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Verfahren zur Herstellung facettierter Steine. Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung facettierter Steine.
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Das Verfahren besteht darin, daß in einem automatischen Arbeitsgange
die Steine in ihren drehschaltbaren Haltern an umlaufenden Walzenwerkzeugen, die
in einer den Facettenkränzen und verschiedenen Bearbeitungsweisen (Schleifen und
Polieren) entsprechenden Anzahl und der Facettenlage entsprechenden Stellung zum
W--rkstück angeordnet sind, längs einer Mantellinie unter Druck in einer in sich
geschlossenen Bahn vorbeigeführt und auf diesem Wege unter Abheben von der Schleiffläche
geschaltet werden und daß im Anschluß daran ohne Unterbrechung des Arbeitsganges
die Halter von ihren fertiggeschliffenen Werkstücken und dem anhaftenden Kitt befreit
sowie mit neuem Kitt versehen werden, in den nach Erwärmung die Rohsteine eingedrückt
werden.
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In der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung
ist Aber. = eine Vorderansicht, Abb. z eine Draufsicht und Abb. 3 ein Querschnitt
nach der Linie III-III der Abb. z, je der Gesamtordnung: Abb. 4 ist die Rückenansicht
eines Teiles der Maschine.
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Abb. 5. bis 13 sind Einzelheiten.
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Auf dem Gestell r ist in vier Böcken z die Hauptarbeitswelle 3 gelagert,
welche den Schleifzylinder 4 und den Polierzylinder 5 trägt. Oberhalb beider Zylinder
ruht auf denselben Böcken z eine in sich geschlossene Schienenbaliti- fr, bestehend
aus zwei beiderseits und obehälb der Zylinder diesen parallellaufenden geraden Strecken,
welche an beiden Enden durch Halbkreisbogenstücke verbunden sind. An dieser Schiene
führen sich die Halter der zu schleifenden Steine auf ihrem Wege, und an ihr sind
auch die Vorrichtungen zum Abreißen der fertig geschliffenen Steine, zum Putzen
der Halter, zum Aufnehmen der Kittmasse, zum Aufnehmen eines neuen Rohsteines und
zum Erwärmen der Kittmasse angebracht, welche unten im einzelnen beschrieben werden.
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Abb. 3 zeigt die Lage eines Halters 7 im Verhältnis zu den Zylindern.
Diese Lage ist durch die Schiene 6 dauernd fest bestimmt. Die Zylinderwelle kann
dagegen in Richtung auf den Berührungspunkt, der Halter auf den Zylinder zu verstellt
werden, wie bei Abb. 8 angedeutet.
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Die gezeichnete Anordnung liefert einfachen Schliff, d. h. sie schleift
eine Facettenfläche an die Steine an. Sie kann aber für Brillantschliff sinngemäß
so ausgebaut werden, daß nacheinander verschiedene Facetten angeschliffen werden
können. Dann treten an Stelle der Bogenstücke der Schiene 6 gerade Strecken von
der gleichen Länge Wie die Längsseiten, die in gleicher Weise mit Schleif- und Polierzylindern
ausgerüstet sind. In dieser Maschine quadratischen Grundrisses würden die neu hinzugetretenen
Zylinder so bemessen und so gelagert sein, daß sie die Steine unter anderem Winkel
anschleifen, beispielsweise auf der einen Seite unter 6o' und auf der anderen unter
30',
während das ursprüngliche Zylinderpaar unter 45' angreift. Außerdem würden
die Steine den hinzugetretenen Zylindern je um den halben
Drehwinkel
versetzt zugeführt werden, unter dem sie von den ursprünglichen Zylindern bearbeitet
werden.
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Zwischen dem Schleif.- und dem Polierzylinder sind die um senkrechte
Achsen sich drehenden horizontalen Schleif- und Polierscheiben g und io angeordnet,
so daß sich die nachstehende Arbeitsfolge ergibt. Es wird durch den Zylinder q.
erst die sogenannte Krone, dann durch die Scheibe g das sogenannte Blättchen angeschliffen.
Dieses wird dann sofort durch Scheibe io poliert, während zuletzt Zylinder 5 die
Krone poliert. Die Polierscheiben g und io erhalten ihren Antrieb durch Kegelgetriebe
ii und 12 mittels Kettenzuges 13 von der Antriebswelle 14 aus; diese treibt auch
die Zylinderwelle 3 und versetzt durch Schneckentrieb x5 mittels kardanischer Gelenkstange
16 je ein in den beiden Scheitelpunkten der Schienenbahn 6 auf senkrechter Achse
gelagertes Zahnrad 17 gleichsinnig in Umdrehung. Die Zahnräder 17 bewirken die Wanderung
der Halter 7, welche in Abb. ii in einer Vorderansicht in Abb. 12 in einem Querschnitt
und in Abb. 13 in einer Draufsicht in größerem Maßstabe gezeichnet sind. Danach
ist an der Schleifseite der Maschine mit der Schiene 6 mittels in Abständen an ihr
befestigten Streben 18 eine Gegenschiene ig so verbunden, daß die Halter 7 zwischen
beiden Schienen und unter den Streben freien Durchgang haben, dabei aber von den
Schienen sowohl seitlich geführt als auch getragen werden. Zu diesem Zwecke ist
der eigentliche Werkstückhalter 7 in einem Futter 2o frei beweglich gefaßt, indem
eine auf dem Halterkopf sitzende Mutter 2i und ein zu ihr als Gegenmutter benutztes
Schaltklinkenrad 22 die achsiale Einstellung des Halters in dem Futter ao regeln,
auf dem das Schaltklinkenrad 22 frei drehbar aufruht. Zwischen dem oberen Mutternpaar
23 und dem unteren Bund des Futters 2o sowie den beiden Paßbüchsen 24 und den Kettengliedern
29 der beiden Transportketten sind, fest mit dem Futter verbunden, drei Kugel-Lagerringe
25 angeordnet, auf denen je Ringe 26 laufen. Der untere dieser Laufringe hat kegelstumpfförmige
Gestalt und führt sich in einem seiner Kegelbasiswinkel entsprechenden Keilnut der
Schiene 6, s0 daß er das ganze Futter 2o gegen die Schiene 6 abstützt; der mittlere
Laufring 26 ist an der Gegenschiene ig und der obere an dem oberen Kopf der Schiene
6 geführt. Die Gegenschiene kann durch Muttern 6o (Abb. 3) seitlich verstellt werden,
damit eine satte Führung gewährleistet ist. Eine Mutter 27 hält gegen das obere
Mutternpaar 23 eine Blattfeder 28 fest, welche das Schaltklinkenrad übergreift und
so einem Heben des Halters 6 im Futter 2o elastisch nachgiebigen Widerstand entgegensetzt.
Diese Feder erzeugt demnach den Arbeitsdruck beim Schleifen und Polieren. Die Kettenglieder
29 verbinden alle Halter zu einer fortlaufenden geschlossenen Kette und liegen in
solcher Höhe, daß sie über und unter den Zahnrädern 17, in die die Halter 7 mit
ihrem Büchsenschaft 2¢ eingreifen, verlaufen. Die Räder 17 besitzen eine mittlere
Aussparung für den freien Durchgang des mittleren Kugellagerringes, während die
ober- und unterhalb sitzenden Zahnkränze je die entsprechenden Paßbüchsen 24 der
Halter erfassen und dadurch die geschlossene Halterkette antreiben. Von dieser wie
von der Gegenschiene ist in Abb. i und :z nur ein Teil gezeichnet, aber über die
ganze Schienenbahn fortgesetzt zu denken. Die Verdrehung der Halter zum Wechsel
der Schleifflächen wird durch auf der Schiene 6 an den erforderlichen Stellen verschraubte
Anschläge 3o bewirkt, welche im Bereich der Bahn des Schaltklinkenrades sich befinden
und aus einer ansteigenden Fläche bestehen, die das Schaltklinkenrad und damit den
Halter entgegen der Kraft der Blattfeder 28 anhebt (Abb. zi) und s6 den Stein außer
Berührung mit der Zylinderfläche bringt sowie aus dem sich an diese schräge Fläche
anschließenden eigentlichen Anschlag, der, wie aus Abb. 13 ersichtlich, bei Linksbewegung
der Halter die Schaltklinkenräder verdreht. Hierbei wird die genaue Einhaltung der
Schleifwinkel durch Vertiefungen 31 gesichert, in die die Blattfederspitze 28 einschnappt.
Anschläge 30, in Abb. i und 2 nicht mit dargestellt, sind auch an der Stelle des
Übertrittes der Halter 7 auf die Scheiben g und io angeordnet zu denken, dort aber
ohne den eigentlichen Drehanschlag, weil es sich nur darum handelt, den Stein frei
aufzusetzen und dadurch ein seitliches Anstoßen zu vermeiden. Dasselbe gilt für
die Anschläge So, welche. zu den in folgendem beschriebener. Vorrichtungen gehören.
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In dem Fall der für Brillantschliff quadratisch ausgebauten Maschine
würden jedem Halter zwei übereinanderliegende Schaltklinkenräder zugehören, deren
Klinken um die halbe Teilung gegeneinander versetzt sind. Von diesen würde das eine,
wie vorbescbrieben, der Zusammenarbeit mit dem ursprünglichen Zylinderpaar dienen,
das zweite würde im Bereich der neu hinzugetretenen und vor und nach dem ursprünglichen
Zylinderpaar zum Angriff gelangenden Zylinderpaar auf Anschläge treffen, die seiner
Höhenlage entsprechend angeordnet sind. Diese Zylinder schleifen dann also je unter
demselben Drehwinkel, aber verschiedenem Schleifwinkel. -Bei ihrem Rückweg auf der
Zustellungsseite der Maschine gelangen die Halter zunächst üi die Nähe eines Gasrohres
32, durch dessen Beheizung die Kittmasse erweicht wird, so daß sich die Steine durch
die in Abb. q., g und io wiedergegebene,-Vorrichtung abstreifen lassen.
Gemäß
Abb. 4, in der die Halter 7 nur schematisch ohne ihr Zubehör dargestellt sind, kommen
sie mit den Steinen 33 von rechts nach links wandernd in den Bereich einer geschlitzten.
Blattfeder 34, welche über der Mündung cinc:s Trichters .35 befestigt ist.. Die
Steine treten durch den Schlitz der schräg aufrecht gerichteten Blattfeder und werden
beim Antreffen an das Ende dieses Schlitzes von der Feder gefangen und so infolge
des Weiterganges der Halter abgestreift. Der Trichter leitet die abgestreiften Steine
nach einem Bad zum Auflösen der noch anhaftenden Kittmasse.
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Hierauf treffen die Halter 7 auf die Putzvorrichtung 36 (Abb. 4),
deren. Einzelheiten Abb. 7 und 8 in einem senkrechten und einem horizontalen Schnitt
zeigen. Danach ist auf einer fest an einem der Böcke 2 verschraubten horizontalen
Achse 37 eine Scheibe 38 mit der Nabe fest aufgekeilt, welche einen Zahnkranz 39
besitzt. Auf dieser Scheibe führt sich eine durch den Bund der Achse gesicherte
lose Scheibe 40 mit Ringrippen 41 und 42, in denen radial gerichtete Spindeln 43
lose gelagert sind; welche nach außen hervortreten und bei 44 als Bohrspitzen 45
ausgebildet sind. Auf den Spindeln sitzen je Zahnräder 46 und Federn 47, welche
die Spindeln nach außen drücken, aber ein radiales Spiel zulassen. Die Zahnräder
sind diesem Spiel entsprechend lang, um den Eingriff mit dem Zahnkranz 39 nicht
zu verlieren, und besitzen die Teilung der inneren Flanken des Zahnkranzes 39. Abb.
¢ zeigt einen der Halter 7 in Eingriff mit einer der Bohrspitzen. Sein hohles Ende
entspricht der Form dieser Bohrspitzen. Durch die fortschreitende Bewegung der Halter
wird die Bohrspindel mitgenommen und damit die ganze lose Scheibe 40 in Drehung
versetzt. Die Spindel muß sich dabei mit ihrem Zahnrad auf dem festen Zahnkranz
39 abwälzen und putzt infolge dieser Drehung das hohle Halterende rein. Gleichzeitig
gelangt die benachbarte Bohrspindel in den Bereich des nächsten Halters und wird
von ihm erfaßt, ehe der vorhergehende Halter seine Spindel freigegeben hat. In dem
Moment, in dem diese Berührung einsetzt, beginnt auch die Drehbewegung der Spindel.
So putzt sich jeder Halter von selbst rein, um zur Aufnahme neuer Kittmasse bereit
zu sein, die nunmehr mittels einer Einrichtung gemäß Abb. 5 erfolgt, welche in Verbindung
steht mit derjenigen für Aufnahme der neuen Rohsteine gemäß Abb. 6. Bei den Einrichtungen
führt je ein Trichter 48 bzw. 49 die Kittmasse bzw. die Rohsteine durch einen Kanal
5o bzw.5Z zu. Der Kanal 50
mündet an der Stirnfläche eines mit horizontaler
Achse an der Schiene 52 verlegten lose drehbaren Rades 53, in der runde Ausnehmungen
54 vorgesehen sind. Diese füllen sich im Vorbeistreichen an der Kanalmündung voll
Kitte. Gelangt ein Halter vor dieses Rad, so wird er durch einen entsprechenden
Anschlag 30 gehoben, in die gerade senkrecht nach oben stehende Ausnehmung
aufgesetzt' und sofort wieder angehoben, um dann nach Verlassen des Rades wieder
die normale Höhenlage zu finden. Die Halterspitze hat infolge ihrer Erwärmung dabei
die Kittmasse- aufgenommen. Der Halter trifft dann- an einen Schaltarm 55, der dadurch
verdreht wird und dabei eine auf gleicher Achse sitzende, gegen Verdrehen gesicherte
und in schrägen Flächen sich mit ihm berührende Büchse gegen die Wirkung einer Feder
56 nach unten drückt. Mit dieser Buchse ist eine Schaltklinke -57 verbunden, welche
in die Ausnehmungen 54 eingreift und somit das Rad 53 um eine Teilung weiterschaltet,
so daß eine frisch gefüllte Ausnehmung für den nächsten Halter wieder bereit steht.
Die Halter befinden sich nach Verlassen des Rades 53 bereits über der Schiene 52,
welche oben rinnenartig vertieft ist. In diese Rinne ragt der Kanal 51, der am Ende
nach oben und den Seiten geöffnet ist, so daß der vorderste Rohstein frei dem Halter
zugänglich ist, der durch einen entsprechend ausgebildeten Anschlag 30 gehoben
und auf den Stein gesenkt wird. Der Stein haftet dabei an der Kittmasse an. Der
Halter wandert nun mit dem Stein nach der Rinne der Schiene 52 ab und in ihr weiter.
Die Steine stehen dabei in schwacher Berührung mit der Rinne, um nichtabfallen zu
können. Von hier an setzt wieder die Beheizung von dem Gasrohr 32 aus ein, um die
Masse völlig zu verschmelzen. Damit im Behälter 49 die Rohsteine mit Sicherheit
in den Kanal 51 gelangen, ist ein Verteiler 58 im Behälterboden vorgesehen,. der
den Zugang zum Kanal 51 überwacht. In Höhe dieses Zuganges besitzt der Verteiler,
der durch ein: Schaltwerk 59 vom Arm 55 aus schrittweise verdreht wird, einen radial
vorspringenden Rand mit der Schaltteilung entsprechenden Nestern zur Aufnahme je
eines Rohsteines. Über diesem Rand erhebt sich ein mittlerer Füllkörper, der über
eine gewisse Höhe nur einen Ringraum frei läßt, etwa entsprechend der reichlichen
Stärke der Rohsteine. Oben läuft er spitz zu. Die Rohsteine reihen sich so zunächst
im Ringraum einzeln nebeneinander und nehmen von da aus die Plätze in den Nestern
ein, sowie diese frei werden.
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Der oben beschriebene Arbeitsgang ist nur die Hälfte des gesamten.
In ihm wird die Krone nebst Blättchen angeschliffen. Ihm voraus geht ein gleicher
Arbeitsgang, in dem die Külasse angeschliffen wird. . Die Seheiben 9 und zo bleiben
bei diesem also außer Eingriff und werden deshalb gesenkt, damit die Halter frei
darüber hinweggleiten können. Der Kanal 51 besitzt -solchen Querschnitt, daß die
mit angeschliffener Külasse anlangenden Steine beim
zweiten Arbeitsgang
mit dieser nach oben gerichtet sich den Haltern nähern.