DE4404123C1 - Verfahren zum Trockenschleifen und anschließenden Trockenpolieren von Gegenständen in rotierenden Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trockenschleifen und anschließenden Trockenpolieren von Gegenständen in rotierenden Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen unter Verwen­ dung eines körnigen Schleif- und eines Poliermittels.

Ein solches Verfahren ist aus "Maschinenmarkt", Würzburg, 93 (1987) 24, S. 54 bis 59 bekannt. Daneben gelangen noch häufig kombinierte Verfahren zur Anwendung, bei denen z. T. "nass" gearbeitet wird, beispielsweise vierstufige Verfah­ ren mit zwei Naß-Stufen (Schleifen und Aufhellen) und zwei Trocken-Stufen (Glätten und Polieren). Die Naßverfahren sind naturgemäß mit Abwasserproblemen verbunden, ein Ver­ fahren mit mehr als zwei Stufen ist zeitaufwendig.

Aus der US 2 185 262 ist es bekannt, mit Hilfe u. a. von Elfenbein­ nuß-Chips trockenzupolieren. In "Abrasive Engineering", Nov.-Dez. 1973, S. 18 bis 21 ist ein trockenes Polierverfahren unter Ver­ wendung von Walnuß-Schalen beschrieben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren unter Erzielung mindestens der gleichen Oberflächengüte so abzuwandeln, daß das Verfahren rascher ausgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird bei dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Schleifen der Gegen­ stände ein Schleifmittel verwendet wird, welches Kokos- und/oder Paranußschalengranulat sowie Bimssteinpulver, Siliziumkarbid-, Wolframkarbid- und/oder Borkarbidpulver enthält.

Erfindungsgemäß erfolgt die Behandlung der Gegenstände also lediglich in zwei Stufen und zwar durch ein aus­ schließlich trockenes Verfahren, nämlich Trocken-Schleifen und Trocken-Polieren mit speziellen Behandlungsmitteln. Es lassen sich dadurch nicht nur etwa 50% der Bearbeitungs­ zeit einsparen, sondern die Handhabung wird durch die Re­ duzierung auf zwei Verfahrensschritte auch insgesamt einfacher, wobei auch die Behandlungsmittel erheblich reduziert wer­ den. Von Vorteil ist der Wegfall einer Abwasserbehandlung. Durch Rauigkeitsmeßreihen wurden festgestellt, daß die erfindungsgemäß erzielte Oberflächengüte diejenige des Vier-Stufen-Naßverfahrens nicht nur erreicht, sondern vielfach sogar übertrifft.

Die nachstehende Beschreibung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung der Erfin­ dung.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in zwei unterschiedlichen Arten von rotierenden Fliehkraft-Gleit­ schleifmaschinen ausgeführt, wobei die zur Wirkung ge­ langende Fliehkraft mindestens 5 g betragen soll. Der er­ ste Maschinentyp umfaßt die sogenannten Planetengerä­ te, bei denen in bekannter Weise Trommeln, welche die zu behandelnden Gegenstände sowie die Behandlungsmittel auf­ nehmen, sowohl um ihre eigene Achse als auch um die Achse einer Drehscheibe rotieren. Der zweite Maschinentyp um­ faßt die sogenannten Turbogeräte, bei denen im Bodenbe­ reich einer ortsfesten Trommel ein Drehteller rotiert, der die aus den Behandlungsmitteln und den zu behandelnden Ge­ genständen bestehende Masse in drehender Umwälz-Bewegung hält.

Auf der Zeichnung ist zur Verdeutlichung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens beispielsweise ein Turbogerät 1 mit zwei Trommeln 2, 3 dargestellt, die auf einem Maschinengestell 4 angeordnet sind. Jede Trommel 2, 3 umfaßt in ihrem Bo­ denbereich in an sich bekannter Weise einen (auf der Zeichnung nicht sichtbaren) drehend angetriebenen Teller. Der Antrieb erfolgt jeweils von im Maschinengestell 4 un­ tergebrachten (auf der Zeichnung nicht sichtbaren) An­ triebsmotoren mit Getriebe. Eine in der Mitte zwischen den Trommeln 2, 3 am Maschinengestell 4 ausgebildete Ausneh­ mung mit tiefer gelegener Arbeitsfläche 5 nimmt ein Gefäß 6 auf, das gewöhnlich durch ein (nicht dargestelltes) Sieb abgedeckt ist. Die Trommeln 2, 3 können durch Anheben von den zugehörigen Antriebsmotoren abgekoppelt und dann seit­ lich auf einer Schiene 7 zur Mitte des Maschinengestells 4 hin verschoben werden. Dort wird die betreffende Trommel zum Behälter 6 hin gekippt, so daß sich ihr Inhalt in den Behälter 6 entleeren kann. Das den Behälter 6 abdeckende Sieb hält die behandelten Gegenstände zurück, während die Behandlungsmittel durch das Sieb hindurch in den Behälter 6 fallen. Anschließend wird die entleerte Trommel wieder in ihre Arbeitsstellung zurückgebracht und erneut mit zu behandelndem Gut und Behandlungsmittel gefüllt.

Bei der dargestellten Vorrichtung dient die linke Trommel 2 dem Schleifen und die rechte Trommel 3 dem Polieren der Gegenstände, bei denen es sich vorzugsweise um metallische Gegenstände, beispielsweise aus Edelmetall, aber auch aus anderen Stoffen, beispielsweise Stein, Edelstein, Kunst­ stoff, handeln kann.

Entscheidend für die Wirksamkeit und den Erfolg des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendung eines besonde­ ren Schleifmittels während des Trocken-Schleifvorganges in der Trommel 2, nämlich die Verwendung eines Kokosnuß- und/oder Paranußschalengranulats, kombiniert mit üblichen Schleif­ mineralien, beispielsweise Bimssteinpulver, gegebenenfalls vermischt mit Siliziumkarbid-, Wolframkarbid- und/oder Borkarbidpulver. Das Kokos- und/oder Paranußschalengranulat kann einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von 2 bis 4 mm haben. Es wurde gefun­ den, daß dieses Granulat einerseits von außerordentlicher Härte ist, andererseits aber eine solche Struktur hat, daß es mineralische Schleifmittel, z. B. durch Imprägnieren, in der erforderlichen Menge und gleichmäßig aufnimmt und wäh­ rend des Schleifvorganges an den Oberflächen der zu behan­ delnden Gegenstände zur Wirkung bringt. Hierauf beruht der außerordentliche Erfolg der Erfindung, der vor allem in dem Wegfall einer Naßbehandlung besteht, da die beschrie­ bene Behandlung mit dem Kokos- und/oder Paranußschalengranulat die beiden Naß-Stufen des bekannten Verfahrens vollkommen ersetzt und weiterhin auch ein anschließendes Glätten in Wegfall bringt.

Wenn der Schleifvorgang mit dem Gra­ nulat in der Trommel 2 der dargestellten Fliehkraft-Gleit­ schleifmaschine nach beispielsweise etwa vier Stunden abgeschlossen ist, wird die Trommel 2 in der beschriebenen Weise entleert. Die geschliffenen Gegenstände werden nach Abtrennung des Schleifmittels in die Trommel 3 überführt und dort unter Verwendung eines üblichen Poliermittels, beispielsweise Aluminiumoxid trocken poliert. Die Polier­ zeit kann z. B. etwa drei Stunden betragen.

Weder beim Schleifen in der Trommel 2 noch beim Polieren in der Trommel 3 gelangt Schleif- oder Polierflüssigkeit zur Anwendung, bei beiden Vorgängen handelt es sich somit um reine Trocken-Verfahren. Es wurde gefunden, daß die Be­ arbeitungszeiten gegenüber den herkömmlichen Naß-Verfahren durch das beschriebene Trockenverfahren um mindestens 50% reduziert werden. Darüber hinaus ist aufgrund des Wegfalls jedweder flüssiger Behandlungsmittel die Handhabung we­ sentlich einfacher. Abwasser fällt nicht an, die Umwelt wird daher nicht belastet.

In einem Versuchsbeispiel wurden Gegenstände aus 14-karä­ tiger Goldgußlegierung in einer Fliehkraft-Gleitschleif­ maschine, wie auf der Zeichnung dargestellt, behandelt. Der Schleifvorgang dauerte vier, der Poliervorgang drei Stunden. Beim Schleifen gelangte ein Kokosnußschalengra­ nulat mit einem mittleren Korndurchmesser von etwa 3,5 mm zur Anwendung, das mit Bimssteinpulver imprägniert und ge­ mischt war. Als Poliermittel wurde übliches Aluminiumoxid verwendet. Es ergab sich eine mittlere Rauhigkeitszahl von 0,25 und eine maximale Rauhigkeitszahl von 0,55. Eine Wieder­ holung des Versuches mit Paranußschalengranulat (mittlerer Korndurchmesser 2 mm) ergab gleiche Ergebnisse.

In einem Vergleichsversuch wurde das herkömmliche Naß-Ver­ fahren in vier Stufen ausgeführt:

• 1. Naß: Schleifen
• 2. Naß: Aufhellen durch Chemikalienwechsel
• 3. Trocken: Glätten
• 4. Trocken: Polieren

Als Schleifmittel gelangte ein Gemisch aus Wahlnußschalen­ schrot, Bimsstein und Wasser, als Poliermittel Aluminium­ oxid zur Anwendung. Die Behandlungszeit betrug insgesamt 18 Stunden. Die erzielten Rauhigkeitswerte waren gegenüber den oben erwähnten, durch die Anwendung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens erzielten Werten etwas schlechter.

Claims (4)

1. Verfahren zum Trockenschleifen und anschließenden Trockenpolieren von Gegenständen in rotierenden Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen unter Verwendung eines körnigen Schleif- und eines Poliermittels, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen der Gegenstände ein Schleifmittel verwendet wird, welches Kokos- und/oder Paranußschalengranulat sowie Bimssteinpulver, Sili­ ziumkarbid-, Wolframkarbid- und/oder Borkarbidpulver enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kokos- und/oder Paranußschalengranulat mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,5 bis 5 mm verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kokos- und/oder Paranußschalengranulat mit einem mittleren Korndurchmesser von 2 bis 4 mm verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Poliermittel Aluminiumoxyd enthält.