DE3601636C2

DE3601636C2 -

Info

Publication number: DE3601636C2
Application number: DE3601636A
Authority: DE
Inventors: Ewald 8589 Bindlach De Maisel
Original assignee: Eisenwerk Hensel Bayreuth Dipl-Ing Burkhardt 8580 Bayreuth De GmbH
Current assignee: Eisenwerk Hensel Bayreuth Dipl-Ing Burkhardt 8580 Bayreuth De GmbH
Priority date: 1986-01-21
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1987-10-22
Also published as: DE3601636A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkopf, insbesondere zum Schleifen und Polieren von Natur- und Kunststein, mit an Pendelhebeln des rotierend angetriebenen Kopfteils aufgehängten Schleifsteinen, wobei die Pendelhebel mit Auslenkabschnitten an einer stehenden Nockenscheibe laufen.The invention relates to a grinding head, in particular for Grinding and polishing natural and artificial stone with pendulum levers of the rotating driven head part suspended grinding stones, the pendulum lever with deflection sections on a standing Run the cam disc.

Ein solcher Schleifkopf ist durch das DE-GM 17 81 317 bekannt.Such a grinding head is through that DE-GM 17 81 317 known.

Eine besondere Schwierigkeit bei allen Steinschleifköpfen, d. h. unabhängig davon, in welcher Weise der Antrieb des rotierenden Schleifkopfes und die spezielle Lagerung und der Pendelantrieb der Pendelhebel erfolgt, besteht in der harten steifen Hauptdrucklinie zwischen dem Hauptlager und dem Werkzeugeingriffspunkt im Aggressivbereich. Während einer Umlaufbewegung des Schleifkopfs bewegt sich der Pendelhebel mit dem daran befestigten Werkzeug (Schleifstein) zur Hälfte in und zur Hälfte gegen die Drehrichtung, wobei gerade bei der letzteren Bewegungsphase die Gefahr eines Verkeilens wegen der vorstehend genannten harten steifen Hauptdrucklinie (Achsabstand) zwischen Hauptlager und Werkzeugeingriffspunkt gegeben ist. Dies führt zu einem Prellen, Rattern und Springen des Schleifkopfs und zu einer allgemeinen Laufunruhe sowie zu einer nicht unerheblichen Beeinträchtigung der Schleifleistung. Genau durch diese Verhaltensweise passiert es auch, daß die Oberflächen (Schliffbild) des bearbeiteten Werkstücks tiefere Schleifspuren bekommen und deswegen eine längere Bearbeitungszeit erforderlich ist. A particular difficulty with all stone grinding heads, i. H. regardless of how the drive of the rotating Grinding head and the special storage and the pendulum drive of the Pendulum lever occurs, consists in the hard rigid main pressure line between the main bearing and the tool engagement point in the Aggressive area. Moved during an orbital movement of the grinding head the pendulum lever with the attached tool (grindstone) half in and half against the direction of rotation, whereby just at the latter phase of movement there is a risk of wedging due to the hard rigid main pressure line mentioned above (center distance) between the main bearing and the tool engagement point. this leads to bouncing, rattling and jumping of the grinding head and one general restlessness as well as a not insignificant Impaired grinding performance. Exactly through this behavior it also happens that the surfaces (micrograph) of the machined Get deeper grinding marks and therefore a longer one Processing time is required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkopf der genannten Art zu schaffen, der eine größere Laufruhe aufweist. The invention is therefore based on the object To create grinding head of the type mentioned, the one is smoother.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Werkzeugträgerschuh des Pendelhebels ein separates Bauteil ist, das am - in Drehrichtung des Schleifkopfes gesehen - vorlaufenden Ende am Pendelhebel drehbar angelenkt und auf der Gegenseite durch eine Druckfeder abgestützt ist, wobei es sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, den Werkzeugträgerschuh beidseitig mit Führungsdruckleisten zur Achsdruckentlastung (Vorlager) zu versehen.According to the invention, that the tool carrier shoe of the pendulum lever is a separate component, the leading end - seen in the direction of rotation of the grinding head pivoted on the pendulum lever and on the opposite side by a Compression spring is supported, it being particularly useful has proven to have the tool carrier shoe on both sides To provide guide pressure bars for axle pressure relief (upstream bearing).

Durch die DE-OS 26 59 438 ist zwar bereits ein elastisch aufgehängter Werkzeugträgerschuh bekannt, bei dem aber eine Be weglichkeit in allen Richtungen im Rahmen der elastischen Verform barkeit der Aufhängeelemente gegeben ist. Demgegenüber besitzt der erfindungsgemäße Werkzeugträgerschuh eine durch eine Achse definierte und einstellbare Beweglichkeit.DE-OS 26 59 438 is already an elastic suspended tool holder shoe known, but in which a Be mobility in all directions within the scope of the elastic deformation availability of the suspension elements is given. In contrast, the tool carrier shoe according to the invention a defined by an axis and adjustable mobility.

Durch diese spezielle Aufteilung und Federlagerung des Werkzeugträgerschuhs besteht gerade während der kritischen Schleifphasen, in denen das Werkzeug nicht in Drehrichtung nachläuft, sondern gegen die Drehrichtung bewegt wird und bei denen es quasi zu einem Verkanten zwischen Schleifkopf und dem Werkstück kommen kann, die Möglichkeit, daß der Schleifstein mit dem Werkzeugträgerschuh diesem erhöhten Druck nachgibt, indem er die Druckfeder etwas stärker zusammenpreßt, so daß das gefürchtete Rattern und Springen des Schleifkopfes sich gar nicht erst aufbauen kann.This special division and spring support of the Tool carrier shoe exists just during the critical Grinding phases in which the tool does not run in the direction of rotation, but is moved against the direction of rotation and where it is almost too tilting between the grinding head and the workpiece can occur Possibility that the grindstone with this tool holder shoe yields increased pressure by making the compression spring slightly stronger compresses, so that the dreaded rattling and jumping of the Grinding head can not even build up.

Die Feder kann dabei bevorzugt eine durch Spannschrauben einstellbar vorspannbare, relativ harte Gummifeder sein. Dies läßt sich beispielsweise in der Weise sehr einfach realisieren, daß die, Bohrungen einer Fußplatte des Pendelhebels durchsetzenden, in Gewindebohrungen des Werkezugträgerschuhs eingreifenden, Spannschrauben sich mit ihren Köpfen auf der Fußplatte abstützen.The spring can preferably be adjusted by tensioning screws preloadable, relatively hard rubber spring. This can be done for example very simply in such a way that the Bores of a foot plate of the pendulum lever penetrating, in Tightening screws engaging threaded holes in the tool carrier shoe rest with their heads on the footplate.

Diese Anordnung bietet zum einen den Vorteil, daß durch das Anziehen der Spannschrauben eine genaue Voreinstellung für den wirksamsten Schleifdruck möglich ist, so daß alle Pendelhebel eines Schleifkopfes exakt voreingestellt werden können. Darüber hinaus nehmen die bereits auf den Arbeitsdruck vorgespannten Federn den vom Verkeilen ausgelösten Überdruck blitzartig auf und verhindern somit im Endeffekt ein derartiges Verkeilen bereits im Ansatz. Das Verkeilen kann nicht stattfinden, weil die in der Pendelachse gemessene Pendellänge sich im Überdruckbereich verkürzen kann. On the one hand, this arrangement offers the advantage that by tightening of the clamping screws an exact presetting for the most effective Grinding pressure is possible, so that all pendulum levers of a grinding head can be precisely preset. In addition, they are already taking springs pretensioned to the working pressure triggered by wedging Overpressure in a flash and thus prevent it in the end such wedging in the beginning. Wedging cannot take place because the pendulum length measured in the pendulum axis changes in the Overpressure range can shorten.

Über den Maschinendruck läßt sich der jeweils wirtschaftlichste spezielle Arbeitsdruck für die Steinarten einfach einstellen, da der Arbeitsdruckbereich und der Überdruckbereich für die Verkürzung der Pendellänge ausreicht.The most economical one can be achieved via the machine pressure simply set the special working pressure for the stone types because the Working pressure range and the overpressure range for shortening the Pendulum length is sufficient.

Zur Vermeidung der Gefahr eines Herausschleunderns der bevorzugt als Gummiblock ausgebildeten Feder können Nuten im Pendelhebel und im Werkzeugträgerschuh vorgesehen sein, in welche dieser Gummiblock eingreifen kann.To avoid the risk of ejection, the preferred as Rubber block trained spring can grooves in the pendulum lever and in Tool carrier shoe can be provided, in which this rubber block can intervene.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigtThe invention will be based on an embodiment as well be explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schleifkopfs schräg von oben, Fig. 1 is a perspective view of a grinding head according to the invention obliquely from above,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Schleifkopf, Fig. 2 is an axial section through the grinding head,

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt in einer anderen Drehstellung des Schleifkopfs gegenüber dem Exzenterring und damit einer anderen Stellung des Pendelhebels, Fig. 3 a of Fig. 2 corresponding longitudinal section in a different rotational position of the grinding head against the eccentric ring, and thus a different position of the pendulum lever,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht des Fußbereichs eines Pendelhebels mit einem separaten abgefederten Werk zeugträgerschuh, Fig. 4 is an enlarged side view of the root region of a shoe product carrier pendulum lever with a separate sprung drive,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 is a section along the line VV in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Gummipuffer mit seinen ver schiedenenen Kompressionszonen und Fig. 6 shows a section through a rubber buffer with its different compression zones and

Fig. 7 einen Arretierbolzen zur Verhinderung einer Überlastung des Gummipuffers. Fig. 7 shows a locking bolt to prevent overloading the rubber buffer.

Der über der Oberfläche 1 eines zu bearbeitenden Steins 2 angedeutete Schleifkopf 3 gemäß den Fig. 1 bis 3, der in im einzelnen nicht dargestellter, hinlänglich bekannter Weise an einer Schleifmaschine befestigt ist, umfaßt die rotierend umlaufende Tragplatte 4, an deren Unterseite die Pendelhebel 5 gelagert sind, die Ausnehmungen 6 der Tragplatte durchsetzend über dieser mit ihren abgewinkelten Armen 7 an einem exzentrisch zur Rotationsachse des Schleifkopfs drehbar gelagerten Kreis ring 8 anliegen. In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gemäß einer bevorzugten Ausführung fünf Pendelhebel je Schleifkopf vorgesehen. Diese Anzahl kann jedoch je nach den speziellen Anforderungen auch variieren. Der Kreisring 8 ist, was man insbesondere aus den Fig. 2 und 3, erkennen kann, der Laufring eines Radialkugellagers 9, welches auf der Welle 10 des Schleifkopfes mit Hilfe eines wei teren Kugellagers 11 gelagert ist, derart, daß das Kugellager 9 mit dem Kreisring 8 exzentrisch zur Rotationsachse 13 liegt und - angedeutet durch einen Anschlag 14 - festgehalten wird, so daß es sich nicht mit dem Schleifkopf mitdreht. Dies hat zur Folge, daß während einer Umdrehung jeder mit seinem Auslenkarm 7 mit einem Kunststoffdruckstück 15 am exzentrischen Kreisring 8 anliegende Pendelhebel genau eine volle Pendelbewegung durch führt. Ein alle Pendelhebel gemeinsam umfassender, zur Verhinde rung eines Herausspringens in Nuten 16 eingreifender Rundschnur gummiring 41 sorgt für das federnde Andrücken der Auslenk arme 7 der Pendelhebel an den die Nockenfläche bildenden ex zentrischen Kreisring 8 unabhängig vom Schleifdruck. Durch das Rotieren dieses Kreisrings 8 erfolgt überhaupt keine Gleit verschiebung zwischen dem Kunststoffandruckstück 15, welches (bei 15 a) schwenkbar am Auslenkarm 7 gelagert ist, und dem Kreis ring 8, so daß - im Gegensatz zu den bislang bekannten, darüber hinaus horizontalen Kurvenscheiben - spezielle Kugellager zwi schen den Auslenkabschnitten der Pendelhebel und den Nockenschei ben gar nicht erforderlich sind. Darüber hinaus ergibt die erfindungsgemäße Anordnung einen Pendelhebelantrieb mit extrem geringer Belastung und damit sehr hoher Lebensdauer und gleich zeitig extremer Laufruhe.The grinding head 3 indicated above the surface 1 of a stone 2 to be machined according to FIGS. 1 to 3, which is fastened to a grinding machine in a well-known manner, not shown in detail, comprises the rotating circumferential support plate 4 , on the underside of which the pendulum lever 5 are mounted, the recesses 6 of the support plate penetrate above this with their angled arms 7 on an eccentrically rotatably mounted to the axis of rotation of the grinding head circular ring 8 . In the embodiment shown in FIGS . 1 to 3, five pendulum levers are provided per grinding head according to a preferred embodiment. However, this number can also vary depending on the special requirements. The annulus 8 is, what can be seen in particular from FIGS . 2 and 3, the race of a radial ball bearing 9 , which is mounted on the shaft 10 of the grinding head with the aid of a white ball bearing 11 , such that the ball bearing 9 with the Annular ring 8 is eccentric to the axis of rotation 13 and - indicated by a stop 14 - is held so that it does not rotate with the grinding head. The result of this is that during one revolution each pendulum lever with its deflecting arm 7 with a plastic pressure piece 15 on the eccentric circular ring 8 carries out exactly one full pendulum movement. A all-embracing lever together, to prevent jumping out of grooves 16 engaging round cord rubber ring 41 ensures the resilient pressing of the deflection arms 7 of the pendulum lever on the eccentric circular ring 8 forming the cam surface regardless of the grinding pressure. By rotating this circular ring 8 there is no sliding displacement at all between the plastic pressure piece 15 , which (at 15 a) is pivotally mounted on the deflection arm 7 , and the circular ring 8 , so that - in contrast to the previously known, also horizontal cams - special ball bearings between the deflection sections of the pendulum lever and the cam plates are not required at all. In addition, the arrangement according to the invention results in a pendulum lever drive with an extremely low load and thus a very long service life and at the same time extreme smoothness.

Der Pendelhebel 5 ist am unteren Ende mit einer Fußplatte 17 versehen, die einen zu ihm parallelen zweiten Lagerschenkel 18 trägt. Eine den Pendelhebel 5 und den Lagerschenkel 18 verbinden de Lagerwelle 19 durchsetzt einen Lagerbündel 20 an der Unter seite der Tragplatte 4, was in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellt ist.The pendulum lever 5 is provided at the lower end with a foot plate 17 which carries a second bearing leg 18 parallel to it. A the pendulum lever 5 and the bearing leg 18 connect de bearing shaft 19 passes through a bearing bundle 20 on the underside of the support plate 4 , which is not shown in the drawing in detail.

Der das Werkzeug, also den Schleifstein 21, aufnehmende Werk zeugträgerschuh 22 ist ein separates Bauteil, welches am Fuß des Pendelhebels mit Hilfe einer in Umlaufrichtung gesehen am vorlaufenden Ende angeordneten Lagerwelle 23 schwenkbar ge lagert ist. Der Werkzeugträgerschuh 22 ist beidseits mit Füh rungsdruckleisten F zur Achsdruckentlastung versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein in Nuten 24 und 25 eingelager ter federnder Gummipuffer 26 angeordnet, dessen Vorspannung durch Spannschrauben 27 eingestellt werden kann, die sich mit ihrem Kopf 28 auf der Oberseite der Fußplatte 17 abstützen und mit ihrem Gewinde in eine Gewindebohrung 29 des Werkzeugträger schuhs eingreifen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (vergl. insbesondere Fig. 1 und 5) sind jeweils zwei derartige Spann schrauben 27 vorgesehen, mit deren Hilfe die Vorspannung des Gummiblocks 26 eingestellt werden kann. Diese Schwenklagerung des Werkzeugträgerschuhs hat insbesondere im Einzugsbereich des Schleifsteins auf der zu bearbeitenden Steinfläche, d. h. dann, wenn sich der Schleifstein aufgrund der Pendelbewegung entgegengesetzt zur Umlaufbewegung des Schleifkopfes bewegt (vergl. die in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile), den Vorteil, daß der normalerweise starre Abstand zwischen der Lagerachse 30 des Pendelhebels 5 von der Schleiflinie des Schleifsteins 21 sich bei Auftreten stärkerer Kräfte verändern kann, so daß kein Verkeilen und damit auch nicht das gefürchtete Rattern und Springen des Schleifkopfes mehr auftreten kann. The tool, that is, the grindstone 21 , receiving tool carrier shoe 22 is a separate component which is pivotally supported at the foot of the pendulum lever by means of a bearing shaft 23 arranged in the circumferential direction at the leading end. The tool holder shoe 22 is provided on both sides with guide pressure strips F for axle pressure relief. On the opposite side is a stored in grooves 24 and 25 ter resilient rubber buffer 26 , the bias can be adjusted by clamping screws 27 , which are supported with their head 28 on the top of the foot plate 17 and with their thread in a threaded bore 29 of the tool holder intervene. In the illustrated embodiment (compare. In particular Fig. 1 and 5) two such clamping screws 27 are provided, with the help of which the bias of the rubber block 26 can be adjusted. This pivoting bearing of the tool holder shoe has the advantage, in particular in the feed area of the grindstone on the stone surface to be machined, that is, when the grindstone moves counter to the orbital movement of the grinding head (see the arrows shown in FIG. 3), that the normally rigid distance between the bearing axis 30 of the pendulum lever 5 from the grinding line of the grindstone 21 can change when stronger forces occur, so that no wedging and thus no longer the feared rattling and jumping of the grinding head can occur.

Die Wirkungsweise der Gummidruckfeder 26 und ihrer verschiedenen Arbeitsbereiche läßt sich am besten aus Fig. 6 und 7 erkennen. Dabei bedeutet A die Federlänge ohne Druck. Der Bereich zwischen A und B ist der Vorspannbereich der Feder, der Bereich B bis C der Arbeitsdruckbereich und der Bereich zwischen der Länge C und der Länge D der Federweg des Überdruckbereichs. Bei einer Zusammendrückung der Feder bis auf die Dicke D ist schließlich die Enddruckgrenze der Feder erreicht. Um die Feder gegen eine Zerstörung durch eine noch stärkere Zusammendrückung der Feder zu schützen, ist ein Überlastsicherungs bolzen 42 vorgesehen, der in Fig. 7 im einzelnen dargestellt ist und in den übrigen Figuren - der besseren Übersichtlichkeit halber - lediglich in Fig. 4 eingezeichnet worden ist.The operation of the rubber compression spring 26 and its various working areas can best be seen from FIGS. 6 and 7. Here, A is the spring length without pressure. The area between A and B is the preload area of the spring, the area B to C is the working pressure area and the area between length C and length D is the spring travel of the overpressure area. When the spring is compressed to the thickness D , the spring's ultimate pressure limit is finally reached. In order to protect the spring against destruction by an even stronger compression of the spring, an overload protection bolt 42 is provided, which is shown in FIG. 7 in detail and in the remaining figures - for the sake of clarity - has only been drawn in FIG. 4 is.

Claims

1. Grinding head, in particular for grinding and polishing natural and artificial stone, with grinding stones suspended on pendulum levers of the rotatingly driven head part, the pendulum levers running with deflection sections on a standing cam disc, characterized in that the tool carrier shoe ( 22 ) of the pendulum lever ( 5 ) is a separate component which is rotatably articulated on the leading ends ( 23 ) in the direction of rotation of the grinding head on the pendulum lever ( 5 ) and is supported on the opposite side by a compression spring ( 26 ).

2. Grinding head according to claim 1, characterized in that the compression spring ( 26 ) is a rubber spring which can be preloaded by means of tensioning screws ( 27 ).

3. Grinding head according to claim 2, characterized in that the bores of a base plate ( 17 ) of the pendulum lever ( 5 ) penetrating, engaging in threaded bores ( 29 ) of the tool carrier shoe ( 22 ), clamping screws ( 27 ) with their heads ( 28 ) on the Support the footplate ( 17 ).

4. Grinding head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compression spring designed as a rubber block ( 26 ) engages in grooves ( 24, 25 ) of the pendulum lever ( 5 ) and the tool carrier shoe ( 22 ).