DE2403574C2 - Läppmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flachläppmaschinen der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 und 3 bezeichneten Gattung.
Bei einer gattungsgleichen Flachläppmaschine

ίο (US-PS 27 40 237) sind die die Werkstücke aufnehmenden, als Abrichtringe wirkenden Käfige durch ein als Führungsplatte ausgebildetes Zwischenglied oberhalb einer Läppscheibe geführt, so daß die Werkstücke nur einseitig bearbeitet werden. Die Läppscheibe rotiert und das die Käfige antreibende Zahnrad ist auf der Läppscheibe exzentrisch zu deren Drehachse fest verschraubt Die die Käfige aufnehmende Führungsplatte ist seitlich an einem ortsfesten Stift geführt Das exzentrisch zur Läppscheibenachse umlaufende Zahnrad wirkt als Kurbeltrieb auf die Führungsplatte, so daß der Abstand der Käfige von der Läppscheibenachse laufend periodisch veränderbar ist, wodurch die Werkstücke während ihrer Bearbeitung eine zusätzliche, quer zur Läppscheibenachse verlaufende Bewegung ausführen. Nun ist zwar durch die Veränderung der Exzentrizität des die Käfige antreibenden Zahnrades der Bewegungsablauf der Abrichtringe und der Werkstücke auf der Läppscheibenoberfläche zu beeinflussen, da es sich dabei aber doch im wesentlichen nur um ein Hin- und Herschieben auf einer rotierenden Scheibe handelt, ist nicht unbedingt sicherzustellen, daß alle Teile der Läppscheibenoberfläche völlig gleichmäßig abgenutzt und auch dementsprechend abgerichtet werden und damit durch den verhältnismäßig einfachen Bewegungsablauf während der Relativbewegung zwischen der Läppscheibe und den Werkstücken auch ein optimales Läppen zu erzielen ist.

Bei einer anderen bekannten Flachläppmaschine (DE-PS 9 65 190) wird das Werkstück zwischen einem

■to oberen und einem unteren Läppscheibenring bearbeitet. In der inneren Aussparung der Leppscheibenringe ist eine selbständig angetriebene, exzentrisch zu ihrer Antriebswelle rotierende Scheibe mit sich in Achsrichtung erstreckenden Triebstöcken vorgesehen. Mit den Triebstöcken dieser Scheibe kämmen außenverzahnte Werkstückkäfige, die ihrerseits an den Triebstöcken eines ortsfest angeordneten Rings abrollen. Dieser einfache Bewegungsablauf garantiert ebenfalls keinen optimalen Läppvorgang, vor allem da vorgesehen ist, daß die Werkstücke während des Hin- und Herschiebens jeweils seitlich aus dem Bereich der Läppscheibenringe austreten.

Bei einer weiteren bekannten Flachläppmaschine (US-PS 31 11 791) ist ein gemeinsamer Drehantrieb für die zueinander relativen Rotationsbewegungen der Läppscheibe und der Abrichtringe vorgesehen. Dabei wird die periodische Änderung des Abstandes der Abrichtringe von der Läppscheibenachse durch eine mit der Läppscheibe über ein Zahnradvorgelege angetriebene, etwa elliptisch geformte Reibrolle erzeugt, an der die Abrichtringe kraftschlüssig anliegen, die dann ihrerseits auf ihrer dem Drehkörper gegenüberliegenden Seite über freilaufende Rollen abgestützt sind. Es sind je Abrichtring zwei Abstützrollen vorgesehen, von denen eine ortsfest und die andere gegen eine Feder verschiebbar geführt ist. Es ist hier zwar erreicht, daß die zu läppenden Werkstücke nicht über die Läppscheibenfläche austreten können und daß sie nicht nur rein

radial verschoben werden. Es ist aber keine Einstellmögiichkeit bezüglich der Lage und Größe der Schwingungsamplitude der Abrichtringe vorgesehen und daher auch keine Umstellung der Reibungsbelastung der Läppscheibenoberfläche möglich.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ausgehend von der eingangs erwähnten Flachläppmaschine, diese derart zu gestalten, daß die Abrichtringe und die Werkstücke eine zusammengesetzte, beliebig einstellbare, zyklische Bewegung gegenüber der Läppscheibenoberfläche ausführen können.

Diese Aufgabe ist auf verschiedene Weise entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1,2 und 3 gelöst.

Durch den separaten Antrieb wird zwischen den Läppscheiben und den Abrichtringen mit den zu bearbeitenden Werkstücken eine aus mindestens zwei Einzelbewegungen zusammengesetzte relative Planetenbewegung erreicht, wobei die Schnittstellen der zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke mit den Punkten des Läppwerkzeuges nach Häufigkeit und Gleichmäßigkeit der Verteilung zunehmen. Damit werden die Wirksamkeit und Gleichmäßigkeit des Arbeitskontaktes zwischen der Arbeitsfläche der Läppscheibe und den Abrichtringen samt den zu bearbeitenden Werkstücken erhöht.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Flachläppmaschine werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachläppmaschine im Querschnitt,

Fig. 2 den Schnitt H-II aus F ig. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachläppmaschine im Querschnitt, bei der abweichend von der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 ein zusätzlicher Getriebezug vorhanden ist,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachläppmaschine im Querschnitt und

F i g. 5 die Draufsicht auf die Flachläppmaschine nach Fig. 4.

Die Flachläppmaschine nach dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 ermöglicht durch die Verwendung einer oberen und unteren Läppscheibe 1 und 2 eine gleichzeitig beidseitige Bearbeitung der Werkstücke 4, die zwischen den beiden Läppscheiben 1 und 2 in außenverzahnten, in Form von Planetenrädern ausgebildeten, gleichzeitig als Abrichtringe wirkenden Käfigen 3 eingebracht sind. Die Käfige 3 sind frei in runden Ausnehmungen einer als Zwischenglied dienenden Führungsplatte 5 eingelegt. Ihre Außenverzahnung kämmt mit dem Zahnkranz eines mittig in der Führungsplatte 5 gelagerten, als Sonnenrad dienenden Antriebszahnrads 14, das gleichachsig mit seinem Wellenstumpf 14' mit einem Zahnrad 10 verbunden ist. Dieses Zahnrad 10 stellt das zweite Zannrad eines Vorgeleges 10, 11 dar, dessen erstes, koaxial zur Läppscheibenachse (C-C) angeordnetes Ritzel 11 über Wechselräder 13 von einem umsteuerbaren Elektromotor 12 angetrieben wird. Ein separater Antrieb in Form eines umsteuerbaren Elektromotors 8 treibt über Wechselräder 9 ein?; koaxial zur Läppscheibenachse (C-C) angeordnete hohle Kurbelwelle 6, durch die die zentrale Antriebswelle H' des Drehantriebs für das Ritzel 11 frei hindurchgeführt ist. Die hohle Kurbelwelle 6 weist einen Kurbelzapfen 7 auf, der parallel zur Läppscheibenachse (C-C) abgewinkelt und frei in den hohlen Wellenstumpf 14' des Zahnrades 10 geführt ist. Damit läuft die frei am Kurbelzapfen 7 gelagerte Führungsplatte 5 exzentrisch zu den Läppscheiben 1,2 um und die Käfige 3 drehen sich ihrerseits unabhängig von diesem Umlauf um ihre Achse.

Bei dieser Flachläppmaschine können die Läppscheiben feststehen. Sie können aber auch von einem eigenen Antrieb angetrieben sein.

ίο Diese Flachläppmaschine arbeitet in folgender Weise:

Nach dem Einsetzen der Werkstücke 4 in die Aussparungen der Käfige 3 wird die obere Läppscheibe 1 auf die zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke 4 aufgesetzt Es werden die Elektromotoren 8 und 12 eingeschaltet, die die hohle Kurbelwelle 6 des Kurbeltriebs 6, 7 und die zentrale Antriebswelle 11' antreiben, wodurch die Führungsplatte 5, in die der Kurbelzapfen 7 frei drehbar eingreift und das als Sonnenrad dienende Antriebszahnrad 14, das am Zahnrad 10 des Vorgeleges 10, 11 starr befestigt ist, in Bewegung versetzt werden. Auf diese Weise werden die Käfige 3 mit den zu bearbeitenden Werkstücken 4 gleichzeitig sowohl von der Führungsplatte 5 als auch von dem Antriebszahnrad 14 in Drehung versetzt und ihnen so eine zusammengesetzte zweidimensionale Planetenbewegung erteilt.

Durch die Drehung der Käfige 3 mit den zu bearbeitenden Werkstücken 4 in bezug auf die Führungsplatte 5 gelangen die Werkstücke 4 periodisch mit dem zentralen und dem peripheren Bereich der Läppscheiben 1 und 2 im Kontakt. Die Änderung der Drehzahlen der zentralen Antriebswelle 11' und des Ritzels 11 des Vorgeleges 10, 11 durch Austausch der Wechselräder 9 und 13 gestattet im weiten Bereich eine Änderung der Bewegungsbahnen und -geschwindigkeiten der zu bearbeitenden Werkstücke 4 und der als Abrichtringe wirkenden Käfige 3.

Eine zweite, der vorbeschriebenen Flachläppmaschine ne ähnliche Ausführungsform, ist in F i g. 3 dargestellt. In den Kurbeltrieb 6, 7 ist ein weiterer Räderblock 15 eingefügt. Der parallel zur Läppscheibenachse C-C abgewinkelte Kurbelzapfen T ist als Hohlwelle ausgebildet, in der eine Welle 14" gelagert ist, die vom Zahnrad 15' des den Wechselrädern 9 nachgeordneten Räderblocks 15 angetrieben wird, der auf dem Kurbelzapfen T frei drehbar gelagert ist. Der Kurbelzapfen T ist nun bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Antriebszahnrad 14 fest verbunden. Dagegen

so ist dann hier das Zahnrad 10 des Vorgeleges 10, 11 im Gegensatz zur Ausbildung nach F i g. 1 mit der Führungsplatte 5 fest verbunden, während es mit dem Antriebszahnrad 14 nicht verbunden ist und die in die runden Ausnehmungen in der Führungsplatte 5 eingelegten Käfige 3 dreht.

Durch diesen weiteren Räderblock 15 wird ein zwangsläufiges Drehen des Kurbelzapfens T und des Antriebszahnrades 14 um ihre eigenen Achsen erreicht. Hierdurch wird der relativen Pianetenbewegung der Werkstücke 4 gegenüber den Läppscheiben 1 und 2 noch eine weitere Bewegungskomponente hinzugefügt. Eine dritte Ausführungsform ist in den F i g. 4 und 5 dargestellt. Auf einer Läppscheibe 16 liegen Abrichtringe 17 mit eingelegten plattenförmigen Käfigen 18 auf, in denen die zu bearbeitenden Werkstücke 19 gehalten werden. Der äußere Zahnkranz des Abrichtrings 17 steht mit zwei Zwischenzahnrädern 20 im Eingriff, deren Achsen A mit Hilfe zweier beweglicher

Zugstangen 21 mit einem im Antriebszahnrad 22 konzentrisch zu dessen Achse frei drehbar gelagerten Zapfen 31 verbunden sind und die mit dem Antriebszahnrad 22 kämmen. Auf den den Zwischenzahnrädern gegenüberliegenden Seiten ist der Abrichtring 17 über bewegliche Rollen 23 abgestützt, die in einem Bügel 29 gelagert und durch eine Feder 30 abgefedert sind. Damit wird der Abrichtring 17 gegen die Zwischenzahnräder 20 gedrückt und so festgehalten.

An den Achsen 17 der Zwischenzahnräder 20 sind weitere Zugstangen 25 angelenkt, die ihrerseits in einem Gelenk 24 zusammengefaßt sind, von dem eine parallel zur Läppscheibenoberfläche verlaufende und deren Achse O-O kreuzende Treibstange 26 einer Stelleinrichtung 27 ausgeht, die als pneumatische Kolbenzylindereinheit ausgebildet ist

Die Läppmaschine nach diesem Ausführungsbeispiel arbeitet in folgender Weise:

Die zu bearbeitenden Werkstücke 19 werden vor der Bearbeitung in Ausnehmungen in den plattenförmigen Käfigen 18 eingelegt, die in den Abrichtringen 17 auf der Arbeitsfläche der Läppscheibe 16 angeordnet sind. Auf die Werkstücke 19 kann ein Zusatzgewicht 28 aufgesetzt werden, falls ihr Eigengewicht für die Bearbeitung nicht ausreicht. Die Läppscheiben 16 und das Antriebszahnrad 22 werden von umsteuerbaren Antriebseinheiten (nicht gezeigt) mit vorgegebenen Drehzahlen n\ bzw. /77 angetrieben. Die Drehzahl des Antriebszahnrades 22 kann während der Arbeit sowohl nach der Größe als auch nach der Richtung verändert werden. Außerdem wird durch Zuführen von Preßluft in die Stelleinrichtung 27 eine radiale Verlagerung der Abrichtringe 17 in bezug auf die Läppscheibenachse O-O durch Verändern des Winkels <x zwischen den beiden Zugstangen 21 und damit Auseinander- oder Zusammendrücken der Zwischenzahnräder 20 bewerkstelligt.
Die Verbindung zwischen dem Abrichtring 17 und dem Antrieb des Antriebszahnrades 22 über die beweglichen Zwischenzahnräder 20 ermöglicht es, durch Verändern des Verhältnisses der Drehzahl m des Antriebszahnrades 22, der Drehzahl n\ der Läppscheibe 16 und des Winkels α zwischen den Zugstangen 21 während des Läppvorgangs den Werkstoffabtrag an der Arbeitsfläche der Läppscheibe 16 zu beeinflussen und dadurch auch Läppscheiben mit einem ungleichmäßigen Abnutzungsprofil zu berichtigen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flachläppmaschine mit mindestens einer Läppscheibe und außen verzahnten, gleichzeitig als Abrichtringe wirkenden Käfigen zur Aufnahme der zu läppenden Werkstücke, mit einem Drehantrieb zum Erzeugen einer relativen Rotationsbewegung zwischen der oder den Läppscheiben und den Käfigen, mit einem die Käfige antreibenden Antriebszahnrad, das um die Läppscheibenachse rotiert, und mit einer die Käfige in entsprechenden runden Ausnehmungen frei drehbar aufnehmenden Führungsplatte, die eine zentrale Bohrung aufweist, in der das Antriebszahnrad drehbeweglich gelagert ist, und die durch einen Kurbelantrieb angetrieben ist, durch den der radiale Abstand der Käfige von der Läppschesbenachse periodisch veränderbar ist, gekennzeichnet durch einen separaten Antrieb (8, 9) für den Kurbeltrieb (6, 7), dessen Kurbelarm mit seinem parallel zur Läppscheibenachse (C-C) verlaufenden Zapfen (7) in dem als Hohlwelle ausgebildeten Wellenstumpf (14') des Antriebszahnrades (14) gelagert ist, und durch ein mit dem Wellenstumpf (14') verbundenes Zahnrad (10), das mit seinem koaxial zur Läppscheibenachse (C-C) angeordneten und vom Drehantrieb (12, 13) angetriebenen Ritzel (11) kämmt

2. Flachläppmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch einen separaten Antrieb (8, 9) für den Kurbeltrieb (6, 7), an dessen Kurbelarm eine parallel zur Läppscheibenachse (C-C) verlaufende Hohlwelle (7') befestigt ist, in der die Antriebswelle (14") des Antriebszahnrades (14) gelagert ist, auf der ein Zahnrad (15') befestigt ist, das mit einem auf der Kurbelwelle (6) frei drehbaren und vom separaten Antrieb (8, 9) angetriebenen Räderblock (15) kämmt, und durch ein mit der Führungsplatte (5) fest verbundenes Zahnrad (10), das mit einem koaxial zur Läppscheibenachse (C-C) angeordneten und vom Drehantrieb (12, 13) angetriebenen Ritzel (11) kämmt.

3. Flachläppmaschine mit mindestens einer Läppscheibe und außenverzahnten, gleichzeitig als Abrichtringe wirkenden Käfigen zur Aufnahme der zu läppenden Werkstücke, mit einem Drehantrieb zum Erzeugen einer relativen Rotationsbewegung zwischen der oder den rotierenden Läppscheiben und den Käfigen um die Läppscheibenachse, mit einem die Käfige antreibenden Antriebszahnrad und mit einem Antrieb, durch den der radiale Abstand der Käfige von der Läppscheibenachse periodisch veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zum periodischen Verändern des radialen Abstandes der Käfige (18) zwei zwischen deren Außenverzahnung und dem koaxial zur Läppscheibenachse (O-O) gelagerten Antriebszahnrad (22) angeordnete Zwischenzahnräder (20) aufweist, deren Achsen (A) einerseits mittels zweier beweglicher Zugstangen (21) gelenkig mit einem im Antriebszahnrad (22) konzentrisch frei drehbar gelagerten Zapfen (31) und andererseits mittels Zugstangen (25) mit einem Gelenk (24) verbunden sind, das seinerseits über eine parallel zur Läppscheibe (16) verlaufenden und deren Achse kreuzenden Treibstange (26) mit einer oszillierend arbeitenden Stelleinrichtung (27) verbunden ist, und daß die Käfige (18) auf ihrer den Zwischenzahnrädern (20) gegenüberliegenden Seite über Rollen (23) gegen eine Feder (30) abgestützt sind.