DE4119679A1 - Perfektionierter schwingender werkzeughalter fuer schleif- und/oder poliermaschinen zur behandlung von oberflaechen aus natur- und verbundsteinmaterialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Maschinenkopf für Schleif- und/oder Poliermaschinen zur Bearbeitung der Oberflächen von Natur- und Verbundsteinmaterialien, genauer gesagt einen perfektionierten schwingenden Werkzeughalter für diesen Kopf.

Unter Natursteinmaterialien versteht man z. B. Granit, Quarz, Kieselsand, Marmor u. a., während Verbundsteinmaterialien Zusammensetzungen aus mit Polymeren oder anorganischen Verbindungen gebundenen Steingranulaten sind.

Zum Schleifen von Platten werden normalerweise Maschinen verwendet, auf denen üblicherweise mehrere Köpfe installiert sind, die jeweils um eine vertikale Trägerwelle rotieren; jeder Kopf und das dazugehörige Gehäuse tragen normalerweise mehrere Werkzeughalter, die um einen im Gehäuse dieser Köpfe angebrachten Stift schwingen.

Die Schwingung des Werkzeughalters findet in einem bestimmten Winkel und in tangentialer Richtung zur Rotationsbewegung der vertikalen Welle statt.

Jeder schwingende Werkzeughalter trägt einen Schleifstein, der sich mit einem bestimmten Druck auf die zu schleifende oder polierende Plattenoberfläche legt, die ihrerseits auf einer festen oder beweglichen Trägerplatte aufliegt.

Bekannt sind verschiedene rotierende Köpfe mit schwingenden Sektoren, von denen einer in der italienischen Patentanmeldung Nr. 85 541 A/83 vom 14. März 1983 auf den Namen des Anmelders beschrieben wird, auf deren Text hier verwiesen, und die zum vollständigen Verständnis der vorliegenden Erfindung voll einbezogen wird.

Bei den bekannten rotierenden Köpfen bestehen die die Schleifscheibe tragenden Werkzeughalter aus einem einzigen Stück, was manchmal nachteilig sein kann. Tatsächlich können in der Endphase des Polierens, wenn Schleifsteine mit feiner Körnung von z. B. 1000 bis 1500 mesh verwendet werden, Phänomene wie "Gleiten" oder "Stolpern" zwischen Schleifstein und Plattenoberfläche auftreten, wodurch die polierte Oberfläche kein vollständig gleichmäßiges Aussehen erhält, was von der Art der benutzten Schleifscheibe und des behandelten Steinmaterials abhängt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diesen Mißstand zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist also ein schwingender Werkzeughalter für Schleif- und/oder Poliermaschinen für Oberflächen aus Natur- oder Verbundsteinmaterialien, bestehend aus einem Trägerelement und einem austauschbaren Schleifelement, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerelement und dem Schleifelement wenigstens eine elastische Kupplung, bestehend aus elastomerem Material, einem ersten und zweiten Fassungprofil aus diesem elastomeren Material und einem Element zum Spannen dieser Profile, eingefügt wird.

Vorzugsweise wird dieses elastomere Material unter Druck vorgespannt und besteht aus einem Gummigemisch mit einer Shore-Härte zwischen 60 und 90 Grad.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Fassungsprofil mit einer Unterplatte mit dem Trägerelement verbunden, während das zweite Fassungsprofil mit einer Unterplatte mit dem Schleifelement verbunden ist.

Vorzugsweise besteht das Spannselement aus einer Schraube mit kegelstumpfförmigem Kopf und sechseckigem Einschnitt. Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung bilden das erste und zweite Profil und der kegelstumpfförmige Kopf der Schraube einen ringförmigen Zwischenraum, um das elastomere Material aufzunehmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das erste Profil wenigstens einen durchgehenden Hohlraum mit einer ersten und zweiten ringförmigen inneren Wand in Kegelstumpfform mit übereinstimmenden kleineren Basen und größeren Basen, die sich an den axial entgegengesetzten Seiten des Hohlraumes befinden, wobei das zweite Profil einen kegelstumpfförmigen Vorsprung mit kleinerer Basis in Höhe der kleineren Basen der kegelstumpfförmigen Wände des Hohlraumes aufweist, während das Fassungselement eine kegelstumpfförmige Schraube mit einer kleineren Basis enthält, die mit der kleineren Basis des Vorsprungs übereinstimmt, wobei das erste und zweite Profil und der Kopf zusammen einen ringförmigen Zwischenraum in Form eines doppelten Kegelstumpfes mit gemeinsamer kleinerer Basis bilden, die sich in Höhe der kleineren Basis des Vorsprungs des zweiten Profils befindet, wobei sich der Zwischenraum in einer länglichen, zwischen erstem und zweitem Profil gelegenen Zone befindet und wenigstens teilweise mit elastomerem Material gefüllt ist. Die besonderen erfindungsgemäßen Kennzeichen und Vorteile ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen elastischen Kupplung darstellt;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang den Linien II-II der elastischen Kupplung der Fig. 1 zeigt, wobei die gestrichelten Linien jeweils den schwingenden Werkzeughalter und das Schleifelement darstellen;

Fig. 3 einen Grundriß der elastischen Kupplung von Fig. 1 gemäß Pfeil F zeigt;

Fig. 4 einen Grundriß der elastischen Kupplung von Fig. 1 gemäß Pfeil F1 zeigt, und

Fig. 5 eine schematische axonometrische Sicht des vollständigen erfindungsgemäßen schwingenden Werkzeughalters darstellt.

In Fig. 1, 2 und 5 ist mit 10 der schwingende Werkzeughalter mit der elastischen Kupplung 11 zwischen dem Trägerelement 12 und dem Schleifelement 13, die in gestrichelten Linien gezeigt werden, bezeichnet. Mit 14 wird der Bolzen bezeichnet, mit dem der schwingende Werkzeughalter an dem entsprechenden Stift eines rotierenden Kopfes (nicht dargestellt) befestigt wird. Die elastische Kupplung 11 besteht aus einem oberen Profil 15, einem unteren Profil 16 und einer Schraube mit kegelstumpfförmigem Kopf 17, der in einer Gewindebohrung 17′ (Fig. 4) steckt, um die Profile, wie später erläutert wird, zusammenzufassen. Im Zwischenraum zwischen den genannten Elementen befindet sich das elastomere Material 19. Im kegelstumpfförmigen Kopf der Schraube ist eine sechseckige Aussparung 20 (Fig. 3) zum Auf- und Zuschrauben vorgesehen.

Das obere Profil 15 weist zwei durchgehende Hohlräume 21 mit zwei ringförmigen Wänden 22, 23 in kegelstumpfartiger Form mit übereinstimmenden kleineren Basen 24 auf; die größeren Basen 25, 26 befinden sich in Übereinstimmung mit den axial entgegengesetzten Seiten 27, 28 des Hohlraumes 21.

Das Profil 15 weist außerdem eine längliche (siehe Fig. 2, 3) rechteckige, sich nach außen verbreiternde Unterplatte 29 und eine flache längliche Grundplatte 30 auf, die der Verbindung des Profils 15 mit dem Trägerelement 12 dienen.

Wie man in Fig. 3 sehen kann, sind die Unterplatte 29 und Grundplatte 30 leicht abgeschrägt, um die notwendige Verstärkung der Verbindung zu ermöglichen.

Das untere Profil 16 hat zwei kegelstumpfförmige Vorsprünge 31 mit einer kleineren Basis 32, die sich in Höhe der kleineren Basen 24 der kegelstumpfförmigen Wände 22, 23 des Hohlraumes 21 befinden, und mit einer größeren Basis 33, die mit einer länglichen Grundplatte 34 des Profils 16 verbunden ist. Gegenüber den Vorsprüngen 31 hat das Profil 16 einen weiteren länglichen Hohlraum 35 mit leicht abgeschrägten Wänden 36 (siehe Fig. 4) zur Verbindung mit dem austauschbaren Schleifelement 13, das nicht weiter beschrieben wird, da es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der kegelstumpfförmige Kopf 17 der Schraubenfassung weist eine kleinere Basis 32 auf, die sich mit der kleineren Basis 32 der kegelstumpfförmigen Vorsprünge 31 deckt und mit ihnen in Berührung steht; dieser Kopf wird vollständig vom durchgehenden Hohlraum 21 des oberen Profils 15 aufgenommen.

Wie die Fig. 2 zeigt, bilden die Profile 15, 16 und der kegelstumpfförmige Schraubenkopf 17, wenn sie zusammenkommen, einen ringförmigen Zwischenraum 18, der zur Aufnahme des elastomeren Materials bestimmt ist.

Dieser Zwischenraum hat die Form eines doppelten Kegelstumpfes mit einer kleineren gemeinsamen Basis in Höhe der kleineren Basis 32 des kegelstumpfformigen Vorsprungs 31; da der Neigungswinkel der seitlichen Oberflächen der verschiedenen kegelstumpfförmigen Teile gegenüber der Vertikalwelle im wesentlichen gleichbleibt, vorzugsweise unter 45 Grad, bleibt die Breite des Zwischenraumes (also die Dicke des aufgenommenen elastomeren Materials) im wesentlichen konstant und von einer Konsistenz, die die gewünschten elastischen Bewegungen zwischen dem mit dem Sektor des schwingenden Werkzeughalters 12 verbundenen oberen Fassungsprofil 15 und dem, mit dem Schleifelement 13 verbundenen, unteren Fassungsprofil 16 ermöglicht.

Der ringförmige Zwischenraum 18 ist mit einem weiteren flachen, länglichen Zwischenraum verbunden, der sich zwischen den Profilen 15 und 16 befindet; dieser Zwischenraum 38 hat die gleiche Breite wie der ringförmige Zwischenraum 18.

Das elastomere Material kann zweckmäßigerweise aus vulkanisierten Gummimischungen mit einer Shore-Härte zwischen 60 und 90 Grad ausgewählt werden.

Abhängig vom Grad der Beanspruchung, der das elastomere Material während des Schleif-/Poliervorganges unterworfen wird, kann es ein vulkanisiertes Profil sein, das mit einer einfachen Spannung der Schraube 17 (die eventuell mit einem Kleber wie Loctite® befestigt wird), die es gegen die kegelstumpfförmigen Wände der umgebenden Elemente preßt, in Stellung gehalten wird.

Als Alternative dazu kann das elastomere Material im Rohzustand im Zwischenraum 18 untergebracht und nach einer zweckmäßigen Behandlung der Wände des Zwischenraums zur Erreichung einer guten Gummi-Metall-Haftung, unter Zuhilfenahme von geeigneten Formen gepreßt und vulkanisiert werden.

Gemäß einer weiteren Alternative könnte das elastomere Material auch mit Hilfe von geeigneten Formen in den Zwischenraum 18 gegossen und dann vulkanisiert werden.

Je nach Anwendung könnte das elastomere Material sich auch in einen Teil des Zwischenraumese 38 ausdehnen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, wie der erfindungsgemäße schwingende Werkzeughalter das durch die Phänomene des "Gleitens" und "Stolperns" zwischen Schleifscheibe und behandelten Plattenoberflächen entstandene Problem löst.

Denn, indem das zwischen das Trägerelement 12 und das Schleifelement 13 geschobene elastische Verbindungsstück kleine Bewegungen zwischen diesen Komponenten ermöglicht, und zwar sowohl in axialer als auch in tangentialer Richtung zur rotierenden Bewegung des Kopfes, ermöglicht es dem schwingenden Werkzeughalter ein Überwinden des kritischen Punktes, an den er unvorhergesehen während des Poliervorganges geraten ist, und verhindert so, daß die Plattenoberfläche ein ungleichmäßiges Aussehen erhält.

Während die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht sich, daß mögliche Änderungen oder Varianten ebenfalls unter den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims (8)

1. Schwingender Werkzeughalter für Schleif- und/oder Poliermaschinen für Oberflächen aus Natur- oder Verbundsteinmaterialien, bestehend aus einem Trägerelement (12) und einem Halteelement für die austauschbare Schleifscheibe (13), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trägerelement (12) und Schleifscheibenhalter wenigstens ein elastisches Verbindungsstück eingesetzt ist, das aus elastomerem Material, einem ersten (15) und zweiten (16) Fassungsprofil aus dem elastomeren Material und einem Spannelement (17, 17′) für diese Profile besteht.

2. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material unter Druck vorgepreßt wurde.

3. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material aus einer Gummimischung mit einer Shore-Härte zwischen 60 und 90 Grad besteht.

4. Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fassungsprofil (15) durch eine rechteckige Unterplatte (29) mit dem Trägerelement (12) verbunden ist.

5. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Fassungsprofil (16) durch eine rechteckige Unterplatte (34) mit dem Schleifelement (13) verbunden ist.

6. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungselement aus einer Schraube mit kegelstumpfförmigem Kopf (17) und einer sechseckigen Aussparung (20) besteht.

7. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Profil (15, 16) und der kegelstumpfförmige Kopf (17) der Schraube einen ringförmigen Zwischenraum (18) zur Aufnahme des elastomeren Materials bilden.

8. Schwingender Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Profil (15) wenigstens einen durchgehenden Hohlraum mit einer ersten und zweiten ringförmigen inneren Wand mit kegelstumpfförmiger Form und kleineren übereinstimmenden Basen und größeren Basen aufweist, die axial entgegengesetzt zu den Wänden des Hohlraumes angebracht sind, wobei das zweite Profil (16) einen kegelstumpfförmigen Vorsprung mit einer in Höhe der kleineren Basis der kegelstumpfförmigen Wände des Hohlraumes angebrachten kleineren Basis hat, während das Spannelement aus einer Schraube mit kegelstumpfförmigem Kopf (17) mit einer kleineren, mit der kleineren Basis des Vorsprungs übereinstimmenden, Basis besteht, und das erste und zweite Profil und der Kopf zusammen einen ringförmigen Zwischenraum mit der Form eines doppelten Kegelstumpfes mit kleinerer gemeinsamer Basis bilden, die in Höhe der kleineren Basis des Vorsprungs des zweiten Profils (16) angeordnet ist, wobei der Zwischenraum (18) sich in einer länglichen, zwischen dem ersten und zweiten Profil liegenden Zone erstreckt und wenigstens teilweise mit elastomerem Material gefüllt ist.