DE102014205940A1

DE102014205940A1 - Haltevorrichtung zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil und Gleitschleifverfahren

Info

Publication number: DE102014205940A1
Application number: DE102014205940.2A
Authority: DE
Inventors: Dagobert Göpfert; Bernd Stimper; Michael Velten
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01
Also published as: EP2929981A1; EP2929981B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (18) zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil (22, 26, 34) innerhalb eines mit Schleifkörpern (16) gefüllten Troges (12) einer Gleitschleifvorrichtung (10). Mittels der Gleitschleifvorrichtung (10) sind jeweilige Oberflächen des mindestens einen Bauteils (22, 26, 34) unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil (22) und den Schleifkörpern (16) abschleifbar. Die Haltevorrichtung (18) umfasst dabei mindestens eine Achse (20) zur lösbaren Aufnahme und Halterung des mindestens einen Bauteils (22, 26, 34, 42), wobei die Achse (20) derart ausgebildet ist, dass sie durch mindestens eine Öffnung (24) im Bauteil (22, 26, 34) und/oder durch mindestens eine Öffnung (40) einer mindestens ein Bauteil (42) aufnehmenden Bauteilaufnahme (38) führbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gleitschleifverfahren unter Verwendung einer Haltevorrichtung (18) für die zu schleifenden Bauteile (22, 26, 34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil innerhalb eines mit Schleifkörpern gefüllten Troges einer Gleitschleifvorrichtung, mittels welcher jeweilige Oberflächen des mindestens einen Bauteils unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil und den Schleifkörpern abschleifbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gleitschleifverfahren unter Verwendung einer Haltevorrichtung für die zu schleifenden Bauteile.
Um Bauteile mit komplexer Oberflächenkontur (z. B. viele Einzeloberflächen, wenige ebene Flächen oder z.B. komplexe Krümmungen) und insbesondere eine große Stückzahl derartiger Bauteile besonders wirtschaftlich bearbeiten zu können, ist das sogenannten Gleitschleifverfahren, welches eine Untergruppe der Schlichtverfahren darstellt, bekanntermaßen besonders geeignet. Bei dem Gleitschleifverfahren wird ein Behälter bzw. ein Trog einer Gleitschleifvorrichtung mit losen Schleifkörpern gefüllt und die zu bearbeitenden bzw. abzuschleifenden Bauteile in den mit Schleifkörpern gefüllten Trog gelegt. Als Behälter bzw. Trog kann ein sogenannter Schwingtrog verwendet werden, welcher durch einen Vibrationsmotor der Gleitschleifvorrichtung in Schwingung versetzt werden kann. Mittels des Vibrationsmotors oder alternativ mittels z.B. einer angetriebenen Exzenterwelle, werden die im Schwingtrog, bzw. Behälter enthaltenen Schleifkörper derart angeregt, dass sie sich relativ zu den abzuschleifenden Bauteilen bewegen. Infolge des Kontaktes der zu bearbeitenden Oberflächen des Bauteils mit den relativ dazu bewegten Schleifkörpern werden die Rauigkeiten an den Bauteiloberflächen verringert und dementsprechend die Bauteile abgeschliffen. Zur Vergrößerung des Durchsatzes besteht auch die Möglichkeit mehrere der Bauteile gleichzeitig in einem Schwingtrog abzuschleifen bzw. zu schlichten. Hierbei gilt es jedoch zu vermeiden, dass sich die Bauteile in Folge der Schwingung des Behälters bzw. Troges gegenseitig berühren bzw. zusammenstoßen, wodurch es zur gegenseitigen Beschädigung kommen könnte.
Aus der DE 2 344 639 A1 ist eine Vorrichtung zur Halterung von Werkstücken innerhalb eines mit einer Schleifkörperschüttung gefüllten Schwingtroges einer nach dem Gleitschleifverfahren
arbeitenden Schleif- oder Poliermaschine bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist lose, in den Schwingtrog einsetzbare und für die Schleifkörper durchlässige Aufnahmekäfige für jeweils mindestens ein Werkstück auf. Diese Aufnahmekäfige weisen zudem jeweils zwei als Speichenrad ausgebildete Stirnteile auf und sind dementsprechend aufwendig und unter vergleichsweise hohem Materialeinsatz hergestellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Haltevorrichtung zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil innerhalb eines mit Schleifkörpern gefüllten Troges einer Gleitschleifvorrichtung bereitzustellen, welche besonders einfach und unter geringem Materialeinsatz herstellbar ist und zudem eine besonders gleichmäßige Oberflächenbearbeitung des Bauteils gewährleistet. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Gleitschleifverfahren zum Schleifen jeweiliger Oberflächen mindestens eines Bauteils bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Gleitschleifverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Haltevorrichtung als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil innerhalb eines mit Schleifkörpern gefüllten Troges bzw. Arbeitsraums einer Gleitschleifvorrichtung, mittels welcher jeweilige Oberflächen des mindestens einen Bauteils unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil und den Schleifkörpern abschleifbar sind, umfasst mindestens eine Achse zur lösbaren Aufnahme und Halterung des mindestens einen Bauteils, wobei die Achse derart ausgebildet ist, dass sie durch mindestens eine Öffnung im Bauteil und/oder durch mindestens eine Öffnung einer mindestens ein Bauteil aufnehmenden Bauteilaufnahme führbar ist. Dies bedeutet, dass die zu bearbeitenden Bauteile direkt oder indirekt über eine Bauteilaufnahme an der Achse lösbar befestigt werden können. Eine derartige Achse ist besonders einfach und unter geringem Materialeinsatz zu fertigen. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Aufnahmekäfigen zur Aufnahme des Bauteils bzw. mehrerer Bauteile sind die Oberflächen des Bauteils bzw. der Bauteile mittels der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung besonders gut für die Schleifkörper zugänglich. Mit anderen Worten wird also in Folge der Halterung des mindestens einen Bauteils oder der mindestens einen Bauteilaufnahme an der Achse eine besonders gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Schleifkörpern und der abzuschleifenden Oberflächen des Bauteils gewährleistet, wobei der Schleifvorgang zudem über einen erweiterten Bereich der abzuschleifenden Oberflächen stattfinden kann. Dies ist insbesondere bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen mit Aufnahmekäfigen nicht möglich, da es hier zu einer bereichsweisen Verzögerung der Schleifkörper bzw. unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten zwischen den Schleifkörpern und den Bauteiloberflächen kommt. Durch die Aufnahme bzw. Halterung des mindestens einen Bauteils oder der mindestens einen Bauteilaufnahme mittels der mindestens einen Achse ergeben sich insbesondere keine lokalen Unterschiede der Relativgeschwindigkeit zwischen den Schleifkörpern und der Bauteiloberflächen, so dass die Schleifqualität auf der gesamten, mit den Schleifkörpern in Berührung kommenden Bauteiloberfläche gleichmäßig hoch ist. Die Verwendung einer Bauteilaufnahme ermöglicht auch die Bearbeitung kleinerer Bauteile. Zudem können vorteilhafterweise mehrere Bauteile zeitgleich in einer Gleitschleifvorrichtung bearbeitet werden. Des Weiteren ist es möglich, dass die Bauteilaufnahme derart ausgebildet ist, dass mehrere Bauteile rotationssymmetrisch an der Bauteilaufnahme anordenbar sind. Beispielhaft kann hierbei die Bauteilaufnahme scheiben- oder ringförmig ausgebildet sein. Damit ergibt sich vorteilhafterweise ein gleichmäßiger Abrieb an den Bauteiloberflächen der auf der Bauteilaufnahme aufgebrachten Bauteile.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist diese mindestens ein auf die Achse aufbringbares Abstandselement auf, mittels welchem das mindestens eine Bauteil und/oder die mindestens eine Bauteilaufnahme zu mindestens einem weiteren auf der Achse gelagerten Bauteil und/oder einer weiteren Bauteilaufnahme in einem vorbestimmten axialen Abstand anordenbar ist. Durch das Anordnen des mindestens einen Abstandelements auf der Achse können gegenseitige Berührungen der jeweiligen Bauteile zuverlässig ausgeschlossen werden. Dabei kann das Abstandselement hinsichtlich seiner axialen Erstreckung auch unterschiedlich dimensioniert werden, so dass der axiale Abstand zwischen den Bauteilen exakt vorgebbar ist. Somit kann auch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Schleifkörpern und den jeweiligen einander zugewandten Oberflächen benachbarter Bauteile, welche durch den Abstandshalter voneinander beabstandet sind, direkt eingestellt werden, indem die Größe des Abstandes, also der Spalt zwischen den Bauteilen mittels des Abstandhalters vorgegeben wird. Daher ist es einerseits möglich, einen in axialer Ersteckung kurzen Abstandshalter zu verwenden und dementsprechend einen relativ engen Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Bauteiloberflächen zu schaffen, wobei dadurch die Anzahl der mittels der Achse lagerbaren Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen vergrößert wird und so die Anlagenauslastung erhöht werden kann. Im Gegensatz dazu kann mittels eines dementsprechend dimensionierten Abstandhalters auch ein besonders großer Abstand zwischen den Bauteilen und/oder Bauteilaufnahmen geschaffen werden, wodurch zwar insgesamt weniger Bauteile auf der Achse aufgenommen werden können, jedoch eine besonders homogene und hohe Schleifqualität auch an einander zugewandten Bauteiloberflächen erreicht wird. Zudem kann es zweckmäßig sein, eine möglichst geringe Kontaktfläche zwischen dem jeweiligen Abstandshalter und dem Bauteil zu schaffen, um eine möglichst gute Zugänglichkeit der Bauteiloberfläche für die Schleifkörper bereitzustellen. Dementsprechend können beispielsweise Hülsen mit besonders dünner Wandstärke als Abstandselemente bereitgestellt werden, welche eine besonders kleine Kontaktfläche zu den jeweiligen, zu beabstandenden Bauteilen aufweisen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Bauteilaufnahme bereits ein integriertes Abstandselement aufweist, welches insbesondere im Bereich um die Öffnung zum Einführen der Achse ausgebildet sein kann.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung umfasst diese mindestens einen Adapter, mittels dessen wenigstens ein Größenunterschied und/oder ein Unterschied in der geometrischen Ausgestaltung zwischen der Achse und der Öffnung des Bauteils und/oder der Öffnung der Bauteilaufnahme, durch die die Achse geführt ist, ausgleichbar ist. Der Adapter kann beispielsweise einen Konus aufweisen, auf welchen das Bauteil oder die Bauteilaufnahme zumindest bereichsweise aufgeschoben werden und dementsprechend spielfrei an der Achse gehalten werden kann. Das im Vorhergehenden beschriebene Abstandselement und der Adapter können dabei als separate Bauelemente oder einstückig ausgebildet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist diese mindestens zwei Radialabstandshalter auf, wobei die Radialabstandshalter derart an der Achse angeordnet sind, dass das wenigstens eine Bauteil und/oder die Bauteilaufnahme zwischen den Radialabstandshalter gelagert ist. Die Radialabstandshalter weisen dabei eine Erstreckung und/oder einen Durchmesser (D_R) auf, welcher größer ist, als die maximale Erstreckung und/oder der maximale Durchmesser (D_B) der direkt an der Achse gelagerten Bauteile oder dem mindestens einen an der Bauteilaufnahme angeordneten Bauteil. Den Radialabstandshaltern kommen mehrere vorteilhafte Funktionen zu. Dadurch, dass die Bauteile zwischen den Radialabstandshaltern angeordnet sind, wird ein Kontaktieren der Bauteile in axialer Richtung der Achse mit den Behälterinnenwänden des Troges unterbunden. Aufgrund des im Vergleich zu der Erstreckung und/oder dem Durchmesser der oder des Bauteils größeren Erstreckung und/oder Durchmessers der Radialabstandshalter wird zudem ein Kontaktieren der zwischen den Radialabstandshaltern aufgenommenen Bauteile mit den jeweiligen Behälterwänden auch in radialer Richtung unterbunden. Mittels der Radialabstandshalter wird somit das Berühren zwischen den Bauteilen bzw. Werkstücken und der Bearbeitungsanlage, insbesondere den Innenwänden des Trogs der Gleitschleifvorrichtung besonders wirksam und vollständig unterbunden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist diese mindestens zwei Klemm- oder Fixierelemente auf, mittels welchen die Bauteile und/oder die mindestens eine Bauteilaufnahme und/oder das mindestens eine Abstandselement und/oder der mindestens eine Adapter und/oder die mindestens zwei Radialabstandshalter auf der Achse fixierbar sind. Mit Hilfe der Klemm- oder Fixierelemente, welche beispielsweise als auf die Achse aufschraubbare Muttern ausgebildet sein können, können die Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen besonders wirksam gegenüber einer axialen Verschiebung bzw. gegenüber einem ungewollten Lösen von der Achse gesichert werden. Zudem können die Klemm- oder Fixierelemente auch beispielsweise als Sicherungsringe oder andere zum Halten der Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen geeignete Klemmmittel ausgebildet sein. Werden die Klemm- oder Fixierelemente an einander gegenüberliegenden Seiten der Achse fixiert, kann ein besonders großer Bereich der Achse zur Aufnahme der Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen genutzt werden. Des Weiteren können mittels der Klemm- oder Fixierelemente auch die Radialabstandshalter, die Abstandshalter und/oder die Adapter an der Achse fixiert werden. Es ist aber auch möglich, dass die Achse zur Aufnahme und Halterung der Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen zumindest bereichsweise ein Außengewinde aufweist. Auf dieses Außengewinde können dann Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen mit ein entsprechendes Innengewinde aufweisenden Öffnungen geschraubt und damit befestigt werden. Entsprechendes gilt für die Radialabstandshalter, die Abstandshalter und/oder die Adapter.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist die Achse einen konstanten oder sich verändernden Achsdurchmesser auf. Dadurch ist es möglich, den Durchmesser der Achse auf einen oder mehrere gleiche oder unterschiedliche Durchmesser der Öffnungen der Bauteile und/oder Bauteilaufnahmen, durch die die Achse geführt wird, einfach baulich und ohne zusätzliche Zwischenelemente anzupassen.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung eignet sich insbesondere zur Aufnahme und Halterung von mindestens einer Komponente eines Flugzeugtriebwerks. Komponenten eines Flugzeugtriebwerks sind meist besonders stark beansprucht, weshalb eine exakte Fertigung bzw. eine besonders gleichmäßige und hohe Schleifqualität von besonderer Bedeutung ist. Dementsprechend ist die Haltevorrichtung zur Aufnahme derartiger Komponenten geeignet, da dadurch eine besonders hohe Schleif- und Oberflächenqualität an den mit den Schleifkörpern in Kontakt kommenden Bauteiloberflächen sichergestellt werden kann. Bei den genannten Komponenten kann es sich beispielhaft um eine sogenannte Blisk (Blade Integrated Disc), die aus mehreren Schaufeln (blades) und einer Scheibe (disc) integral aufgebaut ist oder um einen sogenannten Bling (Bladed Ring), bei dem die Schaufeln integral mit einem tragenden Ring hergestellt sind, handeln. Die Anordnung dieser Blisks bzw. Blings an der Haltevorrichtung sowie das Abschleifen der Oberflächen mittels der Gleitschleifvorrichtung ist besonders vorteilhaft, da die Oberflächen der Blisks bzw. Blings trotz ihrer komplexen Struktur besonders homogen abgeschliffen werden können. Auch andere Bauteile mit mindestens einem rotationssymmetrischen Bereich können mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung innerhalb einer Gleitschleifvorrichtung besonders vorteilhaft bearbeitet werden. Dabei ist vorteilhafterweise die Öffnung für den Durchtritt der Achse der Haltevorrichtung im Bereich der Rotationsachse des rotationssymmetrischen Bereichs angeordnet. Als Öffnungen können beispielsweise bei Blisks und Blings die um deren Rotationsachse ausgebildeten Nabenbereiche verwendet werden. Dies trägt insbesondere zu einer gleichmäßigen Bearbeitung, d.h. einen gleichmäßigen Abtrag der zu bearbeitenden Oberflächen des Bauteils bei. Mögliche, durch einen ungleichmäßigen Abtrag entstehende Unwuchten werden zuverlässig vermieden. Entsprechendes gilt für Bauteile, die an der Bauteilaufnahme rotationssymmetrisch angeordnet sind. Beispielhaft seien hier Schaufeln einer Turbine eines Flugtriebwerks genannt. Dabei kann die Bauteilaufnahme vorteilhafterweise scheiben- oder ringförmig ausgebildet sein.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Gleitschleifverfahren, welches unter Verwendung einer im Vorhergehenden beschriebenen Haltevorrichtung mindestens folgende Schritte umfasst: Aufbringen und lösbares Befestigen von mindestens einem Bauteil und/oder mindestens einer mindestens ein Bauteil aufnehmenden Bauteilaufnahme auf mindestens einer Achse der Haltevorrichtung, wobei die Achse derart ausgebildet ist, dass sie durch mindestens eine Öffnung im Bauteil und/oder der Bauteilaufnahme führbar ist; Einbringen der Haltevorrichtung in einen mit Schleifkörpern gefüllten oder zu füllenden Trog bzw. Arbeitsraum einer Gleitschleifvorrichtung, welche zum Schleifen jeweiliger Oberflächen des mindestens einen Bauteils unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil und den Schleifkörpern ausgelegt ist; Versetzen des Troges und der darin befindlichen Schleifkörper in Bewegung zur Durchführung des Schleifvorgangs; und Stoppen des Bearbeitungsvorgangs und Entnahme der Haltevorrichtung. Durch das erfindungsgemäße Gleitschleifverfahren ergeben sich unter Einsatz der Haltevorrichtung eine besonders einfache Anlagenbestückung, eine mannarme Fertigung sowie minimale Durchlaufzeiten, wobei eine universelle Anwendbarkeit der Haltevorrichtung bzw. des Gleitschleifverfahrens für eine Vielzahl von Bauteilformen gegeben ist. Zudem können mehrere Bauteile zeitgleich bearbeitet werden. Des Weiteren kann vor der Entnahme der Haltevorrichtung die Bewegungs- bzw. Fließrichtung der Schleifkörper in dem Trog umgekehrt werden. Dadurch „schwimmt“ die Haltevorrichtung mit dem mindestens einen Bauteil und/oder Bauteilaufnahme auf den Schleifkörpern auf und kann so einfach aus dem Trog entnommen werden.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung innerhalb einer Gleitschleifvorrichtung; und
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Gleitschleifvorrichtung 10 mit einem mit Schleifkörpern 16 gefüllten Trog 12. Der Trog 12 wird mittels einer nicht dargestellten Vibratoreinrichtung der Gleitschleifvorrichtung 10 in Schwingung versetzt. Als Schleifkörper 16 können bekannte Elemente verwendet werden, die insbesondere aus Stahl, Korund oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Typische Abmessungen der Schleifkörper 16 liegen im Millimeterbereich. Zudem können die Schleifkörper 16 kugel-, pyramiden- oder tetraederförmig ausgebildet sein. Auch andere Formen und Größen sind jedoch denkbar. Durch die Schwingungen des Troges 12 werden die Schleifkörper 16 ebenfalls in Bewegung, insbesondere eine Fließbewegung versetzt.
Man erkennt, dass eine Haltevorrichtung 18 in den Trog 12 beziehungsweise in das Schüttgut der Schleifkörper 16 eingelegt ist. Die Haltevorrichtung 18 weist eine Achse 20 auf, an der in dem Ausführungsbeispiel drei Bauteile 22, 26, 34 gelagert sind. Die Bauteile 22, 26, 34 sind dabei über eine jeweilige Öffnung 24 auf die Achse 20 aufgeschoben. Zwischen den Bauteilen 22, 26, 34 sind zwei Abstandselemente 30 angeordnet, welche die Bauteile 22, 26, 34 voneinander axial beabstanden. Beispielhaft ist der axiale Abstand a zwischen den Bauteilen 22 und 26 dargestellt. Des Weiteren erkennt man, dass es sich bei den in dem Ausführungsbeispiel dargestellten Bauteilen 22, 26, 34 um so genannte Blisks handelt, die einen rotationssymmetrischen Bereich 28 aufweisen. Die Öffnungen 24 der Bauteile 22, 26, 36 sind in dem rotationssymmetrischen Bereich 28 ausgebildet, wobei die zentralen Achsen der Öffnungen 24 koaxial zu einer Längsachse der Achse 20 angeordnet sind.
Die Haltevorrichtung 18 umfasst weiterhin zwei Radialabstandshalter 36, die an den jeweiligen Enden der Achse 20 angeordnet sind. Zwischen den Radialabstandshaltern 36 sind die Bauteile 22, 26, 34 sowie die entsprechenden Abstandselemente 30 gelagert. Man erkennt, dass die beiden Radialabstandshalter 36 einen Durchmesser D_R aufweisen, welcher größer ist als ein maximaler Durchmesser D_B der Bauteile 22, 26, 34. Die Anordnung der beiden Radialabstandshalter 36 und der dazwischen liegenden Bauteile 22, 26, 34 mit den Abstandselementen 30 wird durch zwei Klemm- oder Fixierelemente 32 an der Achse 20 fixiert. Bei den Klemmelementen 32 kann es sich zum Beispiel um auf die entsprechenden Enden der Achse 20 aufschraubbare Muttern handeln. Die Klemmelemente 32 können gegebenenfalls auch in den Radialabstandshaltern 36 integriert sein. Da der Durchmesser D_R der Radialabstandshalter 36 größer ist als der maximale Durchmesser D_B der sich zwischen den Radialabstandshaltern 36 befindlichen Bauteile wird zuverlässig verhindert, dass die zu bearbeitenden Bauteile 22, 26, 34 an den Innenseiten 14 des Troges 12 anstoßen und gegebenenfalls beschädigt werden. Ein gegenseitiges Kontaktieren der Bauteile 22, 26, 34 wird wiederum durch die zwischen den Bauteilen 22, 26, 34 angeordneten Abstandselemente 30 unterbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Radialabstandshalter 36 scheibenförmig dargestellt und ausgebildet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, dass diese zum Beispiel ringförmig ausgebildet sind oder auch eine andere geometrische Form aufweisen. Entscheidend dabei ist, dass die Erstreckung und/oder der Durchmesser der Radialabstandshalter 36 an jeder Stelle immer größer ist als der maximale Durchmesser und/oder die maximale Erstreckung des in der Haltevorrichtung 18 fixierten Bauteils 22, 26, 34.
Die Achse 20 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen konstanten Achsdurchmesser auf. Es ist aber auch möglich, dass dieser Achsdurchmesser variiert und an unterschiedliche Durchmesser der Öffnungen 24 der zu bearbeitenden Bauteile angepasst ist. Derartige Größenunterschiede in den Durchmessern der Öffnungen 24 könnten auch durch entsprechende Adapter (nicht dargestellt) ausgeglichen werden.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 18’ gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Haltevorrichtung 18’ umfasst dabei eine Achse 20 zur lösbaren Aufnahme und Halterung einer Bauteilaufnahme 38. Die Achse 20 weist dabei ein Außengewinde 46 auf, auf welches die Bauteilaufnahme 38 mit einem entsprechenden Innengewinde (nicht dargestellt) einer in der Bauteilaufnahme 38 ausgebildeten Öffnung 40 aufschraubbar und befestigbar ist. Die Öffnung 40 ist dabei zentriert innerhalb der Bauteilaufnahme 38 ausgebildet. Zur axialen Lagefixierung der Bauteilaufnahme 38 ist zudem mindestens ein ebenfalls auf die Achse 20 aufschraubbares Klemm- oder Fixierelement 32 vorgesehen, welches im dargestellten Beispiel als Schraubmutter ausgebildet ist. Die Bauteilaufnahme 38 kann aus Kunststoff, Keramik, Holz, Metall und/oder einer Metall-Legierung gefertigt sein.
Des Weiteren erkennt man, dass die Bauteilaufnahme 38 scheibenförmig ausgebildet ist. An den radial außen liegenden Rändern der Bauteilaufnahme 38 sind Befestigungsvorrichtungen 44 zur lösbaren Befestigung der Bauteile 42 angeordnet. Die Befestigungsvorrichtungen 44 können dabei als Schraub-, Klemm- oder Steckverbindungen ausgebildet sein. Auch andere Befestigungsarten sind denkbar. Bei den Bauteilen 42 handelt es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um Schaufeln einer Turbine eines Flugtriebwerks. Die Befestigungsvorrichtungen 44 sind dabei in einem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet, so dass sich insgesamt ein ungefähr rotationssymmetrischer Aufbau der Bauteilaufnahme 38 mit den Bauteilen 42 bzw. eine ungefähr rotationssymmetrische Anordnung der Bauteile 42 ergibt. Neben den in 2 dargestellten drei Befestigungsvorrichtungen 44 kann natürlich eine beliebige Anzahl von gleichen oder unterschiedlichen Befestigungsvorrichtungen an der Bauteilaufnahme 38 ausgebildet sein, soweit dies die Baugröße der jeweiligen Bauteilaufnahme 38 erlaubt.
Unter Verwendung der Haltevorrichtungen 18, 18’ wird ein besonders effizientes Gleitschleifverfahren geschaffen, bei welchem die dargestellten Bauteile 22, 26, 34, 42 auf der Achse 20 der Haltevorrichtung 18 direkt oder indirekt über die Bauteilaufnahme 38 gelagert und zusammen mit der Haltevorrichtung 18 in den mit Schleifkörpern 16 gefüllten Trog 12 der Gleitschleifvorrichtung 10 eingelegt werden. Durch die Relativbewegung zwischen den Schleifkörpern 16 und den Bauteilen 22, 26, 34, 42 beziehungsweise deren Bauteiloberflächen werden Letztere geschliffen und/oder poliert und/oder entgratet.
Bezugszeichenliste

10: Gleitschleifvorrichtung
12: Trog
14: Behälterwand
16: Schleifkörper
18: Haltevorrichtung
18’: Haltevorrichtung
20: Achse
22: Bauteil
24: Öffnung
26: Bauteil
28: rotationssymmetrischer Bereich
30: Abstandselement
32: Klemm- oder Fixierelement
34: Bauteil
36: Radialabstandshalter
38: Bauteilaufnahme
40: Öffnung
42: Bauteil
44: Befestigungsvorrichtung
46: Außengewinde
a: axialer Abstand
D_R: Durchmesser
D_B: maximaler Durchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2344639 A1 [0003]

Claims

Haltevorrichtung (18) zur Aufnahme und Halterung von mindestens einem Bauteil (22, 26, 34, 42) innerhalb eines mit Schleifkörpern (16) gefüllten Troges (12) einer Gleitschleifvorrichtung (10), mittels welcher jeweilige Oberflächen des mindestens einen Bauteils (22, 26, 34, 42) unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil (22, 26, 34) und den Schleifkörpern (16) abschleifbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (18) mindestens eine Achse (20) zur lösbaren Aufnahme und Halterung des mindestens einen Bauteils (22, 26, 34, 42) umfasst, wobei die Achse (20) derart ausgebildet ist, dass sie durch mindestens eine Öffnung (24) im Bauteil (22, 26, 34) und/oder durch mindestens eine Öffnung (40) einer mindestens ein Bauteil (42) aufnehmenden Aufnahme (38) führbar ist.
Haltevorrichtung (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (18) mindestens einen auf die Achse (20) aufbringbares Abstandselement (30) aufweist, mittels welchem das mindestens eine Bauteil (22) und/oder die mindestens eine Aufnahme (38) zu mindestens einem weiteren auf der Achse (20) gelagerten Bauteil (26) und/oder einer weiteren Bauteilaufnahme in einem vorbestimmten axialen Abstand (a) anordenbar ist.
Haltevorrichtung (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (18) mindestens einen Adapter aufweist, mittels dessen wenigstens ein Größenunterschied und/oder ein Unterschied in der geometrischen Ausgestaltung zwischen der Achse (20) und der Öffnung (24) des Bauteils (22, 26, 34) oder der Öffnung (40) der Bauteilaufnahme (38), durch die die Achse (20) geführt ist, ausgleichbar ist.
Haltevorrichtung (18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (30) und der Adapter als separate Bauelemente oder einstückig ausgebildet sind.
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (18) mindestens zwei Radialabstandshalter (36) aufweist, wobei die Radialabstandshalter (36) derart an der Achse (20) angeordnet sind, dass das wenigstens eine Bauteil (22, 26, 34) und/oder die Bauteilaufnahme (38) zwischen den Radialabstandshaltern (36) gelagert ist und die mindestens zwei Radialabstandshalter (36) eine Erstreckung und/oder einen Durchmesser (D_R) aufweisen, welcher größer ist, als eine maximale Erstreckung und/oder ein maximaler Durchmesser (D_B) der Bauteile (22, 26, 34) oder dem mindestens einen an der Bauteilaufnahme (38) angeordneten Bauteil (42).
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (18) mindestens zwei Klemm- oder Fixierelemente (32) aufweist, mittels welchen die Bauteile (22, 26, 34) und/oder die Bauteilaufnahme (38) und/oder das mindestens eine Abstandselement (30) und/oder der mindestens eine Adapter und/oder die mindestens zwei Radialabstandshalter (36) auf der Achse (20) fixierbar sind.
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (20) zumindest bereichsweise ein Außengewinde (46) aufweist.
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (20) einen konstanten oder sich verändernden Achsdurchmesser aufweist.
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (22, 26, 34) eine Komponente eines Flugzeugtriebwerks ist.
Haltevorrichtung (18) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente eine Blisk oder ein Bling ist.
Haltevorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilaufnahme (38) derart ausgebildet ist, dass mehrere Bauteile (42) rotationssymmetrisch an der Bauteilaufnahme (38) anordenbar sind.
Haltevorrichtung (18) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilaufnahme (38) scheiben- oder ringförmig ausgebildet ist.
Gleitschleifverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung einer Haltevorrichtung (18) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 das Verfahren mindestens folgende Schritte umfasst: – Aufbringen und lösbares Befestigen von mindestens einem Bauteil (22, 26, 34) und/oder mindestens einer mindestens ein Bauteil aufnehmenden Bauteilaufnahme (38) auf mindestens einer Achse (32) der Haltevorrichtung (18), wobei die Achse (20) derart ausgebildet ist, dass sie durch mindestens eine Öffnung (24, 40) im Bauteil (22) und/oder der Bauteilaufnahme (38) führbar ist; – Einbringen der Haltevorrichtung (18) in einen mit Schleifkörpern (16) gefüllten oder zu füllenden Trog (12) einer Gleitschleifvorrichtung (10), welche zum Schleifen jeweiliger Oberflächen des mindestens einen Bauteils (22, 26, 34, 42) unter Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Bauteil (22, 26, 34, 42) und den Schleifkörpern (16) ausgelegt ist; – Versetzen des Troges (12) und der darin befindlichen Schleifkörper (16) in Bewegung zur Durchführung des Schleifvorgangs; und – Stoppen des Bearbeitungsvorgangs und Entnahme der Haltevorrichtung (18).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entnahme der Haltevorrichtung (18) mit dem mindestens einen Bauteil (22, 26, 34, 42) die Bewegungs- bzw. Fließrichtung der Schleifkörper (16) in dem Trog (12) umgekehrt wird.