DE1296550B

DE1296550B - Vorrichtung zum Polieren von ebenen Flaechen metallographischer oder keramischer Schliffproben

Info

Publication number: DE1296550B
Application number: DEB74939A
Authority: DE
Inventors: Graves George Wilson
Original assignee: Buehler Ltd
Current assignee: Buehler Ltd
Priority date: 1963-01-24
Filing date: 1964-01-10
Publication date: 1969-05-29
Also published as: US3137977A; GB1022813A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren von ebenen Flächen metallographischer oder keramischer Schliffproben, in deren Gehäuse ein Antriebsmotor mit vertikaler Antriebswelle vorgesehen ist, an der ein Unwuchtgewicht befestigt ist, durch dessen etwa horizontale Fliehkräfte der gegenüber dem Gehäuse durch Federelemente elastisch abgestützten und selbst undrehbaren Polierscheibe radiale Schwingbewegungen erteilbar sind.
Es ist eine Vorrichtung -mit einer Polierscheibe bekannt, der eine horizontale Schwingbewegung erteilt wird. Diese Schwingbewegung wird durch eine Unwucht hervorgerufen und durch Halterungsfedern ermöglicht. Damit die Polierscheibe stets in einer horizontalen Ebene verbleibt, sind Stützen an einem Gehäuse befestigt, auf welchen die Polierscheibe aufliegt. Durch die erzeugte horizontale Schwingbewegung wird den auf der Polierscheibe aufliegenden Werkstücken eine rein horizontale, drehende Bewegung erteilt und dadurch eine gewisse Polierwirkung erzielt. Diese Polierwirkung ist jedoch nicht besonders groß.
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung sind mehrere um den Gehäuseumfang gegeneinander versetzte, einerseits am Gehäuse und andererseits an der Polierscheibe befestigte, schräg angeordnete Blattfedern vorgesehen, und die Polierscheibe steht mit einer vertikal schwingenden Antriebseinrichtung in Verbindung. Durch die dabei erzwungene vertikale Schwingung werden die Blattfedern beansprucht, welche dadurch der Polierscheibe gleichzeitig mit der vertikalen Bewegungskomponente eine horizontale Drehbewegungskomponente auf kurzer Schraubenlinie erteilen. Eine derartige Schwingungsbewegung hat für die Polierwirkung den Nachteil, daß die aufgesetzten Werkstücke am oberen Umkehrpunkt der Schwingungsbewegung jeweils von der Polierfläche abgehoben und sodann wieder auf dieselbe zurückgeworfen werden. Eine solche Wurfbewegung ist jedoch für die Polierwirkung äußerst nachteilig. Insbesondere bei einer Feinstbearbeitung, wie sie z. B. für mikroskopische Flächenuntersuchungen notwendig ist, erweist sich das ständige Abheben des Werkstücks von der Polierscheibe und sein Wiederaufschlagen auf diese sowohl für die Polierscheibe als auch für die Oberflächengüte des zu polierenden Werkstücks als unvorteilhaft. Eine feinste Oberflächenbearbeitung erfordert ein kontinuierliches, sattes Aufliegen des Werkstücks auf einer in zusammengesetzte Schwingbewegungen versetzbaren Polierscheibe.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Polierscheibe auf einer ebenfalls undrehbaren Antriebsplatte angeordnet ist, die mittels der Federelemente gegenüber dem Gehäuse zusätzlich in vertikaler Richtung taumelartig beweglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt die Antriebswelle zusammen mit der daran starr befestigten Antriebsscheibe eine Art Präzessionsbewegung um die vertikale Mittelachse der Vorrichtung aus, und dieser Präzessionsbewegung ist infolge der elastischen Halterung der Antriebsscheibe am Gehäuse gleichzeitig eine mit den Unwuchtgewichten um die vertikale Mittelachse umlaufende, rein horizontale Schwingbewegung überlagert. Durch die Überlagerung dieser beiden Bewegungsarten ergibt sich eine zusammengesetzte Taumelbewegung, welche gegenüber der zuletzt genannten bekannten Bewegungsart den großen Vorteil hat, daß die auf der Polierscheibe sitzenden Werkstücke während des Polierens nicht abgehoben werden und wieder auf die Polierfläche aufschlagen, sondern in einer gleichmäßig kreisenden Drehbewegung über die Polierfläche geschoben werden. Diese Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gegeben, daß die zusammengesetzte Bewegung keinen scharfen oberen oder unteren Umkehrpunkt der vertikalen Schwingungskomponente aufweist. Die genannte Präzessionsbewegung der Antriebswelle ruft vielmehr infolge der elastischen Halterung der Antriebsscheibe ein mit dem Unwuchtgewicht bzw. den Unwuchtgewichten um die Mittelachse umlaufendes, leichtes Anheben des Randes der Polierscheibe hervor, so daß die auf der Polierfläche aufliegenden Werkstücke lediglich einer Art weichen Wellenbewegung unterworfen werden. Dadurch werden zwar alle Vorteile einer gleichzeitigen horizontalen und vertikalen Schwingungsbewegung erhalten, jedoch der wesentliche Nachteil eines Abhebens und Wiederaufschlagens der -Werkstücke vermieden.
An Hand der Figur ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Diese Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Auf einem Fuß 10 ist eine Schale 11 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 12 mittels Klemmleiste 13, Bolzen 14 und Muttern 15 befestigt. Der Fuß 10 hält den Regeltransformator 16 für den Motor 17 und den von außen bedienbaren Schaltknopf 18. Ebenfalls ist am gegenüberliegenden Ende des Fußes 10 eine Abführleitung 19, 20 für flüssiges Poliermittel vorgesehen.
Die Polierscheibe 21 ist auf der Antriebsplatte 22 befestigt, die ihrerseits elastisch auf dem sich nach innen erstreckenden, ringförmigen Teil 23 der Schale 11 gelagert ist. Die Lagerung erfolgt durch mehrere im gleichen Winkelabstand voneinander angeordnete federnde Elemente, z. B.- durch Gummipuffer oder Gummiringe 24. Drei davon sind ausreichend. Jeder dieser Puffer ist mit Schrauben und Muttern 25, 26, 27 am Schalenring 23 und an der Antriebsplatte 22 befestigt.
Die Antriebsplatte 22 besitzt eine axiale Bohrung für Führungsbüchse 28. Die Platte ist durch Schrauben 29, die sich auch durch einen Bund 30 der Büchse 28 erstrecken, mit einem Ende des Gehäuses 31 des Motors 17 fest verbunden. Die Motorwelle 32 ist senkrecht zur Ebene der Antriebsplatte 22 hängend angeordnet. An beiden Enden der Welle 32 sind exzentrische Gewichte 33 befestigt, die die Taumelschwingung der elastisch bei 24 gestützten Polierscheibe 21 zur Folge haben.
Die Polierscheibe 21 kann unter Zentrierung auf der Büchse 28 auswechselbar auf der Antriebsplatte 22 angeordnet sein. Die Polierscheibe 21 und die Antriebsplatte 22 sind durch Reibungseingriff gegen eine Drehung untereinander arretiert; hierzu dient eine federnde Klemmeinrichtung, die einen Knopf 34 aufweist, der mit einer Hülse 35 durch Schrauben 36 verbunden ist. Im Knopf 34 ist um die Hülse 35 eine Feder 37 angeordnet, welche gegen den Absatz 38 einer Platte 39 drückt, die ebenfalls über die Hülse 35 geschoben ist. Wenn man auf den Knopf 34 drückt, um die Polierscheibe 21 mit der Antriebsplatte 22 reibungsschlüssig zu verbinden, führt die Hülse 35 eine leichte Drehbewegung aus, da sie ein Paar Bajonettschlitze 41 besitzt, welche mit dem Arretierstift 40 im Eingriff stehen, der die Büchse 28 durchsetzt.
Das Arretieren oder Lösen der Polierscheibe 21 ist erforderlich, um sie zu reinigen oder um deren Oberfläche mit einem Schleifmittel oder einem Poliertuch oder einem Polierpapier zu überziehen. Die Polierscheibe ist an ihrer Peripherie durch den Rand 42 begrenzt, so daß eine freie Ringfläche zwischen diesem Rand 42 und dem äußeren Umfang der Platte 39 gebildet wird.
Die Probenhalter, die auf die Polierscheibe 21 aufgesetzt sind, können einen zylindrischen Teil 43 aufweisen, der an seiner Basis eine Kammer hat, um eine Probe 44, die poliert werden soll, aufzunehmen, die in einem Block 45 eingebettet ist, der beispielsweise aus einem synthetischen, gehärteten Harz bestehen kann. Dieser Block 45 wird von Haltern 46 in dem zylindrischen Teil 43 gehalten. Diese Halter können federnde Eigenschaften besitzen, oder sie können aus einstellbaren Schrauben bestehen. Der zylindrische Teil 43 kann mit einer geeigneten Justierschraube 47 ausgerüstet sein, um den Abstand einzustellen, mit dem der Block 45 über den Zylinder 43 beim Polieren vorsteht. Der Probenhalter ist mit einem Stoßring 48 versehen, um zu vermeiden, daß mehrere auf der Polierschraube 21 angeordnete Halter hart aneinanderschlagen oder gegen die äußere Begrenzungswand 42 derselben anschlagen.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Polieren von ebenen Flächen metallographischer oder keramischer Schliffproben, in deren Gehäuse ein Antriebsmotor mit vertikaler Antriebswelle vorgesehen ist, an der ein Unwuchtgewicht befestigt ist, durch dessen etwa horizontale Fliehkräfte der gegenüber dem Gehäuse durch Federelemente elastisch abgestützten und selbst undrehbaren Polierscheibe radiale Schwingbewegungen erteilbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierscheibe (21) auf einer ebenfalls undrehbaren Antriebsplatte (22) angeordnet ist, die mittels der Federelemente (24) gegenüber dem Gehäuse (10) zusätzlich in vertikaler Richtung taumelartig beweglich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierscheibe (21) mit der Antriebsplatte (22) über Klemmglieder (34 bis 41) reibungsschlüssig verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zentralen Bohrung der Antriebsplatte (22) eine Hülse (35) gegen Federdruck (37) axial verstellbar und mittels einer bajonettartigen Verriegelung (40, 41) feststellbar ist und die Feder (37) zwischen einer Andruckplatte (39) und einem am oberen Hülsenende befestigten Betätigungsknopf (34) liegt.