DE19547085A1 - Poliermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliermaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen Maschinen wird in aller Regel ein flüssiges bzw. fließfähiges Arbeitsmittel, zum Beispiel Poliermittel, verwendet. Aus technischen und Umweltgründen wird ange­ strebt, das Arbeitsmittel wiederzuverwenden. Es ist be­ reits bekannt, einer derartigen Maschine eine Auffangwanne zuzuordnen, die unterhalb der unteren Arbeitsscheibe ange­ ordnet ist und in die das seitlich austretende Arbeitsmit­ tel hineinläuft. Diese Auffangvorkehrung ist jedoch in mehrfacher Hinsicht nachteilig.

Wie erwähnt, tritt das Arbeitsmittel radial nach innen und nach außen seitlich aus. Werden keine Vorkehrungen getrof­ fen, läuft das Arbeitsmittel an der Innen- und Außenseite herunter und verschmutzt entsprechende Teile der Maschine. Es wird im übrigen durch verschmutzte Flächen der Maschine seinerseits verschmutzt, was die Wiederverwendung beein­ trächtigt. Nachteilig ist ferner, daß die Zeit, die das Mittel vom Austreten bis zum Eintritt in die Wanne benö­ tigt, relativ lang ist. Auf dem Weg zur Auffangwanne neigt das Mittel zum Kristallisieren, wonach es nicht mehr re­ cyclingfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Läpp- oder Poliermaschine zu schaffen, bei der das Arbeitsmittel schnell und ohne Berührung mit Metallteilen einem Re­ cyclingbehälter zuführbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind an der Außen- und Innenseite der Arbeitsscheiben Abfangmittel angeordnet, die seitlich austretendes Arbeitsmittel in mindestens einen ringförmigen Sammelkanal unterhalb der unteren Ar­ beitsscheibe lenken. Dem Kanal ist eine Weiche zugeordnet, die wahlweise das aus dem Kanal austretende Arbeitsmittel einem Recyclingbehälter oder einem Ablauf zuführt. Das Ab­ fangmittel ist ein Ring oder dergleichen, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, das das radial austretende Arbeitsmit­ tel auffängt und nach unten lenkt. Dabei ist vorzugsweise zwischen dem Haltering, der den Stiftkranz trägt und den Arbeitsscheiben ein Durchgang gebildet zur Ablenkung des Materials nach unten in einen darunter verlaufenden ring­ förmigen Kanal. Bezüglich des äußeren Stiftkranzes kann der ringförmige Kanal unmittelbar unterhalb des Durchgangs angeordnet sein. Die Arbeitsscheiben sind darüber hinaus von einem vorzugsweise dünnen Mantel einem harten korro­ sionsresistenten Material umgeben, das von dem Arbeits­ mittel nicht angegriffen wird bzw. seinerseits nicht mit dem Arbeitsmittel reagiert. Die obere Arbeitsscheibe braucht nur im unteren Bereich von einem Mantel umgeben zu sein, während der Mantel für die untere Arbeitsscheibe über die Scheibe nach unten überstehen kann, um sicherzu­ stellen, daß das Arbeitsmittel in den Auffangkanal gelangt. Bezüglich eines konzentrisch innerhalb des ersten Kanals angeordneten zweiten Kanals, in dem das innen austretende Arbeitsmittel geführt ist, ist eine Anordnung radial außerhalb des inneren Stiftkranzes vorzuziehen, wobei nach einer Ausgestaltung der Erfindung unterhalb des Spaltes zwischen den Arbeitsscheiben eine Auffangfläche vorgesehen ist, auf die das radial nach innen austretende Arbeitsmit­ tel gelangt. Von dort kann es dann über eine Ablaufleitung zu dem zweiten ringförmigen Kanal geführt werden.

Bei zwei ringförmigen Kanälen ist vorzugsweise der Ablauf aus diesen so anzuordnen, daß sie nahe beieinander liegen und zu einer Weiche ausgerichtet werden können. Dabei kann die Weiche von einer horizontal verschiebbaren Wanne ge­ bildet sein, die wahlweise mit einem Recyclingbehälter oder einem anderen Ablauf für ein Abwassersystem ausricht­ bar ist. Zur Verstellung der Weiche kann ein Pneumatikzy­ linder oder dergleichen verwendet werden.

Um eine genaue Planparallelität zu erzielen, ist der Außen­ stiftkranz drehend angetrieben. Daher ist eine Ausgestal­ tung der Erfindung von Vorteil, wenn mit dem Außenstift­ kranz ein Wischerelement gekoppelt ist, das in den außen liegenden Sammelkanal eintaucht, um das aufgefangene Mit­ tel zum Ablauf zu fördern. Ist der Außenstiftkranz höhen­ verstellbar, wird auch das Wischerelement bei einem Hub verstellt. Dementsprechend ist Sorge dafür zu tragen, daß auch der Kanal bei einer Hubbewegung des Außenstiftkranzes in der Höhe mitverstellt wird.

Der Abfangring wird vorzugsweise aus Kunststoff herge­ stellt. Auch die Abfangwanne und ggf. ein Ablaßrohr sowie andere Teile, die mit dem Arbeitsmittel in Berührung ge­ langen, sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, da­ mit eine Reaktion zwischen Arbeitsmittel und diesen Teilen unterbunden wird.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird ein schnelles und sauberes Abführen des Arbeitsmittels zu Recyclingzwecken erreicht. Eine Kristallisation des Arbeitsmittels ist auf ein Minimum beschränkt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf Fig. 1 mit teilweisen Ausbrüchen.

Fig. 3 zeigt vergrößert den rechten Abschnitt der Vorrich­ tung nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine weitere Vergrößerung des Ausschnitts nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt vergrößert den rechten Abschnitt der Darstel­ lung nach Fig. 1.

Fig. 6 zeigt vergrößert einen Abschnitt der Darstellung nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Poliervorrichtung 10 dargestellt mit oberer Arbeitsscheibe 12 und unterer Arbeitsscheibe 14. Die obere Arbeitsscheibe 12 ist mit einer Halteplatte 16 verschraubt, die an der Oberseite einen Flansch 18 auf­ weist zur Verbindung mit einer Vorrichtung zum Anheben und Wegschwenken der Arbeitsscheibe 12 von der unteren Ar­ beitsscheibe 14. Die untere Arbeitsscheibe 14 ist mit einer Halteplatte 20 verbunden, die ihrerseits mit einem Gestell 22 verschraubt ist. Die untere Arbeitsscheibe 14 ist ebenfalls angetrieben.

In Fig. 3 und 4 ist eine Läuferscheibe 22 zwischen den Ar­ beitsscheiben 12 und 14 zu erkennen, die in Aussparungen kreisförmige Werkstücke 24 bzw. 26 aufnimmt. Am Umfang ist die Läuferscheibe 22 mit einer Zahnung 28 versehen. Ein ringförmiges Lagerbauteil stützt sich über ein Stützteil 32 auf einer Platte 34 ab, die von einer Hubvorrichtung 36 getragen wird, die sich ihrerseits am Maschinengestell abstützt. In Fig. 1 ist eine zweite Hubvorrichtung 36 an­ gedeutet. Die Hubvorrichtung wird von einem Motor 38 betä­ tigt, wobei eine Welle 40 beide Hubvorrichtungen 36 mit­ einander verbindet. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist im ringförmigen Lagerbauteil 30 eine Mehrzahl von Laufrollen 42 gelagert, die am Umfang konisch sind. Sie greifen in eine konische Nut 44 eines Halteringes 46 ein, in dem die Stifte eines Außenstiftkranzes in entsprechende Bohrungen im Preßsitz eingelassen sind, wie bei 48 in Fig. 3 bzw. 4 gezeigt. Die Lagerung der Rollen 42 erfolgt mit Hilfe eines Wälzlagers 50, das auf einem Lagerstift 52 angeordnet ist, der am freien Ende in einer Gewindebuchse 44 sitzt, die drehbar im Lagerring 56 gelagert ist. Eine Verdrehung des Stiftes 52 führt mithin zu einer axialen Verstellung der Rolle 42 und eine Verdrehung der Buchse 54 zu einer radialen Verlagerung, weil die Buchse 54 exzen­ trisch ausgebildet ist. Mithin läßt sich die Relativlage des Halterings 46 bezüglich des Lagerbauteils 30 verändern.

Im Haltering 46 sind in gleichmäßigen Umfangsabständen Spannstifte 58 eingelassen, die sich quer durch die Nut 44 erstrecken und mit denen, wie aus den Fig. 2 und 5 her­ vorgeht, ein Ritzel 60 in Eingriff ist. Das Ritzel 60 steht über eine Gelenkwelle 62 mit einem Getriebemotor 64 in Verbindung, um angetrieben zu werden, damit der Halte­ ring und damit der Stiftkranz in Drehung versetzt werden. Die Gelenkwelle 62 ist teleskopisch, damit die Triebver­ bindung unabhängig ist von der Höhenlage des Halterings 46, der, wie erwähnt, von der Hubvorrichtung 36 in der Höhe verstellt werden kann. Das Ritzel 60 ist mit Hilfe eines Wälzlagers 66 in einem Gehäuse 68 drehbar gelagert.

Wie insbesondere aus Fig. 4 erkennbar, ist auf jeden Stift 48 des Stiftkranzes eine Hülse 70 aufgesteckt, die am obe­ ren Ende verschlossen ist und sich am unteren Ende auf einem Kunststoffring 72, z. B. aus Polyamid, auf dem Halte­ ring 46 abstützt. Wie erkennbar, ist die Zahnung 28 der Läuferscheibe 22 mit der Außenseite der Hülse in Eingriff. Ein Ring 74 aus Kunststoffmaterial ist mit dem Haltering 46 auf dessen Oberseite verschraubt und weist einen oberen nach innen weisenden Flansch 76 auf, der sich teilweise über die Hülse 70 erstreckt und verhindert, daß die Hülse angehoben und abgeschoben wird. Bei einem inneren Stift­ kranz, der mit der unteren Platte 20 fest verbunden ist, ist ein Ring 78 vorgesehen, der ebenfalls wie der Ring 74 aus Kunststoff ist und die Stifte des Innenkranzes teil­ weise überragt.

Auf der Platte 34 ist ringförmig umlaufend eine Rinne 80 angeordnet, die über eine Teleskopleitung 82 zur Oberseite einer Weiche 84 führt. Die Weiche 84 ist in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt. Sie kann von einem Zylinder 88 be­ grenzt verschoben werden, wie durch die gestrichelte Posi­ tion angedeutet, in der ein Auslauf 86 wahlweise zu einem gewünschten Ablauf ausrichtbar ist. Eine weitere statio­ näre innere Rinne 90 ist über ein Teleskoprohr 92 eben­ falls zur Weiche 84 ausrichtbar, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. An der Innenseite des Halterings 46 ist mindestens ein Rührblatt 94 angebracht über einen Arm 96. Bei Drehung des Stiftkranzes und damit des Halterings 46 bewegt sich das Blatt 94 in der Rinne 80 und führt in der Rinne vor­ handene Flüssigkeit zum Teleskoprohr 82 und damit zur Wei­ che 84. Ein weiteres Wischerblatt 98 befindet sich im ringförmigen Kanal 90 und wird von der Tragplatte 20 dre­ hend angetrieben, um im Kanal 90 vorhandene Flüssigkeit dem Teleskoprohr 92 und damit der Weiche 84 zuzuführen.

Insbesondere beim Bearbeiten der Werkstücke 24 durch Po­ lieren fällt relativ viel Polier- und Spülflüssigkeit an. Diese tritt entweder an der Außenseite zwischen den Ar­ beitsscheiben 12, 14 aus oder an der Innenseite im Hohl­ raum 100 zwischen den Arbeitsscheiben (Fig. 1). Vom Hohl­ raum 100 gelangt die Flüssigkeit über ein stationäres Rohr 102 in den inneren Kanal 90. Nach außen austretende Flüs­ sigkeit wird durch den Sicherungsring 74 gehindert, weiter nach außen zu gelangen und fließt statt dessen nach unten über Durchgänge oder Kanäle 104 zwischen Haltering 46 und unterer Arbeitsscheibe 14 in den Kanal 80. Man erkennt mithin, daß nahezu sämtliches Arbeitsmittel in den Kanälen 80 und 90 aufgefangen und nach Maßgabe der Stellung der Weiche 84 entweder zu einem Recyclingtank (nicht gezeigt) oder zu einem Abwassersystem geführt werden kann. Die ge­ samte beschriebene Anordnung ist außerdem von einer Wanne 106 umgeben, in der von den Kanälen 80 und 90 nicht aufge­ fangenes Material aufgefangen wird. An den Arbeitsscheiben ist am Umfang ein dünner Mantel 130 bzw. 131 angeordnet, der aus einem harten korrosionsresistenten Material be­ steht und daher von dem Arbeitsmittel nicht angegriffen wird. Der Mantel 131 steht nach unten über die Scheibe 14 über und dient der Lenkung des Mittels zum Kanal 80.

Zwischen dem ringförmigen Lagerbauteil 30 bzw. dem Lager­ ring 56 einerseits und dem Haltering 46 andererseits ist eine Lippendichtung 108 angeordnet, die das Eindringen von Schmutz bzw. das Heraustreten von Flüssigkeit verhindert. Eine weitere Lippendichtung befindet sich zwischen der Un­ terseite des Halterings 46 und einem Ring 110. Die Lippen­ dichtung ist mit 112 bezeichnet. Der Ring 110 ist über Paßstifte 114 mit dem Stützbauteil 32 verbunden und hält seinerseits den Lagerring 56.

Es ist mithin zu erkennen, daß die gesamte Arbeitsflüssig­ keit aufgefangen und wieder verarbeitet werden kann. Fer­ ner ist zu erkennen, daß mit Hilfe der Hubvorrichtungen 36 der Haltering 46 und damit der Stiftkranz so weit abge­ senkt werden können, daß die Läuferscheiben 22 mit den Werkstücken 24 ungehindert nach außen abgeschoben werden können.

Claims (9)

1. Poliermaschine mit einer oberen und einer unteren Ar­ beitsscheibe, von denen mindestens eine von einem An­ trieb drehend angetrieben ist, wobei zwischen den Ar­ beitsflächen der unteren und oberen Arbeitsscheibe meh­ rere Läuferscheiben angeordnet sind, die Öffnungen zur Aufnahme von Werkstücken aufweist sowie eine Zahnung am Umfang und wobei die Zahnung mit einem inneren und einem äußeren Stiftkranz in Eingriff ist zwecks Ver­ drehung und Vortrieb der Läuferscheiben, wenn minde­ stens ein Stiftkranz in Drehung versetzt wird, und einer Quelle für die Zufuhr von fließfähigem Arbeits­ mittel zwischen die Arbeitsflächen, gekennzeichnet durch Abfangmittel (74, 78) an der Außen- und an der Innenseite der Arbeitsscheiben (12, 14), die das seit­ lich austretende Arbeitsmittel in mindestens einen ringförmigen Sammelkanal (80, 90) unterhalb der unteren Arbeitsscheibe (14) lenken und der Kanal über eine Wei­ che (84) wahlweise mit einem Recyclingtank oder einem anderweitigen Ablauf verbindbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrisch angeordnete Kanäle (80, 90) vorgese­ hen sind, von denen einer der Außenseite und der andere der Innenseite der Arbeitsscheiben (12, 14) zugeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Arbeitsscheibe (12, 14) un­ terhalb des Abfangmittels (78) eine stationäre Auffang­ fläche (120) angeordnet ist, die über ein Rohr (102) oder dergleichen mit dem inneren Kanal (90) in Verbin­ dung steht.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanäle (80, 90) jeweils eine Aus­ laßöffnung aufweisen, die bezüglich der Arbeitsscheiben (12, 14) annähernd radial liegen und gemeinsam zur Wei­ che (84) ausgerichtet sind.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei drehend angetriebenem Außenstift­ kranz (46, 48) mit diesem ein Wischerelement (94) ver­ bunden ist, das in den zugeordneten Kanal (80) ein­ taucht, und ein weiteres Wischerelement (98) mit der unteren Arbeitsscheibe (14) gekoppelt ist und in eine weitere stationäre Rinne (90) eintaucht.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Höhenverstellung des Stiftkranzes (46, 48) mittels einer Hubvorrichtung (36) auch die Kanäle (80, 90) mit der Hubvorrichtung (36) gekoppelt sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abfangmittel von einem ersten Ring (74) gebildet sind, der den Außenstiftkranz (46, 48) außen umgibt und von einem zweiten Ring (78), der den inneren Stiftkranz von innen umgibt.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (74, 78) einen radial nach innen bzw. nach außen weisenden Flansch (76) haben.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Weiche (84) von einer horizontal verschiebbaren Wanne gebildet ist, deren Auslaß (86) wahlweise mit einem Recyclingtank oder einem anderwei­ tigen Ablauf verbindbar ist.