Die Erfindung betrifft eine Fluidverteilvorrichtung für ein Poliersystem, ein Poliersystem und ein Verfahren.

Das Polieren von Werkstücken ist grundsätzlich bekannt. Das Polieren wird unter anderem zur Funktionalisierung von Werkstückoberflächen verwendet, insbesondere um hohe Oberflächengüten zu erreichen. Obgleich eine Vielzahl von Fertigungsverfahren inzwischen automatisiert erfolgen, zeichnet sich das Polieren weiterhin in der Regel durch einen hohen manuellen Aufwand aus. Die automatisierte Politur von Werkstücken wird jedoch zunehmend in industriellen Fertigungsprozessen eingesetzt. Für die automatisierte Politur können konventionelle Werkzeugmaschinen oder Roboter mit angeflanschter Spindel, in welche ein Polierwerkzeug eingespannt wird, verwendet werden. Die automatisierte Politur mit Werkzeugmaschinen kann beispielsweise mit einer Fräsmaschine oder einer Drehmaschine erfolgen. Das Polieren als solches wird mittels einer Relativbewegung zwischen einem Polierwerkzeug und dem Werkstück ausgeführt, wobei sich zwischen dem Polierwerkzeug und dem Werkstück ein Polierfluid befindet. Das Polierfluid kann beispielsweise eine Polierpaste sein. Das Polierfluid ist vorzugsweise eine Diamantpaste, die in einem Trägermedium eine Vielzahl an Diamantelementen umfasst.

Während das Polierverfahren als solches immer häufiger automatisiert erfolgt, wird das Aufträgen und Verteilen der Polierpaste auf das Werkstück üblicherweise manuell ausgeführt. Hierfür wird in der Regel die Polierpaste mit Hilfe einer Spritze manuell auf die Werkstückoberfläche appliziert. Anschließend wird die Polierpaste beispielsweise mittels eines Tuches möglichst gleichmäßig auf der Werkstückoberfläche verteilt. Ferner wird das Reinigen der Werkstückoberfläche nach der Polierbearbeitung in der Regel manuell ausgeführt.

Die WO 00 / 37 215 A1 offenbart eine Handpoliermaschine mit einem Reservoir für eine Polierpaste, jedoch ist die Maschine aufgrund der Anordnung des Reservoirs nicht zum automatisierten Polieren geeignet. Ferner ist die Polierpaste in dem Reservoir aufwendig nachzufüllen. Die DE 37 28 714 offenbart eine Hochdruck-Dosier-Spritzvorrichtung, die nicht rotatorisch mit einem Antrieb koppelbar ist, sodass das Bearbeitungsergebnis hohen Anforderungen nicht genügt. Die DE 10 2018 121 626 A1 offenbart eine Poliervorrichtung mit einer Polierscheibe und einem Stützteller, die mit einem Exzenter gekoppelt sind, wobei die Zuführung der Polierpaste aufwendig und wartungsintensiv ausgebildet ist. Die DE 20 2017 006 214 U1 offenbart ein Poliersystem mit einem Polierschwamm, dem eine Polierpaste zugeführt wird. Die Zuführung der Polierpaste erfolgt aus einem nicht angetriebenen Abschnitt des Poliersystems, sodass die Zuführung aufwendig ausgebildet ist.

Das manuelle Verteilen der Polierpaste ist zeit- und kostenaufwendig. Darüber hinaus erfolgt dieser Auftrag in der Regel inhomogen, sodass der nachfolgende Polierprozess nicht optimal durchführbar ist. Darüber hinaus wird durch das Verteilen der Polierpaste auf der Werkstückoberfläche bereits ein Abrieb bewirkt, der das Polierergebnis beeinflussen kann. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Fluidverteilvorrichtung, ein Poliersystem und ein Verfahren bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die den Automatisierungsgrad von Polierprozessen erhöht.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Fluidverteilvorrichtung für ein Poliersystem, insbesondere zum automatisierten Polieren von Werkstücken, die sich von einem Kopplungsende zu einem Auftragsende erstreckt, umfassend eine an das Kopplungsende angrenzende Kopplungsschnittstelle zur Kopplung an einen Antrieb, insbesondere an eine Maschinenspindel, eine Fluidkammer mit einem proximalen Eintritt und einem distalen Austritt zur Bevorratung eines Polierfluides, ein Evakuierungselement zum Evakuieren des Polierfluides aus der Fluidkammer durch den distalen Austritt, und eine an den distalen Austritt und an das Auftragsende angrenzende Verteileinheit zum Verteilen des Polierfluides auf einer Werkstückoberfläche.

Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass eine quasigleichzeitige Auftragung und Verteilung von Polierpasten den Aufwand hierzu reduziert und eine Automatisierung ermöglicht. Insbesondere mit der im Vorherigen beschriebenen Fluidverteilvorrichtung kann die Polierpaste automatisiert aufgetragen und verteilt werden, wobei die Verteilung im Wesentlichen homogen erfolgt. Darüber hinaus ist die Fluidverteilvorrichtung derart ausgebildet, dass diese in bestehenden Maschinen und/oder Robotern einsetzbar ist. Dies ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass die Fluidverteilvorrichtung sukzessive zu Polierwerkzeugen eingesetzt werden kann. Je nach Ausbildung der Werkzeugmaschine, insbesondere der Fräsmaschine oder Drehmaschine, oder des Roboters kann gegebenenfalls auch eine gleichzeitige Anwendung der Fluidverteilvorrichtung und eines Polierwerkzeugs erfolgen.

Die Fluidverteilvorrichtung ist für ein Poliersystem ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass diese zum Verteilen einer Polierpaste beziehungsweise eines Polierfluides ausgebildet ist. Darüber hinaus kann die Fluidverteilvorrichtung in ein mehrere Vorrichtungen und/oder Einheiten umfassendes Poliersystem integriert werden. Das Poliersystem kann insbesondere ein System zum automatisierten Polieren von Werkstücken sein.

Die Fluidverteilvorrichtung erstreckt sich von einem Kopplungsende zu einem Auftragsende. Angrenzend an das Kopplungsende befindet sich die Kopplungsschnittstelle zur Kopplung an einen Antrieb. Die Kopplungsschnittstelle kann auch zur Kopplung an eine Kopplungseinheit ausgebildet sein, die wiederum die Kopplungsschnittstelle mit einem Antrieb verbindet. Die Kopplungsschnittstelle kann beispielsweise eine Werkzeugaufnahme sein. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Kopplungsschnittstelle als ein Hohlschaftkegel ausgebildet ist, sodass diese mit einer Vielzahl an Maschinen koppelbar ist. Darüber hinaus kann die Kopplungsschnittstelle als Aufnahmeschaft ausgebildet sein, wobei ein 20 mm - Aufnahmeschaft bevorzugt ist. Ferner kann die Kopplungsschnittstelle als Steilkegelaufnahme, als polygonale Schnittstelle und/oder als VDI-Schnittstelle für Drehmaschinen ausgebildet sein.

Darüber hinaus umfasst die Fluidverteilvorrichtung die Fluidkammer. Die Fluidkammer ist vorzugsweise auf einer dem Kopplungsende abgewandten Seite der Kopplungsschnittstelle angeordnet. Die Fluidkammer weist einen proximalen Eintritt, der vorzugsweise dem Kopplungsende zugewandt ist, und einen distalen Austritt, der vorzugsweise dem Auftragsende zugewandt ist, auf. Die Fluidkammer ist zur Bevorratung eines Polierfluides vorgesehen. Darüber hinaus kann die Fluidkammer zum Hindurchleiten eines Fluides verwendet werden. Die Fluidkammer kann als Durchlaufeinheit, beispielsweise als Durchlaufrohr, ausgebildet sein. Es kann bevorzugt sein, dass die Fluidkammer mit der Kopplungsschnittstelle, insbesondere mit einem Hohlraum und/oder einer Fluidleitung der Kopplungsschnittstelle, gekoppelt, vorzugsweise fluidisch gekoppelt, ist.

Die Fluidverteilvorrichtung umfasst darüber hinaus das Evakuierungselement. Das Evakuierungselement ist zum Evakuieren des Polierfluides aus der Fluidkammer durch den distalen Austritt ausgebildet. Das Evakuierungselement ist insbesondere zum Entleeren der Fluidkammer ausgebildet. Darüber hinaus kann das Evakuierungselement direkt oder indirekt mit dem Polierfluid Zusammenwirken. Das Evakuierungselement kann beispielsweise ein Kolben und/oder ein Stopfen sein. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Evakuierungselement innerhalb der Fluidkammer bewegbar angeordnet ist. Das Evakuieren des Polierfluids mit dem Evakuierungselement erfolgt vorzugsweise mit einem Volumenstrom von 0,005 ml/min bis 1 ml/min, insbesondere mit 0,01 ml/min bis 0,5 ml/min. Ein Volumenstrom eines Reinigungsfluids kann beispielsweise 2 l/min bis 150 l/min, vorzugsweise 6 l/min bis 80 l/min, betragen.

Die Fluidverteilvorrichtung umfasst darüber hinaus die Verteileinheit zum Verteilen des Polierfluides auf einer Werkstückoberfläche. Die Verteileinheit grenzt an den distalen Austritt der Fluidkammer an, sodass das Polierfluid von dem distalen Austritt zu der Verteileinheit gelangen kann. Die Verteileinheit kann beispielsweise mindestens ein Verteilelement und/oder ein Trägerelement aufweisen, wobei vorzugsweise das Verteilelement mit dem Trägerelement gekoppelt ist.

Die Verteileinheit ist vorzugsweise als Bürsteneinheit ausgebildet. Die Bürsteneinheit umfasst vorzugsweise eine Vielzahl an Bürstenelementen, die derart angeordnet sind, dass das Polierfluid von dem distalen Austritt zu distalen Enden der Bürstenelemente gelangt. Ein von Bürstenelementen der Bürsteneinheit ausgebildeter Hohlraum ist vorzugsweise fluidisch mit dem distalen Austritt der Fluidkammer gekoppelt. Die Verteileinheit kann einen Schwamm, ein Leder und/oder einen Schaumstoff, beispielsweise Moosgummi, umfassen oder solcher bzw. solches und/oder als solche ausgebildet sein.

Somit kann gleichzeitig ein Polierfluid bereitgestellt und mit der Verteileinheit auf der Werkstückoberfläche verteilt werden. Darüber hinaus kann der Verteileinheit zur Reinigung einer Werkstückoberfläche verwendet werden. Beispielsweise kann der Verteileinheit mittels der oder durch die Fluidkammer oder einem anderweitigen Zugang ein Reinigungsfluid bereitgestellt werden. Das Reinigungsfluid kann beispielsweise ein Kühlschmierstoff sein oder über einen Kühlschmierstoffzugang bereitgestellt werden. Ferner kann das Reinigungsfluid Luft, insbesondere Druckluft, sein.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung umfasst eine Mediumleitung zur Bereitstellung eines Mediums, insbesondere von Druckluft, die mit dem Evakuierungselement derart gekoppelt ist, dass ein bereitgestelltes Medium das Evakuieren mit dem Evakuierungselement bewirkt. Die Mediumleitung ist vorzugsweise mit dem proximalen Eintritt fluidisch gekoppelt. Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass die Mediumleitung zumindest abschnittsweise innerhalb der Kopplungsschnittstelle angeordnet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass die Mediumleitung durch die Kopplungsschnittstelle hindurch bis zum proximalen Eintritt verläuft. Die Mediumleitung ist vorzugsweise koaxial mit einer Rotationsachse im Schnittstellengehäuse und/oder im Vorrichtungsgehäuse vorgesehen.

Mit einer ein Medium bereitstellenden Mediumleitung kann die Fluidkammer mittels des Evakuierungselements automatisiert evakuiert, also entleert werden. Insbesondere durch die üblicherweise an Werkzeugmaschinen verfügbare Druckluft innerhalb einer Spindel oder des dort verfügbaren Kühlschmierstoffs kann eine automatisierte und anforderungsgerechte Ansteuerung des Evakuierungselements erfolgen. Insbesondere durch eine Reduktion, Steuerung und/oder Regelung mittels der Fluideinstellvorrichtung kann die Ansteuerung des Evakuierungselements in vorteilhafterweise erfolgen.

Das Medium, insbesondere die Druckluft, wird vorzugsweise mit einem Druck zwischen 0 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 0 und 6 bar, insbesondere zwischen 0,5 und 3 bar, bereitgestellt.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Mediumleitung das Medium zu einer dem Polierfluid abgewandten Seite des Evakuierungselements derart leitet, dass das Evakuierungselement auf der dem Polierfluid abgewandten Seite mit einem Druck beaufschlagt und somit eine Bewegung in Richtung des distalen Austritts bewirkt wird, sodass das Polierfluid evakuiert wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Fluidvorrichtung weist eine Drucksteuereinheit auf, die vorzugsweise als Druckminderer, beispielsweise als Druckluftminderer, ausgebildet ist. Die Drucksteuereinheit ist vorzugsweise mit der Mediumleitung gekoppelt. Die Drucksteuereinheit ist angeordnet und ausgebildet, um einen Druck des Mediums zu reduzieren, zu steuern und/oder zu regeln. Die Drucksteuereinheit ist vorzugsweise als Druckluftsteuereinheit ausgebildet, um einen Druck einer Druckluft zu reduzieren, zu steuern und/oder zu regeln. Die Drucksteuereinheit weist vorzugsweise einen Druckraum, einen Einlass und einen Auslass auf, die angeordnet und ausgebildet sind, dass Medium durch den Einlass in den Druckraum eintreten und durch den Auslass austreten kann. Der Einlass ist vorzugsweise mit der Mediumleitung fluidisch gekoppelt. Der Einlass ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieser eine derartige Mediummasse und/oder ein derartiges Mediumvolumen in den Druckraum einlässt, dass im Druckraum ein vordefinierter Druck, insbesondere ein Arbeitsdruck, herrscht.

Ferner ist es bevorzugt, dass der Auslass mit dem Evakuierungselement derart gekoppelt ist, dass eine dem Polierfluid abgewandte Seite des Evakuierungselements mit dem Druck, insbesondere dem Arbeitsdruck, beaufschlagbar ist. Der Einlass und/oder der Auslass ist bzw. sind vorzugsweise als Ventil ausgebildet. Der Einlass und/oder der Auslass ist bzw. sind vorzugsweise von der im Folgenden beschriebenen Steuerungsvorrichtung ansteuerbar, sodass ein Mediumdurchsatz reduziert, steuerbar und/oder regelbar ist.

Es ist bevorzugt, dass die Drucksteuereinheit angeordnet und ausgebildet ist, einen Eingangsdruck auf einen Arbeitsdruck, der insbesondere an dem Evakuierungselement anliegt, zu reduzieren, zu steuern und/oder zu regeln. Der Eingangsdruck beträgt vorzugsweise zwischen 4 bar und 10 bar, insbesondere zwischen 6 bar und 8 bar. Ferner ist es bevorzugt, dass der Arbeitsdruck zwischen 0,5 bar und 3 bar, insbesondere zwischen 1 bar und 2 bar, beträgt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung weist einen Drucksensor, beispielsweise ein Manometer auf, der angeordnet und ausgebildet ist, einen Druck des Mediums, insbesondere der Druckluft, zu messen. Es ist ferner bevorzugt, dass der Drucksensor eingerichtet ist, Druckdaten bereitzustellen, insbesondere einer im Folgenden beschriebenen Steuerungsvorrichtung.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Fluidverteilvorrichtung sieht vor, dass in der Fluidkammer ein Fluidbehälter austauschbar anordenbar und/oder angeordnet ist. Der Fluidbehälter kann beispielsweise eine Kunststoffkartusche sein. Eine derartig ausgebildete Fluidkammer ermöglicht den Einsatz von standardisierten Fluidbehältern, insbesondere Kunststoffkartuschen, sodass das Nachfüllen der Fluidverteilvorrichtung mit Polierfluid mit geringem Aufwand erfolgen kann.

Es ist bevorzugt, dass die Fluidkammer und/oder der in der Fluidkammer anordenbare beziehungsweise angeordnete Fluidbehälter ein Volumen von 2 ml bis 1000 ml, insbesondere 3 ml bis 50 ml, vorzugsweise 3 ml bis 30 ml, ferner vorzugsweise 3 ml bis 10 ml aufweist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung sieht vor, dass das Evakuierungselement in der Fluidkammer und/oder in dem Fluidbehälter geführt ist. Die Führung kann beispielsweise durch eine korrespondierende geometrische Ausbildung der Fluidkammer und/oder des Fluidbehälters und des Evakuierungselements ausgebildet werden. Darüber hinaus kann das Evakuierungselement mittels eines, zwei oder mehrerer Führungselementen geführt sein.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Evakuierungselement in Richtung des distalen Austritts bewegbar angeordnet ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Evakuierungselement in Richtung des proximalen Eintritts bewegbar ist, insbesondere zurückbewegbar ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung sieht vor, dass das Evakuierungselement mit einer Innenwandung der Fluidkammer und/oder des Fluidbehälters im Wesentlichen fluiddicht abschließt. Durch eine fluiddichte Abschließung zwischen Evakuierungselement und Fluidbehälter beziehungsweise Fluidkammer wird eine effiziente und effektive Evakuierung der Fluidkammer ermöglicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass diese mindestens ein Dosierelement umfasst, insbesondere eine Dosiernadel, die angeordnet und ausgebildet ist, das Polierfluid der Verteileinheit bereitzustellen. Das Dosierelement ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und weist ferner vorzugsweise einen konisch ausgebildeten Hohlraum und/oder einen Hohlraum mit im Wesentlichen konstantem Innendurchmesser auf. Ferner ist es bevorzugt, dass der Hohlraum eine gerade oder zumindest abschnittsweise gebogene Durchtrittsachse aufweist. Ein gebogener Abschnitt kann beispielsweise eine Fluiddurchtrittsrichtung um einen vordefinierten Winkel ändern, beispielsweise um 90 Bogengrad. Das mindestens eine Dosierelement ist vorzugsweise mit dem proximalen Austritt der Fluidkammer gekoppelt. Es ist bevorzugt, dass Bürstenelemente der Verteileinheit einen Hohlraum ausbilden. Es ist ferner bevorzugt, dass das Polierfluid mittels des Dosierelements in diesen Hohlraum entweicht. Von diesem Hohlraum gelangt das Polierfluid vorzugsweise auf die Werkstückoberfläche und wird durch die den Hohlraum umschließenden Bürstenelementen auf der Werkstückoberfläche verteilt.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Dosierelement beabstandet von dem Auftragsende ist. Alternativ kann das Dosierelement an das Auftragende angrenzen und im bestimmungsgemäßen Betrieb auf einer Werkstückoberfläche aufliegen. Einer weitere bevorzugte Ausführungsform der Fluidverteilvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Dosierelement aus einem elastischen, insbesondere ein im bestimmungsgemäßen Betrieb nachgiebigem, Material besteht oder dieses umfasst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass diese eine Verteilkammer umfasst, die zwischen dem distalen Austritt der Fluidkammer und dem mindestens einen Dosierelement angeordnet ist. Mittels der Verteilkammer können mehrere Dosierelemente mit Polierfluid versorgt werden. Darüber hinaus kann die Fluidaustrittsrichtung aus dem mindestens einen Dosierelement mittels der Verteilkammer in vorteilhafterweise ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Dosierelement orthogonal zu einer Rotationsachse der Fluidverteilvorrichtung ausgerichtet sein. Durch die Anordnung einer Verteilkammer zwischen der Fluidkammer und dem mindestens einen Dosierelement wird eine solche Richtungsänderung in vorteilhafterweise ermöglicht.

Eine bevorzugte Fortbildung der Fluidverteilvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidverteilvorrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse der Fluidverteilvorrichtung ausgebildet ist.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass eine durch das mindestens eine Dosierelement definierte Fluidaustrittsrichtung im Wesentlichen parallel und/oder im Wesentlichen orthogonal zu der Rotationsachse ausgerichtet ist. Im Wesentlichen bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Abweichung von einer Parallelen bzw. die Abweichung von einer Orthogonalen geringer als 30°, geringer als 20°, geringer als 10° und/oder geringer als 5° beträgt. Mit einer parallel zur Rotationsachse ausgerichteten Fluidaustrittsrichtung kann in vorteilhafterweise eine stirnseitige Bearbeitung durchgeführt werden. Mit einer orthogonal zur Rotationsachse ausgerichteten Fluidaustrittsrichtung kann in vorteilhafterweise eine radialseitige Bearbeitung einer Werkstückoberfläche erfolgen.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass diese ein Vorrichtungsgehäuse umfasst, in dem die Fluidkammer, der Fluidbehälter, das Evakuierungselement und/oder das Dosierelement zumindest abschnittsweise angeordnet ist beziehungsweise sind. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Kopplungsschnittstelle ein Schnittstellengehäuse aufweist oder als solches ausgebildet ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Vorrichtungsgehäuse separat von dem Schnittstellengehäuse ausgebildet und an diesem lösbar angeordnet ist. Die lösbare Anordnung des Vorrichtungsgehäuses an dem Schnittstellengehäuse ist vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig ausgebildet.

Durch die Trennung des Vorrichtungsgehäuses von dem Schnittstellengehäuse wird ermöglicht, dass die individuellen Komponenten des Vorrichtungsgehäuses, insbesondere die Fluidkammer, der Fluidbehälter, das Evakuierungselement und/oder das Dosierelement, und das möglichst als Standard ausgebildete Schnittstellengehäuse mit der Kopplungsschnittstelle, die ebenfalls vorzugsweise als Standard ausgebildet ist, getrennt sind. Somit kann das Schnittstellengehäuse mit der Kopplungsschnittstelle als Standardzukaufteil vorgesehen werden. Darüber hinaus ist dies vorteilhaft, da eine solche Kopplungsschnittstelle mit den meisten Maschinen koppelbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass das Vorrichtungsgehäuse lösbar mit einem Spannelement an dem Schnittstellengehäuse angeordnet ist. Somit wird eine gute Lösbarkeit des Vorrichtungsgehäuses von dem Schnittstellengehäuse ermöglicht, sodass beispielsweise eine gute Nachfüllbarkeit des Polierfluides gegeben ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass das Vorrichtungsgehäuse formschlüssig mit dem Spannelement verbindbar ist und das Spannelement kraftschlüssig an dem Schnittstellengehäuse derart anordenbar ist, dass das Vorrichtungsgehäuse mit dem Schnittstellengehäuse verbindbar und/oder verspannbar ist. Das Schnittstellengehäuse kann beispielsweise ein Außengewinde aufweisen und das Spannelement ein zu diesem Außengewinde korrespondierendes Innengewinde. Für die formschlüssige Anordnung des Vorrichtungsgehäuses an dem Spannelement weist dieses vorzugsweise eine Aufnahme für das Vorrichtungsgehäuse auf. Durch das Aufschrauben des Spannelements auf das Schnittstellengehäuse wird eine feste Anordnung des Vorrichtungsgehäuses an dem Schnittstellengehäuse ermöglicht.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Fluidverteilvorrichtung sieht vor, dass die Verteileinheit mindestens ein Bürstenelement aufweist, wobei vorzugsweise eine Haupterstreckungsrichtung des Bürstenelements im Wesentlichen parallel und/oder im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse ausgerichtet ist. Das Bürstenelement kann beispielsweise elastisch ausgebildet sein. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Bürstenelement biegeschlaff und/oder biegestarr ausgebildet ist. Die Bürsten können beispielsweise aus Kunststoff, Rosshaar und/oder Stahl bestehen beziehungsweise eines, zwei oder mehrere dieser Materialien umfassen. Als Kunststoff kann beispielsweise Polyamid, Polyester und Polyethylen eingesetzt werden. Das Bürstenelement kann darüber hinaus Abrasivelemente aufweisen.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Verteileinheit in axialer und/oder radialer Richtung elastisch gelagert ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Verteileinheit eine Welle und/oder eine Achse aufweist, wobei die Welle und/oder Achse federnd gelagert ist. Ferner kann es bevorzugt sein, dass die Verteileinheit mittels eines Auslenklagers gelagert ist.

Die axiale Richtung betrifft insbesondere eine Richtung, die parallel zur Rotationsachse ausgerichtet ist. Die radiale Richtung ist insbesondere orthogonal hierzu ausgerichtet. Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass die Verteileinheit als Teller- und/oder Rundbürste ausgebildet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung umfasst diese eine Steuerungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um das Evakuieren des Polierfluides aus der Fluidkammer zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise mit der Drucksteuereinheit signaltechnisch gekoppelt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung die Drucksteuereinheit derart steuert und/oder regelt, dass ein vordefinierter Volumenstrom an Polierfluid aus dem distalen Austritt austritt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Fluidverteilvorrichtung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen vordefinierten Evakuierungsverlauf des Polierfluids durch direkte und/oder indirekte Ansteuerung des Evakuierungselements zu steuern und/oder zu regeln. Ein vordefinierter Evakuierungsverlauf kann beispielsweise eine zeitabhängige Evakuierungsmenge des Polierfluids sein. Somit kann beispielsweise an Wendepunkten des Auftragsverlaufs ein konstanter Auftrag pro Flächeneinheit gewährleistet werden. Darüber hinaus kann mit einer derartig eingerichteten Steuerungsvorrichtung eine erhöhte und/oder verminderte Auftragsmenge, insbesondere Auftragsmasse und/oder Auftragsvolumen, vorgesehen werden, sodass der beim nachgelagerten Polierprozess erzeugte Abtrag beeinflusst wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Poliersystem, umfassend eine Fluidverteilvorrichtung nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, und ein Handhabungssystem, mit dem die Fluidverteilvorrichtung gekoppelt ist. Das Handhabungssystem kann beispielsweise eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Fräsmaschine und/oder eine Drehmaschine, oder ein Roboter, insbesondere ein Portalroboter oder ein Knickarmroboter, sein. Das Poliersystem umfasst vorzugsweise ein Feinbearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Polierwerkzeug und/oder einer Läppwerkzeug.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Verteilung eines Polierfluides auf einer Werkstückoberfläche, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Fluidverteilvorrichtung, insbesondere einer Fluidverteilvorrichtung nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, Rotieren der Fluidverteilvorrichtung um eine Rotationsachse der Fluidverteilvorrichtung; Evakuieren eines Polierfluids aus einer Fluidkammer der Fluidverteilvorrichtung mit einem Evakuierungselement; Verteilen des Polierfluids mittels einer Verteileinheit auf der Werkstückoberfläche.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahren sieht vor, dass dieses den Schritt umfasst: Entnehmen eines evakuierten Fluidbehälters aus der Fluidkammer und Einsetzen eines mit Polierfluid gefüllten weiteren Fluidbehälters.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahren sieht vor, dass dieses den Schritt umfasst: Beaufschlagung des Evakuierungselements auf einer dem Polierfluid abgewandten Seite mit einem Medium, insbesondere Druckluft.

Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der Fluidverteilvorrichtung verwiesen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert: Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften

Ausführungsform einer Fluidverteilvorrichtung;

Figur 2: eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht der in Figur 1 gezeigten Fluidverteilvorrichtung;

Figur 3: eine schematische, dreidimensionale Ansicht der in Figur 1 gezeigten Fluidverteilvorrichtung;

Figur 4: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Fluidverteilvorrichtung;

Figur 5: eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht der in Figur 4 gezeigten Fluidverteilvorrichtung; Figur 6: eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Fluidverteilvorrichtung; und

Figur 7: ein schematisches Verfahren.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Fluidverteilvorrichtung 100 erstreckt sich von dem Kopplungsende 102 hin zu dem Auftragsende 104. Zwischen dem Kopplungsende 102 und dem Auftragsende 104 erstreckt sich ferner die Rotationsachse 134. Die Fluidverteilvorrichtung 100 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 134 ausgebildet.

Angrenzend an das Kopplungsende 102 umfasst die Fluidverteilvorrichtung 100 eine Kopplungsschnittstelle 106. Die Kopplungsschnittstelle 106 ist eingerichtet, um die Fluidverteilvorrichtung 100 mit einem Antrieb zu koppeln. Vorliegend ist die Kopplungsschnittstelle 106 als Hohlschaftkegel ausgebildet. Der Vorteil bei der Verwendung von Hohlschaftkegeln ist, dass diese normiert zur Verfügung stehen.

Der Hohlschaftkegel wird durch ein Schnittstellengehäuse 108 ausgebildet. Innerhalb des Schnittstellengehäuses 108 ist die Mediumleitung 122 angeordnet, die insbesondere ein Medium, beispielsweise Druckluft, vom Kopplungsende 102 in das Innere des Schnittstellengehäuses 108 befördern kann.

An der dem Kopplungsende 102 abgewandten Seite der Kopplungsschnittstelle 106 ist ein Vorrichtungsgehäuse 110 vorgesehen. Das Vorrichtungsgehäuse 110 ragt in das Schnittstellengehäuse hinein. Ferner weist dieses eine Fluidkammer 112 auf. Die Fluidkammer 112 erstreckt sich von einem proximalen Eintritt 130 zu einem distalen Austritt 132. Die Fluidkammer ist zur Bevorratung eines Polierfluides vorgesehen. Innerhalb der Fluidkammer 112 ist zur Bevorratung des Polierfluides ein Fluidbehälter 114 angeordnet. Der Fluidbehälter 114 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt oder umfasst Kunststoff und weist derartige Dimensionen auf, dass dieser innerhalb der Fluidkammer 112 anordenbar ist und vorzugsweise entnommen werden kann. Darüber hinaus umfasst die Fluidverteilvorrichtung 100 ein Evakuierungselement 116 zum Evakuieren des Polierfluides aus der Fluidkammer 112 beziehungsweise aus dem Fluidbehälter 114. Das Evakuierungselement 116 ist in dem Fluidbehälter 114 geführt. Ferner ist das Evakuierungselement 116 in Richtung des distalen Austritts 132 bewegbar angeordnet. Das Evakuierungselement 116 schließt mit der Innenwandung 124 des Fluidbehälters 114 im Wesentlichen fluiddicht ab. Das Vorrichtungsgehäuse 110 ist formschlüssig mit einem Spannelement 118 verbunden, indem ein Anschlag 142 des Vorrichtungsgehäuses 110 mit einer Verjüngung 140 des Spannelements 118 zusammenwirkt. Die Verjüngung 140 weist einen geringeren Durchmesser auf als der Anschlag 142.

Das Spannelement 118 kann mittels eines Innengewindes 138 auf ein korrespondierendes Außengewinde des Schnittstellengehäuses 108 geschraubt werden. Somit kann das Vorrichtungsgehäuse 110 mit dem Schnittstellengehäuse 108 verspannt werden.

Am distalen Austritt 132 ist ein Dosierelement 126 angeordnet. Das Dosierelement 126 ist als Dosiernadel ausgebildet, sodass das Fluid aus der Fluidkammer 110 durch die Dosiernadel 126 hindurchgepresst werden kann und austritt. Wie auch in der Figur 3 ersichtlich, bilden die Bürstenelemente 121 der Verteileinheit 120 einen Hohlraum aus. Dieser Hohlraum hat eine Öffnung am Auftragsende 104. Das Polierfluid wird mittels des Dosierelements 126 in den Hohlraum injiziert und gelangt gravitätisch zur Werkstückoberfläche 1 , insbesondere in Fluidaustrittsrichtung 136. Die Fluidverteilvorrichtung 100 rotiert vorzugsweise um die Rotationsachse 134. Durch die Applikation des Polierfluids mittels des Dosierelements 126 und der Verteileinheit 120 wird das Polierfluid auf der Werkstückoberfläche 1 aufgetragen und regelmäßig verteilt.

Ferner ist in Figur 3 ein Poliersystem 146 gezeigt, das die Fluidverteilvorrichtung 100 umfasst. Ferner ist die Fluidverteilvorrichtung 100 mit einer Steuerungsvorrichtung 144 signaltechnisch gekoppelt, die angeordnet und ausgebildet ist, die Fluidverteilvorrichtung 100 und/oder weitere mit der Fluidverteilvorrichtung 100 gekoppelte Vorrichtungen zu steuern und/oder zu regeln. Die Figuren 4 und 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fluidverteilvorrichtung 100‘. Mit der Fluidverteilvorrichtung 100‘ kann ein radialseitiger Auftrag der Polierpaste mit der Verteileinheit 120‘ erfolgen. Um die Fluidaustrittsrichtung 136‘ orthogonal zur Rotationsachse 134 auszurichten, ist eine Verteilkammer 128 vorgesehen. Das Polierfluid entweicht aus dem Dosierelement 126 in die Verteilkammer 128. Von der Verteilkammer 128 gelangt das Polierfluid über weitere Dosierelemente 126‘ zu den Bürstenelementen 121 beziehungsweise einer Werkstückoberfläche.

Figur 6 zeigt eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Fluidverteilvorrichtung 100“. Die Fluidverteilvorrichtung 100“ weist eine Drucksteuereinheit 148 auf, die angeordnet und ausgebildet ist, einen Druck der Druckluft zu regeln. Die Druckluft wird mittels der Mediumleitung 122 bereitgestellt, die mit der Drucksteuereinheit 148 gekoppelt ist. Die Kopplung der Mediumleitung 122 und der Drucksteuereinheit 148 ist unter anderem mit einem Einlassventil 150 ausgebildet. Über das Einlassventil 150 gelangt die Druckluft in einen Druckraum 149 der Drucksteuereinheit 148 hinein.

Die Drucksteuereinheit 148 ist mit der Fluidkammer 112 und mit dem Evakuierungselement 116 fluidisch mittels eines Auslassventil 152 gekoppelt. Von dem Druckraum 149 gelangt die Druckluft durch das Auslassventil 152 zur Fluidkammer 112 und zu einer dem Polierfluid abgewandten Seite des Evakuierungselementes 116. Somit strömt ein Fluid durch die Mediumleitung 122 mit einem Eingangsdruck zur Drucksteuereinheit 148, wird in der Drucksteuereinheit 148 auf einen Arbeitsdruck, beispielsweise 1 ,5 bar, entspannt und anschließend wird das Evakuierungselement mit der Druckluft, die den Arbeitsdruck aufweist, beaufschlagt, sodass dieses das Polierfluid aus dem distalen Austritt evakuiert. Ferner weist die Drucksteuereinheit 148 ein Druckeinstellelement 154 auf, das mit dem Einlassventil 150 und/oder dem Auslassventil 152 gekoppelt und eingerichtet ist, einen Druckluftdurchsatz durch das Einlassventil 150 zu steuern, sodass sich der Druck der Druckluft von einem Eingangsdruck auf einen vordefinierten Arbeitsdruck entspannt. Der Druck innerhalb der Druckkammer 149 ist mit einem Drucksensor 156 bestimmbar. Figur 7 zeigt ein schematisches Verfahren. In Schritt 200 wird eine Fluidverteilvorrichtung 100, 100‘, insbesondere eine Fluidverteilvorrichtung nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, bereitgestellt. In Schritt 202 wird die Fluidverteilvorrichtung 100, 100‘ um eine Rotationsachse 134 rotiert. In Schritt 204, der vorzugsweise gleichzeitig mit Schritt 202 ausgeführt wird, wird ein Polierfluid aus einer Fluidkammer 112 der Fluidverteilvorrichtung 100, 100‘ mit einem Evakuierungselement 116 evakuiert. In Schritt 206, der vorzugsweise parallel zu Schritt 202 und 204 erfolgt, wird das Polierfluid mittels einer Verteileinheit 120, 120‘ verteilt. Es ist bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Entnehmen eines evakuierten Fluidbehälters 114 aus der Fluidkammer 112 und Einsetzen eines mit Polierfluid gefüllten weiteren Fluidbehälters 114.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Beaufschlagung des Evakuierungselements 116 auf einer dem Polierfluid abgewandten Seite mit einem Medium, insbesondere Druckluft, sodass eine Kraft auf das Evakuierungselement in Richtung einer Fluidaustrittsrichtung 136, 136‘ bewirkt wird.

BEZUGSZEICHEN Werkstückoberfläche , 100', 100“ Fluidverteilvorrichtung Kopplungsende Auftragsende Kopplungsschnittstelle Schnittstellengehäuse Vorrichtungsgehäuse Fluidkammer Fluidbehälter Evakuierungselement Spannelement , 120' Verteileinheit Bürstenelement Mediumleitung Innenwandung , 126' Dosierelement Verteilkammer proximaler Eintritt distaler Austritt Rotationsachse , 136' Fluidaustrittrichtung Gewinde

Verjüngung 142 Anschlag

144 Steuerungsvorrichtung

146 Poliersystem

148 Drucksteuereinheit 149 Druckraum

150 Einlassventil

152 Auslassventil

154 Druckeinstellelement

156 Drucksensor