Vorrichtung zur bandfinishenden Bearbeitung eines Werkstücks

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur bandfinishenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit einer Halteeinrichtung zum Halten mindestens eines Andrückelements, und mit einem Finishband, welches auf Höhe des Andrückelements mittels des Andrückelements gegen eine finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche andrückbar ist.

[0002] Die finishende Bearbeitung eines Werkstücks ist ein auch als "Superfinishen" oder "Feinstbearbeitungsverfahren" bezeichnetes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks. Bei diesem Verfahren wird ein abrasiv wirkendes Finishwerkzeug, beispielweise ein Finishstein oder ein Finishband, auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gedrückt. Dabei rotiert die zu bearbeitende Werkstückoberfläche. Dieser Rotation der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche wird eine oszillierende Bewegung überlagert, bei welcher sich das Finishwerkzeug und die zu bearbeitende Werkstückoberfläche in zu der Rotationsachse parallelen Richtungen relativ zueinander bewegen.

[0003] Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 20 2010 006 480 U1 und aus der EP 0 161 748 A2 bekannt. In diesen Druckschriften werden Bandfinishvorrichtungen beschrieben, welche Andrückelemente aufweisen, welche jeweils auf Höhe eines Andrückelements ein Finishband gegen eine finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche drücken.

[0004] Die DE 20 2010 006 480 U1 schlägt den Einsatz von starren oder von vergleichsweise weichen und nachgiebigen Andrückelementen vor. Die Verwendung von starren Andrückelementen hat den Vorteil, dass Ungenauigkeiten einer Ausgangsgeometrie eines zu bearbeitenden Werkstücks zumindest teilweise ausgeglichen werden können. Ein solcher Ausgleich ist jedoch durch die Elastizität des Finishbandes begrenzt. Die Verwendung von weichen und nachgiebigen Andrückelementen ermöglicht eine flächige Anlage des Finishbands an das Werkstück, hat jedoch den Nachteil, dass sich die Andrückelemente insbesondere im Bereich von Ölaustrittsbohrungen einer Kurbelwelle stark verformen können und in diesem Bereich einen zu starken Materialabtrag verursachen. Auch die oszillierende und rotierende Bewegung des Werkstücks bewirkt eine vergleichsweise starke Verformung eines weichen Andrückelements, was die maßhaltige Bearbeitung eines Werkstücks erschwert.

[0005] Aus der EP 2 212 058 B1 ist eine weitere Bandfinishvorrichtung bekannt. Bei dieser ist ein Andrückband vorgesehen, welches ein Finishband rückseitig unterstützt. Das Andrückband ist an zwei zueinander beabstandet angeordneten Lagern befestigt, sodass das Andrückband das Werkstück entlang eines Teilumfangs umschlingt. Hierdurch ist zwar eine Anlage eines Finishbands über eine große Anlagefläche hinweg ermöglicht; die zur Verfügung stehenden Andrückkräfte sind jedoch vergleichsweise niedrig und entlang des Teilumfangs ungleichmäßig verteilt.

[0006] Aus der DE 44 19 366 A1 ist eine Finishmaschine bekannt, bei welcher Druckkörper verwendet werden, welche ein becherförmiges, zum Werkstück hin offenes Druckkörperhauptteil aufweisen, auf welches ein Federblech aufgesetzt ist.

[0007] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass von der Ausgangsgeometrie einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche unabhängig hohe Andrückkräfte bereitgestellt werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein biegeelastisches Zwischenelement vorgesehen, welches zwischen einem Andrückabschnitt des Andrückelements und dem Finishband angeordnet ist. Eine auf die Halteeinrichtung ausgeübte Kraft wird also nicht unmittelbar von dem Andrückabschnitt des Andrückelements auf die Rückseite eines Finishbands übertragen, sondern unter Zwischenschaltung des Zwischenelements. Dieses weist eine Kraftaufnahmefläche auf, welche von dem Andrückabschnitt des Andrückelements beaufschlagt ist und eine Kraftübertragungsfläche, welche eine Kraft auf die Rückseite des Finishbands überträgt. Das Finishband weist eine abrasiv wirkende Vorderseite auf, welche dann bei Anlage an ein Werkstück Material abträgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine gute Anlage des Finishbands an die Form des Werkstücks und eine gleichmäßige Verteilung der Andrückkraft. Gleichzeitig wird mittels des Zwischenelements eine zu starke Verformung eines Andrückelements verhindert; ein zu starker Materialabtrag im Bereich einer Ölaustrittsbohrung einer Kurbelwelle wird somit vermieden. Auch die Verformung des Andrückelements infolge der rotierenden und oszillierenden Bewegung des Werkstücks ist geringer als bei aus dem Stand der Technik bekannten weichen Andrückelementen.

[0010] Vorzugsweise sind die Kraftaufnahmefläche und die Kraftübertragungsfläche durch voneinander abgewandte,Seiten eines blattförmigen Abschnitts des Zwischenelements gebildet. Unter einem blattförmigen Abschnitt wird ein Zwischenelement verstanden, welches im Wesentlichen zueinander parallele Kraftaufnahmeflächen und Kraftübertragungsflächen aufweist, welche maximal 2 mm, insbesondere maximal 1 mm, voneinander beabstandet sind. Ein solcher blattförmiger Abschnitt hat den Vorteil, dass das Zwischenelement über eine Linienberührung hinausgehend einen flächigen Kontakt zu der Rückseite des Finishbands ermöglicht.

[0011] Das Zwischenelement ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Federstahl, hergestellt. Hierdurch können hohe Andrückkräfte auf ein Finishband übertragen werden.

[0012] Bevorzugt ist es ferner, dass die Kraftaufnahmefläche und/oder die Kraftübertragungsfläche des Zwischenelements eine reibungserhöhende Oberflächenstruktur (beispielsweise eine Aufrauhung mit einer Rauhtiefe von mindestens 0,05 mm) und/oder einen reibungserhöhenden Belag (insbesondere eine Diamantschicht, vorzugsweise galvanisch aufgetragen) aufweist oder aufweisen. Hierdurch kann eine Reibungserhöhung zwischen dem Andrückelement und dem Zwischenelement und/oder zwischen dem Zwischenelement und dem Finishband erreicht werden. Dies bewirkt eine Entlastung des Finishbands und eine verbesserte Übertragung der Oszillationsbewegung.

[0013] Das Zwischenelement ist vorzugsweise aus einem härteren Material hergestellt als der mit der Kraftaufnahmefläche des Zwischenelements zusammenwirkende Andrückabschnitt eines Andrückelements. Auf diese Weise können mittels des Zwischenelements höhere Andrückkräfte bereitgestellt werden als durch einen vergleichsweise weichen Andrückabschnitt des Andrückelements. Hierdurch können die Bearbeitungsdauern verkürzt werden. Gleichzeitig kann das Zwischenelement aber geometrisch flexibel mit einer Andrückkraft beaufschlagt werden. Somit können Ungenauigkeiten einer Ausgangsgeometrie eines zu bearbeitenden Werkstücks innerhalb kurzer Bearbeitungsdauern ausgeglichen werden.

[0014] Der Andrückabschnitt eines Andrückelements oder ein gesamtes Andrückelement ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Elastomer, hergestellt. Ein solcher Andrückabschnitt oder ein solches Andrückelement ermöglicht eine geometrisch flexible Anlage einer Andrückfläche des Andrückelements gegen die Kraftaufnahmefläche des Zwischenelements.

[0015] Ein Andrückelement ist vorzugsweise relativ zu der Halteeinrichtung um eine Achse bewegbar, welche parallel zu der Kraftübertragungsfläche und parallel zu einer bezogen auf die finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche tangentialen Richtung verläuft. Diese Art der Lagerung ermöglicht ein Verkippen des Andrückelements, sodass sich die Andrückelemente an der Werkstückgeometrie ausrichten können und sodass Achsfehler der Lagersitze des Werkstücks ausgeglichen werden können.

[0016] Erfindungsgemäß sind die Kraftübertragungsflächen in einem unverformten Ausgangszustand im Wesentlichen eben und weisen bei Übertragung einer Andrückkraft eine zu der Werkstückoberfläche gleichsinnige Krümmung auf. Hierdurch wird eine besonders gute Anpassungsmöglichkeit der Vorrichtung an Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern geschaffen.

[0017] Das Zwischenelement ist beispielsweise an der Halteeinrichtung fixiert, sodass es einfacher nachgerüstet oder beispielsweise auch für bestimmte Anwendungsfälle wieder entfernt werden kann.

[0018] Es ist auch möglich, das Zwischenelement an einem Andrückelement zu fixieren, beispielsweise wenn es gewünscht sein sollte, Andrückelemente austauschbar an einer Halteeinrichtung anzuordnen.

[0019] Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, dass das Zwischenelement ein Andrückelement ummantelt, was den Vorteil hat, dass das Andrückelement und das Zwischenelement als bauliche Einheit bereitgestellt werden können.

[0020] Zur weiteren Verkürzung der Bearbeitungsdauer ist es vorteilhaft, dass an der Halteeinrichtung zwei über einen Teilumfang der Werkstückoberfläche verteilt angeordnete Andrückelemente gehalten sind, wobei das Zwischenelement oder eine Mehrzahl von Zwischenelementen zueinander in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche zueinander versetzte Andrückkräfte auf das Finishband überträgt oder übertragen.

[0021] In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, dass die unterschiedlichen Andrückelementen zugeordneten Kraftübertragungsflächen des Zwischenelements oder einer Mehrzahl von Zwischenelementen zueinander im Wesentlichen V-förmig ausgerichtet sind.

[0022] Zwei in Umfangsrichtung des Werkstücks gesehen zueinander benachbarte Kraftübertragungsflächen können zwischen sich einen Winkel von ca. 50° bis ca. 130°, vorzugsweise von ca. 70° bis ca. 110°, insbesondere von ca. 80° bis ca. 100°, aufspannen. Hierdurch können unterschiedliche Werkstücke bearbeitet werden, deren Durchmesser stark voneinander abweicht, beispielsweise um bis zu 10 mm oder sogar um bis zu 20 mm oder sogar um mehr als 20 mm.

[0023] Eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich des Durchmesserbereichs der zu bearbeitenden Werkstücke ergibt sich, wenn die zueinander benachbarten Kraftübertragungsflächen zumindest in einem unverformten Ausgangszustand im Wesentlichen eben sind.

[0024] Eine weiter verbesserte Anlage des Finishbands an ein Werkstück ergibt sich, wenn die Halteeinrichtung um eine parallel zu einer Werkstückachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar an einem Träger gelagert ist.

[0025] Um ein Finishband schonend in Eingriff mit einem finishend zu bearbeitenden Werkstück zu bringen, ist es bevorzugt, dass zur Ausrichtung der Halteeinrichtung in einer Mittelschwenklage Federeinheiten vorgesehen sind. Auf diese Weise kann eine Vorzugslage der Halteeinrichtung relativ zu dem Träger definiert werden.

[0026] Schließlich ist es bevorzugt, wenn zwei Halteeinrichtungen mit jeweils zwei Andrückelementen vorgesehen sind, wobei die insgesamt vier Andrückelemente über den Umfang der Werkstückoberfläche verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise können aus vier unterschiedlichen radialen Richtungen Andrückkräfte über ein Finishband auf ein Werkstück übertragen werden. Dabei wirken jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete Andrückelemente mit einander jeweils entgegengesetzten Andrückkräften auf das Werkstück, sodass dieses trotz Rotation und überlagerter Oszillation stabil innerhalb der zwei Halteeinrichtungen gelagert ist.

[0027] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

[0028] In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks;

Fig. 2

eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Baugruppe aus Andrückelement und Zwischenelement;

Fig. 3

eine Seitenansicht der Baugruppe gemäß Fig. 2 aus einer um 90° verdrehten Sichtrichtung;

Fig. 4

eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Baugruppe aus Andrückelement und Zwischenelement;

Fig. 5

eine Seitenansicht der Baugruppe gemäß Fig. 4 aus einer um 90° verdrehten Sichtrichtung;

Fig. 6

eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks;

Fig. 7

eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 6;

Fig. 8

eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Finishvorrichtung bei Bearbeitung eines Werkstücks mit einem kleineren Durchmesser; und

Fig. 9

eine der Fig. 8 entsprechende Seitenansicht bei Bearbeitung eines Werkstücks mit einem größeren Durchmesser.

[0029] Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Ausführungsform einer Vorrichtung dient zur bandfinishenden Bearbeitung eines Werkstücks 12, beispielsweise einer Kurbelwelle. Das Werkstück 12 weist eine Werkstückachse 14 und eine finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche 16 auf. Zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche 16 ist ein Finishband 18 vorgesehen, welches entlang eines Teilumfangs der Werkstückoberfläche 16 an dieser anliegt. Bei der Werkstückoberfläche 16 handelt es sich beispielsweise um den Lagersitz einer Kurbelwelle.

[0030] Während der finishenden Bearbeitung des Werkstücks 12 wird dieses mittels an sich bekannter und daher nicht dargestellter Antriebe angetrieben. Ein Rotationsantrieb versetzt das Werkstück 12 in eine Rotationsbewegung um die Werkstückachse 14. Ein Oszillationsantrieb bewegt das Werkstück 12 parallel zu der Werkstückachse 14 oszillierend in einander entgegengesetzten Richtungen. Mittels der Kombination aus Rotationsbewegung und Oszillationsbewegung erzeugt das Finishband 18 durch abrasive Anlage der Vorderseite des Finishbands an der Werkstückoberfläche 16 eine für die finishende Bearbeitung charakteristische Kreuzschliffstruktur.

[0031] Die Vorrichtung 10 umfasst ferner einen Träger 20 zur Verbindung mit einer in den Figuren 8 und 9 abschnittsweise dargestellten Andrückzange 22. Der Träger 20 weist ein Schwenklager 24 zur Lagerung einer Halteeinrichtung 26 um eine Schwenkachse 28 auf. Die Halteeinrichtung 26 ist an dem Träger 20 in einer Schwenkmittellage gehalten, und zwar mittels Federeinheiten 30 und 32, welche beidseits des Schwenklagers 24 angeordnet sind und in Abhängigkeit einer Schwenkrichtung der Halteeinrichtung 26 jeweils als Druckfeder wirken.

[0032] Die Halteeinrichtung 26 weist ein schalenförmiges Halteteil 34 mit zueinander winklig angeordneten Aufnahmen 36 zur Aufnahme einer einzeln in Figur 2 dargestellten Baugruppe 38 auf.

[0033] Die Baugruppe 38 umfasst ein beispielsweise in etwa quaderoder würfelförmiges Andrückelement 40 mit einem bei Anordnung in der Aufnahme 36 in Richtung auf das Finishband 18 weisenden Andrückabschnitt 42.

[0034] Die Baugruppe 38 umfasst ferner ein Zwischenelement 44, das einen blattförmigen Abschnitt 46 aufweist, der mit dem Andrückabschnitt 42 des Andrückelements 40 zusammenwirkt. Der blattförmige Abschnitt 46 weist eine dem Andrückabschnitt 42 zugewandte Kraftaufnahmefläche 48 und eine der Rückseite des Finishbands 18 zugewandte Kraftübertragungsfläche 50 auf. Der blattförmige Abschnitt 46 ist vorzugsweise aus einem gehärteten Federstahl hergestellt und hat vorzugsweise eine Materialstärke von maximal 1 mm, insbesondere von maximal 0,5 mm.

[0035] Das Zwischenelement 44 weist sich ausgehend von dem blattförmigen Abschnitt 46 erstreckende, seitliche Abschnitte 52 und 54 auf, welche das Andrückelement 40 gemeinsam mit dem blattförmigen Abschnitt 46 ummanteln.

[0036] Zur Befestigung des Zwischenelements 44 an dem Andrückelement 40 können sich von den seitlichen Abschnitten 52, 54 ausgehend erstreckende Hinterschnittabschnitte 56 und 58 vorgesehen sein.

[0037] Es ist denkbar, dass die Baugruppen 38 unbewegbar in den Aufnahmen 36 der Halteeinrichtung 26 aufgenommen sind. Es ist aber auch möglich, dass die Baugruppen 38 relativ zu der Halteeinrichtung 26 um Achsen 60 bewegbar gelagert sind. Die Achsen 60 verlaufen senkrecht zu der Werkstückachse 14 und parallel zu einer Ebene, in welcher sich die Kraftübertragungsfläche 50 des Zwischenelements 44 erstreckt. Somit können die Baugruppen 38 um die Achsen 60 verkippen und sich an der Geometrie des Werkstücks 12 ausrichten. Auch ein Ausgleich von Achsfehlern von Lagersitzen des Werkstücks 12 ist möglich.

[0038] In Ausgestaltung der vorstehend beschriebenen Kipplagerung ist es möglich, dass die Andrückelemente (und ggf. auch das Zwischenelement 44) eine sich parallel zu der Achse 60 erstreckende Öffnung 62 aufweisen, die zum Durchtritt eines (beispielsweise in Figur 7 dargestellten) Lagerbolzens 64 dienen.

[0039] Die Halteeinrichtung 26 dient außerdem zur Befestigung von Bandführungselementen 66 bzw. 68 mit abgerundeten Bandführungsflächen, beispielsweise einer Bandeinführungsfläche 70 und einer Bandausführungsfläche 72.

[0040] Zur Befestigung des Zwischenelements 44 an dem Andrückelement 40 können auch Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben 74 (vgl. Figur 4) vorgesehen sein.

[0041] Während der finishenden Bearbeitung des Werkstücks 12 wird das Finishband 18 mittels der Baugruppen 38 gegen die Werkstückoberfläche 16 des Werkstücks 12 gedrückt. Hierbei wird eine mittels eines Zangenarms 22 bereitgestellte Andrückkraft über den Träger 20 und die Halteeinrichtung 26 auf die Baugruppen 38 übertragen.

[0042] Das Andrückelement 40 überträgt eine Andrückkraft mittels des Andrückabschnitts 42 auf die Kraftaufnahmefläche 48 des blattförmigen Abschnitts 46 des Zwischenelements 44. Dieses wiederum überträgt die Andrückkraft mittels der Kraftübertragungsfläche 50 auf eine Rückseite des Finishbands 18, welches dann mit einer abrasiv wirkenden Vorderseite mit der Werkstückoberfläche 16 des Werkstücks 12 zusammenwirkt.

[0043] Die Baugruppen 38 erzeugen in radialer Richtung wirkende Andrückkräfte, also Andrückkräfte, welche in Richtung auf die Werkstückachsen 14 des Werkstücks 12 gerichtet sind.

[0044] Das Andrückelement 40 der Baugruppe 38 ist beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem Elastomer, gefertigt. Ein geeigneter Kunststoff ist Polyester-Urethan-Kautschuk, der auch unter der Handelsbezeichnung "Vulkollan" der Bayer AG, Leverkusen, Deutschland, bekannt ist. Hierbei ist es möglich, dass das gesamte Andrückelement 40 aus einem weicheren Material hergestellt ist als das Zwischenelement 44, wie dies beispielsweise in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, dass nur ein Andrückabschnitt 42 des Andrückelements 40 aus einem weicheren Material hergestellt ist als der blattförmige Abschnitt 46 des Zwischenelements 44 (vgl. Figur 4).

[0045] Bei einer weiteren Ausführungsform eines für eine Vorrichtung 10 verwendbaren Andrückelements 140 (vgl. Fig. 8 und 9) ist ein Andrückabschnitt 142 vorgesehen, der einen der Kraftaufnahmefläche 48 des Zwischenelements 44 zugewandten Freiraum 144 aufweist. Der Freiraum 144 ist in Verlaufsrichtung des Finishbands 18 gesehen durch überhöhte Abschnitte 146 seitlich begrenzt und ermöglicht ein biegeelastisches Ausweichen des Zwischenelements 44 in den Freiraum 144 hinein.

[0046] Der blattförmige Abschnitt 46 des Zwischenelements 44 erstreckt sich in einem unverformten Ausgangszustand in einer geraden Ebene. Bei Andrücken des Andrückelements 40 und des Zwischenelements 44 an die Werkstückoberfläche 16 verformt sich der blattförmige Abschnitt 46 biegeelastisch, sodass der blattförmige Abschnitt 46 und somit auch die Kraftübertragungsfläche 50 sich, der Krümmung der Werkstückoberfläche 16 entsprechend, krümmen. Auf diese Weise kann der Kontaktbereich zwischen dem blattförmigen Abschnitt 46 und dem Finishband 18 und somit zwischen dem Finishband 18 und der Werkstückoberfläche 16 vergrößert werden.

[0047] Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist jeweils ein Zwischenelement 44 einem Andrückelement 40 zugeordnet. Es ist auch möglich, dass ein Zwischenelement 44 vorgesehen ist, welches einer Mehrzahl von Andrückelementen 40, vorzugsweise genau zwei Andrückelementen, 40 zugeordnet ist. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Figuren 6 und 7 dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben.

[0048] Ein Zwischenelement 44, das mehreren Andrückelementen 40 zugeordnet ist, weist eine der Anzahl der Andrückelemente 40 entsprechende Anzahl von blattförmigen Abschnitten 46 auf, beispielsweise einen ersten blattförmigen Abschnitt 46a und einen hiervon räumlich separat bereitgestellten zweiten blattförmigen Abschnitt 46b (vgl. Figur 6). Die Abschnitte 46a und 46b sind mittels eines Verbindungsabschnitts 76 miteinander verbunden, der zu einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche 16 beabstandet ist. Vorzugsweise ist der Verbindungsabschnitt 76 mittels eines Verbindungselements 78 mit der Halteeinrichtung 26 verbunden.

[0049] Die Abschnitte 46a und 46b weisen jeweils auf ihrer dem Verbindungsabschnitt 76 abgewandten Seite endseitige Abschnitte 80 bzw. 82 auf. Die endseitigen Abschnitte 80 und 82 sind ebenfalls zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche 16 beabstandet angeordnet und vorzugsweise ihrerseits an der Halteeinrichtung 26 fixiert, beispielsweise mittels der Lagerbolzen 64, die auch zur Bereitstellung der vorstehend beschriebenen Kipplagerung der Andrückelemente 40 relativ zu der Halteeinrichtung 26 dienen.

[0050] Die blattförmigen Abschnitte 46a und 46b erstrecken sich mit ihren jeweiligen Kraftübertragungsflächen 50 jeweils in geraden Ebenen. Diese Ebenen sind in einem Winkel von 90° +/- 20°, insbesondere von 90° +/- 10°, relativ zueinander ausgerichtet. Diese winklige Anordnung der geraden Ebenen ermöglicht eine Bearbeitung von Werkstücken 12 mit unterschiedlichen Durchmessern. Dies ist in Figur 6 anhand eines kleineren Werkstücks 12 (I) und anhand eines größeren Werkstücks 12 (II) veranschaulicht.

[0051] Zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks 12 werden vorzugsweise zwei der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen 10 verwendet, welche jeweils mit einem Zangenarm 22 verbunden werden (vgl. Figuren 8 und 9). Hierbei ist es möglich, ein gemeinsames Finishband 18 zu verwenden, welches aus einem Finishbandvorrat 84 einer ersten Vorrichtung 10a und über eine Umlenkung 86 einer zweiten Vorrichtung 10b und schließlich einem Finishbandsammler 88 zugeführt wird.

[0052] Die Zangenarme 22 sind in an sich bekannter Weise schwenkbar gelagert. Zur Bearbeitung eines vergleichsweise kleinen Werkstücks 12 (I) haben die Zangenarme 22 auf Höhe des Werkstücks 12 (I) einen kleineren Abstand relativ zueinander als bei Bearbeitung eines vergleichsweise größeren Werkstücks 12 (II), vergleiche Figuren 8 und 9.

Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zur finishenden Bearbeitung eines Werkstücks (12), mit einer Halteeinrichtung (26) zum Halten mindestens eines Andrückelements (40), und mit einem Finishband (18), welches auf Höhe des Andrückelements (40) mittels des Andrückelements (40) gegen eine finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche (16) andrückbar ist, wobei ein biegeelastisches Zwischenelement (44) vorgesehen ist, welches eine Andrückkraft des Andrückelements (40) mittels einer Kraftaufnahmefläche (48) und mittels einer Kraftübertragungsfläche (50) auf das Finishband (18) überträgt, wobei an der Halteeinrichtung (26) zwei über einen Teilumfang der Werkstückoberfläche (16) verteilt angeordnete Andrückelemente (40) gehalten sind, wobei das Zwischenelement (44) oder eine Mehrzahl von Zwischenelementen (44) zueinander in Umfangsrichtung der Werkstückoberfläche (16) zueinander versetzte Andrückkräfte auf das Finishband (18) überträgt oder übertragen, wobei die unterschiedlichen Andrückelementen (40) zugeordneten Kraftübertragungsflächen (50) des Zwischenelements (44) oder einer Mehrzahl von Zwischenelementen (44) zueinander im wesentlichen V-förmig ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsflächen (50) in einem unverformten Ausgangszustand im Wesentlichen eben sind und bei Übertragung einer Andrückkraft eine zu der Werkstückoberfläche (16) gleichsinnige Krümmung aufweisen.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufnahmefläche (48) und die Kraftübertragungsfläche (50) durch voneinander abgewandte Seiten eines blattförmigen Abschnitts (46) des Zwischenelements (44) gebildet sind.

3. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (44) aus einem metallischen Material, insbesondere aus Federstahl, hergestellt ist.

4. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufnahmefläche (48) und/oder die Kraftübertragungsfläche (50) des Zwischenelements (44) eine reibungserhöhende Oberflächenstruktur und/oder einen reibungserhöhenden Materialbelag aufweist oder aufweisen.

5. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (44) aus einem härteren Material hergestellt ist als ein mit der Kraftaufnahmefläche (48) des Zwischenelements (44) zusammenwirkender Andrückabschnitt (42) eines Andrückelements (40).

6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückabschnitt (42) eines Andrückelements (40) oder ein gesamtes Andrückelement (40) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Elastomer, hergestellt ist.

7. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Andrückelement (40) relativ zu der Halteeinrichtung (26) um eine Achse (60) bewegbar ist, welche parallel zu der Kraftübertragungsfläche (50) und parallel zu einer bezogen auf die finishend zu bearbeitende Werkstückoberfläche (16) tangentialen Richtung verläuft.

8. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (44) an der Halteeinrichtung (26) fixiert ist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (44) an einem Andrückelement (40) fixiert ist.

10. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (44) ein Andrückelement (40) ummantelt.

11. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsflächen (50) einen Winkel von ca. 50° bis ca. 130°, vorzugsweise von ca. 70° bis ca. 110°, insbesondere von ca. 80° bis ca. 100°, aufspannen.

12. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (26) um eine parallel zu einer Werkstückachse (14) verlaufende Schwenkachse (28) schwenkbar an einem Träger (20) gelagert ist.

Claims

1. Device (10) for finishing a workpiece (12) comprising a holding device (26) for holding at least one pressing element (40) and a finishing band (18) that can be pressed against a workpiece surface (16) to be finished at the height of the pressing element (40) by means of said pressing element (40), wherein a flexible intermediate element (44) is provided which transmits a pressing force of the pressing element (40) to the finishing band (18) by means of a force-receiving surface (48) and a force-transmitting surface (50), wherein two pressing elements (40) distributed over a partial circumference of the workpiece surface (16) are held on the holding device (26), wherein the intermediate element (44) or a plurality of intermediate elements (44) transmits pressing forces displaced relative to one another in the circumferential direction of the workpiece surface (16) to the finishing band (18), wherein force-transmitting surfaces (50) of the intermediate element (44) or of a plurality of intermediate elements (44) assigned to the different pressing elements (40) are oriented in a substantially V-shaped manner to one another, characterized in that the force-transmitting surfaces (50) are substantially planar in an unformed initial state and exhibit a curvature in the same direction as the workpiece surface (16) during transmission of a pressing force.

2. Device (10) according to Claim 1, characterized in that the force-receiving surface (48) and the force-transmitting surface (50) are formed by sides of a leaf-shaped portion (46) of the intermediate element (44) which are turned away from one another.

3. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (44) is produced from a metallic material, in particular from spring steel.

4. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the force-receiving surface (48) and/or the force-transmitting surface (50) of the intermediate element (44) exhibits or exhibit a friction-increasing surface structure and/or a friction-increasing material coating.

5. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (44) is produced from a harder material than a pressing portion (42) of a pressing element (40) interacting with the force-receiving surface (48) of the intermediate element (44).

6. Device (10) according to Claim 5, characterized in that the pressing portion (42) of a pressing element (40) or an entire pressing element (40) is produced from a plastics material, in particular from an elastomer.

7. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a pressing element (40) is movable relative to the holding device (26) about an axis (60) which runs parallel to the force-transmitting surface (50) and parallel to a tangential direction in respect of the workpiece surface (16) to be finished.

8. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (44) is fixed on the holding device (26).

9. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (44) is fixed on a pressing element (40).

10. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (44) encases a pressing element (40).

11. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the force-transmitting surfaces (50) span an angle of approx. 50° to approx. 130°, preferable from approx. 70° to approx. 110°, in particular from approx. 80° to approx. 100°.

12. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (26) is mounted pivotably on a carrier (20) about a pivoting axis (28) running parallel to a workpiece axis (14).

Revendications

1. Dispositif (10) destiné à l'usinage par finition d'une pièce (12), comprenant un dispositif de maintien (26) pour maintenir au moins un élément presseur (40), et une bande de finition (18) qui est apte à être plaquée, au niveau dudit élément presseur (40), au moyen dudit élément presseur (40), contre une surface de pièce (16) à usiner par finition, un élément intermédiaire (44) élastique en flexion étant prévu qui transmet une force de pression de l'élément presseur (40), au moyen d'une surface d'absorption de force (48) et au moyen d'une surface de transmission de force (50), à ladite bande de finition (18), sur ledit dispositif de maintien (26) étant maintenus deux éléments presseurs (40) disposés de manière répartie sur une circonférence partielle de la surface de pièce (16), ledit élément intermédiaire (44) ou une pluralité d'éléments intermédiaires (44), les uns par rapport aux autres dans la direction circonférentielle de la surface de pièce (16), transmettant à la bande de finition (18) des forces de pression décalées les unes par rapport aux autres, dans lequel les surfaces de transmission de force (50) de l'élément intermédiaire (44) ou d'une pluralité d'éléments intermédiaires (44), qui sont associées à des éléments presseurs (40) différents, sont orientées pour l'essentiel en V les unes par rapport aux autres, caractérisé par le fait que, dans un état initial non déformé, les surfaces de transmission de force (50) sont pour l'essentiel planes et, lors de la transmission d'une force de pression, elles présentent une courbure de même sens par rapport à la surface de pièce (16).

2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'absorption de force (48) et la surface de transmission de force (50) sont formées par des faces opposées l'une à l'autre d'une portion (46) en feuille dudit élément intermédiaire (44).

3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire (44) est réalisé dans un matériau métallique, en particulier en acier à ressorts.

4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface d'absorption de force (48) et/ou la surface de transmission de force (50) de l'élément intermédiaire (44) présente ou présentent une structure de surface augmentant la friction et/ou un revêtement de matière augmentant la friction.

5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (44) est réalisé dans un matériau plus dur qu'une portion de pression (42) d'un élément presseur (40), qui agit de concert avec la surface d'absorption de force (48) de l'élément intermédiaire (44).

6. Dispositif (10) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la portion de pression (42) d'un élément presseur (40) ou un élément presseur (40) entier est réalisé(e) dans une matière plastique, en particulier dans un élastomère.

7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un élément presseur (40) est mobile relativement au dispositif de maintien (26) autour d'un axe (60) qui s'étend parallèlement à la surface de transmission de force (50) et parallèlement à une direction tangentielle par rapport à la surface de pièce (16) à usiner par finition.

8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (44) est fixé sur le dispositif de maintien (26).

9. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (44) est fixé sur un élément presseur (40).

10. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (44) enveloppe un élément presseur (40).

11. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les surfaces de transmission de force (50) définissent un angle compris entre environ 50° et environ 130°, de préférence entre environ 70° et environ 110°, en particulier entre environ 80° et environ 100°.

12. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit dispositif de maintien (26) est logé à pivotement sur un support (20), autour d'un axe de pivotement (28) s'étendant parallèlement à un axe de pièce (14).

Zeichnung