DE560766C - Verfahren zum Einstechbearbeiten von Gegenstaenden aus Stein und aehnlichen Werkstoffen - Google Patents

Description

Das mechanische Bearbeiten von Gegenständen aus Stein o. dgl. erfolgt bisher meistens in der Weise, daß das Werkstück auf einer Drehbank eingespannt und durch einen von Hand (im Support) geführten Meißel abgedreht wird. Diesem bekannten Arbeitsverfahren haften eine Reihe von Nachteilen an. Der zu bearbeitende Stein, z. B. Marmor, enthält vielfach weiche, sogenannte faule Stellen. Wenn der Dreher mit seinem Meißel an eine solche Stelle des Werkstückes kommt, so dringt der Meißel plötzlich infolge des geringer werdenden Gegendruckes tiefer in den Stein ein und reißt in der Regel große Brocken aus diesem heraus und verdirbt damit die ganze Arbeit. Außerdem ist es bei dem bekannten Verfahren schwierig, Stücke zu drehen, die auf ihrer Länge verschiedene erheblich voneinander abweichende Durchmesser haben. Bei solchen Stücken kommt es leicht vor, daß sie an Stellen kleinen Durchmessers unter dem Meißeldruck zerspringen. Außerdem nimmt das Drehen mit dem Meißel viel Zeit in Anspruch.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zum mechanischen Bearbeiten von Werkstücken, das hauptsächlich in der Metallindustrie Anwendung findet, ist das sogenannte Einstechschleifen, bei welchem das auf stillstehendem 'Fisch rotierende Werkstück unter radialem Vorschub und axialer Pendelbewegung einer Schleifscheibe durch diese abgeschliffen wird.

Dieses Verfahren ist aber für die Bearbeitung von Gegenständen aus Stein nicht erfolgreich zu verwenden. Infolge der axialen Pendelbewegung kann die Schleifscheibe jedesmal nur eine ganz dünne Lage Stoff vom Werkstück abnehmen, anderenfalls die Gefahr besteht, daß durch den Seitendruck auf die Scheibe, d. h. durch den parallel zur Scheibenachse wirksamen Widerstand des Werkstückstoffes, die Scheibe, insbesondere wenn es sich um eine schmale Schmirgelscheibe handelt, beschädigt wird oder gar bricht, zumindest aber einem starken Ver- ⁴^ schleiß an den Seitenflächen unterworfen wird. Die Leistungsfähigkeit der Scheibe wird dabei nicht voll ausgenutzt, und das Bearbeiten des Werkstückes nimmt immer noch eine übermäßig lange Zeit in Anspruch. Nimmt man dagegen eine breite widerstandsfähigere Scheibe, so läßt sich mit dieser ein profiliertes Stück, das z. B. dicht nebeneinander mehrere Stufen verschiedenen Durchmessers und geringer Breite besitzt, nicht mehr bearbeiten, es sei denn, daß man entsprechend profilierte Scheiben nimmt, die aber das Verfahren wesentlich verteuern und ständig ausgewechselt werden müssen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum' Einstechbearbeiten von Gegenständen aus Stein und ähnlichem Werkstoff, welches, die Nachteile der bekannten Verfahren nicht mehr besitzt.

Das Verfahren, bei welchem das Werkstück in bekannter Weise in seiner Achsrichtung eingespannt und unter Eigendrehung paralleiund quer zur Achse des umlaufenden Werkstückes verstellt wird, besteht darin, daß das aus einer schnellaufenden Schmirgelscheibe, Diamantsäge o. dgl. bestehende Werkzeug 'absatzweise in längs des Werkstückes aufeinanderfolgenden, höchstens der ίο Dicke der Werkzeugscheibe entsprechenden Zonen auf das Werkstück zur Einwirkung gebracht wird, indem das Werkstück nach beendetem "Bearbeiten einer Zone vom Werkzeug' weg, nach entsprechender axialer Ver-Schiebung wieder zum Werkzeug hin bewegt und seine nächste Zone mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht wird. Bei dieser zonenweisen Bearbeitung des Werkstückes wird die Leistungsfähigkeit des · Werkzeuges vollkommen ausgenutzt. An.der Zone, an welcher das Werkzeug jeweils angreift, nimmt es stets tüchtig Stoff fort, indem es gleich bis zu der Tiefe durchschneidet, die dem Durchmesser des fertigen Werkstückes an der betreffenden Stelle entspricht. Da das Werk-■ zeug dabei keinerlei Seitendruck ausgesetzt ist, ist es auch in keiner Weise gefährdet und kann mit höchster Tourenzahl laufen. Ein Verschleiß der Schmirgelscheibe findet nur an ihrem Kreisumfang, nicht aber an ihren Seiten statt. Das Werkzeug wird also sehr geschont und erhält eine lange Lebensdauer. Auf diese Weise läßt sich ein Werkstück, gleich welchen Profils, mit ein und derselben schmalen Schleifscheibe in äußerst kurzer Zeit bearbeiten. Um die Zeit des Einstechbearbeitens auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wird gemäß der Erfindung weiter vorgeschlagen, daß vor dem eigentlichen Bearbeiten in dem Werkstückrohblock an den Stellen, wo das fertige Werkstück erheblich voneinander abweichende Durchmesser erhält, mittels schmaler Werkzeugscheibe bis nahe zu diesen Durchmessern' gehende Einschnitte gemacht werden und der zwischen den Einschnitten sitzende Stoff von Hand herausgehauen wird.

In der Zeichnung zeigt
Abb. ι eine Draufsicht einer beispielsweisen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Abb. 2 einen Querschnitt durch dieselbe nach Linie A-B der Abb. 1 und

Abb. 3 eine Darstellung eines Werkstückrohblockes mit den in ihm vor dem eigent-• liehen Abdrehen gemachten Einschnitten.

In einem Bock 1 ist das mit hoher Geschwindigkeit durch Riemen o. dgl. angetriebene Werkzeug, z. B. eine Schmirgelscheibe 2, gelagert. Vor dem Werkzeug ist ein quer zu dessen Achse hin und her fahrbarer Wagen 3 angeordnet, der von einem viereckigen Rahmen gebildet ist und mittels Räder 4 auf Schienen 5 läuft. Der Wagen wird mittels eines an einem über eine Rolle 6 geführten Seil 7 hängenden Gewichtes 8 zum Werkzeug hingezogen und in dieser Bewegung- durch einen einstellbaren Anschlag 9 begrenzt. Die Bewegung des Wagens 3 vom Werkzeug weg erfolgt mittels eines durch ein Glied 10 mit dem Wagen verbundenen Handhebels 11, der in verschiedenen Lagern in einer Sperrvorrichtung 12 feststellbar ist.

Auf dem Wagen 3 sind parallel zur Achse des Werkzeuges zwei starr zu einem Rahmen vereinigte Führungswangen. 13 angeordnet, in denen ein Schlitten 14 gleitet. Die Verschiebung des Schlittens erfolgt mittels einer mit Handrad 15 versehenen Leitspindel 16, die in dem Wangenrahmen gelagert ist und durch eine auf dem Schlitten sitzende Spindelmutter 17 hindurchgeht. Der Schlitten trägt zwei in seiner Längsrichtung verstellbare Reitstöcke 18, 18', zwischen deren Spitzen das Werkstück W in bekannter Weise einge- 85" spannt wird. Einer def Reitstöcke ist mit einem Mitnehmer und einem Handrad 19 versehen, mittels welchen das Werkstück um seine Achse gedreht werden kann.

Die Wangen 13 mit dem Schlitten 14 sind g₀ auf dem Wagen 3 quer zur Achse des Werkzeuges 2 verstellbar. Zu diesem Zweck ist auf der Unterseite der Wangen 13 ein Gleitstück 20 befestigt, das zwischen im Wagen eingebauten Führungen 21 verschiebbar ist. Zur weiteren Führung der Wangen 13 können diese auf der Unterseite außerhalb des Wagenrahmens mit Führungsblöcken 22 versehen sein, die an den Seitenkanten des Wagens gleiten. Das Gleitstück 20 ist auf seiner Unterseite mit einer Spindelmutter 23 versehen, durch welche eine Leitspindel 24 geht, durch welche die Verstellung der Wangen 13 mit Schlitten 14 auf dem Wagen 3 quer zur Achse des Werkzeuges 2 erfolgt. Die Drehung der Spindel 24 erfolgt in der gezeigten Ausführung durch ein Kegelräderpaar 25, 26, von denen das Rad 25 auf der Leitspindel 24 und das Rad 26 auf einer Welle 27 sitzt, die aus dem Wagen 3 rechts nach außen geführt und mit einem Handrad versehen ist.

Auf dem Schlitten 14 ist mittels Stützen 29 eine Tragplatte 30 befestigt, die eine Zeichenplatte 31 aus Holz, Schiefer, Marmor oder einem sonstigen Material trägt. Die Zeichenplatte ist auf der Tragplatte 30 parallel zur Werkstück- und Werkzeugachse verschiebbar. Sie dient dazu, eine Umrißzeichnung zv des herzustellenden Gegenstandes aufzunehmen.

An der Vorderseite des Tisches 3 ist längs und quer verstellbar ein Zeiger 32 angebracht,

der die Zeichenplatteßi übergreift und dazu dient, durch Zusammenwirken mit der auf der Zeichenplatte befindlichen Umrißzeichnung das Werkstück jeweils richtig zum Werkzeug einzustellen.

Das Drehen der Gegenstände gestaltet sich wie folgt:

Handelt es sich um die Herstellung eines walzen- oder zylinderförmigen Gegenstandes,

ίο der auf seiner ganzen Länge den gleichen Durchmesser hat, dann werden nach Einspannen des rohen Werkstückes zwischen den Reitstöcken i8, i8' des Schlittens 14 dieser und der Anschlag 9 so eingestellt, daß bei jeder unter dem Zug des Gewichtes 8 gegen das schnellaufende Werkzeugs stattfindenden, durch den Anschlag 9 begrenzten Vorschubbewegung das Werkzeug das Werkstück bis auf den gewünschten Durchmesser abdreht.

Das Drehen beginnt beispielsweise am linken Ende des Werkstückes und wird zonenweise jeweils um die Dicke der Schmirgelscheibe 2 nach- rechts fortgesetzt. Während jeder einzelnen Vorschubbewegung wird dem Werkstück W mittels des Handrades 19 eine langsame Umdrehung erteilt. Nach Beendigung jeder Vorschubbewegung wird der Wagen 3 von dem Werkzeug zurückgezogen, der Schlitten mit dem Werkstück um die Werkzeugdicke nach links verschoben und der Wagen dann wieder gegen das Werkzeug vorgeschoben.

Soll ein profilierter, z. B. vasen- oder urnenartiger Gegenstand gedreht werden, wie solche in den Zeichnungen dargestellt sind, so zeichnet' man zunächst auf der Platte 31 eine Leitlinie w, welche genau der dem Werkstück W auf der zum Werkzeug hin liegenden Seite zu gebenden Umrißlinie entspricht und zu dieser parallel läuft. Mittels der Leitspindeln 16, 24 wird dann ein beliebig zu wählender Punkt des Werkstückes, z. B. x, in die Ebene der Schmirgelscheibe 2 gebracht und der Zeiger 32 mit seiner Spitze auf den diesem Punkte entsprechenden Punkt x' der Leitlinie w eingestellt. Dadurch wird erreicht, daß, wenn nachher irgendein Punkt der Leitlinie w durch Verstellung des Schlittens 14 mit der Zeigerspitze in Übereinstimmung gebracht wird, das Werkzeug 2 beim Vorschub des Wagens 3 zu diesem hin das Werkstück W an genau demselben Punkte bzw. an der entsprechenden Umfangzone bearbeitet. Nach erfolgter Einstellung werden mittels der Schmirgelscheibe in dem Werkstück an Stellen verschieden großer Durchmesser bis zu diesen Durchmessern gehende Ringeinschnitte y (Abb. 3) gemacht, worauf das Werkstück abgenommen wird und der zwisehen den Einschnitten liegende Stoff s herausgehauen wird. Damit die Einschnitte y an den richtigen Stellen und in der richtigen Tiefe ausgeführt werden, wird die Leitlinie w vorher mit entsprechenden Markierungen versehen. Durch Einstellung dieser Markierungen auf die Spitze des Zeigers 32 erfolgen beim Vorschub des Wagens 3 die Einschnitte automatisch an den richtigen Punkten des Werkstückes W. Das auf diese Weise vorbereitete Werkstück wird wiederum in die Vorrichtung eingespannt, und dann findet das ■eigentliche Drehen statt. Dieses erfolgt in der gleichen Weise wie das für glatte walzenförmige Gegenstände beschriebene, nur mit dem Unterschied, daß vor jeder einzelnen Vorschubbewegung des Wagens 3 durch Einstellung des Schlittens 14 ■ mittels der Leitspindeln 16, 24 jeweils derjenige Punkt der Leitlinie w auf die Zeigerspitze eingestellt wird, der dem Punkt bzw. derjenigen Zone des Umfanges des Werkstückes W entspricht, an welcher während der Vorschubbewegung " ein Abdrehen durch das Werkzeug 2 erfolgen soll.'

Der Arbeiter hat seinen Stand bei A und kann deshalb bequem die in unmittelbarer Reichweite liegenden Handräder 15, 19, 28 sowie den Hebel 11 bedienen und die Zeichnung ία überblicken.

Anstatt an Hand der Zeichenplatte 31 und des Zeigers 32 kann die Einstellung des Werkstückes auch mit Hilfe einer der Leitlinie zv entsprechend ausgebildeten Schablone erfolgen, die an der zum Werkzeug hin liegenden rückwärtigen Kante des Wagens 3 ^9S befestigt wird und mit dem Anschlag 9 unmittelbar zusammenarbeitet. Wenn es sich jedoch nicht um die Anfertigung von größeren Serien gleicher Gegenstände handelt, verteuert die Anfertigung der Schablonen die Herstellungskosten erheblich, weshalb der Gebrauch der Zeichenplatte nebst Zeiger vorzuziehen ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Einstechbearbeiten von Gegenständen aus Stein und ähnlichem Werkstoff, bei welchem das Werkstück in seiner Achsrichtung eingespannt und unter Eigendrehung parallel und quer zur Achse des umlaufenden Werkzeuges verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer schnellaufenden Schmirgelscheibe, Diamantsäge o. dgl. bestehende Werkzeug absatzweise in längs des Werkstückes aufeinanderfolgenden, höchstens der Dicke der Werkzeugscheibe entsprechenden Zonen auf das Werkstück zur Einwirkung gebracht wird, indem das Werkstück nach beendetem Bearbeiten einer Zone vom Werkzeug weg, nach entsprechender axialer Verschiebung wie-

   der zum Werkzeug hin bewegt und seine nächste Zone mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem eigentlichen Bearbeiten, in dem Werkstückrohblock an den Stellen, wo das fertige Werkstück ■ erheblich voneinander abweichende Durchmesser erhält, mittels schmaler Werkzeugscheibe bis nahe zu diesen Durchmessern gehende Einschnitte gemacht werden und der zwischen den Einschnitten sitzende Stoff von Hand herausgehauen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen