DE10000240A1 - Läppwerkzeug - Google Patents

Abstract

Ein Läppwerkzeug weist einen länglichen Schaft (10) auf, der mechanisch an eine Plattform (12) mit einer allgemeinen ebenen Arbeitsoberfläche (13) durch ein Universalgelenk mit einer Kugel (11) und einer Kugelpfanne (16) gekoppelt ist. Ein Hohlraum (14) ist zum Einschließen von Schleifpaste (15) vorgesehen. Normalerweise sind die Teile aus elektrisch leitfähigem Material gebildet, so daß Strom von dem Schaft (10) über die Arbeitsoberfläche (13) zu einer Oberfläche eines zu polierenden Werkstücks fließen kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Läppwerkzeuge.

Läppwerkzeuge sind gut bekannt und werden zum "Polieren" von Arbeitsoberflächen durch Aufwenden einer abreibend wirkenden Kraft unter Verwendung einer unsystematischen manuellen Behand­ lung oder von Maschinen-erzwungenen (automatischen) Bewegungen, so daß das abreibende Material eine Werkstückoberfläche glättet und poliert, verwendet. Das abreibende Material kann in Form einer Diamantpaste sein und/oder das Läppwerkzeug selbst kann mit einem geeigneten abreibenden Material imprägniert sein. Das abreibende Material ist üblicherweise Diamantgrieß bzw. Dia­ mantschleifsand, aber andere abreibende Materialien können ver­ wendet werden. Herkömmlicherweise wird die Arbeitsoberfläche in einer Anzahl von Stufen in Folge poliert, wobei zum Beispiel zuerst relativ grobe Körner oder Grieß verwendet werden und viel feinere abreibende Teilchen für die letzten Stufen verwen­ det werden.

Es ist bereits bekannt, gleichzeitig Ultraschallsignale zum Verursachen einer Hochfrequenzvibration an das Läppwerkzeug während des Läpparbeitsprozesses anzulegen. Zusätzlich kann in einigen Fällen elektrische Leistung angelegt werden zum Bereit­ stellen einer elektrischen Entladung zwischen dem Läppwerkzeug und der Werkstückoberfläche oder, in Anwesenheit eines geeigne­ ten Elektrolyten, einer elektrolytischen Reaktion. Solche zu­ sätzlichen Techniken verbessern, breit gesagt, die Läpparbeits­ prozesse und verringern die zum Ausführen der Polierbehandlun­ gen erforderliche Zeit beträchtlich.

Es ist ein Läppwerkzeug bekannt, welches aus mehr als einer Komponente gebildet ist, wobei die Komponenten relativ zueinan­ der eine Schwenkbewegung ausführen können. Solch ein Werkzeug ist jedoch nicht fähig, Gebrauch von den zusätzlichen Techniken zu machen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu lösen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Läppwerkzeug nach Patentan­ spruch 1, Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wird ein Läppwerkzeug bereitgestellt mit einem länglichen Schaft und einer Plattform mit einer im allge­ meinen ebenen unteren Arbeitsoberfläche, bei dem die Plattform und ein Ende des Schaftes durch ein drehbar gelagertes Gelenk miteinander verbunden sind und welches einen elektrisch leiten­ den Pfad aufweist, der sich von dem Schaft zu der unteren Ar­ beitsoberfläche erstreckt.

Das drehbar gelagerte Gelenk ist bevorzugt ein Universalgelenk und kann eine Kugel und eine Kugelpfanne aufweisen.

Die Kugel ist bevorzugt an dem Ende des Schaftes gebildet.

Der Schaft und die Plattform können aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein. Die Plattform kann wenigstens zu einem Teil aus Kunststoffmaterial gebildet sein, das mit elektrisch leitfähigem Material imprägniert ist zum Bilden des leitenden Pfades.

Die ebene Arbeitsoberfläche kann mit einem abreibenden Material imprägniert sein.

Die ebene Arbeitsoberfläche kann mit einem Hohlraum versehen sein, der an seiner unterer Oberfläche freigelegt ist, in den abreibendes Material im Gebrauch eingezwängt werden kann. Die Kugel und die Kugelpfanne können durch eine entfernbare Fe­ derklemme oder eine Schraubenfeder oder eine Schraubkappe zu­ sammengehalten werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten von Läppwerkzeugen gemäß der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Werk­ zeugs;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines anderen Werkzeugs; und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines weiteren Werkzeugs.

Es wird Bezug genommen auf die Zeichnungen. Gemäß Fig. 1 weist ein Läppwerkzeug einen länglichen Schaft 10 auf (nur ein Teil desselben ist gezeigt und weist einen zylindrischen metalli­ schen Stab irgendeiner geeigneten Länge auf), dessen eines Ende 11 als sphärischer Ball bzw. Kugel geformt ist. Eine metalli­ sche Plattform 12 weist eine im allgemeinen ebene Arbeitsober­ fläche 13 auf, mit einem Hohlraum 14 zum Aufnehmen und Halten einer abreibenden/Schleifpaste 15 im Gebrauch. Wie oben erläu­ tert, ist die abreibende Paste zum Polieren in herkömmlicher­ weise eine "Diamantpaste" und kann in verschiedenen möglichen Güten bereitgestellt werden und zum Grob- und Feinpolieren je nach Anwendbarkeit verwendet werden.

Die Kugel 11 wird in und gegen eine kugelige Fassung 16 bzw. eine Kugelpfanne, die in einem oberen Teil der Plattform 12 ge­ bildet ist, durch einen Sprengring 17 gehalten. Ein elektrisch leitender Pfad bzw. eine Bahn ist daher zwischen dem Schaft 10 und der Arbeitsoberfläche 13 der Plattform 12 derart gebildet, daß elektrischer Strom von dem Schaft über die Oberfläche 13 auf eine Oberfläche eines Werkstückes (nicht gezeigt) unmittel­ bar darunter und angrenzend an die Oberfläche 13 im Gebrauch fließen kann. Somit kann das beschriebene Läppwerkzeug in Ver­ bindung mit elektrischen Entlade- und elektrolytischen Techni­ ken, die per se bekannt sind, verwendet werden. Es wird betont, daß der Schaft auch Hochfrequenzvibrationen ausgesetzt werden kann, die durch Ultraschall oder andere Hochfrequenzsignale verursacht werden.

In Fig. 2 ist das gezeigte Läppwerkzeug im wesentlichen gleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Läppwerkzeug, mit Ausnahme, daß es mit einer Schraubenfeder 18 zum Zusammenhalten des Schaftes 10 und der Plattform 12 versehen ist.

In ähnlicher Weise sind, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der Schaft 10 und die Plattform durch eine Schraubkappe 19 zusammengehal­ ten. Die Kugel 11 ist in einen zylindrischen Hohlraum 20 einge­ paßt, der in einem oberen Teil der Plattform 12 gebildet ist, und es ist eine Vorspannfeder 21 in dem Hohlraum 20 unter der Kugel 11 vorgesehen. Im allgemeinen wird der Umfang der Kugel 11 in gutem elektrischen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraumes 20 bleiben, aber, wenn es gewünscht ist, kann die Feder 21 aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein, um eine gute elektrische Verbindung zwischen der Kugel 11 und der Plattform 12 bereitzustellen oder zu gewährleisten.

Läppwerkzeuge gemäß der Erfindung können einige andere ver­ schiedene Anordnungen beinhalten. Zum Beispiel können das Uni­ versalgelenk, der Ball 11 und die Fassung 16 in anderen Formen vorgesehen sein und können auch ersetzt werden durch ein dreh­ bar gelagertes Gelenk, welches um eine einzige Achse drehbar bzw. schwenkbar ist. Das drehbar gelagerte Gelenk ist vorgese­ hen, um zu erlauben, daß die Plattform 12 relativ zu dem Ende des Schaftes geschwenkt werden kann, so daß ihre Arbeitsober­ fläche 13 über die Oberfläche eines Werkstückes im Gebrauch "schwingen" kann. Dies ermöglicht, daß das Polieren wirksamer und effizienter stattfindet, insbesondere, wenn die Werkstücko­ berfläche nicht eben ist oder Ungenauigkeiten aufweist, die sonst die relativ freie Polierbewegung der Plattform über die Oberfläche des Werkstückes unterbrechen können. Wenn das Läpp­ werkzeug in einem Spannblech bzw. Schraubstock oder Werkzeug­ halter gehalten ist, wie es in einer automatischen Maschine der Fall ist, kann es manchmal ein Vorteil oder ausreichend sein, wenn die Plattform nur um eine einzige Achse drehbar bzw. schwenkbar ist.

Es wird betont, daß das beschriebene Universalgelenk durch eine Fassung gebildet werden könnte, die an dem einen Ende des Schaftes 10 gebildet ist zum Zusammenwirken mit einem Ball bzw. einer Kugel, die auf einem oberen Teil der Plattform vorgesehen oder gebildet ist. Die Fassung oder der Ball, die auf der Plattform vorgesehen sind, können auch, wenn dies bevorzugt wird, an einer Seite der Plattform angeordnet sein.

Normalerweise ist der Schaft 10 aus einem metallischen Material gebildet. Es ist jedoch möglich, wenn das Schaftmaterial nicht leitend ist oder wenn es ein relativ schlechter Elektrizitäts­ leiter ist, einen leitenden Streifen oder etwas ähnliches vor­ zusehen, welcher sich entlang dessen Länge erstreckt zum Be­ reitstellen eines elektrische leitenden Pfades. Dasselbe kann auf die Plattform 12 angewendet werden, wo ein Streifen oder ein Ring aus leitfähigem Material als geeigneter elektrischer Leiter verwendet werden kann.

Zur Zweckmäßigkeit, Leichtigkeit der Herstellung und im Hin­ blick auf die Kosten, kann es bevorzugt sein, die Plattform we­ nigstens teilweise aus Kunststoff zu bilden. In diesem Fall ist ein elektrisch leitfähiges Kunststoffmaterial erforderlich, wie zum Beispiel ein normales Kunststoffmaterial, das ausreichend mit einem leitfähigen Material derart imprägniert ist, daß der notwendige elektrische Pfad, damit der Strom von dem Schaft 10 auf die Arbeitsoberfläche 13 fließen kann, bereitgestellt wird.

In den beschriebenen Läppwerkzeugen wird die Schleifpaste 15 verwendet. Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, die Ober­ fläche 13 mit einem normalerweise von Natur aus mehr abnutzba­ rem bzw. abschleifbarem Material als sonst unter Verwenden we­ nigstens einer Schicht eines Materials, das mit einem Schleif­ material imprägniert ist, wie beispielsweise mit industriellem Diamantgrieß, zu bilden. Das bedeutet, daß die Plattform 12 von Zeit zu Zeit oder vielleicht öfters als in den beschriebenen Anordnungen ersetzt werden muß. Da jedoch die Plattform 12 eine getrennte abnehmbare Komponente des Läppwerkzeuges ist, ist das Ersetzen keine signifikante praktische Schwierigkeit. In sol­ chen Anordnungen wird dann die Plattform 12, wie es erforder­ lich ist, durch eine neue Plattform oder durch eine nicht ein­ satzfähige (d. h. gebrauchte) Plattform, die mit einer neuen im­ prägnierten Arbeitsoberflächenschicht "wiederbeschichtet" wor­ den ist, ersetzt.

Es wird angemerkt, daß die Oberfläche 13 als "im allgemeinen eben" beschrieben wurde. Dieser Ausdruck beabsichtigt eine Oberfläche mit einzuschließen, die jedoch in einer Ebene zu ei­ nem gewissen Maß gekrümmt ist, wie es für die Verwendung beim Polieren einer gewölbten Oberfläche eines Werkstückes erforder­ lich sein, so wie eine äußere Oberfläche einer Welle zum Bilden einer polierten Lagerfläche.

Claims (11)

1. Läppwerkzeug mit einem länglichen Schaft (10) und einer Plattform (12) mit einer im allgemeinen ebenen unteren Arbeits­ oberfläche, bei dem die Plattform und ein Ende des Schaftes miteinander durch eine drehbare Verbindung (11, 16) verbunden sind, gekennzeichnet durch einen elektrisch leitenden Pfad, der sich von dem Schaft zu der unteren Arbeitsoberfläche erstreckt.

2. Läppwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Verbindung (11, 16) ein Universalgelenk ist.

3. Läppwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk ein Gelenk mit Kugel (11) und Lager (16) ist.

4. Läppwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (11) einstückig mit dem Schaft (10) am Ende desselben ausgebildet ist.

5. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schaft (10) und die Plattform (12) aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sind.

6. Läppwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (12) wenigstens teilweise aus Kunststoffmaterial, das mit einem elektrisch leitfähigem Material imprägniert ist, derart gebildet ist, daß der leitende Pfad gebildet ist.

7. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ebene Arbeitsoberfläche mit einem abrei­ benden Material imprägniert ist.

8. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ebene Arbeitsoberfläche mit einem Hohl­ raum (14) versehen ist, der an seiner unteren Oberfläche frei­ gelegt ist, in dem abreibendes Material (15) beim Gebrauch ein­ geschlossen werden kann.

9. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugel (11) und das Lager (16) durch eine entfernbare Federklemme (17) zusammengehalten sind.

10. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugel (11) und das Lager (16) durch eine Schraubenfeder (18) zusammengehalten sind.

11. Läppwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugel (11) und das Lager (16) durch eine Schraubkappe (19) zusammengehalten sind.