EP2689891A2 - Dual disc machine for machining surfaces - Google Patents

Abstract

The two-disc machine has two actuators that are provided in each case through shaft (5, 6) driven with the working wheels (7, 8) such as lower working disc and an upper work pane. The planet-kinematic arrangement of movable runner disc configured for receiving workpiece. An upper portion of a machine frames (1,2) is provided directly or indirectly on the floor supporting the vertical sections (11,12) of monolithic unit from a hard rock.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbearbeitung von vorzugsweise flachen Werkstücken mit zueinander im Wesentlichen planparallelen Oberflächen, wobei mindestens eine dieser Oberflächen mittels der Maschine bearbeitet wird. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Zweischeibenmaschine für das Feinschleifen beziehungsweise Flachhonen, für das Läppen oder für das Polieren zur Erfüllung höchster Anforderungen an die Güte behandelter Oberflächen.The invention relates to a two-disc machine for the surface treatment of preferably flat workpieces with mutually substantially plane-parallel surfaces, wherein at least one of these surfaces is machined by means of the machine. It relates in particular to a two-disc machine for fine grinding or flat honing, for lapping or for polishing to meet the highest demands on the quality of treated surfaces.

Zur Oberflächenbearbeitung bei Werkstücken mit zueinander planparallelen Oberflächen sind Zweischeibenmaschinen beziehungsweise Zweischeibenfeinschleifmaschinen, Zweischeibenläppmaschinen oder Zweischeibenpoliermaschinen bekannt. Sie weisen eine untere rotativ getriebene Arbeitsscheibe und eine darüber angeordnete, ebenfalls rotativ getriebene obere Arbeitsscheibe auf, wobei die Oberflächen der Arbeitsscheiben, mittels welcher auf mindestens ein zwischen den Arbeitsscheiben eingefügtes Werkstück eingewirkt wird, einander zugewandt sind. Von der oder den sich bewegenden Schleifscheiben wird ein Schleifmittel bewegt, welches auf die jeweilige Oberfläche oder die Oberflächen des mit der Läuferscheibe bewegten Werkstücks einwirkt. Als Schleifmittel dient eine Mehrzahl von Körnern, wobei man in diesem Zusammenhang vom "Korn" spricht. Man unterscheidet in diesem Zusammenhang zwischen dem Feinschleifen beziehungsweise dem Flachhonen, welches mit einem an die Arbeitsfläche einer Arbeitsscheibe gebundenen Korn erfolgt, und dem Läppen oder Polieren, bei welchem mit einem ungebundenen Korn gearbeitet wird, das Bestandteil einer zwischen die Arbeitsscheiben eingebrachten Emulsion ist. Als gebundenes Korn werden häufig Diamantkorn, CBN-Korn (kubisches Bornitrid), Siliziumkorn oder Korund-Korn eingesetzt, welches mittels einer Bindung (zum Beispiel in Form eines Kunstharzes oder eines Polymers) an der Oberfläche beziehungsweise Arbeitsfläche einer jeweiligen Arbeitsscheibe fixiert wird.For surface treatment of workpieces with surfaces that are plane-parallel to one another, two-disc machines or two-disc fine grinding machines, two-disc lapping machines or two-disc polishing machines are known. They have a lower rotationally driven working disk and an above, also driven by rotation upper working disk, wherein the surfaces of the working disks, by means of which on at least one inserted between the working disks workpiece, are facing each other. From the or the moving grinding wheels, an abrasive is moved, which acts on the respective surface or the surfaces of the moving with the rotor disk workpiece. The abrasive used is a plurality of grains, which is referred to in this context of the "grain". In this connection, a distinction is made between fine grinding or flat honing, which takes place with a grain bound to the working surface of a working disk, and lapping or polishing, in which work is carried out with an unbonded grain which forms part of an emulsion introduced between the working disks. As a bonded grain diamond grain, CBN grain (cubic boron nitride), silicon grain or corundum grain are often used, which is fixed by means of a bond (for example in the form of a synthetic resin or a polymer) on the surface or working surface of a respective working disk.

Darüber hinaus sind Zweischeibenmaschinen mit einer als Teil einer planetenkinematischen Anordnung zwischen den Arbeitsscheiben bewegbaren Läuferscheibe bekannt geworden. Das oder die Werkstücke werden zur Bearbeitung in einen oder in jeweils einen Durchbruch der Läuferscheibe einer solchen planetenkinematischen Anordnung eingefügt. Eine zur Aufnahme eines oder mehrerer Werkstücke mit einem oder mehreren Durchbrüchen versehene Läuferscheibe ist dabei beispielsweise an ihrem Außenumfang mit einer Zahnung versehen. Über diese Verzahnung rollt die flache, sich im Betrieb der Maschine zwischen den Arbeitsscheiben befindende Läuferscheibe beim Rotieren mindestens einer Arbeitsscheibe an einem radial inneren Stiftkranz und einem diesen konzentrisch umgebenden radial äußeren Stiftkranz ab, wobei mindestens einer der Stiftkränze rotiert. Im Allgemeinen, aber nicht zwingend, rotiert der innere Stiftkranz und der äußere Stiftkranz ist starr angeordnet. Gegebenenfalls kann aber auch der äußere Stiftkranz angetrieben werden.In addition, two-disc machines have become known with a movable as part of a planetary kinematic arrangement between the working discs rotor. The one or more workpieces are inserted for processing in one or in each case a breakthrough of the rotor of such a planetary kinematic arrangement. A runner provided with one or more openings for receiving one or more workpieces is provided, for example, on its outer circumference with a toothing. About this toothing rolls the flat, located in the operation of the machine between the working wheels rotor disc when rotating at least one working disk on a radially inner pin ring and this concentrically surrounding radially outer pin ring, wherein at least one of the pin rings rotates. Generally, but not necessarily, the inner pin collar rotates and the outer pin ring is rigidly disposed. Optionally, but also the outer pin ring can be driven.

Feinschleifen, Läppen und Polieren sind hochpräzise Arbeitsverfahren, mittels welcher bei den mit ihrer Hilfe bearbeiteten Werkstücken eine sehr hohe Oberflächengüte, das heißt eine Welligkeit und Rauigkeit der behandelten Oberfläche eines Werkstücks im Submillimeterbereich bis hinunter zu wenigen Mikrometern erreicht wird. Dies setzt jedoch auch eine hohe Präzision bei den Schleifmaschinen und ihren Elementen, insbesondere betreffend die Oberflächenbeschaffenheit und Steifheit der Arbeitsscheiben sowie deren möglichst schwingungsfreien Antrieb voraus. Hierzu werden beispielsweise die Maschinenteile, an welchen die eine jeweilige Arbeitsscheibe treibende Welle gelagert ist, möglichst starr und massiv ausgebildet.Fine grinding, lapping and polishing are high-precision working methods by means of which a very high surface quality, ie waviness and roughness of the treated surface of a workpiece in the sub-millimeter range down to a few micrometers is achieved in the processed with their help workpieces. However, this also requires a high degree of precision in the grinding machines and their elements, in particular regarding the surface texture and stiffness of the working wheels and their vibration-free as possible drive ahead. For this purpose, for example, the machine parts to which the respective working disc driving shaft is mounted as rigid as possible and solid.

Für die konstruktive Ausbildung der Maschinengestelle zu Lagerung der unteren und der oberen Arbeitsscheibe sind in der Praxis unterschiedliche Ausbildungsformen anzutreffen. Bekannt geworden sind zu Beispiel Bauformen, bei denen das Maschinengestellt einteilig, aber im Allgemeinen nicht einstückig, als eine C-förmige Säule ausgebildet ist. Hierbei werden die obere Arbeitsscheibe und der zugehörige Antrieb durch den oberen Bogen der C-förmigen Säule getragen, wobei die untere Arbeitsscheibe mit der sie treibenden Welle an dem unteren Bogen des C-förmigen Maschinengestells gelagert ist, welcher auch den Antrieb für die untere Arbeitsscheibe aufnimmt. Ferner sind Portalbauformen bekannt geworden, bei denen ein oberer Teil des Maschinengestells, an welchem der Antrieb für die obere Arbeitsscheibe festgelegt und die die Arbeitsscheibe treibende Welle gelagert ist, in der Form eines Portals ausgebildet ist. Ein entsprechendes Portal, stützt sich dabei gewissermaßen als Überbau auf einem unteren Teil eines Maschinengestells ab. Im Hinblick auf die angestrebte Reduktion oder weitgehende Vermeidung von insbesondere vertikalen Schwingungen der Arbeitsscheiben und der sie tragenden Maschinenteile ist die Gefahr des Entstehens solcher Schwingungen bei Bauformen mit einem C-förmigen Maschinengestell etwas größer als bei Maschinen in Portalbauweise.For the structural design of the machine frames for storage of the lower and the upper working disk different forms of training can be encountered in practice. For example, designs have become known in which the machine position is in one piece, but generally not in one piece, as a C-shaped pillar. Here, the upper working disk and the associated drive are supported by the upper arc of the C-shaped column, wherein the lower working disk is mounted with the driving shaft on the lower arc of the C-shaped machine frame, which also receives the drive for the lower working disk. Furthermore, gantry designs have become known in which an upper part of the machine frame, on which the drive for the upper working disk is fixed and the working disk driving shaft is mounted, is designed in the form of a gantry. A corresponding portal, based in a sense as a superstructure on a lower part of a machine frame. In view of the desired reduction or largely avoiding in particular vertical vibrations of the work disks and the machine parts carrying them, the risk of such vibrations in designs with a C-shaped machine frame is slightly greater than in machines in gantry design.

Eine Zweischeibenmaschine in Portalbauweise wird zum Beispiel durch die DE 10 2008 007 607 A1 beschrieben. Nach dem Stand der Technik weisen Zweischeibenmaschinen für das Feinschleifen, Läppen oder Polieren, wie sie beispielsweise durch die vorgenannte Schrift beschrieben werden, üblicherweise ein metallisches Maschinengestell sowie dieses verkleidende Elemente aus Metall auf. Durch eine massive Ausbildung mit entsprechend hoher Materialstärke der betreffenden, im Falle des Maschinengestells beispielsweise häufig aus Grauguss bestehenden Teile, wird dabei zur Vermeidung von Schwingungen auf eine hohe Bewegungssteifigkeit hingewirkt. Bekannt ist es ferner, die Steifigkeit mittels einer Verrippung flächiger Abschnitte zu erhöhen. Sofern aber eine Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit einer Oberflächenrauigkeit bis in den Mikrometerbereich hinein erfolgen soll, reichen unter Umständen die insoweit getroffenen Maßnahmen nicht aus. Vielmehr sind andere oder zusätzliche Maßnahmen zur Verringerung beziehungsweise Dämpfung auftretender Schwingungen zu ergreifen. Bekannt sind außerdem Bauformen, bei welchen das Maschinengestell als eine Kombination aus Polymer oder Polymeren mit traditioneller Metallbauweise realisiert ist.A two-disk machine in gantry design is, for example, by the DE 10 2008 007 607 A1 described. According to the state of the art, two-disc machines for fine grinding, lapping or polishing, as described, for example, by the abovementioned document, usually comprise a metallic machine frame as well as this metal-clad elements. By massive training with a correspondingly high material thickness of the relevant, for example, in the case of the machine frame, for example, often made of cast iron parts, it is worked to avoid vibrations on a high degree of movement. It is also known to increase the rigidity by means of a ribbing of flat sections. If, however, machining of workpiece surfaces with a surface roughness up to the micrometer range is to take place, the measures taken to that extent may not be sufficient. Rather, other or additional measures to reduce or dampening occurring vibrations are to be taken. Also known are designs in which the machine frame is realized as a combination of polymer or polymers with traditional metal construction.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbearbeitung durch Feinschleifen, Läppen oder Polieren bereitzustellen, bei welcher durch geeignete Maßnahmen eine besonders geringe Schwingungsneigung der tragenden beziehungsweise insbesondere der die Arbeitsscheiben und die sie treibenden Wellen lagernden Maschinenteile erreicht wird, um hochpräzise Oberfläche mit sehr geringer Unebenheit und Rauigkeit erzeugen zu können.The object of the invention is to provide a two-disc machine for surface processing by fine grinding, lapping or polishing, in which by suitable measures a particularly low tendency to vibration of the supporting or in particular the working disks and the driving shafts storing machine parts is achieved to high-precision surface with very low To create unevenness and roughness.

Die Aufgabe wird durch eine Zweischeibenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.The object is achieved by a two-disc machine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments or further developments of the invention are given by the subclaims.

Die zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbehandlung weist hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaus die üblichen, von Maschinen für das Feinschleifen, Läppen oder Polieren bekannten Elemente auf. Bestandteile der Maschine sind demnach ein ein- oder mehrteiliges Maschinengestell, mindestens zwei Antriebe und zwei durch jeweils einen Antrieb über eine Welle rotativ antreibbare Arbeitsscheiben. Dabei ist oberhalb einer unteren Arbeitsscheibe, deren Arbeitsfläche in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist, eine obere Arbeitsscheibe höhenverstellbar angeordnet. Auch die Arbeitsfläche der oberen Arbeitsscheibe ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, wobei die Arbeitsflächen beider Arbeitsscheiben einander zugewandt und im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Die vorzugsweise kreisrunden Arbeitsscheiben mit vorzugsweise gleichem Durchmesser sind bezüglich des Mittelpunktes ihrer Querschnittsflächen auf einer gemeinsamen vertikalen Achse angeordnet.The proposed for solving the problem two-disc machine for surface treatment has in terms of their basic structure, the usual, known from machines for fine grinding, lapping or polishing elements. Components of the machine are therefore a single or multi-part machine frame, at least two drives and two rotatably driven by a respective drive via a shaft working wheels. In this case, an upper working disk is arranged height-adjustable above a lower working disk whose working surface is arranged in a substantially horizontal plane. The working surface of the upper working disk is arranged in a horizontal plane, wherein the working surfaces of both working disks face each other and are arranged substantially parallel. The preferably circular working disks with preferably the same diameter are arranged with respect to the center of their cross-sectional areas on a common vertical axis.

Bei der vorgeschlagenen Zweischeibenmaschine ist zwischen den Arbeitsscheiben mindestens eine Läuferscheibe als Teil einer planetenkinematischen Anordnung bewegbar, wobei diese mindestens eine Läuferscheibe mindestens einen Durchbruch aufweist, in welchen ein zu bearbeitendes Werkstück eingefügt wird. Die Maschine ist in dieser Form zur Oberflächenbearbeitung eines vorzugsweise dünnen Werkstücks mit zwei zueinander planparallelen Oberflächen ausgelegt. Die Oberflächenbearbeitung durch Feinschleifen, Läppen oder Polieren erfolgt dadurch, dass durch eine rotierende Arbeitsscheibe ein Schleifmittel bewegt wird, durch welches die der jeweiligen Arbeitsfläche zugewandte Oberfläche des planparallelen Werkstücks bearbeitet wird. Dabei ist es möglich, dass nur eine der Arbeitsscheiben - in diesem Falle vorzugsweise die untere - zur Bearbeitung des Werkstücks in eine Drehbewegung versetzt wird, wobei dann folglich nur eine Oberfläche des Werkstücks, nämlich die der betreffenden Arbeitsscheibe zugewandte, bearbeitet wird. Sofern hierbei eine Bearbeitung des Werkstücks nur mittels der unteren Arbeitsscheibe erfolgt, wird dennoch auch die obere, höhenverstellbare Arbeitsscheibe an das Werkstück heranbewegt, so dass dieses für den sich an seiner der unteren Arbeitsscheibe zugewandten Oberfläche vollziehenden Bearbeitungsprozess durch die obere Arbeitsscheibe mit einem definierten Druck beaufschlagt wird. Bei gleichzeitiger Rotation der oberen Arbeitsscheibe werden demgemäß beide zueinander planparallele Oberflächen des Werkstücks durch Feinschleifen, Läppen oder Polieren bearbeitet.In the proposed two-disc machine, at least one carrier disc is movable between the working discs as part of a planetary kinematic arrangement, wherein said at least one carrier disc has at least one aperture into which a workpiece to be machined is inserted. The machine is designed in this form for the surface treatment of a preferably thin workpiece with two mutually plane-parallel surfaces. The surface treatment by fine grinding, lapping or polishing takes place in that an abrasive is moved by a rotating working disk through which the surface of the plane-parallel workpiece facing the respective working surface is machined. It is possible that only one of the working wheels - in this case, preferably the lower - is set for the machining of the workpiece in a rotary motion, in which case consequently only one surface of the workpiece, namely that of the working disk concerned, is processed. If in this case a processing of the workpiece is carried out only by means of the lower working disk, the upper, height-adjustable working disk is still moved up to the workpiece, so that this is acted upon by the upper working disk with a defined pressure for the processing at its lower working disk surface performing process becomes. With simultaneous rotation of the upper working disk both mutually plane-parallel surfaces of the workpiece are accordingly processed by fine grinding, lapping or polishing.

Wie bereits ausgeführt, wird durch die Drehbewegung der Arbeitsscheibe oder der Arbeitsscheiben ein die Oberfläche oder die Oberflächen des Werkstücks bearbeitendes Schleifmittel bewegt. Sofern das Schleifmittel, das heißt ein entsprechendes Korn (beispielsweise aus Diamant) an die Arbeitsfläche beziehungsweise die Arbeitsflächen der Arbeitsscheiben gebunden ist, werden die Oberfläche oder die Oberflächen des Werkstücks durch Feinschleifen behandelt. Im Gegensatz dazu erfolgt durch ein ungebundenes, als Bestandteil einer Emulsion zwischen die Arbeitsscheiben eingebrachtes Korn eine Oberflächenbearbeitung durch Läppen oder Polieren.As already stated, the rotational movement of the working disk or of the working disks moves an abrasive material which processes the surface or the surfaces of the workpiece. If the abrasive, that is a corresponding grain (for example made of diamond) is bonded to the working surface or the working surfaces of the working wheels, the surface or the surfaces of the workpiece are treated by fine grinding. In contrast, carried out by an unbound, introduced as part of an emulsion between the working wheels grain surface treatment by lapping or polishing.

Zur Lösung der Aufgabe einer weitgehenden Vermeidung beziehungsweise deutlichen Verringerung von Schwingungen, welche das Ergebnis der Oberflächenbearbeitung des Werkstücks negativ beeinflussen, nämlich insbesondere von Schwingungen in vertikaler Achsrichtung, ist erfindungsgemäß zumindest ein Teil des Maschinengestells, nämlich zumindest der Teil, an welchem der Antrieb für die obere Arbeitsscheibe festgelegt und die diese Arbeitsscheibe treibende Welle gelagert ist, gemeinsam mit mindestens einem diesen Teil des Maschinengestells unmittelbar oder mittelbar auf dem Boden abstützenden vertikalen Abschnitt als eine monolithische Einheit aus einem Hartgestein ausgebildet. Der betreffende obere Teil des Maschinengestells ist dabei aufgrund seiner monolithischen Ausbildung und der Verwendung von Hartgestein als Material besonders starr und bewegungssteif und wirkt gleichzeitig schwingungsdämpfend, so dass auch bei höheren Drehzahlen der oberen Arbeitsscheibe beziehungsweise der sie treibenden Welle nahezu keine Schwingungen auftreten. Hierdurch wird ein hervorragendes Schleifergebnis (beziehungsweise Läppergebnis) erzielt und eine extrem hohe Oberflächengüte der bearbeiteten Oberflächen des Werkstücks erreicht. Dem steht nicht entgegen, dass der aus dem Hartgestein bestehende obere Teil des Maschinengestells durch metallische Verkleidungsteile oder Teile aus anderen Materialien verkleidet sein kann, da dies keine schwingungsbedingten Auswirkungen auf den Bearbeitungsprozess hat.To solve the problem of largely avoiding or significant reduction of vibrations, which adversely affect the result of the surface machining of the workpiece, namely in particular vibrations in the vertical axis direction, according to the invention at least a part of the machine frame, namely at least the part on which the drive for the upper working disk set and driving this working disk Shaft is mounted, together with at least one of this part of the machine frame directly or indirectly supported on the ground vertical portion as a monolithic unit of a hard rock. The relevant upper part of the machine frame is due to its monolithic design and the use of hard rock as a material particularly rigid and sturdy and at the same time acts vibration damping, so that even at higher speeds of the upper working disk or the driving shaft almost no vibrations occur. This achieves an excellent grinding result (or lapping result) and achieves an extremely high surface quality of the machined surfaces of the workpiece. This does not preclude that the existing of the hard rock upper part of the machine frame can be covered by metallic trim parts or parts made of other materials, as this has no vibration-related effects on the machining process.

Soweit vorstehend, in den weiteren Darstellungen oder in den Patenansprüchen von einem an einem Teil des Maschinengestells festgelegten Antrieb gesprochen wird, meint dies, dass der Antrieb seitlich, von oben oder von unten an dem betreffenden Teil befestigt oder gar von dem betreffenden Maschinenteil beziehungsweise Teil des Maschinengestells aufgenommen, das heißt zumindest teilweise umgeben oder gar vollständig umschlossen ist.As far as spoken above, in the other representations or in the claims of a specified part of the machine frame drive, this means that the drive laterally attached from above or from below to the relevant part or even of the relevant machine part or part of Machine frame recorded, that is at least partially surrounded or even completely enclosed.

Die bereits erwähnte planetenkinematische Anordnung ist vorzugsweise durch einen inneren Stiftkranz, einen diesen konzentrisch umgebenden äußeren Stiftkranz und die schon genannte mindestens eine Läuferscheibe ausgebildet, welche zwischen den Stiftkränzen angeordnet ist. Dabei weist die Läuferscheibe an ihrem Außenumfang eine Zahnung auf, über welche sie beim Betrieb der Maschine an den Stiftkränzen abrollt. Zumindest einer der Stiftkränze, vorzugsweise der innere Stiftkranz, ist, ebenso wie die die Arbeitsscheiben, rotativ antreibbar. Abweichend hiervon kann die Läuferscheibe unter Beibehaltung des Prinzips der Planetenkinematik aber auch durch eine Kurvenscheibe angetrieben werden. Insoweit ist die Erfindung nicht beschränkt auf die zuvor und im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel erläuterte Form der Ausbildung ihrer Planetenkinematik, für die vielmehr auch andere Realisierungsmöglichkeiten bestehen.The already mentioned planetary kinematic arrangement is preferably formed by an inner pin collar, a surrounding surrounding outer pin collar and the aforementioned at least one rotor disc, which is arranged between the pin rings. In this case, the rotor disc on its outer circumference on a toothing, over which it rolls on the pin rings during operation of the machine. At least one of the pin rings, preferably the inner pin collar, as well as the working disks, driven in rotation. Notwithstanding this, the rotor disc can be driven while maintaining the principle of planetary kinematics but also by a cam. In that regard, the invention is not limited to those previously and in connection explained with the embodiment form of training their planetary kinematics, for the other, there are other possibilities for implementation.

Ausgehend von dem Ansatz, zumindest einen oberen Teil des Maschinengestells und wenigstens einen, das heißt, einen oder mehrere diesen oberen Teil unmittelbar oder mittelbar auf dem Boden abstützende Abschnitte als einen monolithischen Block aus Hartgestein auszubilden, umfasst die Erfindung zwei grundsätzliche Alternativen.Starting from the approach to form at least one upper part of the machine frame and at least one, that is, one or more of these upper part directly or indirectly on the ground supporting portions as a monolithic block of hard rock, the invention comprises two basic alternatives.

Entsprechend einer ersten Alternative ist der obere, von dem monolithischen Block aus Hartgestein gebildete Teil des Maschinengestells in Form eines Portals gestaltet. Demgemäß besteht das Portal im Hinblick auf seine gemäß dem Grundprinzip monolithische Gestaltung mindestens aus zwei vertikalen, den betreffenden Teil des Maschinengestells auf dem unteren Teil des Maschinengestells und über diesen auf dem Boden abstützenden säulenartigen Abschnitten aus Hartgestein und einem diese säulenartigen Abschnitte monolithisch, das heißt einstückig, miteinander verbindenden Joch aus Hartgestein. Diese monolithische Ausbildung und damit das Fehlen jeglicher Verbindungsteile zwischen den das Portal ausbildenden Abschnitten und Bereichen führen dabei zu einem besonders vibrationsarmen Betrieb der erfindungsgemäßen Zweischeibenmaschine für das Feinschleifen, Läppen oder Polieren.According to a first alternative, the upper part of the machine frame formed by the monolithic block of hard rock is designed in the form of a gantry. Accordingly, in terms of its monolithic basic design, the gantry consists of at least two vertical columnar sections of hard rock supporting the relevant part of the machine frame on the lower part of the machine frame and supporting it on the ground and one such columnar section monolithic, ie integral , interconnecting yoke made of hard rock. This monolithic design and thus the lack of any connecting parts between the portal forming sections and areas lead to a particularly low-vibration operation of the two-disc machine according to the invention for fine grinding, lapping or polishing.

Darüber hinaus kann neben dem oberen Teil des Maschinengestells und dem ihn unmittelbar oder mittelbar auf dem Boden abstützenden Abschnitt auch der untere Teil des Maschinengestells, an welchem der Antrieb für die untere Arbeitsscheibe festgelegt und die sie treibende Welle gelagert ist, als eine monolithische Einheit aus Hartgestein ausgebildet. Dies schließt die Möglichkeit ein, dass das Maschinengestell einstückig und insgesamt als ein aus einem Hartgestein bestehender monolithischer Block ausgebildet ist, an welchem sowohl der Antrieb für die obere Arbeitsscheibe und der Antrieb für die untere Arbeitsscheibe festgelegt als auch die die Arbeitsscheiben treibenden Wellen gelagert sind. Im letztgenannten Fall sind im Grunde der den oberen Teil des Maschinengestells auf dem Boden abstützende Abschnitt und der untere Teil des Maschinengestells einander identisch, wobei in diesem Fall besagter beziehungsweise vorgenannter Abschnitt - nach dem hier zugrunde gelegten (nachfolgend noch kurz zu erläuternden) Verständnis - den oberen Teil des Maschinengestells unmittelbar auf dem Boden abstützt. Der den oberen Teil des Maschinengestells auf dem Boden abstützende Abschnitt ist demnach in diesem Fall durch den unteren Teil des insgesamt monolithisch, das heißt einstückig ausgebildeten Maschinengestells gebildet.In addition, in addition to the upper part of the machine frame and the directly or indirectly supported on the ground portion also the lower part of the machine frame, which is fixed to the drive for the lower working disk and the driving shaft is supported, as a monolithic unit of hard rock educated. This includes the possibility that the machine frame is formed integrally and in total as a monolithic block consisting of a hard rock, to which both the drive for the upper working disk and the drive for the lower working disk set as well as the shafts driving the working disks are stored. In the latter case, basically, the section supporting the upper part of the machine frame and the lower part of the machine frame are identical to one another, in which case said or aforementioned section - according to the understanding (hereinafter to be explained briefly) - supported upper part of the machine frame directly on the ground. The section supporting the upper part of the machine frame on the ground is accordingly formed in this case by the lower part of the overall monolithic, that is, in one piece, machine frame.

Um eine Ausbildungsform mit einem insgesamt monolithisch ausgebildeten Maschinengestell, also mit einem Maschinengestell, dessen unterer und oberer Teil nicht jeweils für sich, sondern gemeinsam einstückig ausgebildet sind, handelt es sich auch bei der zweiten für die erfindungsgemäße Zweischeibenmaschine vorgesehenen Alternative. Diese wird realisiert, indem das einteilige Maschinengestell in der Form einer C-förmigen Säule ausgebildet wird. Auch hierbei können gegebenenfalls die aus Hartgestein bestehenden Teile des Maschinengestells von metallischen oder aus anderen Materialien bestehenden Verkleidungsteilen umgeben sein.In order to form an embodiment with an overall monolithic machine frame, ie with a machine frame, the lower and upper part are not formed individually, but together in one piece, it is also in the second provided for the double-disc machine according to the invention alternative. This is realized by forming the one-piece machine frame in the form of a C-shaped column. In this case too, if appropriate, the parts of the machine frame which consist of hard rock may be surrounded by trim parts consisting of metallic or of other materials.

Unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausbildung handelt es sich jedenfalls bei der erfindungsgemäßen Zweischeibenmaschine um eine Schleifmaschine mit einer das oder die zu bearbeitenden Werkstücke in einem oder mehreren Durchbrüchen einer Läuferscheibe aufnehmenden planetenkinematischen Anordnung und um eine Maschine, bei welcher zwingend zumindest der obere Teil des Maschinengestells und der oder die diesen am Boden abstützenden Abschnitte oder gar das gesamte Maschinengestell monolithisch (einstückig) und aus Hartgestein ausgebildet sind, wobei ersteres auch die Möglichkeit umfasst, dass einerseits der obere Teil des Maschinengestells und der oder die ihn (in diesem Falle mittelbar, nämlich über den unteren Teil des Maschinengestells) am Boden abstützenden Abschnitte und andererseits der untere Maschinenteil einstückig aber voneinander separat ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist die Schleifmaschine zudem in Portalbauweise oder mit einem Maschinengestell mit einer C-förmigen, den oberen sowie den unteren Teil des Maschinengestells in einem monolithischen Block vereinigenden Säule ausgebildet. Eine unmittelbare Abstützung des oberen Teils des Maschinengestells auf dem Boden ist nach diesem beziehungsweise nach dem der beanspruchten Zweischeibenmaschine zugrunde liegenden Verständnis dann gegeben, wenn der den oberen Teil des Maschinengestells abstützende Abschnitt und der untere Teil des Maschinengestells miteinander identisch sind, also das Maschinengestell insgesamt eine monolithische, das heißt einstückige, aus einem Hartgestein bestehende Einheit bildet. Hingegen bildet im Falle einer mittelbaren Abstützung des oberen Teils des Maschinengestells dessen unterer Teil einen separaten Teil des Maschinengestells aus.Regardless of the particular concrete training is in any case in the two-disc machine according to the invention is a grinding machine with one or more workpieces in one or more apertures of a rotor receiving planetary kinematic arrangement and a machine, in which at least the upper part of the machine frame and mandatory the one or more on the ground supporting portions or even the entire machine frame monolithic (one piece) and are formed of hard rock, the former also includes the possibility that on the one hand, the upper part of the machine frame and the or him (in this case indirectly, namely the lower part of the machine frame) on the ground supporting portions and on the other hand, the lower machine part are integrally formed but separately from each other. According to the invention Grinding machine also designed in gantry design or with a machine frame with a C-shaped, the upper and the lower part of the machine frame in a monolithic block unifying column. An immediate support of the upper part of the machine frame on the ground is given according to this or the claimed two-disc engine underlying understanding when the upper part of the machine frame supporting portion and the lower part of the machine frame are identical to each other, so the machine frame a total monolithic, that is one-piece, consisting of a hard rock unit forms. By contrast, in the case of an indirect support of the upper part of the machine frame, its lower part forms a separate part of the machine frame.

Der jeweilige monolithische Block, also zumindest der obere Teil des Maschinengestells und der oder die einstückig mit diesem ausgebildeten, den oberen Maschinenteil am Boden abstützenden Abschnitte sind dabei zu einer fugenlosen Einheit vereinigt. Diese Ausbildung führt im Zusammenhang mit der Verwendung eines Hartgesteins zu einer Konstruktion, bei der das Maschinengestell - zumindest was seinen oberen Teil anbelangt, vorzugsweise aber insgesamt - keine kraft- und schwingungsbelasteten Fugen aufweist, welche zu einem mechanischem Spiel führen würden, das wiederum bei dynamischer Beanspruchung entsprechende, der Präzision bei der Bearbeitung des oder der Werkstücke abträgliche Schwingungen verursachen kann. Durch die monolithische Ausbildung entfallen zudem insbesondere aus Metall bestehende Verbindungsteile und/oder -elemente, zum Beispiel in Form von Streben, Winkeln, Schrauben oder dergleichen, die andernfalls gewissermaßen eine Art Bypass für mechanische Schwingungen ausbilden, durch welchen mechanische Schwingungen von einem Bauteil auf andere Bauteile der Maschine übertragen werden könnten. Vorzugsweise können darüber hinaus auch die beiden Arbeitsscheiben aus einem Hartgestein, wie insbesondere Granit bestehen, wodurch dann zusätzlich eine werkzeugdeterminierte Schwingungsdämpfung gegeben ist.The respective monolithic block, that is, at least the upper part of the machine frame and the one or more integrally formed therewith, the upper machine part at the bottom supporting portions are united to form a seamless unit. This training leads in connection with the use of a hard rock to a construction in which the machine frame - at least as regards its upper part, but preferably in total - no force and vibration loaded joints, which would lead to a mechanical game, which in turn with dynamic Stress corresponding, which can cause detrimental precision in the machining of the workpiece or vibrations. Due to the monolithic training also accounts in particular made of metal connecting parts and / or elements, for example in the form of struts, angles, screws or the like, which would otherwise form a kind of bypass for mechanical vibrations, through which mechanical vibrations from one component to another Components of the machine could be transferred. Preferably, moreover, the two working disks made of a hard rock, such as granite in particular, which then additionally a tool-defined vibration damping is given.

Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass durch den Einsatz einer planetenkinematischen Anordnung zwischen den Arbeitsscheiben einer Schleifmaschine stärkere Schwingungen auftreten als bei Zweischeibenmaschinen, welche ohne eine solche Anordnung arbeiten. Andererseits ermöglicht die Verwendung einer planetenkinematischen Anordnung, bei gleichzeitiger Reduktion der beim Schleifen beziehungsweise Polieren auftretenden Schwingungen durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Zweischeibenmaschine eine hochpräzise Oberflächenbearbeitung. Im Hinblick darauf hat es sich zwar gezeigt, dass bei der Festlegung eines Antriebs für eine obere höhenverstellbare Arbeitsscheibe und bei der Lagerung der zugehörigen Motorwelle in dem Hartgestein erheblich größere konstruktive Schwierigkeiten zu überwinden sind als bei der Festlegung eines Antriebs an einem unmittelbar auf dem Boden stehenden (gegebenenfalls flachen) Maschinenbett aus Hartgestein. Jedoch konnte auch gezeigt werden, dass diese nicht unerheblichen konstruktiven Schwierigkeiten gelöst werden können und zwar auch bei Maschinen in Portalbauweise oder mit einem monolithischen C-förmigen Maschinengestell.It has been shown in experiments that by using a planetary kinematic arrangement between the working wheels of a grinding machine stronger vibrations occur than with double-disc machines which operate without such an arrangement. On the other hand, the use of a planetary kinematic arrangement, while reducing the vibrations occurring during grinding or polishing by the inventive design of a two-disc machine allows a high-precision surface treatment. In view of this, it has been shown that in determining a drive for an upper height-adjustable working disk and the storage of the associated motor shaft in the hard rock significantly greater design difficulties are overcome than in the determination of a drive on a directly on the ground (possibly flat) machine bed made of hard rock. However, it has also been shown that these not inconsiderable design difficulties can be solved even in machines in gantry design or with a monolithic C-shaped machine frame.

Als Hartgestein zur Ausbildung des monolithischen oberen Teils des Maschinengestells oder der beiden voneinander separaten, aber für sich jeweils monolithisch ausgebildeten Teile des Maschinengestells oder aber des gesamten einstückig ausgebildeten Maschinengestells kommt vorzugsweise insbesondere Granit in Betracht. In diesem Zusammenhang soll eine Anordnung als einteilig angesehen werden, welche aus mehreren miteinander lösbar verbundenen Elementen besteht, wohingegen es sich bei einer einstückigen Anordnung vorzugsweise um eine monolithische Einheit, aber zumindest um eine Einheit aus gegebenenfalls mehreren miteinander verbundenen, jedoch nicht zerstörungsfrei voneinander lösbaren Elementen handelt. Die vollkommenste Art der einstückigen Ausbildung ist dabei, wegen des Fehlens jedweder sich eventuell verwindender Verbindungen sowie jedweder Übergänge zwischen Elementen, die monolithische Ausbildung, wie sie erfindungsgemäß zumindest für den oberen Teil des Maschinengestells, darüber hinaus gegebenenfalls auch für den unteren Teil des Maschinengestells oder gar für das gesamte, dann aus einem Block Hartgesteins bestehende Maschinengestell gegeben ist.As a hard rock for forming the monolithic upper part of the machine frame or the two separate, but each monolithically designed parts of the machine frame or the entire integrally formed machine frame is preferably particularly granite into consideration. In this context, an arrangement is to be regarded as one piece, which consists of several detachably connected elements, whereas it is a monolithic unit, but at least one unit of optionally a plurality of interconnected, but not non-destructively detachable elements in a one-piece arrangement is. The most perfect type of one-piece design is because of the lack of any possibly twisting connections and any transitions between elements, the monolithic training, as according to the invention, at least for the upper part of the machine frame, and possibly also for the lower Part of the machine frame or even for the entire, then consisting of a block of hard rock machine frame is given.

Im Hinblick auf einen besonders schwingungs- beziehungsweise vibrationsarmen Betrieb der Zweischeibenmaschine ist es von besonderem Vorteil, wenn zumindest die Welle der oberen Arbeitsscheibe durch den zugehörigen Antrieb direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung eines Getriebes oder getriebeähnlicher Elemente, antreibbar ist. Hierdurch ist ein spielfreier Antrieb gegeben, was zu einer Reduzierung von Schwingungen führt, die andernfalls entsprechend gedämpft werden müssten. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zudem die obere Arbeitsscheibe pendelnd gelagert. Das heißt, die Arbeitsscheibe beziehungsweise ihre Arbeitsfläche pendelt leicht um ihre grundsätzlich horizontale Lage herum. Auch hierbei sind die Arbeitsflächen beider Arbeitsscheiben dem Grunde nach als im Wesentlichen parallel angeordnet anzusehen, da die obere Arbeitsscheibe nur geringfügig um ihre grundsätzlich horizontale Lage herum pendelt. Dies ist insbesondere zum Beginn der Bearbeitung eines oder mehrerer Werkstücke vorteilhaft, da die Werkstücke zu diesem Zeitpunkt ihrer Bearbeitung in manchen Fällen noch nicht exakt zueinander planparallele Oberflächen beziehungsweise eine durchgängig gleiche Dicke aufweisen. Dabei ist die Maschine vorzugsweise so konzipiert, dass die obere Arbeitsscheibe bei fortschreitender Bearbeitung, in deren Verlauf sich eine gleichmäßige Werkstückdicke einstellt, bezüglich ihrer pendelnden Lagerung arretierbar ist. Demnach wird die obere Arbeitsscheibe, wenn davon auszugehen ist, dass die Oberflächen des bearbeiteten Werkstücks zwischenzeitlich grundsätzlich planparallel zueinander sind, in einer vorzugsweise exakt horizontalen Lage ihrer Arbeitsfläche fixiert, was jedoch selbstverständlich nicht mit einer Fixierung der Arbeitsscheibe im Hinblick auf deren weiterhin ermöglichte Drehbewegung verbunden ist. Unabhängig davon handelt es sich, wie betont, bei der pendelnden Lagerung der oberen Arbeitsscheibe nur um eine mögliche Weiterbildung, also um ein nicht zwingend vorhandenes Merkmal. Auch eine von vornherein starre Lagerung der oberen Arbeitsscheibe kommt demnach in Betracht und ist mithin vom Patentanspruch 1 umfasst.With regard to a particularly vibration or low vibration operation of the two-disc machine, it is particularly advantageous if at least the shaft of the upper working disk by the associated drive directly, that is, without the interposition of a transmission or gear-like elements, can be driven. As a result, a play-free drive is given, which leads to a reduction of vibrations that would otherwise have to be damped accordingly. According to an advantageous embodiment of the invention, in addition, the upper working disk is mounted pendulum. That is, the work disk or their work surface easily swings around their basically horizontal position. Here, too, the working surfaces of both working wheels are to be regarded as arranged essentially parallel in principle, since the upper working disk oscillates only slightly around its basically horizontal position. This is particularly advantageous for the beginning of the machining of one or more workpieces, since the workpieces at this point in time of their machining in some cases do not yet have exactly plane-parallel surfaces or a consistently equal thickness. In this case, the machine is preferably designed so that the upper working disk with progressive processing, in the course of which sets a uniform workpiece thickness, with respect to their oscillating storage can be locked. Accordingly, the upper working disk, if it can be assumed that the surfaces of the machined workpiece are in the meantime always plane-parallel to one another, fixed in a preferably exactly horizontal position of their working surface, which of course not connected to a fixation of the working disk in terms of their continued rotation enabled is. Regardless, it is, as emphasized, in the oscillating storage of the upper working disk only to a possible development, so a not necessarily present feature. Even a rigid from the outset storage of the upper working disk is therefore considered and is therefore encompassed by claim 1.

Die Höhenverstellbarkeit der oberen Arbeitsscheibe wird gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der vorgeschlagenen Zweischeibenmaschine mittels einer Kugelumlaufspindel realisiert, welche von einem Torquemotor zur Einstellung der Höhe der oberen Scheibe und des durch sie auf das Werkstück ausgeübten Drucks angetrieben ist. Die untere Arbeitsscheibe beziehungsweise deren sie antreibende Welle wird im Hinblick auf das angestrebte Ziel eines schwingungsbeziehungsweise vibrationsarmen Betriebs der Maschine vorzugsweise mittels eines Präzisionsaxiallagers oder hydrostatisch gelagert. Entsprechend einer bevorzugten Ausbildungsform ist die vorgeschlagene Zweischeibenmaschine zudem durch einen höhenverstellbaren Messtaster zur Bestimmung der Dicke eines bearbeiteten Werkstücks ergänzt.The height adjustment of the upper working disk is realized according to a preferred embodiment of the proposed two-disc machine by means of a ball screw, which is driven by a torque motor for adjusting the height of the upper disc and the pressure exerted by it on the workpiece. The lower working disk or its driving shaft is preferably mounted hydrostatically in relation to the desired objective of a vibration-related or vibration-poor operation of the machine by means of a precision axial bearing. According to a preferred embodiment, the proposed two-disc machine is also supplemented by a height-adjustable probe for determining the thickness of a machined workpiece.

Anhand von Zeichnungen soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel für die zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Zweischeibenmaschine erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen im Einzelnen:

Fig. 1:

die Vorderansicht einer möglichen Ausbildungsform der Maschine,

Fig. 2:

die Maschine gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3:

Elemente einer mit der Maschine verwendeten planetenkinematischen Anordnung in einer Draufsicht.

With reference to drawings, an exemplary embodiment of the proposed proposed for solving the problem Zweischibenmaschine will be explained below. The drawings show in detail:

Fig. 1:

the front view of a possible embodiment of the machine,

Fig. 2:

the machine according to Fig. 1 in a side view,

3:

Elements of a planetary kinematic arrangement used with the machine in a plan view.

Die Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausbildungsform der zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagenen Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbearbeitung durch beispielsweise Feinschleifen. In der Figur ist die Maschine in einer geschnittenen schematischen Darstellung in der Vorderansicht gezeigt. Wie aus der Figur erkennbar, besteht die Zweischeibenmaschine im Wesentlichen aus einem vorliegend zweiteiligen Maschinengestell mit einem oberen Teil 1 und einem unteren Teil 2, zwei jeweils durch eine Welle 5, 6 getriebenen Arbeitsscheiben 7, 8, nämlich eine über die Welle 6 rotativ getriebene und an dem unteren Teil 2 des Maschinengestells gelagerte untere Arbeitsscheibe 8 und eine darüber angeordnete, ebenfalls über eine Welle 5 rotativ getriebene sowie an dem oberen Teil 1 des Maschinengestells gelagerte obere Arbeitsscheibe 7. Beide Arbeitsscheiben 7, 8, deren Arbeitsflächen 9, 10 einander zugewandt und horizontal angeordnet sind, werden von je einem Antrieb 3, 4 (siehe Fig. 2 bezüglich des Antriebs 3 für die obere Arbeitsscheibe 7) über die jeweilige Welle 5, 6 rotativ getrieben. Zwischen den Arbeitsscheiben 7, 8, die vorzugsweise zur Sicherheit durch eine hier aufgrund der Schnittdarstellung nicht zu sehende Schutzhaube abgedeckt sind, befindet sich eine in der Fig. 1 nur andeutungsweise erkennbare planetenkinematische Anordnung mit einem inneren Stiftkranz 13 und einem konzentrisch dazu angeordneten äußeren Stiftkranz 14. Beim Betrieb der Maschine ist zwischen den Stiftkränzen 13, das heißt in der gleichen horizontalen Ebene, mindestens eine an ihrem Außenumfang verzahnte, zur Aufnahme mindesten eines mit der Maschine zu bearbeitenden Werkstücks ausgebildete Läuferscheibe 18 angeordnet (siehe hierzu auch Fig. 3). Beim Betrieb der Maschine, bei welchem sich zumindest eine der Arbeitsscheiben 7, 8 um eine durch ihren Mittelpunkt verlaufende vertikale Achse dreht und sich vorzugsweise auch der zu der vorgenannten vertikalen Achse konzentrisch angeordnete innere Stiftkranz 13 dreht, rollt die Läuferscheibe 18 mit ihrer Zahnung 20 an dem inneren Stiftkranz 13 und an dem äußeren Stiftkranz 14 ab. Hierdurch wird mindestens ein von der Läuferscheibe 18 in einem Durchbruch 19 aufgenommenes, zu bearbeitendes Werkstück mit der Läuferscheibe 18 zwischen den Arbeitsscheiben 7, 8 bewegt.The Fig. 1 shows a possible embodiment of the proposed for solving the task two-disc machine for surface processing by, for example, fine grinding. In the figure, the machine is shown in a sectional schematic representation in front view. As can be seen from the figure, the two-disc machine consists essentially of a present two-part machine frame with an upper part 1 and a lower part 2, two respectively driven by a shaft 5, 6 working wheels 7, 8, namely a rotatably driven over the shaft 6 and mounted on the lower part 2 of the machine frame lower working disk 8 and arranged above it, also rotatably driven via a shaft 5 and mounted on the upper part 1 of the machine frame upper working disk 7. Both working disks 7, 8, the work surfaces 9, 10 facing each other and are arranged horizontally, each of a drive 3, 4 (see Fig. 2 with respect to the drive 3 for the upper working disk 7) via the respective shaft 5, 6 driven in rotation. Between the working discs 7, 8, which are preferably covered for safety by a here due to the sectional view not to be seen protective hood, there is a in the Fig. 1 When operating the machine is between the pin rings 13, that is, in the same horizontal plane, at least one toothed at its outer periphery, for receiving at least one with the Machine designed to be machined workpiece rotor 18 arranged (see also Fig. 3 ). During operation of the machine, in which at least one of the working disks 7, 8 rotates about a vertical axis extending through its center and preferably also rotates concentrically disposed about the aforementioned vertical axis inner pin ring 13, the rotor disc 18 rolls with its teeth 20 at the inner pin ring 13 and the outer pin ring 14 from. As a result, at least one of the rotor disc 18 received in an opening 19, to be machined workpiece with the rotor 18 between the working wheels 7, 8 moves.

Durch die Drehbewegung einer jeweiligen Arbeitsscheibe 7, 8 (im Falle der Bearbeitung beider planparalleler Oberflächen des Werkstücks drehen sich beide Arbeitsscheiben 7, 8) wird durch die betreffende Arbeitsscheibe 7, 8 ein (hier nicht erkennbares) Schleifmittel bewegt, bei welchem es sich vorliegend um ein an der Arbeitsfläche 9, 10 der jeweiligen Arbeitsscheibe 7, 8 gebundenes Korn handelt. Von dem mit der Arbeitsscheibe 7, 8 bewegten Korn wird, infolge der gleichzeitig von dem Werkstück ausgeführten Bewegung, dessen der jeweiligen Arbeitsscheibe 7, 8 zugewandte Oberfläche durch Feinschleifen bearbeitet. Dem Grundprinzip der vorgeschlagenen Lösung folgend, ist der obere Teil 1 des Maschinengestells, welcher vorliegend in der Form eines Portals mit zwei zueinander senkrechten, ihn über den unteren Teil des Maschinengestells auf dem Boden abstützenden säulenförmigen Abschnitten 11, 12 und mit einem diese säulenförmigen Abschnitte 11, 12 monolithisch, das heißt einstückig, verbindenden Joch 15 gestaltet ist, als ein aus Granit bestehender Monolith ausgebildet. An diesem monolithischen Block aus Hartgestein sind der Antrieb 3 (in der Fig. nicht zu erkennen, siehe hierzu Fig. 2) für die obere Arbeitsscheibe 7 festgelegt und die von diesem angetriebene, die Arbeitsscheibe 7 treibende Welle 5 gelagert. Durch die Anordnung an dem monolithischen, im gezeigten Beispiel aus Granit bestehenden Block und den durch diesen gebildeten sehr starren und bewegungssteifen oberen Teil 1 des Maschinengestells, werden Vibrationen, wie sie durch die sich drehende obere Arbeitsscheibe 7 hervorgerufen werden, weitgehend vermieden beziehungsweise stark gedämpft.By the rotational movement of a respective working disk 7, 8 (in the case of processing both plane-parallel surfaces of the workpiece both work disks 7, 8) is by the relevant working disk 7, 8 moves a (not recognizable here) abrasive, which in this case to a bonded to the working surface 9, 10 of the respective working disk 7, 8 grain. Of the moving with the working disk 7, 8 grain is, as a result of the same time carried out by the workpiece movement, the respective working disk 7, 8 facing surface processed by fine grinding. Following the basic principle of the proposed solution, the upper part 1 of the machine frame, which in the present case in the form of a portal with two mutually perpendicular, over the lower part of the machine frame on the ground supporting columnar sections 11, 12 and with a these pillar-shaped portions 11, 12 monolithic, that is integrally, connecting yoke 15 is designed as a granite existing monolith. At this monolithic block of hard rock are the drive 3 (not visible in the figure, see Fig. 2 ) fixed to the upper working disk 7 and driven by this, the working disk 7 driving shaft 5 is mounted. Due to the arrangement of the monolithic, in the example shown granite block and formed by this very rigid and motion-rigid upper part 1 of the machine frame, vibrations, as caused by the rotating upper working disk 7, largely avoided or greatly attenuated.

Im Hinblick auf die Anpassung an die Dicke eines mit der Maschine bearbeiteten Werkstücks sowie für einen ohne das Ausschwenken der oberen Arbeitsscheibe 7 erfolgenden Wechsel der Läuferscheibe 18 beziehungsweise der Läuferscheiben mit dem/den Werkstück(en) ist die obere Arbeitsscheibe 7 höhenverstellbar. Dies wird ausweislich der Figur mittels einer Kugelumlaufspindel 16 realisiert, die durch einen weiteren hier nicht gezeigten Antrieb, beispielsweise in Form eines Torquemotors getrieben wird. Die untere Arbeitsscheibe 8 wird mittels des unteren, am unteren Teil 2 des Maschinenteils festgelegten Antriebs 4 über die Welle 6 angetrieben. Die Welle 6 ist dabei vorliegend als eine Hohlwelle ausgebildet. Durch diese Hohlwelle ist eine weitere Welle 21 geführt, über welche der innere Stiftkranz 13 als Teil der planetenkinematischen Anordnung mittels eines weiteren, ebenfalls am unteren Teil 2 des Maschinengestells festgelegten Antriebs 22 angetrieben wird. An diesem unteren Teil ist zudem ein höhenverstellbarer (nicht im Detail dargestellter) Messtaster 17 angeordnet, mit welchem zu Kontrollzwecken die Dicke bearbeiteter Werkstücke gemessen wird. Gegebenenfalls kann auch der untere Teil 2 des Maschinengestells durch einen aus einem Hartgestein bestehenden Monolithen realisiert sein.With regard to the adaptation to the thickness of a workpiece machined with the machine as well as for a successful without the swinging of the upper working disk 7 change of the rotor disk 18 and the rotor disks with the / the workpiece (s), the upper working disk 7 is height adjustable. This is evidenced by the figure realized by means of a ball screw 16 which is driven by another drive, not shown here, for example in the form of a torque motor. The lower working disk 8 is driven by means of the lower, fixed to the lower part 2 of the machine part drive 4 via the shaft 6. The shaft 6 is presently designed as a hollow shaft. Through this hollow shaft, a further shaft 21 is guided, via which the inner pin ring 13 is driven as part of the planetary kinematic arrangement by means of another, also fixed to the lower part 2 of the machine frame drive 22. At this lower part also a height-adjustable (not shown in detail) probe 17 is arranged, with which the thickness of machined workpieces is measured for control purposes. Optionally, the lower part 2 of the machine frame can be realized by a monolith consisting of a hard rock.

Zur Anordnung der Teile 1, 2 des Maschinengestells beziehungsweise zur Ausbildung des Maschinengestells insgesamt ist anzumerken, dass dieses bei den in der Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig mit einem unteren Teil 2 des Maschinengestells und einem sich auf diesem abstützenden oberen Teil 1 des Maschinengestells ausgebildet ist, welcher gemeinsam mit den ihn abstützenden säulenartigen Abschnitten (11, 12) einen monolithischen Block aus Hartgestein bildet. Wie bereits ausgeführt, ist aber auch eine monolithische Ausbildung des Maschinengestells insgesamt - zum Beispiel in Form einer C-Säule - grundsätzlich denkbar. Der obere Teil 1 des Maschinengestells mit der oberen Arbeitsscheibe 7 ragt dabei gewissermaßen vergleichbar einer Laternenpeitsche oberhalb des unteren Teils 2 des Maschinengestells über die untere Arbeitsscheibe 8. Auch mehrteilige Ausbildungsformen für Maschinengestelle sind denkbar, wobei jedoch stets der - im Sinne dessen, dass er die obere Arbeitsscheibe 7 trägt - obere Teil 1 des Maschinengestells aus Hartgestein besteht und monolithisch ausgebildet ist.To the arrangement of the parts 1, 2 of the machine frame or for the formation of the machine frame as a whole, it should be noted that this in the in the Fig. 1 and 2 shown embodiment in two parts with a lower part 2 of the machine frame and an upper part 1 of the machine frame resting thereon, which together with the columnar sections (11, 12) supporting it forms a monolithic block of hard rock. As already stated, but also a monolithic design of the machine frame as a whole - for example in the form of a C-pillar - in principle conceivable. The upper part 1 of the machine frame with the upper working disk 7 protrudes to a certain extent comparable to a lantern whip above the lower part 2 of the machine frame on the lower working disk 8. Also multi-part forms of training for machine frames are conceivable, but always - in the sense that he upper working disk 7 carries - upper part 1 of the machine frame made of hard rock and is monolithic.

Die Fig. 2 zeigt die in der Fig. 1 dargestellte Maschine nochmals in einer Seitenansicht. Hier sind insbesondere der an dem oberen portalförmigen Teil 1 des Maschinengestells festgelegte, nämlich seitlich an diesem befestigte Antrieb 3 für die obere Arbeitsscheibe 7 sowie die Kugelumlaufspindel 16 zu erkennen.The Fig. 2 shows the in the Fig. 1 shown machine again in a side view. Here are in particular the fixed to the upper portal-shaped part 1 of the machine frame, namely laterally fixed to this drive 3 for the upper working disk 7 and the ball screw 16 can be seen.

Die Fig. 3 dient lediglich nochmals der Erläuterung des grundsätzlich bekannten Prinzips einer planetenkinematischen Anordnung. In dieser Fig. ist die sich im Betrieb der Maschine zwischen den Arbeitsscheiben 7, 8 bewegende Läuferscheibe 18 in einer Draufsicht zu erkennen. Diese weist, wie ebenfalls gut ersichtlich, einen Durchbruch 19 auf, in welchen das bezüglich seiner Oberflächen zu bearbeitende Werkstück eingefügt wird. Die planetenkinematische Anordnung ist gebildet durch die auf ihrem Außenumfang verzahnte Läuferscheibe 18, den angetriebenen inneren Stiftkranz 13 und den konzentrisch dazu angeordneten starren äußeren Stiftkranz 14. Je nach Größe und Beschaffenheit des beziehungsweise der zu bearbeitenden Werkstücke kann die Läuferscheibe 18 auch mehrere Durchbrüche 19 aufweisen und somit gegebenenfalls mehrere Werkstücke aufnehmen. Darüber hinaus bewegen sich in der Praxis, wie in der Fig. 3 gezeigt, beim Betrieb der Maschine zwischen den Stiftkränzen 13, 14 vorzugsweise mehrere jeweils ein oder mehrere Werkstücke aufnehmende Läuferscheiben 18.The Fig. 3 merely serves to explain again the principle of a planetary kinematic arrangement which is known in principle. In this figure, the rotor disc 18 moving during operation of the machine between the working disks 7, 8 can be seen in a plan view. This, as also clearly visible, has a breakthrough 19 in which the workpiece to be machined with respect to its surfaces is inserted. The planetary kinematic arrangement is formed by the geared on its outer circumference rotor 18, the driven inner pin ring 13 and the concentrically arranged rigid outer pin ring 14. Depending on the size and nature of the or the workpieces to be machined, the rotor disc 18 may also have a plurality of openings 19 and thus possibly accommodate several workpieces. In addition, in practice, as in the Fig. 3 shown when operating the machine between the pin rings 13, 14 preferably a plurality of each one or more workpieces receiving carriers 18th

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

11

oberer Teil (des Maschinengestells)upper part (of the machine frame)

22

unterer Teil (des Maschinengestells)lower part (of the machine frame)

33

Antrieb (für obere Arbeitsscheibe)Drive (for upper working disc)

44

Antrieb (für untere Arbeitsscheibe)Drive (for lower working disc)

55

Welle (für obere Arbeitsscheibe)Shaft (for upper working disc)

66

Welle (für untere Arbeitsscheibe)Shaft (for lower working disc)

77

obere Arbeitsscheibeupper working disk

88th

untere Arbeitsscheibelower working disk

9, 109, 10

Arbeitsflächeworking surface

11, 1211, 12

säulenartiger Abschnittcolumnar section

1313

innerer Stiftkranzinner pen wreath

1414

äußerer StiftkranzOuter pin wreath

1515

Jochyoke

1616

KugelumlaufspindelBall screw

1717

Messtasterprobe

1818

Läuferscheiberotor disc

1919

Durchbruchbreakthrough

2020

ZahnungPerforation

2121

Welle (für inneren Stiftkranz)Wave (for inner pin crown)

2222

Antrieb (für inneren Stiftkranz)Drive (for inner pin crown)

Claims (11)

Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbearbeitung durch Feinschleifen, Läppen oder Polieren, mit einem Maschinengestell, mit mindestens zwei Antrieben (3, 4) und zwei durch jeweils einen Antrieb (3, 4) über eine Welle (5, 6) rotativ antreibbaren, mit ihren Arbeitsflächen (9, 10) einander zugewandten Arbeitsscheiben (7, 8), nämlich einer unteren Arbeitsscheibe (8) und einer höhenverstellbar darüber angeordneten oberen Arbeitsscheibe (7), und mit mindestens einer zwischen den Arbeitsscheiben (7, 8) als Teil einer planetenkinematischen Anordnung bewegbaren Läuferscheibe (18) zur Aufnahme mindestens eines Werkstücks mit zwei zueinander planparallelen, den Arbeitsscheiben (7, 8) zugewandten Oberflächen, welches für eine, beim Rotieren mindestens einer Arbeitsscheibe (7, 8) durch ein von dieser Arbeitsscheibe (7, 8) bewegtes Schleifmittel erfolgende Bearbeitung seiner der betreffenden Arbeitsscheibe (7, 8) zugewandten Oberfläche in einen Durchbruch (19) der mindestens einen Läuferscheibe (18) einzufügen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein oberer Teil (1) des Maschinengestells, an welchem der Antrieb (3) für die obere Arbeitsscheibe (7) festgelegt und die diese Arbeitsscheibe (7) treibende Welle (5) gelagert ist, gemeinsam mit mindestens einem diesen oberen Teil (1) des Maschinengestells unmittelbar oder mittelbar auf dem Boden abstützenden vertikalen Abschnitt als eine monolithische Einheit aus einem Hartgestein ausgebildet ist, wobei der obere Teil (1) des Maschinengestells in Form eines Portals mit mindestens zwei vertikalen, ihn abstützenden säulenartigen vertikalen Abschnitten (11, 12) und einem die säulenartigen Abschnitte (11, 12) einstückig miteinander verbindenden Joch (15) ausgebildet ist oder wobei das Maschinengestell, als eine monolithische C-förmige, insgesamt aus einem Hartgestein bestehende Säule ausgebildet ist, an welcher sowohl der Antrieb (3) für die obere Arbeitsscheibe (7) und der Antrieb (4) für die untere Arbeitsscheibe (8) festgelegt als auch die die Arbeitsscheiben (7, 8) treibenden Wellen (5, 6) gelagert sind.Two-disc machine for surface processing by fine grinding, lapping or polishing, with a machine frame, with at least two drives (3, 4) and two by one drive (3, 4) via a shaft (5, 6) rotatably driven, with their work surfaces (9 , 10) working disks (7, 8) facing one another, namely a lower working disk (8) and a height-adjustable upper working disk (7), and having at least one carrier disk (7, 8) movable as part of a planetary kinematic arrangement between the working disks (7, 8). 18) for receiving at least one workpiece with two mutually plane-parallel, the working wheels (7, 8) facing surfaces, which for a, upon rotation of at least one work disk (7, 8) by a of this working disk (7, 8) moving abrasive taking place processing its surface facing the respective working disk (7, 8) in an opening (19) of the at least one rotor disc (18) is to be inserted, characterized in that at least one upper part (1) of the machine frame, on which the drive (3) for the upper working disc (7) fixed and this working disc (7) driving shaft (5) is mounted together with at least one vertical section supporting said upper part (1) of the machine frame directly or indirectly on the ground as a monolithic unit of hard rock, the upper part (1) of the machine frame being in the form of a gantry with at least two vertical, supporting column-like vertical portions (11, 12) and a column (11, 12) integral with each other yoke (15) is formed or wherein the machine frame is formed as a monolithic C-shaped, consisting entirely of a hard rock column on which both the drive (3) for the upper working disk (7) and the drive (4) for the lower Arbeitssch Eibe (8) set as well as the working disks (7, 8) driving shafts (5, 6) are mounted. Zweischeibenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die planetenkinematische Anordnung gebildet ist durch einen inneren Stiftkranz (13), einen diesen konzentrisch umgebenden äußeren Stiftkranz (14) und die mindestens eine, zwischen den Stiftkränzen (13, 14) angeordnete Läuferscheibe (18), welche auf ihrem Außenumfang eine Zahnung (20) aufweist, über die sie beim Betrieb der Maschine an den Stiftkränzen (13, 14) abrollt, wobei wenigstens einer der Stiftkränze (13, 14) rotativ antreibbar ist.Double-disc machine according to Claim 1, characterized in that the planetary kinematic arrangement is formed by an inner pin collar (13), an outer pin collar (14) concentrically surrounding it, and the at least one rotor disc (18) arranged between the pin rings (13, 14). which has on its outer periphery a toothing (20) over which it rolls on the pin rings (13, 14) during operation of the machine, wherein at least one of the pin rings (13, 14) is rotatably drivable. Zweischeibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, für das Feinschleifen, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel als mit den Arbeitsscheiben (7, 8) gemeinsam bewegtes, an deren Arbeitsflächen (9, 10) gebundenes Korn ausgebildet ist.Double-disc machine according to claim 1 or 2, for the fine grinding, characterized in that the abrasive is formed as with the working wheels (7, 8) together, on their working surfaces (9, 10) bound grain is formed. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Hartgestein gebildete monolithische Einheit aus Granit besteht.Double-disc machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the monolithic unit formed of hard rock consists of granite. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Welle (5) der oberen Arbeitsscheibe (7) durch den zugehörigen Antrieb (3) direkt antreibbar ist.Double-disc machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least the shaft (5) of the upper working disc (7) by the associated drive (3) is directly driven. Zweischeibenmaschine nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Arbeitsscheibe (7) pendelnd gelagert ist.Double-disc machine according to claim 1 or 5, characterized in that the upper working disc (7) is mounted oscillatingly. Zweischeibenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Arbeitsscheibe (7) bezüglich ihrer pendelnden Lagerung arretierbar ist.Double-disc machine according to claim 6, characterized in that the upper working disc (7) can be locked with respect to its oscillating mounting. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstellbarkeit der oberen Arbeitsscheibe (7) mittels einer von einem Torquemotor getriebenen Kugelumlaufspindel (16) realisiert ist.Double-disc machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the height adjustment of the upper working disk (7) by means of a driven by a torque motor ball screw (16) is realized. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (6) zum Antreiben der unteren Arbeitsscheibe (8) mittels eines Präzisionsaxiallagers oder hydrostatisch gelagert ist.Double-disc machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shaft (6) for driving the lower working disc (8) by means of a precision thrust bearing or is mounted hydrostatically. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen höhenverstellbaren Messtaster (17) zur Bestimmung der Dicke eines bearbeiteten Werkstücks aufweist.Double-disc machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that it has a height-adjustable probe (17) for determining the thickness of a machined workpiece. Zweischeibenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsscheiben (7, 8) aus Granit bestehen.Double-disc machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the working discs (7, 8) consist of granite.

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