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Vorrichtung zum Planschleifen von Steinplatten, insbesondere Terrazzoplatten
Der dem Hauptpatent 1001 149 zugrunde liegende Erfindungsgedanke geht dahin,
das unwirtschaftliche und zeitraubende Herunterschleifen von Steinplatten, insbesondere
Terrazzoplatten, die bei der Herstellung keilförmig ausfallen können, auf das durch
die kleinste Plattenstärke bestimmte Maß dadurch zu vermeiden, daß die Werkstückträgerplatte
winkelbeweglich gelagert wird. Damit wird erreicht, daß das zu schleifende Werkstück
mit seiner Oberfläche sich unter Einwirkung des Schleifdruckes bei schräg gestellter
Werkstückträgerplatte plan zur Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges selbsttätig so
einstellt, daß die vom Schleifwerkzeug mitgenommene oder in entgegengesetzter Drehrichtung
wie die Schleifspindel angetriebene Werkstückträgerplatte während des Schleifvorganges
in der Schräglage um die verlängerte Mittelachse rotiert und von der Oberfläche
des Werkstükkes nur so viel abgeschliffen wird, wie dies zur Erzielung eines vollkommenen
Planschliffes unbedingt notwendig ist.
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Zur Erzielung eines einwandfreien Planschliffes, namentlich wenn das
Schleifwerkzeug einen Durchmesser hat, der nicht größer oder sogar kleiner ist als
die größte Kantenlänge bzw. als der Durchmesser der zu schleifenden Steinplatte,
muß dafür gesorgt werden, daß der Schleifring an allen Stellen der zu schleifenden
Oberfläche des Werkstückes auf etwa gleichen Gegendruck trifft.
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Im Hauptpatent ist eine Ausführungsform beschrieben, bei der zu diesem
Zweck unter der Werkstückträgerplatte Druckfedern angeordnet sind, deren Kraft unter
Vermittlung einer kreisringförmigen Scheibe über eine Kugel auf die rotierende,
winkelbewegliche Werkstückträgerplatte übertragen wird.
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Nach der Zusatzerfindung wird ein gleichmäßiger Gegendruck der schräg
gestellten Werkstückträgerplatte dadurch erreicht, daß diese gegen eine mit ihr
umlaufende zweite Platte, die mit der Antriebs- oder Lagerwelle starr verbunden
ist, durch konzentrisch um die Mittelachse der Unterplatte angeordnete hydraulische
Kolben abgestützt ist, deren mit Flüssigkeit gefüllte Zylinder über düsenartig verengte
Durchflußöffnungen mit einer gemeinsamen Kammer in Verbindung stehen, die mit Druckflüssigkeit
angefüllt ist.
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Die besonderen Vorteile dieser hydraulischen Konstruktion bestehen
im wesentlichen darin, daß der Rotation der Werkstückträgerplatte keine Reibungskräfte
entgegenwirken und daß Kugellager entbehrlich werden. Der Energieverbrauch der Schleifvorrichtung
wird demzufolge erheblich verringert. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung
den Vorzug einer größeren Betriebssicherheit und längeren Lebensdauer; denn die
hydraulische Einrichtung liegt vollkommen eingekapselt und ist im Betrieb keinem
nennenswerten Verschleiß unterworfen, während bei einer mit Druckfedern ausgerüsteten
Andrückvorrichtung die Gefahr des allmählichen Erlahmens der Schraubenfedern besteht
und die Federn nach mehr oder weniger langer Standzeit erneuert werden müssen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsmittelschnitt durch die Werkstückträgerplatte
mit der hydraulischen Andrückvorrichtung und durch das gegen das Werkstück zur Anlage
gebrachte Schleifwerkzeug, Fig. 2 die Draufsicht der Werkstückträgerplatte.
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1 bezeichnet die Schleifspindel einer Plattenschleifmaschine bekannter
Bauart, und 2 ist die mit der Schleifspindel fest verbundene Scheibe, an deren Unterseite
innerhalb eines Randflansches 3 wie üblich, beispielsweise durch Festkitten, das
Schleifwerkzeug 4 angebracht ist. Letzteres besteht vorzugsweise aus einem kreisringförmigen
Schleifkörper, dessen Außendurchmesser gleich oder kleiner sein kann als die größte
Kantenlänge der zu schleifenden Steinplatte 5. Abweichend vom gezeichneten Beispiel,
in dem eine quadratische Steinplatte dargestellt ist, kann die Steinplatte auch
eine rechteckige oder runde Grundrißform haben. Das Werkstück 5 befindet sich in
einer solchen Lage unter dem Schleifring 4, daß dieser nur etwa über die reichliche
Hälfte der zu schleifenden Steinplatte reicht.
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Die Werkstückträgerplatte 6 hat etwa die gleiche Grundrißform wie
die Steinplatte 5. Sie ist zwischen
die aus Winkeleisen gefertigten
hochstehenden Eckanschläge 25 einer zweiten Platte 11 mit geringem freiem Spiel
und im freien Abstand von der Unterplatte 11 so eingesetzt, daß sie sich gegenüber
der Unterplatte in bestimmten Grenzen schräg einstellen kann. Die Unterplatte 11
ist starr befestigt an der Welle 12, die entweder in entgegengesetzter Drehrichtung
wie die Schleifspindel 1 maschinell angetrieben wird oder frei drehbar gelagert
ist.
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Die Werkstückträgerplatte ist im gezeichneten Beispiel mit ihrem zu
einem Kugelpfannenlager 9 ausgebildeten Mittelabschnitt auf einer Kugel 8 gelagert,
die ihrerseits gegen die nach oben gekehrte Stirnfläche der Welle 12 abgestützt
ist. Die Unterplatte 11 ist auf einen im Durchmesser abgesetzten Abschnitt 12' der
Welle 12 aufgeschoben und zwischen der Schulter 26 und einem Ring 27 festgelegt.
Erfindungsgemäß ist die Werkstückträgerplatte 6 außerdem auch auf mehrere, beispielsweise
vier, konzentrisch um die Mittelachse der Unterplatte 11 in gleichmäßiger Teilung
angeordnete Kolben 28 gelagert, deren nach oben gekehrte Stirnflächen 28' kugelabschnittförmig
gestaltet sind. Die Zylinder 29, in denen die Kolben 28 geführt sind, sind in Bohrungen
30 der Unterplatte 11 flüssigkeitsdicht eingebaut. Jeder Zylinder 29 ist am unteren
Ende mit einer Düse 31 versehen, deren enger Durchgang 32 die Verbindung des hinter
dem Kolben befindlichen, mit Flüssigkeit angefüllten Raumes 33 zu einer allen Düsen
gemeinsamen Kammer 34 herstellt, die ebenfalls mit Flüssigkeit vollkommen ausgefüllt
ist. Die Kammer 34 besteht aus einem an der Unterseite der Platte 11 befindlichen
Ringkanal, der ein Bestandteil der Unterplatte ist oder aber auch getrennt hergestellt
und mit der Unterplatte flüssigkeitsdicht verbunden werden kann.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen hydraulischen Andrückvorrichtung
ist folgende: Beim Ansetzen des Schleifringes 4 gegen die Oberfläche der zu schleifenden
Steinplatte 5, die auf die Werkstückträgerplatte 6 zwischen die Haltewinkel 25 der
Unterplatte 11 aufgelegt ist, kommt die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges zunächst
gegen die Stelle der Steinplatte zur Anlage, an der diese die größte Dicke aufweist.
Durch den über die Schleifspindel 1 auf die Oberfläche des Werkstückes 5 ausgeübten
Druck werden die unter der dicksten Stelle der Steinplatte befindlichen Kolben 28
langsam nach unten gedrückt, und infolge der hydraulischen Wirkungsverbindung aller
Kolben werden die anderen Kolben 28, die unter dem dünneren Steinplattenabschnitt
liegen, entsprechend nach oben verschoben. Bereits nach wenigen Umdrehungen ist
eine Schrägstellung der Werkstückträgerplatte 6 erreicht, bei der die Oberseite
der zu schleifenden Platte in einer Ebene mit der Arbeitsfläche des Schleifringes
4 liegt und alle Stellen der Steinplattenoberfläche beim freien oder maschinell
bewirkten Umlauf der Werkstückträgerplatte von der Arbeitsfläche des Schleifringes
mit gleichem Anpreßdruck bestrichen werden. Unter Beibehaltung der zwangläufig durch
den Schleifdruck herbeigeführten Schräglage der Werkstückträgerplatte 6 wird das
Werkstück 5 so lange bearbeitet, bis der Schliff an der Steinplattenoberfläche den
gewünschten Vollkommenlieitsgrad aufweist.
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Die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn auf eine zentrale Abstützung
der Werkstückträgerplatte 6 auf eine Lagerkugel 9 od. dgl. verzichtet wird und die
Werkstückträgerplatte durch hydraulische Kolben 28 lediglich gegen die Unterplatte
11, nicht aber auch noch gegen die Welle 12 abgestützt wird.