DE4130653C2 - Maschine zum gleichzeitigen Planhonen, Läppen oder Polieren zweier planparalleler Seiten mindestens eines in einer Aufnahme angeordneten Werkstückes - Google Patents
Maschine zum gleichzeitigen Planhonen, Läppen oder Polieren zweier planparalleler Seiten mindestens eines in einer Aufnahme angeordneten WerkstückesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 zum gleichzeitigen Planhonen, Läppen oder
Polieren zweier planparalleler Seiten mindestens eines in
einer Aufnahme angeordneten Werkstückes.
Viele Materialien, wie Silizium, Metalle und Glas, er
fordern das Schleifen und Polieren mehrerer Oberflächen,
bevor das Material als Zwischen- oder Endprodukt verwendet
werden kann. Bekannte Schleif- und Poliermaschinen verwenden
häufig rotierende Scheiben, um gleichzeitig zwei Seiten ei
nes Werkstückes zu polieren. Da die Polierscheiben rotieren,
ergeben sich auf dem Bearbeitungsbereich ungleichmäßige Ge
schwindigkeitsprofile. Hierdurch kann eine ungleichmäßige
Werkstoffabnahme auf dem Werkstoff verursacht werden, wo
durch bearbeitete Werkstücke entstehen, die hinsichtlich
Ebenheit und Oberflächenparallelität mangelhaft sind.
Die meisten Schleif- und Poliermaschinen, die einge
setzt werden, um zwei Seiten eines Werkstückes gleichzeitig
zu bearbeiten, verwenden Schleifmittel, um das Polieren und
Bearbeiten verschiedenartiger Werkstücke zu unterstützen.
Üblicherweise werden diese Schleifmittel über Leitungen in
den Polierplatten auf die Werkstücke aufgebracht. Da die
Polierplatten rotieren, sind komplizierte Drehverbindungen
zwischen der stationären Schleifmittelquelle und den rotie
renden Scheiben erforderlich, damit die Polierschleifmittel
beiden Seiten des Werkstücks zugeführt werden können. Diese
Verbindungen neigen zum Ausfall, wodurch die Wirksamkeit der
Poliermaschine beeinträchtigt wird.
Die Polier- und Bearbeitungsgeschwindigkeiten neuerer
bzw. modernerer Poliermaschinen können eingestellt werden
durch Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Polier
platten. Üblicherweise ergibt eine Erhöhung der Umdrehungs
zahl der Polierplatte pro Minute eine proportionale Erhöhung
der Poliergeschwindigkeit oder Schleifgeschwindigkeit des
Werkstückes. Die Plattengeschwindigkeit ändert sich jedoch
in radialer Richtung des Werkstückes, da der äußere Teil der
Polierplatte mit einer höheren Geschwindigkeit umläuft als
der innere Teil der Polierplatte. Diese Ungleichheit der
Plattengeschwindigkeit kann bewirken, daß die Polierplatte
ein Werkstück ungleichmäßig poliert oder schleift.
Gegenwärtige Verfahren zum Schleifen und Polieren von
Werkstücken erzeugen gewöhnlich ein zufriedenstellendes Pro
dukt mit einer zufriedenstellenden Produktionsgeschwindig
keit. Die Verfahren unterliegen aber Problemen die direkt
mit der Konstruktion der Polier- und Schleifmaschinen im
Zusammenhang stehen. Diese Probleme betreffen Schwierigkei
ten bei der Zuführung von Polierschleifmitteln zu den Werk
stücken, Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der kon
stanten Poliergeschwindigkeit über die Oberfläche eines
Werkstückes innerhalb einer Charge und Schwierigkeiten hin
sichtlich der gleichzeitigen Bearbeitung beider Seiten eines
Werkstückes zur Erzielung einer gleichförmigen Oberflächen
güte.
Aus dem JP-Abstract 62-255 056 A und der US-3,263,376
ist jeweils eine Maschine der betreffenden Art bekannt, die
eine untere Werkzeugplatte aufweist, in der unterseitig
kreisförmige Ausnehmungen gebildet sind, in die jeweils ein
Exzenter einer drehangetriebenen Exzenterwelle eingreift.
Ferner weist die Maschine eine obere Werkzeugplatte auf, die
oberseitig kreisförmige Ausnehmungen aufweist, in die je
weils ein Exzenter einer drehangetriebenen Exzenterwelle
eingreift.
Bei Betrieb dieser bekannten Maschine ist in einer Auf
nahme zwischen der unteren Werkzeugplatte und der oberen
Werkzeugplatte ein zu bearbeitendes Werkstück angeordnet.
Die obere Werkzeugplatte wird über die beiden oberen Exzen
ter, und die untere Werkzeugplatte wird über die beiden un
teren Exzenter unabhängig von der oberen Werkzeugplatte an
getrieben.
Ein Nachteil dieser bekannten Maschine besteht darin,
daß ihr Aufbau aufgrund der Tatsache, daß mehrere drehange
triebene Exzenterwellen erforderlich sind, aufwendig und
ihre Herstellung damit teuer ist.
Um auf beiden Seiten des zu bearbeitenden Werkstücks
ein gleichmäßiges Bearbeitungsergebnis zu erzielen, ist es
notwendig, die Drehzahl der die obere Werkzeugplatte antrei
benden Exzenterwellen auf die Drehzahl der die untere Werk
zeugplatte antreibenden Exzenterwellen zu synchronisieren,
da bei voneinander abweichenden Drehzahlen sich die obere
Werkzeugplatte und die untere Werkzeugplatte mit unter
schiedlichen Geschwindigkeiten bewegen würden, was einen
unterschiedlichen Materialabtrag auf beiden Seiten des Werk
stückes zur Folge hätte. Die erforderliche Drehzahlsynchro
nisation ist aufwendig, so daß die Herstellung der bekannten
Maschine weiter verteuert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben,
die die geschilderten Nachteile nicht aufweist, bei der also
eine gleichmäßige Bearbeitung beider Seiten des zu bearbei
tenden Werkstückes gewährleistet ist und deren Aufbau ver
einfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene
Lehre gelöst.
Die erfindungsgemäße Lehre sieht zwei durch die untere
Werkzeugplatte angetriebene Kurbelwellen zum Antrieb der
oberen Werkzeugplatte vor, um gleichzeitig beide Seiten ei
nes oder mehrerer Werkstücke, beispielsweise aus Silizium,
Metall, Glas oder anderen Materialien, die sich innerhalb
einer Aufnahme befinden, zu polieren oder zu schleifen, d. h.
zu bearbeiten. Eine Poliermittelaufschlämmung oder ein
Schleifkühlmittel kann in den Arbeitsbereich sowohl von der
oberen als auch von der unteren Werkzeugplatte zugeführt
werden, um den Bearbeitungsprozeß zu verbessern, oder es
kann Kühlmittel durch Leitungen in den Werkzeugplatten zir
kulieren. Die oberen und unteren Werkzeugplatten, beispiels
weise Polier- oder Schleifplatten, sind mit den Kurbelwellen
vorzugsweise über einstellbare Werkzeugplattengelenkgetriebe
verbunden, durch die die Verschiebung, Geschwindigkeit und
Beschleunigung der unteren Werkzeugplatte über die Kurbel
wellen auf jeden Punkt der oberen Werkzeugplatte übertragen
wird. Die Verwendung wenigstens zweier zusammenwirkender
Kurbelwellen zum Antrieb einer Werkzeugplatte ermöglicht es
der oberen und unteren Werkzeugplatte, einen kreisförmigen
Weg zu beschreiben, währenddessen eine konstante geometri
sche Orientierung aufrechterhalten wird, anstatt einfach um
eine zentrale Achse zu rotieren, wie dies bei herkömmlichen
Poliervorrichtungen üblich ist.
Der Hauptvorteil dieser kreisförmigen Bewegungsart ohne
Plattenrotation besteht darin, daß alle Punkte der Werkzeug
platte stets die gleiche Verschiebung, Geschwindigkeit und
Beschleunigung aufweisen wie der Verbindungspunkt auf dem
Exzenter, der die untere Werkzeugplatte antreibt. Dadurch
weist bei der Bearbeitung ein in der Aufnahme zwischen der
oberen und unteren Werkzeugplatte angeordnetes Werkstück ein
gleichmäßiges relatives Geschwindigkeits- und Beschleuni
gungsprofil über die Gesamtfläche des Werkstückes auf, wo
durch an allen Punkten des Werkstückes ein gleichmäßiger
Materialabtrag erhalten wird.
Außerdem sind die obere und
untere Werkzeugplatte drehbar mit exzentrischen Kurbelzapfen
jeweils einer Kurbelwelle an Punkten verbunden, deren Ab
stand in Umfangsrichtung der Kurbelwelle vorzugsweise von
0-180° einstellbar ist. Wenn jedoch der obere und untere
Kurbelzapfen jeder Kurbelwelle in Umfangsrichtung der Kur
belwelle mit einem Abstand von 180° angeordnet sind, ist
ihre Bewegung relativ zueinander um 180° außer Phase, oder
mit anderen Worten, bewegen sie sich relativ zueinander in
entgegengesetzte Richtungen. Auf diese Weise wird das Werk
stück von entgegengesetzten Richtungen aus bearbeitet, wo
durch die resultierenden, auf das Werkstück einwirkenden
Gesamtkräfte beträchtlich reduziert oder sogar kompensiert
werden. Ein Phasenwinkel von 180° minimiert die Werkstück
drehung innerhalb der Aufnahme (für rund ausgebildete Werk
stücke) und reduziert ferner die vom Werkstück auf die Auf
nahme ausgeübten Kräfte. Es soll darauf hingewiesen werden,
daß bei einer Maschine, die mehr als eine Kurbelwelle auf
weist, der Phasenwinkel zwischen oberem und unterem Kurbel
zapfen für jede Kurbelwelle gleich sein muß.
Die Maschine erfordert lediglich einen einzigen Motor
und eine einzige Antriebswelle, die unterhalb des Bearbei
tungsbereichs angeordnet ist, um sowohl die untere als auch
die obere Werkzeugplatte anzutreiben. Die Antriebswelle ist
vertikal senkrecht zum Maschinenrahmen oder zur Basis ange
ordnet. Ein runder Exzenter ist am oberen Teil der Antriebs
welle angeordnet, wobei der Abstand des Zentrums oder der
zweiten Achse des Exzenters von der ersten Achse der Exzen
terwelle vorzugsweise einstellbar ist. Der Abstand zwischen
der zweiten Achse und der ersten Achse bildet einen kriti
schen Radius für die exzentrische Bewegung und muß für alle
eingebauten exzentrischen Vorrichtungen gleich sein. Zusätz
lich kann der kritische Radius vorzugsweise eingestellt wer
den, um höhere oder niedrigere Winkelgeschwindigkeiten zu
erreichen, wobei sämtliche exzentrischen Vorrichtungen ent
sprechend eingestellt werden müssen.
Die untere und obere Werkzeugplatte sind vorzugsweise
an einem kunststoffähnlichen Block befestigt, der als Lager
fläche wirkt. Dieser Block weist eine kreisförmige eingear
beitete Vertiefung auf, in die der kreisförmige Exzenter
hineinpaßt. Dieser Lagerblock befindet sich in Sandwich-An
ordnung zwischen der unteren Werkzeugplatte und einer zu
sätzlichen Metallplatte und umfaßt die untere Werkzeugplat
tenanordnung. Die zusätzliche Metallplatte auf der Untersei
te des Kunststoffblockes ist zum Anbringen der notwendigen
Antriebsverbindung vorgesehen. Die obere Werkzeugplatte ist
auf ähnliche Weise konstruiert, sie weist jedoch keine Ver
tiefung auf.
Ein unteres Werkzeugplattengelenkgetriebe verbindet
vorzugsweise den jeweiligen Kurbelzapfen mit der unteren
Werkzeugplatte. Es sind dann zwei untere Werkzeugplattenge
lenkgetriebe jeweils über einen separaten Kurbelzapfen mit
der unteren Werkzeugplattenanordnung verbunden. Die zwei
unteren Werkzeugplattengelenkgetriebe übertragen jeweils die
Bewegung der unteren Werkzeugplatte über die Kurbelwellen
und die zwei oberen Werkzeugplattengelenkgetriebe auf die
obere Werkzeugplatte.
Vorzugsweise sind in der Draufsicht die oberen Werk
zeugplattengetriebe zueinander und die unteren Werkzeugplat
tengelenkgetriebe zueinander um 90° versetzt angeordnet, um
eine gleichmäßige Bewegungsübertragung zu erzielen. Die Kur
belzapfen der Kurbelwellen müssen von der Hauptachse der je
weiligen Kurbelwelle den gleichen Achsabstand aufweisen wie
die Achse des Exzenters von der Achse der Exzenterwelle.
Wenn ein gedachter Pfeil gezeichnet würde vom Zentrum jeder
Kurbelwelle, der dritten Achse, zum Zentrum des Befesti
gungspunktes des Werkzeugplattengelenkgetriebes zum Zentrum
des unteren oder oberen Kurbelzapfens, der vierten Achse,
würde der Pfeil für jeden Exzenter für jeden gegebenen Zeit
punkt in die gleiche Richtung zeigen. Der Abstand zwischen
der dritten Achse und der vierten Achse ist gleich dem kri
tischen Radius. Wenn die untere Werkzeugplattenanordnung
durch den Exzenter angetrieben wird, rotieren daher die zwei
Kurbelwellen in Gleichklang und bewirken, daß die untere und
obere Werkzeugplatte einen kreisförmigen Weg ohne Rotation
um eine zentrale Achse beschreiben.
Vorzugsweise weist die Kurbelwelle jeweils ein oberes
Antriebsrad, an dessen Oberseite einer der Kurbelzapfen an
geordnet ist, und ein unteres Antriebsrad, an dessen Unter
seite der andere Kurbelzapfen angeordnet ist, auf. Wenn die
untere Werkzeugplatte in Verbindung mit dem unteren Werk
zeugplattengelenkgetriebe bewirkt, daß sich das untere An
triebsrad dreht, überträgt die Kurbelwelle diese Drehung auf
das obere Antriebsrad, das über den oberen Kurbelzapfen und
das obere Werkzeugplattengelenkgetriebe mit der oberen Werk
zeugplatte verbunden ist. Die Kurbelzapfen sind wiederum von
der dritten Achse um den kritischen Radius beabstandet, der
vorzugsweise für alle exzentrischen Vorrichtungen der Ma
schine einstellbar ist.
Der obere und untere Kurbelzapfen befinden sich vor
zugsweise in Umfangsrichtung der Kurbelwelle im gegenseiti
gen Abstand von 180°, damit die obere und untere Polierplat
te konstant um 180° außer Phase gehalten werden können. Der
Phasenwinkel kann von 0°-180° eingestellt werden, falls
gewünscht, beispielsweise, wenn eine gewisse Werkstückrota
tion gewünscht wird, indem einfach beide oberen Exzenter im
Uhrzeigersinn oder im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um
ihre Welle aus einer Nominalposition heraus rotiert werden,
indem Verriegelungsschlitze oder andere Mittel verwendet
werden.
Das obere Werkzeugplattengelenkgetriebe, das das An
triebsrad der jeweiligen Kurbelwelle mit der oberen Werk
zeugplatte verbindet, ist vorzugsweise identisch zum unteren
Werkzeugplattengelenkgetriebe ausgebildet, das mit der unte
ren Werkzeugplatte verbunden ist. Der obere und untere Kur
belzapfen der Kurbelwelle bestehen vorzugsweise jeweils aus
einem Lager, das von einem runden Metallgehäuse eingeschlos
sen ist, dessen vierte Achse in einem Abstand von der drit
ten Achse angeordnet ist, der dem kritischen Radius ent
spricht. Das gesamte Lagergehäuse kann bewegt werden, wenn
eine Änderung des kritischen Radius gewünscht ist. Jedes
untere und obere Werkzeugplattengelenkgetriebe weist eine
Öffnung auf, die groß genug ist, um über das Lagergehäuse
auf den Exzenter mit minimalem Spielraum übergeschoben zu
werden. Wenn eine Bewegung zwischen den unteren und oberen
Werkzeugplattengelenkgetrieben über die Kurbelwelle übertra
gen wird, verbleibt das Lagergehäuse in stationärem Kontakt
mit dem Gelenkgetriebe, während die innere Laufbahn des La
gers mit der Kurbelwelle rotiert. Hierdurch wird erreicht,
daß nur eine minimale Relativbewegung zwischen den Metall
flächen auftritt.
Die Fähigkeit der Maschine, Werkstücke zu bearbeiten,
kann verbessert werden durch Ausübung von Druck auf die
Werkstücke über eine oder beide Werkzeugplatten. Vorzugswei
se wird ein nach unten gerichteter Druck auf die obere Plat
te ausgeübt, der durch einen Luftzylinder erzeugt werden
kann. Die Druckvorrichtung verwendet vorzugsweise eine wei
tere Exzentervorrichtung, um eine nach unten gerichtete
Kraft zu erzeugen, die zu allen Zeitpunkten über der Bear
beitungsfläche zentriert ist. Der Bearbeitungsbereich wird
als Bereich innerhalb der Werkstückaufnahme definiert, der
zu allen Zeiten im Kontakt steht mit der unteren und oberen
Werkzeugplattenanordnung. Dies ist der Bereich, in dem ein
Werkstück oder mehrere Werkstücke angeordnet werden können,
ohne daß die Platten Stößen ausgesetzt sind. Der Bearbei
tungsbereich steht in direkter Beziehung zum kritischen Ra
dius der Vorrichtung. Je kleiner der kritische Radius ist,
desto größer ist der verfügbare Bearbeitungsbereich. Der
gleiche Druckzylinder kann auch dazu verwendet werden, um
die obere Plattenanordnung zur unteren Platte hin und von
der unteren Platte weg zu bewegen zum Beladen mit einem
Werkstück und zum Entladen eines Werkstückes.
Änderungen der Werkstückgröße können berücksichtigt
werden durch entsprechende Änderung der Aufnahme. Das Mate
rial der Aufnahme muß steif, aber zugleich flexibel sein und
weist gewöhnlich eine Stärke auf, die wenigstens zwei Drit
tel der Stärke des Werkstückes entspricht. Der kritische
Radius kann ebenfalls geändert werden, um verschiedene Win
kelgeschwindigkeiten einzustellen zur Anpassung von Änderun
gen des Werkstückmaterials und der Werkstückgröße.
Schließlich können Polierkissen, Polieraufschlämmungen,
Schleifmedien und Kühlmittel eingesetzt werden, um die ver
schiedenen Schleif- und Bearbeitungsvorgänge zu verbessern.
Neben dem Vorteil, daß ein gleichförmiges Geschwindigkeits
profil an allen anderen Punkten des Werkstückes erreicht
wird, weist die Erfindung einige andere bedeutende Vorteile
auf. Ein Vorteil besteht darin, daß die Platten nicht rotie
ren, wodurch Polieraufschlämmungen oder Schleifkühlmittel
zugeführt werden können, indem flexible Leitungen in den
Arbeitsbereich geführt werden sowohl von der oberen als auch
der unteren Werkzeugplatte, ohne daß komplexe Drehkupplungen
benötigt werden. Das gleiche gilt für Plattenkühl- oder
Plattenheizwasser oder sogar für elektrische Sensoren, wie
Thermoelemente oder dicken Meßeinrichtungen, wodurch eine
gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Pro
zeßsteuerung und -überwachung möglich ist.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf verschiedene Elemente
eines Ausführungsbeispiels der Maschine gemäß
vorliegender Erfindung und
Fig. 2 eine Seitenansicht der verschiedenen Elemente
der Maschine nach Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf verschiedene Ele
mente eines Ausführungsbeispieles der Maschine dieser Erfin
dung. Die Maschine weist eine obere Werkzeugplatte 12 und
eine untere Werkzeugplatte 14 auf. Die obere Werkzeugplatte
12 ist parallel zur unteren Werkzeugplatte 14 angeordnet.
Eine Aufnahme 20 zur Aufnahme eines oder mehrerer Werkstücke
22 befindet sich zwischen der oberen Werkzeugplatte 12 und
der unteren Werkzeugplatte 14 und weist eine oder mehrere
Zellen auf, die ein Werkstück 22 aufnehmen können. Jedes
Werkstück 22 befindet sich während der Bearbeitung in Kon
takt mit der oberen Werkzeugplatte 12 und der unteren Werk
zeugplatte 14. Die Maschine umfaßt ferner eine Exzenterwelle
28. Ein Motor dreht die Exzenterwelle 28 um eine erste Achse
29. Ein kreisförmiger Exzenter 30 ist an der Exzenterwelle
28 befestigt, wobei die Exzenterwelle 28 und der kreisförmi
ge Exzenter 30 fest miteinander verbunden sind. Eine zweite
Achse 31 läuft durch das Zentrum des Exzenters 30. Vorzugs
weise ist keine Relativbewegung zwischen der Exzenterwelle
28 und dem kreisförmigen Exzenter 30 vorgesehen. Sie sind
üblicherweise miteinander verbolzt. Die Rotation der Exzen
terwelle 28 um die erste Achse 29 bewirkt, daß die zweite
Achse 31 des kreisförmigen Exzenters 30 einen Kreis mit ei
nem Radius beschreibt, der einen kritischen Radius 33 bil
det. Die obere Werkzeugplatte 12 und die untere Werkzeug
platte 14 sind durch obere Werkzeugplattengelenkgetriebe 34
und untere Werkzeugplattengelenkgetriebe 36 mit zwei Kurbel
wellen 48 verbunden. Jedes obere Werkzeugplattengelenkge
triebe 34 ist mit einem oberen Antriebsrad 43 an einem obe
ren Kurbelzapfen 46 verbunden. Jedes untere Werkzeugplatten
gelenkgetriebe 36 ist mit einem unteren Antriebsrad 44 an
einem unteren Kurbelzapfen 47 verbunden. Das obere Antriebs
rad 42 und das untere Antriebsrad 44 sind an einer Kurbel
welle 48 angebracht, die um eine dritte Achse 50 rotiert.
Der obere Kurbelzapfen 46 und der untere Kurbelzapfen 47
rotieren jeweils um eine vierte Achse 54. Die dritte Achse
50 und die vierte Achse 54 sind um den kritischen Radius 33
voneinander beabstandet.
Die Fig. 2 zeigt die Exzenterwelle 28, die auf einer
Basis 10 montiert ist und um die erste Achse 29 rotiert. An
der Exzenterwelle 28 ist ein kreisförmiger Exzenter 30 ver
mittels Befestigungsmittel 32 befestigt. Der kreisförmige
Exzenter 30 befindet sich innerhalb einer kreisförmigen Ausnehmung
16 im Boden der unteren Werkzeugplatte 14. Die unte
re Werkzeugplatte 14 und die obere Werkzeugplatte 12 umfas
sen jeweils Leitungen 13, um dem Werkstück 22 Kühlmittel
und/oder Schleifmittel zuzuführen. Das Werkstück 22 wird in
der Aufnahme 20 zwischen der oberen Werkzeugplatte 12 und
der unteren Werkzeugplatte 14 gehalten. Die Aufnahme 20 kann
fest, starr und bewegbar zwischen der oberen Werkzeugplatte
12 und der unteren Werkzeugplatte 14 angeordnet sein. Das
Werkstück 22 weist eine obere Abmessung 23 auf, die in Be
rührung mit der oberen Werkzeugplatte 12 steht und eine un
tere Abmessung 24, die in Berührung steht mit der unteren
Werkzeugplatte 14.
Die untere Werkzeugplatte 14 vollführt eine kreisförmi
ge Bewegung, rotiert jedoch nicht um eine zentrale Achse,
sondern beschreibt einen Kreis. Die kreisförmige Bewegung
der unteren Werkzeugplatte 14 wird durch das untere Werk
zeugplattengelenkgetriebe 36 auf den Kurbelzapfen 47 über
tragen, der mit der Unterseite des unteren Antriebsrades 44
der Kurbelwelle 48 verbunden ist. Der untere Kurbelzapfen 47
ist drehbar mit dem unteren Werkzeugplattengelenkgetriebe 36
verbunden. Die kreisförmige Bewegung der unteren Werkzeug
platte 14 wird auf den unteren Kurbelzapfen 47 durchs das
untere Werkzeugplattengelenkgetriebe 36 übertragen, wodurch
bewirkt wird, daß sich das untere Antriebsrad 44 zusammen
mit der Kurbelwelle 48 um die dritte Achse 50 und der unte
re Kurbelzapfen sich um die vierte Achse 54 dreht.
Die gesamte Kurbelwelle 48 dreht sich um die dritte
Achse 50. Daher dreht sich auch das obere Antriebsrad 42 um
die dritte Achse 50. Das obere Antriebsrad 42 weist einen
oberen Kurbelzapfen 46 auf, der sich auf der Oberseite des
oberen Antriebsrades 42 befindet. Der obere Kurbelzapfen 46
ist dem oberen Werkzeugplattengelenkgetriebe 34 drehbar zu
geordnet, das wiederum mit der oberen Werkzeugplatte 12 ver
bunden ist. Die Rotation des oberen Antriebsrades 42 wird
über das obere Werkzeugplattengelenkgetriebe 34 auf die obe
re Werkzeugplatte 12 übertragen, wodurch bewirkt wird, daß
die obere Werkzeugplatte 12 im wesentlichen die gleiche
kreisförmige, nicht drehende Bewegung ausführt wie die unte
re Werkzeugplatte 14. Der obere Kurbelzapfen 46 und der un
tere Kurbelzapfen 47 sind in Umfangsrichtung der Kurbelwelle
48 in 180° Gegenstellung relativ zueinander angeordnet. Wenn
beispielsweise die obere Werkzeugplatte 12 durch den oberen
Kurbelzapfen 46 in minimale Entfernung zu einer bestimmten
Kurbelwelle 48 bewegt worden ist, befindet sich die untere
Werkzeugplatte 14, die am unteren Kurbelzapfen 47 angebracht
ist, in ihrer größten Entfernung zu der Kurbelwelle 48. Die
Bewegung der oberen Werkzeugplatte 12 und der unteren Werk
zeugplatte 14 braucht nicht in 180° Gegenstellung zu erfol
gen. Die Orientierung des oberen Kurbelzapfen 46 und des
unteren Kurbelzapfens 47 relativ zueinander kann eingestellt
werden, so daß eine Relativbewegung der oberen Werkzeugplat
te 12 und der unteren Werkzeugplatte 14 in 0° bis etwa 180°-Gegenstellung
zueinander erfolgen kann.
Die obere Werkzeugplatte 12 umfaßt das obere Werkzeug
plattengelenkgetriebe 34, das verbunden ist mit dem oberen
Kurbelzapfen 46 des oberen Antriebsrades 42 der jeweiligen
Kurbelwelle 48. Das obere Werkzeugplattengelenkgetriebe 34
verbindet das obere Antriebsrad 43 mit der oberen Werkzeug
platte 12. Auf die gleiche Weise ist die untere Werkzeug
platte 14 durch jeweils ein unteres Werkzeugplattengelenkge
triebe 36 mit dem unteren Antriebsrad 34 der jeweiligen Kur
belwelle 48 verbunden. Das obere Werkzeugplattengelenkge
triebe 34 ist drehbar verbunden mit dem oberen Antriebsrad
am oberen Kurbelzapfen 46. Das untere Werkzeugplattengelenk
getriebe 36 ist drehbar verbunden mit dem unteren Antriebs
rad 44 am unteren Kurbelzapfen 47. Das obere Antriebsrad 42
und das untere Antriebsrad 44 sind parallel zueinander ge
ordnet und über die Kurbelwelle 48 verbunden.
Die Kurbelwelle 48 dreht um eine dritte Achse 50. Der
obere Kurbelzapfen 46 und der untere Kurbelzapfen 47 befin
den sich an Punkten auf dem oberen Antriebsrad 42 und dem
unteren Antriebsrad 44, derart, daß der radiale Abstand der
dritten Achse 50 von den Zentren des oberen Kurbelzapfens 46
und unteren Kurbelzapfens 47, der jeweiligen vierten Achse
54, gleich dem kritischen Radius 33 ist. Der obere Kurbel
zapfen 46 und der untere Kurbelzapfen 47 können um ihre Zen
tren, die jeweilige vierte Achse 54, rotieren, oder sie kön
nen fixiert sein, derart, daß der Kreisumfang, der die Lage
definiert, in der der obere oder untere Kurbelzapfen 46, 47
drehbar verbunden sind mit dem oberen oder unteren Werkzeug
plattengelenkgetriebe 34 und 36 als eine Lagerfläche wirkt.
Claims (10)
1. Maschine zum gleichzeitigen Planhonen, Läppen oder Po
lieren zweier planparalleler Seiten mindestens eines in
einer Aufnahme angeordneten Werkstückes,
mit einer oberen Werkzeugplatte und einer unteren Werk
zeugplatte, die unterseitig eine kreisförmige Ausneh
mung aufweist, in die ein Exzenter einer drehangetrie
benen Exzenterwelle eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Antrieb der oberen Werkzeugplatte (12) zwei parallel zur Exzenterwelle (28) angeordnete Kurbelwellen (48) mit jeweils zwei Kurbelzapfen (46; 47) vorgesehen sind,
daß die Werkzeugplatten (12; 14) an den Kurbelzapfen (46; 47) gelagert sind und
daß die Kurbelzapfen (46; 47) zu der Hauptachse (50) der jeweiligen Kurbelwelle (48) den gleichen Achsabstand (33) aufweisen wie die Achse (31) des Exzenters (30) zur Achse (29) der Exzenterwelle (28).
daß zum Antrieb der oberen Werkzeugplatte (12) zwei parallel zur Exzenterwelle (28) angeordnete Kurbelwellen (48) mit jeweils zwei Kurbelzapfen (46; 47) vorgesehen sind,
daß die Werkzeugplatten (12; 14) an den Kurbelzapfen (46; 47) gelagert sind und
daß die Kurbelzapfen (46; 47) zu der Hauptachse (50) der jeweiligen Kurbelwelle (48) den gleichen Achsabstand (33) aufweisen wie die Achse (31) des Exzenters (30) zur Achse (29) der Exzenterwelle (28).
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werkzeugplatten (12, 14) über Werkzeugplattengelenkgetriebe
(34, 36) an den Kurbelzapfen (46, 47) gelagert sind, wobei
die Werkzeugplattengelenkgetriebe (34, 36) mit der jeweili
gen Werkzeugplatte fest und mit dem jeweiligen Kurbelzapfen
(46, 47) drehbar verbunden sind.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kurbelwellen (48) jeweils ein oberes Antriebsrad (42), an
dessen Oberseite einer der Kurbelzapfen (46) angeordnet ist,
und ein unteres Antriebsrad (44), an dessen Unterseite der
andere Kurbelzapfen (47) angeordnet ist, aufweisen.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand der beiden Kurbelzapfen (46, 47) einer Kurbelwelle
voneinander in Umfangsrichtung der Kurbelwelle (48) 180°
beträgt.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand der beiden Kurbelzapfen (46, 47) einer Kurbelwelle
(48) voneinander in Umfangsrichtung der Kurbelwelle (48)
einstellbar ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Achsabstand der Kurbelzapfen (46, 47) von der Hauptachse der
jeweiligen Kurbelwelle (48) und der Achsabstand des Exzen
ters (30) von der Achse der Exzenterwelle (28) einstellbar
sind.
7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erhöhung des Bearbeitungsdruckes auf das Zentrum der oberen
Werkzeugplatte (12) über eine Exzentervorrichtung eine Kraft
in Richtung auf die unteren Werkzeugplatte (14) ausgeübt
wird.
8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Boden der unteren Werkzeugplatte (14) im Bereich der kreis
förmigen Ausnehmung (16) eine Lagerfläche für den Exzenter (30)
bildet.
9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
untere Werkzeugplatte (14) und/oder die obere Werkzeugplatte
(12) mit Leitungen zum Kühlen der Werkzeugplatten (12, 14)
und/oder zum Zuführen von Medien zu den Werkstücken (22)
versehen sind.
10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Draufsicht die oberen Werkzeugplattengelenkgetriebe (34)
zueinander und die unteren Werkzeugplattengelenkgetriebe
(36) zueinander um 90° versetzt angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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