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Selbsttätiges Schleifen und Polieren gleichartiger Werkstücke, insonderheit
von Glasgegenständen an den Rändern. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schleifen und Polieren gleichartiger Werkstücke,
insonderheit von Glasgegenständen an den Rändern (Facettieren), unter Zuführung
der umlaufenden Werkstücke zu den verschiedenartigen Werkzeugen in einem Revolverkopf
mit achsial verschieblicher Drehachse, mit der neuen, vorteilhaften Wirkung völliger
Selbsttätigkeit der Bearbeitung der Werkstücke einschließlich Zu- und Abfuhr für
Massenfabrikation.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise
varanschaulicht, und zwar zeigt: Abb. i eine teilweise geschnittene Seitenansicht
der Maschine und Abb. 2 die zugehörige vordere Stirnansicht; Abb. 3 ist eine teilweise
geschnittene Seitenansicht der Schalttrommel nebst Antrieb in größerem Maßstäbe,
Abb. 4 ein Längsschnitt durch eine Werkstückspindel nebst Zuführvorrichtung und
Abb.5 die Stirnansicht der zugehörigen Werkstückstütze; Abb. 6 zeigt einen Längsschnitt
durch den vorderen Maschinenteil mit der Halte- und Auslösevorrichtung für die Werkstücke
in Verbindung mit einer als Sammelbehälter ausgebildeten, die Werkstücke aufnehmenden
Werkstückspindel und Abb. 7 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform,
bei welcher das Werkstück unter dem Einfluß eines Vakuums in Arbeitsstellung gehalten
wird.
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Wie aus Abb.2 ersichtlich ist, treibt der auf einer Seitenkonsole
des Maschinengestelles i befestigte Motor 2 mittels Getriebes o. dgl. 3 die Vorgelegewelle
4, welche die erlangte Drehung durch ein Stirnrädergetriebe 5 auf die im Lager 6
und 7 laufende Werkstückhalterwelle 8 überträgt (s. Abb. i und 3). Zwischen beiden
Lagern ist auf der Welle 8 ein Stellring g o. dgl. befestigt, an welchen beiderseits
das Gabelende io eines um einen festen Zapfen i i drehbaren Doppelhebels 12 angreift,
dessen anderes Ende 13 einen Querstift 14 trägt, der in einer Umfangsnut 15 einer
festen Nutenwalze 16 auf der Vorgelegewelle 4 geführt ist. Entsprechend dieser Führungsnut
erlangt also die Welle 8 bei jeder Umdrehung eine achsiale Verschiebung. ' Das vordere
Ende der Werkstückhalter-,velle 8 ist noch in der an der Vorderseite der Maschine
befestigten lotrechten Stützplatte 17
gelagert und trägt auf ihrem zwischenliegenden
Teile frei drehbar eine Schalttrommel 18, welche gegebenenfalls aus den beiden Stirnseiten
ig und dem Umfangszylinder 2o zusammengesetzt sein kann. Auf dem Trommelumfänge
bzw. dein "Zylinder 2o ist ein Ringansatz oder Bund 21 vorgesehen, welcher in einer
Führung 22 auf dem Maschinengestell geführt ist (s. Abb. i) und so die Schalttrommel
18 gegen eine achsiale Verschiebung sichert.
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In den Stirnseiten ig der Schalttrommel sind die Werkstückspindeln
23 in gleichem Abstände von der Trommelachse eingelagert und tragen innerhalb der
Trommel j e ein festes Antriebszahnrad 24, welches mit dem lose auf der Werkstückhalterwelle
8 sitzenden Zahnrade 25 in Eingriff steht. Die Nabeninnenseite dieses Zahnrades
25 oder eines angeschlossenen Hilfsringes ist als Kupplungsteil 26 ausgebildet,
und anderseits ist die freie Innenseite der einen Schalttrommelnabe als Kupplungsteil
27 gestaltet. Zwischen diesen beiden Kupplungsteilen ist auf der Werkstückhalterwelle
8 eine Kupplungsmuffe 28 fest angeordnet, welche bei der achsialen Verschiebung
dieser Welle abwechselnd mit den Kupplungsteilen 26, 27 in Eingriff kommt und entweder
durch das Stirnradgetriebe 25, 24 die Werkstückspindeln 23 oder aber die Schalttrommel
18 dreht, in der mittleren Zwischenstellung dagegen beide in Ruhe läßt zwecks Auswechselung
der Werkstücke.
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Die Werkstückspindeln 23 sind hohl gestaltet und auf ihren vorderen
Enden mit entsprechenden Köpfen 29 zur paßrechten Aufnahme der einzelnen Werkstücke
ausgerüstet. Sie dienen gleichzeitig zur Aufnahme und Führung j e eines Ausstoßstabes
3o, auf dessen freiem vortretenden Ende ein Bund oder fester Stellring 31 vorgesehen.
ist, der einer den Bolzen umschließenden Schraubendruckfeder 32 als Widerlager dient,
welche sich anderseits gegen die hohle Spindel 2,3 stützt. Die rückwärtigen
freien Enden der Spindeln 23 sind noch in den Enden 33 der Arme eines Armkreuzes
34 gelagert, welches frei drehbar in der Rille 35 am Umfange einer Muffe 36 sitzt,
die fest auf die Werkstückhalterwelle 8
aufgekeilt ist. Mit ihrer
Hilfe erfolgt also bei einer Verschiebung der Werkstückhalterwelle 8 nach links
unter Einwirkung des Armkreuzes auf feste Anschlagringe 37 der Spindeln 23 das gemeinsame
Abheben der Werkstücke 38 von den Werkzeugen 39, um eine Schaltung der Trommel 18
zu ermöglichen.
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Die Werkzeuge 39 bestehen aus Schleif-und Polierscheiben, und zwar
kommen vorliegend drei solcher Scheiben bei vier Werkstücktragspindeln 23 in Anwendung,
wobei die eine Scheibe zum Vorschleifen, die zweite zum Feinschleifen und die dritte
zum Polieren dient, so daß bei einer Umdrehung der Schalttrommel das neu eingespannte
Werkstück von seiner Spindel sämtlichen Werkzeugen der Reihe nach -zugeführt wird,
um in der vierten freien Stellung als fertig bearbeitetes Werkstück ausgestoßen
zu «-erden und dadurch für die Aufnahme eines neuen Werkstückes Platz zu schaffen.
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Die einzelnen Schleifscheiben sitzen auf wagerechten, mittels aufgekeilter
Riemenscheiben.12 angetriebenen Achsen d.o, welche in Auslegerarmen von Kreuzsupporten
41 gelagert sind, die parallel und senkrecht zu den Achsen 4.o verstellt werden
können.
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Das Aus- und Einspannen der einzelnen Werkstücke erfolgt in der vorliegenden
Maschine ebenfalls vollkommen selbsttätig, und -zwar dienen hierzu die nachstehend
beschriebenen Einrichtungen.
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Zur Beendigung der Bearbeitung (Polieren) befindet sich ein Werkstück
bei in Richtung des Pfeiles 43 sich drehender Schalttrommel 18 in der obersten Stellung
(s. Abb. 2). Erfolgt nun eine erneute Schaltung des Werkstückes, so trifft das rückwärtige
Ende des Ausstoßstabes 30 seiner Spindel 23 auf einen ortsfesten Anschlag
44, an dessen schräger Anlauffläche er entlanggleitet und sich dabei so weit vorschiebt,
daß er mit seinem vorderen Ende das Werkstück 38 von seinem Tragkopf 29 abstößt
unter gleichzeitigem Zusamrnendrücken der Rückführfeder 32. Nach dem Vorbeigange
am Anschlag 44 wird der Ausstoßstab «üeder in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt.
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Das Zuführen und Einspannen des neuen Werkstückes erfolgt nun anschließend
noch während derselben Schaltung der Trommel. Hierzu sitzt in der Drehrichtung unmittelbar
hinter und nebelt dem vorgenannten Anschlag dd. ein %innielbehälter mit seiner Ausgabeöffnung.
Derselbe besteht gemäß Abb. d. aus einem fest in die Stützplatte 17 eingesetzten
Gehäuse 45 zur Aufnahme eines Sammelzylinders .46 von entsprechender lichter Weite
für die einzelnen Werkstücke. In dem Zvlinder ist ein Kolben .l7 geführt, dessen
Kolbenstange 48 unter der Belastung eines Gewichtes einer Feder oder eines anderen
Druckmittels steht. Hierdurch preßt der Kolben .I7 die einzelnen flachen Werkstücke
gemeinsam nach außen, wobei das vorderste Werkstück 5o von einem Anschlag 51 aufgehalten
wird. LTin das Werkstück 5o vor dem Herabfallen zu bewahren, sitzen an dieser vorderen
Stelle des Zylinders .I6 auf dem Umfange verteilt drei bis vier radial federnde
Druckstücke 52, deren äußere Enden gegen eine innere Schrägfläche 53 des Gehäuses
.45 und deren innere Köpfe auf den Umfang der vorderen Werkstücke wirken. Zwecks
Auslösens des vordersten Werkstückes 5o dient folgende Einrichtung: An der lotrechten,
ortsfesten Stützplatte 17
sitzt auf einem Konsol gelagert eine wagerechte
Welle 5.4, welche von der Vorgelegewelle .I aus durch das Rädergetriebe 55 gedreht
wird und eine Lockenscheibe 56 trägt. Auf dieser läuft die Rolle 57 eines durch
Zugfeder j8 beeinflußten Hebels 59, der schwingbar auf dein -ortsfesten Zapfen 6o
sitzt und mit seinem oberen Armende 61 durch einen Schlitz des Gehäuses .I5 in eine
Ausnehmung 62 des Zylinders 46 greift, so daß er beim I'bergang der Rolle 57 über
eine Vertiefung der Nockenscheibe 56 den Zylinder nebst den Druckstücken 52 so weit
zurückschiebt, daß das vorderste Werkstück 5o frei wird, dagegen die nächstfolgenden
unter Auflaufen der äußeren Druckstückenden auf den Schrägflächen 53 um so fester
eingespannt und mit nach einwärts geführt werden.
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Beim Weiterdrehen der Nockenscheibe 56 kehrt der Hebel 59 und damit
auch der Behälter .46 nebst Druckstücken 52 wieder in seine ursprüngliche Stellung
zurück, und das nächste Werkstück kommt infolge Freigabe des Stapels zur Anlage
an den Anschlag 5>-.
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Das herabfallende Werkstück 5o wird zweckmäßig durch eine Gabel o.
dgl. 63 aufsefangen, so (laß es unmittelbar vor den Kopf 29 der Spindel 23 gelangt.
- Damit eine genaue j Zentrierung des Werkstückes möglich ist, weist die Gabel 63
in ihrem Stiel einen Längsschlitz 64. auf, so daß sie an einem Querstift 65 der
Stützplatte 17 genau in der Höhe und Schräglage eingestellt werden kann. Beire Vorschub
der betreffenden Spindel 23, welche -leichzeitig mit dem gier anderen Spindel erf
-lgt, legt sich ihr Kopf 29 mit einem Flansch federnd, und zwar unter der Wirkung
der Feder 9o, zwischen dem Bund 9 i auf der Spindel und dem Armkreuz 34 gegen eine
.entere Druckrolle 66, welche sich seitlich an ler Gabel 63 vorfindet, an
und zugleich die Vorderseite des Spindelkopfes 29 dicht an das nette Werkstück.
Nunmehr erfolgt eine #,ich#-rung des letzteren auf dem Tragkopf 29. Herzu trägt
die umlaufende Welle 54 auf
ihrem inneren Ende eine Nockenscheibe
67, welche mit einem Schnepper 68 zusammenwirkt (s. -Abb. 6). An der Stützplatte
17 ist oberhalb der Nockenscheibe 67 ein Anschlag 69 vorgesehen, welcher verstellend
den einen Arm eines um den festen Zapfen 7o der Schalttrommel l8 schwingbaren Doppelhebels
71 derart beeinflußt, daß sein innerer Arm entgegen der Wirkung einer Druckfeder
72 beim Vorbeigange in Richtung auf die Schalttrommel bewegt wird. In dieser Zwischenstellung
hat sich der äußere Arm des Doppelhebels 71 mit seiner Druckplatte 73 von dem auf
dem Tragkopf 29 befindlichen Werkstück abgehoben und wird in dieser Stellung gleichzeitig
durch eine Nase des Schneppers 68 gesichert. Diese Stellung entspricht der Zuführstellung
des neuen Werkstückes 50, in welcher es auf die Gabel 63 fällt. Unmittelbar danach
drückt der Nocken der Nockenscheibe 67 den Schnepper 68 zurück, so daß der Doppelhebel
71, der an dem Anschlag 69 bereits vorübergegangen ist, nunmehr unter die Einwirkung
seiner Druckfeder 72 gelangt und sich mit dem am freien Ende befestigten Druckstück
73 mitten gegen das Werkstück 5o preßt und dieses fest an den Kopf 29 der Werkstückspindel
drückt. Während des sich anschließenden Umlaufes dieses Werkstückes bleibt es fest
auf den Tragkopf 29 gepreßt, natürlich auch beim Stellungswechsel, während der Schaltung
der Trommel 18. Zu beinerken ist noch, daß der Nocken 69 etwas vor dem Anschlag
44 sitzt, welcher auf den federnd angeordneten Ausstoßstabe 30 wirkt. Es
hat also das Werkstück zufolge des Abliebens des Hebels 71 und seiner Arretierung
durch den Schnepper 68 Zeit, herabzufallen, bevor ein neues Werkstück
50 in die Zentriergabel63 durch eine geeignete, nicht eingezeichnete Führung
herunterfällt.
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Da die Maschine insbesondere zur Massenherstellung Bleichei; Werkstücke
bestimmt ist, so läßt sich mit Vorteil die Abänderung treffen, daß die Werkzeugspindeln
23 selbst als Behälter für den Werkstückstapel eingerichtet sind. Ihre Bohrung ist
dann dem Durchmesser der Werkstücke oder dem Außendurchmesser von gegeneinander
auswechselbaren Sammelbehältern anzupassen.
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Bei Anwendung von gegeneinander auswechselbaren Sammelbehältern mit
verschiedenem Innendurchmesser können die Werkstücke entsprechend dem Innendurchmesser
des Sammelbehälters verschiedene Durchmesser haben. Bei dieser Ausführung läßt sich
jedoch der Vorschub nicht durch Gewichts-oder Federbelastung erzielen, sondern wird
mittels eines Druckmittels erreicht.
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Abb.6 zeigt schematisch eine derartige Einrichtung in Verbindung mit
der bereits beschriebenen Sicherungsvorrichtung für die Werkstücke. Die Werkstückspinde123
besitzt eine derartige Bohrung, daß die einzelnen Werkstücke 38 dicht geführt sind.
Das rückwärtige Spindelende ist geschlossen und nimmt einen Kolben 74 auf, der durch
dahinter befindliche Druckluft in Richtung auf den Stapel- bzw. das Schleifwerkzeug
gedrückt wird. Die Zuführung der Druckluft erfolgt durch eine Queröffnung 75 der
Spindel von einem mit einer Verteilerrille 72 versehenen Zuleitungsorgan 77. Das
jeweils vorderste, in Arbeit befindliche Werkstück 5o wird durch (las zentral -
angreifende Druckstück 73 des Doppelhebels 71 in Stellung gehalten, es findet gleichzeitig
noch eine geringe Führung im Kopf 29 der Spindel 23, so daß es gegen eine seitliche
Verschiebung gesichert ist. Eine Drehung des in Arbeit befindlichen Glaskörpers
gegenüber dem dahinter befindlichen ist durch die dem Glas eigene Adhäsion verhütet,
die noch durch Anfeuchten der einzelnen Gläser vergrößert werden kann. Das Aus-und
Zuspannen des Druckhebels 71 erfolgt in der bereits vorher beschriebenen Weise:
Eine weitere Befestigungsmöglichkeit des Glases auf dem Kopf 29 der Werkstückspinde123
ist in Abb. 7 veranschaulicht und besteht in der bekannten Benutzung eines Vakuums,
um das Glas in Arbeitsstellung zu halten, und .eines Druckluftstromes,, um es abzustoßen.
Hierbei liegt die Achse des Sammelbehälters 46 im Augenblicke des Abgebens eines
Werkstückes genau in der Verlängerung der Achse der Werkstückspinde123. Die Gläser
38 werden, wie vorher beschrieben, durch einen unter Gewichtsbelastung stehenden
Kolben 47 in Richtung gegen die Spindel 23 gedrückt. Letztere ist nur im vorderen
Ende durchbohrt, und diese Bohrurig 78 steht durch eine Queröffnung 79 mit der Bohrung
8o eines Anschlußstückes 82 in Verbindung, welches den Teil eines Armkreuzes bilden
kann, das auf der Welle 8 sitzt. Letztere besitzt zwei mittlere Längsbohrungen 83
und 84, von denen die erste an einer Vakuumpumpe und die zweite an einen Kompressor
angeschlossen ist. Dementsprechend weisen auch die Arme des Armkreuzes innen je
zwei Bohrungen 85 und 86 auf, die zu einem Zweiweghahn 87 führen. Letzterer ist
mit einem Stellhebel 88 versehen, der in die Bahn eines festen oder auch eines durch
die Steuerwelle 54 angetriebenen Anschlages reicht und jeweils eine entsprechende
Umstellung erfährt.
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Zwecks Abnahme des vordersten Werkstückes 50 vom Stapel im
Behälter 46 wird der Hahn 87 so verstellt, daß die Saugleitung 83 mit dem Innenraum
78 der Spindel 23 in Verbindung steht, wodurch infolge der am Tragkopf 29 auftretenden
Saugwirixung das
vorderste Werkstück 5o vom Stapel abgenommen und
während einer Arbeitsperiode festgehalten -wird. Ist diese beendet und soll eine
Auswechselung des Werkstückes erfolgen, so wird der Hahn 87 umgeschaltet, und es
steht alsdann der Innenraum der Spindel 23 mit der Druckluftleitung 84 der
Welle 8 in Verbindung, so daß der fertig geschliffene und polierte Glaskörper durch
die Druckluft abgestoßen wird und nach einem Sammelbehälter gleiten kann. Die Abdichtung
der Anschlüsse der Saug- und Druckleitungen ist natürlich in bekannter Weise durch
Stopfbüchsen gesichert. Die Glaskörper können natürlich während einer Arbeitsperiode
auch noch von dem Druckhebel 71 gehalten werden.
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Wie erwähnt, sind die Werkzeuge Schleifscheiben 39, unabhängig von
ihrem Antrieb, in wagerechter wie auch senkrechter Rich= tung verstellbar, es läßt
sich daher ihre Abnutzung durch entsprechenden Vorschub ohne weiteres ausgleichen.
Der Druck auf die Glaskörper beim Schleifen wird jedoch unabhängig davon durch die
Schraubendruckfedern 9o geregelt, -welche die Werkstückspinde123 umschließen und
einerseits sich gegen die Armkreuzenden 33 und anderseits gegen die festen Anschläge
9i auf den Spindeln stützen. Bei Verstellbarkeit dieser Anschläge hißt sich der
Preßdruck zwischen den Werkstücken und den Schleifscheiben regeln.
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Die Maschine eignet sich insbesondere zum vollkommen selbsttätigen
Abschleifen und Nachpolieren (Facettieren) des Umfanges von runden Werkstücken,
insbesondere Glaskörpern, sie ermöglicht rein mechanisch das einzelne Zuführen der
Werkstücke und deren Sicherung, in der Arbeitsstellung das Abschleifen und Polieren
in einer beliebigen Anzahl voll Arbeitsstufen sowie ein Ablegen der fertigen Werkstücke,
so daß bei gleichmäßiger Erzeugung --oll Qualitätsware eine überaus hohe Leistungsfähigkeit
verbürgt ist.