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Österreichische
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CHARLES LEWIS GOEHRING IN AKRON, OHIO UND WILLIAM LEWIS CLAUSE IN SEWICKLEY, PENNSYLVANIA (V. ST. A.).
Maschine zum Schleifen von Facetten an Glasplatten.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Facetten an Glas u. dgl., die sich besonders zur Herstellung der Kanten von Spiegelscheiben und der Facetten, mit denen solche Scheiben ausgestattet zu werden pflegen, eignet. Die Erfindung besteht darin, dass der relative Arbeitsvorschub zwischen Arbeitsstück und Werkzeug, welches letztere mit seiner Mantelfläche arbeitet, zwangläufig und mit allmählich abnehmender Geschwindigkeit ausgeführt wird, um der Zunahme der Breite des Schliffes
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Scheibe auf der Schleifmaschine erfährt, hintereinander in einem zusammenhängenden Arbeitsgang und ohne Umspannen des Arbeitsstückes vorgenommen werden kann. Auch wird durch verringerte Geschwindigkeit des Vorschubes beim Fertigschleifen ein Abspringen der Kanten der zu schleifendon Fläche verhütet.
Auf den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Maschine nach vorliegender Erfindung dargestellt.
Das Gestell der Maschine ist eine vorzugsweise aus Gusseisen hergestellte Säule A von ungefähr rechteckigem Querschnitt, welche in den Fig. 1, 2,3, 5 und anderen in verschiedenen Ansichten und in den Fig. 4 und 20 im Querschnitt erscheint. Sie ruht auf einer breiten Fundamentplatte A1. Auf der linken Seite in der Ansicht der Fig. 1, welche im folgenden die Hints'seite genannt werden soll, ist pint'Konsole A2, welche dazu dient, die Schleifscheibe und die zu ihrem Antrieb und ihrer Einstellung dienenden Teile zu tragen.
Auf der gegenüberliegenden Seitp des Gestells A, welche im folgenden kurz die Vorderseite genannt werden soll, sind Führungsleisten. -13 angebracht, auf denen eine zweite Konsole B mit Hilfe einer Spindel C auf und ab bewegt werden kann. Diese Konsole B, welche in Fig. 2 deutlich in ihrer Lage zur übrigen Maschine erscheint und ausserdem unter anderen in Fig. 8 in vergrössertem Massstabe herausgezeichnet ist, dient dazu, die Spannvorrichtung zd tragen, welche das Arbeitsstück während der Operation des Schleifens festhait. Die Spindel C'ist drehbar aber nicht längsverschiebbar in passenden Vorsprüngen c am Gestell A gelagert und kann durch ein Handrad C4 bewegt werden.
Dieses Handrad wird dazu benützt, das Arbeitsstück in diejenige Lage zu bringen, in welcher die Arbeit des Schleifens beginnt. Um dann aber den eigentlichen Vorschub während des Schleifens auszuführen, ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Spindel C selbsttätig zu drehen.
Auf der Konsole A2 ist das Gestell D aufgebaut, welches die Schleifscheibe und die dazu gehörigen Teile trägt. Das Gestell ist vermittelst der Spindel d und des Handrades dl in der Längsrichtung in einer Schlittenführung gebräuchlicher Art verstellbar. Das Gestell D trägt drehbar auf einer Welle EI gelagert einen Rahmen E. Auf der Weile EI sitzen Fest- und Losscheiben E2, welche von einem Riemen Bewegung empfangen, der durch einen Riemenausrilclier E3 nach Bedürfnis aus- oder eingerückt werden kann. Die Schleif- scheibe F ist auf eine Welle FI fest aufgekeilt, welche am vorderen Ende des Rahmens E gelagert ist. Sie besteht vorzugsweise aus einem Hohlzylinder aus Sandstein oder ähnlichem
Material, welcher von einem Armstern F''getragen wird.
Die Breite des Schleifsteines ist so
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gewählt, dass sie grösser ist, als die grösste vorkommende Länge einer Kante des Arbeitsstückes. Der Stein wird vermittelst eines Paares von Kettenrädern. f, e angetrieben, welche auf den Wellen Fl und EI montiert und durch die Kette el verbunden sind. Ausserdem erhält die Schleifscheibe F eine oszillierende Bewegung in achsialer Richtung. Zu diesem Zwecke ist sie auf zylindrischen Zapfen in Lagern F3 längsverschiebbar gelagert und es ist auf dem Ende des einen Zapfens ausserdem noch ein drittes Lager F5 aufgesetzt, das in vergrössertem Massstabe in den Fig. 16 und 18 erscheint. In diesem Lager ist der Zapfen nicht längsverschiebbar und erhält daher eine achsiale Bewegung, wenn das Lager F5 bewegt wird.
Dieses Lager ist auf einer Schlittenführung in der Richtung der Achse Fl verschiebbar und wird durch einen Exzenter F7 in oszillierender Bewegung erhalten, welcher auf einer Welle F6 sitzt, die ihrerseits durch Vermittlung eines konischen Räderpaares F9, FM von der Welle EI aus angetrieben wird.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schleifmaschine nach der vorliegenden Erfindung soll der Schleifstein feststehen und der Arbeitsvorschub soll durch eine entsprechende Verschiebung des Arbeitsstückes bewirkt werden. Die Abwärtsbewegung des Rahmens E ist durch die Säule G begrenzt, auf welche der justierbare Anschlag G aufsetzt. Durch passende Einstellung der Justierschraube kann daher die Stellung des Rahmens E und somit der Schleifscheibe sehr genau bestimmt werden.
Da die Schleifscheibe nicht mit einem bestimmten Druck auf dem Arbeitsstück lasten, sondern dieses vielmehr zwangläufig dagegen vorgeschoben werden soll, so muss dafür gesorgt sein, dass der Rahmen E in der durch die Säule G und die Anschlagschraube Gl gegebenen Stellung gesperrt sei. Zu diesem Zwecke und auch um den Stein anzuheben, wenn das Arbeitsstück
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aufwärts geschwenkt, das durch eine Stange h mit der einen Kurbel in Verbindung steht und zweitens durch einen Handhebel H2, der an einer Stange H1 angreift. Durch die Schwenkung der Kurbeln wird der Rahmen E und somit auch die Schleifscheibe angehoben.
Ausserdem ist noch eine senkrecht stehende Kurbel H4 vorgesehen, welche ebenfalls mit dem Handhebel H2 verbunden ist und dadurch, dass er aufwärts geschwenkt wird, auf die Kurvenfläche H5 auf der Oberseite des Kniestückes G2 aufläuft. Dadurch wird also der Rahmen E und damit auch die Schleifscheibe in der einmal eingestellten Lage gesperrt. Die Einstellung des Kniestückes G2 in senkrechter Richtung erfolgt durch die Spindel Hfi, welche in den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist.
Auf der Konsole B, welche wie bereits ausgeführt worden ist, die Spannvorrichtnng für das Arheitsstück trägt, ist eine wagerechte Schlittenführung angebracht, auf der ein Support BI vermittelst einer Spindel B2 verstellt werden kann (Fig. 8 und 9). Auf dem Gleitstück ss'ist eine zweite senkrecht zur ersten gerichtete Schlittenflihrung angebracht, auf welcher das Gleitstück B3 bewegt werden kann. Auf dem Gleitstück} J8 ist eine weitere Führung parallel zu derjenigen auf der Konsole B angebracht und in dieser Führung gleitet ein Gleitstück B4, welches eine Drehscheibe B8 trägt.
Das Gleitstück B4 ist in der Mitte mit einer kreisförmigen Bohrung versehen, in welche der zylindrische Fuss B7 der Drehscheibe R8 hineinragt (Fig. 10). Das Arbeitsstück B9 wird durch die Klemme RIO auf der Spannplatte der Drehscheibe niedergehalten, und zwar derart, dass die Drehscheibe mit dem Arbeitsstück unabhängig von der Klemme BIO gedreht werden kann.
Das ganze Arbeitsstück ist von einem Trog 1 umgeben, dessen Ränder hoher sind als der Punkt des Arbeitsstückes, an dem das Schleifwerkzeug angreift. Der Trog 1 wird von der Achse der Drehscheibe getragen, aber derart, dass sie durch eine Stopfbüchse 11 im Boden des Troges hindurchgeht, so dass sie gedreht werden kann, ohne dass der Trog mitgedieht wird. Am Umfang der Drehscheibe sind Einschnitte b3 vorgesehen (Fig. 11), in welche ein Riegel b4 eingreift. Die Einschnitte sind um Bogenlängen voneinander entfernt, welche den Winkeln entsprechen, die von den Kanten des Arbeitsstückes eingeschlossen werden, also bei der hier beispielsweise dargestellten Ausführungsform 11m 900.
Der Riegel wird durch eine Blattfeder bb eingedrückt und kann durch einen Handhobel zurück- gezogen werden, der auf einem feststehenden Arm b7 gelagert ist. Dabei ist die Einrichtung so getroffen, dass der Riegel in der zurückgezogenen Lage stehen bleibt, bis die Drehscheibe die folgende Lage eingenommen hat. Zu diesem Zwecke ist eine Klinke b8 ebenfalls auf dem Arme b7 gelagert und die Blattfeder bfl strebt beständig das Schwankende dieser Klinke derart niederzudrücken, dass ihr Vorderende den Hebel b6 in der zurückgezogenen Lage sperrt.
An dem äusseren Umfang der Drehscheibe sind aber Nasen bIO (siehe auch Fig. 14) angebracht und wenn sie um den verlangten Winkel gedreht worden ist, greift
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nachdem er die Drehscheibe ausgekuppelt hat, zu ihrer Umstellung in die neue Lage beide Hände zu gebrauchen. Bei der Umstellung in die neue Lage wird die Schlittenführung zwischen den Gleitstücken B3 und B4 benutzt. Es ist zu diesem Zwecke auf dem Gleitstück BO eine Zahnstange vorgesehen, welche in Fig. 8 deutlich erscheint, und das Gleitstück B4 trägt einen wagerechten Fortsatz mit einem entsprechenden Zahntrieb B5.
Durch Drehung dieses Triebes von Hand wird der Schlitten B4 zurückgezogen. Wenn es nötig ist, kann hiebei auch die Schleifscheibe selbst in der bereits beschriebenen Weise angehoben werden, damit man mit den Ecken des Arbeitsstückes frei darunter durchkommen kann.
Der Vorschub des Arbeitsstücke geschieht durch Anheben der Konsole B ver- mittelst der Spindel C. Er zerfällt in drei getrennte Vorrichtungen. Zunächst wird die
Spindel C von Hand solange gedreht, bis das Arbeitssttick in diejenige Lage gebracht worden ist, in welcher der eigentliche Schleifprozess beginnen soll. Dann wird der Vor- schub durch die Maschine während des Vorschleifens selbsttätig fortgesetzt, und zwar mit allmählich abnehmender Geschwindigkeit und endlich wird er ebenfalls selbsttätig unter- brochen, wenn die gewünschte Tiefe der Facette erreicht ist. Die betreffende Einrichtung ist am deutlichsten in den Fig. 19 und 20 zu erkennen. Die Spindel C wird durch ein konisches Zahnrad 01 angetrieben, das seinerseits seinen Antrieb von einem entsprechenden konischen Zahnrad C2 erhält, das auf einer Welle C3 sitzt.
Die Welle C3 ist mit einem
Handrad C4 ausgestattet und durch Drehung dieses Handrades kann also die Konsole B gehoben und gesenkt werden. Am entgegengesetzten Ende der Welle C3 sitzt ein Schnecken- rad K, welches mit einer Schnecke K1 in Eingriff ist. Diese sitzt auf einer Welle E, die an ihrem entgegengesetzten Ende eine Reibscheibe K3 trägt. Die Verbindung zwischen dem Schneckenrad K und der Welle C3 wird durch eine Klauenkupplung Ci vermittelt, deren eine Hälfte mit dem Schneckenrad und deren andere Hälfte mit der Welle e3 fest verbunden ist.
Die Welle C, tst in ihren Lagern und in dem konischen Zahnrad Cl. längsverschiebbar und man kann daher durch Vermittlung des Handhebels C6, welcher in den Fig. 2 und 19 deutlich erscheint, die Klauenkupplung C5 von Hand aus-oder ein- rücken. An der Rückseite der Maschine ist eine Antriebswelle L gelagert und wird durch eine Riemenscheibe l angetrieben, welche durch einen Riemen 11 von der Hauptantriebswelle EI Bewegung empfängt, und auf dieser Welle L sitzt ein Reibungsrad L1 längsverschiebbar aber nicht drehbar. Dieses Reibungsrad drückt gegen die Oberfläche der Reib- scheibe .
Diese Einrichtung gestattet der Welle Jí2 und somit auch dem Schneckenrad K und wenn dieses durch Vermittlung des Handhebels C6 und der Kupplung C5 mit der Welle C3 gekuppelt ist, der Spindel C innerhalb gewisser Grenzen jede beliebige Ge- schwindigkeit zu orteilen, je nach der jeweiligen Stellung des Reibrades L1 auf der Reibscheibe K8. Befindet sich das Reibrad L1 in der Mitte der Reibscheibe K3, so wird über- haupt keine Bewegung von einem Teil auf den anderen übertragen.
Wird das Reibrad LI
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mit dem Maximum der erreichbaren Umlaufszahl mitzunehmen und die Umlaufszahl wird dann stetig abnehmen, indem es weiter und weiter nach der Peripherie der Reibscheibe hin verschoben wird. Durch diese Einrichtung wird also die Aufgabe gelöst, dass der Vorschub zunächst mit dem Maximum der zulassigen Geschwtndigkeit einsetzt und dann, indem die Arbeit fortschreitet, allmählich immer langsamer und langsamer wird.
Um die Einrichtung selbsttätig zu machen, ist es nur nötig, dass die Lage des Reibrades LI zu der Reibscheibe K von der jeweiligen Stellung des Arbeitsstückes selbst abhängig gemacht werde. lw folgenden sind zwei verschiedene Ausführungsbeispieie einer Einrichtung beschrieben, welche diese Aufgabe löst. Die erste dieser Einrichtungen erscheint am deut-
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verändert, der bei M auf einer Konsole M'gelagert ist. Die console mi kann durch eine Spindel J12 auf und ab bewegt werden und der Hebel M ist dementsprechend aus zwei ineinanderschiebbaren Teilen gebildet.
An dem Drehpunkt des Hebels M ist ein Zahntrieb angebracht, welches in eine Zahnstange Ar ! eingreift und diese Zahnstange ist unmittelbar an der Konsole B befestigt, welche das Arbeitsstück trägt. Wenn sich also die Konsole B hebt, um den Vorschub des Arbeitsstücke zu bewirken, wird der Hebel Al geschwenkt und verschiebt das Reibrad LI auf seiner Achse, so dass die Geschwindigkeit des Vorschubes allmählich immer mehr abnehmen muss.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 19 und 20 dargestellt. Hiebei wird der Hebel M durch eine Plenelstange o bewegt, deren eines Ende an einem passenden Punkte dieses Hebels angreift, und zwar vorzugsweise derart, dass der Angriffspunkt nach Bedarf verstellt werden kann. Das andere Ende der Pleuelstange o ist ebenfalls mit ver-
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und sort das Arbeitsstück seinen Aufwärtsvorschub erhält, so geht mit dieser Bewegung eine Schwenkung der Kurbel 01 Hand in Hand und, es erfolgt eine entsprechende Verstellung des Reibrades LI auf der Reibscheibe EB.
Die allmähliche Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit ist hauptsächlich dadurch bedingt, dass die Breite des Schliffs zunimmt, indem die Facette sich ihrer Vollendung nähert. Sobald die Facette dann die vorgeschriebene Breite erhalten hat, muss der Vorschub vollständig unterbrochen werden und dies geschieht nach vorliegender Erfindung ebenfalls selbsttätig. Der Vorschub kann unterbrochen werden, indem die die Vorschubbewegung übertragenden Teile an irgendeiner Stelle entkuppelt werden und nach dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zwecke die Übertragung zwischen dem Reibrade LI und der Reibscheibe K3 gewählt. Diese beiden Teile werden einfach voneinander entfernt.
Zu diesem Zweck hat die Welle K2, auf der die Reibscheibe K3 sitzt. in ihrer Längsrichtung ein gewisses Mass von Spiel in ihren Lagern und wird durch eine Feder P (Fig. 6) an das Reibrad L'angedrückt. Die Feder P ist an ihrem unteren Ende an der Grundplatte des Gestells gelagert und in der Mitte zu einem Ring p ausgebildet, der zwischen zwei Stellringen pl auf der Welle K2 drehbar aber nicht längsverschiebbar gelagert ist. Der erforderliche Druck wird auf das obere Ende der Feder P durch eine Druckschraube P4 ausgeübt, welche von einem vorspringenden Arm des schwenkbar am Gestell gelagerten Rähmchens P3 getragen wird (Fig. 6).
An dem Rähmchen p3 ist ein Arm p2 angebracht, welcher bis in die Nähe der Welle C3 reicht und von einem Bund pI getroffen wird, welcher auf der einen Kupplungshälfte Cb angebracht ist. Beim Einrücken der Welle C wird also das Rähmchen vorgeschwenkt und drückt gleichzeitig die Reibscheibe K3 gegen das Reibrad L1. In dieser l. age wird das Rahmchen P durch eine Klinke P5 festgehalten, welche am Gestell gelagert ist und durch eine Feder p6 niedergedrückt wird (Fig. 7). Dieser Klinke p5 gegenüber sitzt auf der Welle C3 ein Stellring Pi und dieser Stellring trägt eine verstellbare Nase P8.
Die Welle C3 macht während eines Arbeitsganges der Maschine nur einen Teil eines Umlaufs. Wenn also die Nase p8 richtig eingestellt ist, wird sie im passenden Zeitpunkt die Klinke p5 aus der in Fig. 7 gezeichneten Lage, in welcher sie das Rähmchen pu sperrt, ausschwenken ; dadurch wird die Feder P befreit und drückt einerseits das Rähmchen in seine Anfangslage zurück und andererseits durch dessen Vermittlung auch die bewegliche Kupplungshälfte C5. Dadurch wird also der Vorschub unterbrochen.
Um den Support während der Arbeit seitlich hin und her zu führen und um die Möglichkeit zu haben, die Amplitude dieser oszillierenden Bewegung nach Bedarf zu ändern, dient die folgende Einrichtung. Der Schlitten B3 ist mit einer Verlängerung versehen (siehe Fig. 9), die die beiden nach unten vorspringenden Leisten BX trägt. Zwischen diesen Leisten liegt der walzenförmig Kopf eines Hebels Q, der auf einem seitlich vorspringenden Lagerbock Ql (Fig. 19) am Hauptgestell gelagert ist. An seinem unteren freien Ende greift eine Pleuelstange Q2 an und verbindet ihn mit einem Block ql, der in einer Führung A3 beweglich ist (Fig. 15 und 19).
Die Führung Q3 bildet eine Kurbel, die auf eine !' Welle q4 sitzt und vermittelst des Schneckenrades Qs, der Schnecke Q5 auf der Welle Q6 und der Riemenscheibe Q ? angetrieben wird. Mit Hilfe einer Spindel q und
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indem die Welle q4 gedreht wird, welche das konische Rad q3 trägt. Dies geschieht durch Drehung des Handrades q8 auf der Welle q7, deren Drehung durch Vermittlung des Zahnräderpaares q6 und q5 auf die Wolle q4 übertragen wird.
Um die Maschine in Tätigkeit zu setzen, legt der Arbeiter zunächst das Arbeitsstück
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Längsrichtung, um die Klauenkupplung C5 einzurücken. Dadurch wird gleichzeitig das Rähmchen P3 geschwenkt und bringt durch die Feder P die Reibscheibe V mit dem Reibrade L1 in Berührung.
Dann stellt er mit dem Handrade q8 die seitliehe Bewegung des Arbeitsstücke auf die gewünschte'Amplitude ein und nun beginnt die Schleifarbeit und geht solange fort, bis die Nase p8 die Klinke p5 trifft und dadurch die Vorschubvorrichtung ausrückt, Die übrigen Teile laufen weiter und es bildet sich nach kurzer Zeit ein bemerkbarer Zwischenraum zwischen der Schleifscheibe und der bearbeiteten Stelle des Arbeitsstücke. Bis zu diesem Zeitpunkte ist der Trog 1 so hoch mit Wasser gefüllt, dass die bearbeitete Stelle des Arbeitsstückes unter der Wasseroberfläche bleibt. Nunmehr wird
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gedreht und dann kann mit der Herstellung der folgenden Facette begonnen werden. Durch das Senken des.
Supports B ist das Reibrad LI wieder in die Mitte der Reibscheibe geführt worden und somit nehmen jetzt sämtliche Teile wieder ihre Anfangslage ein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Schleifen von Facetten an Glasplatten, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Arbeitsvorschub zwischen Arbeitsstück und dem mit seiner Mantelfläche arbeitenden Werkzeug zwanglänssg mit allmählich abnehmender Geschwindigkeit vor sich geht.