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Verfahren und Vorrichtung zum Nachschleifen und Polieren gelochter Diamanten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachschleifen und Polieren gelochter Diamanten (sogen. Ziehsteine), wie sie in der Drahtindustrie für alle ziehbaren Metalle von etwa 2 mm Durchmesser abwärts Verwendung finden.
Es ist bekannt, dass diese Diamant-Ziehsteine im Betriebe durch Abnutzung rauh und unrund werden, und dass deshalb die Bohrungen öfter nachgeschliffen und poliert werden müssen, um sie dadurch wieder gebrauchsfähig zu machen.
Bei den einfachsten hierfür verwendeten Maschinen wird in die Bohrung des umlaufenden Ziehsteines eine schlank zugespitzte Stahlnadel rasch hin und her gestossen, auf welche das Schleif-und Poliermittel aufgestrichen wird. Durch Schrägstellen der Nadel zur Achse des Steines kann man dabei eine der notwendigen ähnliche konische Form des Ziehloches erzielen, es zeigt
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Loelhachse : aber auch dies führte nicht zum erstrebten Ziel, die ursprüngliche Konizität der Bohrung beim Grösserpolieren einzuhalten ; es lag dies daran, dass die Führung und Drehung der Poliernadelhalter an einem bestimmten festen Punkt ausserhalb der Ziehsteinbohrung gebunden und die seitliche Bewegung z. B. durch Anordnung einer Kurvenscheibe zwangläuilg war.
Es ist aber die Form der Ziehlocher gewöhnlich immer verschieden ; bald ist die Bohrung lang. bald ist sie kurz, und die Lage der zichsteinbohrung selbst ist infolge ungleicher Stärken der Zieh- steinfassung auch sehr verschieden. Hiezu kommt noch, dass das Ausschwenken der Nadel aus
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und Herstossen in der Bohrung verbiegt oder festklemmt, oder den auf der Planscheibe nur mittels Wachs aufgekitteten Stein davon abdrückt.
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Draht benutzte, der während des Schleifvorganges in der Bohrung des in Drehung versetzten und gleichzeitig Schwingungen um seine lotrechte Achse ausführenden Ziehsteines, hin- und hergeschoben wird.
Es mag dahingestellt bleiben, ob man feinere Bohrungen auch bei Anwendung sehr fester Sorten solcher feiner Schleifdrähte von z. B. 0,1 mm Durchmesser, bis zu den feinsten Bohrungen
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während frischer Schleifdraht zum Angriff kommt, als wenn nur ein und dieselbe Nadelspitze das Schleifen besorgt.
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Um alle diese überstände und die Mängel der seither gebrauchten Poliervorrichtungen zu beseitigen, dient das folgende neue Po1ieivedahren.
Dasselbe besteht in seinen Grundzügen, datin, dass das schleifende Werkzeug-die bewährte schlank zugespitzte Stahlnadel-mit der. Spitze in der Bohrung des Ziehsteins sitzt, der um eine senkrechte Achse umläuft, wobei in an sich bekannter Weise die Nadel langsam und gleichmässig um ihre lotrechte Lage oder um die Drehachse des Ziehsteins bis zu einer bestimmten Schrägstellung nach beiden Seiten oder auch nur einer Seite hin und her pendelt.
Gemäss der Erfindung wird nun gleichzeitig damit die Nadelspitze bei der Bewegung nach den Schräglagen in. einer bestimmbaren Schräglage beginnend immer weiter aus dem Ziehloch herausgezogen ; beim Zurückschwingen gleitet die Nadel lediglich unter der Wirkung ihres Eigengewichtes in das Loch hinein, also ohne Anwendung einer zwangläufigen Führung, und zwar stets soweit, dass die Nadel beim Passieren ihrer Mittellage auf der Ziehlochwandung frei und ungehindert aufsitzt.
Dadurch wird erreicht, dass in der senkrechten Stellung der Nadel ihre Spitze-die sich übrigens sofort beim Beginn des Schleifvorganges der Lochform entsprechend genau einschleiftdie Bohrung an ihren engen Stellen, soweit sie unrund ist, berührt, was eine unbedingte Notwendigkeit ist, um unrunde Löcher wieder rund zu bekommen.
Durch das Ausschwenken der Nadel unter gleichzeitigem Herausziehen der Nadelspitze aus der Bohrung erreicht man, abgesehen von einer der Konizität der Steinbohrung entsprechenden Schrägstellung den Vorteil, dass die Nadelspitze nicht zu scharf umgebogen wird, so dass sie den umlaufenden nur mittels Wachs befestigten Stein abdrückt, oder abbricht, und doch wieder auf der Eintrittsseite in den Ziehkonus sich so biegt, dass der Konus etwas gekrümmt ausfällt.
Das Neue und Wesentliche dieses Verfahrens ist besonders darin zu erblicken, dass die Schleifnadel in allen Phasen dieses Schleifvorganges, so lange sie nicht herausgezogen wird, auf den Wandungen der Bohrung des Steines mit ihrem Gewichte aufliegt, so dass ein Rundschleifen auch unrunder Löcher erfolgen muss und dass gleichzeitig beim Entlangstreichen der Nadel an der Lochwandung, d. h. beim Heben und Senken der Nadel immer wieder das Poliermittel zur Schleif stelle geführt wird, was den sparsamsten Verbrauch des teuren Diamantschmirgels ermöglicht ;
die richtige Form der Bohrung-allmähliche Verjüngung des Loches durch sanftgewölbte Lochwände auf der einen Seite und beliebiger geringer Erweiterung des Lochaustrittes auf der andern Seite-wird ohne besondere Einstellung der Vorrichtung lediglich durch das eigenartige Verhalten der Poliernadel im Ziehloch ganz zweckentsprechend ausgeschlifien, so dass die so behandelten Ziehsteine sich besonders durch sanftes und glattes Ziehen und eine längere Haltbarkeit auszeichnen.
Das neue Verfahren und die neue Anordnung zur Ausübung desselben hat aber auch noch andere kleine Vorteile zur Folge, die bei dem Bekannten gänzlich fehlen. Es wird nämlich auch durch freiläufige Führung der Nadel ihre Abnutzung verzögert ; die Nadeln können in das Bohrloch ohne die Maschine zum Stillstand zu bringen und das Arbeiten anderer Nadeln zu stören, in und ausser Wirksamkeit gesetzt werden. Schliesslich hat die neue Anordnung den bekannten gegenüber den grossen Vorteil, dass bei geringstem Raumbedarf gleichzeitig viele Steine (20 oder mehr) bearbeitet werden können unter der Beaufsichtigung eines einzigen Arbeiters.
Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen eine Vorder-und Seitenansicht der Anordnung. Fig. 3 ist eine Oberansicht der die Werkzeugschäfte lose haltenden und bewegenden Stange. Fig. 4 und 5 zeigen einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2, den einen Teil in Oberansicht. Fig. 6 zeigt eine im Maschinengestell in der Höhe einstellbare, gleichzeitig als Stufen-Schnurscheibe dienende Spindel für den umlaufenden Werkstücktisch. Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt eines Werkstückes oder Trägers mit einem darin angeordneten Diamanten. Die Fig. 8 und 9 zeigen in grösserem Massstabe das im Diamanten ruhende Werkzeug ohne zwangläufige Führung auch m einer Schrägstellung. Fig. 10,11 und 12 veranschaulichen in etwa zwanzigfacher Vergrösserung die Wirksamkeit des Werkzeuges im Diamanten und die Endform der Bohrung.
Auf einem Maschinenbett a Fig. 1 werden mittels Säulen b zwei Schienen c, d in geeignetem Abstand von einander und vom Tisch gehalten, wobei die Befestigung der unteren Schiene c derart ist, dass sie z. B. nach Lösung der sie haltenden Muttern gesenkt werden kann. In der unteren Schiene c, Fig. 1 und 6, sind Lagerzapfen w in beliebiger Anzahl, z. B. 10, so angeordnet, dass sie in der Höhe sich einstellen und mittels Klemmschrauben in'feststellen lassen. In dem stellbaren Zapfen m ruht die Spitze einer als Schnurscheibe mit nötigenfalls verschieden grossen Rillen (Stufenscheibe) ausgerüsteten Spindel k, welche mit dem oberen Ende in der Schiene d
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rolle v, Fig. 2, und 4, aus der Rillenebene abgeleitet wird. An dem einen, z.
B. rechten Ende der Maschine ist auf der Welle tl eine Scheibe y festgekeilt, die ihre Umdrehungen z. B. durch eine Schnur auf eine andere Scheibe z überträgt, auf deren Welle noch eine Scheibe zl sitzt, die zum Antrieb einer Scheibe w dient. Die Scheibe to ist mit einer Kurbel w1 ausgerüstet, von welcher eine Schnur über eine Rolle f1 zur Schiene f führt. Am anderen Ende der Schiene f greift eine über eine Rolle gelegte Schnur an, die mittels eines Gewichtes belastet ist.
Bei dieser Ausführungsform, die nur als Beispiel in Vorschlag gebracht ist, werden gleichzeitig alle Spindeln k mit ihren Tischen i in schnelle Umdrehung versetzt und die Schiene f erhält die notwendie Hin- und Herbewegung, durch die der Schaft des Werkzeugträgers g mit dem Werkzeug n die Pendelbewegung um die senkrechte Lage erhält. Der Hub der Schiene f entspricht etwa dem durch die punktierte Linie x, Fig. 9, bezeichneten Winkel. Der Hub kann nötigenfalls geändert werden, indem man die Kurbel wl, Fig. 1, 2, radial verstellbar ausführt.
Wie bereits gesagt, ist der gelochte Diamant j in einer Platte k, Fig. 7, befestigt und zwar mittels eines Bleipfropfens r ; die Platte h hat eine zum Diamanten j führende trichterförmige Vertiefung p.
Die Platte h mit dem Diamanten wird nun in Fig. 7,8 und 9 mittels Wachs auf dem Tisch i zentrisch zur Drehachse festgeklebt und die Spitze der Nadel n in das Loch des Diamanten hineingesteckt ; vorher wird aber ein bekanntes Poliermittel (meist ein Gemisch von Diamantstaub und öl) auf die Nadelspitze gebracht. Während der schnellen Umdrehung des Diamanten schwingt die Nadel mit dem oberen Teil hin und her und es entspricht ihre Schrägstellung der erstrebten Konizität des Loches in Diamanten.
Da aber der Mitnehmerring gl des Schaftes g sich von einer gewissen vorher bestimmbaren Schrägstellung an auf die Schiene f legt, Fig. 9, also bevor noch der dem Weg x entsprechende Hub der Schiene nach der linken oder rechten Seite beendet ist, wird die Nadel in ihren äusseren Schräglagen im Diamantloch angehoben, beim Zurückschwingen in die
Geradstellung zum unbehinderten Senken wieder freigegeben, so dass sie beständig auf der Lochwandung aufliegt, in der senkrechten Stellung rundschleift und stets für eine Verteilung des Poliermittels gesorgt ist.
Wie aus Vorstehendem ersichtlich und mehrmals hervorgehoben, findet eine zwangläufige Führung des Werkzeuges, hier der Nadel n, bis auf die Zeiten des Herausziehens der Nadel nicht statt, so dass selbst bei nicht haargenau zentrischer Befestigung des Diamanten die erstrebte Wirkung dennoch eintritt, und ein Abdrücken der Steinfassung h vom Tisch i ausgeschlossen ist.
Bei der nötigenfalls nur einseitigen Pendelung der Nadel n. die etwa auf dem Wege x, Fig. 9 und 11, erfolgt, wird also die Nadel von einem gewissen Augenblick an angehoben und legt
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entsprechend bearbeitet werden. Infolge des losen Anliegens der Nadel und des Hinwegziehens über die Lochwandungen wird nicht nur die gewünschte, oben sanft gewölbte Gestalt der Wandung erreicht, sondern es werden auch Risse und scharfe Kanten vermieden und beseitigt.
Eine derartige Wirksamkeit ist mit den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen schon aus dem Grunde unmöglich, weil bei jenen der bearbeitende Teil zwangsläufig geführt wird, so dass das Aufsitzen des Werkzeuges namentlich in der senkrechten Stellung der Nadel, in der hauptsächlich das Rundschleifen unrunder Löcher von dem kleinsten Lochdurchmesser anfangend, stattfindet, nur ausnahmsweise und für kurze Zeit erfolgen kann.
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