DE6925571U

DE6925571U - Poliermaschine

Info

Publication number: DE6925571U
Application number: DE19696925571
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1968-06-28
Filing date: 1969-07-27
Publication date: 1969-10-30
Also published as: BE734273A; LU58936A1; FR1601415A; GB1221740A

Description

PATENTANWALT

DR. HANS ULRICH MAY

B MDNCHE, I 2, OTTOSTRASSE 1a TELEFON COB1O OB 38 Si

B.2745.3 JP München, 27. Juni 1969

' Dr.M./ra

CG 295/752

Commissariat ä 1'Energie Atomique in Paris / Frankreich Poliermaschine

Die Neuerung betrifft das mechanische Polieren von Probestücken, insbesondere für metallografische Untersuchungen.

Damit eine Poliermaschine Stücke von verschiedener Form und Art ebenso vollkommen ,wie es beim Polieren von Hand geschieht, poliert , muß die Maschine folgende Bedingungen erfüllen!

1. Die Ebenheit des Werkstücks oder der Probe erhalten» um eine richtige Polierung der bearbeiteten Fläche des Probestücks und insbesondere der Kanten dieser Fläche zu erhalten;

2. Die Flächen des Probestücks parallelhalten, venn dieses die Form eines Plättchens besitzt.

3* Das Probestück um sich selbst in Drehung versetzen, um das Freilegen und Abstreifen von Einschlüssen und außerhalb der festen Lösung befindlichen Phasen und die Bildung von "Kometen» schweifen" zu vermeiden;

4* Die Unabhängigkeit jedes Probestücks, das gleichseitig von der Maschine bearbeitet werden kann, zu gewährleisten hinsichtlich a) seines Drucks auf die Polierscheibe der Haschine

b) seiner Drehung um sich selbst

scheibe;

c) der Haftung der Gesamtheit seiner Oberfläche auf der Polier/

d) der Möglichkeit, gegebenenfalls während des Polierens das Probestück abzunehmen und viederaufzusetzen, ohne die ursprünglichen Einstellungen zu verändern,

e) der Möglichkeit ebensogut ein einziges wie mehrere Probestücke gleichzeitig zu polieren.

Keine der gegenwärtig bekannten Poliermaschinen erfüllt alle oben angegebenen Bedingungen, und nur einige dieser Maschinen erfüllen eine oder höchstens zwei dieser Bedingungen, beispielsweise die Drehung des Probestücks und die Unabhängigkeit seines Andrucks auf die Polierscheibe. Infolgedessen besitzen diese bekannten Maschinen zahlreiche Nachteile, von denen die meisten damit zusammenhängen, daß die Probestücke voneinander nicht vollkommen unabhängig sind. Das führt dazu, daß

ein Gesamtdruck auf die Gesamtheit der Probestücke verteilt wird; die Probestücke sich nicht um sich selbst drehen; eine Einrichtung der Gesamtheit der Probestücke vor dem Polieren erforderlich ist und eine Abnahme und Wiedereinsetzen der Probestücke während des Polierens ohne Zerstörung der Einregulierung unmöglich ist.

Außerdem gestatten diese Maschinen kein richtiges Polieren der Kanten des Probestücks, da die erhaltene Planheit mangelhaft is^ und ermöglichen auch nicht, ein Probestück, zwei oder mehr Probestücke ohne Benutzung der anderen Plätze zu polieren.

Die Neuerung bezweckt eine Poliermaschine, welche die oben angegebenen Nachteile der bekannten Maschinen vermeidet und die oben angegebenen Bedingungen vollständig erfüllt.

Diese Aufgabe vird gemäß der Neuerung durch eine Poliermaschine für Probestücke, insbesondere für Probestücke für metallografische Untersuchungen, erfüllt, die sich auszeichnet durch insbesondere eine in einer im wesentlichen waagerechten Ebene gelegene Polier-

scheibe, eine Antri- !vorrichtung zum Drehen der Polierscheibe, | eine um eine senkrechte Achse frei drehbare, zur Polierscheibe im wesentlichen parallele "rag platte, eine Vorrichtung zur Regelung des Abstands der Trag platte von der Polierscheibe und mindestens "iwei Proben träger, von denen jeder ein Probestück hält, an der Trag platte unabhängig zu befestigen ist und Vorrichtungen besitzt, von denen die einen die dauernde gerade Ausrichtung des jehaltenen Probestücks, andere die Einstellung des Drucks des Probestücks auf die Polierscheibe und wiederum andere den Antrieb des Probestücks in Drehung um sich selbst in seiner Ebene bewirken.

Die zu polierenden Probestücks sind vorteilhafterweise jedes in eine geformte Umhüllung aus Polyesterharz eingeschlossen, die an ihrem oberen Teil einen axialen Gewindezapfen besitzt, mit dem sie vorübergehend am entsprechenden Probestück träger angeschraubt werden kann.

Gemäß einem Merkmal der Neuerung besteht die Tragplatte aus einem Flansch eines Gehäuses, das sich um eine senkrechte Achse frei drehen kann, deren oberer Abschnitt über das Gehäuse vorsteht und eine regelbare Befestigung des Gehäuses an einem Gestell ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung besitzt das Gestell einen Querträger, der in einer zur Polierscheibe parallelen Ebene angeordnet und parallel zu einem Durchmesser derselben ausgerichtet ist und eine Bohrung besitzt, durch welche die Achse des Gehäuses geführt ist und die ebenso die Ausrichtung der Achse des Gehäuses auf die Achse der Polierscheibe vie die Einstellung des relativen Abstands dieser Achsen ermöglicht.

Diese Ausbildung ermöglicht eine praktisch vollständige Ausnutzung der Oberfläche der Polierscheibe, vas zu einer Verringerung des gewöhnlichen Verlusts an Poliermitteln, vie Diamantpaste, dient, die sehr teuer sind.

Die Neuerung erstreckt sich ferner auf die im folgenden beschriebenen Merkmale und ihre verschiedenen Kombinationen.

Als Beispiel ist eine Ausführungsform einer Poliermaschine gemäß der Neuerung beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt. Hierin sind;
Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer Poliermaschine gemäß

der Neuerung mit drei Probenhaitern, von denen nur zwei

in der Figur sichtbar sind;
Fig. 2 eine Draufsicht der Maschine der Fig. 1.

Die Poliermaschine gemäß der Neuerung besitzt im wesentlichen,vie ii den Fic;. 1 und 2 gezeigt, eine Polierscheibe 1, ein feststehendes Gestell 2, eine Tragplatte 3, die von einem Flansch des Gehäuses 4 gebildet wird, und drei Probenfialter 5 (von denen nur zwei in Fig. 1 gezeigt sind), die jeder ein Probestück 6 tragen,

das in eine geformte Umhüllung aus Polyesterharz 7 eingeschlossen ist.

Die Polierscheibe 1 wird v/ie gewöhnlich d\irch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben, mit dem sie beispielsweise durch einen Satz von Riemenscheiben und Riemen verbunden ist, so daß die Antriebsgeschvindigkeit nach den Bedürfnissen verändert' werden kann.

Das Gestell 2 besitzt zwei Säulen 8,9 mit quadratischem Querschnitt und einen Balken 10, die so engeordnet sind, daß der Trägerbalken 10 sieb in einer Ebene parallel zur Polierscheibe 1 befindet und parallel zu einem Durchmesser derselben ausgerichtet ist. Der Balken 10 ist anjeinem seiner Enden mittels einer Achse 11 an der ein Gabelgelenk bildenden Säule 8 angelenkt und liegt auf der Säule 9 auf. Vorrichtungen zur zeitweisen Befestigung, wie die •'Klappschnallen'¹ 12,verriegeln den Balken an den Säulen 8,9 des Gestells. Das der Achse 11 benachbarte Ende des Balkens 10 ist als Anschlag ausgebildet, um das Ausschwenken des Balkens in seiner Klappstellung zu begrenzen, während das andere seiner Enden einen Handgriff trägt.

Der Balken 10 besitzt eine längliche Bohrung 13» die in seiner Längsachse ausgerichtet ist und durch welche die Achse 14 des Gehäuses 4 geführt ist. Das Ende der Achse 14 ist mit einem Gewinde versehen, wodurch es mittels Muttern 15ii6, von denen die zweite gleichzeitig ein flLtzel bildet, in einer beliebigen Stellung in der Bohrung 13 festgestellt werden kann.

Der Körper 17 des Gehäuses 4 ist bezüglich der Achse 14 durch zwei in ihm enthaltene Kugellager 18 frei drehbar, die durch

einen rohrförmigen Abstandshalter 19 voneinander getrennt sind und durch welche die Achse 14 geht.

Jeder der drei Probenträger 5 besitzt einen rohrförmigen Körper 20, der mit der Tragplatte 3 und einer bezüglich des Körpers 20 sowohl drehbaren wie senkrecht verschiebbaren Achse 21 verbunden ist.

Der Körper 20 enthält einen rohrförmigen Schieber 22, der senkrecht frei verschiebbar, jedoch durch einen in den Körper 20 eingreifenden Keil 23 an der Drehung gehindert ist und zwei Kugellager 24 trägt, die durch einen Abstandshalter 25 voneinander getrennt sind und durch welche die Achse 21 hindurchführt.

Die Achse 21 ist an ihremjuinteren Abschnitt mit einem Sitz 26 verbunden, der eine Kalbkugel 27 stützt, welche das Probestück 6 trägt, und besteht aus einem Halter 26a, der eine Halbkugelschale 26b aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten trägt.

Die Halbkugel besitzt drei Blindbohrungen, die in der gleichen waagerechten Ebene und in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind und die Anwendungjeines Dorns zum An- und Abschrauben von Probestücken 6,7 gestattet.

Die Größe des vom Probestück 6 auf die Polierscheibe 1 ausgeübten Drucks, der insbesondere von der Art des das Probestück bildenden Materials abhängt, ist mittels eines Satzes von Druckfedern 28 einstellbar, der zwischen einer auf den Körper 20 aufgeschraubten Kappe 29 und der Anordnung Schieber 22-Kugellager 24-

■» 7 —

Achse 21 angeordnet ist. Je nach der Stellung der Kappe 29 bezüglich des Körpers 20 übt die Feder 28 einen mehr oder weniger starken Druck auf die Achse 21 aus, die diesen über den Sitz 26 und die Halbkugel 27 auf das Probestück 6,7 überträgt.

Der obere Teil der Achse 21 reicht durch die Kappe 29 und trägt ein aufgekeiltes Zahnrad 30, das mit der festen Ritzelmutter 16 in Eingriff steht.

Eine Ausgleichsfeder 31 verhindert, daß der innere verschiebbare Teil jedes Probenträgers 5 beim Aufklappen der Gesamtanordnung auf den Boden seines Gehäuses fällt. Andererseits verhindert eine Filzdichtung 32 das Eindringen von Schleifmittelteilchen oder vom Probestück 6 abgelösten Teilchen in das Gehäuse des Probenträgers 5.

Der mechanische Antrieb, durch den die Achsen 21 der Probenträger 5 angetrieben werden, erfolgt durch Reibung der Probestücke 6,7 auf der Polierscheibe 1, die durch den Zahnradsatz 30,16 die Drehung der Probestücke 6,7 um sich selbst bewirkt.

Außerdem ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der aus dem Körper 17 des Gehäuses 4 mit seinem Flansch 3 und den Probenträgern 5 bestehenden Anordnung bezüglich der Achse 14 durch eine entsprechende Einstellung der Achse 14 in der länglichen Bohrung 13 des Balkens 10, d.h. durch exzentrische Verstellung der beweglichen Anordnung bezüglich der Polierscheibe 1, möglich.

Die Teile der oben beschriebenen Maschine können aus allen geeig»

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neten Werkstoffen hergestellt werden. Als Beispiel seien insbesondere die für eine Ausführungsform dieser Maschine benutzten V/erkstoffe angegeben. Hierbei bestehen die Säulen 8 und 9 des Gestells aus Leichtmetall-Legierung (Handelsneune AG 3) der Balken 10, der Körper des Gehäuses 4 und sein Flansch 3 aus Leichtmetall-Legiernng (Handelsname AG 5)? die Gelenkachse 11, die Achse 14 des Gehäuses, die Abstandshalter 19 und 25 des Gehäuses 4 und jeder Probenträger 5, die unteren und oberen Böden des Körpers 17 des Gehäuses 4, die Achsen 21, die Kappen 29. die Körper 20, die Schieber 22, Keile 23 der Probenträger 5, der Halter 26a des Sitzes 26 und die Halbkugel 27 aus rostfreiem Stahl (inox); Die Satellitenzahnräder 30 aus Kunststoff (Handelsname Celoron) und das mit ihnen kämmende Ritzel 16 aus Bronze; die Druckfedern 28 und Ausgleichsfeder 30 aus Stahl und die Halbkugelschale 26b des Sitzes 26 aus Polytrifluorchloräthylen, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt.

Die Polierscheibe 1 kann jedes geeignete Schleifmittel in Form einer Paste, von Tampons oder Scheiben aufnehmen.

Die Anzahljvon Probenträgern 5 ist nicht etwa auf drei begrenzt. Die Schleifscheibe kann tatsächlich eine beliebige Anzahl dieser Probenträger aufnehmen, wobei alle oder nur ein Teil davon nach Belieben wirksam an der Halteplatte befestigt sind.

Claims

_ 9 — Schutzansprüche

1.) Poliermaschine, insbesondere zum Polieren von Probestücken für metallografische Untersuchungen, mit einer in einer waagerechten Ebene angeordneten Schleifscheibe, einer AntriebsvorTichtung, welche die Schleifscheibe um eine senkrechte Achse dreht, ; einer zur Schleifscheibe im wesentlichen parallelen und um eine Γ senkrechte Achse frei drehbaren Tragplatte und einer Vorrichtung zur Verstellung des Abstands der Trag platte von der Schleifscheibe, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl -von unabhängigen, jeweils zum Halten eines Probestücks bestimmten Probeträger/k die abnehmbar an der Tragplatte befestigt sind und jeder mit Gelenkvorrichtungen versehen sind, wodurch das von ihm getragene Probestück sich bezüglich der Schleifscheibe orientieren und sich einrichten kann, Vorrichtungen (28,29) zur Regelung des Drucks des Probestücks auf die Schleifscheibe und Vorrichtungen, welche die Drehung der Probe um die senkrechte Achse des Probenträgers unter der Wirkung der Reibung der Schleifscheibe ermöglichen.

2.) Poliermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Probenträger einen rohrförmigen Körper (20), der an der Tragplatte (3) befestigt ist, eine axial durch den Körper führende und ihm gegenüber frei drehbare Achse (21), die an ihrem unteren Ende über eine Kugelverbindung (26,27) mit dem Probestück (6) verbunden ist, und eine im Körper (20) angeordnete und zwischen einer Gewindekappe (29) desselben und dem Probestück zusammengedrückte Druckfeder (28) aufweist.

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