Gleitschleifen ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem zwischen den Werkstücken und einer Vielzahl von Gleitschleifkörpern (Chips) unregelmäßige Relativbewegungen stattfinden. Dabei wird auf mechanischem und ggf. auch auf mechanisch-chemischem Wege ein Materialabtrag an der Werkstückoberfläche erreicht, deren Eigenschaften dadurch verbessert werden. Typische Anwendungen des Gleitschleifens sind das Entgraten und Kantenrunden, Reinigen, Aufhelien, Glätten, Glänzen, Polieren, Entzundern und Entrosten. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden zusammen mit einer größeren Menge von Chips, denen in den meisten Fällen in Wasser gelöste chemische Gleitschleif-Zusatzmittel zugesetzt sind, in einen Arbeitsbehälter gegeben. Dieser versetzt das eingeführte Gemisch durch Rotation, Vibration oder Fliehkraft in Mischbewegung. Dabei finden intensive Relativbewegungen zwischen den Chips und den Werkstücken statt, die den gewünschten Materialabtrag bewirken.

Die Gleitschleifkörper bestehen aus Körnern verschiedener Hartstoffe wie z. B. Al203 und SiC, die vorzugsweise keramisch gebunden sind. Beim Gleitschleifen können sich Gleitschleifkörper in entsprechend

dimensionierten Hohiräumen, Bohrungen, Aussparungen, Vertiefungen oder Spalten der metallischen Werkstücke festsetzen. Häufig verklemmen sich hier die Gleitschleifkörper derart, dass es schwierig und teilweise sogar unmöglich ist, die Werkstücke von derart festgelclemmten Gleitschleifkörpern zu befreien. Bisher wird dies meist in Handarbeit durchgeführt, wobei die Gefahr einer Beschädigung des Werkstückes besteht, und ein 1 00% iger Erfolg nicht garantiert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Entfernung festgesetzter Gleitschleifkörper oder dergl. ein zuverlässiges, mit hohem Wirkungsgrad arbeitendes Verfahren zu entwickeln, das sich weitgehend automatisieren lässt.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zu bearbeitende Werkstück vibrationsfrei auf einem Widerlager festgelegt und dann eine Sonotrode einer Ultraschalleinrichtung unmittelbar auf das zu bearbeitende Werkstück oder auf einen zu entfernenden Gleitschleifkörper oder dergl. aufgesetzt und Letzterer mit einer elastomechanischen Schwingung oberhalb der Hörgrenze bis zu seiner Zerstörung beaufschlagt wird.

Ultraschall ist eine elastomechanische Schwingung oberhalb der Hörgrenze.

Sie reicht von 20 kHz bis über den MHz-Bereich hinaus und wird aus elektrischer Energie mit piezoelektrischen oder magnetostril<tiven Schallwandlern erzeugt. Im Bereich der Fertigungstechnik findet der Ultraschall bereits Anwendung zum Reinigen und zum Schweißen. Zum Bearbeiten in definiertem Wirkbereich der Werkstücke bedient man sich im Stand der Technik einer Ultraschalleinrichtung, bei der ein im Schwingungsknoten gelagerter Schallkopf seine Resonanzschwingung auf einen Verstärker (Booster) und zur Amplitudenvergrößerung durch eine

Sonotrode in den Werkzeugwirkbereich der Maschine überträgt. Beim Schweißen von Metallen nutzt man die Scherwirkung der Fügepartner, beim Fügen von Kunststoffen die Druck-und Zugphasen innerhalb der Thermoplaste aus.

Bekannt ist auch ein Ultraschallsenken bzw. Ultraschallbohren, das auf der Zerspanung von harten, spröden Materialien durch eine Schleifmittelsuspension beruht, die im Wirkbereich zwischen dem Werkstück und dem als Werkzeug ausgebildeten Sonotrodenende angreift.

Bei all diesen vorbekannten Verfahren befindet sich aber zwischen Sonotrode und Werkstück ein Medium (z. B. eine Flüssigkeit oder eine Schleifmittelsuspension), während das erfindungsgemäße Verfahren ein unmittelbares Aufsetzen der Sonotrode insbesondere auf dem zu zerstörenden Gleitschleifkörper verlangt. Dabei ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn das Aufsetzen der Sonotrode auf einen Gleitschleifkörper oder dergleichen mit einem regelbaren Anlagedruck erfolgt.

Die Steuerung der Leistungszufuhr zur Sonotrode kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, dass der beim Beginn der Zerstörung des Gleitschleifkörpers oder dergleichen einsetzende Druckabfa ! ! des Anlagedruckes die Leistungszufuhr zur Sonotrode unterbricht, oder aber durch eine Kamerakontrolle des Zerstörungszustandes des beaufschlagten Gieitschleifkörpers.

Die Zufuhr der zu bearbeitenden Werkstücke in den Arbeitsbereich der Sonotrode kann vollautomatisch in Taktschritten erfolgen, wobei das Transportsystem z. B. ein Karussell, ein Förderband, ein Kettenförderer oder dergleichen sein kann.

Die Sonotrode kann hinsichtlich des zu beaufschlagenden Gleitschleifkörpers oder dergleichen über eine Lageerkennung positionsgesteuert sein.

Die nach der Ultraschallbehandlung gelösten, gegebenenfalls noch am Werkstück anhaftenden Reste des Gleitschleifkörpers oder dergleichen können durch Druckluft ausgeblasen, mit flüssigen Mitteln weggespült oder aber mit Luft oder Flüssigkeit abgesaugt werden.

Während die nach den herkömmlichen Verfahren entfernten Gleitschleifkörper als Sondermüll gelten und somit eine kostspielige Entsorgung erfordern, gibt das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, die zerstörten bzw. entfernten Gleitschleifkörper oder dergleichen einer Wiederaufbereitung zuzuführen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Aufnahme für das zu bearbeitende Werkstück, durch ein der Aufnahme zugeordnetes Widerlager zur vibrationsfreien Anlage des Werkstückes, durch eine einen Anschluss an einen HF-Generator aufweisende Ultraschalleinrichtung, die einen Schallkopf, einen Booster und eine Sonotrode umfasst, und durch eine Führungs-und Andrückein-richtung zum Ausrichten der Sonotrode gegenüber der genannten Aufnahme und zum Andrücken der Sonotrode gegen das zu bearbeitende Werkstück bzw. einen zu entfernenden Gleitschleifkörper oder dergleichen.

Wichtig bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine feste und vibrationsfreie Auflage des Werkstücks auf einem Widerlager. Für einen hohen Wirkungsgrad ist es ferner zweckmäßig, wenn das freie Ende der Sonotrode einen größtmöglichen Flächenkontakt mit dem zu zerstörenden Gleitschleifkörper erhält. Es ist daher zweckmäßig, wenn das

freie Ende der Sonotrode durch ein auswechselbares Druckstück gebildet ist, dessen Druckflache jeweils unterschiedlich Iconturierten Gegenflächen angepasst ist.

Werkstück-Aufnahme und-Widerlager können durch eine hydraulische Einspannung gebildet sein, unterhalb von der eine Auffang-und Abfördereinrichtung für die zerstörten Gleitschleifkörper oder dergleichen vorgesehen werden kann.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Zeichnung zeigt in Seitenansicht bzw. im lotrechten Schnitt eine Vorrichtung zum Befreien metallischer Werkstücke 1 von anhaftenden bzw. festgeklemmten, aus Hartstoffen bestehenden Gleitschleifkörpern 2 oder dergleichen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat sich ein Gleitschleifkörper 2 in einer Bohrung des schematisch angedeuteten Werkstückes 1 verklemmt.

Für das Werkstück 1 ist eine als Aufspannung ausgebildete Aufnahme 3 vorgesehen, der ein Widerlager 4 zugeordnet ist, auf dem das Werkstück 1 vibrationsfrei aufliegt. Vorgesehen ist ferner eine Ultraschalleinrichtung 5, die an einen nicht näher dargestellten HF-Generator angeschlossen ist und im wesentlichen aus einem Schallkopf 6, einem Booster (Verstärker) 7 und einer das untere freie Ende bildenden Sonotrode 8 besteht. Um eine bessere Anlage der Sonotrode 8 an jeweils unterschiedlich konturierten Gegenflächen des Werkstückes 1 oder eines Gleitschleifkörpers 2 zu gewährleisten, kann das freie Ende der Sonotrode 8 durch ein auswechselbares Druckstück 9 mit entsprechend angepasster Druckfläche gebildet sein.

Gemäß der schematischen Darstellung ist die Ultraschalleinrichtung 5 an einem Maschinenständer 10 montiert. Nicht näher dargestellt ist eine Führungs-und Andrückeinrichtung 11, mit deren Hilfe die Sonotrode 8 gegenüber der Aufnahme 3 ausgerichtet und dann gegen das zu bearbeitende Werkstück 1 bzw. einen zu entfernenden Gleitschleifkörper 2 angedrückt werden kann.

Nicht im einzelnen dargestellt ist ein Transportsystem 12 zum An-und Abfördern der zu bearbeitenden Werkstücke 1.

Unterhalb der Werkstück-Aufnahme 3 bzw. des Widerlagers 4 ist eine Auffang-und Abfördereinrichtung 13 für die zerstörten Gleitschleifkörper 2 vorgesehen, die dann einer Wiederaufbereitung zugeführt werden können.

Die gesamte Vorrichtung ist von einem Schallschutz 14 umschlossen. Aus Sicherheitsgründen kann der unmittelbare Bearbeitungsbereich noch von einer etwaig abspringende Partikel auffangenden Schutzwandung umschlossen sein.