<Desc/Clms Page number 1>
Scheuervorrichtungen mit Vibrationsantrieb werden für verschiedene Arten der Schleifbearbeitung, wie z. B. zum Abgraten, Glätten oder Polieren, eingesetzt und weisen eine Scheuerkammer sowie einen
Antriebsmotor für diese auf, welcher zwei eine Vibration der Scheuerkammer erzeugende Exzentergewichte in Rotation versetzt. Bei einer bekannten Ausführungsform trägt eine wannenförmige Scheuerkammer entweder einen direkt auf der Scheuerkammer angeordneten Motor mit auf seiner Welle befindlichen
Exzentergewichten oder eine von einem Motor angetriebene Welle mit darauf angeordneten Exzenter- gewichten. Bei einer andern Ausführungsform sind die Exzentergewichte phasenverschoben auf einer vertikalen Welle angeordnet.
In beiden Fällen werden auf Grund der Vibrationsbewegung die zu scheuernden Werkstücke und das Scheuermaterial in der ringförmigen Scheuerkammer etwa wendelförmig bewegt, wobei sich der Kammerinhalt am peripheren Teil der Kammer aufwärts und im Inneren der Kammer abwärts bewegt und eine zur Bearbeitung der Werkstücke führende Relativbewegung zwischen dem
Scheuermaterial und den Werkstücken entsteht. Eine weitere Ausführungsform von Scheuervorrichtungen besitzt eine rotierende Kammer, welche einen stationären Deckel aufweisen kann, wodurch eine wiederholte
Beschleunigung und Verlangsamung der Werkstücke und des Scheuermaterials bewirkt wird.
Diese bekannten Scheuervorrichtungen funktionieren im allgemeinen gut, jedoch ist es wünschen- wert, ihren Wirkungsgrad insbesondere im Hinblick auf eine Energieeinsparung zu verbessern.
Eine gewisse Vereinfachung der Bedienung von Scheuervorrichtungen der angegebenen Art ist gemäss der US-PS Nr. 3, 423, 884 dadurch erzielt worden, dass in einer Schervorrichtung, bestehend aus einer
Basis, auf der ein Gehäuse mittels Federn od. dgl. abgestützt ist, in dem zumindest ein um eine vertikale
Achse rotierendes, von einem Motor angetriebenes Exzentergewicht drehbar gelagert ist, wobei dem
Gehäuse eine ringförmige, im wesentlichen horizontal angeordnete, im Schnitt durch die Achse U-förmige
Scheuerkammer zugeordnet ist, die von einem zweiten Motor in eine Rotationsbewegung versetzbar ist, die
Scheuerkammer in einzelne Abteile unterteilt und die Basis der Scheuervorrichtung relativ zum Boden der Werkshalle durch den zweiten Motor rotierbar angeordnet wurde, um es der Bedienungsperson zu ermöglichen,
von einem Bedienungsplatz aus die einzelnen Abteile der Scheuerkammer mit zu scheuernden Werkstücken und Schleifkörpern zu füllen und nach einer vollen Umdrehung der Basis der Scheuervorrichtung die Abteile der Scheuerkammer wieder zu entleeren. Der Wirkungsgrad der Scheuervorrichtung ist jedoch der gleiche wie von Scheuervorrichtungen der oben angegebenen Art. Abgesehen davon, dass Scheuervorrichtungen der oben angegebenen Art den erwünschten hohen Wirkungsgrad nicht erbringen, sind sie auch konstruktiv aufwendig.
Es ist nun Ziel der Erfindung, den Wirkungsgrad von Scheuervorrichtungen, deren Scheuerkammer mittels Exzentergewichten eine Rüttelbewegung erteilt wird, zu verbessern und in solcher Weise auszubilden, dass die zu bearbeitenden Werkstücke aus der Scheuerkammer in einfacher Weise ausgetragen werden können.
Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf eine Scheuervorrichtung, bestehend aus einer Basis, auf der ein Gehäuse mittels Federn od. dgl. abgestützt ist, in dem zumindest ein um eine vertikale Achse rotierendes, von einem Motor angetriebenes Exzentergewicht drehbar gelagert ist, wobei dem Gehäuse eine ringförmige, im wesentlichen horizontal angeordnete, im Schnitt durch die Achse U-förmige Scheuerkammer zugeordnet ist, die von einem zweiten Motor in eine Rotationsbewegung versetzbar ist. Diese Scheuervorrichtung ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Basis, wie an sich bekannt, ortsfest ist und dass das Gehäuse und der zweite Motor eine Einheit bilden, wobei die Scheuerkammer aus zwei relativ zueinander rotierbaren ringförmigen Elementen besteht, von welchen nur das Innere durch den zweiten Motor angetrieben ist.
Dadurch, dass in einer erfindungsgemässen Scheuervorrichtung die Basis im Gegensatz zur US-PS Nr. 3, 423, 884 ortsfest ist, das Gehäuse und der zweite Motor eine Einheit bilden und die Scheuerkammer aus zwei relativ zueinander rotierbaren ringförmigen Elementen besteht, von welchen nur das Innere durch den zweiten Motor angetrieben ist (und im übrigen die Scheuerkammer der erfindungsgemässen Vorrichtung im Gegensatz zu einer Scheuervorrichtung gemäss der US-PS Nr.
3, 423, 884 nicht in Abteile unterteilt ist), werden die zu scheuernden Werkstücke und die Schleifkörper durch das rotierende innere ringförmige Element durch Zentrifugalkraft gegen das äussere der beiden ringförmigen Elemente bewegt und durch dieses abgebremst, so dass die zu bearbeitenden Werkstücke und die Schleifkörper wieder zum inneren rotierenden Element gelangen und durch die dadurch entstehende intensive Relativbewegung zwischen Schleifkörpern und zu scheuernden Werkstücken die Werkstücke mit hohem Wirkungsgrad bearbeitet werden, wobei der Wirkungsgrad dann noch erhöht werden kann, wenn
<Desc/Clms Page number 2>
bei rotierendem innerem ringförmigem Element dem die Scheuerkammer abstützenden Gehäuse mittels der von einem Motor angetriebenen Exzentergewichte eine Vibrationsbewegung erteilt wird.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das innere Element einen etwa J-förmigen, nach aussen ragenden Querschnitt haben und mit seinem oberen Rand an einer mit dem Motor verbundenen
Scheibe befestigt sein, wogegen das äussere Element im wesentlichen von einem Zylinder gebildet sein kann, der an einem Teil befestigt ist, welcher mit dem Gehäuse starr verbunden ist. Dies kann insbesondere beim Scheuern von Werkstücken aus relativ hartem Material von Vorteil sein, da dann eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen innerem rotierendem Element und äusserem feststehendem Element der
Scheuerkammer erzielbar ist. Hiebei kann das äussere Element aus elastomerem Material, z. B.
Gummi oder
Neopren, hergestellt sein und mit seinem unteren, lippenförmigen Ende an der nach oben gekrümmten
Innenseite des ersten Elementes anliegen, dadurch ist gewährleistet, dass die Werkstücke beim Auftreffen auf das feststehende äussere Element der Scheuerkammer nicht verschlagen werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform können die beiden ringförmigen Elemente im Querschnitt etwa die Form je eines halben U's besitzen, wobei das innere Element mit seinem oberen Rand an einer mit dem Motor verbundenen Scheibe, das äussere Element hingegen an einem Teil befestigt ist, der mit dem
Gehäuse starr verbunden ist. Dies kann insbesondere beim Scheuern von Werkstücken aus relativ weichem Matrial der Vorteil sein, da sich dann eine geringere Relativgeschwindigkeit zwischen innerem rotierendem Element und äusserem feststehendem Element der Scherkammer ergibt.
Bei beiden der genannten Ausführungsformen ist es zweckmässig, zwischen den beiden ringförmigen Elementen zumindest eine Dichtung, insbesondere eine aus einem Elastomer wie Gummi oder Neopren bestehende Dichtung, vorzusehen, um ein Hindurchtreten von feinkörnigem Scheuermaterial durch den Spalt zwischen den beiden ringförmigen Elementen der Scheuerkammer zu verhindern.
Eine erfindungsgemässe Scheuervorrichtung wird mit Vorteil so betrieben, dass bei der Scheuerbehandlung die Werkstücke, wie an sich bekannt, gemeinsam mit dem Scheuermittel einer Rotationsbewegung sowie gegebenenfalls einer Rüttelbewegung ausgesetzt werden und dass nach beendeter Scheuerbehandlung die Ausbringung der Werkstücke, wie gleichfalls bekannt ist, durch eine Rüttelbewegung allein erfolgt, wobei die Rüttelbewegung ausschliesslich durch Antrieb der Exzentergewichte erzeugt wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, in welcher Ausführungsformen einer erfindungsgemässen Scheuervorrichtung dargestellt sind. Fig. l zeigt im Axialschnitt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Scheuervorrichtung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt durch eine Scheuervorrichtung gemäss Fig. l, Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung der Pfeile 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Scheuervorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Scheuervorrichtung --10-- mit einer ortsfesten Basis --11--, die eine zylindrische Wandung --12--, einen Boden --13--, quadratische Grundplatten --14-- sowie einen etwa mittig gelochten Deckel --15-- besitzt. Vom Deckel --15-- nach oben abstehende Zapfen --16-- sind mit dem Deckel verbunden und mit einem Ende je einer Schraubenfeder --17-- in Eingriff. Alternativ können Körper aus elastischem Material, wie z. B. Gummi an Stelle der Schraubenfedern verwendet werden.
Ein frei bewegliches Tragorgan --21-- weist eine mittige rohrförmige Rütteleinrichtung --22-- und radial verlaufende Trägerplatten --23-- auf. Diese tragen quadratische mit den unteren Schmalseiten der Trägerplatten --23-- verbundene Platten --24--, welche mit von ihnen nach unten abstehenden und mit
EMI2.1
--17-- in- verschweisst.
Auf dem Tragorgan --21-- ist ein ringförmiger Behälter-31-- vorgesehen, der ein ringförmiges, mit den radialen Trägerarmen --26-- mittels Schraubenbolzen --33-- lösbar verbundenes Element --32-aufweist. Eine äussere vertikal angeordnete ringförmige Hülse --35-- ist mit dem Element --32-beispielsweise durch Schweissen verbunden.
Die die Rüttelbewegung der Scheuerkammer erzeugende Einrichtung --22-- weist ein mit den radialen Trägerarmen --26-- und einer ringförmigen Platte --47-- verbundenes rohrförmiges Gehäuse --46-- auf.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
Wenn die Werkstücke aus der Vorrichtung entnommen werden sollen, wird der Motor --72-- ab- und der Motor --59-- wird eingeschaltet. Dadurch wird die Scheuerkammer --70-- in Rüttelbewegung versetzt, durch welche die Werkstücke und die Schleifkörper der ringförmigen Scheuerkammer entlanggefÏrdert werden. Die in den Fig. 2 und 3 veranschaulichte Trennvorrichtung kann sodann verwendet werden, wobei bei Beaufschlagung des Zylinders --88-- die Kolbenstange --90-- ausfährt, so dass die Rampe --91-- in die Scheuerkammer --70-- eingeführt wird.
Während der Rüttelbewegung der Scheuerkammer --70-erreichen die Werkstücke und die Schleifkörper die Rampe --91--, wobei die Werkstücke und die Schleifkörper die Rampe hochsteigen und die Schleifkörper durch die Maschen des Siebes --93-- fallen und auf den Boden der Scheuerkammer zurückkehren. Die Werkstücke hingegen wandern entlang der Austragsrutsche --94-- und werden aus der Scheuerkammer --70-- ausgetragen. Alternativ können die Werkstücke in einem Korb aufgenommen werden, welcher durch Beaufschlagung eines Hydraulikzylinders, wie z. B. des Zylinders --88-- verschwenkt wird.
Die Rotationsbewegung und die Rüttelbewegung können, falls erwünscht, gleichzeitig erfolgen. Die Werkstücke und die Schleifkörper führen dann eine sehr komplizierte Bewegung aus, woraus sich eine ausserordentlich wirksame Scheuerwirkung ergibt. Ausserdem können beide Bewegungen getrennt in aufeinanderfolgenden Perioden erfolgen. Die Rüttelbewegung sollte jedoch stets für die Trennung der Werkstücke nach Abschluss des Scheuervorganges verwendet werden.
Die Scheuervorrichtung --100-- gemäss Fig.4 weist eine ortsfeste Basis --101-- mit einer zylindrischen Wandung --102-- und einem Boden --103-- auf. Der Boden --103-- ruht auf quadratischen Grundplatten --104--. Am oberen Teil der zylindrischen Wandung --102-- befinden sich vier Konsolen --105-- mit in Schraubenfedern eingreifenden Zapfen --106--.
Ein frei bewegliches Tragorgan --111-- trägt einen Rüttelantrieb --112-- und enthält radial verlaufende Trägerplatten --113--, welche mit quadratischen Platten --114-- durch Verschweissen verbunden sind. Die Platten --114-- tragen Zapfen --115--, die in das obere Ende der Federn --107-eingreifen. Radiale Trägerarme --116-- sind mit den radialen Trägerplatten --113-- verbunden.
Die Scheuerkammeranordnung --121-- weist einen mittels Schraubenbolzen --123-- mit den radialen
EMI4.1
ringförmigen Teil --122-- unter Verwendung von Versteifungsecken --126-- verschweisst.
Die Rüttelvorrichtung besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse-136-, das auf den radialen Trägerarmen --116-- und den radialen Trägerplatten --113-- montiert ist. Eine untere Lagerplatte --140--
EMI4.2
eine Exzentergewichte tragende Welle --144-- drehbar gelagert, Das untere Exzentergewicht --145-befindt sich auf dem unteren Ende der Welle --144--, wogegen das obere Exzentergewicht --146-- auf dem oberen Ende der Welle-144-angeordent ist. Die Gewichte sind untereinander um einen vorbestimmten Betrag phasenverschoben, um die gewünschte Rüttelbewegung der Werkstücke und den Schleifkörper hervorzurufen.
Ein Motor --149-- ist mittels einer Montageplatte --150-- auf dem rohrförmigen Gehäuse - montiert. Seine Welle trägt eine Riemenscheibe-152-. Eine weitere Riemenscheibe --153-befindet sich auf der Welle --144--. Beide Riemenscheiben --152, 153-- stehen mittels eines Treibriemens --154-- in Verbindung.
Die für das innere rotierbare Element --174-- vorgesehene Antriebseinrichtung --160-- weist eine Montageplatte --161-- mit einem auf dieser angeordneten Motor --162-- auf. Eine Lagerplatte --164-- ist mit dem rohrförmigen Gehäuse --136-- verbunden, und trägt ein Lager --165--, in welchem eine Welle - drehbar gelagert ist. Eine auf der Welle --166-- befestigte Riemenscheibe --168-- steht über einen Treibriemen --169-- mit einer an der Welle-163-des --163-- des Motors --162-- befestigten Riemenscheibe --167--
EMI4.3
Die Scheibe --170-- wird auf der Lagerplatte --164-- mittels eines Kugellagers --172-- abgestützt.
Das rotierende innere Element --174-- der Scheuerkammer --173-- weist eine mit der Scheibe --170-verbundene vertikale Wand --175-- und einen Teil --176-- des gewölbten Bodens der Scheuerkammer auf.
Das ortsfeste äussere Element --177-- der Scheuerkammer --173-- weist eine mit der Hülse --125-- verbundene vertikale Wand --178-- und einen Teil --179-- des gewölbten Bodens der Scheuerkammer auf.
Ein elastisches ringförmiges Abdichtelement --180-- aus Gummi, Neopren od. dgl. ist mit dem Teil --176-verbunden und dichtet diesen gegenüber dem Teil --179-- ab, so dass der entstandene Abrieb nicht
<Desc/Clms Page number 5>
zwischen den Teilen-176, 179-hindurchtreten kann. Ein nachgiebiges ringförmiges Abdichtelement --181-- aus einem ähnlichen Material ist mit dem Teil --179-- verbunden und dichtet diesen gegenüber der Unterseite des Teiles-176-- ab. Die beiden Abdichtelemente --180, 181-- wirken zusammen und verhindern, dass der Abrieb während des Betriebes der Scheuervorrichtung austreten.
Die Arbeitsweise der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform ist derjenigen der in den Fig. l bis 3 dargestellten Ausführungsform sehr ähnlich. Das Einschalten des Motors --162-- bewirkt, dass das Kammerelement --174-- rotiert und eine Zentrifugalkraft auf den Inhalt der Scheuerkammer ausübt, wodurch sich dieser, nach aussen zum äusseren feststehenden Element --177-- der Scheuerkammer bewegt. Dadurch verlieren die Werkstücke und die Schleifkörper an Geschwindigkeit, so dass sie zum Boden der Scheuerkammer und auf den rotierenden Teil des Bodens gelangen, wodurch ein weiterer Zyklus aus Drehbewegung und Abbruch der Drehbewegung eingeleitet wird. Die Bewegungsbahn der Werkstücke und der Schleifkörper ist etwa sinusförmig und alterniert zwischen dem ortsfesten und dem rotierenden Teil der Scheuerkammer.
Dies ermöglicht eine ausserordentlich wirksame Bearbeitung der Werkstücke. Falls erwünscht, kann der Motor --149-- während des Betriebes des Motors --162-- eingeschaltet werden, um den Werkstücken gleichzeitig eine Rotationsbewegung und eine Rüttelbewegung zu erteilen. Für bestimmte Fälle ergibt sich dadurch ein verbesserter Wirkungsgrad der Schleifbearbeitung der Werkstücke.
Die Werkstücke können von den Schleifkörpern getrennt und aus der Vorrichtung in der in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. l bis 3 beschriebenen Weise entfernt werden. Zu diesem Zweck wird der die Rotationsbewegung erzeugende Motor --162-- angehalten und der die Rüttelbewegung erzeugende Motor --149-- eingeschaltet. Wenn die Werkstücke und die Schleifkörper auf eine Rampe und ein Sieb gemäss den Fig. 2 und 3 gelangen, steigen die Werkstücke und die Schleifkörper die Rampe --91-- hoch, wobei die Schleifkörper durch das Sieb --93-- fallen und in die Scheuerkammer zurückkehren, wogegen die Werkstücke entlang des Siebes --93-- weiter hochsteigen und über die Austragrutsche --94-- ausgetragen werden.
Wie im Fall der Ausführungsform nach den Fig. l bis 3, können die Rotations- und die Rüttelbewegung periodisch abwechselnd oder gleichzeitig erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Scheuervorrichtung, bestehend aus einer Basis, auf der ein Gehäuse mittels Federn od. dgl. abgestützt ist, in dem zumindest ein um eine vertikale Achse rotierendes, von einem Motor angetriebenes Exzentergewicht drehbar gelagert ist, wobei dem Gehäuse eine ringförmige, im wesentlichen horizontal angeordnete, im Schnitt durch die Achse U-förmige Scheuerkammer zugeordnet ist, die von einem zweiten Motor in eine Rotationsbewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis, wie an sich bekannt, ortsfest ist und dass das Gehäuse (46) und der zweite Motor (72) eine Einheit bilden, wobei die Scheuerkammer aus zwei relativ zueinander rotierbaren ringförmigen Elementen besteht, von welchen nur das innere durch den zweiten Motor angetrieben ist.