DE3505444A1

DE3505444A1 - Edelstein-facettiermaschine

Info

Publication number: DE3505444A1
Application number: DE19853505444
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing.(FH) 8133 Feldafing Landgraf
Original assignee: LANDGRAF HEINRICH DIPL ING FH
Current assignee: LANDGRAF HEINRICH DIPL ING FH
Priority date: 1985-02-16
Filing date: 1985-02-16
Publication date: 1986-08-21
Also published as: US4715148A; DE3505444C2

Description

EdelsteIn-Facettlermaschine

Die Erfindung betrifft eine Edelstein-Facettiermaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Art. Der Begriff Edelstein bezieht verschiedene,natürliche und künstliche Materialien mit ein, insbesondere Halbedel-und Schmucksteine. Unter Facettieren wird das Schleifen und Polieren aller Facetten an einem Edelstein verstanden.

Der Erfindungsgedanke, konkretisiert durch eine Mehrfachspannvorrichtung mit einem vorsetzbaren Mehrfachadapter, stellt eine funktionale Erweiterung für -die an sich bekannten Edelstein-Facettlermaschinen dar.

Die für den Erfindungsgegenstand besonders in Betracht zu ziehenden Edelstein-Facettiermaschinen sind vom Zweck und der Leistungsfähigkeit her zwischen den, heute noch von Berufsschleifern aus ökonomischen Gründen, aber auch aus Tradition überwiegend praktizierten, Maschinen für den Freihandschliff (mit Doppstift und Lochbrett) und den gesteuerten Maschinen zur industriellen Massenbearbeitung (Automaten) einzuordnen.

Bezüglich der Genauigkeit sind die mit dem Erfindungsgegenstand vorzugsweise erweiterbaren Edelstein-Facettiermaschinen Präzisionsmaschinen, die es ermöglichen, an Edelsteinen Schliffe mit komplizierter Schliffgeometrie, die auf Brillanz und besondere Farb-oder Ornamentalwirkungen ausgerichtet sind, präzise und mit hoher Genauigkeit auszuführen, wo dem Freihandschliff schon lange vorher Grenzen gesetzt sind.

Behutsame manuelle Bedienung und eine permanent durchgeführte visuelle Arbeitskontrolle charakterisieren auf diesen Maschinen den Pacettierungsprozeß.

Edelstein-Facettiermaschinen der hier charakterisierten Art besitzen eine, mit einer Doppstiftaufnähmevorrichtung versehene Arbeitsspindel zur präzisen Einspannung eines Doppstiftes für einen aufzukittenden Edelstein. Der Edelstein wird damit während des Facettierprozesses in der gewünschten Winkelstellung und Höhenlage, von Facette zu Facette fortschreitend, an die horizontal rotierende Schleifbzw. Polierscheibe herangeführt.

Zur Herstellung einer beabsichtigten Facettenteilung benützen alle Maschinen das gleiche Prinzip, sie verwenden mit der Arbeitsspindel verbundene, wechselbare, gelocht geschlitzt oder verzahnt ausgeführte Schalträder, meist jedoch Schaltzahnräder mit 56, 64, 72, 8o, 96 und 12o Zähnen und eine Schaltklinke, die zum Feststellen der Arbeitsspindel jeweils genau in die Lücke zwischen zwei Zähnen eingelegt wird. Um auch beliebige Zwischenstellungen zwischen zwei benachbarten Zahnlücken erreichen zu können, ist die Schaltklinke meist in tangentialer Richtung zum Schaltzahnrad verstellbar ausgeführt, was als Fe ine insta Her bezeichnet wird.

Die Arbeitsspindel mit Doppstiftaufnahmevorrichtung, Schaltzahnrad, Schaltklinke und Feineinsteller ist um eine horizontale Achse drehbar angeordnet und zwischen 0 und 9o Grad in der erwünschten Winkelstellung feststellbar, so daß damit die Neigung des Facettenkranzes zur Rondistenebene und damit auch zur Angriffsfläche der Schleif-oder Polierscheibe eingestellt werden kann. - Die prinzipielle Anordnung der Arbeitsspindel mit Schaltzahnrad und Schaltklinke 1st unter Sinbezug des Srfindungsgegenstandes in Fig. 6 dargestellt.

Die Höhenlage, mit der die Zustellung senkrecht auf die Schleif-bzw. Polierscheibe erfolgt, wird bei den meisten Maschinen über einen, die gesamte Facettlereinrichtung tragenden, auf einer vertikalen Säule verschiebbar angeordneten Schlitten bev/irkt, der in Flg.6 nicht mehr dargestellt 1st. In der Offenlegungsschrift 29 34 796 ist die Höheneinstellung grundsätzlich anders gelöst.

Zur komfortablen Anzeige des eingestellten Höhenwinkels, das ist der Nebenwinkel zur Winkelstellung von Arbeitsspindel mit Doppstift und Edelstein zur Schleifscheibenebene, ist eine patentierte Vorrichtung unter dem US-Warenzeichen " H-82 ANGLEOMETER " bekannt, die den Anschluß eines von der Maschine getrennt aufgestellten, digitalen Anzeige instruments erlaubt.

Zu einer der bekannten ISdelstein-Facettiermaschinen ist von der Firma PRISMATIC INSTRUTASNTS, Clayton,Washington, eine Zusatzvorrichtung bekannt, mit der ein einzelner Doppstift achsparallel und mit einem wählbaren Abstand zur Arbeltsspindel exzentrisch eingespannt werden kann. Zweck der Vorrichtung ist, an dem zu bearbeitenden Edelstein, vorzugsweise an seiner RondIste, Krümmungen schleifen zu können, wie sie bei der Herstellung von tropfen- oder schiffchenförmigen Umfangsformen notwendig sind.

An notwendigem Zubehör gehören zu den beschriebenen Edelstein-Facettiermaschinen Umkittvorrlchtungen, die in der Regel aus zwei, im Abstand fluchtenden Prismen bestehen, in die die Doppstifte eingelegt und festgeklemmt werden können. Sodann wird der Edelstein mit seiner fertig facettierten Seite mittels Steinkitt mit dem freien Doppstift verbunden und nach Aushärtung der Verbindung von seinem ursprünglichen Doppstift auf der gegenüberliegenden Seite gelöst.

Zum Bearbeiten der Tafel eines Edelsteins, bei der der Doppstift senkrecht zur Schleif-oder Pollerscheibe stehen muß, werden überwiegend Adapter benutzt, die den Doppstift im Winkel von 45 Grad zum üinspannzapfen halten. Ein solcher Adapter wird in die Spannvorrichtung der Arbeitsspindel eingesetzt. Die genaue Senkrechtstellung des Doppstiftes wird nun in einer Ebene durch die 45 Grad-Neigung der Arbeitsspindel und in der anderen durch den Feineinsteller, der eine Drehung der Arbeitsspindel bewirkt, erzeugt. Damit wird ein ratterfreies Arbeiten und ein Abheben des Steines ermöglicht.

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' Ausftihrungsformen von in Betracht zu ziehenden Sdelstein-Facettiermaschinen, Exzenter- und Umkittvorrichtungen sind beispielsweise beschrieben bzw. abgebildet in den nachstehenden Publikationen:

Deutsches Patentamt, München, üi'fenlegungsschrift 29 34

Bücher:

Herbert Hartig, Edelsteine und Mineralien selbst schleifen, Verlag Frech, Stuttgart 1967, Seiten 22-23,26,3o-31

Glenn Vargas, Faceting for Amateurs, Published by the Autors, Glenn & Martha Vargas, 1969, Library of Congress, Catalog Card Number 7o-87173, Chapter II, pages 16-24

Zeitschriften:

The Lapidary Journal, 3564 Kettner Blvd,P.0.Box 8o937 San Diego, California 92138:

Aprilheft 84:

Seite 52: Faceting unit; Model FAC-8; Imahashi " 61: American Facetor; ARG Sales Company " 78: H-82 Angleometer; Alpha Faceting Supply Inc " 113: Gem-Master; Fac-iJtte Manufact.Comp.

" 129: Accura-Flex Model H-71A; Prismatic Instruments Junlheft 84:

" 498: Ultra Tec;
Augustheft 84:

¹¹ 685: Lee; Lee Lapidaries

697: MDR; Master Faceting Instruments Septemberheft 84:
Titelseite innen: Mark I, Mark IV; Graves

Die für den Erfindungsgegenstand vorzugsweise In Betracht zu ziehenden Edelsteln-Facettiarmaschinen leiden daran, daß jeweils nur immer ein Edelstein elnspann-und bearbeitbar 1st, was die ökonomische Arbeitsweise oftmals empfindlich stört. Ein Bearbeitungswechsel, wie er in der Praxis alltäglich ist, erfordert entweder eine. Zweitmaschine oder ein Ausspannen des ursprünglich In Bearbeitung stehenden Edelsteins. Letzteres zwingt zu einem provisorischen Markieren der Stellung des Doppstiftes zur Doppstiftaufnahme, was jedoch ungenau, umständlich und zeitaufwendig ist, aber θrforderlich, um die ursprüngliche Einspannposition wieder herstellen zu können. Da bestimmte Facetten bei nicht kreisförmigen Schliffen nur mit der Feineinstellung ausführbar sind, die aber in der Hegel bei einer Zwischenarbeit verändert werden muß, erfordert das Wiedereinspannen ein zeitaufwendiges und mühevolles "suchen" der Facettenebenen unter Benutzung aller Einstellhilfen der Edelstein-Facettiermaschine.

Etwas komfortablere Edelstein-Facettiermaschinen versuchen diese Nachtelle mit einrastenden Doppstiften zu vermeiden, was jedoch andere Nachteile mit sich bringt. So muß bereits beim Aufkitten des Edelsteins die spätere Lage des Doppstifts In Relation zur Rasteinrichtung berücksichtigt werden, um den Bezugspunkt für die Facettenteilung im Schleifplan mit dem Bezugspunkt am Schalt .rad und dem gedachten Bezugspunkt am vorgegebenen Rohstein in Übereinstimmung zu bringen.

Werden die Umfangsformen vorher auf einer anderen Maschine oder freihändig hergestellt, die anschließend facettiert werden sollen, sind Kongruenzfehler zwischen der vorbereiteten Umfangsform und der späteren Lage der Facettengeometrie nahezu unvermeidbar, mit all den bereits aufgezeigten Nachteilen. Diese Nachteile sind auch nicht mit den ebenfalls bekannten Doppstiftaufnahmevorrichtungen vermeidbar, die einerseits den Doppstift spannen und als Ganzes nochmals In einer Aufnahme einrastend befestigt werden.

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Die bekannte Exzentervorrichtung, die zwar das Schleifen von Utnfangsformen auf einer Bdelstein-Facettiermaschine möglich macht, leidet an den gleichen Einspann-, Umspann- und Justierproblemen, die bereits beschrieben worden sind.

Die als Zubehör zu jeder Edelstein-Facettiermaschine erforderliche Umkittvorrichtung 1st in der Hegel als Prismenumklttvorrichtung ausgeführt. Soweit sie eine Rastvorrichtung zur Einspannung entsprechend ausgebildeter Doppstifte besitzt , ist die axiale Verschiebbarkeit der Doppstifte eingeengt, was den Umkittvorgang zweifellos erschwert. - Werden Doppstifte ohne Rastmöglichkeit verwendet, treten auch hier die bekannten Einspann-, Umspann - und Justierprobleme bei der Weiterbearbeitung in der Edelstein-Facettiermaschine auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, Flexibilität und Anwendungsbreite der bekannten Edelstein-Facettiermaschinen nachhaltig zu verbessern und zu erweitern, insbesondere ihre Bedienung komfortabler zu gestalten, Spannfehler zu vermeiden und das Verhältnis von unmittelbaren Einwirkungszeiten (schleifen und polieren) zu den Nebenzeiten (spannen, justieren, korrigieren) zu verbessern. Ziel ist, mehrere Doppstifte zu spannen, wie die Möglichkeit eine Doppstiftaufnahmesplndel für vorrangig auftretende Facettierungsarbeiten als Reserve freizuhalten. Die zur Facettierung vorgesehenen Edelsteine sollen schnell in Bearbeitungsposition gebracht werden können ; bei einem Bearbeitungswechsel soll danachder ursprünglich in Bearbeitung stehende Edelstein in der Maschine belassen werden können . .Auch das Schleifen von Kleinserien soll unter Nutzung aller erfindungsgemäßer Vorteile äußerst wirtschaftlich möglich sein. Für die mit dem Erfindungsgegenstand erweiterte Edelstein-Facettiermaschine wird auch die exzentrische Bearbeitungsweise mit einem festen, konstruktionsbedingten Exzenterabstand möglich, ohne daß ein nachteiliger Vorrichtungswechsel oder Doppstiftwechsel erfolgen muß.

Die Erzeugung von Umfangsformen auf separaten Maschinen, die mit Kopiervorrichtungen ausgestattet sind, kann entfallen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Der Erfindungsgegenstand geht konstruktiv von der konzentrischen Anordnung mehrerer Doppstiftaufnahmespindeln (4) aus, die nach dem bekannten Revolverprinzip geschaltet werden. Bezogen auf die Anzahl der Spindeln sind der Ausgestaltung keine Grenzen gesetzt; an der Praxis orientiert, d.h. an dar Größe der bekannten Bdelstein-Facettlsrmaschinen und den überwiegend verwendeten Schleifscheiben sind Bauformen bis über Spindeln realistisch, wobei . zwei Spindeln eine Konzession an die Ökonomltät und über iodine Konzession an die Manövrierfähigkeit der Facettiereinrichtung und das dabei zu bewegende Gewicht bedeuten.

Da die sog. "Revolverschaltung' des Brfindungsgegenstandes das Weiterbewegen von Doppstiftaufnahme spindel zu Doppstiftaufnahme spindel durch das Schaltrad . und die Schaltklinke der tragenden Edelstein-Pacettiermaschine vorgenommen wird, ist es erforderlich, daß zur Ausführung der Schaltfunktion die Teilung . des Schaltrades durch die Anzahl der vorhandenen Doppstiftaufnahmesplndeln ohne Rest teilbar ist; im Ausführungsbeispiel ist also für die sieben Spindeln z.B.ein Schaltrad mit 56 Schritten erforderlich. Weiter benützt die Erfindung den Feineinsteller der Schaltklinke mit. Der Erfindungsgegenstand sieht eine eigene, zusätzliche Kreisteilvorrichtung vor, die vorteilhaft als Lochkreis ausgeführt und in den Gehäusedeckel (2) Integriert werden kann. Der Gehäusedeckel (2) trägt außen eine Skala, auf der die jeweils eingestellte Winkelstellung der. Doppstift aufnähme-: spindeln (4) in Form einer sog. Indexzahl ablesbar ist. Auf dem Gehäuse (3) sind nächst der Skalierung umlaufend Markierungspunkte angebracht, die die am meisten verwendete Schrittschaltung mit 64 Schritten für Facettierungen in jeder Stellung des Erfindungsgegenstandes bequem ablesbar werden läßt.

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Miteinbezogen wird, mehrere Kreisteilungen zusammenzufassen und gemeinschaftlich unterzubringen, wozu der Gehäusedeckel(3) besonders geeignet 1st.

Der Erfindungsgegenstand ist mit einem übersetzungsgetriebe konzipiert, das vorzugsweise eine Übersetzung von;eins zu zwei vorsieht. Mit dieser Übersetzung wird bei der Kreisteileinrichtung die Tatsache genutzt, daß nach einer Halbdrehung des Bedienungselements eine Volldrehung der Doppstlftaufnahmespindeln (4) bewirkt vfird. - Das bedeutet konstruktiv, daß die .Anzahl der Teilungsschritte, nämlich 56, 64, 72, 8o, 96 und 12o, auf einem 18o-Gradbogen der Kreisteileinrichtung unterzubringen wären, was in jedem Falle beengte Verhältnisse fürdie Dimensionierung der entsprechenden Bauteile schafft. Mit der konstruktiv umgesetzten Überlegung, den ersten Halbkreis für die geradzahligen Tellungsschritte während der ersten Umdrehung zu nutzen und die ungeraden Teilungsschritte in den zweiten Halbkreis zu legen, der dergweiten Umdrehung der Doppstiftspindeln zugeordnet ist, ergibt sich daraus der Vorteil, daß für die fertigungstechnische Ausbildung der Kreisteilvorrichtung statt 18o Grad nunmehr 36o Grad und damit doppelt so viel Platz für die Bohrungen,bzw. Verzahnung oder Schlitzung zur Verfügung steht. Ein Gehäusedeckel(3) mit einem 64-schrittlgem,gebohrten Lochkreis ist in Fig.5 dargestellt.

Das Gehäuse (3) des Erfindungsgegenstandes kann, was seine Ausbildung betrifft, zum Zwecke der Gewichtsersparnis mit einer Anzahl einseitig und von außen nicht sichtbarer Sacklochbohrungen versehen sein, was eingeschlossen werden soll.

Das für den Erfindungsgegenstand vorgesehene Bedienungselement ist vorzugsweise als trommeiförmiger Gehäusedeckel (2) ausgeführt. Eingeschlossen ist,daß der Gehäusedeckel (2) statt der Grriffnjulden oder zusätzlich zu diesen mit einem radial herausragenden, an mehreren Stellen des Umfangs einschraubbaren, stiftartigen Griff versehen wird, der die Drehbewegungen für Rundschliffarbeiten vorteilhaft ausführen läßt.

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. Eingeschlossen ist ebenfalls, daß das Bedienungselement neben der in jedem Falle vorhandenen Skale zusätzlich eine elektronische Vorrichtung zur Zählung der Teilschritte tragen kann, um die jeweilige Indexstellung der Doppstiftaufnahme spindeln (4) auf einem getrennten Anzeige instrument ablesen zu können. Diese Art der Ausgestaltung bietet den Vorteil, Einstellung und Ablesung bequem und unabhängig von der Arbeltsstellung der Mehrfachspannvorrichtung durchführen zu können. Im unbestückten Zustand, also ohne eingespannte Doppstifte (6) läßt sich die Mehrfachspannvorrichtung um einen Mehrfachadapter (36) ergänzen, der auf der Stirnseite des Gehäuses (3) zentrisch anliegt, durch die herausragende Zentralachsnase (1) zentriert und durch die Anzugsschraube (39) festgespannt wird. Dieser Mehrfachadapter trägt radialstrahllg und zur Zentralachse spitzwinklig Aufnahmebohrungen, in denen mittels der Klemmvorrichtung (37,38) die Doppstifte (6) gespannt werden können. Bei entsprechend geneigter Arbeitsspindel der tragenden Edelstein-Facettlermaschine läßt sich der jeweils in Bearbeitungsposition befindliche Doppstlft(6) senkrecht zur Schleifscheibenebene stellen.

Der Erfindungsgegenstand 1st für eine, in die Zentralachse(1) einsteckbare Beleuchtungseinrichtung (28,29,3o,34) vorbereitet, die beim Arbeiten ohne Mehrfachadapter (3 6) so einstellbar ist, daß die auf die Doppstifte gekitteten Edelsteine im Lichtkegel liegen. Die stets mitwandernde Beleuchtung ermöglicht eine einwandfreie Beobachtung des Facettlerungsprozesses und erleichtert das behutsame Aufsetzen auf die Schlelf-oder Polierscheibe, da hierbei die sog. Lichtspaltkontrolle möglich ist, von der auch die Umkittvorrichtung (35) Gebrauch macht. Eingeschlossen und als vorteilhafte Ausgestaltung gesehen wird, wenn die Beleuchtung über einen einstellbaren, neigungsabhängigen Schalter ein-und ausgeschaltet wird, der beispielsweise an der horizontalen Welle der Edelstein-Facettiermaschine angebracht sein kann und der erat dann einschaltet, wenn der Edelstein nur noch wenige Millimeter über der Scheibe ist. Die Beleuchtungseinrichtung ist in die Zentralachse integriert und in Flg.7 dargestellt.

Der Erfindungsgegenstand verwendet zwar nicht notwendigerweise, aber vorteilhaft Doppstifte (6), die mit einer kleinen Querbohrung versehen sind. - Diese Querbohrung dient zum Durchstecken eines, genau in der Bohrung spielfrei gleitenden Yisierstabes (25), mit dessen Hilfe der Doppstift (6) auf einfachste Welse exakt durch Peilung oder Messung zu den benachbarten Doppstiftaufnahmespindeln und damit auch zur Schleifscheibenebene ausgerichtet werden kann. Der eingeführte Vislerstab(25) ermöglicht jeweils von seinen Enden aus eine genaue, entweder visuell oder mit einem Meßmittel durchgeführte Abstandsmessung zu den benachbarten Doppstiften (6) oder bei horizontal gestellter Mehrfachspannvorrichtung auch auf die Schleifscheibenebene. Gegebenfalls ist der zu messende Doppstift(6) in der Doppstiftaufnahmespindel (4) bei geöffneter Spannzange(7) soweit korrigierend zu drehen, bis links und rechts Abstandsgleichheit hergestellt Ist. Diese Einstellung 1st stets wieder exakt reproduzierbar. Besonders vorteilhaft ist, daß diese Reproduziermöglichkeit zwischen Mehrfachspannvorrichtung und Umkittvorrichtung wechselseitig gewährleistet 1st, da bei der ümkittvorrichtung(35) mit den speziell auf diese Meßmethode abgestimmten Prismenhöhen das gleiche Meßprinzip - nämlich die parallele Ausrichtung des Visierstabes zur Prismenbasis, vorzugsweise nach der .Lichtspaltbeobachtung - angewendet werden kann. Ein auf die Belange der ausgeführten Mehrfachspannvorrichtung mit 7 Doppstiftaufnahmespindeln gestaltete Umkittvorrichtung ist In FIg.8 und flg.9 dargestellt.

Die mit der Mehrfachspannvorrichtung ausgestattete Edelstein-Facettlsrmaschine ermöglicht nun verschiedene Bearbeitungsbewegungen, die jede für sich, oder kombiniert ausgeführt, unterschiedliche Bearbeitungsergebnisse bewirtkt. Rundschliffe - beispielsweise von Rondlsten - durch Drehen des Bedienungselements bei arretierter Arbeitsspindel der tragenden Edelste in-Facettiermaschine und nicht arretierten Doppstiftaufnahmespindeln der Mehrfachspannvorrichtung, Facettenschliffe durch schrittweise Weiterschaltung der Doppstiftaufnahmespindeln mit jeweiliger Arretierung bei ebenfalls arretierter Arbeitsspindel der tragenden Edel-

stein-Facettiermaschine mit nachfolgender Weiterschaltung von Doppstiftaufnahmesplndel zu Doppstiftaufnahmespindel mittels Schaltrad und Schaltklinke der tragenden Edelstein-Facettiermaschine.

Nicht kreisförmige Formschliffe durch kombiniert, nacheinander ausgeführte (Teil-)Drehbewegungen der ganzen Mehrfachspannvorrichtung um die Achse der Arbeitsspindel nach einem jeweiligen Weiterschalten der Doppstiftaufnahmespindeln. Tafelschliffe mit senkrecht gestellten Doppstiften (6) werden mittels des vorgesetzten Mehrfachadapters (36) erzeugt .

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; es zeigen:

FIg.1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Mehrfachspannvorrichtung, ausgeführt mit 7 Doppstiftaufnahmespindeln.

FIg.2 eine Vorderansicht der Mehrfachspannvorrichtung nach PIg.1, jedoch nur eine Doppstlftaufnahmespindel detailliert gezeichnet.

Fig.3 einen Längsschnitt durch die Mehrfachs Trennvorrichtung gemäß der in Fig.2 angegebenen Schnittlage A - A .

Pig.3a Längsschnitt wie In Pig.3, jedoch mit vorgesetztem Mehrfachadapter (36); detailliert gezeichnet ist nur eine Doppstiftaufnahme mit einem Doppstift (6).

Fig.4 eine Rückansicht der Mehrfachspannvorrichtung nach FIg.1, jedoch mit abgenommenen Gehäusedeckel.

Pig.5 eine Draufsicht auf die Innenseite des abgenommenen Gehäusedeckels.

Fig.6 eine Seltenansicht nach Pig.1, in der die Mehrfachspannvorrichtung der Vollständigkeit halber in Arbeitsstellung mit Doppstift, Edelstein und dem Ausschnitt einer Schleifscheibe gezeigt wird, sowie der Arbeitsspindel mit Schaltzahnrad und Schaltklinke der tragenden Edelstein-Facettiermaschine.

Pig.7 einen Längsschnitt durch die Zentralachse wie in Fig.3 im Zusammenhang dargestellt, jedoch ergänzt mit der Beleuchtungseinrichtung.

Fig.8 eine in der Seiten-und Vorderansicht dargestellte Umlcittvorrichtung mit eingelegtem Doppstift und dsm in den Doppstift eingeschobenen Visierstab.

Fig.9 ein Detail der Vorderansicht aus Fig.8.

Tragendes Element des Erfindungsgegenstandes ist seine Zentralachse (1), die auf der einen Seite als Einspannzapfen mit Anzugsgewinde und auf der gegenüberliegenden Seite als schlanker Kegel ausgebildet ist, auf den das Gehäuse (3) mit seiner entsprechenden kegeligen Mittelbohrung aufgepreßt wird. Der zylindrische Teil der Zentralachse (1) ist zwischen Gehäuseseite und Absetzung zum Einspannzapfen feinstbearbeitet, z.B. geschliffen, und dient als Lager für das Antriebsrad (17), das von der Einspannzapfenseite her mit seiner,gleichfalls als Gleitlager ausgebildeten Bohrung aufgeschoben und mit einem Spreizring 13) der in einer Ringnut in d*r Zentralachse (1) sitzt, axial gesichert wird.. Vorher ist in das Antriebsrad (17) der Paßstift (22) in die dafür vorgesehene Bohrung einzupressen, sowie ein Ölkanal in die Lagerbohrung einzuarbeiten. Eventuell vorhandenes Axialspiel des montierten Antriebsrades (17) ist mit geschliffenen Ausgleichsscheiben zu korrigieren. Zur Gewichtserleichterung und zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung (28,29,3o,34) oder des Mehrfachadapters (36) ist die Zentralachse (1) weitgehend ausgebohrt; der Einspannzapfen ist mit zwei Anzugsgewinden versehen.

Das Gehäuse (3) trägt sieben konzentrisch angeordnete, konisch ausgeführte Bohrungen, in die die sieben exzentrisch gebohrten wartungsfreien, vorzugsweise gesinterten und außen ebenfalls konisch ausgeführten Lagerbüchsen (18) eingepreßt werden. Vorher wird jede einzelne Lagerbuchse (18) mit eingeschobener, ebenfalls feinstbearbeiteter Doppstiftaufnahmespindel (4) und Zahnradpaar (11) probeweise durch Verdrehen der Lagerbüchse(18) auf minimales Zahnspiel eingestellt und in dieser Stellung markiert. - Axialspiel zwischen Lagerbuchse (18) und Doppstiftaufnahmespindel (4) 1st durch Nacharbeit oder Ausgleichsscheiben zu beseitigen.

Die Doppstiftaufnahme spindeln (4) sind auf der Spannzangenseite mit hoher Rundlaufgenauigkeit für handelsübliche Druckspannzangen ausgelegt und außen mit einem Gewinde für eine Überwurfmutter (5) und einem Sechskant zum Ansetzen eines Gabelschlüssels versehen. ,Auf der Rückseite endet jede Doppstiftauf nähme spindel (4) in einer mehrfach geschlitzten Spreizhülse, auf der mittels der Spreizschraube (16) das komplett montierte Zahnradpaar (11) festgespannt werden kann.

Träger des Zahnradpaares (11) ist die mit einem Flansch versehene Hülse (1o), die in eines der Zahnräder so eingepreßt wird, daß der Flansch in einer entsprechenden Ausdrehung des Zahnrades liegt und mit diesem bündig abschließt. Der aus dem Zahnrad herausragende Hülsenteil (1o) dient als Lagersitz für das zweite, auf der Hülse leicht drehbar sitzende Zahnrad, das axial durch einen, in einer Nut der Hülse (1o) sitzenden, Spreizring (12) gesichert wird.

Beide Zahnräder bilden das Zahnradpaar (11), das durch drei Stahlstifte (14) so gekoppelt ist, daß die Stahlstifte(14) in einem Zahnrad konzentrisch angeordnet und eingepreßt sind und mit Ihren herausragenden Enden in entsprechend ausgebildete Langlöcher des zweiten Zahnrades greifen, so daß beide Zahnräder gegeneinander leicht verdrehbar sind. Nachdem die beiden Zahnräder um ein vorher bestimmtes Maß verdreht worden sind, werden die Langlöcher mit einer geeigneten, elastischen Masse ausgegossen, die nach ihrer Aushärtung zu den elastischen Körpern (15) geworden ist. - Sodann liegen die Zahnradpaare montagefertig vor.

Die Doppstiftaufnahmesplndeln (4) werden sodann in die ihnen zugeordneten Lagerbüchsen (18) eingeführt und die Zahnradpaare (11) auf den Spreizhülsenteilen der Loppstiftaufnahmespindeln (4) vorgespannt,aufge schoben und mit der Spreizhülsenschraube (16) festgeklemmt.

In die aufgesenkte Gehäusebohrung für den Indexstift (8) wird die kreuzweise geschlitzte Lagerbüchse (9) eingepreßt

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und gegebenenfalls so nachgearbeitet, daß der Indexstift (S) darin leicht, jedoch spielfrei gleiten kann.

DieKreuzschlitzung der Lagerbuchse (9) ist verschieden tief ausgeführt und dient als Führung für den,in den Indexstift (8) quer dazu eingepreßten Führungsstift (2o). Die Kreuzschlitzung ist so angelegt, daß in einer Stellung die Spitze des Indexstiftes (8) in die 6ο-Grad-Bohrungen des Lochkreises im Gehäusedeckel (2) rasten kann und den Gehäusedeckel (2) in entsprechender Lage spielfrei festhält. In der zweiten Stellung, in die der Indexstift (8) gegen den Widerstand der Druckfeder(i9) zurückgezogen werden kann, und nach einer 9o-0raddrehung rastbar ist, muß ein freies Durchdrehen des Gehäusedeckels gewährleistet sein. - Die Dimensionierung der 6o-0radbohrungen im Gehäusedeckel (2), der Weg der Druckfeder (19), die Tiefe des Kreuzschlitzes sowie die Lage der Querbohrung im Indexstift (8) müssen für die einwandfreie Rast-bzw. Freischaltfunktion genauestens aufeinander abgestimmt sein. Die Betätigung der Hasteinrichtung erfolgt über den auf den Indexstift aufgeschraubten Knopf (21).

Der Gehäusedeckel (2) trägt auf seiner Innenseite Integriert einen Lochkreis mit 64 Dinsenkungen im 6o-Grad-Prof11, die mit ihren radlalstrahligen .Achsen mit den gravierten Skalenstrichen deckungsgleich liegen; der Radius des Lochkreises ist gleich dem Mittenabstand zwischen Zentralachse (1) und Indexstift (8). Der Teilkreis von 36o Grad erhält eine 64-schrlttige Teilung, die wegen des Übersetzungsverhältnisses des Zahnradgetriebes folgende Besonderheiten enthält:

01. Bohrung bei o/36o Grad, das entspricht am Doppstift 0/64

02. " " 5,625 " " " " " 2 o5. " "11,25o ^1! " " " " 4

31.	Il	•1	174,375	Il	Il	Il	Il	Il	62
32.	ti	Il	182,812	!I	Il	Il	It	Il	1
33.	Il	Il	188,437	Il	Il	Il	Il	Il	3

62.	Il	Il	35	,562	Il	Il	Il	Il	II	61
63.	It	Il	35	,187	Il	π	Il	Il	It	63

+) bezeichnet die in Schleifplänen mit Zahlen angegebenen Winkelstellungen, auch "Indexzahlen" benannt. Zur Komplettierung des Erfindungsgegenstandes wird der Gehäusedeckel (2) auf den Paßstift (22) des Antriebszahrades (17) geschoben und mit den Schrauben (23) verschraubt und liegt sodann benutzungsfertig vor.

Der komplette Mehrfachadapter (36) besitzt - passend zur Mehrfachspannvorrichtung im Ausführungsbeispiel - sieben, radial, im Winkel von 60 Grad zur Mittelachse ausgeführte Doppstiftaufnahmebohrungan, in die die Doppstifte (6) eingeschoben werden können. Geklemmt werden die Doppstifte (6) mit den Klemmbolzen (37), die je eine, dem Doppstiftdurchmesser entsprechende Querbobrung besitzen sowie einen abgesetzten Gewindezapfen. Die Klemmbolzen (37) sind in entsprechenden Sacklochbohrungen gleitend geführt und können, nachdem die Doppstifte (6) eingeschoben wurden, mit den Klemmbolzenmuttern (38) festgezogen werden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern läßt sich auf mannigfache Weise modifizieren.

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Claims

Patentansprüche:

1. Edelstein-Facettiermaschine

- mit einer dreh-und feststellbaren Arbeitsspindel, mit einem, auf die Arbeitsspindel wirkenden, auswechselbaren, verzahnt, gelocht oder geschlitzt ausgeführten Schaltrad,

- mit einer,auf das Schaltrad zum Zwecke der Rastung wirkenden Schaltklinke,

- mit einem, auf die Schaltklinke wirkenden, den Bereich zwischen zwei Rastpunkten abdeckenden Feineinsteller,

- mit einer Spannvorrichtung zur Aufnahme

- eines Doppstiftes, der den zu bearbeitenden Edelstein trägt oder

- eines, den Doppstift mit Edelstein haltendes Hilfswerkzeug

gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) .Ausgestattet mit einer Mehrfachspannvorrichtung für mindestens z.vei Doppstifte, die als Ganzes in die Spannvorrichtung der Edelstein-Facettiermaschine eingesetzt wird,

b) die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Doppstlftaufnahmespindeln mit Spannvorrichtungen zur Aufnahme der Doppstifte besitzt,

c) die mit einer, zum Schaltrad und Schaltklinke der Edelstein-Facettiermaschine, zusätzlichen und ergänzenden Kreisteilvorrichtung ausgestattet ist,

d) die ein Getriebe besitzt, das die Kreisteilvorrichtung und die Doppstiftaufnahmesplndeln miteinander koppelt,

e) die mit einem dreh-und rastbaren Bedienungselement versehen ist,

f) die mit einem, in die Spannvorrichtung der Edelstein-Facettiermaschine passenden Einspannzapfen versehen ist

g) oder die mit der Arbeltsspindel der Edelstein-Facettiermaschine so verbunden ist, daß die Mehrfachspannvorrichtung integraler Bestandteil der Edel-

ORIGINAL INSPECTED

stein-Facettiermaschine ist und

h) die zur Weiterschaltung der Mehrfachspannvorrichtung von einer Doppstiftaufnahmespindel zur nächsten das Schaltrad und die Schaltklinke der Edelstein-Facettier-Maschine benützt und

l) die mittels des Peineinstellers der Edelstein-Facettiermaschine bewirkbare Teildrehung der Arbeitsspindel dazu benutzt, den Bereich zwischen zwei Rastpunkten der Kreisteilvorrichtung der Mehrfachspannvorrichtung indirekt abzudecken, und

k) auf die stirnseitig ein Mehrfachadapter vorsetzbar ist.

2. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Doppstiftaufnahmespindeln (4) konzentrisch in einem gemeinsamen Gehäuse (3), jedoch nicht notwendig achsparallel,angeordnet sind.

3. Edelstein-Facettlermaschine nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Doppstiftaufnahmespindeln (4) zum Zweck der Zahnspieleinstellung in Lagerbüchsen (18) mit exzentrischen Lagerbohrungen gelagert sind.

4. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Doppstiftaufnahmespindeln (4) mit Spannzangen (7) beliebigen Spanndurchmessers auch zur Aufnahme von unterschiedlichen Doppstiften (6) bestückbar sind.

5. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Doppstiftaufnahmespindeln (4) an ihren, den Spannzangen (7) gegenüber liegenden Enden als geschlitzte Spreizhülsen ausgebildet sind, auf denen die zum Antrieb erforderlichen, verspannten Zahnradpaare (11) mittels Spreizschrauben (16) lösbar befestigt sind.

6. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die verspannten Zahnradpaare (11) ihre gegenseitige Vorspannung durch eine elastische Verbindung erhalten, die durch mehrere, im Zahnrad-

flansch angeordnete, elastische Körper (15) bewirkt wird.

7· Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Bedienungselements über das Getriebe eine Drehung der Doppstiftaufnahmesplndeln (4) bewirkt wird und daß die jeweilige Stellung derselben mit einem für den Bearbeitungsprozeß erforderlichen Haltem-oment spielfrei gehalten werden.

8. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kreisteilvorrichtung verschiedene Kre!Stellungen für die Einstellung der Doppstiftaufhahmespindeln (4) ermöglicht werden und daß jeder Teilschritt mittels einer Rastvorrichtung (8,9,19,2o,21) reproduzier-und feststellbar ist.

9. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Bedienungselement als trommeiförmiger Gehäusedeckel (2) ausgebildet ist und die Kreiste!!vorrichtung trägt.

10. Edelstein-Facettlermaschine nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (2) die Kreisteileinrichtung derart trägt, daß zwei gleich große Gruppen von Teilschrittelementen in Form von kreisförmig angeordneten Löchern, Zähnen, Schlitzen gegeben sind, wovon die erste Gruppe bezogen auf die Stellung der Doiopstiftaufnahmesplndeln (4) nacheinander alle geradzahligen und die zweite nacheinander alle ungeradzahligen Teilschritte repräsentiert.

11. Edelstein-Facettlermaschine nach Anspruch 1 bis 1o dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (2) am äußeren Umfang mit Griffmulden und einer Skale versehen 1st und sich wahlweise frei drehen oder mit der Rastvorrichtung (8,9,19,?o,21) an jedem vorgesehenen Rastpunkt arretieren läßt.

12. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel(2) eine Skale zur Anzeige der an den Doppstiftaufnahmespindeln (4) vorliegenden Teilschrittes trägt und/oder mit einer Vorrichtung zur elektronischen Zählung der Teilschritte ausgestattet ist, die über ein, vom Erfindungsgegenstand getrenntes Anzeige instrument ablesbar sind.

13. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralachse (1) und das Gehäuse (3) mit gewichtserleichternden Bohrungen versehen sind.

. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die in die Doppstiftaufnahmespindeln (4) einspannbaren Doppstifte (6) eine Querbohrung tragen, die zur vorübergehenden Aufnahme eines, die Doppstift justierung erleichternden, Visierstabes ermöglicht.

15. Edelstein-Facettiermaschine nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß stirnseitig auf das Gehäuse (3) ein Mehrfachadapt^r (36) mit der Anzugsschraube (3 9) zur sternförmigen,Aufnahme von Doppstiften (6) vorgesetzt werden kann.

16. Edelstein-Facettlermaschine nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung der Zentralachse (1) eine, auf die aufgekitteten Edelsteine gerichtete Beleuchtung einsetzbar ist und für die die Stromzuführung über einen, die Drehbewegung der Mehrfachspannvorrichtung nicht behindernden Schleifkontakt erfolgt.

flebenansprüche zum Hauptanspruch 1

1. Sdelsteln-Facettiermaschlne mit allen, nach Hauptanspruch 1 Im Oberbegriff genannten Merkmalen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale

- versehen mit den kennzeichnenden Merkmalen a) bis einschließlich g) und k) des Hauptanspruches 1 und

- dem Merkmal, daß die Mehrfachspannvorrichtung zur Weiterschaltung der Doppstlftaufnahmesplndeln (4) ein eigenes Schaltrad, eine eigene Schaltklinke
und einen eigenen Peineinsteller besitzt.

Nebenansprüche mit Bezug auf Unteranapruch 16

1. Umkittvorrichtung zur Mehrfachspannvorrichtung

- mit zwei in einem geeigneten Abstand erhöht angeordneten, fluchtenden Prismen,

- deren Abstand in Längsrichtung und Höhe so gewählt ist, daß der größte in Betracht zu ziehende , aufgekittete Edelstein mit dem für seine ümkittung erforderlichen Arbeitsraum zwischen den Stirnselten beider Prismen Platz findet,

- mit Klemmvorrichtungen an jedem Prisma zum Halten der eingelegten Doppstifte versehen 1st,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) mit genau bestimmter, von dem Durchmesser der im Doppstift angebrachten Querbohrung abhängigen, Höhe des Prismenainschnitts derart,

- daß die parallel zur Basisebene der Prismen gedachte Mittelachse der Querbohrung eines in das Prisma gelegten Doppstiftes einen geringfügig größeren Abstand hat als das Maß des halben Durchmessers der Querbohrung·

2. Ümkittvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Prismenpaare im geeigneten Manipulationsabstand um einen gemeinsamen Kern angeordnet sind.