EP0010648A1

EP0010648A1 - Method and apparatus for precision manufacturing of balls

Info

Publication number: EP0010648A1
Application number: EP79103855A
Authority: EP
Inventors: Sebastian Messerschmidt; Klaus Messerschmidt
Original assignee: Sebastian Messerschmidt Spezialmaschinenfabrik Firma
Current assignee: Sebastian Messerschmidt Spezialmaschinenfabrik Firma
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1979-10-08
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2846879A1; ATE2121T1; DE2846879C2; EP0010648B1

Abstract

1. Method for precision manufacturing of balls (14) by means of a grinding and lapping machine with a continuously passing-through of the balls and a horizontally rotating ring magazine (7), the method being characterized in that said balls (14) coast in a coast section (6) on horizontally or vertically arranged working disks (1, 2) and are horizontally and without stacking flushed out of the coast section (6) in a radial direction to the working disks by at least one fluid-conveyer stream (19) and are transferred to a lifting conveyer (10), said balls (14) are outputted to said ring magazine (7) by means of gravity admission across a down grade (32) and are stacked without back draft in the delivery region of the ring magazine (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Präzisionsfertigung von Kugeln der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie eine Schleif- und Läppmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 2 genannten Art zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for precision manufacture of balls of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a grinding and lapping machine of the type mentioned in the preamble of claim 2 for performing this method.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Präzisionsfertigung von Stahlkugeln.In particular, the invention relates to a method and a device for the precision production of steel balls.

Aus dem gebräuchlichen Stand der Technik sind Schleif- und Läppmaschinen für die Kugelfertigung bekannt, bei denen die Schleifscheiben und Läppscheiben, im folgenden kurz Bearbeitungsscheiben genannt, senkrecht stehend oder horizontal liegend angeordnet sind. Von den Bearbeitungsscheiben ist zumindest eine nicht drehbar (Statorscheibe) und mindestens eine Gegenscheibe drehbar (Rotorscheibe) gehaltert bzw. gelagert. Zwischen diesen Bearbeitungsscheiben erfolgt das Schleifen und Läppen der Kugeln. Schleif- und Läppmaschinen dieser Art sind für kontinuierlichen Kugeldurchlauf ausgelegt. Zu diesem Zweck ist in der Statorscheibe ein Kreisringsektor ausgeschnitten, der durch eine radiale Leit- und Trennwand in einen Einlaufsektor und einen Auslaufsektor unterteilt ist. In den Einlaufsektor gelangende Kugeln treten durch den in diesem freiliegenden Spalt zwischen die Bearbeitungsscheiben ein, laufen unter Mitnahme durch die Rotorscheibe um die Statorscheibe um und treten nach einem Umlauf an dem im Auslaufsektor liegenden Spalt wieder aus. Die am Auslaufsektor austretenden Kugeln werden in ein Magazin übernommen, das sie für den nächsten Bearbeitungszyklus wieder zurück zum Einlaufsektor fördert. Für die Präzisionsfertigung haben sich in einer horizontalen Ebene umlaufende Ringmagazine bewährt. Solche Ringmagazine sind Drehtischförderer mit ringförmigem, in aller Regel kreisringförmigem Förderkanal. Sie können sowohl in Verbindung mit senkrechten als auch mit horizontalen Bearbeitungsscheiben eingesetzt werden.Grinding and lapping machines for ball production are known from the common prior art, in which the grinding wheels and lapping wheels, hereinafter referred to as processing wheels for short, are arranged vertically or horizontally. At least one of the processing disks is not rotatable (stator disk) and at least one counter disk is rotatable (rotor disk). The balls are ground and lapped between these processing disks. Grinding and lapping machines of this type are designed for continuous ball passage. For this purpose, a circular ring sector is cut out in the stator disk and is divided into an inlet sector and an outlet sector by a radial guide and partition. Balls entering the inlet sector enter through the exposed gap between the processing disks, run around the stator disk with entrainment by the rotor disk and emerge again after one revolution at the gap lying in the outlet sector. The balls emerging at the outlet sector become one Magazine taken over, which promotes them back to the infeed sector for the next machining cycle. Circular ring magazines have proven their worth for precision production in a horizontal plane. Such ring magazines are turntable conveyors with an annular, generally circular conveyor channel. They can be used in conjunction with vertical as well as horizontal processing disks.

Für die Präzisionsfertigung ist entscheidend, daß die in der Schleif- und Läppmaschine umlaufende Werkstückmenge in Form eines geschlossenen Kugelbandes umläuft, in dem keine Vermischung verschieden stark bearbeiteter Kugeln untereinander stattfinden kann. Eine solche unerwünschte Vermischung findet jedoch aufgrund der Bildung sogenannter Totvolumina überall dort statt, wo sich auf der Förderstrecke durch Rückstaueffekte Kugeln in mehreren Lagen übereinander aufstapeln. Auf der anderen Seite ist die Bildung zumindest eines Kugelstapels auf der Förderstrecke durchaus erwünscht, um die für höchste Präzision erforderlichen Bearbeitungsbedingungen zu schaffen und eine optimale Ausnutzung der Maschinenkapazität zu gewährleisten. Diese idealen Kugelstapel dürfen jedoch kein Totvolumen aufweisen, das vom Förderstrom nicht erfaßt wird. Solche Kugelstapel mit Totvolumen bilden sich bei den bekannten Maschinen als Staustapel im Auslaufsektor vor der Trennwand, die den Auslaufsektor vom Einlaufsektor trennt.It is crucial for precision manufacturing that the quantity of workpieces circulating in the grinding and lapping machine circulates in the form of a closed spherical belt in which balls of different strengths cannot be mixed with one another. However, due to the formation of so-called dead volumes, such undesired mixing takes place wherever balls are stacked on top of one another in several layers on the conveyor line due to backflow effects. On the other hand, the formation of at least one ball stack on the conveyor line is quite desirable in order to create the machining conditions required for maximum precision and to ensure optimal utilization of the machine capacity. However, these ideal ball stacks must not have a dead volume that is not covered by the flow. Such ball stacks with dead volume are formed in the known machines as a stack in the outlet sector in front of the partition that separates the outlet sector from the inlet sector.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Präzisionsfertigung von Kugeln auf einer Schleif- und Läppmaschine mit kontinuierlichem Kugeldurchlauf und horizontal umlaufendem Ringmagazin sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei denen die umlaufende Werkstückmenge keine totvolumenbehaftete Staustapel aufbaut, insbesondere solche Staustapel nicht im Auslaufsektor bildet.Based on this prior art, the invention has for its object to provide a method for the precision manufacture of balls on a grinding and lapping machine with a continuous ball pass and a horizontally rotating ring magazine and a device for performing this method, in which the rotating workpiece quantity none builds up dead pile stacks, in particular does not form such stacks in the discontinued sector.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beansprucht, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2 genannten Merkmale aufweisen.To achieve this object, a method and a device for carrying out this method are claimed which, according to the invention, have the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1 and patent claim 2, respectively.

Kerngedanke der Erfindung ist demnach, den benötigten Werkstückstapel nicht am Ende einer Förderstrecke als Staustapel, sondern zu Beginn einer horizontalen Förderstrecke als Abwurfstapel zu bilden. Die Bildung eines Staustapels im Auslaufsektor wird dabei durch eine zusätzliche Radialförderung ausgeschaltet, die an der radial innenliegenden Begrenzungswand des Auslaufsektors ihren Ausgang nimmt. Diese Radialförderung wird durch ein Förderfluid, vorzugsweise eine unter Druck eingespeiste Spülflüssigkeit, bewirkt.The main idea of the invention is therefore to form the required stack of workpieces not as a stack at the end of a conveyor section, but as a discharge stack at the beginning of a horizontal conveyor section. The formation of a stack of jams in the outlet sector is switched off by an additional radial conveyor, which begins at the radially inner boundary wall of the outlet sector. This radial delivery is effected by a delivery fluid, preferably a flushing liquid fed under pressure.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das rückstaufreie Anheben der Kugeln kann prinzipiell durch einen beliebigen Hebeförderer erfolgen, an dessen Eintritt kein Fördergutrückstau auftritt und der das Gut, hier also die Kugeln, ohne Vermischen fördert. Entsprechend der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist dieser Hebeförderer vorzugsweise eine Zellenradschleuse mit Guteintritt in axialer Förderrichtung am tiefsten Punkt des Gehäuses und Gutaustritt in radialer Richtung über die gesamte axiale Breite der Zelle auf einem Niveau unterhalb der durch die Achse der Rotorwelle verlaufenden Horizontalebene. Der Kugeleintritt in die Zellenradschleuse, die hier als Hebeförderer eingesetzt ist, erfolgt unter Zwangsförderung durch ein Förderfluid, vorzugsweise Wasser oder eine wässrige Waschmittellösung. Der Gutaustritt aus der Zellenradschleuse erfolgt unter Schwerkraftbeaufschlagung. Die Kugeln rollen also vom Zellenradflügel durch die seitlich im Gehäuse angebrachte Austrittsöffnung frei ab. Um dieses freie Abrollen möglichst glatt und kontrolliert ablaufen zu lassen, wird die Drehung des Zellenrades vorzugsweise stets dann kurz unterbrochen, wenn jeweils ein Flügel des Zellenrades mit der Austrittöffnung und der sich an diese nach außen anschließenden Ubergabeschrägfläche fluchtet. Die Dauer der Unterbrechung der Drehbewegung des Zellenrades ist dabei so bemessen, daß bei voller Beschickung der Zelle auch die letzte Kugel aus der Zelle abgerollt ist, bevor der nachfolgende Flügel des Zellenrades in Auslaufstellung geführt und wiederum angehalten wird. Dieser diskontinuierliche Antrieb der Rotorwelle der Zellenradschleuse kann beispielsweise durch einen diskontinuierlich betriebenen Antrieb oder, unter Zwischenschaltung eines geeigneten Schrittschaltwerkes, auch durch einen kontinuierlich betriebenen Antrieb erfolgen. Im einzelnen sind diese Maßnahmen dem Fachmann bekannt und daher hier nicht näher erläutert.The backlash-free lifting of the balls can in principle be carried out by any lifting conveyor, at the entry of which no material backlog occurs and which conveys the goods, here the balls, without mixing. According to the device for carrying out the method of the invention, this lifting conveyor is preferably a cellular wheel sluice with good entry in the axial conveying direction at the lowest point of the housing and good exit in the radial direction over the entire axial width of the cell at a level below the horizontal plane running through the axis of the rotor shaft. The ball enters the cellular wheel sluice, which is used here as a lifting conveyor, under forced conveyance by a conveying fluid, preferably water or an aqueous one Detergent solution. The material exits the rotary valve under gravity. The balls roll freely from the cellular wheel wing through the outlet opening on the side of the housing. In order to allow this free rolling to proceed as smoothly and in a controlled manner, the rotation of the cellular wheel is preferably briefly interrupted when one wing of the cellular wheel is aligned with the outlet opening and the transfer bevel surface adjoining it to the outside. The duration of the interruption of the rotary movement of the cellular wheel is dimensioned such that, when the cell is fully loaded, the last ball is also rolled out of the cell before the following wing of the cellular wheel is guided into the outlet position and stopped again. This discontinuous drive of the rotor shaft of the cellular wheel sluice can be carried out, for example, by a discontinuously operated drive or, with the interposition of a suitable stepping mechanism, also by a continuously operated drive. In detail, these measures are known to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.

In Förderrichtung hinter der im Gehäuse der Zellenradschleuse ausgebildeten Austrittöffnung ist eine Schrägfläche ausgebildet, auf die die Kugeln aus der jeweils vorgeschobenen Zelle ausrollen. Auf dieser Schrägfläche laufen die Kugeln dann ab und werden am Ende der Schrägfläche über eine offene Kante, d. h. also über eine Kante ohne Leitsteg oder Anschlag in das Ringmagazin übergeben. Diese Auslauf- oder Abwurfkante liegt vorzugsweise um mindestens einige Kugellagen, vorzugsweise größenordnungsmäßig etwa 10 Kugellager über der Sohle des Ringmagazins, dessen Fördertisch senkrecht unter der Abwurfkante ausläuft. Der Abstand zwischen der Abwurfkante und der senkrecht unter dieser liegenden Sohle des Ringmagazins ist vorzugsweise durch eine glatte senkrechte Wand verschlossen, wobei zwischen dem die Sohle des Ringmagazins bildenden Fördertisch und der Unterkante dieser Wand ein ausreichend großer Spalt bleibt, um einerseits das freie und unbehinderte Auslaufen des Fördertisches zu gewährleisten, andererseits aber einen Kugeleintritt zu verhindern.In the conveying direction, behind the outlet opening formed in the housing of the cellular wheel sluice, an inclined surface is formed, onto which the balls roll out of the respectively advanced cell. The balls then run on this inclined surface and are transferred to the ring magazine at the end of the inclined surface via an open edge, that is to say via an edge without a guide bar or stop. This outlet or discharge edge is preferably at least a few ball layers, preferably on the order of approximately 10 ball bearings, above the base of the ring magazine, the conveyor table of which runs vertically below the discharge edge. The distance between the discharge edge and the bottom of the ring magazine lying vertically below this is preferably ver by a smooth vertical wall closed, with a sufficiently large gap remaining between the base of the ring magazine forming the conveyor table and the lower edge of this wall, on the one hand to ensure the free and unobstructed runout of the conveyor table, but on the other hand to prevent ball entry.

Die Schrägfläche zwischen der Austrittöffnung im Gehäuse der Zellenradschleuse und der im Ringmagazin liegenden Abwurfkante weist vorzugsweise über die gesamte Rollflächenbreite eine Sieb-, Gitter- oder Roststrecke auf, die einen darunter liegenden Fallschacht abdeckt. Die öffnungen dieser Strecke sind so groß wie möglich, aber in jedem Fall klein genug gehalten, um von den Kugeln glatt überlaufen zu werden. Durch diese Öffnungen kann dann aber mit den Kugeln mitgeführter Abrieb oder Abbruch aus den Bearbeitungsscheiben und können andere mitgeführte Verunreinigungen abgeworfen werden. Bei der Verwendung eines nassen Förderfluids kann an dieser Stelle auch das Förderfluid abgezogen werden. Insbesondere bei Verwendung eines flüssigen Waschmittels oder Spülmittels als Förderfluid bei der rückstaufreien und stapelfreien überführung der Kugeln aus dem Auslaufsektor in die Zellenradschleuse und bei Anordnung einer Siebstrecke in der Ubergabeschrägfläche zwischen der Zellenradschleuse und dem Ringmagazin werden die Kugeln bereits auf der Schleif- und Läppmaschine nach jedem Bearbeitungszyklus einem wirksamen Waschprozeß unterzogen.The inclined surface between the outlet opening in the housing of the cellular wheel sluice and the discharge edge lying in the ring magazine preferably has a sieve, grating or grating section over the entire width of the rolling surface, which covers a chute located underneath. The openings of this route are as big as possible, but in any case they are kept small enough to be overrun by the balls. Through these openings, however, abrasion or breakage carried along with the balls can be thrown out of the processing disks and other contaminants carried along can be thrown off. When using a wet delivery fluid, the delivery fluid can also be drawn off at this point. Especially when using a liquid detergent or dishwashing liquid as the conveying fluid for the backflow-free and stack-free transfer of the balls from the outlet sector into the cellular wheel sluice and when arranging a sieve section in the transfer bevel between the cellular wheel sluice and the ring magazine, the balls are already on the grinding and lapping machine after each Processing cycle subjected to an effective washing process.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Schleif- und Läppmaschine in schematischer Teildarstellung in Draufsicht;
Fig. 2 einen Schnitt nach A-B in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach C-D in Fig. 1 und
Fig. 4 einen Schnitt nach E-F in Fig. 1.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. Show it:

Fig. 1 shows an embodiment of the grinding and lapping machine in schematic partial view in plan view;
2 shows a section according to AB in Fig. 1.
Fig. 3 shows a section according to CD in Fig. 1 and
4 shows a section according to EF in FIG. 1.

In der Figur 1 sind in schematischer Teildarstellung und in Draufsicht die wichtigsten Elemente eines Ausführungsbeispiels der Schleif- und Läppmaschine dargestellt. Die Bearbeitungsscheiben, nämlich die Statorscheibe 1 und die Rotorscheibe 2 (Fig. 2) sind horizontal und übereinanderliegend angeordnet. Die Rotorscheibe 2 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn um eine senkrecht zur Darstellungsebene der Figur 1 stehende Achse 3. In der Statorscheibe 1 ist ein Kreisringsektor ausgeschnitten, der durch eine Trenn-und Leitwand 4 in einen Einlaufsektor 5 und einen Auslaufsektor 6 unterteilt ist. Der Außenrand des Einlaufsektors 5 und des Auslaufsektors 6 stehen mit dem Innenrand eines Ringmagazins 7 in Verbindung, dessen kreisringförmiger Fördertisch 8 horizontal und im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Rotorscheibe 2 im Uhrzeigersinn umläuft. Am Ausgang 9 des Ringmagazins 7 werden die als relativ dicht gepacktes einlagiges Band durchlaufenden Kugeln vom Ringmagazin 7 an den Einlaufsektor 5 übergeben und laufen von dort zwischen den Bearbeitungsscheiben 1, 2 um die Statorscheibe 1 herum und treten nach einem Bearbeitungsumlauf von nicht ganz 360° in den Auslaufsektor 6 aus. Von dort werden sie in der unten näher erläuterten Weise über eine Zellenradschleuse 10 wieder an das Ringmagazin 7 abgegeben, und zwar in dessen Aufgabebereich 11. Von dort werden sie auf dem horizontal umlaufenden Drehtisch 8 wieder zum Ausgang 9 des Ringmagazins 7 befördert. Dieser Kugeldurchlauf ist in der Figur 1 durch Pfeile angedeutet.The most important elements of an exemplary embodiment of the grinding and lapping machine are shown in FIG. 1 in a schematic partial illustration and in a top view. The processing disks, namely the stator disk 1 and the rotor disk 2 (FIG. 2) are arranged horizontally and one above the other. The rotor disk 2 rotates counterclockwise around an axis 3 which is perpendicular to the plane of representation in FIG. 1. A circular ring sector is cut out in the stator disk 1 and is divided into an inlet sector 5 and an outlet sector 6 by a partition and guide wall 4. The outer edge of the inlet sector 5 and the outlet sector 6 are connected to the inner edge of a ring magazine 7, the circular conveyor table 8 of which rotates clockwise and essentially at the same height as the rotor disk 2. At the exit 9 of the ring magazine 7, the balls passing through as a relatively tightly packed single-layer band are transferred from the ring magazine 7 to the inlet sector 5 and run from there between the processing disks 1, 2 around the stator disk 1 and enter after a processing revolution of not quite 360 ° the outlet sector 6. From there, they are returned to the ring magazine 7 via a cellular wheel sluice 10 in the manner explained in more detail below, specifically in the feed area 11. From there they are transported on the horizontally rotating turntable 8 back to the exit 9 of the ring magazine 7. This ball passage is indicated by arrows in FIG. 1.

In der Figur 2 ist ein Schnitt nach A-B in der Figur 1 dargestellt, also ein Schnitt in der Sicht von radial außen nach radial innen in den Auslaufsektor 6 hinein auf dessen radial innenliegende Leit- und Begrenzungswand 12. Diese innenliegende Begrenzungswand 12 ist also im wesentlichen tangential ausgerichtet und grenzt auf der einen Seite an die radial ausgerichtete Trennwand 4, auf der anderen Seite an den radialen Rand der Statorscheibe 1 und des Statorscheibenträgers 13.FIG. 2 shows a section according to AB in FIG. 1, that is to say a section in the view from radially outside to radially inside into the outlet sector 6 onto its radially inner guide and boundary wall 12. This inner boundary wall 12 is therefore essentially aligned tangentially and borders on one side to the radially aligned partition 4, on the other side to the radial edge of the stator disc 1 and the stator disc carrier 13.

Die Rotorscheibe 2 wird mit Drehrichtung von links nach rechts (Pfeil in Fig. 2) angetrieben. Dadurch werden die Kugeln 14 in der Darstellung der Figur 2 ebenfalls von links nach rechts gefördert. Beim Austritt aus dem offenen Spalt zwischen der Statorscheibe 1 und der Rotorscheibe 2 werden die Kugeln 14 durch einen kurzen flachen Keil 15 aus den Läpprillen 16 herausgehoben und auf eine ebene und vollkommen horizontale Rollfläche 17 (vgl. auch Fig. 1) angehoben. Um zu verhindern, daß sich durch einen Rückstau an der Trennwand 4 die in den Auslaufsektor 6 auslaufenden Kugeln 14 vor der Trennwand 4 aufstapeln, ist in der radial innenliegenden tangential stehenden Begrenzungswand 12 des Auslaufsektors 6 mindestens eine Förderfluiddüse 18 (Fig. 3) dicht über der horizontalen Rollfläche 17 vorgesehen. Durch diese Düse 18 wird ein Förderfluid, vorzugsweise Wasser oder ein wässriges Wasch- und Spülmittel,eingestrahlt, das die auf der horizontalen Rollfläche 17 auflaufenden Kugeln radial auswärts aus dem Auslaufsektor 6 herausfördert. Die Richtung des aus der Förderfluiddüse 18 austretenden Förderfluidstrahls ist in der Figur 1 durch Pfeile 19 angedeutet. Die Förderfluidstrahldüse 18 kann in der in Figur 2 gezeigten Weise als Schlitzdüse oder als eine Folge von Lochdüsen ausgebildet sein. Außerdem können in der in Figur 3 gezeigten Weise weitere, vor der hinteren Begrenzungswand 12 liegende Förderfluiddüsen 20 vorgesehen sein. Während auf die Hilfsdüsen 20 gegebenenfalls jedoch durchaus verzichtet werden kann, ist die Anordnung der Förderfluiddüsen 18 in der rückwärtigen Begrenzungswand 12 unerläßlich, um mit Sicherheit die Bildung eines Totvolumens bei der bezogen auf die Bearbeitungsscheiben radial auswärts gerichteten Kugelförderung auszuschließen.The rotor disk 2 is driven with the direction of rotation from left to right (arrow in FIG. 2). As a result, the balls 14 in the illustration in FIG. 2 are also conveyed from left to right. When emerging from the open gap between the stator disk 1 and the rotor disk 2, the balls 14 are lifted out of the lapping grooves 16 by a short flat wedge 15 and raised to a flat and completely horizontal rolling surface 17 (cf. also FIG. 1). In order to prevent the balls 14 running into the outlet sector 6 from stacking up in front of the partition 4 due to a back pressure on the partition 4, at least one conveying fluid nozzle 18 (FIG. 3) is tightly located in the radially inner tangential boundary wall 12 of the outlet sector 6 the horizontal rolling surface 17 is provided. A conveying fluid, preferably water or an aqueous washing and rinsing agent, is radiated through this nozzle 18 and conveys the balls running on the horizontal rolling surface 17 radially outward from the outlet sector 6. The direction of the conveying fluid jet emerging from the conveying fluid nozzle 18 is indicated in FIG. 1 by arrows 19. The conveying fluid jet nozzle 18 can be designed in the manner shown in FIG. 2 as a slot nozzle or as a series of perforated nozzles. In addition, further delivery fluid nozzles 20 located in front of the rear boundary wall 12 can be provided in the manner shown in FIG. While the auxiliary nozzles 20 can, however, possibly be dispensed with, the arrangement of the conveying fluid nozzles 18 in the rear boundary wall 12 is indispensable in order to exclude with certainty the formation of a dead volume in the ball conveying directed radially outward with respect to the machining disks.

Die auf diese Weise horizontal und radial staufrei und stapelfrei durch den Förderfluidstrahl 19 aus dem Auslaufsektor 6 herausbeförderten Kugeln 14 werden über eine Anschlußbrücke 21 durch die offene Stirnseite 22 axial in die ebenfalls horizontal liegend angeordnete Zellenradschleuse 10 überführt. Die Zellenradschleuse 10 besitzt eine horizontal gelagerte Rotorwelle 23, an der Flügelblätter 24 befestigt sind, die mit nur geringem Radialspiel zur Innenwandfläche in einem zylindrischen Gehäuse 25 umlaufen, und zwar in der Darstellung der Figur 4 entgegen dem Uhrzeigersinn.The balls 14 conveyed horizontally and radially free of jams and stacks by the conveying fluid jet 19 out of the outlet sector 6 are transferred axially via a connecting bridge 21 through the open end face 22 into the cellular wheel sluice 10, which is also arranged horizontally. The cellular wheel sluice 10 has a horizontally mounted rotor shaft 23, to which wing blades 24 are fastened, which rotate with only a small radial clearance to the inner wall surface in a cylindrical housing 25, namely counterclockwise in the illustration in FIG. 4.

In der aus Figur 3 ersichtlichen Weise liegt das tiefste Niveau 26 des horizontal liegenden Gehäuses 25 in der oder nur geringfügig unter der Ebene der horizontalen Rollfläche 17 des Auslaufsektors 6. "Geringfügig" heißt dabei, daß der Niveauunterschied zwischen den beiden Flächen 17 und 26 nicht mehr als etwa einen Kugeldurchmesser beträgt. Die Drehzahl der Rotorwelle 23 bzw. bei intermittierendem Betrieb die mittlere Drehzahl der Rotorwelle 23 ist so bemessen, dass ein Rückstau der axial in die Zellenradschleuse eingetragenen Kugeln an der Rückwand 27 (Fig. 1) ausgeschlossen ist. Ebenso wie an der Trennwand 4 muss eine Aufstapelung der Kugeln durch Rückstau an der geschlossenen Stirnwand 27 der Zellenradschleuse 10 unter allen Umständen vermieden werden.In the manner shown in FIG. 3, the lowest level 26 of the horizontally lying housing 25 lies in or only slightly below the level of the horizontal rolling surface 17 of the outlet sector 6. "Slightly" means that the level difference between the two surfaces 17 and 26 does not is more than about a ball diameter. The rotational speed of the rotor shaft 23 or, in the case of intermittent operation, the average rotational speed of the rotor shaft 23 is dimensioned in such a way that a back-up of the balls axially introduced into the cellular wheel sluice on the rear wall 27 (FIG. 1) is excluded. In the same way as on the partition 4, the balls must not be piled up due to back pressure on the closed end wall 27 of the rotary valve 10 under all circumstances.

Die auf diese Weise durch den Förderfluidstrahl 19 axial durch die offene Stirnseite 22 hindurch in die Zellen 28 der Zellenradschleuse 10 eingetragenen Kugeln 14 werden dann in der aus _Fig. 4 erkennbaren Weise durch die Drehung des Zellenrades unter Führung durch die zylindrische Innenwand des Schleusengehäuses 25 aus ihrem Eintrittsniveau angehoben.The thus axially registered by the conveyor jet of fluid 19 through the open end 22 into the cells 28 of the rotary valve 10 balls 14 are then in the strength of _F. 4 recognizable way by the rotation of the cellular wheel under guidance through the cylindrical inner wall of the lock housing 25 raised from its entry level.

Das Gehäuse 25 weist eine Austrittkante oder Austrittöffnung 29 auf, an der die Kugeln 14 aus der Zellenradschleuse 10 austreten. Die Unterkante der Austrittöffnung 29 liegt auf einem Höhenniveau unterhalb der durch die Achse 30 der Rotorwelle 23 definierten horizontalen Ebene. Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, dass bei fluchtender Stellung des Rotor- oder Zellenradflügels 24 die angehobenen Kugeln unter Beaufschlagung durch ihre eigene Schwerkraft von der Fläche des Flügels 24 über die Kante bzw. durch die Öffnung 29 hindurch aus den Zellen 28 herausrollen.The housing 25 has an outlet edge or outlet opening 29, at which the balls 14 emerge from the cellular wheel sluice 10. The lower edge of the outlet opening 29 lies at a level below the horizontal plane defined by the axis 30 of the rotor shaft 23. This arrangement ensures that when the rotor or cellular wheel vane 24 is in the aligned position, the raised balls roll out of the cells 28 under the action of their own gravity from the surface of the vane 24 over the edge or through the opening 29.

Um dieses Herausrollen auch für die der Rotorwelle 23 am nächsten liegenden Kugeln möglichst glatt und fallfrei zu gewährleisten, wird die Rotorwelle 23 vorzugsweise über ein in der Figur 1 schematisch angedeutetes Schrittschaltwerk 31, beispielsweise einen Radialschlitzmitnehmer, in der Weise intermittierend angetrieben, dass der Flügel 24, genauer gesagt, seine die Kugeln tragende Oberfläche, fluchtend zur Kugelaustrittsöffnung 29 kurzfristig angehalten wird, und zwar so lange, bis auch die der Rotorwelle 23 am nächsten liegende Kugel 14' vom Flügel 24 abgerollt ist.In order to ensure that this rolling out for the balls closest to the rotor shaft 23 is as smooth and free of falls as possible, the rotor shaft 23 is preferably intermittently driven via a stepping mechanism 31 schematically indicated in FIG. 1, for example a radial slot driver. that the vane 24, more precisely, its surface carrying the balls, is briefly stopped in alignment with the ball outlet opening 29 until the ball 14 'closest to the rotor shaft 23 has also rolled off the vane 24.

An die Kugelaustrittskante oder Kugelaustrittsöffnung 29, die sich axial über die gesamte Breite der Zellen 28 der Zellenradschleuse 10 erstreckt, schliesst sich in gleicher Breite eine in Förderrichtung abfallende Schrägfläche 32 an. Die Schrägfläche 32 ist mit in den Figuren nicht dargestellten seitlichen Leitblechen versehen und läuft an ihrem unteren Ende in eine Abwurfkante 33 aus, die in einiger Höhe, vorzugsweise in einer Höhe von einigen Kugellagen, vorzugsweise qrössenordnungsmässig ca. zehn Kugellagen, über der Oberfläche des Fördertisches 8 des Ringmagazins 7 liegt. Der Abstand zwischen der Abwurfkante 33 und der Förderfläche des Ringtisches 8 ist vorzugsweise durch eine glatte senkrechte Begrenzungswand 34 verschlossen.At the ball exit edge or ball exit opening 29, which extends axially over the entire width of the cells 28 of the rotary valve 10, adjoins an inclined surface 32 falling in the conveying direction. The inclined surface 32 is provided with lateral guide plates, not shown in the figures, and runs at its lower end into a discharge edge 33, which at some height, preferably at a height of a few ball layers, preferably approximately ten ball layers in size, over the surface of the conveyor table 8 of the ring magazine 7 lies. The distance between the discharge edge 33 and the conveying surface of the ring table 8 is preferably closed by a smooth vertical boundary wall 34.

Bei dieser Ausbildung der Kugelübergabe aus der Zellenradschleuse 10 in das Ringmagazin 7 über die Abwurfkante - ist gewährleistet, dass die Kugeln zu Beginn der Förderstrecke in der benötigten und erwünschten Weise aufgestapelt werden können, ohne einen Rückstau in der vorhergehenden Förderstrecke (Flügel 24 und Schrägfläche 32) zu verursachen. Der benötigte Kugelstapel wird also nicht als Staustapel, sondern als Abwurfstapel 35, besser Fördergutwulst, gebildet. Dadurch,dass dieser Kugelstapel 35 nicht durch Stauung am Ende einer Förderstrecke, sondern durch Abwurf zu Beginn einer neuen Förderstrecke, nämlich zu Beginn des Ringmagazins 7, gebildet wird, kann der Kugelstapel 35 kein Totvolumen enthalten. Durch die an der Unterkante 36 der senkrechten begrenzungswand 34 in der Darstellung der Fig. 4 von links nach rechts drehend austretende Förderscheibe 8 wird stets der gesamte Stapel 35 mitgenommen, der sich dann im Verlauf der weiteren Ringförderung unter seiner eigenen Schwerkraft zu einer zumindest im wesentlichen einlagigen horizontalen dichten Kugelpackung totvolumenfrei im Hinblick auf die Förderung ausbreitet. Durch die aus den Zellenradzellen 28 zu Beginn der Förderstrecke im Ringmagazin 7 nachfallenden Kugeln 14 wird dabei der Kugelstapel 35 stets von neuem wieder als Abwurfstapel ausgebildet.With this design of the ball transfer from the cellular wheel sluice 10 into the ring magazine 7 via the discharge edge - it is ensured that the balls can be stacked in the required and desired manner at the beginning of the conveying path, without a backlog in the preceding conveying path (wing 24 and inclined surface 32 ) to cause. The required stack of balls is thus not formed as a stack of jams, but as a discharge stack 35, better known as a bulge of conveyed material. Due to the fact that this ball stack 35 is not formed by stowage at the end of a conveying path, but rather by throwing off at the beginning of a new conveying path, namely at the beginning of the ring magazine 7, the ball stack 35 cannot contain any dead volume. The conveyor disc 8 emerging from the left to the right on the lower edge 36 of the vertical boundary wall 34 in the illustration in FIG entrained the entire stack 35, which then spreads in the course of the further ring conveyance under its own gravity to form an at least essentially single-layer, horizontal, tight spherical packing with regard to the conveyance without dead volume. Due to the balls 14 falling out of the cellular wheel cells 28 at the beginning of the conveying path in the ring magazine 7, the ball stack 35 is always formed anew as a discharge stack.

Nicht selten führen die Kugeln in der Praxis Abrieb und Abbruch aus den Bearbeitungsscheiben mit sich, wobei diese relativ zu den Kugeln feinkörnigen Verunreinigungen unter der Zwangsförderung durch das Förderfluid mit in die Zellenradschleuse gelangen und dort zumindest im wesentlichen auch mit angehoben werden. Um diese Verunreinigungen zu entfernen, ist die Schrägfläche 32 vorzugsweise als Rost, Lochblech oder Sieb 37 ausgebildet, unter dem sich ein Sammelfallschacht 38 mit einem Abzugskanal 39 öffnet. Die Öffnungen der Siebabdeckung 37 sind dabei so gross bemessen, dass mit dem Förderfluid auch die mitgeführten feinkörnigen Verunreinigungen in den Sammelschacht 38 abfallen, während die Öffnungen im Sieb 37 gleichzeitig so klein sind, dass sie von den Kugeln 14 überlaufen werden, ohne dass die Rollbewegung der Kugel gehemmt wird.It is not uncommon for the balls to carry abrasion and demolition out of the processing disks in practice, whereby these fine-grained impurities, relative to the balls, get into the cellular wheel lock under the forced conveyance by the conveying fluid and are at least essentially lifted there as well. In order to remove these contaminants, the inclined surface 32 is preferably designed as a grate, perforated plate or sieve 37, under which a collecting chute 38 with an extraction channel 39 opens. The openings of the screen cover 37 are dimensioned so large that the conveyed fluid also entrains the fine-grained impurities in the collecting shaft 38, while the openings in the screen 37 are at the same time so small that they are overrun by the balls 14 without the rolling movement the ball is inhibited.

Bei Vorrichtungen, die unter Verwendung einer Flüssigkeit als Förderfluid betrieben werden und bei denen gleichzeitig kein Fallschacht 38 und Abzugskanal 39 vorgesehen sind, wird das durch die Förderfluiddüsen 18 und 20 eingestrahlte Förderfluid durch Spalte auf der Förderstrecke, insbesondere durch einen Ringspalt am Boden des Ringmagazins 7, in einen unter der Maschine angeordneten Sammelbehälter abgeführt.In the case of devices which are operated using a liquid as the conveying fluid and in which no drop shaft 38 and discharge channel 39 are provided at the same time, the conveying fluid which is injected through the conveying fluid nozzles 18 and 20 is separated by gaps on the conveying path, in particular by an annular gap at the bottom of the ring magazine 7 , discharged into a collection container located under the machine.

Die Schrägfläche 32 zur übergabe der Kugeln aus der Zellenradschleuse 10 in das Ringmagazin 7 ist in der in Fig. 4 gezeigten Weise vorzugsweise als Ebene ausgebildet und so angeordnet, dass ihre rückwärtige Verlängerung über die Kugelaustrittsöffnung 29 hinaus die Zentralachse 30 der Rotorwelle 23 der Zellenradschleuse 10 schneidet. Bei dieser Ausbildung ist gewährleistet, dass bei der in Fig. 4 gezeigten fluchtenden Stellung zwischen den Flügeln 24 des Zellenrades und der Austrittsöffnung 29 die Flächen 24 und 32 in einer Ebene liegen.The inclined surface 32 for transferring the balls from the cellular wheel sluice 10 into the ring magazine 7 is preferably designed as a plane in the manner shown in FIG. 4 and is arranged such that its rearward extension beyond the ball exit opening 29 extends the central axis 30 of the rotor shaft 23 of the cellular wheel sluice 10 cuts. This configuration ensures that, in the aligned position shown in FIG. 4, the surfaces 24 and 32 lie in one plane between the vanes 24 of the cellular wheel and the outlet opening 29.

Claims

1. A process for the precision manufacturing of balls on a grinding and _L äppmaschine continuous ball circulating passage and horizontal ring magazine,
characterized ,
that the balls running out in a discharge sector on horizontally lying or vertically standing processing disks are flushed out radially to the processing disks by at least one conveying fluid jet, horizontally and without stacking, and are transferred to a lifting conveyor, and that after being lifted in the lifting conveyor under the action of gravity, the balls are delivered to the ring magazine over a downward slope with backflow-free stacking in the feed area of the ring magazine.

2.Grinding and lapping machine for the precision production of balls with (a) horizontally or vertically arranged processing disks, which have an inlet sector and separated from this an outlet sector with a horizontal rolling surface for a continuous ball passage, and (b) with a horizontally rotating ring magazine, the The entrance is connected to the outlet sector and its outlet is connected to the inlet sector,
marked by
a rotary valve (10) with a horizontal rotor shaft (23) and a cylindrical housing (25) with an end face (22) open to the outlet sector (6) for the ball inlet, the lowest level (26) of which is at or slightly below the level of the horizontal rolling surface ( 17) of the outlet sector and which below the horizontal plane defined by the axis (30) of the rotor shaft (23) has a ball outlet opening (29) which extends axially over the entire width of the cells (28) of the lock (10) and to which an inclined surface (32) with the same width and inclined downwards towards the ring magazine (7) and provided with a stop-free discharge edge (38) for transferring the balls (14) from the cellular wheel sluice (10) into the ring magazine (7),
and by at least one conveying fluid nozzle (18) which is sealed in a radially inner boundary wall (12) of the outlet sector (6) in order to generate a radially outwardly directed conveying fluid jet opens above the horizontal rolling surface (17) of the outlet sector.

3. grinding and lapping machine according to claim 2,
characterized ,
that the inclined surface (32) is a plane, the rear extension of which intersects the axis (30) of the rotor shaft (23) and the front trailing edge (33) of which is at least a few ball layers high above the horizontally circumferential bottom (8) of the ring magazine (7).

4. grinding and lapping machine according to claim 3,
marked by
a stepping mechanism (31) which briefly interrupts the rotary movement of the rotor shaft (23) whenever a wing (24) of the cellular wheel (23, 24) is aligned with the inclined surface (32).

5. grinding and lapping machine according to one of claims 2 to 4 _;
marked by
Sieve- or rust-like openings (37) in the inclined surface (32), which cover a chute (38) and can be overrun by the balls (14).