DE226062C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

Vi 226062 KLASSE 67«. GRUPPE

in BERLIN.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachschleifen und Polieren gelochter Diamanten (sog. Ziehsteine), wie sie in der Drahtindustrie für alle ziehbaren Metalle von etwa 2 mm Durchmesser abwärts Verwendung finden.

Es ist bekannt, daß diese Diamantziehsteine im Betriebe durch Abnutzung rauh und unrund werden, und daß deshalb die Bohrungen

ίο 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

■15 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 sich aber, daß man beim Schleifen in dieser Weise bald die richtige Form des Ziehloches ganz verdirbt, weil eben nur je nach Einstellung der Nadel immer nur eine kleine Zone einer Seite der Ziehlochbohrung geschliffen wird. Um dies zu verbessern, gab man der Schleifnadel durch mehr oder weniger komplizierte Mechanismen noch besondere zwangläufige Bewegung zur Lochachse; 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 Anordming einer Kurvenscheibe zwangläufig war. Es ist aber die Form der Ziehlöcher gewöhnlich immer verschieden; bald ist die Bohrung lang, bald ist sie kurz, und die Lage der Ziehsteinbohrung selbst ist infolge ungleicher Stärken der Ziehsteinfassung' auch sehr verschieden. Hinzu kommt noch, daß das Ausschwenken der Nadel aus ihrer Mittellage oft nicht genügend weit geschehen kann, weil sonst die Nadel sich beim Hin- und Herstoßen in der Bohrung verbiegt oder festklemmt oder den auf der Planscheibe nur mittels Wachs' aufgekitteten Stein davon abdrückt.

Infolge dieser Mängel sind auch Poliermaschinen dieser Art tatsächlich nirgends dauernd und mit dem gewünschten Erfolge in ,,Benutzung gekommen.

Man versuchte ferner das konische Nachschleifen der Ziehsteinbohrungen in der Weise, daß man an Stelle der bisher verwendeten Poliernadel einen durch die Bohrung straff geführten Draht benutzte, der während des Schleifvorganges in der Bohrung des in Drehung versetzten und gleichzeitig Schwingungen um seine lotrechte Achse ausführenden Zieh-Steines hin und her geschoben wird.

Es mag dahingestellt bleiben, ob man feinere Bohrungen auch bei Anwendung sehr fester Sorten solcher feinen Schleifdrähte von z. B. 0,1 mm Durchmesser bis zu den feinsten Bohrungen abwärts, etwa bis zu 0,015 mm Durchmesser auch mit wirtschaftlichem Erfolge aufschleifen kann, denn es ist klar, daß der feine

Schleifdraht, der auch noch eine gewisse Spannung auszuhalten hat, infolge Einwirkung des scharfen Diamantschmirgels sehr schnell zerreißen wird; auch wird er wegen zu geringer Festigkeit nicht so straff gespannt werden können, daß damit auch unrunde Löcher, was sehr wichtig ist, wieder rund geschliffen werden, es ist also damit ein unrundes Loch wohl größer, aber schwerlich rund zu schleifen. Schließlich

ίο ist der Verbrauch von teuerem Diamantschmirgel für eine bestimmte Arbeitsleistung ein ungleich größerer, wenn fortwährend frischer Schleif draht zum Angriff kommt, als wenn nur ein und dieselbe Nadelspitze das Schleifen besorgt.

Um alle diese Übelstände und die Mangel der seither gebrauchten Poliervorrichtungen zu beseitigen, dient das folgende neue Polierverfahren.

Dasselbe besteht in seinen Grundzügen darin, daß das schleifende Werkzeug — die bewährte schlank zugespitzte Stahlnadel — mit der Spitze in der Bohrung des Ziehsteines sitzt, der um eine senkrechte Achse umläuft, wobei in an sich bekannter Weise die Nadel langsam und gleichmäßig mn ihre lotrechte Lage oder um die Drehachse des Ziehsteines 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 so weit, 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 einschleift — die Bohrung an ihren engen Stellen, soweit siea 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, solange 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 Schleifstelle geführt wird, was den sparsamsten Verbrauch des teueren Diamentschmirgeis ermöglicht; die richtige Form der Bohrung — allmähliche Verjüngung des Loches durch sanft gewölbte Lochwände auf der einen Seite und beliebiger geringer Erweiterung des Lochaustrittes, auf der anderen Seite — wird ohne besondere Einstellung der Vorrichtung lediglich durch das eigenarige Verhalten der Poliernadel im Ziehloch ganz zweckentsprechend ausgeschliffen, 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 die 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. ι und 2 der Zeichnung erläutern 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 veranschaulicht eine im Maschinengestell in der Höhe einstellbare, gleichzeitig als Stufenschnurscheibe dienende Spindel für den umlaufenden Werkstückstisch.

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt eines Werkstückes oder Trägers mit einem darin angeordnetem Diamanten.

Die Fig. 8 und 9 zeigen in größerem Maßstabe das im Diamanten ruhende Werkzeug ohne zwangläufige Führung auch in 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 voneinander 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. ι und 6) sind Lagerzapfen m in beliebiger Anzahl, z. B. zehn, so angeordnet, daß sie in der Höhe sich einstellen und mittels Klemmschrauben m¹ feststellen lassen. In dem stellbaren Zapfen m ruht die Spitze einer als Schnurscheibe mit nötigenfalls verschieden großen Rillen k¹ (Stufenscheibe)

ίο ausgerüsteten Spindel k, welche mit dem oberen Ende in der Schiene d gelagert ist und oben einen abnehmbaren Tisch i trägt. Zwei Arme e auf der einen Schiene, z. B.₍ der Schiene d, dienen zur Führung einer mit Löchern s (Fig. 3) versehenen Schiene f, welche in den Schienen leicht hin und her beweglich ist. Das Werkzeug ist eine mit besonders hergerichteter Spitze versehene Nadel η (Fig. 1, 8 und 9), die zweck-, mäßig in einen hohlen und geschlitzten Schaft g eines Werkzeughalters gesteckt und mittels Klemmring oder -schieber 0 (Fig. 8 und 9) festgespajmt werden kann. Die Werkzeughalterg stecken mit ihrem oberen Ende in den Löchern s der Schiene f. Auf dem Tisch «jeder Werkstückspindel ruht eine Platte h, in deren Mitte das Werkstück, der Diamant, befestigt ist. Oberhalb der Schiene f ist auf dem Schaft g ein Mitnehmerring g¹ angeordnet, der darauf in der Höhe ein- und festgestellt werden kann.

Die Bewegung der Schiene f und die Drehung der mit Tischen i ausgerüsteten Spindeln oder (Stufen-) Schnurscheiben k¹ kann in beliebiger Weise erfolgen. In Vorschlag ist eine durch Fig. i, 2,4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung gebracht. Hinter den Spindeln k ist eine Welle t¹ gelagert, die mittels einer Los- und Festscheibe t² angetrieben wird, und es ist auf der Welle f¹ für jede der Spindeln k eine Schnurscheibe t (Fig. 4) festgekeilt, von welcher das eine Trum unmittelbar nach der Spindel k hinführt, das andere wird mittels einer Ablenkrolle ν (Fig. 2 und 4) aus der Rillenebene abgeleitet. An dem einen, z. B. rechten Ende der Maschine ist auf der Welle t¹ eine Scheibe y festgekeilt, die ihre Um-. drehungen z. B. durch eine Schnur auf eine andere Scheibe ζ überträgt, auf deren Welle noch eine Scheibe z¹ sitzt, die zum Antrieb einer Scheibe w dient. Die Scheibe w 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 f² gelegte Schnür 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 notwendige Hin- und Herbewegung, durch die der Schaft des Werkzeugträgers g mit dem Werkzeug η die Pendelbewegung um die senkrechte Lage erhält Der Hub der Schiene f entspricht etwa dem durch die punktierte Linie χ (Fig. 9) bezeichneten Winkel. Der Hub kann nötigenfalls geändert werden, indem man die Kurbel w¹ (Fig. 1 und 2) radial verstellbar ausführt.

Wie bereits gesagt, ist der gelochte Diamant j in einer Platte h (Fig. 7) befestigt, und zwar mittels eines Bleipfropfens r; die Platte h hat eine zum Diamanten / 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 η 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 im Diamanten. Da aber der Mitnehmerring g¹ des Schaftes g sich von einer gewissen vorher bestimmbaren Schrägstellung an auf die Schiene /"legt (Fig. 9), also bevor noch der dem Weg χ 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. ι05

Bei der nötigenfalls nur einseitigen Pendelung der Nadel n, die etwa auf dem Wege χ (Fig. 9 und 11) erfolgt, wird also die Nadel von einem gewissen Augenblick an angehoben und legt sich stets infolge der eigenen Schwere ohne jeden anderen zwangläufig ausgeübten Druck lose auf die Wandungen der Bohrung, so daß deren drei Zonen j¹, j², j³ (Fig. 12) dem Zweck 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 zwangläufig 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.

Claims (2)

1. Pa ten t-An Sprüche :

   ίο i. Verfahren zum Schleifen und Polieren

   von Ziehsteinbohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Anwendung einer zwangläufigen Führung die mit ihrer Spitze in die Bohrung des um eine senkrechte Achse umlaufenden Ziehsteines eingesetzte Schleifnadel, die in an sich bekannter Weise mit ihrem oberen Ende in einer senkrechten Ebene hin und her schwingt, beim Schwingen in ihre äußeren Schräglagen aus dem Loche in zunehmendem, Maße zwangläufig herausgehoben wird, beim Zurückschwingen aber bis zur Wiederholung des Anhebens mit deni ihr und ihrem Halter entsprechenden Eigengewicht frei auf der Lochwan-■ dung aufsitzt und in ihrer senkrechten Lage, so tief es die Lochweite gestattet, in das Loch hineinsinkt, so daß ein Rundschleifen unrunder Löcher erfolgen muß und die Einführungskonusse zweckentsprechend ausgebildet werden.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spitze in dem Loche der um eine senkrechte Achse umlaufenden Ziehsteine stehenden Schleifnadeln (n) oder deren Halter mit ihrem Schaft fg) in Öffnungen fs) einer über dem Werkstücktische (i) hin und her beweglichen Schiene ff) lose geführt und der Schaft über der Schiene ff) und in einem beliebigen Abstand davon mit einem Stellring fg¹) versehen ist, der sich in den äußeren Schräglagen von einem bestimmbaren Augenblick an auf die Schiene ff) stützt, so daß dann die Nadel infolge der fortschreitenden Bewegung der Schiene ff) in zunehmendem Maße aus dem Ziehsteinloche bei ihrem Ausschwingen herausgezogen wird, beim Zurückgleiten der Schiene ff) der Halter infolge ihres Eigengewichtes in das Loch bis zum vollen Aufsitzen in ihrer senkrechten Lage zurückgleiten muß.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.