(19)
(11) EP 2 199 015 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
23.06.2010  Patentblatt  2010/25

(21) Anmeldenummer: 09014386.8

(22) Anmeldetag:  18.11.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B24B 7/17(2006.01)
B24B 37/04(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA RS

(30) Priorität: 22.12.2008 DE 102008063227

(71) Anmelder: Peter Wolters GmbH
24768 Rendsburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Von Bechtolsheim, Conrad
    24787 Fockbek (DE)
  • Zielke, Rolf
    24809 Nübbel (DE)

(74) Vertreter: Hauck Patent- und Rechtsanwälte 
Neuer Wall 50
20354 Hamburg
20354 Hamburg (DE)

   


(54) Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken in einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine sowie Doppelseitenbearbeitungsmaschine


(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken (34) in einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine (10), die eine obere Arbeitsscheibe (16) mit einer oberen Arbeitsfläche (28) und eine untere Arbeitsscheibe (20) mit einer unteren Arbeitsfläche (30) aufweist, bei dem mindestens eine der Arbeitsscheiben (16,20) drehend angetrieben wird, wobei die Arbeitsflächen (28,30) zwischen sich einen Arbeitsspalt (32) bilden, in dem mindestens eine Läuferscheibe (22) angeordnet ist, die in Ausnehmungen die zu bearbeitenden Werkstücke (34) aufnimmt und mittels einer Abwälzvorrichtung (24,26) in Rotation versetzt wird, wodurch in der Läuferscheibe (22) aufgenommene Werkstücke (34) sich entlang zykloidischer Bahnen bewegen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Werkstücke (34) mit sphärisch ausgebildeten Arbeitsflächen (28,30) bearbeitet werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechende Doppelseitenbearbeitungsmaschine (10).




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfmdung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken in einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine, die eine obere Arbeitsscheibe mit einer oberen Arbeitsfläche und eine untere Arbeitsscheibe mit einer unteren Arbeitsfläche aufweist, bei dem mindestens eine der Arbeitsscheiben drehend angetrieben wird, wobei die Arbeitsflächen zwischen sich einen Arbeitsspalt bilden, in dem mindestens eine Läuferscheibe angeordnet ist, die in Ausnehmungen die zu bearbeitenden Werkstücke aufnimmt und mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzt wird, wodurch in der Läuferscheibe aufgenommene Werkstücke sich entlang zykloidischer Bahnen bewegen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Doppelseitenbearbeitungsmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken, aufweisend eine obere Arbeitsscheibe mit einer oberen Arbeitsfläche und eine untere Arbeitsscheibe mit einer unteren Arbeitsfläche wobei mindestens eine der Arbeitsscheiben mittels eines Antriebs drehend antreibbar ist, und wobei die Arbeitsflächen zwischen sich einen Arbeitsspalt bilden, in dem mindestens eine Läuferscheibe angeordnet ist, die in Ausnehmungen zu bearbeitende Werkstücke aufnehmen kann und mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzbar ist, wodurch in der Läuferscheibe aufgenommene Werkstücke sich entlang zykloidischer Bahnen bewegen.

[0002] Die Verwendung von Doppelseitenbearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung von Werkstücken mit zwei planparallelen Flächen ist seit längerem bekannt. Dabei können insbesondere flache Werkstücke bearbeitet werden. Eine entsprechende Maschine zum Läppen, Schleifen oder Polieren ist beispielsweise bekannt aus DE 195 47 085 A1. Die Werkstücke werden dabei spannungsfrei in sogenannten Läuferscheiben zwischen einer oberen Arbeitsscheibe und einer koaxial zu der oberen Arbeitsscheibe angeordneten unteren Arbeitsscheibe auf zykloidischen Bahnen geführt. Auf diese Weise wird ein sehr gleichmäßiger Verschleiß der Arbeitsscheiben bzw. ihrer mit dem Werkstück bei der Bearbeitung in Kontakt stehenden Arbeitsflächen erzielt. Dadurch wiederum lassen sich sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeiten erzielen, insbesondere hinsichtlich der Ebenheit, Planparallelität und Dickentoleranz der Werkstücke. Außerdem kann mit den bekannten Maschinen eine Vielzahl Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden, je nach Größe und Art der Werkstücke und Größe der Vorrichtung bis zu mehrere hundert Werkstücke. Die bekannten Doppelseitenbearbeitungsmaschinen sind daher sehr wirtschaftlich zu betreiben.

[0003] Um auch bei im Zuge der Bearbeitung auftretenden unterschiedlichen Temperatureinflüssen auf die Arbeitsscheiben einen möglichst planparallelen Arbeitsspalt und damit möglichst planparallele Werkstückoberflächen zu erzielen, ist es aus DE 10 2006 037 490 A1 bekannt, eine ringförmige obere Trägerscheibe und mit ihr eine obere Arbeitsscheibe durch Aufbringen einer Kraft so zu verformen, dass eine temperaturbedingte Abweichung der Scheibe von der gewünschten ebenen Form kompensiert wird. Auf diese Weise kann jederzeit die Planparallelität des Arbeitsspalts gewährleistet werden.

[0004] Vorrichtungen zur Herstellung von Werkstücken mit sphärischen Oberflächen, beispielsweise Linsen, sind unter anderem bekannt aus DE 27 21 553 C3, DE 198 46 260 A1 oder DE 10 2006 017 685 A1. Mit den bekannten Vorrichtungen können gewünschte sphärische Oberflächen mit hoher Präzision hergestellt werden, wie dies für optische Elemente in der Regel erforderlich ist. Nachteilig ist dabei allerdings, dass jeweils nur eine Seite des Werkstücks bearbeitet werden kann. Außerdem kann mit den bekannten Vorrichtungen oftmals nur ein Werkstück oder eine eng begrenzte Anzahl von Werkstücken gleichzeitig bearbeitet werden.

[0005] Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfmdung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Doppelseitenbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen Werkstücke in einfacher und effektiver Weise mit sphärischen Oberflächen versehen werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung und den Figuren.

[0007] Für ein Verfahren der eingangs genannten Art löst die Erfmdung die Aufgabe dadurch, dass die Werkstücke mit sphärisch ausgebildeten Arbeitsflächen bearbeitet werden. Entsprechend löst die Erfindung die Aufgabe für eine Doppelseitenbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art dadurch, dass die obere und untere Arbeitsfläche sphärisch ausgebildet sind.

[0008] Erfindungsgemäß sind also bei der Bearbeitung beide Arbeitsscheiben sphärisch ausgebildet. Die mit den Werkstücken in Kontakt stehenden Flächen der Arbeitsscheiben werden also nicht, wie bei der Doppelseitenbearbeitung nach dem Stand der Technik üblich, in eine möglichst ebene Form gebracht. Vielmehr werden gezielt sphärische Arbeitsflächen für die Bearbeitung der Werkstücke eingesetzt. Die Oberflächenform jeder der sphärischen Arbeitsflächen lässt sich somit als Teil der Oberfläche einer Kugel mit einem Radius r und einem Mittelpunk M beschreiben. Die mit diesen Arbeitsflächen bearbeiteten Werkstücke weisen nach der Bearbeitung dann eine der Form der Arbeitsflächen entsprechende Form auf. Gemäß der Erfindung können also Werkstücke auf beiden Seiten mit sphärischen Oberflächen versehen werden. Durch den Einsatz von für die planparallele Bearbeitung an sich bekannten Doppelseitenbearbeitungsmaschinen lässt sich darüber hinaus eine besonders hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreichen, wobei die Ober- und Unterseiten der Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden können. Außerdem lässt sich mit Doppelseitenbearbeitungsmaschinen und insbesondere der Läuferscheibenanordnung in dem Arbeitsspalt eine Vielzahl von Werkstücken gleichzeitig und schnell bearbeiten. Abhängig von der Größe der Werkstücke und der Bearbeitungsmaschine lassen sich so mehrere hundert Werkstücke gleichzeitig bearbeiten.

[0009] Für die Bearbeitung werden die Arbeitsscheiben üblicherweise koaxial zueinander angeordnet, wobei die Arbeitsflächen der Arbeitsscheiben einander zugewandt sind und zwischen sich den Arbeitsspalt bilden. Während der Bearbeitung wird von den Arbeitsscheiben eine Anpresskraft auf die Werkstücke ausgeübt. Eine der Arbeitsflächen kann beispielsweise konkav sphärisch ausgebildet sein, während die andere beispielsweise konvex sphärisch ausgebildet sein kann. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt materialabtragend. So kann die Bearbeitung beispielsweise ein Schleifen, Läppen, Polieren oder Honen sein. Die Werkstücke können dünne Werkstücke sein und beispielsweise aus einem Metall-, Keramik- oder Glaswerkstoff bestehen. Grundsätzlich kommen als Werkstücke auch Halbleiterscheiben (Wafer) in Frage. Für eine sphärische Bearbeitung eignen sich insbesondere optische Elemente, wie Linsen (z. B. Glaslinsen) oder ähnliche Werkstücke.

[0010] Es ist möglich, für die sphärische Ausbildung der jeweiligen Arbeitsfläche die gesamte Arbeitsscheibe gemeinsam mit ihrer Arbeitsfläche sphärisch auszubilden. Die Arbeitsflächen bzw. Arbeitsscheiben können permanent sphärisch sein. Es ist aber auch denkbar, sie für die Bearbeitung mittels einer geeigneten Formeinrichtung individuell sphärisch zu formen. Auf diese Weise wird die Flexibilität der Maschine erhöht.

[0011] Die Krümmungsradien der Arbeitsflächen können sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung unterscheiden. Um den Arbeitsspalt sphärisch gekrümmt, jedoch über den gesamten Spalt mit derselben senkrecht zu den Arbeitsflächen gemessenen Spaltbreite auszubilden, können sich die Krümmungsradien der Arbeitsflächen gemäß einer weiteren Ausgestaltung um die Dicke der zu bearbeitenden Werkstücke (nach ihrer Bearbeitung) unterscheiden. Die Krümmungsmittelpunkte, also die Zentren der von den Arbeitsflächen bzw. Arbeitsscheiben beschriebenen Kugelflächen, können in einem Punkt zusammenfallen, wenn die Arbeitsflächen mit den zu bearbeitenden Werkstücken in Kontakt stehen. Der Arbeitsspalt entspricht dann dem bei der Planbearbeitung gewünschten Parallelspalt, der jedoch insgesamt sphärisch gekrümmt ist. Die Spaltbreite entspricht dann gerade der Werkstückdicke.

[0012] Wie bei Doppelseitenplanbearbeitungsmaschinen an sich bekannt, liegen auch erfindungsgemäß die zu bearbeitenden Werkstücke während der Bearbeitung spannungsfrei in Ausnehmungen von mindestens einer Läuferscheibe, insbesondere von mehreren Läuferscheiben, die zwischen den Arbeitsflächen bzw. Arbeitsscheiben bewegt werden und die Werkstücke auf zykloiden Bahnen führen. Die Läuferscheiben können in an sich bekannter Weise eine Außenverzahnung aufweisen, mit der sie in einen Innen- und Außenstiftkranz oder Zahnkranz eingreifen und auf diese Weise angetrieben werden. Es wird dadurch die zykloide Bewegung der Werkstücke in dem Arbeitsspalt erzeugt. Insbesondere bei kleinen Krümmungsradien der Arbeitsflächen bzw. Arbeitsscheiben ist es allerdings möglich, dass Läuferscheiben mit planparallelen Oberflächen nicht mehr in dem Arbeitsspalt angeordnet werden können. Entsprechend sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die mindestens eine Läuferscheibe auf mindestens einer ihrer bei der Bearbeitung den Arbeitsflächen zugewandten Seiten ebenfalls sphärisch ausgebildet sein kann. Insbesondere kann die mindestens eine Läuferscheibe auf beiden Seiten sphärisch ausgebildet sein. Es kann dann weiter vorgesehen sein, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe, insbesondere jeder sphärischen Seite der Läuferscheibe, jeweils dem Krümmungsradius der dieser Seite zugewandten Arbeitsfläche entspricht. Bei unterschiedlichen Krümmungsradien der Arbeitsflächen besitzen also auch die Läuferscheiben mit einem unterschiedlichen Krümmungsradius ausgebildete obere und untere sphärische Flächen. Dadurch liegen die Läuferscheiben passgenau in den Arbeitsspalt. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe, insbesondere sämtlicher sphärischer Seiten der Läuferscheibe, einen Wert besitzt, der zwischen den Werten der unterschiedlichen Krümmungsradien der beiden Arbeitsflächen liegt. Bei dieser Ausgestaltung können die Läuferscheiben mit gleichen Krümmungsradien ihrer sphärischen Ober- und Unterseiten hergestellt werden.

[0013] Es hat sich in der Praxis weiter herausgestellt, dass bei den gegebenen geometrischen Verhältnissen von Doppelseitenbearbeitungsmaschinen Krümmungsradien der Arbeitsflächen zwischen 1 m und 10 m, bevorzugt zwischen 1 m und 7 m, möglich und vorteilhaft sind. Mit derart gekrümmten Arbeitsflächen bzw. Arbeitsscheiben herstellbare sphärische Werkstückflächen besitzen dann entsprechende Krümmungsradien.

[0014] Der Umstand, dass die erfindungsgemäß bearbeiteten Werkstücke eine konvexe und eine konkave Seite besitzen und die Krümmungsradien dieser beiden Seiten in einem vorgegebenen, z. B. von der Dicke des Werkstücks abhängigen Verhältnis zueinander stehen, kann eine unerwünschte Einschränkung darstellen. Um diese Einschränkung zu umgehen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine der Arbeitsflächen als Gleitoberfläche ausgebildet sein, die bei der Bearbeitung nicht zu einem Materialabtrag der Werkstücke führt. Auf dieser vollständig oder teilweise als Gleitoberfläche ausgebildeten Arbeitsfläche gleiten die Werkstücke während der Bearbeitung, ohne dass Material abgetragen wird. Dadurch ist es möglich, eine erste Seite der Werkstücke in eine gewünschte sphärische konvexe oder konkave Form zu bringen, während die gegenüberliegende zweite Seite aufgrund der Gleitfläche während der Bearbeitung nicht verändert wird, selbst wenn die Form der zweiten Werkstückseite von der Form der Gleitfläche abweicht. Es können dann insbesondere auch bikonvex oder bikonkav geformte Werkstücke mit deutlich unterschiedlichen Krümmungsradien hergestellt werden. Die Ausbildung von Gleitoberflächen ist dem Fachmann an sich bekannt.

[0015] Die erfindungsgemäße Doppelseitenbearbeitungsmaschine kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1
den grundsätzlichen Aufbau einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine,
Fig. 2
in dem Arbeitsspalt zwischen zwei Arbeitsscheiben zur Bearbeitung anordnete Werkstücke gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3
in dem Arbeitsspalt zwischen zwei Arbeitsscheiben angeordnete Werkstücke gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, und
Fig. 4
in dem Arbeitsspalt zwischen zwei Arbeitsscheiben angeordnet Werkstücke gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.


[0017] Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. Fig. 1 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine 10 mit Planetenkinematik. Die Doppelseitenbearbeitungsmaschine 10 weist einen oberen Schwenkarm 12 auf, der über eine an einem unteren Sockel 18 gelagerte Schwenkeinrichtung 14 um eine vertikale Achse geschwenkt werden kann. An dem Schwenkarm 12 wird eine obere Arbeitsscheibe 16 getragen. In dem dargestellten Beispiel ist die obere Arbeitsscheibe 16 über einen in Fig. 1 nicht näher dargestellten Antriebsmotor drehend antreibbar. An ihrer in Fig. 1 nicht dargestellten Unterseite besitzt die obere Arbeitsscheibe 16 eine Arbeitsfläche. Auf dieser kann beispielsweise ein Schleif- oder ein Polierbelag oder ähnliches angeordnet sein. Der untere Sockel 18 weist einen Trägerabschnitt 19 auf, der eine untere Arbeitsscheibe 20 trägt, die an ihrer Oberseite eine der Arbeitsfläche der oberen Arbeitsscheibe 16 entsprechende Arbeitsfläche besitzt. Über den Schwenkarm 12 kann die obere Arbeitsscheibe 16 koaxial zu der unteren Arbeitsscheibe 20 ausgerichtet werden. Die untere Arbeitsscheibe 20 ist in dem dargestellten Beispiel ebenfalls über einen nicht dargestellten Antriebsmotor drehend antreibbar, insbesondere gegenläufig zu der oberen Scheibe 16. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur eine der Arbeitsscheiben 16, 20 rotierend antreibbar auszubilden.

[0018] Auf der unteren Arbeitsscheibe 20 sind mehrere Läuferscheiben 22 dargestellt, die jeweils Ausnehmungen für zu bearbeitende Werkstücke aufweisen. Die Läuferscheiben 22 greifen jeweils mit einer Außenverzahnung in einen Innenstiftkranz 24 und einen Außenstiftkranz 26 ein. Auf diese Weise wird eine Abwälzvorrichtung gebildet, wobei die Läuferscheiben 22 bei einer Rotation der unteren Arbeitsscheibe 20 beispielsweise über den Innenstiftkranz 24 ebenfalls in Rotation versetzt werden. Die in den Ausnehmungen der Läuferscheiben 22 angeordneten Werkstücke bewegen sich dann auf der unteren Arbeitsscheibe 20 entlang zykloidischer Bahnen. Zur Bearbeitung werden die zu bearbeitenden Werkstücke in die Läuferscheiben 22 eingelegt (nicht dargestellt). Durch Verschwenken des Schwenkarms 12 werden die beiden Arbeitsscheiben 16, 20 koaxial zueinander ausgerichtet, so dass sie zwischen sich einen Arbeitsspalt bilden. Bei mindestens einer rotierenden oberen oder unteren Arbeitsscheibe 16, 20 wird anschließend beispielsweise die obere Arbeitsscheibe 16 mit einer Anpresskraft auf die Werkstücke gepresst. Dazu ist in dem Schwenkarm 12 ein hochgenaues Belastungssystem angeordnet. Es wirkt dann von der oberen und unteren Arbeitsscheibe 16, 20 jeweils eine Anpresskraft auf die zu bearbeitenden Werkstücke ausgeübt und die Werkstücke werden beidseitig bearbeitet. Der Aufbau und die Funktion einer derartigen Doppelseitenbearbeitungsmaschine sind dem Fachmann an sich bekannt.

[0019] Fig. 2 zeigt eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einiger Elemente der in Fig. 1 gezeigten Doppelseitenbearbeitungsmaschine. Zu erkennen sind die ringförmige obere Arbeitsscheibe 16 und die ebenfalls ringförmige untere Arbeitsscheibe 20, die koaxial zueinander ausgerichtet sind. Die obere Arbeitsscheibe 16 weist eine obere Arbeitsfläche 28 auf. Die untere Arbeitsscheibe 20 besitzt entsprechend eine untere Arbeitsfläche 30. In dem dargestellten Betriebszustand sind die Arbeitsflächen 28, 30 einander zugewandt und bilden zwischen sich einen Arbeitsspalt 32. Weiterhin sind die in dem Arbeitsspalt 32 angeordneten Läuferscheiben 22 mit in ihnen eingelegten Werkstücken 34 erkennbar. Die Läuferscheiben 22 wälzen sich wiederum mit ihrer Außenverzahnung zwischen dem Innenstiftkranz 24 und dem Außenstiftkranz 26 ab. In dem dargestellten Beispiel werden die Arbeitsscheiben 16, 20 und mit ihnen die Arbeitsflächen 28, 30 um die Rotationsachse 36 beispielsweise gegenläufig drehend angetrieben. Mit dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau kann in an sich bekannter Weise eine planparallele Bearbeitung der Werkstücke 34 erfolgen.

[0020] Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 gezeigten Komponenten der Maschine 10 gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. In dem dargestellten Ausschnitt ist zu erkennen, dass die obere Arbeitsscheibe 16 eine sphärisch konvexe Arbeitsfläche 28 besitzt. Weiter ist zu erkennen, dass die untere Arbeitsscheibe 20 eine sphärisch konkave Arbeitsfläche 30 aufweist. Die Krümmungsradien der Arbeitsflächen 28, 30 unterscheiden sich um die Dicke d der zu bearbeitenden Werkstücke 34. Die Zentren der von den Arbeitsflächen 28, 30 beschriebenen Kugelflächen fallen in einem Punkt zusammen. Auf diese Weise besitzt der zwischen den Arbeitsscheiben 16, 20 gebildete Arbeitsspalt 32 überall dieselbe Spaltbreite s. Die in den Läuferscheiben 22 geführten Werkstücke 34 stehen somit in beidseitigem Kontakt mit den Arbeitsflächen 28, 30. Weiter ist in Fig. 3 erkennbar, dass die Läuferscheiben 22 auf ihren beiden den Arbeitsflächen 28, 30 zugewandten Seiten ebenfalls sphärisch ausgebildet sind. Mit der dargestellten Anordnung lässt sich in einfacher und effektiver Weise eine Vielzahl von Werkstücken gleichzeitig und beidseitig mit sphärischen Oberflächen versehen.

[0021] In Fig. 4 ist die in Fig. 3 dargestellte Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Sie entspricht weitgehend der Anordnung nach Fig. 3. Im Unterschied zu Fig. 3 ist bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung allerdings die Arbeitsfläche 28' der oberen Arbeitsscheibe 16 als Gleitoberfläche 28' ausgebildet. Auf dieser Gleitoberfläche 28' können die Werkstücke 34 während der Bearbeitung gleiten, ohne dass es dabei zu einem Materialabtrag kommt. Die Form der Werkstücke 34 auf ihrer der Gleitoberfläche 28' zugewandten Seite wird also im Zuge der Bearbeitung nicht verändert. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel besitzen die Werkstücke 34 eine konvexe Oberseite. Diese konvexe Form bleibt auch nach der Bearbeitung erhalten. Die Unterseite der Werkstücke 34 wird dagegen mit der unteren Arbeitsfläche 30 der unteren Arbeitsscheibe 20 materialabtragend bearbeitet, wobei die Unterseite der Werkstücke die Form der unteren Arbeitsfläche 30 annimmt. Mit dieser Ausgestaltung besteht eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Ausbildung der Werkstückoberflächen.


Ansprüche

1. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken (34) in einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine (10), die eine obere Arbeitsscheibe (16) mit einer oberen Arbeitsfläche (28) und eine untere Arbeitsscheibe (20) mit einer unteren Arbeitsfläche (30) aufweist, bei dem mindestens eine der Arbeitsscheiben (16, 20) drehend angetrieben wird, wobei die Arbeitsflächen (28, 30) zwischen sich einen Arbeitsspalt (32) bilden, in dem mindestens eine Läuferscheibe (22) angeordnet ist, die in Ausnehmungen die zu bearbeitenden Werkstücke (34) aufnimmt und mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzt wird, wodurch in der Läuferscheibe (22) aufgenommene Werkstücke (34) sich entlang zykloidischer Bahnen bewegen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (34) mit sphärisch ausgebildeten Arbeitsflächen (28, 30) bearbeitet werden.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Krümmungsradien der Arbeitsflächen (28, 30) unterscheiden.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Krümmungsradien der Arbeitsflächen (28, 30) um die Dicke (d) der zu bearbeitenden Werkstücke (34) unterscheiden.
 
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Läuferscheibe (22) auf mindestens einer ihrer bei der Bearbeitung den Arbeitsflächen (28, 30) zugewandten Seiten ebenfalls sphärisch ausgebildet ist.
 
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe (22) jeweils dem Krümmungsradius der dieser Seite zugewandten Arbeitsfläche (28, 30) entspricht.
 
6. Verfahren nach Anspruch 4 und nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe (22) einen Wert besitzt, der zwischen den Werten der Krümmungsradien der beiden Arbeitsflächen (28, 30) liegt.
 
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächen (28, 30) Krümmungsradien zwischen 1m und 10m besitzen.
 
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Arbeitsflächen (28, 30) als Gleitoberfläche (28') ausgebildet ist, die bei der Bearbeitung nicht zu einem Materialabtrag der Werkstücke (34) führt.
 
9. Doppelseitenbearbeitungsmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken (34), aufweisend eine obere Arbeitsscheibe (16) mit einer oberen Arbeitsfläche (28) und eine untere Arbeitsscheibe (20) mit einer unteren Arbeitsfläche (30), wobei mindestens eine der Arbeitsscheiben (16, 20) mittels eines Antriebs drehend antreibbar ist, und wobei die Arbeitsflächen (28, 30) zwischen sich einen Arbeitsspalt (32) bilden, in dem mindestens eine Läuferscheibe (22) angeordnet ist, die in Ausnehmungen zu bearbeitende Werkstücke (34) aufnehmen kann und mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzbar ist, wodurch in der Läuferscheibe (22) aufgenommene Werkstücke (34) sich entlang zykloidischer Bahnen bewegen,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere und untere Arbeitsfläche (28, 30) sphärisch ausgebildet sind.
 
10. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Krümmungsradien der Arbeitsflächen (28, 30) unterscheiden.
 
11. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Krümmungsradien der Arbeitsflächen (28, 30) um die Dicke (d) der zu bearbeitenden Werkstücke (34) unterscheiden.
 
12. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Läuferscheibe (22) auf mindestens einer ihrer bei der Bearbeitung den Arbeitsflächen (28, 30) zugewandten Seiten ebenfalls sphärisch geformt ist.
 
13. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe (22) jeweils dem Krümmungsradius der dieser Seite zugewandten Arbeitsfläche (28, 30) entspricht.
 
14. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 12 und nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius mindestens einer sphärischen Seite der mindestens einen Läuferscheibe (22) einen Wert besitzt, der zwischen den Werten der Krümmungsradien der beiden Arbeitsflächen (28, 30) liegt.
 
15. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächen (28, 30) Krümmungsradien zwischen 1m und 10m besitzen.
 
16. Doppelseitenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Arbeitsflächen (28, 30) als Gleitoberfläche (28') ausgebildet ist, die bei der Bearbeitung nicht zu einem Materialabtrag der Werkstücke (34) führt.
 




Zeichnung














Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente