DE554751C - Kantenschleifmaschine fuer elliptische Gegenstaende - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung der Kanten von elliptischen Gegenständen, welche einerseits mit rechtwinkelig zueinander angeordneten, an sich bekannten Führungsmitteln ausgerüstet ist, die infolge ihrer Verschiebbarkeit die, das Werkstück tragende Plattform in ihren zur Ellipsenherstellung erforderlichen Bewegungen zu führen vermögen, und die andererseits eine Antriebsvorrichtung besitzt, mit deren Hilfe dem Werkstück eine konstante lineare Umfangsgeschwindigkeit erteilt werden kann, derart, daß die Schleifstelle ortsfest bleibt.

Maschinen dieser Art sind an sich bekannt, und zwar wird bei jenen Bauarten die konstante lineare Umfangsgeschwindigkeit der Werkstückunterlage dadurch erzielt, daß die Winkelgeschwindigkeit der Werkstückunterlage im Antrieb umgekehrt proportional zu der Veränderung der Länge des durch den Schleifpunkt gehenden Radiusvektors der Ellipse laufend verändert wird.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Antriebsvorrichtung, welche dazu dient, in erheblich einfacherer und billigerer Weise als bisher die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Werkstückunterlage und damit auch die des Werkstückes selbst konstant zu halten, wobei gleichzeitig die Schleifstelle ortsfest bleibt. Nach der Erfindung wird nämlich die Werkstückunterlage, welche an sich mit einer Ellipsenführung ausgestattet ist, durch einen Treibriemen angetrieben, welcher mit gleichförmiger linearer Geschwindigkeit umläuft und infolge der Wirkung von Leitrollen o. dgl. nahezu am ganzen Umfange der genannten, das Werkstück tragenden Plattform anliegt; die Form dieser Unterlage stimmt genau in ihren Verhältnissen und ihrer Achsenlage mit den entsprechenden Werten des Werkstückes überein. Abgesehen von der Einfachheit der zur Herbeiführung einer konstanten linearen Umfangsgeschwindigkeit der Plattform verwendeten Mittel bietet die Einrichtung nach der Erfindung auch noch im Vergleich zu dem bisherigen Stand der Technik den Vorteil, daß in genau gleicher Weise, d. h. ohne sonstigen Austausch von Maschinenteilen, die verschiedensten elliptischen Gegenstände bearbeitet werden können, indem lediglich die das Werkstück tragende Unterlage oder Plattform selbst ausgewechselt werden.

Es ist bereits bei Kantenschleifmaschihen bekannt, eine Werkstückunterlage mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit in Umlauf zu versetzen, jedoch nicht in Verbindung mit einer gleichzeitigen elliptischen Führung der

oBen angegebenen Art. Bei derartigen bekannten Maschinen soll vielmehr die Führung der Werkstückunterlage durch dieselben Mittel bewerkstelligt werden, welche in erster Linie für den Bewegungsantrieb bestimmt sind. Mit Rücksicht auf die veränderlichen Gegenwirkungen und Widerstände, welche sich diesen Antriebsmitteln, je nach der jeweiligen Richtung der Resultierenden aller ίο der Fortbewegung der Plattform entgegenwirkenden Kräfte, entgegenstellen, wird ein Ecken und Klemmen der Antriebsmittel herbeigeführt, was von großem Nachteil für ihre Betriebsfähigkeit ist und sogar Veranlassung sein kann, daß sie zu Bruche gehen. Im übrigen sind diese Antriebsmittel erheblich teuerer in ihrer Herstellung und in ihrem eventuellen Ersatz und erfordern eine erheblich sorgfältigere Wartung als die Antriebsmittel nach der Erfindung.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Werkstückunterlage mit Hilfe eines Treibriemens in Umdrehung zu versetzen, welcher einen Teil einer nicht kreisrunden, beispielsweise elliptischen, mit dem Werkstück gekuppelten Riemenscheibe umschlingt, die in ihren Abmessungen und Achsenverhältnissen der Form des Werkstücks nicht ähnlich ist, deren Symmetrieachsen jedoch parallel zu den gleichartigen Achsen des Werkstücks, welches auf dem Umfang des Schleifwerkzeugs aufruht, angeordnet sind. Bei einer solchen Einrichtung ändert sich infolge des Fehlens der Ähnlichkeit zwischen Werkstück und Riemenscheibe fortlaufend die lineare Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks sowie der Kantenwinkel, und auch die Schleifstelle verbleibt nicht ortsfest. Erreicht wird allenfalls, daß in der Zeiteinheit eine etwa gleichbleibende Materialmenge vom Werkstück abgeschliffen wird.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens ist im nachfolgenden und in den Zeichnungen eine Ausführungsform schematisch dargestellt, welche zum Kantenschleifen . von elliptischen oder runden Spiegeln dient. Der Spiegel ist hierbei waagerecht angeordnet, er könnte aber ebensogut auch senkrecht oder in irgendeiner anderen Lage angeordnet werden.

Abb. ι stellt einen senkrechten Schnitt entlang der Linie A-B in Abb. 2 dar; in dieser senkrechten Ebene befinden sich die Bearbeitungsstellen der Werkstücke, im vorliegenden Beispiel die des Ramies eines elliptischen Spiegels.

Abb. 2 ist ein Grundriß zur Abb. 1. " Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt entlang der kleinen Ellipsenachse durch die Hauptplatte und die das Werkstück tragende Plattform.

Abb. 4 ist ein waagerechter Schnitt entlang der Linie C-D in Abb. 3.

Abb. 5 ist ein senkrechter Schnitt ähnlich der Abb. 3, jedoch entlang der großen Achse der elliptischen Plattform.

Die Abb. 6 und 7 sind senkrechte bzw. waagerechte Schnitte in größerem Maßstab durch den Aufbau der Schleifwerkzeuge, welche mit ihrer unteren ringförmigen Kante schleifen, und zwar entlang der Linie E-F in Abb. 7 bzw. G-H in Abb. 6.

Entsprechend den genannten Abbildungen umfaßt die Maschine einen Sockel 1, welcher mit einem verlängerten seitlichen Ansatz 32 versehen ist, auf dem eine Säule 3 aufgebaut ist. Oberhalb des Sockels 1 ist ein drehbarer und durch geeignete Mittel in jeder beliebigen Stellung feststellbarer Fuß 2 angebracht, welcher an seinem obersten Punkte ein messerartiges Scharnier trägt, auf dem eine Hauptplatte 6 auf und ab gekippt werden kann und infolgedessen jede beliebige Neigung einnehmen kann.

An dem Fuß 2 ist ein Arm 4 befestigt, dessen äußerstes Ende eine Kugelgelenkstütze 29 trägt, welche mit dem Innengewinde einer Hülse 28 verschraubt ist. Die Hülse 28 ist mit einem Handrad 27 versehen und umfaßt außerdem mit gegenläufigem Gewinde eine ähnliche Kugelgelenkstütze 30, die mit der Kugel 31 an der Platte 6 befestigt ist. Man kann daher durch Betätigung des Handgriffes 27 die Neigung der Hauptplatte 6 verändern. Der Fuß 2 trägt im übrigen noch einen Behaltern, welcher den ganzen Mechanismus der Maschine umschließt und dazu dient, bei diesem Ausführungsbeispiel das Wasser, welches zur ständigen Kühlung des Glases an der Schleifstelle dient, aufzufangen.

Wie bereits angedeutet, wird bei dem vorliegenden Beispiel der äußere Rand des Spiegels 9 mit einem KantenschlifE versehen. Der Spiegel ruht nahezu waagerecht auf einer auswechselbaren Plattform 8, welche in ihrer Form genau der.des Spiegels entspricht.

Falls beabsichtigt ist, die Kante des Glases zu polieren, muß die Plattform 8 ein wenig _v kleiner sein als das Glas, so daß dieses ein wenig darüber hinausragt. Das Schleifwerkzeug erhält dann volle Zugänglichkeit in bezug auf den Rand des Glases an der Stelle 43. Das Glas wird durch sein Eigengewicht oder durch irgendwelche geeignete Mittel auf der Unterlage festgehalten, und der Rand wird durch die waagerechte untere Kante eines zylindrischen, innen hohlen Schleifsteines 12, der auf der Welle 13 befestigt ist, bearbeitet. Die Plattform 8, welche im vorliegenden Falle elliptisch ist, in anderen Fällen aber auch kreisrund sein kann, ruht mit Zapfen 33 (vgl. Abb. 3) auf den Quer-

streben 34, die mit einer zweiten Plattform 7 verbunden sind. Die letztgenannte gleitet mittels Rollen o. dgl. auf der beliebig neigungsfähigen Hauptplatte 6 und umschließt den eigentlichen Mechanismus, welcher der darüber befindlichen Anordnung eine zweifache Bewegung folgender Art erteilt.

1. Der Spiegel 9 erhält einen Antrieb im Sinne einer Querverschiebung unter dem Schleifstein 12 hindurch, und zwar an der Bearbeitungsstelle 43.

2. Die zu bearbeitende Glasstrecke wandert unter dem Werkzeug 12 entsprechend der Bearbeitungszeit weiter.

Die erste Art der Bewegung (die elliptische) ergibt sich aus der Wirkung des an sich bekannten Gleitschienensystems 35 und 36 (vgl. Abb. 3, 4 und 5), welches mit der Plattform 7 verbunden ist.

Die beiden Gleitschienen 35 und 36, welche im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, gleiten in Führungen 38 bzw. 42, deren fest eingestellte Entfernung voneinander für jede Ellipse verschieden ist und gleich der halben Differenz der beiden Hauptachsen der betreffenden Ellipse ist. Die beiden Führungen 38 und 42 können dann, wenn die Maschine dazu verwendet wird, runde oder sonstige Gegenstände zu bearbeiten, auch senkrecht übereinander gelangen, wie aus nachfolgendem hervorgeht.

Unterhalb der Führung 38 und mit ihr durch einen Zapfen oder eine Verdickung 39 verbunden ist ein weiteres Führungsstück 40 angeordnet, in welchem die Einstellschiene 37 gleitet. Diese kann durch eine Druckschraube 40' festgeklemmt werden, so daß der Drehpunkt ο an der gewünschten Stelle auf der Stellschiene ^y in bezug auf den Punkt o' der Führung 42 (vgl. Abb. 4) eingestellt werden kann. Wie bereits erwähnt, stimmt diese Entfernung 0-0' genau mit der halben Differenz der Hauptachsen der Ellipse überein. Die Stellschiene 37 und die Führung 42 sind mit einem festen Zapfen 41 verbunden, welcher in die neigbare Hauptplatte 6 eingelassen ist. Die Stellschiene 37 kann infolgedessen nur eine einzige Stellung einnehmen, und die senkrechte Ebene, welche durch ihre Längsachse gelegt wird, enthält dann auch alle vorkommenden Bearbeitungsstellen beim Schleifen.

Die zweite Bewegungsart, nämlich der Vorschub des Randes des Werkstückes, wobei das Glas 9 unter dem Werkzeug hindurch entsprechend der Bearbeitungszeit weiterwandert, wird auf folgende Art erzeugt.

Die Plattform 8, welche die elliptische

Glasscheibe 9 trägt, besitzt die Form einer elliptischen Riemenscheibe, und zwar in ihrer Umrißform genau übereinstimmend mit der der Scheibe, deren Rand zu bearbeiten ist. Sollte es sich darum handeln, auf der Fläche des Spiegels ein Muster einzuschleifen, so müßte die Form der Riemenscheibe mit der Form des aufzubringenden Musters übereinstimmen. Die Plattform 3, welche, wie gesagt, eine Riemenscheibe darstellt, wird durch einen Treibriemen 44 und unter Mitwirkung von zwei Leitrollen 23 angetrieben, deren eine fest ist, während die andere federnd angeordnet ist, um die Riemenspannung stets gleich groß zu halten. Der Treibriemen läuft außerdem über eine gewöhnliche kreisrunde Riemenscheibe 22, welche eine gleichmäßige Umfangsgeschwindigkeit erhält und deren Achse 21 lotrecht zur Hauptplatte 6 angeordnet ist. Diese Achse liegt innerhalb der senkrechten Ebene, in der auch die Bearbeitungsstellen der verschiedenen herzustellenden Ellipsen liegen. Die Achse 21 trägt ein Schneckenrad 20, das durch eine am Wellenende eines Elektromotors 19 (vgl. Abb. 1) auf der Platte 6 befestigte endlose Schnecke angetrieben wird. Die Leitrollen 23 erhalten je nach den Abmessungen des Spiegels oder sonstigen Werkstückes eine andere Stellung, jedenfalls aber bringt man sie so nahe wie möglich an die Bearbeitungsstelle 43 heran. Zu diesem Zwecke sitzen die Rollen 23 am Ende eines U-förmigen Rahmens 24, dessen anderes Ende auf der Platte 6 auf ruht und dort mit Hilfe v.on Ouerstücken 26 und Bolzen 25 in wechselnder, von dem einzelnen Werkstück abhängender Stellung festgeklemmt werden kann.

Es ist kaum nötig, besonders darauf hinzuweisen, daß in allen Fällen die Bearbeitungsstellen der verschiedenen Glasscheiben und sonstigen Werkstücke stets in derselben senkrechten Ebene liegen. Wie weiter oben bereits gesagt, ist diese senkrechte Ebene mit Hilfe des Fußes 2 einstellbar.

Es ist also der Vorschub des zu schleifenden Glasrandes ein gleichmäßiger, weil der am Umfang angreifende Antrieb ein gleichmäßiger ist.

Zwischen der erstgenannten Plattform 8 und der weiteren Plattform 7 ist eine Schutzplatte 10 wegen des die Bearbeitungsste'lle kühlenden Wassers angeordnet. Auch sie hat elliptische Form.

Die Schleifkante ist gegen die Ebene des Spiegels 9 infolge der oben beschriebenen Anordnung geneigt. Die Achse 13 des Schleif-Werkzeuges hat eine unveränderliche Richtung im Räume; infolgedessen kann sich die ganze Tragvorrichtung des Glases um die Schneide 5 des Scharnieres neigen, welches in der Ebene der unteren Fläche der Hauptplatte 6 liegt, und zwar dort, wo diese Ebene sich mit einer senkrechten Ebene schneidet,

welche im rechten Winkel zu der senkrechten Ebene verläuft, in der die Bearbeitungsstellen 43 der verschiedenen elliptischen Spiegel oder sonstigen Werkstücke liegen. Wenn beispielsweise die Schleifebene waagerecht liegt, so würde die Platte 6 eine Neigung von 5 bis 10 °/o erhalten.

Das Schleifwerkzeug 12 bzw. die verschiedenen, für je eine Bearbeitungsstufe benötigten Werkzeuge sind auf Wellen 13 befestigt, welche von Lagerhülsen 16 (vgl. die schematischen Abb. ι und 6) gehalten werden und am Ende eines Armes 17 gelagert sind, welcher den Antriebsmotor 47 trägt. Der genannte Arm ist an einer Klemmhülse 18 befestigt, die das oberste Ende der Säule 3 umfaßt, welche auf dem Ansatz 32 des Sockels 1 steht. In Abb. 7 ist dargestellt, wie die Wellen 13 durch seitliche Verlängerungen 17' des Armes 17 gehalten werden und über Riemenscheiben 14 ihren Antrieb erhalten. Die Riemenscheiben 14 sind durch Treibriemen 45 mit der Hauptriemenscheibe 46 verbunden, welche ihrerseits durch den vom Elektromotor 47 herkommenden Treibriemen in Umdrehung versetzt wird.

Die Wellen 13 der Schleifwerkzeuge sind in senkrechter Richtung in ihren Lagerhülsen 16 verschiebbar. Sie sind durch eine Gewichtsausgleichvorrichtung mit verstellbarem Gewicht 49 oder- verstellbaren Hebelarmen je nach der Abnutzung des Werkzeuges 12 im Gleichgewicht gehalten, und zwar wird das Gewicht des Schleifwerkzeuges, der Achse und der Riemenscheibe darauf ausgeglichen. Zu diesem Zwecke liegt ein Hebel 50, der um einen Drehpunkt 57 schwingt, an einem Anschlagring 15 auf der Welle 13 an und trägt an seinem einen Ende ein festes Gegengewicht 49, welches das Gewicht der Schleifeinrichtung ausgleicht, während am anderen Ende ein verstellbares Gewicht 48 sitzt, welches den Arbeitsdruck bestimmt.

Damit das Schleifwerkzeug 12 stets die zu bearbeitende Kante am theoretischen Berührungspunkt 43 bearbeitet, welcher durch die weiter oben beschriebenen Bewegungsverhältnisse bestimmt ist, können sowohl der Arm 17, 17', welcher die Schleifeinrichtung trägt, als auch der Säulenfuß 2, welcher durch das Scharnier 5 die Hauptplatte 6 trägt, in der bereits beschriebenen Weise ausgerichtet werden. Die Säule 3 ist unterhalb der Klemmzwinge 18 des Armes 17 durch eine weitere Klemmzwinge 18' umfaßt, welche drehbar ist, um die Arbeitsstellung des Armes 17 festzulegen, und in der entsprechenden Stellung festgeklemmt werden kann. Die Schleif- oder Polierwerkzeuge 12 können sowohl mit ihren unteren ringförmigen Flächen als auch mit ihren geradlinigen oder profilierten Umfangsflächen zur Wirkung gelangen, so daß alle möglichen Arten von Bearbeitungen, sogar das Schneiden von Kristallgläsern, das Mustern oder Einschleifen aller Art auf der Fläche wie auch auf dem Umfang des Glases, durchgeführt werden können. Die Achsen der Schleifwerkzeuge können auch parallel mit der an die Ellipse im Bearbeitungspunkt 43 gelegten Tangente angeordnet werden und arbeiten in diesem Fall mit ihrer Umfangsfläche, deren Erzeugende stets parallel mit der genannten Tangente verlaufen, ähnlich wie dies bei der Einstellung des Diamantwerkzeuges in der Maschine zum Schneiden des Glases in Ellipsenform (Maschinen mit drehbarer Plattform) erfolgt. Im letztgenannten Fall bildet die Schleifkante eine zylindrische Hohlkehle.

Die vorstehend beschriebene Maschine kann in konstruktiver Beziehung auch verschiedene Abweichungen von den in der Beschreibung gegebenen Merkmalen aufweisen, da an dieser Stelle nur ein Ausführungsbeispiel geschildert wurde. Sie kann in jeder Beziehung an die Erfordernisse der Bearbeitung der jeweils in Betracht kommenden Gegenstände angepaßt werden.

Die Plattform 8, welche auswechselbar gedacht ist, kann durch eine kreisrunde oder sonstige Plattform ersetzt werden, je nach den Abmessungen des Werkstückes und der Art der auszuführenden Bearbeitung.

Es dürfte aus der Beschreibung zur Genüge hervorgehen, daß in den Rahmen der Erfindung jede Maschine einbezogen ist, welche im ganzen oder im einzelnen die beschriebenen Merkmale aufweist. Die Bearbeitung in elliptischer oder kreisrunder Form kann an Gegenständen aller Art, wie z. B. Marmor, Stein, Alabaster, Holz und sogar Metall, vorgenommen werden; diese lassen sich sogar besser bearbeiten, da das Werkzeug infolge der gleichmäßigen Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes einen gleichmäßigen Schnitt erzeugt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kantenschleifmaschine für elliptische Gegenstände, ausgerüstet einerseits mit rechtwinkelig zueinander angeordneten Führungsmitteln, welche infolge ihrer Verschiebbarkeit die das Werkstück tragende Plattform in ihren zur Ellipsenherstellung erforderlichen Bewegungen derart zu führen vermögen, daß die Schleifstelle ortsfest bleibt, und andererseits mit einem eine konstante lineare Umfangsgeschwindigkeit ergebenden Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Plattform (8) durch einen Treib-

   riemen o. dgl. (44) erfolgt, welcher mit konstanter linearer Geschwindigkeit umläuft und mit Hilfe von möglichst nahe bei der Schleifstelle angeordneten Leitrollen (23) so geführt wird, daß er nahezu an dem ganzen elliptischen Umfang der Plattform (8) ständig anliegt, welche in ihren Achsenverhältnissen und ihrer Achsenlage mit den entsprechenden Werten des Werkstückes übereinstimmt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen