-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Bewegen der Werkstücke in einer Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu derselben, insbesondere in Form einer Schlepp- und/oder Tauchfinishmaschine, mit wenigstens einem Werkstückhalter, an welchem wenigstens eine Spanneinrichtung zum lösbaren Befestigen der zu bearbeitenden Werkstücke festgelegt ist, und mit einem unterhalb des Werkstückhalters angeordneten Behälter zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates, welcher relativ zu dem Werkstückhalter bewegbar ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Spanneinrichtung zum lösbaren Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken für eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Bewegen der Werkstücke in einer Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu derselben, insbesondere in Form einer Schlepp- und/oder Tauchfinishmaschine, mit wenigstens einem Werkstückhalter zum lösbaren Festlegen der Spanneinrichtung und mit einem unterhalb des Werkstückhalters angeordneten Behälter zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates, welcher relativ zu dem Werkstückhalter bewegbar ist.
-
Derartige Vorrichtungen zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken sind beispielsweise in Form von sogenannten Schleppfinishmaschinen bekannt. Ihre Wirkungsweise beruht darauf, das zu bearbeitende Werkstück in eine in einem Behälter befindliche Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat zu tauchen und das Werkstück relativ zu dem Granulat zu bewegen, wodurch die Oberfläche des Werkstückes je nach Granulatart geschliffen und/oder poliert wird. Schleppfinishmaschinen stellen eine spezielle Form von Gleitschleifmaschinen, wobei die zu bearbeitenden Werkstücke hängend, z. B. einzeln an einer oder mehreren Spanneinrichtungen eines Werkstückhalters, gespannt sind. Zur relativen Bewegbarkeit des Werkstückhalters in Bezug auf den Behälter umfassen derartige Schleppfinishmaschinen häufig ein in der Regel rotierendes Teil im Wesentlichen in Form eines z. B. motorisch über ein geeignetes Getriebe drehangetriebenen Tellers, an dem die Werkstückhalter unmittelbar oder, beispielsweise über Hubeinrichtungen, mittelbar festgelegt sind. Letzteres geschieht insbesondere exzentrisch in Bezug auf die Drehachse rotierenden Teils der Schleppfinishmaschine. Wird dieses Teil – der sogenannte Teller – der Schleppfinishmaschine rotiert, so beschreiben die hieran festgelegten Werkstückhalter eine Bahnkurve. Die an den Spanneinrichtungen der Werkstückhalter lösbar festgelegten Werkstücke werden dabei in den Arbeitsbehälter eingetaucht, welcher mit der Schüttung aus dem partikelförmigen Schleif- oder Poliergranulat, gegebenenfalls unter Zusatz flüssiger Medien, wie Wasser, Tenside etc., befüllt ist. Aufgrund der Relativbewegung der Werkstücke in Bezug auf das Granulat erfolgt deren Oberflächenbearbeitung in Form einer Gleitschleifbearbeitung. Derartige Schleppfinishmaschinen sind beispielsweise aus der
DE 102 04 267 C1 ,
DE 200 05 361 U1 oder
DE 10 2010 052 222 A1 bekannt.
-
Alternativ oder zusätzlich kann der das Bearbeitungsmedium aufnehmende Behälter relativ zu den ebenfalls bewegten, beispielsweise zumindest um ihre eigene Achse rotierten, oder auch ruhenden Werkstücken bewegt werden, wie beispielsweise um seine eigene Achse und/oder entlang einer Bahnkurve, z. B. in Form einer Kreisbahn. Sofern nur der Behälter bewegt ist und die Werkstücke selbst keine translatorische Bewegung durchführen, so bezeichnet man dies auch als ”Tauchschleifen” bzw. ”Tauchpolieren” als spezielle Form des Schleppfinish.
-
Das Schleif- oder Poliergranulat kann grundsätzlich je nach zu behandelnden Werkstücken unterschiedlichster Natur und z. B. natürlichen Ursprungs (z. B. aus organischem Material, wie Walnuss- oder Kokosnussschalen, Holz, Kirschkern etc.), mineralischen Ursprungs (z. B. aus Silikaten, Oxiden etc.) und/oder synthetischen Ursprungs (z. B. aus Kunststoffen) sein. Darüber hinaus ist es – wie bereits angedeutet – möglich, die Gleitschleifbearbeitung trocken oder – unter Zusatz eines flüssigen Bearbeitungsmediums, wie beispielsweise Wasser, welches mit Additiven, wie z. B. Tensiden, versetzt sein kann – in Form einer Nassbearbeitung durchzuführen.
-
Um neben einer translatorischen Bewegung der Werkstücke relativ zu dem partikelförmige Bearbeitungsmedium zusätzlich für eine rotatorische Bewegung der Werkstücke, wie um ihre eigene Achse, zu sorgen, was zu einer besonders wirksamen Schleif- bzw. Polierwirkung führt, sind die Werkstückhalter häufig drehangetrieben, was beispielsweise mittels geeigneter Motoren geschehen kann (
DE 10 2010 052 222 A1 ). Darüber hinaus sind Werkstückhalter für Schleppfinishmaschinen bekannt, deren Spanneinrichtungen zur lösbaren Befestigung der Werkstücke rotierbar gelagert und über eine drehbar in dem Werkstückhalter gelagerte Welle in Rotation versetzbar sind. Hierzu weist der Werkstückhalter z. B. ein Planetengetriebe mit einem zentralen Sonnenrad auf, welches mit Planetenrädern im Eingriff steht, welche ihrerseits drehfest mit einer Tragwelle eines jeweiligen Spannverschlusses verbunden ist, welche um den Umfang des Sonnenrades des Werkstückhalters verteilt angeordnet sind. Aufgrund einer solchen Bewegung der an dem Werkstückhalter drehbar gelagerten Spanneinrichtungen mit den Werkstücken, welche sich aus einer translatorischen Bewegung (in Drehrichtung des Tragteils bzw. der ”Tellers” der Schleppfinishmaschine) und einer rotatorischen Bewegung (um die Achse der jeweiligen Spanneinrichtung bzw. um die Werkstückachse) zusammensetzt, durch das Bearbeitungsmedium wird eine sehr gleichmäßige Bearbeitungsqualität bei gegenüber einer rein translatorischen Bewegung erheblich kürzeren Bearbeitungszeiten erzielt. Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich der Werkstückhalter selbst auf entsprechende Weise drehbar an dem Tragteil der Schleppfinishmaschine festgelegt sein (
DE 20 2009 008 070 U1 ).
-
Die Spanneinrichtungen zur lösbaren Befestigung der Werkstücke an dem Werkstückhalter anlässlich deren Oberflächenbearbeitung können beispielsweise von herkömmlichen Spannzangen gebildet sein. Eine weitere Spanneinrichtung für eine gattungsgemäße Schlepp- oder Tauchfinishmaschine zur lösbaren, hängenden Befestigung der Werkstücke ist der
DE 10 2010 024 247 A1 zu entnehmen.
-
Die lösbare Befestigung der rohen Werkstücke an solchen Spanneinrichtungen sowie die Entnahme der fertig bearbeiteten Werkstücke gestaltet sich häufig als in handhabungstechnischer Hinsicht relativ aufwändig, was zu nicht zu vernachlässigenden Standzeiten der Maschine führen kann. Zudem ist insbesondere dann, wenn die Bestückung der Spanneinrichtung mit den Werkstücken und deren Entnahme in automatisierter Form, beispielsweise mittels Manipulatoren, wie Robotern, geschehen soll, praktisch für jedes Werkstück eine mehr oder minder aufwändige Programmierung des Handhabungsgerätes erforderlich.
-
Die
DE 27 31 135 A1 beschreibt eine Schleppfinishmaschine mit einer Spanneinrichtung zum lösbaren Festlegen eines zu bearbeitenden Werkstückes, welche in Form eines Spannfutters ausgebildet sein oder das Werkstück mittels Unterdruck ansaugen kann. Davon abgesehen, dass aus der Druckschrift nicht hervorgeht, wie dies geschehen soll, hat sich gezeigt, dass es mit einer bloßen Ansaugung des Werkstückes nicht möglich ist, es während der Oberflächenbearbeitung hängend an der Spanneinrichtung zu halten.
-
Der
DE 33 32 786 A1 ist eine weitere Schleppfinishmaschine zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken zu entnehmen, deren Werkstückträger mit Aufnahmen in Form von sich horizontal erstreckenden Dornen versehen sind, welche in ihrer Formgebung und Ausrichtung den Werkstücken angepasst sind, so dass letztere klemmend auf die Dorne aufgesetzt werden können. Auch insoweit hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche lösbare Befestigung der Werkstücke nicht ausreicht, um sie während der Oberflächenbearbeitung zuverlässig festzuhalten. Dies gilt insbesondere für eine in der genannten Druckschrift nicht vorgesehenen, hängenden Befestigung der Werkstücke an dem Werkstückhalter.
-
Schließlich sind Spanntische für andersartige Werkzeugmaschinen bekannt, welche zum lösbaren Festlegen eines Werkstückes während seiner Dearbeitung dienen. In der
DE 87 00 766 U1 geht es um einen solchen Spanntisch für Werkstücke zur spanabhebenden Bearbeitung auf Werkzeugmaschinen, wobei der Spanntisch eine Spannplatte aufweist, auf deren Spannfläche die Werkstücke einerseits mittels Vakuum angesaugt werden. Darüber hinaus sind Anschlagelemente in Form von Ausschnitten oder Ausnehmungen vorgesehen, um die Werkstücke seitlich auf der Spannplatte zu fixieren und sie vor einem Verschieben längs der Plattenoberfläche während der Bearbeitung zu bewahren.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art sowie eine insbesondere auch zur hängenden Befestigung der Werkstücke geeignete Spanneinrichtung einer solchen Vorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, dass sowohl eine handhabungstechnisch einfache, schnelle und bequeme Bestückung der Spanneinrichtung mit den zu bearbeitenden Werkstücken sowie eine ebensolche Entnahme der Werkstücke unter zumindest weitgehender Vermeidung der vorgenannten Nachteile möglich ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spanneinrichtung eine Werkstückaufnahme aufweist, welche zum zumindest teilweise formschlüssigen, drehfesten Halten des Werkstückes ausgebildet ist, und dass die Spanneinrichtung ferner wenigstens einen, an einen Unterdruckerzeuger anschließbaren Unterdruckkanal aufweist, welcher in die Werkstückaufnahme mündet, um das Werkstück unter Anlegen von Unterdruck an den Unterdruckkanal axialfest zu halten, wobei die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung an einem Adapterstück angeordnet ist, welches an einem Tragteil der Spanneinrichtung lösbar befestigbar ist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Spanneinrichtung der eingangs genannten Art, welche für eine solche Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken geeignet ist, ferner vor, dass die Spanneinrichtung eine Werkstückaufnahme aufweist, welche zum zumindest teilweise formschlüssigen, drehfesten Halten des Werkstückes ausgebildet ist, und dass die Spanneinrichtung ferner wenigstens einen, an einen Unterdruckerzeuger anschließbaren Unterdruckkanal aufweist, welcher in die Werkstückaufnahme mündet, um das Werkstück unter Anlegen von Unterdruck an den Unterdruckkanal axialfest zu halten, wobei die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung an einem Adapterstück angeordnet ist, welches an einem Tragteil der Spanneinrichtung lösbar befestigbar ist.
-
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung sorgt sowohl für eine einfache, schnelle und bequeme, z. B. manuelle, Bestückung der Spanneinrichtung mit Werkstücken als auch für eine ebensolche Entnahme der Werkstücke von der Spanneinrichtung, da die Werkstücke lediglich infolge Formschluss drehfest an der Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung gehalten sind, so dass sie nur in eine zu einer jeweiligen Werkstückstruktur zumindest teilweise komplementäre Struktur der Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung ein- oder aufgesetzt werden müssen. Die axiale Befestigung des Werkstückes an der Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung geschieht dann durch Ansaugen desselben gegen die Werkstückaufnahme, wobei der in die Werkstückaufnahme mündende Unterdruckkanal bedarfsweise mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, um das Werkstück zu befestigen bzw. zu lösen. Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung ermöglicht folglich eine lösbare Halterung der zu bearbeitenden Werkstücke, ohne dass Klemm- oder anderweitige Befestigungselemente, wie Riegel, Bolzen und dergleichen, erforderlich wären, was sich insbesondere auch hinsichtlich einer automatisierten Bestückung mittels geeigneter Handhabungsgeräte, wie Robotern, als günstig erwiesen hat, da der Bewegungsablauf des Handhabungsgerätes zum Festlegen/Lösen des Werkstückes an der bzw. von der Spanneinrichtung für praktisch beliebige Werkstücke derselbe bzw. sehr ähnlich ist, indem das Werkstück lediglich in Axialrichtung auf die Werkstückaufnahme zu bewegt werden muss, bis es in deren entsprechenden Konturen drehfest gehalten ist, wonach der in die Werkstückaufnahme mündende Unterdruckkanal mit Unterdruck bzw. Vakuum beaufschlagt wird, um das Werkstück durch Ansaugen desselben axialfest an der Spanneinrichtung festzulegen. Entsprechendes gilt für das Lösen fertig bearbeiteter Werkstücke.
-
Durch die erfindungsgemäße Trennung einerseits der drehfesten Halterung der Werkstücke durch Formschluss, andererseits der axialfesten Halterung der Werkstücke mittels Unterdruck, ist darüber hinaus insbesondere eine hängende Befestigung der Werkstücke an der Spanneinrichtung möglich, um sie in einfacher Weise von oben in die Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat eintauchen und dort gegebenenfalls – sei es rotatorisch und/oder translatorisch – bewegen zu können.
-
Augrund der zweiteiligen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung lässt sich die Spanneinrichtung ferner auf einfache Weise an zu bearbeitende Werkstücke unterschiedlicher Geometrie anpassen, indem lediglich das an die jeweilige Werkstückstruktur angepasste Adapterstück ausgetauscht und an dem Tragteil festgelegt werden muss, während das Tragteil für praktisch beliebige Werkstücke universell verwendbar ist.
-
Zur Anpassung der Werkstückaufnahme des Adapterstückes an unterschiedliche Werkstückstrukturen, um das jeweilige Werkstück infolge Formschluss drehfest an der Werkstückaufnahme festlegen zu können, bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung wenigstens eine Struktur aus der Gruppe
- – einen axial vorstehenden Umfangsrand mit einem unrunden Innenquerschnitt, um einen hierzu zumindest abschnittsweise komplementären, unrunden Außenquerschnitt eines Werkstückes zumindest teilweise formschlüssig zu umgreifen;
- – wenigstens einen axial vorstehenden Vorsprung mit einem unrunden Außenquerschnitt, um in eine hierzu zumindest abschnittsweise komplementäre, unrunde Bohrung eines Werkstückes zumindest teilweise formschlüssig einzugreifen;
- – wenigstens zwei benachbarte, axial vorstehende Stifte, um in wenigstens zwei unter einem dem Abstand der Stifte entsprechenden Abstand angeordnete Bohrungen eines Werkstückes zumindest teilweise formschlüssig einzugreifen;
- – wenigstens eine axial zurückspringende Vertiefung mit einem unrunden Innenquerschnitt, um einen hierzu zumindest abschnittsweise komplementären, unrunden Vorsprung eines Werkstückes zumindest teilweise formschlüssig aufzunehmen; und
- – wenigstens zwei benachbarte, axial zurückspringende Vertiefungen, um wenigstens zwei unter einem dem Abstand der Vertiefungen entsprechenden Abstand angeordnete Vorsprünge eines Werkstückes zumindest teilweise formschlüssig aufzunehmen,
aufweist. In jedem Fall ist eine drehfeste Halterung des Werkstückes an der Werkstückaufnahme des Adapterstückes der Spanneinrichtung sichergestellt.
-
In zweckmäßiger Ausgestaltung weist die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante wenigstens eine Dichtung auf, welche den in die Werkstückaufnahme mündenden Unterdruckkanal umgibt, um den Unterdruckkanal gegen das in die Werkstückaufnahme eingesetzte Werkstück abzudichten. Dabei kann es günstig sein, wenn die Dichtung möglichst nahe des Außenumfangs der Werkstückaufnahme bzw. eines hierin befindlichen Werkstückes angeordnet ist, um für eine möglichst große Fläche des an der Werkstückaufnahme festgelegten Werkstückes zu sorgen, an welcher es infolge Unterdruck gegen die Werkstückaufnahme angesaugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer zweiten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung an ihrer die Mündung des Unterdruckkanals umgebenden Stirnseite mit einem elastischen Dichtungsmaterial beschichtet ist, um den Unterdruckkanal gegen ein in die Werkstückaufnahme eingesetztes Werkstück abzudichten. Als Beschichtungsmaterial kommt z. B. Gummi in Betracht.
-
Eine solche Dichtung kann beispielsweise in eine Ringnut der Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung eingesetzt sein, wobei der Durchmesser der Dichtung vorteilhafter größer sein sollte als die Tiefe der Umfangsnut, so dass das Werkstück lediglich gegen die Dichtung anliegt und innerhalb des Dichtrings zwischen dem Werkstück und der Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung ein Abstand vorhanden ist, um den Unterdruck an das Werkstück zu übertragen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Adapterstück der Spanneinrichtung von dem Unterdruckkanal durchsetzt und derart an dem Tragteil der Spanneinrichtung befestigbar ist, dass der das Adapterstück durchsetzende Unterdruckkanal mit einem, an den Unterdruckerzeuger anschließbaren Saugkanal des Tragteils in Verbindung steht. Auf diese Weise ist eine einfache und zuverlässige fluidische Verbindung zwischen dem Tragteil und dem Adapterstück der Spanneinrichtung sichergestellt.
-
Eine einfache sowie schnell und bequem betätigbare Befestigung des Adapterstückes an dem Tragteil kann in unterschiedlicher Weise gewährleistet sein. So kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Adapterstück der Spanneinrichtung mittels Schrauben, Bolzen, Klemmen oder Spannverschlüssen an dem Tragteil der Spanneinrichtung lösbar befestigbar ist.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Tragteil der Spanneinrichtung einerseits eine zum drehfesten Halten des Adapterstückes ausgebildete Haltestruktur aufweist, welche zu einer Haltestruktur des Adapterstückes komplementär ist, und dass das Adapterstück andererseits durch Anlegen von Unterdruck an den Saugkanal des Tragteils und Ansaugen des Adapterstückes an das Tragteil axialfest an dem Tragteil gehalten ist, wenn der Unterdruckkanal des Adapterstückes durch Einsetzen eines Werkstückes in seine Werkstückaufnahme verschlossen worden ist. Eine solche Ausgestaltung bietet eine besonders einfache und bequeme Befestigung des Adapterstückes an dem Tragteil der Spanneinrichtung, indem die Haltestrukturen wiederum nur für eine drehfeste Halterung der genannten Teile aneinander infolge Formschluss sorgen, während die axialfeste Halterung der genannten Teile aneinander wiederum mittels Unterdruck geschieht, so dass das Adapterstück gemeinsam mit einem hieran festgelegten Werkstück an dem Tragteil der Spanneinrichtung angesaugt wird.
-
Was die zur drehfesten Halterung aneinander dienenden, zueinander komplementären Haltestrukturen des Tragteils und des Adapterstückes der Spanneinrichtung betrifft, so kann insbesondere vorgesehen sein, dass diese Haltestrukturen
- – wenigstens einen unrunden Außenquerschnitt des Tragteils oder des Adapterstückes und einen hierzu komplementären, den Außenquerschnitt zumindest teilweise formschlüssig umgreifenden unrunden Innenquerschnitt des Adapterstückes oder des Tragteils;
- – wenigstens eine Vertiefung mit unrundem Innenquerschnitt des Tragteils oder des Adapterstückes und einen hierzu komplementären, in die Vertiefung zumindest teilweise formschlüssig eingreifenden Vorsprung des Adapterstückes oder des Tragteils; und/oder
- – wenigstens zwei benachbarte Vertiefungen des Tragteils oder des Adapterstückes und wenigstens zwei hierzu komplementäre, unter einem den Vertiefungen entsprechenden Abstand angeordnete, benachbarte und in die Vertiefungen eingreifende Vorsprünge des Adapterstückes oder des Tragteils
aufweisen.
-
Entsprechend der Abdichtung des Adapterstückes der Spanneinrichtung gegenüber einem hieran festgelegten Werkstück kann auch zur Abdichtung des Adapterstückes gegenüber dem Tragteil der Spanneinrichtung vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Tragteil und/oder das Adapterstück der Spanneinrichtung an seiner dem Adapterstück und/oder dem Tragteil zugewandten Stirnseite
- – wenigstens eine Dichtung aufweist, welche den in den Unterdruckkanal des Adapterstückes mündenden Saugkanal des Tragteils umgibt, und/oder
- – mit einem elastischen Dichtungsmaterial beschichtet ist, um den Saugkanal des Tragteils gegen den Unterdruckkanal des Adapterstückes abzudichten. Als elastische Dichtungsmaterialien kommen wiederum z. B. Gummi oder ähnliche Materialien in Betracht.
-
Die Spanneinrichtung selbst kann beispielsweise über einen an ihrem Tragteil angeordneten Schnellverschluss lösbar an dem Werkstückhalter befestigbar sein, welcher zweckmäßig für eine sowohl dreh- als auch axialfeste, lösbare Verbindung mit dem Werkstückhalter sorgt und beispielsweise Rast- und/oder Klemmverbindungen umfassen kann. Stattdessen kann das Tragteil der Spanneinrichtung auch einstückig mit dem Werkstückhalter ausgebildet bzw. in diesen integriert sein.
-
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Unterdruckkanal der Spanneinrichtung bzw. der Saugkanal eines Tragteils derselben mit wenigstens einem Sperrventil ausgestattet ist, um die Werkstückaufnahme bedarfsweise mit Unterdruck bzw. mit Umgebungsdruck zu beaufschlagen. Auf diese Weise ist insbesondere ein einfaches und schnelles Lösen des Werkstückes von der Spanneinrichtung möglich, indem das Ventil geschlossen wird, so dass das Werkstück nicht mehr angesaugt wird.
-
Alternativ oder zusätzlich ist es selbstverständlich auch denkbar, dass eine die Spanneinrichtung mit dem Unterdruckerzeuger verbindende Unterdruckleitung mit wenigstens einem solchen Sperrventil ausgestattet ist, um die Werkstückaufnahme der Spanneinrichtung bedarfsweise mit Unterdruck bzw. mit Umgebungsdruck zu beaufschlagen.
-
Um für eine möglichst vollautomatisierte Betriebsweise der Vorrichtung zu sorgen, kann es ferner von Vorteil sein, wenn der Werkstückhalter an wenigstens einer, an einem bewegbaren Teil der Vorrichtung befestigten Hubeinrichtung angeordnet ist, welche zum Hin- und Herverlagern des Werkstückhalters zwischen einer oberen, oberhalb des Behälters angeordneten Position, in welcher der Spanneinrichtung des Werkstückhalters bearbeitete Werkstücke entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der Spanneinrichtung des Werkstückhalters lösbar festgelegten Werkstücke in den Behälter eintauchen, um diese bearbeiten zu können, ausgebildet ist.
-
Auf diese Weise ist es möglich, für einen semikontinuierlichen Ausstoß an bearbeiteten Werkstücken, welche an der Spanneinrichtung gespannt worden sind, bzw. für eine semikontinuierliche Bestückung der Spanneinrichtungen mit rohen Werkstücken zu sorgen, indem das insbesondere in einer Horizontalebene bewegbare Teil stets den jeweiligen Werkstückhalter mit einem oder mehreren Werkstücken, welche(s) über einen hinreichenden Zeitraum die Schleif- und/oder Polierbearbeitung erfahren hat/haben, in die Bestückungs-/Entnahmeposition überführt, in welcher das/die Werkstück(e) – nachdem dessen/deren Werkstückhalter mit der Spanneinrichtung mittels der jeweiligen Hubeinrichtung in seine obere Position oberhalb des Behälters verlagert worden ist – entnommen werden kann/können, wonach die Spanneinrichtung des Werkstückhalters mit einem oder mehreren rohen, noch unbearbeiteten Werkstück(en) bestückt werden kann. Sodann kann/können das/die rohe(n) Werkstück(e) durch Verlagern seines/ihres Werkstückhalters mit der Spanneinrichtung mittels der Hubeinrichtung in dessen untere Position in die in dem Behälter befindliche Granulatschüttung eingetaucht und bearbeitet werden, während ein anderer Werkstückhalter mit der Spanneinrichtung in die Bestückungs-/Entnahmeposition überführt wird usw. Seitlich des Behälters kann beispielsweise eine Bestückungs-/Entnahmestation zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von der Spanneinrichtung des Werkstückhalters sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken angeordnet sein, wenn sich der jeweilige Werkstückhalter mit seiner Spanneinrichtung (oder freilich auch mit seinen mehreren Spanneinrichtungen) in der Bestückungs-/Entnahmeposition befindet.
-
Die Hubeinrichtung(en) und/oder das bewegbare Teil sind vorzugsweise gesteuert, insbesondere programmierbar, motorisch angetrieben. Dabei sollte das bewegbare Teil vorzugsweise mit einer Steuereinheit verbunden sein, welche derart programmierbar ist, dass sie jeden Werkstückhalter nach einer einstellbaren Bearbeitungszeit in die Bestückungs-/Entnahmeposition verfährt, wobei vorzugsweise die Überführung der verschiedenen Werkstückhalter in die Bestückungs-/Entnahmeposition bzw. von dort wieder in die Arbeitsposition in im Wesentlichen denselben Zeitabständen erfolgen sollte, so dass die Zeitabstände des Werkstücktausches an den Spanneinrichtungen der verschiedenen Werkstückhalter stets etwa dieselben sind, wobei diese Zeitabstände etwa der gesamten, voreingestellten Bearbeitungszeit geteilt durch die Anzahl an Werkstückhaltern entsprechen können.
-
Wie bereits erwähnt, kann das bewegbare Teil vorzugsweise ein drehbares Teil (”Teller”) sein, an welchem die die Werkstückhalter mit den Spanneinrichtungen tragenden Hubeinrichtungen exzentrisch zu seiner Drehachse und in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei das drehbare Teil zumindest um einen Winkel hin- und herdrehbar sein sollte, um jeden Werkstückhalter nacheinander in die Bestückungs-/Entnahmeposition überführen zu können. Das insbesondere um eine senkrechte Achse drehbare Teil muss hierbei zumindest um einen Winkel hin und herdrehbar sein, so dass sämtliche Werkstückhalter mit ihren Spanneinrichtungen zwischen der Bestückungs-/Entnahmeposition und einer Arbeitsposition hin und her verlagerbar sind. Sind beispielsweise drei, in Umfangsrichtung des drehbaren Teils äquidistant an Hubeinrichtungen hintereinander angeordnete Werkstückhalter vorgesehen, so muss das drehbare Teil um mindestens 240° drehbar sein, im Falle von vier Werkstückhaltern um 270° und im Falle von n Werkstückhaltern um mindestens (360°/n) × (n – 1).
-
Um für eine gleichmäßige Bearbeitung aller Werkstücke zu sorgen, sollten die Werkstückhalter mit den Spanneinrichtungen ferner in gleichem Abstand voneinander und insbesondere auch unter demselben Radialabstand von der Rotationsachse des Behälters angeordnet sein, die daher vorzugsweise mit der Drehachse des rotierenden Teils fluchtet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Relativgeschwindigkeit aller Werkstücke in Bezug auf das in dem rotierenden Behälter befindliche Schleif- und/oder Poliergranulat dieselbe ist.
-
Wie bereits angedeutet, kann es hinsichtlich einer effektiven Oberflächenbearbeitung ferner günstig sein, wenn die Werkstückhalter mit deren hieran drehfest festgelegten Spanneinrichtungen, insbesondere gesteuert, rotierbar sind. Die Werkstückhalter können hierbei beispielsweise mit einer auswählbaren, insbesondere programmierbaren Rotationsgeschwindigkeit drehangetrieben sein, wobei auch die Drehrichtung veränderbar sein kann, um für eine möglichst homogene und gleichmäßige Oberflächenbearbeitung der Werkstücke zu sorgen.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleppfinishmaschine mit mehreren, mit Spanneinrichtungen bestückten Werkstückträgern;
-
2 eine schematische perspektivische Detailansicht einer Spanneinrichtung der Schleppfinishmaschine gemäß 1; und
-
3 eine schematische Schnittansicht der Spanneinrichtung gemäß 2.
-
Das in 1 wiedergegebene Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken in Form einer Schleppfinishmaschine bzw. einer Tauchschleif- bzw. Tauchpoliermaschine weist ein Gestell 1 auf, an dessen oberem Ende ein um eine senkrechte Achse 2 in Richtung des Pfeils P1 hin und herdrehbares Teil 3 in Form einer drehbaren Tragplatte gelagert ist. Das drehbare Teil 3 ist hierzu mit einem ebenfalls an dem Gestell 1 festgelegten, steuerbaren motorischen Antrieb 4 ausgestattet. An der Unterseite des drehbaren Teils 3 sind exzentrisch zu dessen Drehachse 2 und in Umfangsrichtung desselben unter demselben Abstand voneinander hintereinander sowie unter demselben Radialabstand von der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 angeordnete Hubeinrichtungen 5 festgelegt, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei solcher Hubeinrichtungen 5 vorgesehen sind, aber selbstverständlich auch nur zwei oder mehr als drei Hubeinrichtungen 5 vorgesehen sein können. Die Hubeinrichtungen 5 tragen je einen Werkstückhalter 6, welcher mit je einer oder mehreren Spanneinrichtungen 7 versehen ist, um zu bearbeitende Werkstücke (Bezugszeichen 17 der 2 und 3; in 1 nicht gezeigt) anlässlich ihrer Oberflächenbearbeitung hängend einspannen zu können. Die Spanneinrichtungen 7 sind weiter unten unter Bezugnahme auf die 2 und 3 im detailliert beschrieben.
-
Jede Hubeinrichtung 5 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. eine entlang einer vertikalen Führung 8 hin und her verlagerbare Trageinheit 9, welche beispielsweise mittels einer Ketten- oder Riementriebes nach oben und nach unten verfahrbar ist. Ferner sind die Hubeinrichtungen 5 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel individuell und unabhängig von den anderen Hubeinrichtungen 5 mittels eines ebenfalls an der Unterseite des drehbaren Teils 3 befestigten Motors (in den Zeichnungen nicht erkennbar) unabhängig voneinander nach oben und nach unten verfahrbar. An der vertikal verlagerbaren Trageinheit 9 ist je einer der Werkstückhalter 6 mit einer oder mehreren Spanneinrichtungen 7 festgelegt (siehe auch 2 und 3), wobei der Werkstückhalter 6 mit seiner/seinen Spanneinrichtung(en) 7 mittels je eines steuerbaren Motors 10 in Rotation versetzbar ist, um ein in der Spanneinrichtung 7 gespanntes Werkstück 17 anlässlich seiner Oberflächenbearbeitung in Rotation zu versetzen (Pfeil P4).
-
Unterhalb der mit dem Werkstückhaltern 6 ausgestatteten Hubeinrichtungen 5 ist ein Behälter 11 zur Aufnahme eines Schleif- und/oder Poliergranulates (nicht gezeigt) angeordnet, welcher motorisch um eine vertikale Achse rotierbar ist, wobei die Rotationsachse des Behälters 11 vorzugsweise mit der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 fluchtet, so dass die hierdurch bedingte Relativbewegung zwischen den an den Spanneinrichtungen 7 der Werkstückhalter 6 gespannten Werkstücken und der in dem Behälter 11 befindlichen Granulatschüttung dieselbe ist. Eine jede Hubeinrichtung 5 vermag den an ihrer Trageinheit 9 befestigten Werkstückhalter 6 entlang des Pfeils P2 zwischen einer oberen, oberhalb des Behälters 11 angeordneten Position, in welcher der Spanneinrichtung 7 des jeweiligen Werkstückhalters 6 bearbeitete Werkstücke 17 entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken 17 bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der Spanneinrichtung 7 der Werkstückhalter 6 gespannten Werkstücke 17 in den Behälter eintauchen, um diese bearbeiten zu können, vertikal hin und her zu verlagern.
-
Darüber hinaus ist das drehbare Teil 3 derart in Richtung des Pfeils P1 um seine Achse 3 bewegbar, dass es jeden Werkstückhalter 6 mit seiner jeweiligen, hieran befestigten Spanneinrichtung 7 nacheinander in ein und dieselbe Bestückungs-/Entnahmeposition zu überführen vermag, wobei eine solche Bestückungs-/Entnahmeposition beispielsweise der in 1 rechte Werkstückhalter 6 einnimmt, in welcher er – nachdem er von der Hubeinrichtung 5 in seine obere Position verfahren worden ist – von der Seite her frei zugänglich ist. Zu diesem Zweck sind sowohl das drehbare Teil 3 als auch die Hubeinrichtungen 5 – oder genauer: deren motorischen Antriebe 10 – mit einer nicht zeichnerisch dargestellten Steuereinheit verbunden, bei welcher es sich insbesondere um eine programmtechnisch eingerichtete elektronische Datenverarbeitungseinheit handeln kann. Letztere ist hierbei derart programmierbar, dass zumindest die gewünschte Bearbeitungszeit der Werkstücke 17 sowie vorzugsweise auch die Bestückungs-/Entnahmeposition eingegeben können sowie gegebenenfalls auch weitere Bearbeitungsparameter, wie die Drehrichtung und -geschwindigkeit der Werkstückhalter 6 und/oder des Behälters 11, die Verweildauer eines jeden Werkstückhalters 6 in der Bestückungs-/Entnahmeposition etc. Die Steuereinheit ist hierbei einerseits derart eingerichtet, dass sie das drehbare Teil 3 derart in periodischen Zeitabständen verfährt, um jeden Werkstückhalter 6 nach der jeweils voreingestellten Bearbeitungszeit in die Bestückungs-/Entnahmeposition zu überführen und dort über einen zur Entnahme/Bestückung von Werkstücken 17 hinreichenden, ebenfalls voreingestellten Zeitraum zu halten, wobei diese Überführung der verschiedenen Werkstückhalter 6 in die Bestückungs-/Entnahmeposition bzw. von dort wieder in die Arbeitsposition in im Wesentlichen denselben Zeitabständen erfolgen sollte, so dass die Zeitabstände des Werkstücktausches an den Spanneinrichtungen 7 der verschiedenen Werkstückhalter 6 stets etwa dieselben sind und diese Zeitabstände insbesondere etwa der gesamten, voreingestellten Bearbeitungszeit geteilt durch die Anzahl an Werkstückhaltern 6 entsprechen. Auf diese Weise wird eine semikontinuierliche Werkstückbestückung bzw. -freigabe erreicht. Die Steuereinheit ist andererseits derart eingerichtet, dass sie eine jede Hubeinrichtung 5 des jeweiligen Werkstückhalters 6, an dessen Spanneinrichtung 7 das/die jeweilige(n) Werkstück(e) 17 gerade ausgetauscht werden soll(en), – nach, vor oder während des Verfahrens der Werkstückhalter 6 mittels des drehbaren Teils 3 – von der unteren Arbeitsposition in die obere Bestückungs-/Entnahmeposition vertikal nach oben verlagert, dort zumindest über den zur Entnahme/Bestückung von Werkstücken 17 hinreichenden, ebenfalls voreingestellten Zeitraum hält, und sodann – nach, vor oder während des Verfahrens der Werkstückhalter 6 mittels des drehbaren Teils 3 – wieder vertikal nach unten in die Arbeitsposition überführt. Auf diese Weise sind etwaige Standzeiten der Vorrichtung minimiert und ist eine semikontinuierliche Bestückung mit bzw. Entnahme von Werkstücken 17 möglich, was der Vorrichtung eine optimale Integration in kontinuierliche oder semikontinuierliche Bearbeitungs- oder Fertigungsabläufe ermöglicht.
-
In diesem Zusammenhang kann der Vorrichtung in der Bestückungs-/Entnahmeposition der Werkstückhalter 6 insbesondere eine beispielsweise seitlich des Behälters 11 angeordnete Bestückungs-/Entnahmestation (nicht dargestellt) zugeordnet sein, welche zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken 17 von den Spanneinrichtungen 7 der Werkstückhalter 6 sowie zum Bestücken derselben mit rohen Werkstücken 17 dient, wenn sich der jeweilige Werkstückhalter 6 mit seiner Spanneinrichtung 7 in der Bestückungs-/Entnahmeposition befindet. Die Bestückungs-/Entnahmestation kann hierbei z. B. einen automatisierten Manipulator, wie beispielsweise einen mehrachsigen (z. B. sechsachsigen) Industrieroboter, umfassen, dessen Bewegungsabläufe gleichfalls in üblicher Weise programmierbar sind, um die Handhabungsschritte der Bestückung mit bzw. der Entnahme von Werkstücken 17 festzulegen.
-
Wie weiterhin der 1 zu entnehmen ist, können die Werkstückhalter 6 mit deren Spanneinrichtungen 7 unter einem endlichen Winkel in Bezug auf die Vertikale geneigt sein, wobei dieser Winkel im vorliegenden Fall z. B. etwa 30° beträgt. Dies hat sich in vielen Fällen hinsichtlich einer gleichmäßigen und effektiven Oberflächenbearbeitung als vorteilhaft erwiesen. Der Neigungswinkel der Werkstückhalter 6 kann dabei individuell verstellbar sind, indem z. B. die den jeweiligen Werkstückhalter 6 tragende Trageinheit 9 einer jeden Hubeinrichtung 5 um eine – hier etwa waagrechte – Achse verschwenkbar ist. Dabei ist es zumeist von Vorteil, wenn die Werkstückhalter 6 eine entgegen der Rotationsrichtung des Behälters 11 (Pfeil P3 der 1) angeordnete Neigungsrichtungskomponente besitzen, d. h. die an deren Spanneinrichtungen 7 gespannten Werkstücke 17 tauchen unter einer Neigung entgegen der Drehrichtung des Behälters 11 in die hierin befindliche Granulatschüttung ein, so dass auch eine Oberflächenbearbeitung deren unterer Stirnseite erfolgt.
-
Wie weiterhin der 1 zu entnehmen ist, kann der Behälter 11 zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einem mittels Rollen 12 verfahrbaren Wagen 13 angeordnet sein, um für einen einfachen und schnellen Austausch des Granulates zu sorgen, indem ein Behälter 11 gegen einen weiteren Behälter 11 ausgetauscht wird. Der Wagen 13 umfasst einen z. B. an seiner Unterseite angeordneten, motorischen Rotationsantrieb (in den Zeichnungen nicht erkennbar) des Behälters 11. Um für eine exakte Ausrichtung des Behälters 11 in Bezug auf die von dem Gestell 1 getragene Vorrichtung zu sorgen, können sowohl der Wagen 13 als auch das Gestell 1 mit zueinander komplementären Zentriereinrichtungen 16 ausgestattet sein, welche beispielsweise an drei von vier Seiten des Wagens 13 bzw. des Gestells 1 angeordnet sind und bei einem seitlichen Hineinschieben des Wagens 13 in das Gestell 1 für eine Selbstzentrierung des Wagens 13 in Bezug auf das Gestell 1 sorgen, so dass die Rotationsachse des Behälters 11 mit der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 zusammenfällt. Der Wagen 13 kann selbstverständlich entweder manuell, z. B. mit Hilfe eines Handgriffs 16, oder auch motorisch, insbesondere auch Führungen (nicht gezeigt) verfahrbar sein.
-
Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, sind die Spanneinrichtungen 7 zu einer einfachen und schnellen Bestückung mit Werkstücken 17 bzw. Entnahme von Werkstücken 17 geeignet, welche insbesondere auch mittels eines oben genannten Manipulators bzw. Handhabungsgerätes geschehen kann. Die Spanneinrichtungen 7 weisen zu diesem Zweck eine Werkstückaufnahme 71 auf (siehe 3), welche zum formschlüssigen Umgreifen des – im vorliegenden Fall beispielsweise etwa rechteckigen – Außenquerschnittes des Werkstückes 17 ausgebildet ist, um letzteres drehfest an der Spanneinrichtung 7 zu halten. Die Werkstückaufnahme 71 umfasst zu diesem Zweck einen axial vorstehenden Umfangsrand 72, welcher einen zu dem Außenquerschnitt des Werkstückes 17 komplementären Innenquerschnitt besitzt.
-
Die Spanneinrichtung 7 ist zweiteilig ausgebildet und umfasst einerseits ein Tragteil 7a, andererseits ein Adapterstück 7b, welches mit der Werkstückaufnahme 71 versehen ist, wobei das Adapterstück 7b auf die weiter unten erläuterte Weise lösbar an dem Tragteil 7a befestigbar ist, um das an die jeweilige Werkstückgeometrie angepasste Adapterstück 7b gegen andere, für andere Werkstückgeometrien geeignete Adapterstücke austauschen zu können. Das Tragteil 7a kann insbesondere an seiner dem Adapterstück 7b abgewandten Seite eine ebenfalls nicht näher gezeigte Befestigungseinrichtung, vorzugsweise in Form eines Schnellverschlusses, besitzen, um die Spanneinrichtung sowohl axial- als auch drehfest sowie lösbar an den Werkzeughaltern 6 (1) zu befestigen. Alternativ kann das Tragteil 7a auch einstückig mit einem jeweiligen Werkstückhalter 6 gefertigt sein (nicht gezeigt).
-
Um neben der drehfesten Halterung des Werkstückes 17 an der Spanneinrichtung 7 auch für eine axialfeste Halterung des Werkstückes 17 zu sorgen, umfasst das Adapterstück 7b der Spanneinrichtung 7 einen es durchsetzenden und in die Werkstückaufnahme 71 mündenden Unterdruckkanal 73 (3), welcher mit einem das Tragteil 7a durchsetzenden Saugkanal 74 (3) in fluidischer Verbindung steht, wenn das Adapterstück 7b an dem Tragteil 7a der Spanneinrichtung 7 festgelegt worden ist. Der Unterdruckkanal 73 des an dem Tragteil 7a befestigten Adapterstückes 7b mündet folglich in den Saugkanal 74 des Tragteils 7a der Spanneinrichtung 7, welcher wiederum über entsprechende Unterdruckleitungen 18 (siehe 1) an einen nicht gezeigten Unterdruckerzeuger, wie beispielsweise eine Pumpe oder dergleichen, angeschlossen sind, um die Werkstückaufnahme 72 mit Unterdruck bzw. Vakuum beaufschlagen zu können. Die fluidische Kontaktierung des Saugkanals 74 mit den Unterdruckleitungen 18 kann beispielsweise über mit den Saugkanälen 74 korrespondiere Anschlüsse der Werkstückhalter 6 (1) geschehen, an welchem die Tragteile 7a der Spanneinrichtungen 7 festgelegt werden können, wobei die jeweiligen Unterdruckleitungen 18 über Gleitringdichtungen an die Anschlüsse der (in Richtung des Pfeils P4 drehbaren) Werkstückhalter 6 angeschlossen sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erweitert sich der Saugkanal 74 des Tragteils 7a in Richtung des hieran festgelegten Adapterstückes 7b, um verschiedenen Ausgestaltungen von Adapterstücken 7b mit unterschiedlicher Anordnung ihrer Unterdruckkanäle 73 Rechnung zu tragen. Wie der 3 zu entnehmen ist, ist in der Werkstückaufnahme 71 ferner eine den Unterdruckkanal 71 umgebende Ringnut 75 angeordnet, welche mit einem Dichtring 76 aus einem geeigneten Dichtungsmaterial versehen ist. Der Querschnitt des Dichtrings 76 kann derart gewählt sein, dass er größer ist als die Tiefe der Ringnut 75, so dass der Dichtring 76 zumindest geringfügig aus der Ringnut vorsteht, so dass zwischen dem an den Dichtring 76 anliegenden Werkstück 17 und der Werkstückaufnahme 71 ein Ringraum gebildet ist, in welchem das Werkstück 17 infolge Unterdruck an die Werkstückaufnahme 71 angesaugt werden kann. Stattdessen kann die mit dem Werkstück 17 in Kontakt tretende Stirnseite der Werkstückaufnahme 71 des Adapterstückes 7b z. B. auch mit einem Dichtungsmaterial, wie einem Elastomer, beschichtet sein (nicht gezeigt). Um die Werkstückaufnahme 71 der Spanneinrichtung 7 insbesondere dann, wenn ihr ein fertig bearbeitetes Werkstück 17 entnommen werden soll, mit Umgebungsdruck zu beaufschlagen, so dass das Werkstück 17 hieran nicht mehr axialfest gehalten ist und einfach gelöst werden kann, können die Unterdruckleitungen 18 oder auch die Unterdruck- 73 bzw. Saugkanäle 74 der Spanneinrichtung 7 mit Sperrventilen ausgestattet sein, welche insbesondere gleichfalls mit der oben erwähnten Steuereinheit in Wirkverbindung stehen können, so dass die Steuereinheit den an die Werkstücke 17 zum axialfesten Halten derselben in der Werkstückaufnahme 71 der Spanneinrichtung 7 anliegenden Unterdruck zu unterbrechen vermag, indem sie das jeweilige Sperrventil bedarfsweise zusteuert.
-
Während die lösbare Befestigung des Adapterstückes 7b der Spanneinrichtung 7 an deren Tragteil 7a grundsätzlich mittels beliebiger bekannter, einfach und schnell festlegbarer bzw. lösbarer Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, Bolzen, Klemmen, Spannverschlüssen oder dergleichen (nicht gezeigt), erfolgen kann, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auch insoweit eine funktionale Trennung einerseits der drehfesten, andererseits der axialfesten Halterung des Adapterstückes 7b an dem Tragteil 7a der Spanneinrichtung vorgesehen. Zur drehfesten Halterung des Adapterstückes 7b an dem Tragteil 7a sind diese mit Haltestrukturen 79 versehen, welche im vorliegenden Fall zwei oder mehr Vorsprünge 79a des Tragteils 7a an seiner dem Adapterstück 7b zugewandten Seite umfassen, welche zu zwei oder mehr Vertiefungen 79b des Adapterstückes 7b an dessen dem Tragteil 7a zugewandten Seite komplementär sind, um die Vorsprünge 79a in die Vertiefungen 79b einführen zu können. Die axialfeste Halterung des Adapterstückes 7b an dem Tragteil 7a erfolgt hingegen durch das oben beschriebene Anlegen von Unterdruck an den Saugkanal 74 des Tragteils 7a, so dass das Adapterstück 7b an dem Tragteil 7a festgesaugt wird, wenn sein Unterdruckkanal 73 durch ein in seine Werkstückaufnahme 71 eingesetzten Werkstück 17 verschlossen worden ist. Um hierbei für eine einwandfreie Abdichtung des Unterdruckkanals 73 des Adapterstückes 7b gegen den Saugkanal 74 des Tragteils 7a zu sorgen, weist das Tragteil 7a (oder auch das Adapterstück 7b; nicht gezeigt) an seiner dem Tragteil 7a zugewandten Seite eine mit einer ringförmigen Dichtung 78 versehene Ringnut 77 auf, welche sich zweckmäßig in Radialrichtung innerhalb der Haltestrukturen 79 erstreckt und den sowohl den Saugkanal 74 des Tragteils 7a als auch den Unterdruckkanal 73 des Adapterstückes 7b umgibt. Alternativ kann auch das Tragteil 7a und/oder das Adapterstück 7b an ihrer dem jeweils anderen Teil 7b, 7a zugewandten Stirnseite mit einem geeigneten Dichtungsmaterial, z. B. Gummi, beschichtet sein (nicht gezeigt). Auf diese Weise ist ein besonders einfacher und schneller Werkstücktausch möglich, indem das Werkstück 17 formschlüssig an der Werkstückaufnahme 71 des Adapterstückes 7b und letzteres über die Haltestrukturen 79 formschlüssig an dem Tragteil 7a angeordnet wird, wonach der Saugkanal 74 des Tragteils 7a mit Unterdruck beaufschlagt wird, um das Adapterstück 7b gemeinsam mit dem Werkstück 17 auch axialfest zu befestigen. Wird der Saugkanal 74 des Tragteils 7a wieder mit Umgebungsdruck beaufschlagt, so lässt sich das Adapterstück 7b wieder einfach von dem Tragteil 7a der Spanneinrichtung 7 lösen. Entsprechendes gilt, wie oben beschrieben, für das Lösen des Werkstückes 17 von der Werkstückaufnahme 71 des Adapterstückes 7b.
-
Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken kann wie folgt vonstatten gehen:
Während der in 1 dargestellten Situation einer gleichzeitigen Bearbeitung sämtlicher, an den Spanneinrichtungen 7 der Werkstückhalter 6 gespannter Werkstücke 17 (an den Werkstückaufnahmen 71 liegt jeweils Unterdruck an) tauchen sämtliche Werkstücke 17 in das in dem rotierenden Behälter 11 (Pfeil P3) befindliche Schleif- und/oder Poliergranulat ein; die Werkstückhalter 6 mit den hieran befestigten Spanneinrichtungen 7 befinden sich folglich in ihrer unteren Arbeitsposition. Darüber hinaus rotieren die Werkstückhalter 6 mit den Spanneinrichtungen 7 mittels ihrer Motoren 10 um ihre eigene Achse (Pfeil P4). Hat das an der Spanneinrichtung 7 eines Werkstückhalters 6 gespannte Werkstück 17 seine vorgegebene Bearbeitungszeit erreicht, so wird die Rotationsbewegung des jeweiligen Werkstückhalters 6 durch Anhalten seines jeweiligen motorischen Antriebs 10 unterbrochen und wird der jeweilige Werkstückhalter 6 mittels seiner Hubeinrichtung 5 nach oben (Pfeil P2) sowie mittels des drehbaren Teils 3 (Pfeil P1) in seine vorgegebene Bestückungs-/Entnahmeposition verfahren und dort so lange gehalten, wie es für den Manipulator an der dieser zugeordneten Bestückungs-/Entnahmestation erforderlich ist, um das fertig bearbeitete Werkstück 17 zu entnehmen und durch ein noch rohes Werkstück 17 zu ersetzen. Anlässlich der Werkstückentnahme wird der an die jeweilige Werkstückaufnahme 71 der Spanneinrichtung 7 anliegende Unterdruck unterbrochen, während die Werkstückaufnahme 71 wieder mit Unterdruck versorgt wird, sobald ein hieran drehfest angeordnetes, rohes Werkstück 17 axialfest gespannt werden soll. Sodann verfährt die Hubeinrichtung 5 den mit dem rohen Werkstück 17 bestückten Werkstückhalter 6 wieder nach unten und wird der Werkstückhalter 6 mit seiner Spanneinrichtung 7 wieder motorisch in Rotation versetzt, so dass das Werkstück 17 in die Granulatschüttung in dem Behälter 11 eintaucht. Dies geschieht für jeden Werkstückhalter 6 in periodischen und insbesondere gleichen Zeitabständen, so dass einerseits eine periodische, semikontinuierliche Bestückung bzw. Entnahme von Werkstücken 17 sichergestellt ist, während andererseits die einfache und schnelle Bestückung/Entnahme von Werkstücken an einer der Spanneinrichtungen 7 der Werkstückhalter 6 die Oberflächenbearbeitung der an den Spanneinrichtungen 7 der anderen Werkstückhalter 6 gespannten Werkstücke 17 nicht unterbricht.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10204267 C1 [0002]
- DE 20005361 U1 [0002]
- DE 102010052222 A1 [0002, 0005]
- DE 202009008070 U1 [0005]
- DE 102010024247 A1 [0006]
- DE 2731135 A1 [0008]
- DE 3332786 A1 [0009]
- DE 8700766 U1 [0010]
