen ihnen Abstoßungskräfte auf, welche ein Aneinaiiderkleben der Teile vermeiden. Dadurch kann bei runden Werkstücken die Eigendrehung um die eigene Achse frei erfolgen. Der Durchlauf der Teile durch den sinusförmigen Kanal ist erleichtert.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erläutert ist. Es zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung im Querschnitt.

Fi g. 2 einen Schnitt 11-11 in Fig. 1,

Fig. 3 die Gesamtansicht der Vorrichtung mitsamt einem Schnitt durch die Maschine, an der die Vorrichtung angebracht ist,

Fig.4 die Kraftverhältnisse in dem sinusförmigen Kanal bei einer gegenüber den F i g. 1 bis 3 entgegengesetzten Drehrichtung der Läppscheibe 11.

Die Vorrichtung besteht aus einem auf der senkrechten Welle 6 der Werkzeugmaschine 7 zu befestigenden zylindrischen Gehäuse 1 aus ferromagnetischem Material, an dem eine Magneteinrichtung mit Schrauben 3 befestigt ist, welche einen Kern 2 mit einer durch eine Textolitplatte (Isolierstoffplatte) versteiften Toroidalspule 4 besitzt. Auf der den Schrauben 3 abgewandten Seite ist die Magneteinrichtung mit einer Ringplatte 5 abgeschlossen. Beim Schließen des die Spule 4 speisenden Stromkreises kommt ein Magnetfeld zustande, dessen Kraftlinien sich durch die zu läppenden Werkstücke 8, durch die mit Schrauben 10 an dem Gehäuse 1 befestigte Käfigscheibe 9 und durch die gußeiserne Läppscheibe 11 hindurch schließen, welche auf einem Träger 12 an der sich drehenden Welle 13 der Werkzeugmaschine 7 starr befestigt ist, von der sie die Drehbewegung in Pfeilrichtung b erhält. Der Kern 2 ist aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften hergestellt, die denen des Materials der Läppscheibe U nahe kommen, damit die magnetische Feldstärke der Spule 4 derjenigen der Scheibe 11 gleichkommt, wodurch die zu läppenden Werkstücke 8 gleichmäßig gegen die Läppscheibe 11 gedruckt werden. Dank der Reibung zwischen den Werkstücken 8 und der im Sinne des Pfeiles b rotierenden Läppscheibe 11 drehen sich die

Werkstücke 8 um die eigenen Achsen, wobei sie in den sinusförmig verlaufenden Kana! c der Käfigscheibe 9 vorrücken, mit einer relativen und komplexen Bewegung gegenüber der Läppscheibe 11. Die Zuführung der zu läppenden Werkstücke geschieht stetig durch eine Fortsetzung c/des Kanals c, da die Scheibe 9 fest ist.

Die Arbeitsweise des Anmeldungsgegenstandes ergibt sich im wesentlichen aus der anliegenden Zeichnung Fig.4, die samt dieser Erläuterung des Wirkungszusammenhanges nachgebracht ist Durch die Anzugskraft und die Reibung entstehen auf den Flächen der zu läppenden Teile Kräfte, welche senkrecht zum Läppscheibenhalbmesser und im Drehsinn der Läppscheibe gerichtet sind. Diese Kräfte wirken über die zu

rs läppenden Teile auf den Käfig 9. Durch Zerlegen dieser Kräfte nach der Parallelogrammregel in zwei Richtungen — eine ist die Richtung des sinusförmigen Kanals und die andere die senkrechte Richtung zum Kanal ergeben sich die Kräfte Fl und Fl.

Fl drückt auf die Kanalwandung des Käfigs 9 und Fl wirkt bei der Bewegung der Teile gegen die Mitte der Läppscheibe, wenn die Käfigkante mit dem Läppscheibenhalbmesser einen Winkel α bildet. Je größer dieser Winkel α bei gleichbleibender Andrückkraft ist. umso schneller werden die Teile 8 zur Scheibenmitte geführt. Es gibt auch einen Mindestwert für x. Unter diesem Wert werden die Teile nicht mehr zur Mitte geführt, da Fl sehr klein ist. Runde Teile rollen entlang der Käfigkanu· 9. Die Kraft Fl braucht nicht unter Mitwirkung der magnetischen Anziehung zwischen dem Teil 8 und der Scheibe 9 bewirkt zu werden, da die Scheibe 9 aus Duraluminium (diamagnetischer Stoff) hergestellt sein kann. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Teile in demjenigen Kanalabschnitt, welcher die Teile vom Zentrum zum Außenrand der Scheibe 11 führt, wird durch den Wert des Winkels β bestimmt. Je größer β ist, umso größer ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Teile 8 nach außen. Durch die Bauart des sinusförmigen Kanals durch Einwirkung auf die Winkel λ und β kann die Durchlaufzeit der auf der Scheibe 11 geläppten Teile vergrößert oder verkleinert werden, was beim Läppen von ebenen Flächen von Bedeutung ist.

Die Kräfte Fund Fl sind am Außenrand der Scheibe größer als in der Mitte; doch die sinusförmigen Kanäle können derartig gestaltet sein, daß die Teilkräfte Fl ^ Fl' entlang dem gesamten sinusförmigen Kanal gleich sind. Dadurch wird eine gleichförmige Bewegung der zu läppenden Teile gewährleistet.

Bei Gleichmäßigkeit des Magnetfeldes und seiner Richtung entlang der gesamten Lange des sinusförmigen Kanals werden die zu läppenden Teile mit gleicher Polarität magnetisiert. Somit treten zwischen ihnen Abstoßungskräfte auf, welche ein Aneinanderkleben der Teile vermeiden. Dadurch kann bei iunden Teilen eine Eigendrehung um die eigene Achse erfolgen. In Abwesenheit des Magnetfeldes werden die Kräfte Fund F sowie ihre Teilkräfte nur durch das Eigengewicht bestimmt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Läppen ebener Flächen an stetig zugeführten Werkstücken in kontinuierlichem Fluß, mit einer umlaufenden Läppscheibe aus Gußeisen, ferner mit einer die Werkstücke mittels Aufnahme führenden und gegenüber der Läppscheibe abstützenden sowie deren Drehung um die eigene Achse beim Läppen zulassenden Käfigscheibe, durch die die Werkstücke während des Läppens tangential und radial gegenüber der Läppscheibe führbar sind, und ferner mit einer Einspeisungsstelle für die Werkstücke in die Käfigscheibe und mit einer oberhalb der Käfigscheibe angeordneten Einrichtung zum individuellen Andrücken der Werkstücke gegen die Läppscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigscheibe (9) fest angeordnet ist und als Werkstückaufnahme einen sich um die Scheibe (9) herum erstreckenden Kanal (c) von angenähert sinusförmigem Verlauf aufweist, der an der Einspeisungsstelle eine Verlängerung (d)hzl.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für das Läppen von Werkstücken aus ferromagnetischem Werkstoff mit etwa horizontal angeordneter Läppscheibe, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Käfigscheibe (9) angeordnete Magneteinrichtung (2,4) mit über das Vorrichtungsgehäuse (1), die Käfigscheibe (9), die Werkstücke (8) und die Läppscheibe (11) geschlossenem Kraftfluß als Einrichtung zum Anziehen der Werkstücke an die Läppscheibe.