DE526249C

DE526249C - Pneumatic workpiece holder

Info

Publication number: DE526249C
Application number: DEL69407D
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1927-08-12
Filing date: 1927-08-12
Publication date: 1931-06-04

Description

Pneumatischer Werkstückhalter Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten von Werkstücken, die einer Bearbeitung unterworfen werden sollen, insbesondere einem Schleifvorgang.Pneumatic workpiece holder The invention relates to a Device for holding workpieces that are to be processed should, especially a grinding process.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bedient sich grundsätzlich einer Saugvorrichtung, mittels deren der notwendige Unterdruck zum Festhalten des Werkstückes erzeugt wird und die so ausgebildet ist (z. B. in Form eines Gummisaugballes), daß sie eineBewegung des Halters von Hand, insbesondere zur feinfühligen Annäherung zwischen Werkstück und Werkzeug, nicht beeinträchtigt. Die Erfindung unterscheidet sich also grundsätzlich von den bereits bekannt gewordenen pneumatisch wirkendenWerkstückbefestigungen(z.B. denjenigen an Glastafel-, Schleif- und Poliermaschinen, bei denen auf einem gelochten drehbar angeordneten Tisch durch Erzeugung eines Unterdrucks eine Glastafel befestigt wird) dadurch, daß sie einen von Hand frei bewegbaren pneumatischen Werkstückhalter darstellt. Der zur Erzielung des Unterdrucks erfindungsgemäß vorgesehene Gummisaugball ist ebenfalls an sich bekannt, z. B, bei dem pneumatischen Werkzeug, mit dem der Zahna@zt aus der Bohrung Staub o. dgl. durch Loslassen des vorher zusammengepreßten Balles herausholen kann.The device according to the invention basically uses one Suction device, by means of which the necessary negative pressure to hold the workpiece is generated and which is designed (z. B. in the form of a rubber suction ball) that a movement of the holder by hand, especially for a sensitive approach between workpiece and tool, not impaired. The invention differs basically differ from the already known pneumatically acting workpiece fastenings (e.g. those on glass sheet, grinding and polishing machines, where one is perforated rotatably arranged table is attached to a glass panel by generating a negative pressure is) by having a pneumatic workpiece holder that can be moved freely by hand represents. The rubber suction ball provided according to the invention to achieve the negative pressure is also known per se, e.g. B, the pneumatic tool with which the Zahna @ zt from the hole dust o. The like. By releasing the previously compressed Balles can get out.

Di : erfindungsgemäße Vorrichtung erweist sich allen bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen überlegen zur Bearbeitung von solchen Werkstücken, die durch irgendeinen Druck eines festen Körpers nicht beansprucht werden können (weil mit Rücksicht auf ihre Gestalt und die Gestalt der zu bearbeitenden Fläche keine geeigneten Angriffsstellen für diesen Druck vorhanden sind) oder dürfen (etwa weil das Material des Werkstückes zu spröde ist, um einem solchen ungleichmäßigen Druck widerstehen zu können, oder weil das Werkstück zu dünn ist, um ohne schädliche Gestaltänderung den Druck aufnehmen zu können). Es kommen danach beispielsweise als Werkstücke zu schleifende oder polierende Gläser in Betracht. Ferner insbesondere Kristalle, die mit Rücksicht auf an ihnen auszuführende Untersuchungen oder mit Rücksicht auf mit ihnen herzustellende Apparate einer genauen Formgebung bedürfen. Mittels der ,erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, derartige Werkstücke in so hoher Präzision auszuführen, wie es etwa die Linsen und Spiegel optischer Instrumente oder ganz besonders die Kristalle piezoelektrischer Apparate erfordern. Besonders bei der Herstellung von Ouarzoscillatoren, die bei kurzen Wellenlängen aus sehr dünnen Quarzscheiben bestehen, kommt es darauf an, daß die Flächen der Quarzscheiben absolut planparallel sind, da die Scheiben sonst keinen einwandfreien piezo-elektrischen Effekt ergeben.Di: The device according to the invention has proven to be known to all so far devices that have become superior for machining workpieces that cannot be stressed by any pressure on a solid body (because with regard to their shape and the shape of the surface to be processed, none suitable points of attack for this pressure exist) or may (e.g. because the material of the workpiece is too brittle to withstand such an uneven pressure to be able to withstand, or because the workpiece is too thin to without damaging shape change to be able to take the pressure). It then comes to, for example, as workpieces grinding or polishing glasses into consideration. Furthermore, in particular crystals that with consideration for examinations to be carried out on them or with consideration for with Apparatus to be produced for them require precise shaping. By means of, according to the invention Device it is possible to execute such workpieces with such high precision, like the lenses and mirrors of optical instruments or especially the Require crystals of piezoelectric apparatus. Especially in the production of Ouarzoscillators, which consist of very thin quartz disks at short wavelengths, it is important that the surfaces of the quartz disks are absolute plane-parallel otherwise the disks will not produce a perfect piezo-electric effect.

Durch Aufkitten der zu bearbeitenden Werkstücke auf entsprechende Vorrichtungen entstehen, teils durch Erwärmung, teils beim Eintrocknen des Kittes, mechanische Spannungen, welche bewirken, daß nach Lösung der Verkittung die Werkstücke nicht mehr genau dieselbe Gestalt besitzen wie vorher, als sie auf der Vorrichtung aufgekittet waren. Dies gilt insbesondere für dünne, leicht zu verzerrende Werkstücke, etwa die erwähnten O_uarzdüinnschliffe. Ein weiterer Nachteil, der bei stärkeren Werkstücken auftritt, liegt darin, daß die Kittschicht nicht so gleichmäßig und dünn aufgetragen werden kann, wie es erforderlich ist, um das Werkstück einwandfrei in die für die Bearbeitung erforderliche Lage zu bringen (um also insbesondere auch eine gewünschte Achsenrichtung einwandfrei herstellen zu können).By cementing the workpieces to be processed on the appropriate Devices are created, partly by heating, partly when the putty dries, mechanical stresses which cause the workpieces after the cement has been loosened no longer have exactly the same shape as before, as they are on the device were cemented. This is especially true for thin, easily distorted workpieces, such as the aforementioned O_uarzdüinnschliff. Another disadvantage with stronger ones Work pieces occurs, is that the putty layer is not so even and Can be applied thinly as necessary to the workpiece flawlessly to bring it into the position required for the processing (so in particular to also to be able to produce a desired axis direction perfectly).

Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile dadurch, daß das Werkstück auf der Vorrichtung durch den gleichmäßig wirkenden Unterdruck einer Flüssigkeit oder eines Gases, insbesondere Luft, gehalten wird. Dabei entsteht noch. der besondere Vorteil, daß der verwendete Flüssigkeits- oder Gasdruck das Werkstück in keiner Weise mechanisch angreift, wie es bei dem von einem festen Körper hervorgerufenen auf einzelne Flächenteile ungleichmäßig wirkenden Druck der Fall ist, oder wie es auch durch eine Kittmasse selbst oder beim Vorgang des` nachträglichen Entfernens der Kittmasse erfolgen kann.The invention avoids all of these disadvantages in that the workpiece on the device by the uniformly acting negative pressure of a liquid or a gas, in particular air, is held. This still arises. the special one Advantage that the liquid or gas pressure used does not affect the workpiece in any Mechanically attacks in the same way as that evoked by a solid body unevenly acting pressure is the case on individual parts of the surface, or as it is also through a putty itself or during the process of subsequent removal the putty can be done.

In den Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar eine solche, die sich besonders zur Herstellung der erwähnten planparallelen Dünnschliffe auf Quarzkristallen eignet. Bei dieser Ausführungsform wird das zu bearbeitende Schleifstück durch atmosphärischen Unterdruck an eine Metallscheibe i gedrückt. Um dies zu ermöglichen, ist die Metallscheibe i in an sich bekannter Weise mit einer Anzahl Durchbohrungen 2 versehen, die in der dargestellten Ausführungsform in ihrer Gesamtheit ein quadratisches Stück der Metallscheibe i bedecken, das nicht größer sein soll als das zu bearbeitende Werkstück. Die Metallscheibe i wird durch ein Röhrenansatzstück 3 und d. umfaßt, wobei der Teil 3 die Rückseite der Scheibe i so umgibt, daß die Öffnungen sämtlicherLöcher2 zu demRöhrenansatz q. freien Luftweg besitzen, während der Abschluß zwischen Ansatzstück 3 und Scheibe i nach außen zu luftdicht erfolgt. Über das obere Ende 6 der Röhre q. ist ein Gummiball 5 geschoben, der genügend Steifigkeit besitzt, um nach erfolgtem Eindruck von selbst, auch bei etwaiger Druckverminderung in seinem Inneren, sich wiederum zu der ursprünglichen kugelförmigen Gestalt auszudehnen. Das Ansatzstück 3 ist dabei so gestaltet, daß es eine Auflagefläche für die Finger des Arbeiters bietet, so daß der Halter mit dem Werkstück feinfühlig über das Werkzeug geführt und an dieses angedrückt werden kann.In the figures is an exemplary embodiment of the invention shown, namely one that is particularly useful for the production of the mentioned plane-parallel thin sections on quartz crystals. In this embodiment the grinding piece to be machined is attached to a metal disk by means of a negative atmospheric pressure i pressed. In order to make this possible, the metal disk i is known per se Way provided with a number of through holes 2, which in the illustrated embodiment cover in their entirety a square piece of the metal disc i that does not should be larger than the workpiece to be machined. The metal disk i is through a tube extension 3 and d. comprises, the part 3 being the rear side of the disc i surrounds so that the openings of all the holes 2 to the tubular extension q. free airway own, while the conclusion between the extension piece 3 and disk i to the outside airtight. About the upper end 6 of the tube q. a rubber ball 5 is pushed, which has enough rigidity to, after the impression has been made, by itself, even with any reduction in pressure inside it, revert to the original one expand spherical shape. The extension piece 3 is designed so that it provides a support surface for the worker's fingers so that the holder can with it The workpiece can be sensitively guided over the tool and pressed against it can.

Abb. i zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung durch den unteren Teil im Schnitt, Abb. 2 eine Unteransicht der :Metallscheibe i.Fig. I shows a side view of the device through the lower one Part in section, Fig. 2 is a bottom view of the: metal disk i.

Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß die Löcher 2 gleichmäßig angeordnet sind, um einen möglichst gleichmäßigen Druck der Quarzscheibe auf das Metallstück herbeizuführen. Die Vorrichtung ist ferner infolge quadratischer Anordnung der Lochreihen, insbesondere zur Bearbeitung quadratischer Scheibchen geeignet, die so groß sind, daß die sämtlichen Löcher von ihnen zu bedecken sind.From Fig. 2 it can be seen that the holes 2 are arranged evenly are to pressure the quartz disk onto the metal piece as evenly as possible bring about. The device is also due to the square arrangement of the rows of holes, Particularly suitable for processing square slices that are so large that all holes are to be covered by them.

Soll .ein derartiges quadratisches Scheibchen abgeschliffen werden, so lege man es derart auf die Scheibe i, daß sämtliche Löcher bedeckt sind und vermindere durch Zusammendrücken des Gummiballes 5 die hierin enthaltene Luftmenge, die durch die Löcher 2 ausströmt. Unter dem Einfluß der Elastizität des Gummiballes dehnt sich dessen Volumen wiederum aus; da jedoch sämtliche Löcher durch das Schleifstück bedeckt sind, erfolgt kein Nachströmen der Luft von außen durch die Löcher 2, also entsteht ein Unterdruck in dem Ball 5, der so zu bemessen ist (durch Größe des Balles und Tiefe des Eindrucks), daß durch ihn dasQuarzstück 3 gegen die Scheibe i gehalten wird und auch bei der Bearbeitung, dem Schleifvorgange, seine Lage gegenüber der Metallscheibe i nicht verändert.If such a square disc is to be ground off, so lay it on disk i in such a way that all the holes are covered and diminish by compressing the rubber ball 5, the amount of air contained therein, which through the holes 2 flows out. Stretches under the influence of the elasticity of the rubber ball its volume in turn is made up of; however, there are all holes through the contact strip are covered, there is no subsequent flow of air from the outside through the holes 2, so creates a negative pressure in the ball 5, which is to be measured (by the size of the ball and depth of the impression) that the piece of quartz 3 is held against the disk i by him is and also during processing, the grinding process, its position in relation to the Metal disk i not changed.

Das Haften tritt ohne weiteres besonders gut bei dünnen Werkstücken ein, während es bei stärkeren angezeigt sein kann, durch eine elastische Einlage (Dichtungsring usw.) und luftdichten Ab.schluß des durch Werkstück und Metallscheibe i gebildeten Raumes nach außen zu sicheres Haften zu erreichen.The adhesion occurs without further ado particularly well in the case of thin workpieces one, while it may be indicated for stronger ones, by an elastic insert (Sealing ring etc.) and airtight closure of the workpiece and metal washer i formed space to the outside to achieve secure adhesion.

Bei Parallelverschiebung der Vorrichtung ergibt sich der gewünschte Planschliff; nach Umwechselung der Seiten des Schleifstückes erhält man ohne weitere besondere Vorrichtung den Schliff planparallel. Durch andersartige Führung der Vorrichtung läßt sich mit dieser Vorrichtung jede beliebige Oberflächenge'stalt der zu schleifenden Stücke erzielen. Damit auch nichtebene Schleifstücke auf beiden Seiten mittels derartiger Vorrichtungen geschliffen werden können, kann die Oberfläche des Metallstückes i eine andere als ebene Gestalt erhalten, insbesondere kann sie konkav ausgebildet sein. Palls die Schleifstücke zu klein sind, um alle Löcher gleichzeitig zu bedecken, können mehrere Schleifstücke gleichzeitig auf die Fläche i aufgelegt und auf ihr bearbeitet werden.If the device is shifted in parallel, the desired plane grinding results; after changing the sides of the contact strip, the plane-parallel cut is obtained without any further special device. By different type guide of the apparatus can achieve the pieces to be ground with this device j ny any Oberflächenge'stalt. So that non-planar contact strips can also be ground on both sides by means of such devices, the surface of the metal piece i can be given a shape other than planar, in particular it can be concave. If the grinding pieces are too small to cover all the holes at the same time, several grinding pieces can be placed on the surface i and processed on it at the same time.

Der Unterdruck braucht nicht durch einen selbsttätig seine frühere Gestalt annehmenden Gummiball erzielt zu werden: er kann auch durch pumpenähnlich wirkende, verstellbare oder festklemmbare Saugvorrichtungen erzeugt werden, wenn nur die Verbindung zwischen der Saugvorrichtung und dem Werkstückhalter (z. B. durch Gummischläuche) so gestaltet ist, daß die freie Handhabung des Halters nicht beeinträchtigt wird.The negative pressure does not need its previous one automatically Rubber ball taking shape: it can also be achieved by pump-like acting, adjustable or clampable suction devices are generated if only the connection between the suction device and the workpiece holder (e.g. through Rubber hoses) is designed so that the free handling of the holder is not impaired will.

Es braucht kein Gas als Füllung zu dienen, auch Flüssigkeiten sind geeignet.There is no need for gas to serve as a filling, liquids are also suitable.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Pneumatic workpiece holder with one of the workpiece shape adapted perforated support, characterized in that to enable a Guiding of the holder by hand, in particular for the approach between the workpiece and Tool, the negative pressure by means of a device that can be easily moved with the holder, z. B. a rubber suction ball is generated. z. Device according to claim i, characterized characterized in that the rubber ball is slipped over a piece of pipe, which after the clamping side is expanded to a flange that allows a finger rest.