EP0534108A1 - Method for one-sided surface making of workpieces - Google Patents

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EP0534108A1
EP0534108A1 EP92113514A EP92113514A EP0534108A1 EP 0534108 A1 EP0534108 A1 EP 0534108A1 EP 92113514 A EP92113514 A EP 92113514A EP 92113514 A EP92113514 A EP 92113514A EP 0534108 A1 EP0534108 A1 EP 0534108A1
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EP
European Patent Office
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arrangement according
carrier
intermediate layer
disks
carrier disks
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EP92113514A
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German (de)
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EP0534108B1 (en
Inventor
Gerhard Wittstock
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Peter Wolters AG
Original Assignee
Peter Wolters AG
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Publication date
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Publication of EP0534108B1 publication Critical patent/EP0534108B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a method for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines, which results in a reduction in manufacturing costs.
  • the use of a Two-disc machine is provided, and between the working discs are placed pairs of carrier discs, one above the other, between which an elastic intermediate layer is arranged.
  • a two-disc machine is naturally more complex than a single-disc machine.
  • the method according to the invention enables twice the production quantity per unit of time as a single-disc machine.
  • two single-disc machines require considerably more effort than a two-disc machine, the manufacturing costs can be significantly reduced.
  • the space requirement is reduced for a given production quantity per unit of time.
  • the carrier discs are arranged centrally one above the other.
  • an embodiment of the invention provides that the pairs of carrier disks are rotatably supported on the circumference in the two-disk machine.
  • the rotation for the carrier disks can be generated via friction.
  • the support means can contribute to the rotation, for example by a toothing engagement between the carrier disks and a ring gear or pin ring, which is outside the working disks, for example is arranged.
  • Another possibility is to provide support rollers against which the carrier disks are brought into contact.
  • a central drive or idler roller can also be provided, while support rollers are arranged on the circumference in order to set the carrier disks in a controlled rotation.
  • the carrier or workpiece holding disks are dimensionally stable from a thermal point of view. Therefore, an embodiment of the invention provides that the carrier disks consist of ceramic or Invar metal, which materials are known to have a small coefficient of thermal expansion.
  • the elastic intermediate layer is connected to at least one carrier disk.
  • the intermediate layer can also consist of foam rubber according to an embodiment of the invention.
  • Another embodiment of the invention provides that the elastic intermediate layer is filled with a fluid Pressure pad is.
  • at least one carrier disk can be shaped in such a way that it fixes the intermediate layer radially.
  • the workpieces can also be arranged in recesses or breakthroughs, the workpiece resting against the elastic intermediate layer in the event of a breakthrough.
  • This embodiment is chosen if the back side of the workpiece that is not to be machined is not very accurate.
  • a molded part is seated in the recess, which is adapted to the rear of the workpiece.
  • the molded part can in turn consist of an elastically yielding material corresponding to the material for the intermediate layer.
  • the carrier disk arrangement it can be advantageous if means are provided which prevent the workpiece from falling out. If the workpiece lies against the elastic intermediate layer, it can be designed in this way, for example by a recess or the like that the workpieces are held by a suction effect.
  • both carrier discs are rotatably supported or actively driven, they rotate synchronously during processing. If this is not the case, it is advantageous according to a further embodiment of the invention if the carrier disks are coupled in a torsionally rigid manner. For example, then only one carrier disc has circumferential teeth, e.g. roll around on a pen ring. Alternatively, only one carrier disk can have a cylindrical drive friction surface, which engages with support rollers of the machine.
  • a drive disk is arranged in a rotationally fixed manner between two carrier disks.
  • the drive disk which extends circumferentially beyond the carrier disks, brings about the rotary drive of the carrier disks, which in turn then only have to be designed as cylindrical structures.
  • the cylindrical shape is particularly advantageous if a complex or difficult-to-machine material is used for the carrier disks.
  • a thrust collar can be coupled to the drive pulley, which provides a large contact surface with the support rollers.
  • an elastic intermediate layer toward the carrier disk is preferably provided on each side of the drive disk. If, according to a further embodiment of the invention, the drive pulley has at least one opening for receiving an elastic intermediate layer, only a single elastic intermediate layer consisting of several sections is necessary.
  • FIG. 1 shows a two-disc machine 10 which can be used for lapping, grinding, honing or polishing. It has an upper working disc 12 which is rotatably mounted on a shaft in an upper pivotable frame part 14 and is driven by a drive motor 16. A lower working disk 18 is supported by a hollow shaft which is driven by a drive motor 20. An inner shaft arranged in the hollow shaft drives an inner pin ring 24 with the aid of a drive motor 22. An outer pin ring 26 is stationary.
  • the contact pressure between the working discs 12, 18 is adjustable, for example with the aid of an adjusting cylinder 26a.
  • a paired arrangement 30 of carrier disks for workpieces to be machined is provided between the working disks 12, 18.
  • the workpieces are machined on one side with the assigned working disc.
  • individual possible embodiments of such carrier disk arrangements are shown, specifically in a section that is indicated by the dot-dash circle 32 in FIG. 1.
  • the working disks 12a, 18a of the embodiment according to FIG. 2 are provided with a polishing cloth 34, for example.
  • the carrier disk arrangement 30a consists of two carrier disks 36, 38, between which a cushion 40 is arranged, which is filled with a fluid.
  • the carrier disks 36, 38 have a toothing on the circumference which can be brought into engagement with the toothed rings 24, 26, so that the carrier disk arrangement 30a also rotates about its own axis when the working disks 12a, 18a are rotated relative.
  • Workpieces 42 to be machined are, for example, attached to the facing surface of the carrier disks 36, 38, for example by means of wax or the like.
  • the carrier disks 36, 38 consist of a material with a very low coefficient of thermal expansion, so that they retain their shape even at different temperatures.
  • the carrier disk 44 of the carrier disk arrangement 30b has openings 48 in which workpieces 50 are received.
  • the workpieces therefore lie with the surface not to be machined against an elastic intermediate layer 52, for example made of foam rubber.
  • the carrier disks 44, 46 are excluded on the side facing each other, so that the intermediate layer 52 is fixed to the side.
  • a so-called templet with recesses for receiving workpieces 54 is arranged on the side of the carrier disk 46 facing the working disk 18b.
  • the workpieces are secured to the side with the aid of the templet 56.
  • the carrier disks 58, 60 of a carrier disk arrangement 30c are arranged against one another via an elastic intermediate layer 62 and are coupled in a torsionally rigid manner by means of pins, one of which is shown at 64.
  • pins one of which is shown at 64.
  • only the lower carrier disk 60 has a circumferential toothing for the purpose of engagement with the pin ring 26 or 24.
  • the carrier disks 58, 60 have openings for receiving workpieces 66 and 68, respectively.
  • the back of the workpiece 66 which is not flat, is seated in a form-fitting manner in a molded part 70, which can be made of an elastically yielding material.
  • the workpiece 68 lies directly against the intermediate layer 62, which has a bulge 72 in the area of the opening, so that the workpiece 68 is secured against falling out by means of a suction effect.
  • the carrier disk arrangement 30d has the two Carrier disks 74, 76, between which a drive disk 78 is arranged with a circumferential toothing, which engages with the pin rings 24, 26.
  • An elastic intermediate layer 80 or 82 is arranged between the drive disk 78 and the associated carrier disk 74 or 76.
  • the entire arrangement 30d of the disks or layers can be coupled in a torsionally rigid manner with the aid of pins or the like, as indicated by dashed lines at 84.
  • support rollers are used here, on which the carrier disks are supported and only rotate about their own axis, but not in the circumferential direction of the machine move.
  • support rollers can be provided on both sides of the annular work surface.
  • support rollers can be arranged on the outer circumference, while a idler roller or a driven roller centrally supports the carrier disk arrangement. 6 and 7, a support roller 86 is indicated.
  • the carrier disk arrangement 30e has two cylindrical carrier disks 88, 90 which can be coupled to one another in a torsionally rigid manner, as indicated by the pin 92 shown in broken lines.
  • An elastically yielding layer 94 lies between the carrier disks 88, 90.
  • the carrier disk arrangement 30f according to FIG. 7 has two cylindrical carrier disks 96, 98 which have an annular recess 100 on the outer edge.
  • a drive disk or hub disk 102 is arranged between the carrier disks 96, 98 and has an annular collar 104 on the circumference, the height of which approximately corresponds to the height of the support rollers 86.
  • the outer circumference of the federal government 104 interacts with the support roller 86.
  • the drive pulley 102 has cutouts 106 which accommodate elastic elements 108, so that the carrier pulleys 96, 98 are in turn elastically supported on one another.
  • Flat rings 110, 112 sit in the recesses 100 and corresponding recesses on the end faces of the collar 104, which rings are connected to one another and to the collar 104 by a screw connection, as indicated at 114, in order to hold the carrier disks 96, 98 together.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

A method for the one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines, in which method workpieces are held on carrier wheels which are made to rotate about their own axis and are pressed against the rotating operating wheel via a flexible intermediate layer, two carriers wheels which are arranged back-to-back above one another via at least one flexible intermediate layer being arranged between the operating wheels of a two-wheel machine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum einseitigen Flächenbearbeiten von Werkstücken mit Läpp-, Schleif-, Hon- oder Poliermaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines according to the preamble of claim 1.

Aus technischen und/oder technologischen Gründen sind Werkstücke häufig nur einseitig zu bearbeiten. Hierfür werden sogenannte Einscheibenmaschinen verwendet, bei denen die Werkstücke in Werkstückaufnahmen angeordnet und mit Hilfe geeigneter Mittel so in Drehbewegung gesetzt werden, daß die zu bearbeitenden Flächen weitgehend die Ringbreite der sich drehenden Arbeitsscheibe überstreichen.For technical and / or technological reasons, workpieces are often only to be processed on one side. For this purpose so-called single-disc machines are used, in which the workpieces are arranged in workpiece receptacles and are rotated with the aid of suitable means so that the surfaces to be machined are largely the same Cover the ring width of the rotating work disc.

Aus der EP 0 004 033 ist eine derartige Arbeitsmaschine bekannt geworden. Zu bearbeitende scheibenartige Werkstücke werden mit der einen Seite auf Trägerplatten gekittet, die mit Druckstempeln gegen die Arbeitsscheibe gedrückt werden. Zwischen dem Druckstempel und der Trägerplattenrückseite ist eine Zwischenlage aus einem elastisch nachgebenden Material angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die Belastungskräfte gleichmäßig auf die Werkstücke verteilt sind. Aus der EP 0 264 572 ist auch bekannt geworden, den Druckstempel kugelig zu lagern, damit auch bei größeren Parallelitätsabweichungen möglichst gleichmäßige Anpreßkräfte erhalten werden.Such a machine has become known from EP 0 004 033. Disc-like workpieces to be machined are cemented on one side to carrier plates, which are pressed against the working disc with pressure stamps. An intermediate layer made of an elastically yielding material is arranged between the pressure stamp and the back of the carrier plate. This ensures that the loading forces are evenly distributed over the workpieces. From EP 0 264 572 it has also become known to mount the pressure stamp in a spherical manner so that contact forces which are as uniform as possible are obtained even in the event of larger deviations in parallelism.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einseitigen Flächenbearbeiten von Werkstücken mit Läpp-, Schleif-, Hon- oder Poliermaschinen anzugeben, das eine Verringerung der Fertigungskosten zur Folge hat.The invention has for its object to provide a method for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines, which results in a reduction in manufacturing costs.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the features of patent claim 1.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Einsatz einer Zweischeibenmaschine vorgesehen, und zwischen den Arbeitsscheiben sind paarweise übereinander angeordnete Trägerscheiben plaziert, zwischen denen eine elastische Zwischenschicht angeordnet ist.In the method according to the invention, the use of a Two-disc machine is provided, and between the working discs are placed pairs of carrier discs, one above the other, between which an elastic intermediate layer is arranged.

Eine Zweischeibenmaschine ist naturgemäß aufwendiger als eine Einscheibenmaschine, andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die doppelte Produktionsmenge pro Zeiteinheit wie eine Einscheibenmaschine. Da jedoch zwei Einscheibenmaschinen einen erheblich höheren Aufwand verursachen als eine Zweischeibenmaschine, lassen sich die Fertigungskosten deutlich verringern. Außerdem verringert sich bei einer vorgegebenen Produktionsmenge pro Zeiteinheit der Platzbedarf.A two-disc machine is naturally more complex than a single-disc machine. On the other hand, the method according to the invention enables twice the production quantity per unit of time as a single-disc machine. However, since two single-disc machines require considerably more effort than a two-disc machine, the manufacturing costs can be significantly reduced. In addition, the space requirement is reduced for a given production quantity per unit of time.

Nach Möglichkeit werden die Trägerscheiben zentrisch übereinander angeordnet. Damit sie in Rotation versetzt und dabei entsprechend geführt werden, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Trägerscheibenpaare in der Zweischeibenmaschine am Umfang drehend abgestützt sind. Dabei kann die Drehung für die Trägerscheiben über Reibung erzeugt werden. Zusätzlich können die Abstützmittel zur Rotation beitragen, beispielsweise durch einen Zahnungseingriff zwischen Trägerscheiben und einem Ringzahnrad oder Stiftkranz, der z.B. außerhalb der Arbeitsscheiben angeordnet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Stützrollen vorzusehen, gegen die die Trägerscheiben zur Anlage gebracht werden. Schließlich kann auch eine mittige Antriebs- oder mitlaufende Rolle vorgesehen werden, während am Umfang Stützrollen angeordnet sind, um die Trägerscheiben in eine kontrollierte Drehung zu versetzen.If possible, the carrier discs are arranged centrally one above the other. In order for them to be set in rotation and to be guided accordingly, an embodiment of the invention provides that the pairs of carrier disks are rotatably supported on the circumference in the two-disk machine. The rotation for the carrier disks can be generated via friction. In addition, the support means can contribute to the rotation, for example by a toothing engagement between the carrier disks and a ring gear or pin ring, which is outside the working disks, for example is arranged. Another possibility is to provide support rollers against which the carrier disks are brought into contact. Finally, a central drive or idler roller can also be provided, while support rollers are arranged on the circumference in order to set the carrier disks in a controlled rotation.

Es sind verschiedene konstruktive Ausführungen für die Trägerscheibenanordnung denkbar. Einige dieser Ausführungsformen werden nachfolgend näher erörtert.Various designs for the carrier disk arrangement are conceivable. Some of these embodiments are discussed in more detail below.

Für eine einwandfreie Bearbeitung ist es von Vorteil, wenn die Träger- oder Werkstückaufnahmescheiben in thermischer Hinsicht formstabil sind. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Trägerscheiben aus Keramik oder Invar-Metall bestehen, welche Werkstoffe bekanntlich einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.For perfect machining, it is advantageous if the carrier or workpiece holding disks are dimensionally stable from a thermal point of view. Therefore, an embodiment of the invention provides that the carrier disks consist of ceramic or Invar metal, which materials are known to have a small coefficient of thermal expansion.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die elastische Zwischenschicht mit mindestens einer Trägerscheibe verbunden ist. Die Zwischenschicht kann im übrigen gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aus Moosgummi bestehen. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die elastische Zwischenschicht ein von einem Fluid gefülltes Druckkissen ist. Um die Zwischenschicht zwischen den Trägerscheiben festzulegen, kann mindestens eine Trägerscheibe so geformt sein, daß sie die Zwischenschicht radial festlegt.Another embodiment of the invention provides that the elastic intermediate layer is connected to at least one carrier disk. The intermediate layer can also consist of foam rubber according to an embodiment of the invention. Another embodiment of the invention provides that the elastic intermediate layer is filled with a fluid Pressure pad is. In order to fix the intermediate layer between the carrier disks, at least one carrier disk can be shaped in such a way that it fixes the intermediate layer radially.

Es wurde bereits erwähnt, daß bekannt ist, zu bearbeitende Wafer an einer Fläche der Trägerscheibe zu fixieren, beispielsweise mit Hilfe von Wachs. Alternativ können die Werkstücke auch in Ausnehmungen bzw. Durchbrüchen angeordnet sein, wobei im Fall eines Durchbruchs das Werkstück sich gegen die elastische Zwischenschicht anlegt. Diese Ausführungsform wird gewählt, wenn die nicht zu bearbeitende Rückseite des Werkstücks keine große Genauigkeit aufweist. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß in der Ausnehmung ein Formteil sitzt, das an die Rückseite des Werkstücks angepaßt ist. Das Formteil kann seinerseits aus einem elastisch nachgebenden Werkstoff bestehen entsprechend dem Werkstoff für die Zwischenschicht.It has already been mentioned that it is known to fix wafers to be processed to a surface of the carrier disk, for example with the aid of wax. Alternatively, the workpieces can also be arranged in recesses or breakthroughs, the workpiece resting against the elastic intermediate layer in the event of a breakthrough. This embodiment is chosen if the back side of the workpiece that is not to be machined is not very accurate. According to a further embodiment, it is provided in this connection that a molded part is seated in the recess, which is adapted to the rear of the workpiece. The molded part can in turn consist of an elastically yielding material corresponding to the material for the intermediate layer.

Zumindest für die Unterseite der Trägerscheibenanordnung kann es von Vorteil sein, wenn Mittel vorgesehen sind, die ein Herausfallen der Werkstück verhindern. Liegt das Werkstück gegen die elastische Zwischenschicht an, kann diese so ausgebildet sein, beispielsweise durch eine Vertiefung oder dergleichen, daß die Werkstücke durch einen Saugeffekt gehalten werden.At least for the underside of the carrier disk arrangement, it can be advantageous if means are provided which prevent the workpiece from falling out. If the workpiece lies against the elastic intermediate layer, it can be designed in this way, for example by a recess or the like that the workpieces are held by a suction effect.

Werden beide Trägerscheiben drehend abgestützt oder aktiv angetrieben, rotieren sie während der Bearbeitung synchron. Ist dies nicht der Fall, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Trägerscheiben drehsteif gekoppelt sind. So kann z.B. dann nur noch eine Trägerscheibe eine Umfangsverzahnung aufweisen, um z.B. sich an einem Stiftkranz abzuwälzen. Alternativ kann etwa nur eine Trägerscheibe eine zylindrische Antriebsreibfläche aufweisen, die mit Stützrollen der Maschine in Eingriff tritt.If both carrier discs are rotatably supported or actively driven, they rotate synchronously during processing. If this is not the case, it is advantageous according to a further embodiment of the invention if the carrier disks are coupled in a torsionally rigid manner. For example, then only one carrier disc has circumferential teeth, e.g. roll around on a pen ring. Alternatively, only one carrier disk can have a cylindrical drive friction surface, which engages with support rollers of the machine.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen zwei Trägerscheiben eine Antriebsscheibe drehfest angeordnet ist. Die Antriebsscheibe, die umfangmäßig über die Trägerscheiben hinausragt, bewirkt den Drehantrieb der Trägerscheiben, die ihrerseits dann lediglich als zylindrische Gebilde ausgeführt zu werden brauchen. Insbesondere wenn ein aufwendiger bzw. schwer zu bearbeitender Werkstoff für die Trägerscheiben verwendet wird, ist die zylindrische Form von Vorteil.In another embodiment of the invention it is provided that a drive disk is arranged in a rotationally fixed manner between two carrier disks. The drive disk, which extends circumferentially beyond the carrier disks, brings about the rotary drive of the carrier disks, which in turn then only have to be designed as cylindrical structures. The cylindrical shape is particularly advantageous if a complex or difficult-to-machine material is used for the carrier disks.

Falls die Antriebsscheibe keine Verzahnung aufweist, sondern einen Reibeingriff mit Stützrollen herstellt, ist es von Vorteil, wenn Mittel vorgesehen sind, um die dabei auftretende relativ hohe Flächenpressung zu reduzieren. Zu diesem Zweck kann mit der Antriebsscheibe ein Anlaufbund gekoppelt sein, der eine große Angriffsfläche mit den Stützrollen bereitstellt.If the drive pulley has no teeth, but produces a frictional engagement with support rollers, it is advantageous if means are provided in order to reduce the relatively high surface pressure that occurs. For this purpose, a thrust collar can be coupled to the drive pulley, which provides a large contact surface with the support rollers.

Im Fall einer Antriebsscheibe ist vorzugsweise auf jeder Seite der Antriebsscheibe eine elastische Zwischenschicht zur Trägerscheibe hin vorgesehen. Wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Antriebsscheibe mindestens einen Durchbruch zur Aufnahme einer elastischen Zwischenschicht aufweist, ist lediglich eine einzige aus mehreren Abschnitten bestehende elastische Zwischenschicht notwendig.In the case of a drive disk, an elastic intermediate layer toward the carrier disk is preferably provided on each side of the drive disk. If, according to a further embodiment of the invention, the drive pulley has at least one opening for receiving an elastic intermediate layer, only a single elastic intermediate layer consisting of several sections is necessary.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1
zeigt schematisch die Seitenansicht einer Zweischeibenmaschine für die Durchführung eines Verfahrens nach der Erfindung.
Fig. 2 bis 7
zeigen schematisch Schnitte durch einen Teil der Arbeitsscheiben und einer Trägerscheibenanordnung in unterschiedlichen konstruktiven Ausgestaltungen.
The invention is explained in more detail below with reference to drawings.
Fig. 1
shows schematically the side view of a two-disc machine for performing a method according to the invention.
2 to 7
schematically show sections through part of the working disks and a carrier disk arrangement in different structural configurations.

Fig. 1 zeigt eine Zweischeibenmaschine 10, die zum Läppen, Schleifen, Honen oder Polieren verwendet werden kann, Sie weist eine obere Arbeitsscheibe 12 auf, die über eine Welle in einem oberen schwenkbaren Rahmenteil 14 drehbar gelagert ist und von einem Antriebsmotor 16 angetrieben ist. Eine untere Arbeitsscheibe 18 wird von einer Hohlwelle gelagert, die von einem Antriebsmotor 20 angetrieben ist. Eine in der Hohlwelle angeordnete Innenwelle treibt mit Hilfe eines Antriebsmotors 22 einen inneren Stiftkranz 24 an. Ein äußerer Stiftkranz 26 ist stationär. Insoweit handelt es sich um bekannte Einzelheiten einer Zweischeibenmaschine, wobei noch erwähnt werden soll, daß die Anpreßkraft zwischen den Arbeitsscheiben 12, 18 einstellbar ist, beispielsweise mit Hilfe eines Verstellzylinders 26a.1 shows a two-disc machine 10 which can be used for lapping, grinding, honing or polishing. It has an upper working disc 12 which is rotatably mounted on a shaft in an upper pivotable frame part 14 and is driven by a drive motor 16. A lower working disk 18 is supported by a hollow shaft which is driven by a drive motor 20. An inner shaft arranged in the hollow shaft drives an inner pin ring 24 with the aid of a drive motor 22. An outer pin ring 26 is stationary. In this respect, there are known details of a two-disc machine, and it should also be mentioned that the contact pressure between the working discs 12, 18 is adjustable, for example with the aid of an adjusting cylinder 26a.

Zwischen den Arbeitsscheiben 12, 18 ist eine paarweise Anordnung 30 von Trägerscheiben für zu bearbeitende Werkstücke vorgesehen. Die Werkstücke werden jeweils einseitig mit der zugeordneten Arbeitsscheibe bearbeitet. In den nachfolgenden Figuren werden einzelne Ausführungsmöglichkeiten derartiger Trägerscheibenanordnungen wiedergegeben, und zwar in einem Ausschnitt, der durch den strichpunktierten Kreis 32 in Fig. 1 angedeutet ist.A paired arrangement 30 of carrier disks for workpieces to be machined is provided between the working disks 12, 18. The workpieces are machined on one side with the assigned working disc. In the following figures, individual possible embodiments of such carrier disk arrangements are shown, specifically in a section that is indicated by the dot-dash circle 32 in FIG. 1.

Die Arbeitsscheiben 12a, 18a der Ausführungsform nach Fig. 2 sind z.B. mit einem Poliertuch 34 versehen. Die Trägerscheibenanordnung 30a besteht aus zwei Trägerscheiben 36, 38, zwischen denen ein Kissen 40 angeordnet ist, das mit einem Fluid gefüllt ist. Die Trägerscheiben 36, 38 weisen am Umfang eine Zahnung auf, die mit den Zahnkränzen 24, 26 in Eingriff bringbar ist, so daß sich die Trägerscheibenanordnung 30a bei einer Relativdrehung der Arbeitsscheiben 12a, 18a auch um die eigene Achse drehen. Zu bearbeitende Werkstücke 42 sind z.B. an der zugekehrten Fläche der Trägerscheiben 36, 38 angeheftet, beispielsweise mittels Wachs oder dergleichen. Die Trägerscheiben 36, 38 bestehen aus einem Material mit sehr kleinem Temperaturausdehnungskoeffizienten, so daß sie auch bei unterschiedlichen Temperaturen ihre Form behalten.The working disks 12a, 18a of the embodiment according to FIG. 2 are provided with a polishing cloth 34, for example. The carrier disk arrangement 30a consists of two carrier disks 36, 38, between which a cushion 40 is arranged, which is filled with a fluid. The carrier disks 36, 38 have a toothing on the circumference which can be brought into engagement with the toothed rings 24, 26, so that the carrier disk arrangement 30a also rotates about its own axis when the working disks 12a, 18a are rotated relative. Workpieces 42 to be machined are, for example, attached to the facing surface of the carrier disks 36, 38, for example by means of wax or the like. The carrier disks 36, 38 consist of a material with a very low coefficient of thermal expansion, so that they retain their shape even at different temperatures.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind zwei verschiedene Ausgestaltungen in einer Figur wiedergegeben. Die Trägerscheibe 44 der Trägerscheibenanordnung 30b weist Durchbrüche 48 auf, in denen Werkstücke 50 aufgenommen sind. Die Werkstücke liegen daher mit der nicht zu bearbeitenden Fläche gegen eine elastische Zwischenschicht 52, beispielsweise aus Moosgummi. Wie erkennbar, sind die Trägerscheiben 44, 46 auf der einander zugekehrten Seite ausgenommen, so daß die Zwischenschicht 52 zur Seite hin festgelegt ist.In the embodiment according to FIG. 3, two different configurations are shown in one figure. The carrier disk 44 of the carrier disk arrangement 30b has openings 48 in which workpieces 50 are received. The workpieces therefore lie with the surface not to be machined against an elastic intermediate layer 52, for example made of foam rubber. As can be seen, the carrier disks 44, 46 are excluded on the side facing each other, so that the intermediate layer 52 is fixed to the side.

Auf der der Arbeitsscheibe 18b zugekehrten Seite der Trägerscheibe 46 ist ein sogenanntes Templet angeordnet mit Ausnehmungen zur Aufnahme von Werkstücken 54. Mit Hilfe des Templets 56 sind die Werkstücke zur Seite hin gesichert.A so-called templet with recesses for receiving workpieces 54 is arranged on the side of the carrier disk 46 facing the working disk 18b. The workpieces are secured to the side with the aid of the templet 56.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Trägerscheiben 58, 60 einer Trägerscheibenanordnung 30c über eine elastische Zwischenschicht 62 gegeneinander angeordnet und mittels Stiften, von denen einer bei 64 dargestellt ist, drehsteif gekoppelt. Wie erkennbar, weist nur die untere Trägerscheibe 60 eine Umfangsverzahnung auf zwecks Eingriff mit dem Stiftkranz 26 bzw. 24.In the embodiment according to FIG. 4, the carrier disks 58, 60 of a carrier disk arrangement 30c are arranged against one another via an elastic intermediate layer 62 and are coupled in a torsionally rigid manner by means of pins, one of which is shown at 64. As can be seen, only the lower carrier disk 60 has a circumferential toothing for the purpose of engagement with the pin ring 26 or 24.

Die Trägerscheiben 58, 60 weisen Durchbrüche auf zur Aufnahme von Werkstücken 66 bzw. 68. Die Rückseite des Werkstücks 66, die nicht eben ist, sitzt formschlüssig in einem Formteil 70, das aus einem elastisch nachgebenden Material bestehen kann. Das Werkstück 68 liegt unmittelbar gegen die Zwischenschicht 62 an, die im Bereich des Durchbruchs eine Einwölbung 72 aufweist, so daß das Werkstück 68 mittels Saugeffekt gegen ein Herausfallen gesichert ist.The carrier disks 58, 60 have openings for receiving workpieces 66 and 68, respectively. The back of the workpiece 66, which is not flat, is seated in a form-fitting manner in a molded part 70, which can be made of an elastically yielding material. The workpiece 68 lies directly against the intermediate layer 62, which has a bulge 72 in the area of the opening, so that the workpiece 68 is secured against falling out by means of a suction effect.

Die Trägerscheibenanordnung 30d nach Fig. 5 weist die beiden Trägerscheiben 74, 76 auf, zwischen denen eine Antriebsscheibe 78 mit einer Umfangsverzahnung angeordnet ist, die mit den Stiftkränzen 24, 26 in Eingriff tritt. Zwischen der Antriebsscheibe 78 und der zugeordneten Trägerscheibe 74 bzw. 76 ist eine elastische Zwischenschicht 80 bzw. 82 angeordnet. Die gesamte Anordnung 30d der Scheiben bzw. Schichten kann mit Hilfe von Stiften oder dergleichen drehsteif gekoppelt sein, wie bei 84 gestrichelt angedeutet.The carrier disk arrangement 30d according to FIG. 5 has the two Carrier disks 74, 76, between which a drive disk 78 is arranged with a circumferential toothing, which engages with the pin rings 24, 26. An elastic intermediate layer 80 or 82 is arranged between the drive disk 78 and the associated carrier disk 74 or 76. The entire arrangement 30d of the disks or layers can be coupled in a torsionally rigid manner with the aid of pins or the like, as indicated by dashed lines at 84.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 6 und 7 wird nicht von Stiftkränzen ausgegangen, wie in Fig. 1 dargestellt, sondern hier werden Stützrollen verwendet, an denen sich die Trägerscheiben abstützen und sich dabei lediglich um die eigene Achse drehen, nicht jedoch in Umfangsrichtung der Maschine fortbewegen. Bei derartigen Ausführungsformen können auf beiden Seiten der ringförmigen Arbeitsfläche Stützrollen vorgesehen sein. Alternativ können Stützrollen am äußeren Umfang angeordnet sein, während zentral eine Mitlaufrolle bzw. eine angetriebene Rolle die Trägerscheibenanordnung abstützt. In den Fig. 6 und 7 ist eine Stützrolle 86 angedeutet. Die Trägerscheibenanordnung 30e weist zwei zylindrische Trägerscheiben 88, 90 auf, die drehsteif miteinander gekuppelt sein können, wie durch den gestrichelt gezeichneten Stift 92 angedeutet. Zwischen den Trägerscheiben 88, 90 liegt eine elastisch nachgebende Schicht 94.In the embodiments according to FIGS. 6 and 7, pin rings are not assumed, as shown in FIG. 1, but support rollers are used here, on which the carrier disks are supported and only rotate about their own axis, but not in the circumferential direction of the machine move. In such embodiments, support rollers can be provided on both sides of the annular work surface. Alternatively, support rollers can be arranged on the outer circumference, while a idler roller or a driven roller centrally supports the carrier disk arrangement. 6 and 7, a support roller 86 is indicated. The carrier disk arrangement 30e has two cylindrical carrier disks 88, 90 which can be coupled to one another in a torsionally rigid manner, as indicated by the pin 92 shown in broken lines. An elastically yielding layer 94 lies between the carrier disks 88, 90.

Die Trägerscheibenanordnung 30f nach Fig. 7 weist zwei zylindrische Trägerscheiben 96, 98 auf, die am äußeren Rand eine ringförmige Ausnehmung 100 aufweisen. Zwischen den Trägerscheiben 96, 98 ist eine Antriebsscheibe oder Nabenscheibe 102 angeordnet, die am Umfang einen ringförmigen Bund 104 aufweist, dessen Höhe annähernd der Höhe der Stützrollen 86 entspricht. Der Außenumfang des Bundes 104 wirkt mit der Stützrolle 86 zusammen. Die Antriebsscheibe 102 weist Aussparungen 106 auf, die elastische Elemente 108 aufnehmen, so daß sich die Trägerscheiben 96, 98 wiederum elastisch aneinander abstützen. In den Ausnehmungen 100 und entsprechenden Ausnehmungen an den Stirnseiten des Bundes 104 sitzen flache Ringe 110, 112, die durch eine Verschraubung, wie bei 114 angedeutet, miteinander und mit dem Bund 104 verbunden sind, um die Trägerscheiben 96, 98 zusammenzuhalten.The carrier disk arrangement 30f according to FIG. 7 has two cylindrical carrier disks 96, 98 which have an annular recess 100 on the outer edge. A drive disk or hub disk 102 is arranged between the carrier disks 96, 98 and has an annular collar 104 on the circumference, the height of which approximately corresponds to the height of the support rollers 86. The outer circumference of the federal government 104 interacts with the support roller 86. The drive pulley 102 has cutouts 106 which accommodate elastic elements 108, so that the carrier pulleys 96, 98 are in turn elastically supported on one another. Flat rings 110, 112 sit in the recesses 100 and corresponding recesses on the end faces of the collar 104, which rings are connected to one another and to the collar 104 by a screw connection, as indicated at 114, in order to hold the carrier disks 96, 98 together.

Claims (26)

Verfahren zum einseitigen Flächenbearbeiten von Werkstücken mit Läpp-, Schleif-, Hon- oder Poliermaschinen, bei dem Werkstücke an um die eigene Achse in Drehung versetzten Trägerscheiben gehalten werden, die über eine elastische Zwischenschicht gegen die rotierende Arbeitsscheibe gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei über mindestens eine elastische Zwischenschicht Rücken an Rücken übereinander angeordnete Trägerscheiben zwischen den Arbeitsscheiben einer Zweischeibenmaschine angeordnet werden.Method for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines, in which workpieces are held on carrier disks which are rotated about their own axis and which are pressed against the rotating working disk via an elastic intermediate layer, characterized in that two Carrier disks arranged one above the other, back to back, are arranged between the working disks of a two-disk machine via at least one elastic intermediate layer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben zentrisch übereinander angeordnet werden.Method according to claim 1, characterized in that the carrier disks are arranged centrally one above the other. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibenpaare in der Zweischeibenmaschine am Umfang drehend abgestützt sind.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the pairs of carrier disks are rotatably supported on the circumference in the two-disk machine. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibenpaare durch am Umfang angreifende Drehantriebsmittel in Drehung versetzt werden.Method according to claim 3, characterized in that the pairs of carrier disks are set in rotation by rotary drive means acting on the circumference. Trägerscheibenanordnung zum einseitigen Flächenbearbeiten von Werkstücken mit Läpp-, Schleif-, Hon- oder Poliermaschinen des Zweischeibenmaschinentyps, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (36, 38; 44, 46; 58, 60; 74, 76; 88, 90; 96, 98) übereinander angeordnet sind mit mindestens einer elastisch nachgebenden Zwischenschicht (40; 52; 62; 80, 82; 94; 108) zwischen den Trägerscheiben.Carrier disc arrangement for one-sided surface machining of workpieces with lapping, grinding, honing or polishing machines of the double-disc machine type, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier discs (36, 38; 44, 46; 58, 60; 74, 76; 88, 90; 96, 98) are arranged one above the other with at least one elastically yielding intermediate layer (40; 52; 62; 80, 82; 94; 108) between the carrier disks. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben aus einem Werkstoff mit kleinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen.Arrangement according to claim 5, characterized in that the carrier disks consist of a material with a small coefficient of thermal expansion. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben aus Keramik oder Invar-Metall bestehen.Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the carrier disks consist of ceramic or Invar metal. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zwischenschicht mit mindestens einer Trägerscheibe verbunden ist.Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the elastic intermediate layer is connected to at least one carrier disc. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zwischenschicht (52; 62; 80, 82; 94; 108) aus Moosgummi besteht.Arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the elastic intermediate layer (52; 62; 80, 82; 94; 108) consists of foam rubber. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zwischenschicht von einem mit einem Fluid gefüllten Druckkissen (40) gebildet ist.Arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that the elastic intermediate layer is formed by a pressure pad (40) filled with a fluid. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (44, 46) so geformt sind, daß die Zwischenschicht (52) radial festgelegt ist.Arrangement according to one of claims 5 to 10, characterized in that the carrier disks (44, 46) are shaped such that the intermediate layer (52) is fixed radially. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (44; 58, 60) Ausnehmungen (48) aufweisen zur Aufnahme von Werkstücken (50; 66, 68).Arrangement according to one of claims 5 to 11, characterized in that the carrier disks (44; 58, 60) have recesses (48) for receiving workpieces (50; 66, 68). Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen von bis zur elastischen Zwischenschicht (52; 62) reichenden Durchbrüchen gebildet sind.Arrangement according to claim 12, characterized in that the recesses are formed by openings extending up to the elastic intermediate layer (52; 62). Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (62) zumindest an der unteren Seite Mittel (72) aufweist, die die Werkstücke (68) gegen ein Herausfallen sichern.Arrangement according to claim 13, characterized in that the intermediate layer (62) has at least on the lower side means (72) which secure the workpieces (68) against falling out. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (62) im Bereich der Durchbrüche Vertiefungen (72) aufweist zur Erzielung eines Saugeffekts.Arrangement according to Claim 14, characterized in that the intermediate layer (62) has depressions (72) in the region of the openings in order to achieve a suction effect. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (58, 60; 74, 76; 88, 90; 96, 98) drehsteif gekuppelt sind.Arrangement according to one of Claims 5 to 15, characterized in that the carrier disks (58, 60; 74, 76; 88, 90; 96, 98) are coupled in a torsionally rigid manner. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (36, 38, 52, 56; 68) am Umfang eine Antriebsverzahnung aufweisen.Arrangement according to one of claims 5 to 16, characterized in that the carrier disks (36, 38, 52, 56; 68) have a drive toothing on the circumference. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Trägerscheiben (36, 38; 44, 46; 74, 76; 88, 90, 96, 98) gleich ist.Arrangement according to one of claims 5 to 16, characterized in that the outer diameter of the carrier disks (36, 38; 44, 46; 74, 76; 88, 90, 96, 98) is the same. Anordnung nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Trägerscheibe (68) eine Zahnung bzw. eine zylindrische Antriebsreibfläche aufweist.Arrangement according to claims 16 and 17, characterized in that only one carrier disk (68) has a toothing or a cylindrical drive friction surface. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Trägerscheiben (74, 76; 96, 98) eine Antriebsscheibe (78, 102) drehfest angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 5 to 19, characterized in that a drive disk (78, 102) is arranged in a rotationally fixed manner between two carrier disks (74, 76; 96, 98). Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (78) eine Antriebsverzahnung aufweist.Arrangement according to claim 20, characterized in that the drive disc (78) has a drive toothing. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (102) einen Anlaufbund (104) aufweist.Arrangement according to claim 20, characterized in that the drive pulley (102) has a thrust collar (104). Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung der Trägerscheibe (58) ein Formteil (70) sitzt, das an die Rückseite des Werkstücks (66) angepaßt ist.Arrangement according to one of claims 11 to 22, characterized in that a shaped part (70) is seated in the recess of the carrier disc (58) and is adapted to the rear of the workpiece (66). Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (70) aus einem elastisch nachgebepden Werkstoff besteht.Arrangement according to claim 23, characterized in that the molded part (70) consists of an elastically yieldable material. Anordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (102) mindestens einen Durchbruch (106) für die Aufnahme einer elastischen Zwischenschicht (108) aufweist.Arrangement according to one of claims 20 to 24, characterized in that the drive pulley (102) has at least one opening (106) for receiving an elastic intermediate layer (108). Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Durchbrüchen und elastischen Zwischenschichtabschnitten (108) die letzteren mit einem Fluid gefüllte Kissen sind, die miteinander kommunizieren.Arrangement according to claim 25, characterized in that in the case of a plurality of openings and elastic intermediate layer sections (108) the latter are cushions filled with a fluid and communicate with one another.
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