DE2732620C2

DE2732620C2 - Verfahren zum Schleifen, Fräsen und Polieren der Oberfläche von Werkstücken aus Granit, Marmor oder ähnlichen spröden Materialien

Info

Publication number: DE2732620C2
Application number: DE19772732620
Authority: DE
Inventors: Bernard Thibaut; Gaston Vire Calvados Thibaut
Original assignee: Thibaut Sa 14500 Vire Calvados Fr
Current assignee: Thibaut Sa 14500 Vire Calvados Fr
Priority date: 1976-07-20
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2732620A1; ES460674A1; IT1083797B; FR2358967B1; FR2358967A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen, Fräsen und Polieren der Oberfläche von Werkstücken aus Granit, Marmor oder ähnlichen spröden Materialien, bei welchem die Oberfläche von einem rotierend angetriebenen Werkzeug, das sich in paialleler, gegenläufigen, sich zwischen zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten erstreckenden Bahnen bewegt, überstrichen und das Werkzeug an den Enden der Bewegungsbahnen quer zu diesen bewegt wird.

Aus dem Werbeblatt »Feuille Technique GB 500« der Anmelderin vom 03.09.1968 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem mit nur einem rotierend angetriebenen Werkzeug gearbeitet wird, das in gegenläufigen Bahnen zwischen zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten bewegt wird. Dabei erfolgt der mäanderförmige Versatz der einzelnen Bahnen zueinander so, daß das Werkstück im Bereich der beiden gegenüberliegenden Werkstückkanten in unterschiedlicher Weise bearbeitet wird. An einer der Werkstückkanten erfolgt der Materialabtrag von außen nach innen, dagegen an der anderen Kante von innen nach außen, so daß dabei die Gefahr des Ausbrechens dieses Randes bestand. Das Werkstück wird auf diese Art und Weise einmal längs und einmal quer dazu bearbeitet, so daß letztlich bei einem Werkstück mit einer rechteckigen zu bearbeitenden Fläche zwei Werkstückkanten durch Materialabtrag von außen nach innen und zwei Werkstückkanten von innen nach außen bearbeitet wurden.

Durch die FR-PS 14 32 740 ist eine Vorrichtung zum Schleifen oder Polieren von Steinen und ähnlichen Materialien mit einem Werkzeugkopf bekannt, der in einem Wagen sitzt, welcher auf einer verschiebbaren Brücke läuft, die über den für die zu bearbeitenden Werkstücke vorgesehenen Platz hinwegrückt. Eine Stütze der Brücke läuft auf einer seitlich erhöhten Führungsschiene, während sich die andere Stütze sich auf einer Rollbahn abstützt, die tiefer angeordnet ist und parallel zu der genannten Führungsschiene verläuft. Derartige Vorrichtungen sind mit Motoren und automatischen Steuervorrichtungen versehen, die es ermöglichen, den Werkzeugkopf in aufeinanderfolgenden Längs- und Querbahnen über die zu bearbeitende Fläche zu bewegen, indem die Bewegungen des Werkzeugträgers einerseits und die Bewegungen der Brücke andererseits aufeinander abgestimmt werden.

Das DB-GM 19 70 458 zeigt eine kombinierte Fräs- und Schleifmaschine für die Steinbearbeitung mit einer Brücke mit Horizontalführung und Höhenverstellbarkeit sowie einem in einem Wagen an der Brücke vorgesehenen angetriebenen Werkzeug. Um nicht nur die waagerechte Oberfläche eines Werkstückes, sondern auch senkrechte Flächen gleichzeitig bearbeiten zu können, ist dort an einem Seitenständer ein weiterer Werkzeugsupport mit Antriebsmotor höhenverstellbar vorgesehen.

Die DE-PS 10 01 943 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formgebung von Gegenständen aus sprödem Material, insbesondere von Dachplatten aus Gasbeton. Mit der Vorrichtung wird die Seitenfläche eines derartigen Werkstückes bearbeitet, die üblicherweise sehr viel schmaler ist als es z. B. der horizontalen Oberfläche eines Werkstückblocks entspricht. Bei dieser schmalen Oberfläche werden nun bereits zwei rotierend angetriebene Werkzeuge eingesetzt, die gemeinsam in einer einzigen Bahn über die zu bearbeitende Seitenflächen geführt werden, wobei die beiden Werkzeuge rotierend gegenläufig angetrieben sind, und zwar so, daß sie die beiden gegenüberliegenden Kanten der zu bearbeitenden Fläche überstreichen und der Materialabtrag an beiden Kanten von außen nach innen erfolgt. Hier ist zwar die Gefahr des Ausbrechens der Kanten beseitigt, jedoch ist der maschinelle Aufwand durch die Mehrzahl der Werkzeuge besonders groß. In den allermeisten Fällen ist die dabei erreichbare Genauigkeit auch nicht ausreichend, weil es sich nicht vermeiden läßt, daß zwei verschiedene Werkzeuge auch eine verschiedene Anlage an dem zu bearbeitenden Werkstück einnehmen, so daß insbesondere bei einem Poliervorgang die zwei verschiedenen Werkzeuge ihre deutlichen Spuren in der Überschneidungsebene hinterlassen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit einem rotierenden Werkzeug aufzuzeigen, bei dem bei zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten die Gefahr des Ausbrechens vermieden wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht Die Drehrichtung des Werkzeuges richtet sich nach der Anzahl der erforderlichen Bahnen, um die Oberfläche zwischen zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten zu bearbeiten. Bei gleichbleibender Drehrichtung des Werkzeuges wird demzufolge eine durch zwei teilbare Anzahl der gegenläufig zu durchlaufenden Bahnen für eine Arbeitsphase benutzt. Da nur ein Werkzeug eingesetzt '5 wird, ist auch die Anlage dieses Werkzeuges an der zu bearbeitenden Fläche immer gleich, so daß beispielsweise auf einer polierten Fläche stumpfe Streifen oder Spuren des Werkzeugkopfes vermieden wurden. Der Abstand der letzten beiden Bahnen einer Arbeitsphase kann kleiner oder gleich der der vorangehenden Bahnen sein, die wiederum den gleichen Abstand voneinander haben. Auch eine ggf. größere Überdeckung der Bahnen im Anschluß an eine Werkstückkante stört nicht die Genauigkeit der Bearbeitung.

Wenn die zu bearbeitende Oberfläche einen etwa rechteckigen oder quadratischen Umriß hat, wird der Werkzeugkopf in einer ersten Arbeitsphase in zueinander parallelen, gegenläufigen Bahnen gegenüber der gegenüberliegenden Werkstückkanten hin- und her und anschließend in einer zweiten Arbeitsphase quer zur Richtung dieser Bahnen der ersten Arbeitsphase in gleicher Weise bewegt. Damit ist schon sichergestellt, daß jede Werkstückkante mindestens einmal im Sinne eines Materialabtrages von außen nach innen bearbeitet wird. An die zweite Arbeitsphase kann sich jedoch noch eine dritte Arbeitsphase anschließen, wobei die Bewegungsrichtung der einzelnen Bahnen derjenigen der ersten Arbeitsphase entgegengerichtet ist; schließlich kann dann auf die dritte Arbeitsphase eine vierte Arbeitsphase folgen, wobei die Bewegungsrichtung der in dieser Phase auszuführenden Bahnen derjenigen der zweiten Arbeitsphase entgegengerichtet ist und der Werkzeugkopf an seinen Ausgangspunkt zurückgeführt wird, worauf die Durchführung einer beliebigen Anzahl weiterer gleicher Arbeitszyklen am gleichen Werkstück erfolgen kann. Auf diese Art und Weise ist^eine besonders hohe Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Bearbeitung der Werkstückoberfläche erzielbar.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der zu durchlaufenden Bahnen relativ zur Werkstückoberfläche,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Arbeitsphase,

Fig.3 eine schematische Darstellung einer dritten Arbeitsphase,

Fig.4 eine schematische Darstellung einer vierten Arbeitsphase,

F i g. ο die Darstellung des Werkstückes in den vier Arbeitsphasen mit der jeweils zugehörigen Drehrichtung.

Ein zu polierendes oder zu schleifendes Werkstück 1 möge eine rechteckige oder quadratische Kontur aufweisen, wobei seine Oberfläche mittels eines Polier- oder Schleifwerkzeuges, beispielsweise einer Schleifscheibe, einer Diamantscheibe, eines Fräsers oder dgl. bearbeitet wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel

55 sitzen in einem Werkzeugkopf 2 vier rotierende Werkzeuge 3 (Fig.5). Diese Werkzeuge 3 werden in eine Drehbewegung gebracht und auf die Oberfläche des Werkstückes 1 aufgesetzt, worauf der Werkzeugkopf in den in F i g. 1 angedeuteten Bewegungsbahnen 5 bis 10 hin- und hergeführt wird und zwar zwischen den Werkstückkanten 11 und 12. Die Bewegungsbahnen 5 bis 10 laufen dabei parallel zu den Werkytückkanten 11 und 12, wobei jeweils am Ende einer solchen Bewegungsbahn der Werkzeugkopf 2 um das Maß χ weiterrückt, so, daß beispielsweise die zueinander parallelen Bahnen 5 und 6, die mit einander entgegengerichteten Pfeilen bezeichnet sind, im wesentlichen ein Rechteck umschließen.

Bei gleichbleibender Drehrichtung des Werkzeugkopfes 2 verläuft seine auf der letzten Bahn 10 in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen der ersten Bahn 5, und zwar unabhängig davon, wie groß die Entfernung χ bzw. /der einzelnen Bahnen voneinander ist

Bei dem in F i g. 1 schematisch angegebenen Ausführungsbeispiel sind über die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes sechs zueinander parallele, aber immer gegenläufige Bewegungsbahnen für den Werkzeugkopf 2 vorgesehen. Die Anzahl der Bahnen hängt selbstverständlich von den Abmessungen des zu bearbeitenden Werkstückes ab. Dasselbe gilt auch für die Abstände χ und y sowie für die Abstände x' und ζ einer zweiten, sich möglicherweise anschließenden Arbeitsphase (F i g. 2), wobei die Abstände y oder ζ gleich oder kleiner sein können als χ und x'. Die Bewegungsrichtung des Werkzeugkopfes 2 in der in F i g. 1 eingezeichneten Bahn 5 ist in F i g. 5 durch einen Pfeil Fsymbolisiert. Dabei rotiert der Werkzeugkopf 2 in der Drehrichtung R, d.h. in diesem Falle im Uhrzeigersinn, so daß auch jedes Werkzeug 3 eine Planetenbewegung im gleichen Drehsinn durchführt, wobei die Werkstückkante 11 des Werkstückes 1 von außen nach innen überstrichen wird.

Die Folge mehrerer Arbeitsphasen ist so getroffen, daß in einer ersten Arbeitsphase gemäß F i g. 1 der Werkzeugkopf 6 die zueinander parallelen Bahnen 5,6, 7, 8, 9 und 10 jeweils in entgegengesetzter Richtung durchläuft. Er kommt schließlich im Bereich der Werkstückkante 12 an dem Endpunkt 13 an. Es beginnt dann eine zweite Arbeitsphase, wobei die Bewegungsbahnen 16 bis 23 gemäß Fig. 2 vom Werkzeugkopf 2 durchlaufen werden und zwar parallel zu den Werkstückkanten 14 und 15 des Werkstückes 1. In Fig.5 ist dieser Bewegungsverlauf durch den Pfeil / symbolisiert. Dieser verläuft senkrecht zu dem Pfeil F.

Wie in der vorausgegangenen Arbeitsphase ist der Abstand ζ zwischen den beiden letzten Arbeitsbahnen 22 und 23 wiederum gleich oder kleiner als der Bahnabstand x'der übrigen Bahnen.

Es kann sich auch noch eine dritte Arbeitsphase gemäß F i g. 3 anschließen. Diese ist durch den Pfeil Hin Fig.5 symbolisiert. Schließlich folgt aber noch eine vierte Arbeitsphase, entsprechend der F i g. 4, die durch den Pfeil G in F i g. 5 angedeutet ist. Die beiden letzten Arbeitsphasen gemäß F i g. 3 und 4 sind analog den beiden Arbeitsphasen gemäß F i g. 1 und 2, allerdings mit dsm Unterschied, daß die durch die Pfeile C und H gekennzeichneten Bewegungsrichtungen denen, die durch die Pfeile F und / gekennzeichnet sind, entgegengerichtet sind. Weiter liegen die Arbeitsphasen gemäß F i g. 3 und 4 im Gegensatz zu F i g. 1 und 2 so, daß in der dritten Arbeitsphase der Abstand y der

beiden Bewegungsbahnen der Werkstückkante 11 zugekehrt ist (bei Fig. 1 der Werkstückkante 12), und daß bei der Arbeitsphase gemäß F i g. 4 der Abstand ζ zwischen den beiden letzten Bewegungsbahnen nicht wie bei Fig.2 der Werkstückkante 15, sondern der Werkstückkante 14 auf der entgegengesetzten Seite des Werkstückes 1 zugekehrt ist.

Die Bewegungsrichtung in der jeweils letzten Bewegungsbahn des Werkzeugkkopfes 2 am Ende der vier Arbeitsphasen, wie sie in den F i g. 1 bis 4 dargestellt sind, ist jeweils entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der ersten Arbeitsbahn in jeder Arbeitsphase, so daß bei der Drehrichtung R des Werkzeugkopfes 2 jede der

Werkstückkanten 11, 12, 14 und 15 des Werkstückes 1 von außen nach innen von den rotierenden Werkzeugen 3 überstrichen wird, so daß keine der Kanten ausbrechen kann. Der Materialabtrag an je zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten erfolgt also immer von außen nach innen.

Hieraus ergibt sich, daß das Verfahren einen wesentlichen Vorteil gegenüber den bisher bekannten Arbeitsverfahren darstellt, bei denen notwendigerweise die Qualität des Poliervorganges darunter litt, daß der Materialabtrag nach außen hin über eine Kante hinweg erfolgte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schleifen, Fräsen und Polieren der Oberfläche von Werkstücken aus Granit, Marmor oder ähnlichen spröden Materialien, bei welchem die Oberfläche von einem rotierend angetriebenen Werkzeug, das sich in parallelen, gegenläufigen, sich zwischen zwei gegenüberliegenden Werkstückkanten erstreckenden Bahnen bewegt, überstrichen und das Werkzeug an den Enden der Bewegungsbahnen quer zu diesen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrichtung des Werkzeuges und dessen Drehrichtung so gewählt werden, daß bei der Werkzeugbewegung entlang der beiden Werkstückkanten der Materialabtrag immer zum Innern der zu bearbeitenden Fläche hin erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichbleibender Drehrichtung des Werkzeuges eine durch zwei teilbare Anzahl der von diesem gegenläufig zu durchlaufenden Bahnen für eine Arbeitsphase benutzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der letzten beiden Bahnen eine Arbeitsphase kleiner oder gleich der der vorangegangenen Bahnen ist, die den gleichen Abstand voneinander haben.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zu bearbeitende Oberfläche einen etwa rechteckigen oder quadratischen Umriß hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf in einer ersten Arbeitsphase in zueinander parallelen, gegenläufigen Bahnen gegenüber den gegenüberliegenden Werkstückkanten hin- und her und anschließend in einer zweiten Arbeitsphase quer zur Richtung dieser Bahnen der ersten Arbeitsphase in gleicher Weise bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die zweite Arbeitsphase eine dritte anschließt, wobei die -to Bewegungsrichtung der einzelnen Bannen derjenigen der ersten Arbeitsphase entgegengerichtet ist und daß schließlich auf die dritte Arbeitsphase eine vierte folgt, wobei die Bewegungsrichtung der in dieser Phase auszuführenden Bahnen derjenigen der zweiten Arbeitsphase entgegengerichtet ist und der Werkzeugkopf an seinen Ausgangspunkt zurückgeführt wird, worauf die Durchführung einer beliebigen Anzahl weiterer gleicher Arbeitszyklen am gleichen Werkstück erfolgt.