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Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING THE SURFACE OF WORKPIECES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/122736
Kind Code:
A1
Abstract:
Proposed is a method for treating the surface of workpieces in which the workpiece is immersed in a fill of grinding or polishing granulate, which is located in a container, and is moved in the fill of grinding or polishing granulate relative to same. To increase the effectiveness of the surface treatment, the invention proposes that the grinding or polishing granulate is pressed against the workpiece during the surface treatment in that the container receiving volume available for receive the grinding or polishing element is compressed, more particularly by means of an expansion element. The invention also relates to a device for treating the surface of workpiece suitable for carrying out such a method, which device is equipped with a pressure generation apparatus designed to compress the container receiving volume available for receiving the grinding and/or polishing granulate in order to press the grinding and/or polishing granulate against the workpiece during the surface treatment thereof.

Inventors:
REINLE FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/086407
Publication Date:
June 24, 2021
Filing Date:
December 16, 2020
Export Citation:
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Assignee:
OTEC PRAEZ GMBH (DE)
International Classes:
B24B31/00; B24B31/02; B24B31/03; B24B31/06
Foreign References:
EP3192844A12017-07-19
DE965296C1957-06-06
DE202012011789U12013-01-15
DE10204267C12003-04-24
DE20005361U12000-06-15
DE102010052222A12012-05-24
DE202009008070U12009-09-24
EP2572829B12013-11-20
DE102009021824A12010-11-25
DE3546386A11987-07-02
EP2983864B12017-04-26
DE102009004916A12010-07-22
DE102012025233B42016-06-09
Attorney, Agent or Firm:
LICHTI PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, indem das Werkstück (1) in eine in einem Behälter (2) befindliche Schüttung aus einem Schleif- und/oder Po liergranulat eingetaucht und in der Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu diesem be wegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleif und/oder Poliergranulat während der Oberflächenbearbei tung des Werkstückes (1) gegen das Werkstück (1) ange presst wird, indem das zur Aufnahme des Schleif und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehende Auf nahmevolumen des Behälters (2) komprimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter (2) wenigstens ein Expansionselement (11) angeordnet und das Expansionselement (11) expan diert wird, um das zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen des Behälters (2) zu komprimieren und das Schleif und/oder Poliergranulat auf diese Weise gegen das Werk stück (1) anzupressen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachgiebiges Expansionselement (11) mit wenigstens einer Expansionskammer (12) eingesetzt wird, wobei die Expansionskammer (12) mit einem Druckfluid, insbesonde re mit einer Druckflüssigkeit, beaufschlagt wird, um das Expansionselement (11) zu expandieren.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Andruck des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück (1) gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere durch Steuerung und/oder Regelung des Druckes des Druckfluides, mit welchem das nachgiebige Expansionselement (11) beauf schlagt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Behälter (2) im Wesentlichen vollständig mit dem Schleif- und/oder Poliergranulat befüllt und das Werkstück (1) in die in dem Behälter (2) befindliche Schüttung aus dem Schleif- und/oder Po liergranulat eingetaucht wird, wonach der Behälter (2), insbesondere mittels eines Deckels (5), verschlossen und das Schleif- und/oder Poliergranulat gegen das Werkstück (1) angepresst wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der in dem Behälter (2) befindlichen Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat ein flüssiges Bearbeitungsmedium zugesetzt wird, wobei der Behälter (2) während der Bearbeitung des Werkstückes (1) insbesondere mit dem flüssigen Bearbeitungsmedium durchströmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Relativbewegung des Werkstückes (1) in Bezug auf die in dem Behälter (2) befindliche Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat durch wenigstens eine Relativbewegung aus der Gruppe

- rotatorische Bewegung des Werkstückes (1) und/oder des Behälters (2), insbesondere im Wesentlichen um eine Symmetrieachse des Werkstückes (1) und/oder des Behälters (2); - translatorische Bewegung des Werkstückes (1) in Bezug auf den Behälter (1), insbesondere im Wesentlichen in Axialrichtung desselben; und

- Schwingungsanregung des Werkstückes (1) und/oder des Behälters (2), erfolgt.

8. Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Eintauchen des Werkstückes (1) in eine Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter rela tiver Bewegung derselben in Bezug auf das Werkstück (1), welche zur Durchführung eines Verfahrens nach ei nem der vorangehenden Ansprüche geeignet ist, mit einem Behälter (2) zur Aufnahme des Schleif und/oder Polier granulates und mit wenigstens einem Werkstückhalter (3), an welchem das zu bearbeitende Werkstück (1) lös bar festlegbar ist, wobei der Werkstückhalter (3) rela tiv zu dem Behälter (2) bewegbar ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine zur Kom pression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Polier granulates zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters (2) ausgebildete Druckerzeugungseinrichtung (10) aufweist, um das Schleif- und/oder Poliergranulat gegen das Werkstück (1) während dessen Oberflächenbear beitung anzupressen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungseinrichtung (10) wenigstens ein in dem Behälter (2) angeordnetes Expansionselement (11) aufweist, welches zur Kompression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung ste henden Aufnahmevolumens des Behälters (2) expandierbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionselement (11) aus einem nachgiebigen Material gefertigt ist und wenigstens eine Expansions kammer (12) aufweist, welche mit einem Druckfluid, ins besondere mit einer Druckflüssigkeit, beaufschlagbar ist, um das Expansionselement (11) zu expandieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, dass

- das Expansionselement (11) auf zumindest einem innen seitigen Abschnitt einer Wandung des Behälters (2) angeordnet ist, wobei insbesondere seine wenigstens eine Expansionskammer (12) mit wenigstens einem an der Außenseite des Behälters (2) angeordneten Druck fluidanschluss (13) in Verbindung steht; oder

- das separate Expansionselement (11) in den Behälter (2) einsetzbar ist, wobei es insbesondere einen Träger (16) aufweist, welcher sein seine wenigstens eine Druckkammer (12) umfassendes, nachgiebiges Mate rial abstützt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungseinrichtung (10) steuerbar und/oder regelbar ist, wobei sie insbe sondere wenigstens eine Drucksteuer- und/oder -regel- einrichtung (14) aufweist, welche zur Drucksteuerung und/oder -regelung des Druckfluides ausgebildet ist, mit welchem die wenigstens eine Expansionskammer (12) des Expansionselementes (11) aus einem nachgiebigen Ma terial beaufschlagbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) mittels eines Deckels (5) verschließbar ist, wobei der Werkstückhal ter (3) insbesondere an dem Deckel (5) gelagert ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2)

- wenigstens einen Flüssigkeitseinlass (6a), welcher zum Zuführen eines flüssigen Bearbeitungsmediums aus gebildet ist, und/oder

- wenigstens einen Flüssigkeitsauslass (6b), welcher zum Abführen eines flüssiges Bearbeitungsmediums aus gebildet ist, aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (3) und/oder der Behälter (2)

- drehbar gelagert ist, insbesondere im Wesentlichen um seine Symmetrieachse, und mit einem Drehantrieb (M) in Verbindung steht; und/oder

- translatorisch gelagert ist, insbesondere im Wesent lichen in Axialrichtung desselben, und mit einem Translationsantrieb in Verbindung steht; und/oder

- mit einem Schwingungserzeuger, insbesondere in Form einer Ultraschallquelle, eines piezoelektrischen Aktors oder eines Unwuchtantriebs, in Verbindung steht.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbe arbeitung von Werkstücken, indem das Werkstück in eine in einem Behälter befindliche Schüttung aus einem Schleif und/oder Poliergranulat eingetaucht und in der Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu diesem bewegt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine insbesondere zur Durchführung eines solchen Verfahrens ge eignete Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werk stücken durch Eintauchen des Werkstückes in eine Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter relativer Bewegung derselben in Bezug auf das Werkstück, mit einem Behälter zur Aufnahme des Schleif und/oder Poliergranulates und mit wenigstens einem Werkstückhalter, an welchem das zu bearbeitende Werkstück lösbar festlegbar ist.

Zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, indem das Werkstück in eine in einem Behälter befindliche Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat eingetaucht und in der Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu diesem bewegt wird, finden insbesondere soge nannte Schleppfinishmaschinen Verwendung, welche eine spe zielle Form von Gleit S chleifmaschinen darstellen, bei wel chen die zu bearbeitenden Werkstücke z.B. einzeln oder an einer oder mehreren Spanneinrichtungen eines Werkstückhal ters der Maschine lösbar festgelegt werden, um sie infolge der Relativbewegung in Bezug auf die Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat zu schleifen bzw. zu po lieren. Die Wirkungsweise solcher Schleppfinishmaschinen beruht darauf, das zu bearbeitende Werkstück in die in dem Behälter aufgenommene Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat zu tauchen und das Werkstück relativ zu dem Granulat zu bewegen, wodurch die Oberfläche des Werkstückes je nach Granulatart geschliffen und/oder poliert wird. Schleppfinishmaschinen umfassen häufig ein in der Regel ro tierendes Teil im Wesentlichen in Form eines z.B. motorisch über ein geeignetes Getriebe drehangetriebenen Tellers, an dem die Werkstückhalter unmittelbar oder, beispielsweise über Hubeinrichtungen, mittelbar festgelegt sind. Dies ge schieht insbesondere exzentrisch in Bezug auf die Drehachse des rotierenden Teils der Schleppfinishmaschine. Wird die ses Teil - der sogenannte Teller - der Schleppfinishmaschi ne rotiert, so beschreiben die hieran festgelegten Werk stückhalter eine Bahnkurve. Die von den Spanneinrichtungen der Werkstückhalter getragenen Werkstücke werden dabei in den Arbeitsbehälter eingetaucht, welcher mit der Schüttung aus dem partikelförmigen Schleif- oder Poliergranulat, häu fig unter Zusatz flüssiger Bearbeitungsmedien, wie Wasser, Tenside etc., befüllt ist, wobei aufgrund der Relativbewe gung der Werkstücke in Bezug auf das Granulat deren Ober flächenbearbeitung in Form einer Gleitschleifbearbeitung erfolgt. Derartige Schleppfinishmaschinen sind beispiels weise aus der DE 10204 267 CI, DE 20005 361 Ul oder DE 10 2010 052 222 Al bekannt.

Alternativ oder zusätzlich kann der das Schleif und/oder Poliergranulat aufnehmende Behälter relativ zu den ebenfalls bewegten, beispielsweise zumindest um ihre eigene Achse rotierten, oder auch ruhenden Werkstücken bewegt wer den, wie beispielsweise um seine eigene Achse und/oder ent lang einer Bahnkurve, z.B. in Form einer Kreisbahn. Sofern nur der Behälter bewegt ist und die Werkstücke selbst keine translatorische Bewegung durchführen, so bezeichnet man dies auch als "Tauchschleifen" bzw. "Tauchpolieren" als spezielle Form des Schleppfinish, wobei derartige Maschi nen, bei welchen die das Werkstück während seiner Oberflä- chenbearbeitung im Wesentlichen stationär Spanneinrichtung im Wesentlichen stationär ist, auch als Tauchfinishmaschi nen bezeichnet werden.

Das Schleif- oder Poliergranulat kann grundsätzlich je nach zu behandelnden Werkstücken unterschiedlichster Natur und beispielsweise natürlichen Ursprungs (z.B. aus organi schem Material, wie Walnuss- oder Kokosnussschalen, Holz, Kirschkern etc.), mineralischen Ursprungs (z.B. aus Silika ten, Oxiden etc.) und/oder synthetischen Ursprungs (z.B. aus Kunststoffen) sein. Darüber hinaus ist es - wie bereits angedeutet - möglich, die Gleitschleifbearbeitung trocken oder - unter Zusatz eines flüssigen Bearbeitungsmediums, wie beispielsweise Wasser, welches mit Additiven, wie z.B. Tensiden, versetzt sein kann - in Form einer Nassbearbei tung durchzuführen.

Um alternativ oder zusätzlich zu einer translatorischen Bewegung der Werkstücke relativ zu dem Schleif- und/oder Poliergranulat für eine rotatorische Bewegung der Werk stücke, wie um ihre eigene Achse, zu sorgen, was zu einer besonders wirksamen Schleif- bzw. Polierwirkung führt, sind die Werkstückhalter bekannter Schleppfinishmaschinen häufig drehangetrieben, was beispielsweise mittels geeigneter Mo toren geschehen kann (vgl. z.B. die DE 102010 052 222 Al). Darüber hinaus sind Werkstückhalter für Schleppfinishma schinen bekannt, deren Spanneinrichtungen zur lösbaren Be festigung der Werkstücke rotierbar gelagert und über eine drehbar in dem Werkstückhalter gelagerte Welle in Rotation versetzbar sind. Hierzu weist der Werkstückhalter z.B. ein Planetengetriebe mit einem zentralen Sonnenrad auf, welches mit Planetenrädern im Eingriff steht, welche ihrerseits drehfest mit einer Tragwelle eines jeweiligen Spannver schlusses verbunden ist, welche um den Umfang des Sonnen rades des Werkstückhalters verteilt angeordnet sind. Auf- grund einer solchen Bewegung der an dem Werkstückhalter drehbar gelagerten Spanneinrichtungen mit den Werkstücken, welche sich aus einer translatorischen Bewegung (in Dreh richtung des Tragteils bzw. der "Tellers" der Schleppfi nishmaschine) und einer rotatorischen Bewegung (um die Ach se der jeweiligen Spanneinrichtung bzw. um die Werkstück achse) zusammensetzt, durch das Bearbeitungsmedium wird ei ne gleichmäßige Bearbeitungsqualität bei gegenüber einer rein translatorischen Bewegung kürzeren Bearbeitungszeiten erzielt. Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich der Werkstückhalter selbst auf entsprechende Weise drehbar an dem Tragteil der Schleppfinishmaschine festgelegt sein (vgl. z.B. die DE 202009 008 070 Ul).

Der Einsatzbereich solcher Schlepp- und/oder Tauchfi nishmaschinen umfasst neben der Oberflächenbearbeitung von Massenartikeln zunehmend auch die Bearbeitung von Präzisi onsteilen mit relativ komplexer Geometrie, an deren Ober flächenbeschaffenheit sehr hohe Anforderungen gestellt wer den und welche insbesondere sehr geringen Toleranzen genü gen müssen. Lediglich exemplarisch seien in diesem Zusam menhang medizinische Prothesen, optische Linsen oder mecha nische Präzisionsbauteile für die Maschinenbauindustrie er wähnt. Dies erfordert die Einhaltung sehr enger Verfahren sparameter bei der Oberflächenbearbeitung sowie insbesonde re eine sehr hohe Reproduzierbarkeit, um sicherzustellen, dass die Werkstücke in mehr oder minder identischer Weise mit der individuell gewünschten Oberflächenbeschaffenheit versehen werden. Neben der Auswahl des geeigneten Schleif- und/oder Poliergranulates (siehe oben) spielen in diesem Zusammenhang insbesondere die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück und den Granulatpartikeln, welche in der Regel mittels geeigneter Steuerantriebe des Behälters und/oder des Werkstückhalters einstellbar ist, die Bearbei- tungszeit, welche ebenfalls in der Regel voreinstellbar ist, sowie die Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüt tung aus Schleif- und/oder Poliergranulat eine Rolle, wobei aufgrund des mit zunehmender Eintauchtiefe steigenden "hyd rostatischen" Druckes der Granulatpartikel die abrasive Wirkung der Granulatpartikel auf das Werkstück mit zuneh mender Eintauchtiefe desselben in die Granulatschüttung zu nimmt (vgl. z.B. die EP 2572 829 Bl oder die DE 102009 021 824 Al). Indes erweist sich eine zwecks hoher Reprodu zierbarkeit der Oberflächenbearbeitung erforderliche senso rische Überwachung der Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat als re lativ aufwändig. Darüber hinaus erfahren die Granulatparti kel insbesondere dann, wenn der das Schleif- und/oder Po liergranulat aufnehmende Behälter rotiert wird, Zentrifu galkräfte und vermag auch auf diese Weise die abrasive Wir kung des Granulates auf das Werkstück während der Oberflä chenbearbeitung erhöht zu werden, doch erweist sich die Wirksamkeit hinsichtlich einer effektiveren Oberflächenbe arbeitung als relativ gering ist und erfordert zudem einen zusätzlichen Antrieb des Behälters. Ähnliches gilt in Bezug auf sogenannte Zentrifugal-Schleifmaschinen, wie sie bei spielsweise aus der DE 3546 386 Al bekannt sind.

Um die Effektivität der Oberflächenbearbeitung gattungs gemäßer Schlepp- oder Tauchfinishmaschinen zu verbessern, ist es aus der EP 2983 864 Bl ferner bekannt, die das Werkstück tragende Spanneinrichtung bzw. den Werkstückhal ter, an welchem die Spanneinrichtung mit dem Werkstück festgelegt ist, mit sich fortwährend ändernden, beispiels weise etwa sinusförmig verlaufenden Rotationsgeschwindig keiten zu beaufschlagen, so dass eine sich stets zeitlich verändernde, insbesondere hohe Relativgeschwindigkeit zwi schen dem Werkstück und dem Schleif- und/oder Poliergranu- lat unmittelbar an der Werkstückoberfläche sichergestellt ist, wodurch eine gegenüber einer konstanten Rotationsge schwindigkeit deutlich erhöhte Bearbeitungseffizienz und damit einhergehende, kürzere Bearbeitungszeiten erreicht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werk stücken der eingangs genannten Art unter zumindest weitest gehender Vermeidung der vorgenannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, dass die Effektivität der Oberflächenbearbeitung der Werkstücke verbessert wird und somit insbesondere kürzere Bearbei tungszeiten erreicht werden können.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schleif- und/oder Poliergranulat während der Ober flächenbearbeitung des Werkstücks gegen das Werkstück ange presst wird, indem das zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen des Behälters komprimiert wird.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Ober flächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art ferner vor, dass sie wenigstens eine zur Kompression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters ausge bildete Druckerzeugungseinrichtung aufweist, um das Schleif- und/oder Poliergranulat gegen das Werkstück wäh rend dessen Oberflächenbearbeitung anzupressen.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht folglich - zusätz lich zu einem Andruck der Partikel des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das zu bearbeitende Werkstück rein aufgrund des Eigengewichtes des Schleif- und/oder Polier granulates und gegebenenfalls rein aufgrund von Zentrifu galkräften - vor, die Partikel des Schleif- und/oder Po liergranulates während der Oberflächenbearbeitung des Werk stücks mechanisch gegen das Werkstück anzupressen, indem das zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen des Behälters kompri miert wird. Hierdurch können der Wirkungsgrad der Oberflä chenbearbeitung in signifikanter Weise erhöht und die zur Oberflächenbearbeitung erforderlichen Taktzeiten in ent sprechender Weise verringert werden. Je nach Art des Schleif- und/oder Poliergranulates kann dabei insbesondere dessen abrasive Wirkung auf das Werkstück deutlich erhöht werden, wobei die Erfindung aufgrund des mechanischen An- pressens des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstückoberfläche insbesondere auch die Möglichkeit er öffnet, im Falle zumindest eines Anteils von mehr oder min der sphärischen Partikeln des Schleif- und/oder Poliergra nulates in der Schüttung für eine dem Walzen ähnliche Ober flächenbearbeitung zu sorgen, indem die im Wesentlichen runden Partikel des Schleif- und/oder Poliergranulates ent lang der Werkstückoberfläche abrollen und diese dabei glät ten. Auf diese Weise kann auch die Festigkeit des Werkstü ckes erhöht werden, wobei hohe und vergleichsweise tiefe Druckeigenspannungen erzeugt werden können, je nach dem, ob das Schleif- und/oder Poliergranulat in Abhängigkeit seiner Art und seiner Kornform und/oder in Abhängigkeit seines An druckes gegen das bearbeitete Werkstück vornehmlich einen Gleitschleifprozess und/oder einen Walzprozess des Werkstü ckes bewirkt. Wie weiter unten noch näher erläutert, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren in jedem Fall lediglich durch die Verfahrensparameter der Relativgeschwindigkeit des Werkstückes in Bezug auf das Schleif- und/oder Polier- granulat und des Andruckes des Schleif- und/oder Poliergra nulates gegen die Werkstückoberfläche steuern und/oder re geln, wobei die Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüt tung praktisch keine Rolle mehr spielt und vernachlässigbar ist.

Zum Anpressen des Schleif- und/oder Poliergranulates ge gen das Werkstück während dessen Oberflächenbearbeitung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken mit einer Druckerzeugungseinrichtung ausge stattet, welche zur Kompression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters und - wie weiter unten noch näher erläutert - zweckmäßigerweise zur Erzeugung eines va riablen Andruckes des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstückoberfläche ausgebildet ist und den Ein satz beliebiger bekannter Schleif- und/oder Polierpartikel ermöglicht .

Während die Kompression des zur Aufnahme des Schleif und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehenden Aufnahme volumens des Behälters grundsätzlich auf beliebige Weise geschehen kann, z.B. mittels eines relativ zu dem Behälter verlagerbaren Deckels, welcher mit einem gewünschten, vor zugsweise S teuer- und/oder regelbaren, Andruck von oben ge gen das in dem Behälter aufgenommene Schleif- und/oder Po liergranulat angepresst zu werden vermag, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass in dem Behälter wenigstens ein Expan sionselement angeordnet und das Expansionselement expan diert wird, um das zur Aufnahme des Schleif- und/oder Po liergranulates zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen des Behälters zu komprimieren und das Schleif- und/oder Polier granulat auf diese Weise gegen das Werkstück anzupressen. Wird das Aufnahmevolumen des Behälters auf diese Weise durch Expansion des Expansionselementes verringert, so wer den die Granulatpartikel gegeneinander sowie insbesondere auch gegen das Werkstück angepresst, so dass seine abrasive Wirkung auf das Werkstück in der oben beschriebenen Weise verstärkt und/oder insbesondere im Falle von im Wesentli chen kugelförmiger Schleif- und/oder Poliergranulate sich die Möglichkeit eines "Glattwalzens" des Werkstückes eröff net, so dass sich eine verbesserte und kürzere Oberflächen bearbeitung ergibt.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann in diesem Zu sammenhang folglich vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Druckerzeugungseinrichtung wenigstens ein in dem Behälter angeordnetes Expansionselement aufweist, welches zur Kompression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Po liergranulates zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters expandierbar ist.

In Bezug auf das wenigstens eine Expansionselement kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein, beispielsweise elastisch, nachgiebiges Expansionselement mit wenigstens einer Expansionskammer eingesetzt wird, wo bei die Expansionskammer mit einem Druckfluid, insbesondere mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, um das Expan sionselement zu expandieren. In Bezug auf die erfindungsge mäße Vorrichtung kann in diesem Zusammenhang vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Expansionselement aus einem, z.B. elastisch, nachgiebigen Material gefertigt ist und wenigs tens eine Expansionskammer aufweist, welche mit einem Druckfluid, insbesondere mit einer Druckflüssigkeit, beauf schlagbar ist, um das Expansionselement zu expandieren.

Das nachgiebige Expansionselement kann dabei beispiels weise vornehmlich aus elastomeren Kunststoffen gefertigt sein, wie beispielsweise auf der Basis von Kautschuk, Sili konen, thermoplastischen oder duroplastischen Polyuretha- nelastomeren und dergleichen, welchen zur Erhöhung der Ab riebfestigkeit vorteilhafterweise im Wesentlichen partikel- und/oder faserförmige Verstärkungsstoffe zugesetzt sein können. Wie weiter unten in Bezug auf die Zeichnungen noch näher beschrieben, kann das Expansionselement entweder eine oder auch mehrere, miteinander kommunizierende oder insbe sondere voneinander getrennte und jeweils separat mit dem Druckfluid beaufschlagbare Expansionskammern aufweisen, um je nach Geometrie des zu bearbeitenden Werkstückes und je dessen gewünschter Oberflächenbeschaffenheit das zur Auf nahme der Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranu lat zur Verfügung stehende Aufnahmevolumen des Behälters im Wesentlichen symmetrisch, z.B. entlang dem Innenumfang des Behälters, oder nur bereichsweise zu komprimieren, so dass während der Relativbewegung des Werkstückes in Bezug auf das Schleif- und/oder Poliergranulat letzteres durch ver schieden große Zwischenräume zwischen dem Werkstück und der Behälterwand hindurch bewegt wird, wodurch ein zusätzlicher lokaler Andruck des Schleif- und/oder Poliergranulates ge gen die Werkstückoberfläche erzielt werden kann. Selbstver ständlich besteht dabei auch die Möglichkeit, dass an der Innenseite der Wandung des Behälters mehrere Expansionsele mente oder ein Expansionselement mit mehreren Expansions kammern angeordnet wird, welche eine unterschiedliche Form, Größe und Position besitzen und durch einen gemeinsamen oder insbesondere separate Druckfluidanschlüsse mit einem Druckfluid beaufschlagt werden können.

Bei dem verwendeten Druckfluid kann es sich beispiels weise um ein Gas oder vorzugsweise um eine Flüssigkeit han deln, wie z.B. Wasser, Hydrauliköl oder dergleichen. Dar über hinaus kann das Druckfluid bedarfsweise gekühlt und insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich durch die we nigstens eine Expansionskammer des nachgiebigen Expansions- elementes hindurch geleitet werden, so dass es auch als Kühlmedium für die während der Oberflächenbearbeitung in folge Reibkontakt des Schleif- und/oder Poliergranulates mit der Oberfläche des Expansionselementes erzeugte Wärme zu dienen vermag.

In Bezug auf die konstruktive Ausgestaltung des Expansi onselementes kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Expansionselement auf zumindest einem innenseitigen Ab schnitt einer Wandung, z.B. auf der Umfangswandung, oder im Wesentlichen vollumfänglich auf der inneren Umfangswandung, des Behälters angeordnet ist, wobei es beispielsweise nach Art einer Innenwandung aus einem, z.B. elastisch, nachgie bigen Material (siehe oben) ausgestaltet sein kann, so dass seine Expansionskammer(n) zwischen dem innenseitigen Ab schnitt der Wandung des Behälters und der nachgiebigen In nenwandung des Expansionselementes gebildet ist bzw. sind; oder das, z.B. elastisch, nachgiebige Expansionselement kann beispielsweise seinerseits doppelwandig ausgestaltet und mit einer oder mehreren Expansionskammer(n) versehen und auf zumindest einen innenseitigen Abschnitt der Wandung des Behälters aufgebracht sein. Seine wenigstens eine Ex pansionskammer steht dabei zweckmäßigerweise mit wenigstens einem an der Außenseite des Behälters angeordneten Druck fluidanschluss in Verbindung, um es bedarfsweise mit dem Druckfluid zu beaufschlagen und dabei um das gewünschte Maß zu expandieren. Alternativ oder zusätzlich ist es bei spielsweise denkbar, dass ein separates, d.h. nicht mit zu mindest einem Wandungsabschnitt des Behälters verbundenes, Expansionselement in den Behälter einsetzbar ist, wobei ein solches Expansionselement insbesondere einen Träger, z.B. nach Art eines mehr oder minder starren Käfigs, aufweisen kann, welcher sein seine wenigstens eine Druckkammer umfas- sendes, nachgiebiges Material abstützt und diesem gegebe nenfalls die notwendige Formstabilität verleiht.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass der jeweils gewünschte Andruck der Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück gesteuert und/oder ge regelt wird, so dass der Andruck des Schleif- und/oder Po liergranulates gegen das Werkstück nicht nur variierbar ist, sondern beispielsweise auch verschiedene Oberflächen bearbeitungszyklen mit unterschiedlichen Anpressdrücken des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstückober fläche durchgeführt werden können, wie z.B. ein anfängli ches Grobschleifen bei (sehr) hohem Anpressdruck, ein da rauffolgendes Feinschleifen bei demgegenüber geringeren An pressdruck und ein abschließendes Polieren bei (sehr) ge ringem Anpressdruck etc., wobei die Erfindung selbstver ständlich auch eine praktisch drucklose Oberflächenbearbei tung der Werkstücke gemäß dem Stand der Technik ermöglicht, indem z.B. das zur Kompression des dem Schleif- und/oder Poliergranulat zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters dienende Expansionselement nicht expandiert wird. Darüber hinaus kann es sich als höchst wirksam erweisen, wenn der Anpressdruck des Schleif- und/oder Poliergranula tes gegen das Werkstück, z.B. im Wesentlichen sinusförmig, sägezahnförmig oder andersartig, während dessen Oberflä chenbearbeitung in periodischen Zyklen verändert wird - sei es zwischen zwei oder mehreren unterschiedlichen Druckni veaus oder sei es zwischen einem oder mehreren Druckniveaus gegenüber einem mittels der Druckerzeugungseinrichtung er zeugten Anpressdruck von etwa null -. Dies kann z.B. vor zugsweise mittels einer periodisch alternierenden Druckbe aufschlagung der wenigstens einen Expansionskammer des Ex pansionselementes geschehen, so dass während der Bearbei- tungsphasen eines verkleinerten Aufnahmevolumens des Behäl ters und folglich eines hohen Anpressdruckes des Schleif und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück (das Expansi onselement ist expandiert) eine sehr effiziente Oberflä chenbearbeitung des Werkstückes stattfindet, wohingegen während der Bearbeitungsphasen eines nicht verkleinerten bzw. "normalen" Aufnahmevolumens des Behälters und folglich eines geringen oder gar keinen Anpressdruckes des Schleif und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück (das Expansi onselement ist nicht expandiert) das Schleif- und/oder Po liergranulat in die Volumenbereiche des Behälters nachflie ßen kann, aus welchen es während der Druckphasen verdrängt worden ist, so dass bei der jeweils anschließenden Druck phase wieder ein hoher Anpressdruck des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstückoberfläche erzeugt wer den kann. Ferner lassen sich auf diese Weise insbesondere dann, wenn ein Expansionselement mit mehreren Expansions kammern oder mehrerer Expansionselemente eingesetzt werden, beispielsweise verschiedene Druck- und Fließbereiche und/oder verschiedene Strömungsprofile des Schleif und/oder Poliergranulates innerhalb des Behälters erzeugen, wobei die mehreren Expansionskammern des einen oder mehre rer Expansionselemente im Falle einer alternierenden Druck beaufschlagung ihrer Expansionskammern sowohl im Wesentli chen synchron als auch zeitlich nacheinander druckbeauf schlagt und druckentlastet werden können. Die zur Verfügung stehende Bandbreite möglicher Kombinationen unterschiedli cher Expansionskammern, unterschiedlicher Ansteuerungen und unterschiedlicher Druckbeaufschlagungen führen dabei zu sehr breiten und umfassenden Bearbeitungsbedingungen, wel che je nach Werkstoff des Werkstückes und je nach dessen gewünschter Oberflächenbeschaffenheit individuell einge stellt werden können. Wie bereits angedeutet, lässt sich die Steuerung und/oder Regelung des Anpressdruckes des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstückober fläche auf diese Weise auch auf die weiteren Verfahrenspa rameter, wie insbesondere die Richtung und/oder der Betrag der Relativgeschwindigkeit des Werkstückes in Bezug auf das Schleif- und/oder Poliergranulat, abstimmen.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann in besonders vorteilhafter Ausgestaltung demnach vorgesehen sein, dass die Druckerzeugungseinrichtung steuerbar und/oder regelbar ist, so dass sie insbesondere zur Durchführung der vorste hend beschriebenen Verfahrensvarianten ausgebildet ist. So fern die Druckerzeugungseinrichtung ein, z.B. elastisch, nachgiebiges Expansionselement mit wenigstens einer Druck kammer umfasst, so kann insbesondere wenigstens eine Druck steuer- und/oder -regeleinrichtung, z.B. in Form eines Drucksteuer- und/oder -regelventils, einer drucksteuer- und/oder regelbaren Pumpe oder dergleichen, vorgesehen sein, welche zur Drucksteuerung und/oder -regelung des Druckfluides ausgebildet ist, mit welchem die wenigstens eine Expansionskammer des Expansionselementes aus einem nachgiebigen Material beaufschlagbar ist. Verschiedene Oberflächenbearbeitungsprofile können dabei selbstverständ lich in als solcher bekannter Weise in einer elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Vorrichtung speicher bar sein, um sie bedarfsweise abzurufen.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass der Behälter im Wesentlichen vollständig mit dem Schleif- und/oder Po liergranulat befüllt und das Werkstück in die in dem Behäl ter befindliche Schüttung aus dem Schleif- und/oder Polier granulat eingetaucht wird, wonach der Behälter, insbesonde re mittels eines Deckels, verschlossen und das Schleif und/oder Poliergranulat gegen das Werkstück angepresst wird. Der Deckel verhindert dabei insbesondere eine Ver drängung des Schleif- und/oder Poliergranulates während der Kompression des Aufnahmevolumens des Behälters infolge Ex pansion des Expansionselementes, so dass ein mehr oder min der linearer Zusammenhang zwischen dem Druck des Druckflui des, mit welchem die Expansionskammer(n) des Expansionsele mentes beaufschlagt wird bzw. werden, und dem Anpressdruck des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen die Werkstück oberfläche und folglich eine sehr hohe Reproduzierbarkeit erreicht werden kann, und zwar unabhängig von einer über eine längere Zeit im Wesentlichen konstante oder eine zu mindest zeitweise oder fortwährend, periodisch alternieren de Expansion des Expansionselementes.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann der Behälter zu diesem Zweck vorteilhafterweise mittels eines Deckels ver schließbar sein, wobei der Werkstückhalter beispielsweise an dem Deckel gelagert sein kann, so dass der Behälter mit tels des Deckels gleichzeitig verschlossen wird, wenn das oder die von dem Werkstückhalter getragene(n) Werkstück(e) in die in dem Behälter befindliche Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat eingetaucht wird bzw. werden, so dass sich eine sehr einfache Handhabung sowie - sofern gewünscht - eine einfache Automatisierung der Oberflächenbearbeitung ergibt, sofern der Deckel mit dem Werkstückhalter z.B. an einer motorisch betätigbaren Füh rung angeordnet und beispielsweise mit einem Magazin zur Bevorratung noch nicht bearbeiteter Werkstücke und/oder ei ner Lagerstation zur Ablage bereits bearbeiteter Werkstücke zusammenwirkt .

Während die Oberflächenbearbeitung des Werkstückes selbstverständlich auch trocken erfolgen kann, kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens in als solcher bekannter Weise vorgesehen sein, dass der in dem Behälter befindlichen Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat ein flüssiges Bearbei tungsmedium, z.B. Wasser oder wässrige Lösungen, welchen gegebenenfalls verschiedene Tenside oder andere Additive zudosiert sein können (vgl. z.B. die DE 102009 004 916 Al), zugesetzt wird. Dabei kann der Behälter vorzugsweise während der Bearbeitung des Werkstückes insbesondere mit dem flüssigen Bearbeitungsmedium durchströmt werden, wobei letzteres vorzugsweise rezirkuliert und insbesondere gerei nigt und/oder gekühlt werden kann, um Verunreinigungen, wie Schmutzpartikel, Schmierstoffe, Abrieb etc. zu entfernern und/oder als Kühlmedium während der Oberflächenbearbeitung zu dienen, wie es als solches beispielsweise aus der DE 10 2012 025 233 B4 bekannt ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, dass der Behälter

- wenigstens einen Flüssigkeitseinlass aufweist, welcher zum Zuführen eines flüssigen Bearbeitungsmediums ausge bildet ist und zweckmäßigerweise auf einem oberen Niveau des Behälters, z.B. in einem Deckel desselben, vorgesehen sein kann, und/oder

- wenigstens einen Flüssigkeitsauslass aufweist, welcher zum Abführen eines flüssiges Bearbeitungsmediums ausge bildet ist und zweckmäßigerweise auf einem unteren Niveau des Behälters, z.B. in einem Boden desselben, vorgesehen sein kann. Der Flüssigkeitsauslass kann ferner zweckmäßi gerweise mit einer Rückhalteeinrichtung für das Schleif und/oder Poliergranulat, wie einem Sieb, einem Filter, einem Sintermetalleinsatz oder dergleichen, versehen sein.

Was die Relativbewegung des Werkstückes in Bezug auf das Schleif- und/oder Poliergranulat während der Oberflächenbe arbeitung betrifft, so ermöglicht das erfindungsgemäße Ver- fahren grundsätzlich beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Relativbewegungsarten, wie beispielsweise

- eine rotatorische Bewegung des Werkstückes und/oder des Behälters, insbesondere im Wesentlichen um eine Symmet rieachse des Werkstückes und/oder des Behälters; und/oder

- eine translatorische Bewegung des Werkstückes in Bezug auf den Behälter, insbesondere im Wesentlichen in Axial richtung desselben; und/oder

- eine Schwingungsanregung des Werkstückes und/oder des Behälters, z.B. mittels Ultraschall, Piezoaktoren, Un wuchtantrieben oder dergleichen.

Bei einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken kann in diesem Zusammenhang folglich vorzugs weise vorgesehen sein, dass der Werkstückhalter und/oder der Behälter

- drehbar gelagert ist, insbesondere im Wesentlichen um seine Symmetrieachse, und mit einem Drehantrieb in Verbindung steht; und/oder

- translatorisch gelagert ist, insbesondere im Wesentlichen in Axialrichtung desselben, und mit einem Translations antrieb in Verbindung steht; und/oder

- mit einem Schwingungserzeuger, insbesondere in Form einer Ultraschallquelle, eines piezoelektrischen Aktors oder eines Unwuchtantriebs, in Verbindung steht.

In den meisten Fällen erweist es sich dabei als zweckmä ßig, wenn zumindest das Werkstück rotatorisch, z.B. um sei ne Achse, bewegt wird, gegebenenfalls in Kombination mit einer wenigstens einer translatorischen Bewegung des Werk stückes und/oder einer Schwingungsanregung desselben. Bei einer solchen rotatorischen Bewegung des Werkstückes kann insbesondere entsprechend der eingangs zitierten EP 2983 864 Bl, welche hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Of fenbarung gemacht wird, vorgesehen sein, dass das Werkstück unter fortwährender Beschleunigung mit fortwährend unter schiedlichen, z.B. im Wesentlichen sinusförmigen, Rotati onsgeschwindigkeiten rotiert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken mit einem in deren Behälter zur Aufnahme eines Schleif- und/oder Poliergra nulates angeordneten Expansionselement und einem an einem Werkstückhalter lösbar fest gelegten Werkstück vor dessen Oberflächen bearbeitung;

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken gemäß Fig. 1 während der Ober flächenbearbeitung des Werkstückes;

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken während der Oberflächenbearbei tung eines Werkstückes;

Fig. 4 eine schematische Querschnittansicht des Be hälters der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 entlang der Schnittebene IV-IV der Fig. 2 im Bereich des Expansionselementes;

Fig. 5 einen Träger zur Aufnahme einer alternativen Ausführungsform eines Expansionselementes; und Fig. 6 bis 9 schematische Draufsichten auf verschiedene exemplarische Ausführungsformen von Expan sionselementen mit verschiedener Anzahl und Anordnung von Expansionskammern.

In den Fig. 1, 2 und 4 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbei tung von Werkstücken durch Eintauchen des Werkstückes in eine Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter relativer Bewegung derselben in Bezug auf das Werk stück 1 schematisch wiedergegeben, welche einen zur Aufnah me der Schüttung des Schleif- und/oder Poliergranulates dienenden Behälter 2 aufweist, wobei die Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat nicht zeichnerisch wieder gegeben ist und in der Fig. 1 lediglich deren Füllniveau F in dem Behälter 2 angedeutet ist. Die Vorrichtung umfasst darüber hinaus wenigstens einen Werkstückhalter 3, an wel chem das zu bearbeitende Werkstück 3 in herkömmlicher Weise lösbar festgelegt werden kann. Der das Werkstück 1 tragende Werkstückhalter 3 ist relativ zu dem Behälter 2 bewegbar, wobei er im vorliegenden Fall um seine Längsachse A (vgl. die Fig. 1) rotierbar ist und zu diesem Zweck mit einem mo torischen Drehantrieb M in Verbindung steht. Der Drehan trieb M ist dabei insbesondere drehzahlsteuer- und/oder - regelbar, um das Werkstück 1 während seiner Oberflächenbe arbeitung in verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten zu versetzen, seien sie im Wesentlichen konstant oder seien sie, insbesondere periodisch, alternierend. Der mittels des motorischen Antriebs M rotationsangetriebene Werkstückhal ter 3 ist bei dem zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungs beispiel mittels geeigneter Lager 4 an einem Deckel 5 gela gert, mittels welchem der Behälter 2 im Wesentlichen druck dicht verschlossen werden kann, wenn der Deckel 5 mit dem Werkstückhalter 3 und dem hieran gespannten Werkstück 1 aus seiner in der Fig. 1 gezeigten Ruheposition in seine in der Fig. 2 dargestellte Arbeitsposition überführt worden ist, um das Werkstück 1 in die in dem Behälter 2 befindliche Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat (nicht gezeigt) einzutauchen und die Oberfläche des Werkstückes 1 zu bearbeiten, indem der Werkstückhalter 3 mittels seines Drehantriebs M in Rotation versetzt wird.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Be hälter 2 der Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken ferner einerseits einen an einem oberen Niveau des Behälters 2 - hier: in seinem Deckel 5 im Wesentlichen konzentrisch zu dem Werkstückhalter 3 - angeordneten Flüs sigkeitseinlass 6a, welcher zum Zuführen eines flüssigen Bearbeitungsmediums dient. Andererseits umfasst der Behäl ter 2 einen an einem unteren Niveau desselben - hier: im Wesentlichen zentral in seinem Boden 7 - angeordneten Flüs sigkeitsauslass 6b, welcher zum Abführen des flüssigen Be arbeitungsmediums dient und mit einer Rückhalteeinrichtung 8 für das Schleif- und/oder Poliergranulat, z.B. im Wesent lichen in Form eines Siebes, versehen ist. Das flüssige Be arbeitungsmedium, bei welchem es sich beispielsweise um ei ne wässrige Tensidlösung handeln kann, kann auf diese Weise während der Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 1 aus dem Flüssigkeitsauslass 6b abgeführt, gegebenenfalls gerei nigt und/oder gekühlt und in den Flüssigkeitseinlass 6a re- zirkuliert werden (nicht zeichnerisch wiedergegeben).

Die Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstü cken weist ferner eine Druckerzeugungseinrichtung 10 auf, welche zum Anpressen des Schleif- und/oder Poliergranulates (nicht gezeigt) gegen das Werkstück 10 in der in der Fig. 2 wiedergegebenen Situation der Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 1 ausgebildet ist. Die Druckerzeugungseinrich- tung 10 ist zu diesem Zweck zur Kompression des zur Aufnah me des Schleif- und/oder Poliergranulates zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters 2 ausgebildet, welches die Druckerzeugungseinrichtung 10 folglich bedarfs weise zu verringern vermag, um die Granulatpartikel sowohl gegeneinander als auch insbesondere gegen die Werkstück oberfläche anzupressen. Die Druckerzeugungseinrichtung 10 umfasst hierbei wenigstens ein im Innern des Behälters 2 angeordnetes Expansionselement 11, welches zur Kompression des zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates (nicht gezeigt) zur Verfügung stehenden Aufnahmevolumens des Behälters 1 expandierbar ist.

Im Falle der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, 2 und 4 ist das Expansionselement 11 aus einem, insbesondere elas tisch, nachgiebigen Material, wie beispielsweise aus einem verschleiß- und abriebfesten Kunststoffmaterial, z.B. auf Polyurethanbasis, gefertigt und auf zumindest einen Ab schnitt einer Innenwandung des Behälters 2 - im vorliegen den Fall im Wesentlichen auf seine gesamte Umfangswand bis zu dem mit dem Flüssigkeitsauslass 6b versehenen Boden - aufgebracht. Es kann beispielsweise nach Art einer Innen auskleidung oder Innenwandung aus dem elastisch nachgiebi gen Material ausgestaltet sein und wenigstens eine - hier zwei - Expansionskammern 12 umfassen, welche jeweils in Um fangsrichtung nebeneinander und zwischen der Innenseite der Wandung des Behälters 2 und der nachgiebigen Innenwandung des Expansionselementes 11 gebildet sind (vgl. insbesondere die Fig. 4). Die von dem Expansionselement 11 gebildete In nenauskleidung bzw. Innenwand des Behälters 2 ist dabei ei nerseits im Bereich des oberen Endes des Behälter 2, ande rerseits im Bodenbereich druckdicht mit dem Behälter 2 ver bunden, wie beispielsweise verschweißt, verklemmt, verklebt oder dergleichen. Wie insbesondere der Fig. 4 zu entnehmen ist, weist das Expansionselement 11 ferner zwei, insbeson dere mit einer Armierung, z.B. aus einem Metallwerkstoff, versehene Dichtlippen 11a auf, welche gegen die innere Wan dung des Behälters 2 dichtend anliegen, um die Expansions kammern 12 im Wesentlichen druckdicht voneinander zu tren nen, so dass sie bedarfsweise mit einem unter verschiedenen Drücken stehenden Druckfluid beaufschlagt werden können. Jede Expansionskammer 12 des Expansionselementes 11 steht ferner mit einem Druckfluidanschluss 13 an der Außenseite des Behälters 2 in Verbindung, um sie unabhängig voneinan der mit einem Druckfluid, wie beispielsweise einer Hydrau likflüssigkeit, beaufschlagen zu können, wodurch die jewei lige Expansionskammer 12 sich ausdehnt und das Expansions element 11 expandiert, um das Aufnahmevolumen des Behälters 2 zu verkleinern und auf diese Weise die Schleif- und/oder Poliergranulatpartikel mechanisch gegen die Oberfläche des Werkstückes 1 anzupressen.

Um den Druck des Druckfluides, mit welchem die jeweilige Expansionskammer 12 des Expansionselementes 11 beaufschlagt wird, und somit deren Expansionsgrad und folglich den An pressdruck des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück während dessen Oberflächenbearbeitung steuern und/oder regeln zu können, ist die Druckerzeugungseinrich tung 10 vorteilhafterweise drucksteuer- und/oder regelbar, was bei dem zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungsbei spiel mittels einer, z.B. in Form einer einem jeden Druck fluidanschluss 13 zugeordneten Pumpe ausgestalteten, Druck steuer- und/oder Regeleinrichtung 14 geschieht. Die Expan sionskammern 12 des Expansionselementes 11 sind auf diese Weise unabhängig voneinander in dem jeweils gewünschten Ma ße expandierbar, um beispielsweise in verschiedenen Ober flächenbearbeitungsstadien für verschiedene Anpressdrücke des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück 1 zu sorgen und/oder den Anpressdruck des Schleif- und/oder Poliergranulates gegen das Werkstück 1 insbesondere auch, z.B. im Wesentlichen sinusförmig, sägezahnförmig oder in beliebiger anderer Weise, in periodischen Zyklen während dessen Oberflächenbearbeitung verändern zu können - sei es zwischen zwei oder mehreren unterschiedlichen Druckniveaus oder sei es zwischen einem oder mehreren Druckniveaus ge genüber einem mittels der Druckerzeugungseinrichtung er zeugten Anpressdruck von etwa null. Eine solche periodisch alternierende Druckbeaufschlagung der Expansionskammern 12 des Expansionselementes 11 kann dabei synchron (die Expan sionskammern 12 werden gleichzeitig druckbeaufschlagt bzw. druckentlastet) oder abwechselnd (die Expansionskammern 12 werden jeweils zeitlich versetzt druckbeaufschlagt bzw. druckentlastet) geschehen, so dass je nach der gewünschten Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 1 und je nach Werk stoff, aus welchem dieses gefertigt ist, insbesondere ver schiedene Druck- und Fließbereiche und/oder verschiedene Strömungsprofile des Schleif- und/oder Poliergranulates in nerhalb des Behälters eingestellt werden können.

Indes sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das Expansionselement 11 statt dessen auch nur eine Expansions kammer 12 oder mehrere, über einen gemeinsamen Druckfluid anschluss mit dem Druckfluid beaufschlagbare Expansionskam merin) 12 besitzen kann (nicht gezeigt), und/oder das Ex pansionselement 11 kann seinerseits doppellagig ausgestal tet sein und die Expansionskammer(n) 12 zwischen diesen La gen aufnehmen (ebenfalls nicht gezeigt).

In der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer er findungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Eintauchen des Werkstückes in eine Schüt tung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter rela tiver Bewegung derselben in Bezug auf das Werkstück 1 sehe- matisch wiedergegeben, bei welcher identische und wirkungs gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen sind und keiner nochmaligen Erörterung bedürfen. Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von je ner der Fig. 1, 2 und 4 insbesondere dadurch, dass der Be hälter 2 mit einem Innendorn 15 versehen ist, welcher bei spielsweise vom Boden 7 des Behälters 2 her etwa zentral in dessen Innenraum vorsteht und auf dessen Außenseite ein weiteres Expansionselement 11 aufgebracht ist, dessen kon struktive Ausgestaltung weitestgehend jenem an der inneren Wandung des Behälters 2 entsprechen kann und seinerseits mittels einer weiteren Drucksteuer- und/oder Regeleinrich tung 14, z.B. wiederum in Form einer Pumpe, mit Fluiddruck beaufschlagt werden kann. Auf diese Weise lassen sich ins besondere auch die Innenflächen oder Böden von Bohrungen la des Werkstückes 1, in welche der mit dem weiteren Expansi onselement 11 versehene Innendorn 15 eingreift, in wirksa mer Weise schleifen und/oder polieren, indem das weitere, an dem Innendorn 15 angebrachte Expansionselement 11 sei nerseits den Zwischenraum zwischen dem Innendorn und dem Innenumfang der Bohrung la des Werkstückes - sei es über längere Bearbeitungsdauern und/oder sei es periodisch - zu komprimieren und damit das Schleif- und/oder Poliergranulat gegen den Innenumfang der Bohrung la des Werkstückes 1 an zupressen vermag.

In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Ex pansionselementes 11 einer Druckerzeugungseinrichtung 10 schematisch wiedergegeben, welches im Gegensatz zu den Ex pansionselementen 11 gemäß den Fig. 1 bis 4 nicht mit dem Behälter 2 verbunden, sondern einzeln in den Behälter 2 eingesetzt werden kann. Das Expansionselement 11 gemäß der Fig. 5 ist hierbei im Wesentlichen nach Art eines Beutels aus einem, insbesondere elastisch, nachgiebigen Material, wie beispielsweise einem Kunststoffmaterial der oben ge nannten Art, ausgestaltet und umfasst wiederum einen Druck fluidanschluss 13, um es - zweckmäßigerweise wiederum mit tels einer in der Fig. 5 nicht nochmals dargestellten Drucksteuer- und/oder Regeleinrichtung 14 (vgl. die obigen Fig. 1 bis 3) - mit einem unter dem erforderlichen Druck stehenden Druckfluid beaufschlagen zu können, so dass es expandiert wird und das Aufnahmevolumen des Behälters 2 komprimiert, wenn es in diesen eingesetzt worden ist. Um dem separaten Expansionselement 11 eine hohe Formstabilität sowie eine einfache Handhabung zu verleihen und es insbe sondere während der Oberflächenbearbeitung von Werkstücken abzustützen, ist das nach Art eines Beutels ausgestaltete Expansionselement in einen nach Art eines Käfigs ausgebil deten Träger 16 eingesetzt, welcher insbesondere um den Um fang des Expansionselementes verhältnismäßig engmaschig ist, während er in Richtung der Innenseite des Behälters 2 sehr grobmaschig ist oder die der Innenseite des Behälters 2 zugewandte Seite des Expansionselementes 11 auch gänzlich freilassen kann, damit das Expansionselement 11 frei zu ex pandieren vermag, um das Schleif- und/oder Poliergranulat gegen das zu bearbeitende Werkstück 1 anzupressen.

In den Fig. 6 bis 9 sind schließlich verschiedene Aus führungsformen von Expansionselementen 11 mit exemplari schen Anordnungen einer Mehrzahl an Expansionskammern 12 einer Druckerzeugungseinrichtung 10 schematisch wiedergege ben, wie sie bei den in den Fig. 1 bis 4 darstellten Vor richtungen zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken 1 an der inneren Wandung des Behälters 2 zur Anwendung gelangen können, sofern sie zu einem Zylinder geformt, in den Behäl ter 1 eingebracht, an dessen inneren Wandung druckdicht be festigt und mittels einer oder mehrerer Druckfluidanschlüs se 13 des Behälters 2 fluidisch kontaktiert werden. Wie aus den Fig. 6 bis 9 ersichtlich, können die Expan sionskammern 12 des Expansionselementes 11 je nach Geomet rie und/oder gewünschter Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes 1 praktisch beliebige Formen besitzen und/oder in praktisch beliebiger Ausrichtung relativ zueinander an geordnet werden, wie beispielweise im Wesentlichen matrix artig (Fig. 6), in Form einer (oder auch mehrerer; nicht gezeigt) sich entlang eines Umfangsabschnittes des Behäl ters 2 im Wesentlichen in Axialrichtung desselben erstre- ckenden Expansionskammer 12 (Fig. 7), in Form einer (oder auch mehrerer; nicht gezeigt) sich entlang eines Umfangsab schnittes des Behälters 2 schräg zur Axialrichtung dessel ben erstreckenden Expansionskammer 12 (Fig. 8), in Form mehrerer, an verschiedenen Umfangsabschnitten und/oder Axi- alabschnitten des Behälters 2 angeordneten Expansionskam mern 12 mit teils unterschiedlicher und/oder teils gleicher Geometrie (Fig. 9), und dergleichen mehr.