DE1502378B1

DE1502378B1 - Vorrichtung zum Randschleifen keramischer oder glaeserner Werkstuecke von etwa kreisfoermigem Umfang

Info

Publication number: DE1502378B1
Application number: DE19631502378
Authority: DE
Inventors: Bonin George Edward
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1962-02-26
Filing date: 1963-02-25
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3186134A; GB1023123A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Randschleifen keramischer oder gläserner Werkstücke von etwa kreisförmigem Umfang, wie Schalen und Teller, für die eine gegen das gerillte umlaufende Schleifwerkzeug mit etwa konstantem Andruck bewegbare Halteeinrichtung in Form einer nachgiebigen, am Werkstückumfang angreifenden Dreipunktrollenlagerung mit Antriebsrollen und einer an einem Schwenkarm gelagerten Druckrolle vorgesehen ist.
Während der Herstellung solcher Glas- und Keramikgegenstände, wie z. B. Tellern, Schüsseln, Tassen als Halbfertigprodukte, weisen die Randkanten oft von der Formung herrührende Grate auf, die vor Verwendung der Gegenstände abgeschliffen werden müssen.
Eine Möglichkeit zur Beseitigung dieser Grate ist die Feuerpolitur. Die Glas- oder Keramikgegenstände werden hierbei gewöhnlich unmittelbar nach der Herstellung feuerpoliert, um die von der Herstellung des Gegenstandes verbliebene Restwärme in vorteilhafter Weise auszunutzen. Manchmal werden die Gegenstände auch unter Belassung in einem bei dem Herstellungsverfahren verwendeten Formteil feuerpoliert.
Es ist auch bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2 351881), scharfe Kanten und Grate an kreisförmigen Glasgegenständen mechanisch durch Abschleifen zu entfernen. Dies geschieht mittels einer Vorrichtung, in welcher die Werkstücke durch eine Dreipunktrollenlagerung elastisch so gelagert sind, daß sie sich um ihre Mittelachse drehen können. Die Dreipunktrollenlagerung drückt die Werkstücke mit im wesentlichen konstanter Kraft gegen die gerillte Bearbeitungsfläche eines umlaufenden Schleifwerkzeuges. Die Werkstücke und das Schleifwerkzeug haben eine gemeinsame Rotationsebene, d. h., die Achsen von Werkzeug und Werkstücke verlaufen parallel zueinander.
Diese Vorrichtung weist den entscheidenden Nachteil auf, daß nach der Kantenrundung kein stetiger Übergang in die seitlichen Stirnflächen erzielt wird. Der verbleibende Kantenabsatz befindet sich an der Stelle, an welcher die Berührungslinie des Werkstückes in der Rille des Schleifwerkzeuges endet.
Diese Unvollkommenheit der bekannten Schleifvorrichtung erfordert daher einen weiteren Bearbeitungsvorgang.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kantenrundung zu erzielen, welche stetig in die Seitenflächen des Werkstückes übergeht und keine abgesetZte uin'aufende Gratkante auftritt.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst, indem die Halteeinrichtung mit einem Tragrahmen verbunden ist, der zum Andrücken des Werkstückes an die Schleifscheibe um die eine Achse eines Kreuzgelenks durch eine pneumatische Druckeinheit schwenkbar und um die andere Achse frei einstellbar ist, und der i--iittels einer pneumatischen Druckeinheit um eine das Kreuzgelenk durchsetzende und die Schleifstelle tan,-*ierende Achse zur Werkstückkantenrundung hin- und herbew2gbar ist.
B--im Schleifen der Mundränder von Trinkgläsern u. d-1. ist es jedoch schon bekannt, ein Bratfreies Abrunden und übergangsloses Kantenschleifen durch eine Schw::nkbewegung des Werkstückes von Hand um eine die Schleiffläche des Werkzeuges tangierende Achse zu erhalten. Auch beim Abrunden der Randkanten von Glasscheiben ist man in ähnlicher Weise vorgegangen, indem die gerillte Schleifscheibe durch einen Pendeltrieb ständig um das Zentrum des bogenförmigen Randprofils geschwenkt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, die Rotationsebene des Werkstückes gegen die festliegende Rotationsebene des Schleifwerkzeuges zu verschwenken, so daß in einem einzigen Arbeitsgang eine Kantenrundung des Tellers od. dgl. und ein glatter Übergang des Randes in die Seitenflächen durchgeführt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den weiteren Vorteil auf. daß auch Werkstücke mit Kanten, deren Querschnittsradien in weiten Grenzen schwanken, ohne weiteres von einem einzigen Schleifwerkzeug bearbeitet werden können, welches entweder eine zylindrische Schleiffläche oder höchstens eine einzige Rille in der zylindrischen Schleiffläche aufweist. Demgegenüber müssen bei bekannten Vorrichtungen Schleifwerkzeuge vorgesehen werden, die eine Rille aufweisen, deren Querschnitt dem Querschnitt der zu bearbeitenden Kante des Werkstückes genau komplementär ist. Dies bedeutet, daß bei bekannten Vorrichtungen für jedes Werkstück, dessen Randprofil sich von den anderen unterscheidet, auch eine andere Werkzeugrille notwendig ist. Dagegen wird bei der vorliegenden Erfindung durch die kardanische Aufhängung der Halteeinrichtung die Endbearbeitung von Werkstücken möglich, welche Randwülste oder -kanten aufweisen, deren Querschnittsradien in weiten Grenzen differieren.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeit F i g. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung, F i g. 1 a ein Detail, F i g. 2 eine Seitenansicht in Richtung 2-2 der Fig.l, F i g. 3 eine Draufsicht auf die kardanische Aufhängung der Halteeinrichtung, in Richtung 3-3 der Fig. 1.
Die Vorrichtung besteht aus drei Hauptteilen, nämlich dem Schleifaggregat A, der Halteeinrichtung B und der kardanischen Aufhängung C.
Das Schleifaggregat A besteht aus einem Elektromotor 10, der mit Pratzen 12 an einem ortsfesten Rahmen 11 befestigt ist. Auf der Abtriebswelle des Elektromotors 10 ist ein Schleifwerkzeug 13, vorzugsweise eine Diamantschleifscheibe, montiert. Der Außenrand des Schleif Werkzeuge s 13 weist eine Rille 14 auf, die breiter ist als die Kante des zu bearbeitenden Werkstückes T, so da13 v-zrschieden dicke Werkstückkanten mit demselben Schleifwerkzeug bearbeitet werden können.
Die Halteeinrichtung B weist einen Tragrahmen 15 auf. in dem zwei Wellen 17 drehbar gelagert sind, die zwei Antriebsrollen 16 und Riemenscheiben 18 tragen. An der Rückseite des Tragrahmens 15 befindet sich ein Antriebsmotor 19 mit einem Untersetztingsgetriebe 20, der mittels Ansätzen 21 am Tragrahmen 15 befesti"t ist. Die Abtriebswelle 22 des Untersetzungsaetriebes 20 erstreckt sich in einen zylindrischen Teil 23 des Tragrahmens 15. Auf ihr ist in einer Ebene mit den Riemenscheiben 18 eine Antriebsscheibe 24 für den Treibriemen 25 befestigt. Eine Spannrolle 26 für den Treibriemen 25 ist drehbar auf einer bei 28 an dem Tragrahmen 15 schwenkbar befestigten Schwinge 27 montiert. An einer Fläche 15 a des Tragrahmens 15 ist eine Platte 30, über einen Winkel 31, befestigt. Die Platte 30 weist zwei Laschen 32 mit Auflagestiften 29 auf, die zur anfänglichen Abstützung eines der Dreipunktrollenlagerung zugeführten Werkstückes dienen. Eine Stützplatte 33 dient zur Abstützung der Rückseite des Werkstückes vor seinem Einspannen in die Dreipunktrollenlagerung. Die Stützplatte 33 trägt Polster 34.
Am zylindrischen Teil 23 ist mittels einer Ansatzschraube 36 ein Schwenkarm 35 montiert, der eine Druckrolle 37 auf einer Achse 38 trägt. Die Rollen 16 und 37 liegen alle in einer gemeinsamen Ebene und weisen am Rand Rillen 39 zur Aufnahme der Werkstückkante auf.
Am Tragrahmen 15 ist bei 41 ein Preßluftzylinder 40 befestigt, dessen Kolbenstange 42 mit Gabel 43 über den Stift 44 den Schwenkarm 35 bewegt. Der Preßluftzylinder 40 wird über ein Paar von Luftleitungen 45 mit Druckmittel versorgt.
Ein Zylinder 46 mit Leitungen 48 mit einem Auswerfer 47 dient zum Auswerfen des Werkstückes aus der Halteeinrichtung.
Der Tragrahmen 15 ist mit einem Führungsstift 49 in einem Schlitz 50 einer bei 53 befestigten Führungslasche begrenzt beweglich. Das Schlitzende 54 bildet einen Anschlag für den Führungsstift 49, sobald sich die Druckrolle 37 in der unteren Stellung befindet, während der kreisförmig ausgesparte Teil 51 Spielraum für die kardanische Aufhängung läßt.
Die kardanische Aufhängung C ist mit einer Konsole 55 am Rahmen 11 mittels der Pratze 12 befestigt. An ihrem Joch 56 ist mittels vertikaler Stifte 57 ein Tragring 58 drehbar, der in einen Arm 59 mit einer Konsole 60 für die pneumatische Druckeinheit 67 ausläuft.
Entsprechend einem Universalgelenk hat der Ring 58 ein Paar Tragstifte 61 für ein zylindrisches Gehäuse 62, das um diese horizontal verlaufende Achse verschwenkbar ist. Das Gehäuse 62 enthält eine Schwenkwelle 63, die um ihre Längsachse, die zu den Achsen der Stifte 57, 61 senkrecht verläuft, drehbar ist. Die Halteeinrichtung B ist an der Schwenkwelle 63 der Kardanaufhängung C mittels Rahmen 64, 65 durch Klemmen 66 befestigt.
Zum Verschwenken der Halteeinrichtung B um die Achse der Tragstifte 61 in die Arbeitsstellung und zum dauernden Andrücken des Werkstückes an die Schleifscheibe 13 unter vorbestimmtem Druck dient eine Druckeinheit 67 mit einem Stempel 68. Das Gehäuse 62 trägt hierzu einen Flanscharm 70, 71 mit Ausleger 72. Der Arm 71 hat einen Verschleißkopf 73, der mit einem Druckstück 69 des Stempels 68 in Eingriff kommt und das Gehäuse 62 mit der daran befestigten Halteeinrichtung B um die Achse der Stifte 61 verschwenkt.
Der Ausleger 72 weist einen Schlitz 7.1 zur einstellbaren Befestigung einer Halterung 75 für einen Druckzylinder 75 auf, dessen Kolbenstange 77 eine Gabel 18 hat. Die Gabel 78 läßt sich mit einer Klemmschraube 80 in einem Schlitz 81 einstellen, der in einem Ansatz 79 des Rahmens 64 eingearbeitet ist. Wird die Druckeinheit 76 betätigt, so wird die Halteeinrichtung B um die Achse der Welle 63 verschwenkt, wobei die Achse bei Inbetriebstellung befindlicher Halteeinrichtung sowohl tangential zum Rand des Werkstückes als auch zur Schleifscheibe und gleichzeitig durch die Achse des Führungsstiftes 49 verläuft. Beide pneumatische Druckeinheiten 67 und 76 weisen Luftleitungen 82 bzw. 83 auf.
Bei entlastetem pneumatischen Druckeinheiten und ausgerückter Halteeinrichtung B wird, wobei der Führungsstift 49 auf dem Anschlagende 54 des Schlitzes 50 ruht und sich der Schwenkarm 35 mit Druckrolle 37 in der untersten Stellung befindet, ein Teller in die Halteeinrichtung B so eingesetzt, daß sein Rand auf den Haltestiften 29 und seine Rückseite an der Stützplatte 33 liegt. Der Motor 19 treibt die Antriebsrollen 16 und somit den Teller, wenn der Preßluftzylinder 40 den Schwenkarm 35 hebt, so daß die Druckrolle 37 den unteren Rand des Werkstückes erfaßt, dieses von den Halterungsstiften 29 abhebt und mit den Antriebsrollen 16 in Eingriff bringt.
Die Druckeinheit 67 drückt nun gegen den Arm 71 des Flansches 70, wodurch das Zylindergehäuse 62 um die Achse der Tragstifte 61 verschwenkt und gleichzeitig die Halteeinrichtung etwas nach oben geschwungen wird, so daß der Werkstückrand mit der Rille 14 der Schleifscheibe 13 in Berührung kommt. Hierbei hebt sich auch der Führungsstift 49 im Schlitz 50 vom Anschlag 54 in eine Schwebestellung innerhalb des kreisförmig ausgesparten Teiles 51 ab. Der durch die pneumatische Druckeinheit 67 aufgebrachte konstante Druck hält das Werkstück unter vorbestimmten Druck in Berührung mit der Schleifscheibe 13, während die Kreuzgelenke 57 und 61 zusammen mit dem Führungsstift 49 und dem kreisförmig ausgesparten Teil 51 dem Mittelteil des Werkstückes eine Schwankungsbewegung bezüglich der Schleifscheibe ermöglichen und dadurch Unrundheiten ausgleichen, die gegebenenfalls im Außenrand des Werkstückes vorhanden sind.
Anschließend wird die pneumatische Druckeinheit 76 betätigt, welche die Halteeinrichtung B und damit das Werkstück um die Achse der Welle 63 verschwenkt, so daß jeweils andere Teile des Randes mit der Schleifscheibe zur Anlage kommen und verrundet werden.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Randschleifen keramischer oder aläserner Werkstücke von etwa kreisförmigem Umfang, wie Schalen und Teller, für die eine gegen das gerillte umlaufende Schleifwerkzeug mit etwa konstantem Andruck bewegbare Halteeinrichtung in Form einer nachaiebigen, am Werkstückumfang angreifenden Dreipunktrollenlagerung mit Antriebsrollen und einer an einem Schwenkarm gelagerten Druckrolle vorgesehen ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Halteeinrichtung (B) mit einem Tragrahmen (15, 62. 64, 70) verbanden ist, der zum Andrücken des Werkstückes (T) an die Schleifscheibe (13) um die eine Achse (61) eines Kreuzgelenks (61, 57) durch eine pneumatische Druckeinheit (67) schwenkbar und um die andere Achse (57) frei einstellbar ist, und der mittels einer pneumatischen Druckeinheit (76) um eine das Kreuzgelenk durchsetzende und die Schleifstelle tangierende Achse (63) zur Werkstückkantenrundung hin- und tierbewegbar ist.