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Die
Erfindung betrifft: eine Poliervorrichtung für Materialien aus Stein, mit
mehreren Schleifköpfen,
die auf zwei oszillierenden und parallelen Balken mit variablem
Abstand ausgerichtet sind, nämlich eine
Maschine zum Polieren von Platten und Streifen aus Materialien wie
Marmor, Granit und hartem Stein, bei der die Polierköpfe derart
angeordnet sind, um den gegebenen Raum bestmöglich auszunutzen.
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Der
Stand der Technik umfasst Poliervorrichtungen mit mehreren Polierköpfen, die
in einer einzelnen Reihe auf einem Balken angeordnet sind, der bezogen
auf die Richtung der Bewegung der auf einem Förderer transportierten Materialien
aus Stein quer oszilliert (siehe beispielsweise US-A-4 914 870).
Die mit abrasiven Schabern (fest oder oszillierend) oder mit Rollen
ausgestatteten Polierköpfen
sind ausgelegt, in Querrichtung zu oszillieren, um eine Arbeitsfläche abzudecken,
die wesentlich größer ist
als die Köpfe
selber. Die Schwingfrequenz ist im Vergleich zu der Fördergeschwindigkeit
der unten liegenden Platten oder Streifen hoch, damit der Kopf mehrmals über die
Fläche
fahren kann, die durch denselben Kopf oder den vorangestellten Kopf überdeckt
wird. Folglich muss die Quergeschwindigkeit des Balkens, auf dem
die Polierköpfe
angeordnet sind, hoch sein, um die gesamte Breite der zu polierenden
Platte oder des zu polierenden Streifens zu überstreichen.
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Des
weiteren muss solch eine Poliervorrichtung sehr lang sein, um eine
ausreichende Anzahl von Köpfen
aufzuweisen, das gewünschte
Schleifmaß und/oder
Poliermaß zu
erreichen. Für
aufeinanderfolgende Köpfe
ist es üblich,
abrasive Elemente mit unterschiedlichen Schneid- und Poliereigenschaften
zu haben, um am Ende eine fertig oberflächenbearbeitete Platte oder
Streifen zu erhalten.
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Der
Stand der Technik umfasst auch eine Poliervorrichtung, die mit einer
einen Satz von zwei Polierköpfen
aufweisenden Pendelvorrichtung ausgestattet ist, die sich über der
zu polierenden Oberfläche
bewegt und von einem bewegbaren Rahmen gehalten wird: die Köpfe auf
der Pendelvorrichtung sind in einem einstellbaren Abstand vonein ander
angeordnet, so dass sie, mit ihrer Querbewegung und mit der aufeinanderfolgenden
Anordnung auf dem bewegbaren Rahmen in einer Längsrichtung, die gesamte Fläche der
zu polierenden Platte oder des zu polierenden Streifens abdecken,
wobei sie die Überdeckung
der bearbeiteten Flächen
begrenzen und sich in Querrichtung über den durch die zwei Köpfe abgedeckten
Bereich als eine Folge des einstellbaren Abstands zwischen den zwei
Köpfen
erstrecken.
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Jedoch
ist die Arbeitskapazität
dieses letzten Typs von Poliervorrichtung in Bezug auf die Menge von
Platten begrenzt, für
die es möglich
sein muss, produziert zu werden. In der Tat reduziert die aufeinanderfolgende
Anordnung auf dem beweglichen Rahmen gewissermaßen die Gesamtarbeitsgeschwindigkeit
der Poliervorrichtung, ferner sind die Köpfe angeordnet, den gleichen
Poliervorgang an der gesamten Fläche
der Platte auszuführen,
sogar mit wiederholten Zügen,
wobei sie anschließend
umgestellt werden, den letzten Polierschliff an der gleichen Platte
durchzuführen.
Dies führt
zu einer sehr schlechten Produktivität.
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Solcher
Stand der Technik kann im Hinblick auf die Möglichkeit, gegebenen Raum besser
zu nutzen und eine Poliervorrichtung mit einer hohen Produktivität bereitzustellen,
merklich verbessert werden.
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Aus
dem Vorhergehenden lässt
sich der Bedarf ableiten, das technische Problem zu lösen, die maximale
Produktivität
einer Poliervorrichtung zu erreichen, ohne eine große Arbeitsfläche auch
hinsichtlich der Länge
in Anspruch zu nehmen.
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Die
Erfindung löst
das technische Problem durch Bereitstellung einer Poliervorrichtung
für Materialien
aus Stein, umfassend ein Förderband
für die zu
polierenden Platten oder Streifen, einen Balken zum Oszillieren
auf wenigstens zwei quer verlaufenden, feststehenden Gestellen,
die über
dem Förderer angeordnet
sind, wenigstens einen oszillierenden Mechanismus, eine Anzahl von
Polierköpfen,
die auf dem Balken in Reihe angeordnet sind und mit ihm oszillieren,
eine Einrichtung zum Erfassen der Form und/oder der Ausmaße der Platten
oder Streifen, die in Förderrichtung
gesehen vor dem Arbeitsbereich angeordnet ist, einen Prozess- und
Steuerungsrechner für
die Poliervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter
Balken vorgesehen ist, der parallel zu dem ersten Balken angeordnet
ist, der auch mit einer Anzahl von Polierköpfen ausgestattet ist, die
in Querrichtung nach den Polierköpfen
des ersten Balkens ausgerichtet sind, und der ausgelegt ist, mit dem
ersten Balken mit Hilfe von verstellbaren Kuppeleinrichtungen synchron
zu oszillieren, durch die der Abstand zwischen den Reihen der Polierköpfe auf dem
ersten Balken und auf dem zweiten Balken variierbar ist.
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In
einem weiteren und bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Bremsmechanismen
vorgesehen, die für
die gesamte Dauer der Arbeitsphase in geschlossener Position gehalten
werden, um sicherzustellen, dass die mechanische Kopplung zwischen den
zwei Balken blockiert ist.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
umfassen die verstellbaren Kuppeleinrichtungen wenigstens ein Paar
von Schraubeinrichtungen, die untereinander und mit den entsprechenden
Balken verbunden sind und selbst durch ein Regelungsgetriebe synchron
angetrieben werden.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden die Bremseinrichtungen durch eine Fernsteuerung aktiviert.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
umfassen die Bremseinrichtungen wenigstens einen hydraulisch oder
pneumatisch gesteuerten Aktuator für jedes Ende des Balkens.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
umfassen die Bremseinrichtungen wenigstens einen elektrisch gesteuerten
Aktuator für
jedes Ende des Balkens.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Pendelvorrichtung des ersten Balkens mit Führungsschienen
für den
zweiten Balken ausgestattet.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wirken die Bremseinrichtungen direkt auf die Führungsschienen, was die zwei
Balken verbindet.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
durchführt
jeder Balken Bewegungen und ist bezogen auf einen Zwischenpunkt
der Pendelvorrichtung für
das Queroszillieren auf den Gestellen einstellbar, auf denen sie
mit Hilfe der Bremseinrichtungen gehalten und blo ckiert werden,
um so einen genauen Abstand zwischen den Reihen der Polierköpfe zu definieren, die
auf den Balken angeordnet sind.
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In
einem dritten Ausführungsbeispiel
können beide
Balken Bewegungen direkt auf den quer verlaufenden Gestellen durchführen, auf
denen sie gehalten werden; sie werden dabei untereinander mit Hilfe
der Bremseinrichtungen blockiert, die auf die Elemente wirken, die
mit den entsprechenden Balken verbunden sind, um so einen genauen
Abstand zwischen den Reihen der Polierköpfe zu definieren, die auf
den Balken angeordnet sind.
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Die
mit der vorliegenden Erfindung erreichten Vorteile sind: die Poliervorrichtung
weist Polierköpfe
auf, die in einer kompakteren Konfiguration angeordnet sind, da
die Köpfe
anstatt auf nur einem auf zwei Balken angeordnet sind; diese Konfiguration
ermöglicht
es, dass die Gesamtlänge
der Maschine reduziert werden kann, da die zwei Polierköpfe simultan
auf benachbarten Bereichen der gleichen zu polierenden Platte oder
des gleichen zu polierenden Streifen mit dem gleichen Grad der Oberflächenbearbeitung
arbeiten; die zwei benachbarten Polierköpfe reduzieren die benötigte Amplitude
der Oszillation um näherungsweise
die Hälfte
im Vergleich zur Amplitude, die für eine einzelne Reihe von Köpfen notwendig
ist, wodurch die Produktivität
erhöht
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist beispielhaft in den drei Seiten der Zeichnungen
dargestellt, in denen 1 eine schematische Draufsicht
der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung
mit zwei Balken ist, die mehrere Köpfe tragen; 2 eine
schematische Ansicht, quer zu dem Förderer, der oszillierenden
Pendelvorrichtung mit den zwei Balken ist, von denen einer in Bezug
auf den anderen einstellbar ist; 3 ein Schnitt,
quer zu dem Förderer,
der zwei Balken mit dem Abstandseinstellmechanismus ist; 4 ein
schematischer Schnitt entlang der Linie IV-IV der 2 ist
und ein Ende des einstellbaren Balkens zeigt; 5 ein
schematischer Schnitt entlang der Linie V-V der 2 ist
und ein Ende des Balkens mit der quer oszillierenden Pendelvorrichtung
zeigt.
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Die
Figuren zeigen: In 1 die zu polierende Platte 1 aus
Steinmaterial, die mit der Bewegung M mit Hilfe des Förderers 2 in
den Arbeitsbereich 3 der Poliervorrichtung gefördert wird;
die zwei feststehenden Gestelle 4 und 5 quer zu
dem Förderer 2,
auf denen sich die Pendelvorrichtung 6 des ersten Längsbalken 7 bewegt,
der mit mehreren Polierköpfen 8 ausgestattet
ist; einen zweiten Balken 9, der parallel zu dem ersten
Balken durch ein Verschieben entlang der Führungen 10 der Pendelvorrichtung 6 einstellbar
ist, wobei der Balken 9 Polierköpfe 8 aufweist, die
analog zu denen des ersten Balkens sind, wobei die quer zu dem Förderer ausgerichteten
Köpfe abrasive
Elemente aufweisen, die zu einem gleichen Maß der Oberflächenbearbeitung
führen;
Einstellschrauben 11 für
den Abstand B zwischen den Polierköpfen 8 der entsprechenden
Balken 7 und 9, wobei die Schrauben 11 mit
entsprechenden Gegenschrauben 12 an dem gegenüberliegenden
Balken zusammenwirken; das Ende 13 des zweiten Balkens 9,
derart verankert, dass es eine Bewegung entlang der Führungen 10 vollzieht,
wobei Bremseinrichtungen 14 an dem Ende 13 in
ausreichender Anzahl befestigt sind, um den während des Betriebes zwischen den
zwei parallelen Balken erzeugten Kräften entgegenzuwirken; die
Rollen 15 der Pendelvorrichtung auf den korrespondierenden
feststehenden Gestellen; die Kraftübertragung 16 von
dem Motor 17 auf die Schrauben 11; die oszillierende
Bewegung O der Pendelvorrichtung 6 mit den Balken und den
entsprechenden Polierköpfen,
wobei die Bewegung durch einen bekannten, aber hier nicht gezeigten
Mechanismus erreicht wird; den minimalen Abstand A zwischen den
auf den zwei parallelen Balken angeordneten Köpfen und die Einstellamplitude
C des Abstands B zwischen den Balken.
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Die
Figuren zeigen des weiteren: In 2 den Bremsmechanismus 18,
der die Bewegung R des zweiten Balkens 9 in den Führungen 10 blockiert; in 4 die
Vertiefung 19 in der Führung 10,
in der die Bremsen 18 angeordnet sind; die bewegliche Positionsmarke 20,
die mit dem Ende 13 des zweiten Balkens 9 verbunden
ist und so angekoppelt ist, um in der Führung 10 für die Einstellung
des Abstandes B zwischen den Polierköpfen 8 zu laufen.
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Der
Betrieb der Poliervorrichtung gemäß der Erfindung stellt sich
wie folgt dar.
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Das
Steinmaterial 1 tritt in den Arbeitsbereich der Poliervorrichtung 3 mit
Hilfe des Förderers 2 in bekannter
Weise ein. Eine Vorrichtung zur Erfassung der Platte oder des Streifens
ist üblicherweise
in Förderrichtung
gesehen stromaufwärts
angeordnet, um die zu bearbeitende Breite zu messen und um elektronisch
den Arbeitszyklus der Poliervorrichtung in bekannter Weise zu steuern.
Die in der Poliervorrichtung gemessene Breite kann sowohl für das Einstellen
der Amplitude der Oszillation O und zum Anheben der Köpfe in einem
Bereich, wo sich keine Platte befindet, als auch zum Einstellen
des Abstands B zwischen den zwei Balken 7 und 9 mit
den mehreren Polierköpfen 8 verwendet
werden.
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Tatsächlich kann
die elektrische Steuerung den Abstand B und die Amplitude der Oszillation
O aus der Breite der Platte L, der Position der Platte auf dem Förderer 2 aus
der Erstreckung der Köpfe 8 von der
Seite der Platte oder des Streifens 1, aus dem Arbeitsdurchmesser
der Köpfe 8 und
aus der Überdeckung
der Arbeitsbereiche auf der Platte berechnet werden, da jeder Kopf 8,
bei dessen oszillierender Bewegung, den angrenzenden Arbeitsbereich
des entsprechenden Kopfes des ersten Balkens 7 und des
zweiten Balkens 9 erreicht. Der Wert der Überdeckung
ist eine bekannte Funktion des Arbeitsradius des Polierkopfes 8.
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Die
Positionierung des zweiten Balkens 9 in Bezug auf den ersten
Balken 7 durch Aktivierung der Schrauben- und Gegenschraubenmechanismen 11, 12 wird
beschrieben; sobald der gewünschte
Abstand erreicht worden ist, werden die Bremsen durch einen geeigneten
Steuerungsmechanismus, vorzugsweise durch eine Fernsteuerung aktiviert,
wodurch sie die Bewegung des zweiten Balkens mit der Bewegung des
ersten Balkens festlegen. Die Bremsen können mechanisch, per Hand betrieben,
hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch sein und sind dabei ausreichend
dimensioniert, um die Kräfte
zwischen den beiden Balken aufzunehmen. Die Bremswirkung der Bremsen
kann von außen
auf die Führungen 10,
aber immer zwischen einem an dem ersten Balken 7 befestigten
Element und einem an dem zweiten Balken 9 befestigten Element
aufgebracht werden, um das Versperren der zwei Balken nach Einstellung
des Abstandes B zwischen den Köpfen 8 sicherzustellen.
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Bei
ihrer oszillierenden Bewegung legen die zwei Balken mit den Köpfen 8 eine
Distanz zurück, die
kleiner ist als die Hälfte
der Breite der zu bearbeitenden Platte oder des zu bearbeitenden
Streifens, während
bei Köpfen,
die auf einem einzelnen Balken angeordnet sind, die Köpfe eine
Distanz zurücklegen,
welche nahezu der gesamten Breite der Platte oder des Streifens 1 entspricht,
jedoch vermindert um einen Betrag, um einen zu großen Auslauf
der abrasiven Elemente, Schaber oder Rollen zu vermeiden, um deren
Beschädigung
zu vermeiden.
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Das
Schleifen und/oder das Polieren wird dabei durch Bewegen der Platten
oder Streifen 1 entlang des Förderers 2 in den Arbeitsbereich
zwischen den feststehenden Gestellen 4 und 5 der
Maschine 3 erreicht. Das Maß der Oberflächenbearbeitung
hängt von
der Korngröße der ausgewählten abrasiven
Elemente und deren sequentiellen Anordnung ab.
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Letztlich
ermöglicht
die reduzierte Amplitude der Oszillation eine höhere anzuwendende Oszillationsfrequenz;
dadurch wird die Produktivität
der Maschine, die bereits ein reduziertes Gesamtausmaß in Längsrichtung
aufweist, auch mit einer Erhöhung
der Fördergeschwindigkeit
der Platten auf dem Förderer 2 wesentlich
erhöht.
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In
einem zweiten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Schleif-
und/oder Poliervorrichtung bereitgestellt werden mit den zwei Balken, derart
gelagert, dass sie sogar auf einem feststehenden Zwischengestell
zwischen den beiden Gestellen 4 und 5 laufen,
um eine höhere
Anzahl von simultan arbeitenden Köpfen zu erreichen, wodurch
Probleme hinsichtlich der Biege- und Torsionsstabilität eliminiert
werden, die bei längeren
Balken auftreten können.
In diesem letzten Fall ist es zweckmäßig die Oszillation der Balken,
auch wenn sie in Abschnitte durch das Zwischengestell geteilt sind,
zu synchronisieren, wobei die Bereiche miteinander und folglich mit
den Bremseinrichtungen für
den Einstellmechanismus zwischen den zwei Balken auch der benachbarten
Bereiche verbunden sind.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel,
das nicht dargestellt ist, kann jeder der parallelen Balken mit
den mehreren, quer ausgerichteten Köpfen auf der gleichen oszillierenden
Pendelvorrichtung eingestellt werden; die Einstellung des Abstands
B zwischen den mehreren Köpfen
jedes Balkens kann unter Bezugnahme auf die Mitte eines Zwischenpunktes
auf der Pendelvorrichtung mit Hilfe eines analogen Einstellmechanismus
wie bereits beschrieben erreicht werden. In diesem Fall sind beide
Balken, die jeweils einstellbar sind, mit Bremseinrichtungen ausgestattet,
die während
der Bearbeitung wie in dem ersten beschriebenen und dargestellten
Ausführungsbeispiel
gesperrt sind.
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Letztlich
können
in einer weiteren Version, die ebenfalls nicht gezeigt ist, die
Balken mit den korrespondierenden Pendelvorrichtungen gekoppelt sein,
um auf den Quergestellen Bewegungen zu vollführen. Mit Hilfe der Einstelleinrichtungen
und Bremseinrichtungen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
beschrieben ist es möglich,
die beiden Balken zusammen zu versperren und sie synchron oszillieren
zu lassen.
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Des
weiteren können
die Bremseinrichtungen 14, 18 in allen der Ausführungsbeispiele
auf geeigneten Elementen angeordnet sein, die von den Führungen 10 verschieden
sind, nämlich
ohne die Funktion der Lagerung und der Bewegung sondern nur des
Bremsens aufzuweisen, wie in dem letzten Ausführungsbeispiel beschrieben,
bei dem jeder Balken seine eigene Pendelvorrichtung aufweist, die
auf den quer verlaufenden Gestellen Bewegungen vollführen können, wobei
die Bremseinrichtungen auf geeignete Elemente wirken muss, die an
den entsprechenden oszillierenden Balken befestigt sind, ohne auf
die quer verlaufenden Gestelle einzugreifen.
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In
der Praxis können
die Materialien, die Ausmaße
und Details der Ausführung
verschieden sein von, aber technisch äquivalent zu den beschriebenen
Ausführungen
sein, ohne aus dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu treten.
Auch wenn weniger vorteilhaft, können
die Bremseinrichtungen weggelassen werden, wobei die zwischen den
Balken erzeugten Kräfte
mit Hilfe des Einstellmechanismus des Abstandes B zwischen den Köpfen aufgenommen
werden.