DE3819310A1 - Schleif- oder poliermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleif- oder Polierma­ schine mit einem Antriebsmotor zum Antrieb einer Spindel und eines mit dieser drehfest verbundenen Schleif- oder Poliertellers.

Schleif- oder Poliermaschinen sind seit langem be­ kannt. Üblicherweise sind Antrieb, Spindel und Schleif- bzw. Polierteller an einer Tragstruktur, etwa einem Gestell angeordnet, das auf dem Untergrund steht. Unter "Untergrund" wird hier jede Bodenfläche verstanden, auf welcher eine Tragstruktur für eine Schleif- oder Poliermaschine stehen kann. Dabei kann es sich im einfachsten Fall um die Bodenfläche einer Werkstatt o. dgl. handeln. Aufwendigere Schleif- oder Poliermaschinen benötigen demgegenüber ein spezielles Fundament.

Bekannte solche Schleif- oder Poliermaschinen werden im allgemeinen für Bearbeitungsvorgänge eingesetzt, die an die Bearbeitungstoleranzen keine übermäßigen Ansprüche stellen. Dabei erweisen sich Schwingungen, die vom Boden oder auch vom Antrieb auf den Schleif- oder Polierteller übertragen werden, nicht als kri­ tisch. Für die hochpräzise Bearbeitung von Werkstük­ ken trifft dies jedoch nicht zu. Hierbei sind Schwin­ gungen, die aus beliebiger Ursache auf den Schleif- oder Polierteller übertragen werden, als ausgespro­ chen störend. Beispielsweise beim Präszisionsschliff von Mikrotomen für die Histologie lassen sich die äußerst feinen und gleichmäßigen Schneiden beim Auf­ treten von Schwingungen am (dann mit Diamantpulver als Schleifmittel versehenen) Schleif- oder Polier­ teller nicht mehr störungsfrei erzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, eine Schleif- oder Poliermaschine der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, die störungsfrei eine höhere Präzision beim Schleifvorgang ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Schleif- oder Po­ liermaschine der eingangs genannten Art erfindungsge­ mäß dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmotor, Spin­ del und Schleif- oder Polierteller an einer schwin­ gungsdämpfend am Untergrund, an einem Fundament o. dgl. abgestützten Tragstruktur befestigt sind.

Die erfindungsgemäße, schwingungsdämpfende Aufhängung von Antriebsaggregat und Schleif- bzw. Polierteller schließt es aus, daß sich Schwingungen vom Untergrund her auf den Schleif- oder Polierteller übertragen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen nennen die Unteransprü­ che.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Tragstruk­ tur so massiv ausgeführt wird, daß sie einen eigenen, erheblichen Schwingungsdämpfungsbeitrag liefert. Vor­ zugsweise umfaßt die Tragstruktur daher wenigstens ein Element, dessen Masse größer, insbesondere sehr viel größer ist als die Masse der Antriebsvorrichtun­ gen und des Schleif- oder Poliertellers.

Bevorzugt ist die Tragstruktur mit zwei scheibenför­ migen Steinplatten ausgestattet, die mit im wesentli­ chen parallel zum Untergrund bzw. zum Fundament lie­ genden Hauptebenen übereinander angeordnet sind. Die obere der beiden Steinplatten kann dann vorteilhaft auch die Halte- und Führungsvorrichtungen für das zu bearbeitende Werkstück tragen. In diesem Fall ist die gesamte Maschine praktisch frei von Schwingungen und erlaubt die Einhaltung äußerst feiner Bearbeitungsto­ leranzen im Mikrometerbereich.

Die der Tragstruktur einzuverleibende schwingungs­ dämpfende Masse wird man danach wählen, welche Schwingungsbeeinflussungen im Betrieb der Maschine zu erwarten und unschädlich zu machen sind.

Die Tragstruktur kann vorteilhaft mittels Luft­ dämpfern am Untergrund (sowie gegebenenfalls in sich) abgestützt werden. Zur Abstützung gegenüber dem Un­ tergrund werden dabei bevorzugt aktive Luftdämpfer eingesetzt, während beispielsweise zur Abstützung der beiden Steinplatten gegeneinander passive Luftdämpfer zum Einsatz gelangen.

Antriebsmotor, Spindel und Schleif- bzw. Polierteller werden vorzugsweise so angeordnet, daß der Antriebs­ motor unterhalb der schwingungsdämpfenden Masse ange­ ordnet und an dieser befestigt ist, sich die Spindel vom Motor aufwärts durch eine mittige Öffnung in der schwingungsdämpfenden Masse erstreckt und der Schleif- bzw. Polierteller dann oberhalb der Masse auf der Spindel befestigt ist.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher er­ läutert. Diese zeigt schematisch einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Schleif- oder Poliermaschine.

Die Schleif- oder Poliermaschine 10 hat an ihrer Oberseite einen mit seiner Hauptebene horizontal lie­ genden Schleifteller 12, der oberseitig mit dem Schleifmittel, beispielsweise mit Diamantstaub, ver­ sehen ist. Die Mitte des Schleiftellers 12 durchsetzt ein Ende einer Luftlagerspindel 14, die drehfest mit dem Schleifteller 12 verbunden ist. Die Spindel 14 erstreckt sich senkrecht abwärts vom Schleifteller 12 zu einem Antriebsmotor 24, durch welchen sie verdreht werden kann. Eine Kupplung 22 kuppelt die Spindel wahlweise mit der Hauptwelle des Antriebsmotors 24. Eine auf der Spindel drehfest angebrachte Bremsschei­ be 18 bildet zusammen mit einer Bremse 20 eine Brems­ einrichtung 16, mittels derer der Schleifteller 12 abgebremst werden kann.

Die gesamte Anordnung von Schleifteller 12, Spindel 14, Bremseinrichtung 16, Kupplung 22 und Antriebsmo­ tor 24 ist schwingungsdämpfend an einer Tragstruktur befestigt, die im folgenden beschrieben wird.

Auf einem Fundament 30 ist eine gedämpfte Maschinen­ platte 32 angeordnet, von welcher sich aktive, gere­ gelte Luftdämpfer 84 erheben. Beim Ausführungsbei­ spiel werden drei aktive Luftdämpfer 34 eingesetzt, von denen in der Zeichnung nur zwei gezeigt sind.

Mit ihren oberen Enden tragen die aktiven Luftdämpfer 34 eine massive untere Steinplatte 36, beispielsweise aus Granit. Die Steinplatte 36 ist etwa scheibenför­ mig und liegt mit ihrer Hauptebene im wesentlichen parallel zum Fundament 30, d. h. sie erstreckt sich im wesentlichen horizontal. Die Steinplatte 36 ist so dimensioniert, daß ihre Masse groß ist im Verhältnis zur Masse der Antriebs- , Kraftübertragungs- und Schleifvorrichtungen, die schon genannt wurden.

Von der Oberseite der unteren Steinplatte 36 erheben sich passive Luftdämpfer 38; im Ausführungsbeispiel werden sechs solcher Luftdämpfer 38 eingesetzt (nur zwei sind gezeigt). Die passiven Luftdämpfer 38 tra­ gen eine obere Steinplatte 40, ebenfalls beispiels­ weise aus Granit. Die obere Steinplatte 40 ist eben­ falls im wesentlichen scheibenförmig und liegt mit ihrer Hauptebene parallel zur unteren Steinplatte 36.

Auch die obere Steinplatte 40 ist hinsichtlich ihrer Dimensionen so gewählt, daß ihre Masse groß ist ge­ genüber der Masse der Antriebs-, Kraftübertragungs­ und Schleifvorrichtungen.

Beide Steinplatten 36, 40 haben mittige, durchgehende Öffnungen und sind so angeordnet, daß diese Öffnungen fluchten.

An der Unterseite der unteren Steinplatte 36 ist eine gedämpfte Motoraufhängung 42 vorgesehen, die den An­ triebsmotor 24 hält. Dieser hängt dadurch unter der unteren Steinplatte 36.

Die Hauptwelle des Motors 24 ragt aufwärts durch die gedämpfte Motoraufhängung 42 hindurch in Richtung auf die mittige Öffnung der unteren Steinplatte 36 vor; die Kupplung 22 und die Bremseinrichtung 16 sowie der untere Teil der luftgelagerten Spindel 14 befinden sich im wesentlichen innerhalb der mittigen Öffnung der unteren Steinplatte 36.

Die untere Steinplatte 36 hat einen Vorsprung, der als Ringvorsprung ausgebildet sein kann, und sich in die Öffnung der unteren Steinplatte 36 hinein auf die Spindel 14 zu erstreckt. Auf diesem Vorsprung 44 ist die Luftlagerung der Spindel 14 abgestützt.

Der obere Teil der luftgelagerten Spindel 14 er­ streckt sich dann durch die mittige Öffnung der obe­ ren Steinplatte 40 aufwärts. Der am freien Ende der Spindel 14 befestigte Schleifteller 12 liegt oberhalb der Oberseite der oberen Steinplatte 40.

Auf der Oberseite der oberen Steinplatte 40 können die zusätzlichen, nicht gezeigten Halte- und Füh­ rungsvorrichtungen für das zu bearbeitende Werkstück aufgebaut werden, so daß die gesamte Maschine vor un­ erwünschten Schwingungen geschützt ist.

Wie aus der Zeichnung unmittelbar entnehmbar, ist der beschriebene Aufbau der Schleif- oder Poliermaschine symmetrisch zur Drehachse der Motor-Hauptwelle und der Spindel 14.

Claims (12)

1. Schleif- oder Poliermaschine, mit einem Antriebs­ motor zum Antrieb einer Spindel und eines mit dieser drehfest verbundenen Schleif- oder Poliertellers, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmotor (24), Spin­ del (14) und Schleif- oder Polierteller (12) an einer schwingungsdämpfend am Untergrund, an einem Fundament (30) o. dgl. abgestützten Tragstruktur (34-40) be­ festigt sind.

2. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel als Luftla­ gerspindel (14) ausgebildet ist.

3. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mittels schwin­ gungsdämpfenden Befestigungsvorrichtungen (42) an der Tragstruktur (34-40) angeordnet, insbesondere auf­ gehängt ist.

4. Schleif- oder Poliermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur wenig­ stens ein Element (36, 38) mit gegenüber den An­ triebs- und Schleifvorrichtungen (12, 14, 24) großer Masse umfaßt.

5. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine Metall- oder vorzugsweise Steinplatte (36, 38) ist.

6. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur zwei übereinander angeordnete Elemente großer Masse (36, 38) umfaßt, die durch Dämpfer, insbesondere Luft­ dämpfer (38) gegeneinander abgestützt sind.

7. Schleif- oder Poliermaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur Dämpfer, insbesondere Luftdämpfer (34) umfaßt, mittels derer sie am Untergrund, an einem Fundament (30) o. dgl. abgestützt ist.

8. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer als aktive Luftdämpfer (34) ausgebildet sind.

9. Schleif- oder Poliermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur eine erste untere scheibenförmige Steinplatte (36) großer Masse umfaßt, die von, insbesondere aktiven, vom Un­ tergrund, Fundament o. dgl. aufragenden Luftdämpfern (34) gestützt wird, und eine zweite obere scheiben­ förmige Steinplatte (40) großer Masse umfaßt, die von, insbesondere passiven, Luftdämpfern (38) ge­ stützt wird, welche von der zugewandten Oberseite der ersten unteren Steinplatte (36) aufragen, wobei die Hauptebenen beider Steinplatten (36, 40) im wesentli­ chen parallel zum Untergrund, Fundament o. dgl. liegen.

10. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (24) schwingungsdämpfend unterhalb der ersten unteren Steinplatte (36) an dieser befestigt ist, die Spindel (14) sich vertikal durch fluchtende mittige Öffnungen der Steinplatten (36, 40) aufwärts erstreckt, und der Schleif- oder Polierteller (12) oberhalb der zweiten, oberen Steinplatte (40) auf der Spindel (14) befe­ stigt ist.

11. Schleif- oder Poliermaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kupplungs- und Bremsvor­ richtungen (16, 22) für die Spindel (14) in der mit­ tigen Öffnung einer der Steinplatten, vorzugsweise der unteren Steinplatte (36), angeordnet sind.

12. Schleif- oder Poliermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleif- oder Polier­ teller mit Diamantpulver als Schleif- oder Poliermit­ tel versehen ist.