DE2526633A1 - Metal test piece polishing arrgt. - has vertical rotary arm giving planetary motion to test piece above polishing plate - Google Patents

Metal test piece polishing arrgt. - has vertical rotary arm giving planetary motion to test piece above polishing plate

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DE2526633A1
DE2526633A1 DE19752526633 DE2526633A DE2526633A1 DE 2526633 A1 DE2526633 A1 DE 2526633A1 DE 19752526633 DE19752526633 DE 19752526633 DE 2526633 A DE2526633 A DE 2526633A DE 2526633 A1 DE2526633 A1 DE 2526633A1
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Abstract

A polishing arrangement using a polishing paste without water has a horizontal arm (17) mounted on a vertical column (19). The vertical column can be rotated by a handle (34). A specimen mounting disc (9) is mounted on a shaft (14). The shaft is mounted in ball bearings in a vertical sleeve (12) which forms part of the arm. A gear wheel is attached on the outside of this sleeve. A holder (3) for a polishing specimen has external teeth (6) which mesh with the teeth on the gearwheel mounted on the sleeve. The specimen holder is mounted in ball bearings (8) in the specimen mounting disc. When the handle is rotated, the specimen will move round the sleeve on the arm. The sleeve moves round the vertical column.

Description

Poliervorrichtung.Polishing device.

Die Erfindung betrifft eine Poliervorrichtung zum Polieren von Proben durch Hin- und herbewegen auf einer Polierplatte, bestehend aus einer an einem Schwenkarm befestigten Halterung zur Aufnahme der Probe.The invention relates to a polishing device for polishing samples by moving back and forth on a polishing plate consisting of one on a swivel arm attached holder for holding the sample.

Zur metallographischen Untersuchung hochabgebrannter Kernbrennstoffe müssen entnommene Proben poliert werden. Infolge der starken radioaktiven Strahlung kann dieses Polieren nur in Heißen Zellen fernbedient durchgeführt werden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Vibrationspoliereinrichtungen zu verwenden, wobei jedoch die Polierzeit relativ lange dauert.For the metallographic examination of highly spent nuclear fuels samples taken must be polished. As a result of the strong radioactive radiation this polishing can only be carried out remotely in hot cells. It is known to use vibratory polishing devices for this purpose, however the polishing time is relatively long.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Poliervorrichtung zu schaffen, bei welcher einerseits die Polierzeit verkürzt wird und bei der andererseits die Anwendung der Methode des wasserfreien Polierens möglich ist.The object of the present invention is now to provide a polishing device to create, in which on the one hand the polishing time is shortened and on the other hand, the use of the anhydrous polishing method is possible is.

Die Erfindung schlägt nun zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Poliervorrichtung der Eingangs beschriebenen Art vor, daß die Halterung aus einer drehbar am Schwenkarm gelagerten Scheibe besteht, auf welcher die Probe radial angeordnet ist, daß die Probe in der Scheibe ebenfalls drehbar gelagert ist und daß sowohl Probe als auch Scheibe mittels einer gemeinsamen von oben her angetriebenen Antriebswelle drehbar sind. Weiter wird vorgeschlagen, daß am unteren Ende der die Welle als Lagerstück aufnehmenden Führung ein Zahnrad starr aufgesetzt ist, welches mit einem Zahnkranz in Eingriff steht, der am oberen Außenrand des die Probe in sich aufnehmenden Probenringes aufgebracht ist und daß der Probenring mittels eines auf der Oberseite der Scheibe gelegenen Wälzlagers drehbar gelagert ist. In vorteilhafter Weise ist dabei die Scheibe auf das untere Ende der Welle starr aufgesetzt. Desweiteren besteht eine vorteilhafte Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabenstellung darin, daß der Schwenkarm an einer Hülse befestigt ist, die von oben her drehbar auf eine stehende Spindelwelle aufgesetzt ist und die pulse mittels eines Gewindes im Eingriff steht, wobei zwischen Hülse und Spindelwelle Mittel angebracht sind, die die Drehung zwischen Spindelwelle und Hülse i damit den Hub zwischen Hülse und der vertikalen unbeweglichen Spindelwelle begrenzen. Die Mittel zur Begrenzung bestehen vorteilhafterweise aus einem spiralförmigen Schlitz in der Hülse, dessen oberer Teil geradlinig ein Stück parallel zur Mittelachse der Spindelwelle läuft, durch welchen mit Spiel ein Bolzen gesteckt ist, der fest in einem Standrohr sitzt, welches die Lagerung der Spindelwelle bildet. Dabei ist die Spindelwelle in dem Standrohr drehbar, jedoch axial nicht beweglich gelagert.The invention now proposes to solve this problem in a polishing device of the type described above that the bracket consists of a rotatable on the swivel arm There is mounted disc on which the sample is arranged radially that the Sample is also rotatably mounted in the disk and that both sample and Disc rotatable by means of a common drive shaft driven from above are. It is also proposed that at the lower end of the shaft as a bearing piece receiving guide a gear is rigidly attached, which with a ring gear is in engagement, the one on the upper outer edge of the sample ring receiving the sample is applied and that the sample ring by means of a on the top of the disc located roller bearing is rotatably mounted. In an advantageous manner, the Washer placed rigidly on the lower end of the shaft. There is also a advantageous solution to the problem described above is that the swivel arm is attached to a sleeve which can be rotated from above on a stationary spindle shaft is placed and the pulse is in engagement by means of a thread, with between Sleeve and spindle shaft are attached which means the rotation between spindle shaft and sleeve i thus the stroke between the sleeve and the vertical immovable spindle shaft limit. The means for limiting advantageously consist of a spiral Slot in the sleeve, the upper part of which is straight a piece parallel to the central axis the spindle shaft runs, through which a bolt is inserted with play, which is tight sits in a standpipe, which forms the bearing of the spindle shaft. It is the spindle shaft rotatably mounted in the standpipe, but not axially movable.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Figur näher erläutert: Wie die Figur zeigt, soll mit Hilfe der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung eine Probe 1 durch Hin- und Herbewegen auf einer Polierplatte 2 für metallographische Zwecke poliert werden. Die Bewegung sollte möglichst ungleichförmig bzw. ungleichmäßig sein, um die Schleifspurbildung gering zu halten.Further details of the invention are given below with reference to FIG Figure explained in more detail: As the figure shows, with the help of the invention Polishing device a sample 1 by reciprocating it on a polishing plate 2 can be polished for metallographic purposes. The movement should be as uneven as possible or be uneven in order to keep the formation of sanding marks to a minimum.

Zu diesem Zweck werden bei der vorliegenden Vorrichtung zwei Drehbewegungen der Probe einander überlagert.For this purpose, two rotary movements are made in the present device superimposed on the sample.

Die Probe 1 ist in dem Probenring 3 eingesetzt und ihm gegenüber durch die Stifte 4 gegen Verdrehen gesichert. Das Gewicht 5 drückt die Probe 1 gegen die Polierplatte 2, auf welche die Polierpaste aufgetragen ist. Am Außenrand des Probenringes 3 ist ein Zahnkranz 6 angebracht, der mit dem Zahnrad 7 planetengetriebenartig im Eingriff steht. Der Probenring 3 ist mittels des Wälzlagers 8 auf der Oberseite der Scheibe 9 drehbar gelagert. Diese Scheibe 9 ist nun wiederum mittels der Lager 10 und ihrer Welle 11 von oben her drehbar am unteren Ende der Führung 12 gelagert, auf deren unteren Ende das Zahnrad 7 in der Weise fest angebracht ist, daß es mit dem bereits erwähnten Zahnkranz 6 des Probenringes kämmt, Wird nun die Welle 11 von ihrem oberen Ende 13 her angetrieben, z.B. durch einen nicht dargestellten Elektromotor, so dreht sich die Scheibe 9 mit der Probe 1 um die Achse 14. Weiterhin dreht sich die Probe 1 um ihre eigene Mittelachse 15, da der Zahnkranz 6 durch Umlaufen auf dem feststehenden Zahnrad 7 dem Probenring 3 eine Drehung aufzwingt. Auf diese Weise wird die Probenfläche 16 zwischen der Probe 1 und der Polierplatte 2 durch eine sich in zwei Richtungen überlagernde Bewegung poliert.The sample 1 is inserted into the sample ring 3 and opposite it the pins 4 secured against twisting. The weight 5 presses the sample 1 against the Polishing plate 2 on which the polishing paste is applied. On the outer edge of the sample ring 3, a ring gear 6 is attached, the planetary gear with the gear 7 in the Engagement is. The sample ring 3 is on the upper side by means of the roller bearing 8 the disc 9 rotatably mounted. This disk 9 is now in turn by means of the bearings 10 and its shaft 11 rotatably mounted from above at the lower end of the guide 12, on the lower end of the gear 7 is firmly attached in such a way that it is with meshes with the already mentioned ring gear 6 of the sample ring, the shaft 11 driven from its upper end 13, e.g. by an electric motor, not shown, so the disk 9 rotates with the sample 1 about the axis 14. Furthermore, it rotates the sample 1 about its own central axis 15, since the ring gear 6 by revolving the fixed gear 7 forces the sample ring 3 to rotate. In this way the sample surface 16 between the sample 1 and the polishing plate 2 by a polished in two directions overlapping movement.

Die Führung 12 ist an einem Arm 17 angeschweißt, der an einer Hülse 18 befestigt ist, die ihrerseits auf einer Spindelwelle 19 drehbar sitzt. Die Verbindung zwischen Hülse 18 und Welle 19 erfolgt mittels der Gewindebuchse 20, die mittels Stiften in der Hülse 18 festgehalten wird. Die Gewindebuchse 20 ist mit einem Trapezgewinde 21 auf die Spindelwelle 19 aufgeschraubt, so daß bei einer Drehung der Welle 19 und gleichzeitigem Niederhalten derselben die Hülse 18 mit dem Arm 17 und den daran hängenden Teilen angehoben wird. Die Welle 19 ist in dem Standrohr 22 gelagert, welches auf der Bodenplatte 23 befestigt ist und wird mittels des Stiftes 24 in dem Standrohr 22 niedergehalten, bleibt jedoch in ihm drehbar.The guide 12 is welded to an arm 17 which is attached to a sleeve 18 is attached, which in turn is rotatably seated on a spindle shaft 19. The connection between the sleeve 18 and shaft 19 takes place by means of the threaded bushing 20, which means Pins in the sleeve 18 is retained. The threaded bushing 20 is with one Trapezoidal thread 21 screwed onto the spindle shaft 19 so that upon rotation the shaft 19 and at the same time holding down the same, the sleeve 18 with the arm 17 and the parts attached to it is lifted. The shaft 19 is in the standpipe 22 stored, which is attached to the bottom plate 23 and is by means of the pin 24 held down in the standpipe 22, but remains rotatable in it.

In die Wandung der Hülse 18 ist ein Spiralschlitz 25 eingebracht, durch welchen ein Bolzen 26 mit Spiel gesteckt ist, der im Standrohr 22 festsitzt. Der Schlitz 25, der in der gestrichelten Position um 900 gedreht gezeichnet ist, dient zur Bestimmung der Endstellung der Hülse 18 auf der Spindelwelle 19. Bei der normal gezeichneten Stellung befindet sich der Bolzen 26 in dem oberen, zur Wellenichse 27 parallel gelegenen Teil 28 des Schlitzes 25, so daß die Kerbe 29 auf der Kante 30 des Arretierbleches 31 einrastet. Das Arretierblech 31 ist an der Bodenplatte 23 befestigt, so daß in dieser Position die Hülse 18 nicht gedreht werden kann. Erst wenn der Bolzen 26 beim Anheben die Position 32 im Schlitz 25 erreicht hat, kann die Hülse 18 bei einer geringeren Hubbewegung gedreht werden, bis der Stift die Position 33 einnimmt und die Hülse 18 ihre obere Endlage erreicht hat. In dieser Endlage bleibt sie stehen, da durch die Steigung des Schlitzes 25 Selbsthemmung eintritt. Die untere Stellung (Bolzen in Position 28) ist die Arbeits- bzw. Polierstellung.A spiral slot 25 is made in the wall of the sleeve 18, through which a bolt 26 is inserted with play, which is stuck in the standpipe 22. The slot 25, which is drawn rotated by 900 in the dashed position, is used to determine the end position of the sleeve 18 on the spindle shaft 19. In the Normally drawn position is the bolt 26 in the upper, to the shaft axis 27 parallel part 28 of the slot 25, so that the notch 29 on the edge 30 of the locking plate 31 engages. The locking plate 31 is on the bottom plate 23 attached so that the sleeve 18 can not be rotated in this position. Only when the bolt 26 has reached the position 32 in the slot 25 during lifting, the sleeve 18 can be rotated with a smaller stroke movement until the pin the position 33 assumes and the sleeve 18 has reached its upper end position. In this It stops in the end position because the slope of the slot 25 means that it is self-locking entry. The lower position (bolt in position 28) is the working or polishing position.

Die obere Stellung (Bolzen in Position 33) ist die Ruhestellung, z.B. zum Auswechseln der Probe etc. Das Anheben bzw. Absetzen kann durch einfaches Drehen der Welle 27 an der Kurbel 34 erfolgen.The upper position (bolt in position 33) is the rest position, e.g. for changing the sample etc. It can be lifted or set down by simply turning the shaft 27 on the crank 34.

Durch die Verwendung eines planetengetriebeartigen Antriebes werden die Proben bei der vorliegenden Erfindung zwangsweise gedreht, wodurch sich ein gleichmäßiger Poliereffekt ergibt.By using a planetary gear drive the samples in the present invention forcibly rotated, whereby a results in a uniform polishing effect.

Die gesamte Halterung kann durch eine einfache Spindeldrehung gehoben und seitlich weggeschwenkt werden. Die Proben liegen danach frei auf dem Polierteller und können ohne Beschädigung entnommen werden. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung können zwei wesentlicheUrteile ezielt werden.The entire bracket can be adjusted with a simple turn of the spindle upscale and swiveled to the side. The samples are then exposed on the polishing plate and can be removed without damage. By using the invention Two major judgments can be achieved with polishing apparatus.

1. Eine Verkürzung der Polierzeit gegenüber dem Vibrationspolieren im Verhältnis von etwa 1 : 5 2. Es ist die Anwendung der Methode des wasserfreien Polierens, die bei der Nachbestrahlungsuntersuchung von hochabgebrannten Kernbrennstoffen wegen der möglichen Löslichkeit der entstandenen Reaktionsprodukte unentbehrlich ist, auch unter Fernbedienung in einer Heißen Zellen möglich.1. A reduction in the polishing time compared to vibration polishing in a ratio of about 1: 5 2. It is applying the anhydrous method Polishing that is used in the post-irradiation examination of highly spent nuclear fuel indispensable because of the possible solubility of the resulting reaction products is also possible under remote control in a hot cell.

Claims (6)

Patentansprüche: Patent claims: 0 Poliervorrichtung zum Polieren von Proben durch Elin- und Herbewegen auf einer Polierplatte, bestehend aus einer, an einem Schwenkarm befestigten Halterung zur Aufnahme der Probe, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus einer drehbar am Schwenkarm (17, 12) gelagerten Scheibe (9) besteht, auf welcher die Probe (1) radial angeordnet ist, daß die Probe (1) in der Scheibe (9) ebenfalls drehbar gelagert ist und daß sowohl Probe (1) als auch Scheibe (9) mittels einer gemeinsamen von oben her angetriebenen Antriebswelle (11) drehbar sind.0 Polishing device for polishing samples by moving them in and out on a polishing plate, consisting of a holder attached to a swivel arm for receiving the sample, characterized in that the holder is rotatable from a on the swivel arm (17, 12) mounted disc (9) on which the sample (1) is arranged radially so that the sample (1) is also rotatably mounted in the disc (9) is and that both sample (1) and disk (9) by means of a common of above driven drive shaft (11) are rotatable. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der die Welle (11) als Lagerstück aufnehmenden Führung (12) ein Zahnrad (7) starr aufgesetzt ist, welches mit einem Zahnkranz (6) in Eingriff steht, der am oberen Außenrand des die Probe (1) in sich aufnehmenden Probenringes (3) aufgebracht ist und daß der Probenring (3) mittels eines auf der Oberseite der Scheibe (9) gelegenen Wälzlagers drehbar gelagert ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lower End of the guide (12) receiving the shaft (11) as a bearing piece a gear (7) is rigidly attached, which is in engagement with a ring gear (6) on the applied to the upper outer edge of the sample (1) receiving the sample ring (3) is and that the sample ring (3) by means of a located on the top of the disc (9) Rolling bearing is rotatably mounted. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) auf das untere Ende der Welle (11) starr aufgesetzt ist. 3. Apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the disc (9) is placed rigidly on the lower end of the shaft (11). 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (17) an einer Hülse (18) befestigt ist, die von oben her drehbar auf eine senkrecht stehende Spindelwelle (19) aufgesetzt ist und daß die Hülse (18) mittels eines Gewindes (21) mit der Spindelwelle (19) im Eingriff steht, wobei zwischen Hülse (18) und Spindelwelle (19) Mittel angebracht sind, die die Drehung zwischen Spindelwelle (19) und Hülse (18) und damit den Hub zwischen Hülse (18) und vertikal unbeweglicher Spindelwelle (19) begrenzen. 4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the pivot arm (17) is attached to a sleeve (18) which is of is placed above rotatably on a vertical spindle shaft (19) and that the sleeve (18) engages with the spindle shaft (19) by means of a thread (21) stands, wherein between the sleeve (18) and the spindle shaft (19) means are attached which the rotation between the spindle shaft (19) and the sleeve (18) and thus the stroke between Limit the sleeve (18) and the vertically immobile spindle shaft (19). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Begrenzung aus einem spiralförmigen Schlitz (25) in der Hülse (18) bestehen, dessen oberer Teil (28) geradlinig ein Stück parallel zur Mittelachse (27) der Spindelwelle (19) läuft, durch welchen mit Spiel ein Bolzen (26) gesteckt ist, der fest in einem Standrohr (22) sitzt, welches die Lagerung der Spindelwelle (19) bildet.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the means consist of a spiral slot (25) in the sleeve (18) to limit, its upper part (28) straight a piece parallel to the central axis (27) of the spindle shaft (19) runs through which a bolt (26) is inserted with play, which is firmly in one Standpipe (22) sits, which forms the bearing of the spindle shaft (19). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelwelle (19) in dem Standrohr (22) drehbar, jedoch axial nicht beweglich gelagert ist.6. Apparatus according to claim 4 or claim 5, characterized in that that the spindle shaft (19) is rotatable in the standpipe (22), but not axially movable is stored. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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