EP0611275A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Absondern von kleinen Werkstücken - Google Patents

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EP0611275A1
EP0611275A1 EP94890016A EP94890016A EP0611275A1 EP 0611275 A1 EP0611275 A1 EP 0611275A1 EP 94890016 A EP94890016 A EP 94890016A EP 94890016 A EP94890016 A EP 94890016A EP 0611275 A1 EP0611275 A1 EP 0611275A1
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workpiece
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workpieces
abrasive
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Johann Tauss GmbH
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Johann Tauss GmbH
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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
    • B24B31/12—Accessories; Protective equipment or safety devices; Installations for exhaustion of dust or for sound absorption specially adapted for machines covered by group B24B31/00
    • B24B31/16—Means for separating the workpiece from the abrasive medium at the end of operation

Definitions

  • the invention relates to a method for separating small workpieces from a workpiece-abrasive mixture, wherein the workpiece-abrasive mixture is introduced into a liquid and the separation is carried out after the body has risen and descended in the liquid.
  • the invention further relates to a device for carrying out such a method.
  • Such devices can e.g. be designed as centrifugal force devices or as vibration devices.
  • the two mixture parts can be separated after machining the workpieces using a vibrating sieve through which the grinding bodies fall and in which the workpieces are retained.
  • this method cannot be used for grinding bodies and workpieces that are not very different in size. It has to be sorted out manually in a very time-consuming manner.
  • EP-A1-301 608 proposes a method of the type mentioned at the outset in which the grinding wheels and workpieces are separated statically, which takes a very long time.
  • the invention has set itself the goal of creating a method by means of which even small workpieces which correspond in size to the grinding wheels can be sorted out quickly and reliably from a grinding wheel / workpiece mixture. This is achieved in that the workpiece-abrasive mixture in a container is exposed to an upward flow of liquid, in particular water, the absolute flow rate of which is between the sinking speed of the workpieces and the sinking speed of the grinding wheels is and the heavier mixture parts, in particular workpieces, are collected at the bottom of the container, the lighter mixture parts, in particular the grinding wheels, are pulled off at the top.
  • liquid in particular water
  • a device which is characterized according to the invention in that a sieve basket having a closed bottom is inserted into a container which is provided in the bottom with a feed line from a pump and into which a nozzle which opens a feed opening for the workpiece-abrasive mixture is provided.
  • a sieve basket having a closed bottom is inserted into a container which is provided in the bottom with a feed line from a pump and into which a nozzle which opens a feed opening for the workpiece-abrasive mixture is provided.
  • the container is surrounded by a collar in the form of a drainage channel which directs the liquid mixed with grinding media to a collecting container.
  • the collecting container is designed as a strainer basket and is arranged in a housing which also accommodates the pump and the container.
  • the pump is expediently designed to be controllable.
  • the controllability can e.g. can be achieved by speed control or volume control via cover slides. This enables a change in the flow rate of the liquid and thus an adaptation to the sinking speeds of the workpieces and the grinding wheels.
  • FIG. 1 schematically shows in section a device according to the invention and FIG. 2 shows the diagram of the different speeds.
  • a container 2, a pump 3 and a collecting container 4 designed as a strainer basket are arranged in a housing 1.
  • the housing 1 is after open at the top and filled with liquid, especially water, up to the indicated height.
  • the container 2 is connected at its bottom to the pressure line 5 of the pump 3, the suction takes place via a suction line 6.
  • a sieve basket 7 is inserted into the container 2, which is expediently provided with a closed bottom 8.
  • a nozzle 9 dips somewhat into the strainer basket 7, an annular space remaining free between the nozzle wall and the strainer basket.
  • the container 2 is closed except for the opening for the nozzle 9.
  • An inclined drainage channel 10 leading to the collecting container 4 surrounds the container 2 in a collar shape.
  • the liquid conveyed by the pump 3 flows upwards essentially to the side of the strainer basket 7 and enters the latter through the annular space between the container 7 and the nozzle 9.
  • the narrowing of the nozzle 9 is flowed through at a speed which is uniformly distributed over the entire cross section.
  • a workpiece and abrasive mixture applied from above has a tendency to sink downwards. Due to the different sinking speed between the workpiece parts on the one hand and the grinding wheel parts on the other hand, however, only the workpieces will sink downwards, whereas the grinding wheel will be carried upwards by the liquid. There they flood the upper end of the nozzle together with the liquid and are passed via the drainage channel 10 into the collecting container 4.
  • the grinding wheels can easily be removed from the collecting container 4 and the workpieces from the sieve basket 7.
  • the screen basket 7 can be pulled out of the container 2 for this purpose.
  • the device according to the invention can be varied in many ways. For example, At the beginning of the nozzle 9 guide vanes 11 are arranged to even out the flow rate of the liquid.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Absondern von kleinen Werkstücken aus einem Werkstück-Schleifkörpergemisch wird das Werkstück-Schleifkörpergemisch in einem Behälter (2) einem nach oben gerichteten Flüssigkeitsstrom ausgesetzt, dessen absolute Strömungsgeschwindigkeit zwischen der Sinkgeschwindigkeit des einen Mischungsteiles und der Sinkgeschwindigkeit des anderen Mischungsteiles liegt. Die schwereren Mischungsteile werden am Boden des Behälters (2) gesammelt, die leichteren Mischungsteile oben abgezogen. Zur Durchführung des Verfahrens ist in einen Behälter (2), der im Boden mit einer Zuleitung (5) von einer Pumpe (3) versehen ist, ein, einen geschlossenen Boden (8) aufweisender Siebkorb (7) eingesetzt, in den eine Düse (9) mündet, die mit einer Zuführungsöffnung für das Werkstück-Schleifkörpergemisch versehen ist. Dadurch wird eine rasche und sichere Trennung der Werkstücke von den Schleifkörpern erreicht. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Absondern von kleinen Werkstücken aus einem Werkstück-Schleifkörpergemisch, wobei das Werkstück-Schleifkörpergemisch in eine Flüssigkeit eingebracht und die Trennung nach dem Aufsteigen und Absinken der Körper in der Flüssigkeit vorgenommen wird. Ferner ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Zur Oberflächenbehandlung von kleinen Werkstücken, z.B. Brillenteilen, werden Verfahren bzw. Vorrichtungen angewendet, bei denen die Werkstücke zusammen mit Schleifkörpern in eine gemeinsame Bewegung versetzt werden, bei der durch das Aneinanderreiben der beiden Gemischteile die Werkstücke zwangsläufig einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Derartige, auch als Gleitschleif-oder Polieranlagen bezeichnete Vorrichtungen können z.B. als Fliehkraftgeräte oder als Vibrationsgeräte ausgebildet sein.
  • Bei verschiedener Größe von Schleifkörpern und Werkstücken kann die Separierung der beiden Gemischteile nach der Bearbeitung der Werkstücke über ein Vibrationssieb erfolgen, durch das die Schleifkörper fallen und in dem die Werkstücke zurückgehalten werden. Die Anwendung dieses Verfahrens ist jedoch bei größenmäßig nicht sehr verschiedenen Schleifkörpern und Werkstücken nicht möglich. Es muß hier auf sehr zeitraubende Weise händisch aussortiert werden.
  • In der EP-A1-301 608 wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem das Trennen von Schleifkörpern und Werkstücken statisch erfolgt, was sehr viel Zeit erfordert.
  • Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zu schaffen, durch das auch kleine Werkstücke, die größenmäßig den Schleifkörpern entsprechen, aus einem Schleifkörper-Werkstückgemisch rasch und sicher aussortiert werden können. Erreicht wird dies dadurch, daß das Werkstück-Schleifkörpergemisch in einem Behälter einem nach oben gerichteten Flüssigkeitsstrom, insbesondere Wasserstrom, ausgesetzt wird, dessen absolute Strömungsgeschwindigkeit zwischen der Sinkgeschwindigkeit der Werkstücke und der Sinkgeschwindigkeit der Schleifkörper liegt und die schwereren Mischungsteile, insbesondere Werkstücke, am Boden des Behälters gesammelt, die leichteren Mischungsteile, insbesondere die Schleifkörper, oben abgezogen werden.
  • Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß durch ein solches Verfahren eine einfache, äußerst sichere und insbesondere auch rasche Separierung der beiden Mischungsteile erreichbar ist.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, das Wasser mit die Viskosität oder die Dichte erhöhenden Zusätzen zu versehen.
  • Bei den durchgeführten Versuchen wurde eine Vorrichtung angewandt, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß in einen Behälter, der im Boden mit einer Zuleitung von einer Pumpe versehen ist, ein, einen geschlossenen Boden aufweisender Siebkorb eingesetzt ist, in den eine Düse mündet, die mit einer Zuführungsöffnung für das Werkstück-Schleifkörpergemisch versehen ist. Die Werkstücke haben sich bei einer solchen Vorrichtung im Siebkorb abgesetzt, die Schleifkörper sind oberhalb der Düse zusammen mit der Flüssigkeit ausgetreten.
  • Zur Abfuhr der mit Schleilkörpern vermischten Flüssigkeit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Behälter kragenförmig von einer Ablaufrinne umgeben ist, die die mit Schleifkörpern vermischte Flüssigkeit zu einem Sammelbehälter leitet.
  • Um eine kompakte Einheit der Vorrichtung zu erreichen, ist der Sammelbehälter als Siebkorb ausgebildet und in einem auch die Pumpe und den Behälter aufnehmenden Gehäuse angeordnet.
  • Um eine erfindungsgemässe Vorrichtung an verschiedenartige Werkstücke und Schleifkörper auf einfache Weise anpassen zu können, ist zweckmäßig die Pumpe regelbar ausgebildet. Die Regelbarkeit kann dabei z.B. durch eine Drehzahlregelung oder eine Mengenregelung über Abdeckschieber erreicht werden. Es wird dadurch eine Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und somit eine Anpassung an die Sinkgeschwindigkeiten der Werkstücke und der Schleifkörper ermöglicht.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ohne jedoch auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigt Fig. 1 schematisch im Schnitt eine erfindungsgemässe Vorrichtung und Fig. 2 stellt das Diagramm der verschiedenen Geschwindigkeiten dar.
  • Gemäß Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 ein Behälter 2, eine Pumpe 3 und ein als Siebkorb ausgebildeter Sammelbehälter 4 angeordnet. Das Gehäuse 1 ist nach oben hin offen und mit Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bis zur angezeigten Höhe gefüllt. Der Behälter 2 ist an seinem Boden mit der Druckleitung 5 der Pumpe 3 verbunden, das Ansaugen erfolgt über eine Saugleitung 6.
  • In den Behälter 2 ist ein Siebkorb 7 eingesetzt, der zweckmässig mit einem geschlossenen Boden 8 versehen ist. Eine Düse 9 taucht etwas in den Siebkorb 7 ein, wobei zwischen der Düsenwandung und dem Siebkorb ein Ringraum freibleibt. An seinem oberen Ende ist der Behälter 2 bis auf den Durchbruch für die Düse 9 geschlossen. Eine zum Sammelbehälter 4 führende schräge Ablaufrinne 10 umgibt kragenförmig den Behälter 2.
  • Im Betrieb strömt die von der Pumpe 3 geförderte Flüssigkeit im wesentlichen seitlich des Siebkorbes 7 nach oben und tritt durch den Ringraum zwischen dem Behälter 7 und der Düse 9 in letztere ein. Insbesondere die Verengung der Düse 9 wird mit einer über den gesamten Querschnitt gleichmässig verteilten Geschwindigkeit durchströmt.
  • Ein von oben aufgegebenes Werkstück-Schleifkörpergemisch hat die Tendenz, nach unten zu sinken. Zufolge der verschiedenen Sinkgeschwindigkeit zwischen den Werkstückteilen einerseits und den Schleifkörperteilen andererseits werden jedoch nur die Werkstücke nach unten sinken, wogegen die Schleifkörper durch die Flüssigkeit nach oben mitgenommen werden. Dort überfluten sie zusammen mit der Flüssigkeit das obere Ende der Düse und werden über die Ablaufrinne 10 in den Sammelbehälter 4 geleitet.
  • Nach dem Ende des Separationsvorganges können die Schleifkörper aus dem Sammelbehälter 4 und die Werkstücke aus dem Siebkorb 7 einfach entnommen werden. Selbstverständlich kann zu diesem Zweck der Siebkorb 7 aus dem Behälter 2 ausgezogen werden.
  • In Fig. 2 sind die Geschwindigkeitsverhältnisse dargestellt, wobei auf der Abszisse die Geschwindigkeit der Flüssigkeit vf, die Sinkgeschwindigkeit der Schleifkörper vs und die Sinkgeschwindigkeit der Werkstücke vw aufgetragen ist. Es ist ersichtlich, daß sich durch geometrische Addition eine resultierende Steiggeschwindigkeit vsr der Schleifkörper und eine resultierende Sinkgeschwindigkeit vwr der Werkstücke ergibt.
  • Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mannigfach verändert werden. So können z.B. am Beginn der Düse 9 Leitschaufeln 11 zur Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit angeordnet werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Absondern von kleinen Werkstücken aus einem Werkstück-Schleifkörpergemisch, wobei das Werkstück-Schleifkörpergemisch in eine Flüssigkeit eingebracht und die Trennung nach dem Aufsteigen und Absinken der Körper in der Flüssigkeit vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück-Schleifkörpergemisch in einem Behälter einem nach oben gerichteten Flüssigkeitsstrom, insbesondere Wasserstrom ausgesetzt wird, dessen absolute Strömungsgeschwindigkeit zwischen der Sinkgeschwindigkeit des einen Mischungsteiles und der Sinkgeschwindigkeit des anderen Mischungsteiles liegt, und die schwereren Mischungsteile, insbesondere Werkstücke, am Boden des Behälters gesammelt, die leichteren Mischungsteile, insbesondere die Schleifkörper, oben abgezogen werden
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit die Viskosität oder die Dichte erhöhenden Zusätzen versehen wird.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Behälter (2), der im Boden mit einer Zuleitung (5) von einer Pumpe (3) versehen ist, ein, einen geschlossenen Boden (8) aufweisender Siebkorb (7) eingesetzt ist, in den eine Düse (9) mündet, die mit einer Zuführungsöffnung für das Werkstück-Schleifkörpergemisch versehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) kragenförmig von einer Ablaufrinne (10) umgeben ist, die die mit Schleifkörpern vermischte Flüssigkeit zu einem Sammelbehälter (4) leitet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (4) als Siebkorb ausgebildet und in einem auch die Pumpe (3) und den Behälter (2) aufnehmenden Gehäuse (1) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) regelbar ausgebildet ist.
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