DD200319B1 - Vorrichtung zur oberflaechenbearbeitung von piezoelektrischen resonatoren - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von piezoelektrischen Resonatoren, insbesondere das Schleifen konvexer Oberflächen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Vorrichtungen bekannt, z. B. Planetenradläppmaschinen, mit denen planparallele Werkstücke geschliffen werden. Die Planetenradläppmaschinen besitzen ausschließlich plane Läppscheiben. Mit ihnen wird gleichzeitig eine große Anzahl Werkstücke, z. B. piezoelektrische Resonatorscheiben, unter Einhaltung sehr enger Toleranzen für die Planparallelität bearbeitet.

Der Läppvorgang ist dabei weitgehend automatisiert durch eine kontinuierliche Abtragskontrolle mittels Frequenzmessung und damit möglicher automatischer Abschaltung bei Erreichung der Einstellwerte.

Für die Herstellung piezoelektrischer Resonatoren mit konvexer Oberfläche sind Planetenradläppmaschinen der oben genannten Bauart nicht geeignet. Zur Erzeugung konvexer Oberflächen werden deshalb i.a. aus der Optikindustrie übernommene Techniken eingesetzt. Bekannt sind aus sphärischen Läppscheiben bestehende Anordnungen, in denen nach einer vorangegangenen Grobbearbeitung auf Radienfräsmaschinen (Prospekte der Fa. Wolters, BRD) die piezoelektrischen Resonatoren von Hand oder auch maschinell bewegt werden (DE-OS 2728915).

Auf diese Weise können sphärische Flächen mit hoher Präzision erzeugt werden, die jedoch im Falle piezoelektrischer Resonatoren nur in Einzelfällen, z. B. für Präzisionsquarze bestimmter Frequenz, erforderlich ist. Die Produktivität solcher Maschinen ist relativ gering, da die gleichzeitige Bearbeitung einer größeren Stückzahl nur mit zeitaufwendigen Vorbereitungsarbeiten möglich ist.

Für geringere Anforderungen an die Oberflächengeometrie werden planparallele Resonatorscheiben ein- oder beidseitig mit Facetten versehen. Für das Anbringen der Facetten werden prinzipiell die gleichen Einrichtungen benötigt wie für die Herstellung konvexer Resonatoren. Deshalb ist auch die durch das Facettieren erreichbare Produktivitätssteigerung gegenüber konvexen Resonatoren relativ gering. Bekannt ist ferner eine Anordnung zum Ätzen der geforderten Oberflächengeometrie (BRD-Patent 2161 557). Hierbei erweist sich die notwendige Abdeckung der nicht zu ätzenden Flächen als nachteilig. Ähnliche Probleme treten bei der Bearbeitung der Resonatoren durch Sandstrahlen oder Strahlläppen auf.

Außer der geringeren Produktivität haben alle genannten Anordnungen gegenüber den für planparallele Resonatorscheiben benutzten Planetenradläppmaschinen den Nachteil, daß eine kontinuierliche Abtragungskontrolle während des Läppens nicht möglich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum rationellen Läppen konvexer Resonatorscheiben anzugeben.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Läppen konvexer Flächen zu finden, die die gleichzeitige Bearbeitung einer größeren Anzahl von piezoelektrischen Resonatorscheiben ermöglicht und dabei eine kontinuierliche Abtragskontrolle mittels Frequenzkontrolle während des Läppens zuläßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die untere Läppscheibe konkav-keglig und die obere Läppscheibe konvex-keglig ausgebildet ist.

Die bisher in Verbindung mit Zweischeiben-Planetenradläppmaschinen ausschließlich verwendeten planen Läppscheiben werden durch kegelförmige, exakt zueinander passende Läppscheiben ersetzt. Im Ergebnis des Läppvorgangs mit einer derart umgestalteten Planetenradläppmaschine erhält man aus den vorher planparallelen Resonatoren einseitig konvexe Resonatoren.

Diese Profilierung tritt dadurch ein, daß die untere konkav-keglige Läppscheibe für die Resonatoren eine in tangentialer Richtung konkave Läppfläche darstellt, über die die Resonatoren durch das Planetenradprinzip kreisend bewegt werden, so daß die unteren Resonatorflächen zwangsläufig konvex werden. Bei der oberen konvex-kegligen Läppscheibe dagegen wird nur die in radialer Richtung ebene Läppfläche wirksam, so daß die oberen Resonatorflächen nahezu plan bleiben. Der erreichbare Krümmungsradius der konvexen Resonatorflächen hängt vom Öffnungswinkel der kegligen Läppscheiben und ihrem Durchmesser ab. Vorteilhaft für eine möglichst starke Krürrmung der Resonatorflächen sind Planetenradläppmaschinen mit kleinem Läppscheibendurchmesser und geringer Läppringbreite.

Ausführungsbeispiel

An Hand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Zweischeiben-Planetenradläppmaschine, die erfindungsgemäß mit einer konkav-kegligen unteren Läppscheibe 1 und einer konvex-kegligen oberen Läppscheibe 2 ausgerüstet ist, welche zentrisch zwischen einem angetriebenen inneren Zahnkranz 3 und einem frei drehenden äußeren Zahnkranz 4 angeordnet sind. Die Führung der zu bearbeitenden Resonatorscheiben 5 erfolgt in Käfigen 6 aus verschleißfestem, aber flexiblem Material entsprechender Dicke. Über die durch das Isolierteil 8 isoliert angeordnete obere Läppscheibe 2 oder über eine isolierte Elektrode 7 in der oberen Läppscheibe kann die mittlere Frequenz der zu läppenden Resonatorscheiben in der bei Planetenradläppmaschinen bekannten Weise kontinuierlich gemessen und zur Automatisierung des Läppvorgangs verwendet werden.

Mit einem Läppscheibendurchmesser von 200 mm und einem Kegelwinkel von 160° wurde ein Krümmungsradius von ca. 500mm realisiert.

Claims (1)

1. -1 - 231 624

   Erfindungsanspruch:

   Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von piezoelektrischen Resonatoren, insbesondere zum Schleifen konvexer Oberflächen mittels einer Planetenradläppmaschine mit einer feststehenden unteren und einer dazu passend aufliegenden Läppscheibe, gekennzeichnet dadurch, daß die untere Läppscheibe (1) konkavkegelig und die obere Läppscheibe (2) konvex-kegelig ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung