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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug und ein
Verfahren zur kreisförmigen
Bearbeitung, vorzugsweise verwendet bei der sog. ,Ochsen-Nasen'-(glatte Oberfläche) oder ,kreisförmigen Kanten'-Bearbeitung (von
hier an je nach den Gegebenheiten der Einfachheit halber bezeichnet
als ,Ochsen-Nasen'-
oder ,kreisförmige
Kanten'-Bearbeitung),
bei welchem die Kante eines solchen schleifend zu bearbeitenden
Gegenstand-Materials wie Stein zu einer runden Form geschliffen wird,
aufweisend einen im wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt, und insbesondere
auf ein Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung, aufweisend
eine Führungs-Funktion, welches
ein Schleifen mit außergewöhnlicher
Präzision
zu einer einheitlichen Endfläche
erlaubt, wenn es in der kreisförmigen
Kantenbearbeitung bei solchen Materialplatten wie z.B. natürlichem
Stein, z.B. Granit oder Marmor, oder technischem Stein verwendet
wird.
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Stand der
Technik
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Als
Konstruktionsmaterial für
den Innenausbau oder als Küchen-Arbeitsfläche oder
Dekor-Material finden auf Baustellen verschiedene Arten natürlicher
Steine, technischer Steine usf. (hiernach der Einfachheit halber
je nach den Umständen
bezeichnet als ,Schleif-Gegenstand-Material' oder ,Stein-Material') Verwendung. Diese
Steinmaterialien kommen als Quaderplatten mit einer Kantenlänge von 1800mm
bis 3000mm auf einer Seite und einer Dicke von üblicherweise 20mm, 30mm oder
40mm in den Handel, wobei die Dicke aus 2 Schichten resultiert, nämlich 20mm
Teilstücken
und einer Quaderplatte, bestehend aus Stein-Material, bei dem die übliche Dicke
30mm beträgt.
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In
den letzten Jahren wurden Konstruktions-Materialien, wie sie durch
diese Stein-Materialien
verkörpert
werden, weit verbreitet nicht nur für Wandflächen- und Bodenflächen-Bereiche
im Wohnraum sondern auch als Innenauskleidung im Bad- und Toilettenbereich
verwendet, da die ausgezeichnete Qualität des optischen Eindrucks der
Endfläche sowie
die hervorragende Wärmeisolation
bevorzugt wurden. Jedoch werden, da diese Stein-Materialien sehr
hart und brüchig
sind und die Außenkanten
wie scharte Schneidkanten wirken, die Kanten, welche in direkten
Kontakt mit der menschlichen Person treten können, entgratet um bereits
im Voraus Gefahr zu vermeiden. Zum Beispiel finden bei Außentischen und ähnlichem
eine Anzahl von Maßnahmen
Verwendung, um sowohl das angestrebte, ästhetische Design als auch
Sicherheits-Gegenmaßnahmen
einzubringen, indem die Kanten in eine runde Ausgestaltung, aufweisend
einen halbkreisförmigen
Abschnitt, geschliffen worden sind. Das Verfahren, um eine Quader-Platten-Kante
in eine runde Ausgestaltung, aufweisend einen halbkreisförmigen Abschnitt, zu
schleifen, wird in diesem Bereich als vollständige ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung bezeichnet
und ist seit längerem
als eine der besonderen Bearbeitungsmethoden bekannt.
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Als
Werkzeug zur Durchführung
der vollständigen
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
an einer Kante einer Quader-Platte bestehend aus Stein-Material, werden
sogenannte Profilräder
(manchmal auch als ,Leit-Teil' bezeichnet)
verwendet, bei denen extrem abtragende Partikel-Schichten zur Vorgabe
der Schleiffläche
räumlich
entsprechend der herzustellenden Oberfläche des Gegenstand-Schleif-Materials
ausgestaltet werden. Bei Profilrädern,
deren Schleif-Oberfläche
in einer im wesentlichen halbkreisförmigen Anordnung ausgestaltet
ist, werden die einander gegenüberliegenden
Schleif-Oberflächen in symmetrischer
Anordnung die konkave Form beinhaltend ausgeformt, sodass das Paar
in einem Profilrad durch die zwei Stücke definiert ist oder durch
ein einzelnes, durchgängiges
Profilrad gegeben ist, bei dem die Schleif-Oberfläche in konkaver
Form den im wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt aufweisend,
einheitlich ausgebildet wird (siehe z.B. den Katalog von Gran Quartz
co.).
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Da
der Werkstoff des zuvor beschriebenen Stein-Materials besonders
hart und brüchig
ist, ist er zunächst
sehr schlecht zu verarbeiten und somit wurden bereits verschiedene
Vorrichtungen vorgeschlagen, um ein Gegenstands-Material mit definierter
Genauigkeit mit einem Diamant-Werkzeug oder CBN-Werkzeug, befestigt
an der Spindel eines elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs,
mit hoher oder niedriger Rotationsgeschwindigkeit, zu bearbeiten.
Zum Beispiel ist ein rotierendes Schleifwerkzeug vorgeschlagen worden,
bei welchem ein elastischer Körper
angeordnet ist zwischen einer Schneidklinge und einer Spindel, um
Vibrationen oder Abweichungen in der Axialrichtung zu absorbieren
(s. z.B. Japanische Patent-Anmeldung,
Veröffentlichungsnummer 2001-300855)
sowie ein Schleifwerkzeug mit Schleifabstand, bei dem eine Vielzahl
extrem abtragender Partikel-Schichten auf der äußeren Peripherie eines Substrates
ausgebildet sind, wobei während
des Ausbildens und Sinterns der extrem abtragenden Partikel-Schichten
mindestens ein Bereich der äußeren Peripherie
des gezogenen Substrats über
Matrizen mit Druck beaufschlagt wird, um eine Verformung des Substrats
während
des Sinterns zu unterbinden und Vibrationen auf Grund dieser Verformungen
zu vermeiden (siehe z.B. Japanische Patent-Anmeldung, Veröffentlichungsnummer
2002-205274), wobei diese Vorrichtungen tatsächlich hergestellt worden sind.
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Es
ist nicht einfach, ein Profilrad an der Spindel eines rotierenden,
elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs wie z.B. einem Polierer,
auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben anzubringen und
die sog. ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
an den Kanten einer Vielzahl von Quaderplatten manuell durchzuführen, wobei
eine runde Außenform,
aufweisend einen halbkreisförmigen
Abschnitt, unter Einhaltung einer vorgegebenen Kurvenform und eines vorgegebenen
Schleif-Abstands Y, erzielt werden muss. Es reicht nicht aus, Vibrationen
oder Abweichungen in der Axial-Richtung mit den o.g. Maßnahmen
zu kompensieren und sogar ein geübter
Arbeiter kann schwerlich die ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung durchgängig mit guter Genauigkeit
fortgesetzt durchführen.
Deshalb werden üblicher
Weise Quaderplatten, welche der ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung mit Hilfe von Profilrädern, welche
auf Spezialmaschinen montiert sind, unterzogen worden sind, in ausreichender
Menge gekauft, vor Ort auf die gewünschte Größe gebracht und zusammengesetzt.
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Ein
Schleifwerkzeug gemäß der Präambel des
Anspruches 1 wird in der
EP 0
881 048 beschrieben, welches als der am nächsten kommende
Stand der Technik angesehen werden kann.
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Beschreibung
der Erfindung
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Jedoch
kann nicht geleugnet werden, dass Innen- oder Außenausbau in diesem industriellen
Bereich Faktoren beinhaltet, welche nur vor Ort angepasst werden,
was es schwieriger als erwartet macht, Quaderplatten mit bereits
auf eine vorgegebene Kurvenform geschliffenen Kanten ohne Überschuss
oder Mangel im Voraus zu bestellen. Weiterhin geht die Notwendigkeit,
Spezialisten im Rahmen von Unterverträgen mit der Kantenbearbeitung
zu betrauen, mit einer zusätzlichen
Erschwernis im harten Preis-Kampf einher und es kommt zu Unregelmäßigkeiten
bezüglich
der Liefer-Fristen. Zwar ist es möglich, eine spezielle Profilrad-Maschine
zu erwerben und diese zur Baustelle mitzunehmen, um solche Unregelmäßigkeiten
zu vermeiden, jedoch ist eine solch spezielle Maschine für einen
im kleinen Maßstab operierenden
Vertragspartner zu teuer, um durch ihn erworben zu werden und der
tatsächliche
Erwerb würde
mit erheblichen finanziellen Belastungen einhergehen. Somit ist
es, obwohl Vorgehensweisen wie der Erwerb von handelsüblichen
Profilrädern,
welche an einem manuellen, rotierenden, elektrischen oder pneumatischen
Werkzeug wie einem Schleifer und/oder Polierer befestigbar sind
und welche die manuelle ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung wie vorbeschrieben ermöglichen
sollen, Anwendung finden, absolut schwierig, eine vorbestimmte Kurvenform
bei einem Schleifabstand Y bei gleichmäßig geschliffener Oberfläche fortgesetzt
und dauerhaft mit guter Genauigkeit zu gewährleisten. Demzufolge sinkt nicht
nur zum einen die Qualität
der bearbeiteten Oberfläche
sondern es erhöhen
sich zum anderen auch die Verarbeitungskosten beträchtlich
durch die dadurch notwendig werdenden Korrekturarbeiten.
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Die
Quaderplatten, welche das Schleif-Gegenstand-Material stellen und
auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird, werden nicht
in Maßen
verkauft, welche exakt 20mm oder 30mm Dicke aufweisen; üblicher
Weise schwankt die Dicke im Bereich von 1mm, in extremen Fällen sogar
im Bereich von mehreren mm. Daher tritt, wenn die Profilräder des
Schleifwerkzeugs symmetrisch nach rechts und links ausgeformt sind,
wobei der Radius zum Ausbilden einer 1/4-konkaven Oberfläche zum Beispiel
16mm beträgt,
während
der ,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
das Problem auf, dass eine Oberfläche mit definierter, akkurater
Kurvenform nicht erhalten werden kann, weil die Kanten des Schleif-Gegenstand-Materials
zu Beginn des Schleifens zerbrochen werden und dies somit ein Problem
darstellte, welches schnell gelöst
werden musste.
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Demzufolge,
in Anbetracht der tatsächlichen Situation
beim Außenausbau
mit Quaderplatten wie z.B. Stein-Material und unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass das Anpassen vor Ort in der abschließenden Phase
ein Haupt-Augenmerk ist, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Schleifwerkzeug bereitzustellen, welches die gleichmäßige und dauerhafte
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
anbietet, wobei dieses Werkzeug sofort bei Bedarf vor Ort verwendet
werden kann, keine besondere Erfahrung für seine Verwendung voraussetzt
und immer die gleichmäßige Ausformung
einer oberen, kreisförmigen Viertel-Sektion
einer Kante bei gleicher Form durch einfache, manuelle Ausführung durch
einen durchschnittlich erfahrenen Arbeiter einfach und mit guter Genauigkeit
bereitstellt, sogar wenn die Dicke des Schleif-Gegenstand-Materials
schwankt.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung stellt ein Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, umfassend: ein Profilrad, in welchem ein halb-konisches
erstes Profilrad, dessen Rand eine konkav geformte Schleif-Oberfläche aufweist,
und ein halb-konisches, zweites Profilrad, dessen Rand eine konkav
geformte Schleif-Oberfläche asymmetrisch
zu dem ersten Profilrad aufweist, wobei diese an einer Spindel eines
rotierenden, elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs dergestalt befestigt
sind, dass die Schleif-Oberflächen
einander rechtwinkelig gegenüberliegen,
um eine im Wesentlichen halbkreisförmig konkav ausgeformte Schleif-Oberfläche auszubilden,
wobei die Schleif-Oberfläche
als äußere Umfangsfläche fungiert;
eine Führungsplatte,
welche ein scheibenähnliches
Bauteil ist, angebracht auf der Spindel zwischen dem Profilrad und
dem rotierenden, elektrischen oder pneumatischen Werkzeug, frei
drehbar und zum Führen
einer Schleifrichtung durch In-Kontakt-Bringen des Randes des scheibenähnlichen
Bauteils mit der Bezugsfläche
der Schleif-Gegenstand-Material-Oberfläche; und
einen Arretier-Ring, welcher als ein ringähnliches Bauteil an der Spindel
zwischen dem ersten Profilrad und dem zweiten Profilrad, frei drehbar
ist, angebracht zur Steuerung eines Schleifabstands Y von der Kante
durch In-Kontakt-Bringen einer äußeren End-Umfangs-Fläche mit
der Kante des Schleif-Gegenstand-Materials, wobei das Profilrad,
die Führungs-Platte
und der Arretier-Ring im rechten Winkel an der Spindel des rotierenden,
elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs mit einer Kontermutter
befestigt sind.
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Weiterhin
bietet die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung
an, bei dem die Führungs-Platte
ein scheibenähnliches
Bauteil ist, aufweisend ein Lager-Halterungs-Loch in seiner Mitte
und aufweisend einen Durchmesser größer als der maximale Außendurchmesser
des Profilrads und wobei die Befestigung des drehenden, elektrischen
Werkzeugs auf der Spindel ausgeführt
wird durch Anlegen des ersten Lagers an das Lager-Halterungs-Loch.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Schleifwerkzeug zur
kreisförmigen
Kantenbearbeitung bereit, bei dem der Arretier-Ring ein ring-ähnliches
Bauteil ist, aufweisend ein Lager-Halterungs-Loch in seiner Mitte und
aufweisend einen Außendurchmesser,
der im Wesentlichen gleich oder wenig größer als der kleinste Durchmesser
der Schleifoberfläche
des Paares von Profilrädern
ist, und wobei die Befestigung des rotierenden, elektrischen oder
pneumatischen Werkzeugs auf der Spindel durchgeführt wird durch Anlegen des zweiten
Lagers auf das Lager-Halterungs-Loch.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, bei dem das erste Profilrad dergestalt an der Seite
eines elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs befestigt ist, dass
die Schleifoberfläche
vorderseitig ausgerichtet ist mit der Führungsplatte angeordnet hinter
dem ersten Profilrad und wobei das zweite Profilrad dergestalt befestigt
ist, dass die Schleifoberfläche
rückseitig
ausgerichtet ist mit einer Kontermutter angeordnet hinter dem zweiten Profilrad.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, wobei die Schleif-Oberfläche des zweiten Profilrads
mit einer im Wesentlichen konisch geneigten Fläche versehen ist, welche erstreckt
ist bis zur äußeren Begrenzung,
ausgehend von dem im Wesentlichen mittigen Bereich der R-förmig gebogenen Fläche.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, wobei eine Vielzahl von ausgeschnittenen Bereichen
in der Schleifoberfläche
des Profilrads äquidistant über den
Außenrand
verteilt dergestalt ausgebildet sind, dass die ausgeschnittenen
Bereiche in axialer Richtung erstreckt sind.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, wobei eine geeignete Anzahl von Durchlasslöchern zur
Bereitstellung von Schleifwasser für die Schleiffläche, zumindest
jedoch ein Durchlassloch, ausgebildet ist in axialer Richtung im
ausgeschnittenen Bereich der Schleiffläche des Profilrads.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten bereit, wobei die Führungs-Platte
und der Arretier-Ring aus den Werkstoffen Metall oder Harz oder
aus einem Komposit-Material dieser Werkstoffe hergestellt sind.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisfrömigen Bearbeitung von
Kanten bereit, wobei das Schleif-Gegenstand-Material eine Quader-Platte, bestehend
aus natürlichem
Stein, technischem Stein oder ähnlichem sein
kann.
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Weiterhin
bietet die vorliegende Erfindung das Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von
Kanten an, wobei die Kante des Schleif-Gegenstand-Materials nach
der kreisförmigen
Bearbeitung mit dem Schleifwerkzeug ausgeformt wird in eine runde
Form, aufweisend eine im Wesentlichen halbkreisförmige Sektion, während die
obere, kreisförmige
Viertelsektion der halbkreisförmigen
Sektion immer in die gleiche Form geschliffen wird, unabhängig von
der Dicke des Schleif-Gegenstand-Materials.
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Die
Anwendung des Schleifwerkzeugs zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten
ermöglicht
es, den sog. vollständigen
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitungs-Schleifprozess
mit vorgegebenem Abstand Y nach innen hin von der Kante der Quaderplatte,
wie z.B. Steinmaterial, her mit der konkav geformten Schleif-Oberfläche des
Profilrads stets unter Einhalten eines konstanten Winkels durchzuführen. Da
das erste Profilrad und das zweite Profilrad als Paar einander gegenüberliegend
asymmetrisch in Bezug auf ihre Schleif-Oberflächen ausgebildet sind und besonders
da die Schleifoberfläche
des zweiten Profilrads, welche auf der Seite der Kontermutter befestigt
ist, versehen ist mit einer im Wesentlichen konisch geneigten Fläche, welche
zur äußeren Begrenzung
hin ausgerichtet ist und sich von dem im Wesentlichen mittigen Bereich
der R-förmig
gebogenen Fläche ausgehend
erstreckt, kann das Gegenstands-Material gleichmäßig ohne Zerbrechen seiner
Kanten zu Beginn des Schleifprozesses bearbeitet werden und sogar
wenn eine mehr oder weniger ausgeprägte Ungleichheit in der Dicke
der Quaderplatte vorliegt, kann dieses in Kauf genommen und flexibel
berücksichtigt
werden. Weiterhin wird, da die obere Halbsektion der ausgebildeten,
gebogenen Fläche
der Kante des Gegenstandsmaterials, also die gebogene Fläche, welche
die obere Viertelsektion ausmacht, stets in die gleiche Form geschliffen
wird, selbst wenn das Gegenstandsmaterial eine abweichende Dicke
aufweist, bei Anordnung der geschliffenen Materialien nach der kreisförmigen Bearbeitung
der Kanten in einer Reihe, bei leicht versetzter Aufsicht, was der
Perspektive des gewöhnlichen
Betrachters entspricht, eine saubere und einheitliche End-Fläche bereitgestellt.
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Bei
der kreisförmigen
Bearbeitung einer Kante eines Schleif-Gegenstands-Materials mit
dem vorliegenden Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten
wird das Schleif-Werkzeug mit der Kante zur Seite des Profilrads
der Führungs-Platte
hin in Auflage auf die Oberfläche
des Schleif-Gegenstands-Materials gebracht, das heißt, auf
die Referenz-Oberfläche
zum Zeitpunkt des Beginns des Schleifens bzw. während des Schleifprozesses,
sodass das Profilrad dergestalt geführt wird, dass es horizontal
zur Referenz-Oberfläche
des Schleif-Gegenstand-Materials verbleibt. Somit kann sogar ein
Arbeiter mit relativ wenig Erfahrung ein solches elektrisches oder
pneumatisches, rotierendes Werkzeug mit hoher oder niedriger Rotationsgeschwindigkeit
handhaben, sodass die Schleif-Arbeit zur Ausbildung einer vorgegebenen
Wölbung
einer Kante mit der notwendigen Sicherheit fortgeführt werden
kann.
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Sogar
wenn Materialien, welche auf diese Art geschliffen worden sind,
in einer Reihe in mehrfacher Menge verbunden werden, bleibt eine
exakt gebogene Fläche
im Bereich der Kante erhalten und die Gesamtlänge der Quaderplatten wird
gleich gehalten. Auf diese Weise kann die kreisförmige Bearbeitung von Kanten
an Quaderplatten einfach, genau und effektiv direkt vor Ort umgesetzt
werden durch manuelle Arbeitsweise einer üblichen Arbeitskraft. Dadurch ist
eine übermäßige Investition
zum Erwerb einer teuren Spezialmaschine unnötig und ein Ansteigen der Kosten
auf Grund übermäßigen Erwerbs
von Baumaterial und eine Verzögerung
der Konstruktion auf Grund von Materialknappheit werden im Vorfeld
vermieden. Weiterhin ist es möglich,
sich von der Belastung durch Abhängigkeit
von speziellen Untervertragspartnern zu befreien und exakte Bauweise
kann durch Anpassen vor Ort effektiv, bei verringertem Materialaufwand
und mit niedrigen Kosten erreicht werden. Weiterhin erlaubt das
Profilrad der vorliegenden Anmeldung das Schleifen von Quaderplatten,
welche unterschiedliche Dicke aufweisen, auf gleichmäßige End-Fläche mit
vorbestimmter Wölbung,
ohne dass die zu schleifende Oberfläche beschädigt wird und daher wird erwartet,
dass das vorliegende Schleifwerkzeug in weitem Bereich industriell
Anwendung finden wird.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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1 ist
eine perspektivische Ansicht des Schleif-Werkzeugs dieser Ausführungsform
zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten in demontiertem Zustand, mit Blickrichtung
vom vorderen Ende aus (Seite gegenüberliegend zum elektrischen
Werkzeug).
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Schleifwerkzeugs dieser Ausführungsform
zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten in demontiertem Zustand mit Blickrichtung
von der Seite des elektrischen Werkzeugs aus,
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Schleifwerkzeugs dieser Ausführungsform
zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten mit Blickrichtung vom vorderen Ende aus,
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des Schleifwerkzeugs dieser Ausführungsform
zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten mit Blickrichtung vom elektrischen Werkzeug
aus,
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5 ist
eine Seitenansicht, welche im Teil eine Sektion des Schleif-Werkzeugs
zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten dieser Ausführungsform wiedergibt,
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6 ist
ein vergrößertes Diagramm
zur Verdeutlichung der Anordnung einer Schleif-Fläche,
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7 ist
ein Diagramm, welches den Zustand kurz vor Durchführung des
Schleif-Prozesses mit
dem Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten dieser Ausführungsform wiedergibt,
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8 ist
ein Diagramm, welches den Zustand während der Schleif-Bearbeitung
mit einem Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten
dieser Ausführungsform
wiedergibt,
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und 9 ist
ein Diagramm, welches den Zustand, bei dem die Schleif-Bearbeitung
mit einem Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten
dieser Ausführungsform
abgeschlossen ist, wiedergibt.
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10 ist
eine Fotographie einer Kante eines Schleif-Gegenstand-Materials,
welches gemäß der ersten
Ausführungsform
bearbeitet worden ist;
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11 ist
eine Fotographie der Kante des Schleif-Materials, welches gemäß der zweiten
Ausführungsform
bearbeitet worden ist;
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12 ist
eine Fotographie einer Kante des Schleif-Materials, verarbeitet
gemäß der dritten
Ausführungsform;
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und 13 ist
eine Aufsicht, welche die horizontale Anordnung von drei Schleif-Gegenstand-Materialien,
welche gemäß der ersten
Ausführungsform
bearbeitet wurden, wiedergibt.
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Detaillierte
Beschreibung
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Als
Nächstes
wird das Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten
gemäß einer Ausführungsform
dieser Erfindung unter Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben
werden. Hierbei wird auf eine Beschreibung des rotierenden, elektrischen
oder pneumatischen Werkzeugs in den Figuren verzichtet. In der Beschreibung
bezieht sich ,vorderseitig' auf
die Seite der Kontermutter und ,rückseitig' bezieht sich auf die Seite des elektrischen
Werkzeugs.
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Das
Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen
Bearbeitung von Kanten gemäß der vorliegenden
Erfindung wird vorzugsweise zur Bereitstellung der Herstellung einer
im Wesentlichen halbkreisförmigen Sektion,
aufweisend eine vorbestimmte Wölbung, verwendet,
dass heißt,
zur vollständigen
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
einer Kante einer Quader-Platte, bestehend aus natürlichem
Stein wie Granit oder Marmor oder aus künstlichem Stein wie z.B. technischem
Stein oder ähnlichem.
Bei dem Schleifwerkzeug zur kreisförmigen Bearbeitung von Kanten gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist eine Spindel 11 eines rotierenden, elektrischen
Werkzeugs eine Spindel, welche in diesem Beispiel einen gestuften Aufbau
aufweist, welche eine rumpfnahe Sektion 101 umfasst, einen
ersten Spindel-Hauptkörper 102 aufweisend
einen kleineren Durchmesser als die rumpfnahe Sektion 101,
eine zweiten Spindel-Hauptkörper 103,
aufweisend einen kleineren Durchmesser als der erste Spindel-Hauptkörper 102,
und einen Außengewinde-Schraubenabschnitt 104,
aufweisend einen kleineren Durchmesser als der zweite Spindel-Hauptkörper 103,
wobei diese Bestandteile zusammengesetzt eingebaut werden. Die Rumpfnahe Sektion 101 überträgt eine
Rotation des elektrischen Werkzeugs auf den Spindel-Hauptkörper und
sichert verschiedene Arten von Bestandteilen, angeordnet zwischen
der rumpfnahen Sektion 101 und der Kontermutter 20 an
der Spindel 11 mit der Anziehkraft der Kontermutter 20.
In der äußeren Umfangsfläche des zweiten
Spindelhauptkörpers 103 sind Öffnungen 105 angeordnet,
welche bei passender Neigung mit dem Inneren der Spindel 11 korrespondieren.
Während
des Nass-Schleifens dienen die Öffnungen 105 als
optionale Baugruppen als Wasser-Führung für Schleifwasser, welches vom
vorderseitigen Ende der Spindel des elektrischen oder pneumatischen
Werkzeugs her durch das Innere der Spindel zu den Schleifflächen 141 und 181 des
Profilrads geführt wird.
Obwohl die Spindel 11 des rotierenden, elektrischen oder
pneumatischen Werkzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung als Spindel mit mehreren Stufen angenommen wird, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführung beschränkt zu sehen,
sondern kann der entsprechenden Befestigungsöffnung gemäß an jede Komponente, welche an
der Spindel 11 befestigt werden soll oder in Abhängigkeit
des Innendurchmessers eines verwendeten Lagers angepasst werden.
Zum Beispiel ist es zulässig,
eine einzelne Achse ohne jegliche Stufe zu verwenden. Als rotierendes,
elektrisches oder pneumatisches Werkzeug kann ein manuell gehaltenes, rotierendes,
elektrisches oder pneumatisches Werkzeug wie z.B. eine Trennscheibe,
ein Winkelschleifer oder ein Polierer genannt werden.
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In
dem besagten Profilrad, wie in 1–6 veranschaulicht,
sind ein im Wesentlichen halb-konisches erstes Profilrad 14,
aufweisend eine Schleif-Oberfläche 141,
deren Seitenansicht eine konkave Form aufweist, und ein im Wesentlichen
halb-konisches, zweites Profilrad 18, aufweisend eine zum
ersten Profilrad 14 asymmetrische Schleifoberfläche 181,
deren Seitenansicht eine konkave Form aufweist, an der Spindel 11 eines
rotierenden, elektrischen Werkzeugs befestigt und liegen dergestalt
einander gegenüber,
dass ihre Schleifoberflächen 141, 181 einander
zugewandt sind und eine konkav ausgeformte, R-förmige Schleiffläche bilden,
aufweisend einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt, wobei die
R-förmige
Schleiffläche
als äußere Umfangsfläche dient.
Sowohl das erste Profilrad 14 als auch das zweite Profilrad 18 weisen
ein im Wesentlichen halb-konisches Äußeres auf und umfassen eine
Lagerungs-Öffnung
in ihrer Mitte, an welcher der zweite Spindel-Hauptkörper 103 angebracht
ist, verdickte Bereiche 145, 185 im Bereich der
Lagerungs-Öffnungen
und Haupt-Körper-Abschnitte 146, 186,
welche erstreckt sind ausgehend von schmaleren Bereichen außerhalb
der verdickten Bereiche 145, 185, sodass die Dicke
allmählich
bis zum Erreichen der Schleifoberflächen 141, 181 ansteigt.
Das erste Profilrad 14 wird auf der Spindel 103 dergestalt
auf der Seite der Führungsplatte 13 angebracht,
dass die Schleif-Oberfläche 141 vorderseitig ausgerichtet
ist und das zweite Profilrad 18 wird dergestalt auf der
Seite der Kontermutter angebracht, dass die Schleif-Oberfläche 181 rückseitig
ausgerichtet ist.
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Die
Schleif-Oberfläche 141 des
ersten Profilrads 14 und die Schleif-Oberfläche 181 des
zweiten Profilrads 18 sind so entworfen, dass die Wölbungen, welche
die konkave Gestalt der Schleif-Oberflächen 141 und 181 bedingen,
sich voneinander unterscheiden. Im Detail, wie in 6 veranschaulicht,
ist, während
die Schleifoberfläche 141 des
ersten Profil-Rads 14 als konkave Form mit vollständig halbkreisförmigem Abschnitt
mit dem Radius R1 ausgebildet ist, die Schleifoberfläche 181 des
zweiten Profilrads 18 so ausgebildet, dass ein innenseitiger
Bereich in Bezug auf den im Wesentlichen mittleren Bereich 189 der
konkaven Gesamtform, einen halbkreisförmigen Abschnitt mit dem Radius
R1 ausbildet, während ein außenseitiger
Bereich in Bezug auf den im Wesentlichen mittleren Bereich 189 eine
geneigte Fläche 181 aufweist,
welche im Wesentlichen konisch in Richtung des Umfangs erstreckt
ist. Der Neigungswinkel der konisch geneigten Fläche 188 ist nicht
auf einen speziellen Winkel festgelegt, sollte aber bevorzugt in
einem Bereich liegen, bei dem das vordere Ende, im Vergleich mit
einer Kreisform, eine leichte Öffnung
nach außen
gegenüber
dem im wesentlichen mittleren Bereich 189 aufweist, sodass eine
gleichmäßige Schleifoberfläche ausgebildet wird.
Weil bei den paarweise angeordneten Profilrädern 14, 18 der
vorliegenden Erfindung die Schleif-Oberfläche 181 des zweiten
Profilrades auf der Seite der Kontermutter nach außen öffnend verläuft, zerbricht
diese nie die Kante eines Schleif-Gegenstand-Materials zu Beginn
des Schleifprozesses zum Erreichen einer glatten Oberfläche und
sogar wenn es mehr oder weniger starke Abweichungen in der Dicke
der Quader-Platte, also dem Schleif-Gegenstand-Material, gibt, kann
diese entsprechend flexibel aufgenommen werden.
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Auf
den Schleif-Oberflächen 141, 181 der Profilräder 14, 18 sind
abrasive Partikel-Bereiche 144, 184 angeordnet,
bestehend im Wesentlichen aus abrasiven Diamant-Partikeln und abrasiven CBN-Partikeln,
und vorzugsweise erstrecken sich eine Vielzahl von ausgeschnittenen
Bereichen (ausgeschnittenen Furchen) 142, 182 in
axialer Richtung mit gleicher Neigung zum Außenumfang hin wie gewünscht und
weiterhin wird mindestens ein Durchlassloch 143, 183 in
den ausgeschnittenen Bereichen (ausgeschnittenen Furchen) bereitgestellt. Demzufolge
kann der Austrag von Schneid-Partikeln und
die Kühlung
der abrasiven Partikel-Bereiche 144, 184 effektiv
erreicht werden, sodass der außergewöhnliche
Einschnitt eines Schneid-Blatts am Schleif-Gegenstand-Material erhalten bleibt,
wodurch nicht nur eine gute Schneid-Leistung bereitgestellt wird,
sondern auch die Nutzungsdauer des Schleif-Werkzeugs verbessert
wird. Während
dessen sind die Durchlasslöcher 143, 183 mit
der Öffnung 105 der
Spindel 11 über
die Verbindungsöffnung
in den Profilrad-Hauptkörper-Bereichen 146, 186 verbunden.
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Die
Führungs-Platte 13,
bestehend aus einem scheibenähnlichen
Bauteil, bei dem ein erstes Lager 12 in dessen innerem
Durchmesser-Abschnitt befestigt ist, wird am ersten Spindel-Hauptkörper 102 des
rotierenden, elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs frei drehbar
befestigt. Wie in 5 dargestellt weist die Führungsplatte 13 Durchlasslöcher auf,
welche zweistufig im inneren Durchmesser-Abschnitt ausgebildet sind
und umfasst ein Halterungsloch 132 für den großen Durchmesser-Abschnitt des Durchlass-Loches,
welches an dem ersten Lager 12 zu befestigen ist, einen
Ringähnlichen,
dicken Abschnitt 135 um das Halterungsloch 132,
darum herum einen Ringähnlichen,
dünnen
Abschnitt 137 und einen Ring-ähnlichen Führungs-Abschnitt 131,
welcher weiter außenseitig
angeordnet ist und dessen Seitenfläche, welche dem Profilrad 18 gegenüber liegt,
flach ist. Durch Anbringen des dicken Abschnitts 135 um
das Halterungsloch 132 des inneren Durchmesser-Abschnitts
herum stellt die Führungs-Platte 13 eine
größere Kontaktfläche in Bezug auf
das erste, anzubringende Lager 12 sicher und die Festigkeit
des Führungs-Platten-13-Hauptkörpers wird
verstärkt.
Andererseits wird das Gewicht des Führungs-Platten-13-Hauptkörpers durch
Bereitstellen des Ring-ähnlichen,
dünnen
Abschnitts 137 im direkt angrenzenden, mittleren Abschnitt
reduziert. Das erste Lager 12, welches am Lager-Halterungs-Loch 132 anzubringen
ist, welches ein Durchlassloch in der Führungs-Platte 13 ist,
ist nicht auf ein einzelnes, spezielles Lager begrenzt, sondern
ein handelsübliches
Lager, bei dem eine Vielzahl von Stahlkugeln 122 zwischen
einem äußeren Rad 121 und
einem inneren Rad 123 belastet werden, kann zur Benutzung
passend gewählt
werden. Das innere Rad 123 des ersten Lagers 12 wird
befestigt wird zwischen dem näheren
Abschnitt 101 der Spindel 11 und dem dicken Abschnitt 145 des
ersten Profilrads 14 durch Anziehen der Kontermutter 20 und
da das äußere Rad 121 des
ersten Lagers 12 am Lager-Halterungs-Loch 132 in
der ersten Führungs-Platte 13 befestigt
ist, ist die erste Führungsplatte 13 nicht
betroffen von der Rotation der Spindel 11 des drehenden, elektrischen
Werkzeugs, wodurch die freie Drehbarkeit dessen gewährleistet
ist.
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In
Bezug auf die Führungsplatte 13 wird, wenn
eine Schleif-Gegenstand-Material-Kante 72 geschliffen wird,
die äußere Umfangskante 131 der Führungs-Platte 13 wie
in den 7 bis 9 veranschaulicht in Kontakt
gebracht mit der Referenz-Fläche
des Schleif-Gegenstand-Materials 70, d. h. z.B. hier mit
einer Fläche 71 der
Quaderplatte, sodass die horizontale Ausrichtung der Schleifrichtung
beibehalten wird, wodurch die konkave Form, aufweisend eine vorgegebene
Wölbung,
einfach kontrolliert wird und gleichzeitig Vibrationen, eingebracht
durch das elektrische Werkzeug, welches mit hohen Geschwindigkeiten
rotiert, absorbiert werden, wodurch wesentlich zur Verhinderung
des Abgleitens beigetragen wird. Während dessen wird die Führungs-Platte 13, obwohl
sie eines größeren Durchmessers
als der maximale Durchmesser der Schleif-Oberflächen 141, 181 und
der Profilräder 14, 18 und
einer bestimmten Festigkeit bedarf, bevorzugt und ausgewählt aus
relativ leichtem Metall, Harz oder Komposit-Material der beiden
hergestellt, um das Gewicht des gesamten Werkzeugs zu berücksichtigen.
Im Detail kann z.B. als Metall ein leichtes Metall wie Magnesium
und Aluminium oder eine Legierung daraus verwendet werden, da dies
ein geringes Gewicht, einen bestimmten Wärmewiderstand und eine bestimmte Steifigkeit
und eine herausragende Verarbeitbarkeit aufweist, was bevorzugt
wird. Werden Komponenten, welche die Führungs-Platte 13 ausmachen,
auf bevorzugte Weise aus verschiedenen Harzen hergestellt, so wird
die Oberfläche 71 der
Quader-Platte, bestehend aus poliertem Marmor o.ä., während des Schleifens oder ähnlichem
nie durch diese Komponenten beschädigt. Weiterhin können als
Komposit-Materialien faserverstärktes
Metall, hitzebeständiges,
faserverstärktes
Harz und Ähnliches
genannt werden. Die Dicke des dicken Abschnitts der Führungs-Platte 13 ist
nicht auf einen speziellen Wert begrenzt, sondern wird unter Berücksichtigung
der Festigkeit des Materials, des Gewichts des gesamten Werkzeugs
und der Schwingungen, welche mit der Rotation des Werkzeugs verbunden
sind, ausgewählt und
beträgt üblicher
Weise 5 bis 10mm.
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Der
Arretier-Ring 15, welcher so zwischen dem ersten Profilrad 14 und
dem zweiten Profilrad 18 befestigt ist, dass er frei drehbar
ist, ist zusammengesetzt aus einem ringähnlichen Bauteil 165,
welches schmaler als die Führungsplatte 13 ist,
und einem ringähnlichen
Abschnitt 163, angeordnet innerhalb des ringähnlichen
Abschnitts 165, in dem eine Befestigungsöffnung 163 ausgebildet
ist, angeordnet im inneren Durchmesser-Abschnitt, welcher einheitlich zusammen
mit dem ring-ähnlichen
Bauteil 165 ausgebildet ist. Die Befestigung erfolgt auf
dem zweiten Spindel-Hauptkörper 103 durch
das zweite Lager 15, befestigt an der Lager-Halterungs-Öffnung 163,
sodass die freie Drehbarkeit unabhängig von der Rotation der Spindel 11 erhalten
bleibt.
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Der
Arretier-Ring 16 ist ein ringförmiger Gegenstand, welcher
zwischen dem ersten Profilrad 14 und dem zweiten Profilrad 18,
welche einander gegenüber
liegen, angeordnet ist und auf der Spindel 11 über das
zweite Lager 15 im inneren Durchmesser-Bereich angebracht
ist, um den Schleifabstand (die Schleif-Tiefe) Y von der Kante (Referenz-Fläche) 72 des
Schleif-Gegenstand-Materials vorzugeben. Obwohl die Form des Arretier-Rings 16 vorzugsweise so
dünn wie
möglich
ausgeführt
wird, um jeglichen Kantenbereich, der unbearbeitet bleiben könnte, zu vermeiden,
da der Arretier-Ring zwischen den beiden Profiträdern 14 und 18 angeordnet
ist, um den Schleifabstand Y vorzugeben, kann das zweite Lager 15 nicht
ausgelassen werden, um den Arretier-Ring frei von der Rotation der
Spindel 11 zu halten und den Schleifabstand umfassend zu
steuern; weiterhin ist es notwendig eine Auflagefläche auf
dem zweiten Lager 15 von ausreichender Breite sicherzustellen.
Daher wird in diesem Beispiel ein ring-ähnlicher Abschnitt 162 im
inneren Durchmesser-Bereich des Arretier-Rings 16 bereitgestellt,
d. h. um die Lager-Halterungs-Öffnung 162 des
zweiten Lagers 15 herum, um eine sichere Auflagefläche mit
dem zweiten Lager 15 und der äußeren Umfangskante 161,
welche als Führungsabschnitt
dient, so dünn
wie möglich
ausgeführt,
um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Der Arretier-Ring 16 weist
einen geringeren Durchmesser als die Führungs-Platten 13 auf
und gleichzeitig gleicht sein Außendurchmesser im Wesentlichen
dem Minimum der Schleif-Flächen
der beiden Profilräder 14 und 18 oder
liegt knapp darüber
und seine Dicke ist geringer als die der Führungsplatte 13. Daher
benötigt
er eine exakte Festigkeit aus den zuvor beschriebenen Gründen und,
unter Berücksichtigung
des Gewichts des gesamten Werkzeugs, er wird vorzugsweise aus ausgewählt leichtem
Metall, Harz oder Kompositmaterialien, wie die Führungs-Platte 13,
hergestellt. Wenn die Schleif-Gegenstands-Material-Kante 72 geschliffen
wird, nähert sich
die äußere Umfangs-Endfläche 161 des
Arretier-Rings 16 der Kante 72 des Schleif-Gegenstand-Materials 70,
d. h. in diesem Beispiel die Kante (Referenz-Fläche) 72 der Quaderplatte 70,
mit fortschreitendem Schleifen an und wenn die Endfläche 161 die
Kante 72 berührt
wird der Schleifprozess unterbrochen, sodass der Schleifabstand
Y einfach und sicher eingehalten wird. Auch wenn das zweite Lager 15,
angebracht am Lager-Halterungs-Loch
des Arretier-Rings 16, kleiner als das erste Lager 12 ist,
ist es im Wesentlichen von der gleichen Art wie ersteres Lager und
ein übliches,
im Handel erhältliches
Lager, bei dem eine Vielzahl von Stahlkugeln 152 zwischen einem äußeren Rad 151 und
einem inneren Rad 153 belastet werden, kann passend verwendet
werden.
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In
dem Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind an der Spindel 11 eines jeden von verschiedenen,
elektrisch oder pneumatisch betriebenen Handgeräten, befestigt: die scheiben-ähnliche Führungsplatte 13,
bei der das erste Lager 12 an der Halterungs-Öffnung 132 angebracht
ist, was im inneren Durchmesser-Bereich liegt; das im wesentlichen halb-konische,
erste Profilrad 14, dessen Kante eine konkav ausgeformte
Schleif-Fläche 141 aufweist;
der ringähnliche
Arretier-Ring, bei dem das zweite Lager 15 an der Halterungs-Öffnung 163 angebracht
ist, was sich im inneren Durchmesser-Abschnitt befindet und das
im Wesentlichen konische, zweite Profilrad 18, dessen Kante
konkav ausgeformt ist und welches eine Schleif-Fläche 181,
asymmetrisch zum ersten Profilrad 14, aufweist, wobei die
Elemente in dieser Reihenfolge dergestalt angebracht werden, dass
sie alle senkrecht zur Achse der Spindel ausgerichtet sind. Danach
wird die außerhalb
dieser Elemente auf der Spindel angeordnete Kontermutter 20 über eine flache
Unterlegscheibe 19 angezogen. Dabei wird die Führungs-Platte 13 auf
dem ersten Spindel-Hauptkörper 102 über das
erste Lager 12 befestigt; das erste Profilrad 14 wird
auf dem zweiten Spindel-Hauptkörper 103 so
befestigt, dass seine Schleiffläche 141 vorderseitig,
mit dahinter angeordneter Führungs-Platte 13,
ausgerichtet ist; der Arretier-Ring 16 wird über das
zweite Lager 15 befestigt und weiterhin wird das zweite
Profilrad dergestalt befestigt, dass seine Schleif-Fläche 181 rückseitig,
mit dahinter angeordneter Kontermutter 20, ausgerichtet ist.
In dem Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung 10 liegen
die Schleiffläche 141 des ersten
Profilrads 14 und die Schleiffläche 181 des zweiten
Profilrads 18 dergestalt einander gegenüber, dass sie eine konkav ausgeformte,
R-förmige
Fläche bilden,
aufweisend einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt, während die
R-förmige Schleif-Fläche als äußere Umfangsfläche dient.
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Als
Nächstes
wird ein Beispiel eines Schleif-Verfahrens der vollständigen ,Ochsen-Nasen-Bearbeitung' der Kante 72 eines
Schleif-Gegenstand-Materials unter Verwendung des Schleif-Werkzeugs 10 zur
kreisförmigen
Kantenbearbeitung gemäß der Ausführungsform
beschrieben. Zunächst wird
das Schleif-Gegenstand-Material 70 mit nach oben weisender
Oberfläche 71 auf
einer Schleif-Haltevorrichtung 80 so eingespannt, dass
es eine horizontale Fläche
aufweist. Mit im Voraus auf EIN gestelltem Schalter wird die flache
Seite 131 der Führungs-Platte 13 des
elektrischen oder pneumatischen Werkzeugs auf die Referenz-Fläche (Oberfläche) 71 aufgelegt,
um eine relative Anordnung von Schleif-Gegenstand-Material 70 und
rotierendem Schleifwerkzeug zueinander zu erreichen (7).
In dieser Anordnung liegt die R-förmige Schleif-Fläche des
Profil-Rads der Kante (Referenz-Fläche) des Schleif-Gegenstands-Materials
im rechten Winkel gegenüber,
sodass die vorbestimmte Rundung sichergestellt ist. Als Nächstes wird
die Seitenfläche 131 der
Führungsplatte 13 parallel
zur Schleifrichtung (veranschaulicht durch Pfeil Z in der gleichen
Figur) gehalten und die Schleif-Bearbeitung wird ausgeführt. Da
zu diesem Zeitpunkt die Führungs-Platte 13 statisch
auf der Referenz-Fläche 71 des Schleif-Gegenstand-Materials 70 ruht,
ohne von der Rotation der Spindel 11 betroffen zu sein,
kann das Profilrad so gehalten werden, dass es stets gleich zur Schleif-Richtung
ausgerichtet ist. Dann wird das Schleifen ausgehend von dem Eckbereich
der Kante 72 des Schleif- Gegenstand-Materials ausgeführt (8).
Da die Schleif-Fläche 181 des
zweiten Profilrads in Form einer konisch geneigten Fläche 188 ausgebildet
ist, welche sich ausgehend von dem im Wesentlichen mittleren Bereich 189 der
Schleif-Fläche 181 nach
außen
hin erstreckt, kann sie sanft und ohne den Eckbereich der Kante 72 des
Schleif-Gegenstand-Materials zu zerbrechen, zu Beginn des Schleifens
abtragen und sogar beim Vorliegen einer mehr oder weniger starken
Abweichung in der Dicke der Quaderplatte, welche das Schleif-Gegenstand-Material
ausmacht, kann diese flexibel angepasst aufgenommen werden. Weil
die äußere Umfangs-Endfläche 161 des
Arretier-Rings 16 schließlich auf der Kante 72 des
Schleif-Gegenstand-Materials aufliegt, wenn im Vorgang des Schleifens
von der Kante 72 des Schleif-Gegenstand-Materials ausgehend zur Mitte des Schleif-Gegenstand-Materials hin
geschliffen wird, wird der Vorschub des Profilrads in Richtung der
Tiefe gestoppt (9). Zu diesem Zeitpunkt wird,
weil der Arretier-Ring statisch auf dem Ende der Kante 72 aufliegt,
ohne von der Rotation der Spindel 11 betroffen zu sein,
eine manuelle Abweichung vermieden. Andererseits, soweit das Schleif-Verfahren
zum Schleifen im Rechten Winkel zur Tiefen-Erstreckung und entlang
der Kante 72 (Richtung des Pfeils X in 13)
betroffen ist, wird seitlich über
eine passende Strecke hin- und hergefahren, nachdem an geeigneter
Stelle begonnen wurde und diese Vorgehensweise wird unter weiterem Voranschreiten
wiederholt. Gemäß des Schleif-Verfahrens
dieser Ausführungsform
kann eine genaue und stabile Wölbung
wiederholbar auf der Kante 72 erhalten werden und eine
schöne
Endfläche 74,
aufweisend einen halbkreisförmigen
Abschnitt, wird auf dem Schleif-Gegenstand-Material ausgebildet.
Insbesondere wenn die Endfläche 74 der
Betrachtung von schräg
oben unterliegt, kann dem oberen, halben Abschnitt des halbkreisförmigen Bereichs
eine einheitlich runde Form gegeben werden.
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Erste Ausführungsform
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Ein
handelsüblicher
Hand-Polierer wurde vorbereitet und entsprechende Einzelteile, ausgebildet
wie in den 1 bis 5 veranschaulicht,
wurden eingesetzt und auf einer mehrstufigen Spindel 11 des
Polierers befestigt, um ein Schleif-Werkzeug mit konstanten Kanten-Schleif-Winkel
zu erhalten. Im Einzelnen wurde am ersten Spindelhauptkörper 102, aufweisend
einen Außendurchmesser
von 20mm, die Führungs-Platte 13,
hergestellt aus Harz, aufweisend einen Außendurchmesser von 96,2mm und eine
Dicke von 7,5mm, befestigt, wobei das erste Lager 12 am
Lager-Halterungs-Loch 132 angebracht worden
war, und am Spindelhauptkörper 103 wurde das
erste Profilrad 14, der nachfolgenden Beschreibung gemäß, so befestigt,
dass seine Schleif-Fläche 141 vorderseitig
ausgerichtet war. Als nächstes
wurde der Arretier-Ring 16 über das
zweite Lager 15 befestigt und weiterhin das zweite Profilrad 18,
der nachfolgenden Beschreibung gemäß, am Spindel-Hauptkörper 103,
angeordnet jenseits und außerhalb
des Arretier-Rings 16, so befestigt, dass die Schleif-Fläche 181 zum
ersten Profilrad 14 ausgerichtet war. Durch Anziehen der
Kontermutter 20, befestigt an dem Außengewinde-Schraubenabschnitt 104 über eine
flache Unterlegscheibe 19, wurde das Ganze in senkrechter
Ausrichtung zur Achse der Spindel 11 befestigt. Hierbei
lag das innere Rad 123 des ersten Lagers 2, befestigt
am ersten Spindel-Hauptkörper 102,
auf dem benachbarten Abschnitt 101 der Spindel 11 auf
und gemäß der Abfolge
wie nachfolgend beschrieben wurden das erste Profilrad 14,
das innere Rad 153 des inneren Lagers 15, das
zweite Profilrad 18 und die flache Unterlegscheibe 19 so
auf dem zweiten Spindel-Hauptkörper 103 angebracht,
dass sie miteinander in Kontakt standen und durch Anziehen der Kontermutter 20, befestigt
am Außengewinde-Schrauben-Abschnitt 104,
sicher befestigt wurden, wodurch schließlich das Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung
dieses Beispiels entstand, bei dem eine vorbestimmte, konkav gewölbte Schleif-Fläche ausgebildet
wurde. Abrasive Partikelbereiche 144, 184, bestehend
aus abrasiven Diamant-Partikel-Schichten waren auf den Schleif-Flächen 141, 181 des
ersten Profilrads 14 und des zweiten Profilrads 18 ausgebildet
wie in den 3 und 4 veranschaulicht. Sechs
ausgeschnittene Furchen 142, 182 von 0,5mm Tiefe
waren in den abrasiven Partikelbereichen 144, 184 ausgebildet,
so dass sie unter gleichem Winkel entlang des Kreisumfangs angeordnet waren
und sich in axialer Richtung erstreckten. Ein Durchlassloch 143, 183,
welches bis zur Achse reichte, war in jeder der ausgeschnittenen
Furchen 142, 182 ausgebildet.
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Erstes
Profilrad; die Gestalt der Schleif-Fläche des ersten Profilrads ist
auf der linken Seite der 6 dargestellt, wobei der Radius
R1 der konkav gewölbten Schleif-Fläche 141 17,5mm
beträgt,
der minimale Durchmesser der Schleif-Fläche 48,5mm beträgt, der
maximale Durchmesser der Schleif-Fläche 72,5mm beträgt und die
Höhe (Dicke
in axialer Richtung) 16.6mm beträgt.
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Zweites
Profilrad; die Gestalt der Schleif-Fläche des zweiten Profilrads
ist auf der Rechten Seite von 6 dargestellt,
wobei der Radius R1 der konkav gewölbten Schleif-Fläche 181 von
dem Bereich des kleinen Durchmessers 187 der Schleif-Fläche 181 bis
zum wesentlichen Mittelbereich 189 17,5mm beträgt, der
minimale Durchmesser der Schleif-Fläche 48,5mm beträgt, der
maximale Durchmesser der Schleif-Fläche 75,5mm beträgt, die
Höhe (Dicke
in axialer Richtung) 20,0mm beträgt
und wobei sich eine im Wesentlichen gerade geneigte Fläche (kegelstumpfartige
Fläche) 188 von
dem Mittelbereich 189 der Schleiffläche 181 ausgehend
nach außen
zum äußeren Umfang
hin erstreckt.
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Drei
Stücke
aus Granit-Quader-Platten, Dicke 30,8mm und 1000mm im Quadrat, wurden
als Schleif-Gegenstand-Material 70 vorbereitet und mit der
Oberfläche 71 des
Schleif-Gegenstand-Materials und der durchgehenden Kante 72 als
Referenz-Fläche
dienend aufgestellt; die kreisförmige
Kantenbearbeitung in Form eines kreisförmigen Abschnitts mit 15mm
Radius wurde auf der Kante 72 des Schleif-Gegenstand-Materials 70 unter
Verwendung des vorbeschriebenen Schleif-Werkzeugs zur kreisförmigen Kantenbearbeitung
(hiernach im Weiteren bezeichnet als ,Schleifwerkzeug') ausgeführt. Mit
der Führungs-Fläche 131 der
Führungs-Platte 13 des Schleifwerkzeugs
in horizontaler Auflage mit der Fläche 71 des Schleif-Gegenstand-Materials 9 auf
der flachen Schleif-Halterung 10 wie in 10 veranschaulicht
befestigt und mit dem elektrischen Werkzeug auf AN wurde das Schleifen
der Kante 72 begonnen. Die Führungsplatte 13 hielt
die horizontale Ausrichtung des Schleif-Gegenstand-Materials 70 in Bezug
auf die Referenz-Fläche
in stabilem Zustand, gleichgültig
ob das elektrische Werkzeug mit hoher Geschwindigkeit rotierte,
da das angebrachte, erste Lager 12 funktionierte und der
Schleif-Vorgang schritt außerordentlich
sanft voran. Dann, nach dem Verfahren dargestellt in 8,
setzte schließlich
die äußere Umfangsendfläche 161 des
Arretier-Rings 16 auf der Referenz-Fläche der Kante 72 des
Schleif-Gegenstand-Materials 70 wie in 9 dargestellt
auf und mit dem Aufsetzen wurde der Vorschub des Schleifens gestoppt
und als Ergebnis wurde der Schleif-Abstand Y von der Kante (Referenz-Fläche) 72 des Schleif-Gegenstand-Materials 70 wie
festgelegt eingehalten. In Bezug auf die dergestalt bearbeitete Kante
des Schleif-Gegenstand-Materials 70 wurde eine
einheitliche Endfläche 74,
aufweisend eine halbkreisförmige
Rundheit, wie in 10 dargestellt, erzeugt und
wenn die Endfläche von
schräg
oben betrachtet wurde, wies der obere, halbe Bereich des halbkreisförmigen Abschnitts,
d. h. die obere Viertelsektion 741, vollständige Rundheit
auf, während
die untere Viertelsektion eine schief geneigte Fläche war. Weiterhin
wurde die vollständige
,Ochsen-Nasen-Bearbeitung' bei
den anderen beiden Stücken
des Schleif-Gegenstand-Materials 70 auf
die gleiche Weise durchgeführt.
Demzufolge wurde eine einheitliche Endfläche, aufweisend den gleichen
halbkreisförmigen
Bereich wie in Bild der 10 dargestellt
ausgebildet entlang der Kante des Schleif-Gegenstand-Materials 70 und
die obere Hälfte
des halbkreisförmigen Bereichs,
d. h. die obere Viertelsektion 741 des Bereichs wies Rundheit
auf, während
die untere Viertelsektion eine schief geneigte Fläche war.
Als diese drei bearbeiteten Schleif-Gegenstand-Materialien 70 parallel
aneinander gelegt wurden, wie in 13 dargestellt,
konnten die Kanten, aufweisend einen halbkreisförmig ausgeformten Bereich,
präzise
und mit der vorbestimmten Form kontinuierlich verbunden werden und
die Abstände
von der Kante des halbkreisförmigen
Bereichs zu einer Kante auf der gegenüberliegenden Seite waren genau
eingehalten. Es konnte bestätigt
werden, dass der Schleifabstand Y von der Kante (Referenz-Fläche) 72 sowie
die vorbestimmte Wölbung
mit guter Genauigkeit eingehalten wurden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Die
vollständige
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
wurde auf drei Stücke
von Schleif-Gegenstand-Material
auf die gleiche Weise angewendet wie im ersten Ausführungsbeispiel,
außer
dass die Dicke des Schleif-Gegenstand-Materials 32,5mm anstatt 30,8mm
betrug. Wie in der Fotographie der 11 veranschaulicht,
wurde eine einheitliche Endfläche ähnlich einem
Halbkreis in jedem der Schleif-Gegenstand-Materialien erhalten und wenn die Endfläche von
schräg
oben betrachtet wurde war die obere Hälfte des halbkreisförmigen Bereichs,
d. h. die obere Viertelsektion, in ihrer Form in identische Form
gebracht worden und es konnte bestätigt werden, dass sowohl der
Schleifabstand Y als auch die vorbestimmte Wölbung exakt kontrolliert worden
waren.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Die
vollständige
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
wurde an drei Stücken
Schleif-Gegenstand-Material
wie im ersten Ausführungsbeispiel
durchgeführt,
außer
dass die Dicke des Schleif-Gegenstand-Materials 28,2 anstatt 30,8mm
betrug. Wie in der Fotographie der 12 veranschaulicht,
wurde eine einheitliche Endfläche
mit Halbkreis-ähnlicher Form
in jedem der Schleif-Gegenstand-Materialien ausgebildet und wenn
die Endfläche
von schräg
oben betrachtet wurde, die obere Hälfte des halbkreisförmigen Bereiches,
d. h. die obere Viertelsektion, wurde in ihrer Form stets gleich
ausgebildet und es konnte bestätigt
werden, dass sowohl der Schleif-Abstand Y als auch die vorbestimmte
Wölbung
exakt kontrolliert worden waren.
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Anordnen
der Schleif-Gegenstand-Materialien, welche der kreisförmigen Kantenbearbeitung
in den Ausführungsbeispielen
1 bis 3 unterzogen worden waren, in einer Reihe und betrachten der
Endflächen
von schräg
oben ergab, dass die halbkreisförmige,
obere Hälfte
der bearbeiteten Kante, d. h. die obere Viertelsektion, aufweisend
einen kreisförmigen Bereich,
stets gleich bearbeitet worden war und in eine identische Form gebracht
worden war, welche in ihrem Erscheinungsbild sauber und einheitlich
wirkt.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Es
konnte bestätigt
werden, dass das Schleif-Werkzeug zur kreisförmigen Kantenbearbeitung gemäß der vorliegenden
Erfindung äußerst effektiv
in der sog. vollständigen
,Ochsen-Nasen'-Bearbeitung
zur Ausbildung einer halbkreisförmigen
Kante in einer Quaderplatte aus natürlichem Marmor oder ähnlichem
verwendet werden kann, da es sehr genau schleift, wobei eine vorbestimmte
Wölbung und
Schleif-Tiefe Y exakt eingehalten werden, trotz der sehr einfachen
Bauweise, in der Schleif-Flächen eines
Paares einander rechtwinklig gegenüberliegender Profilräder asymmetrisch
ausgebildet sind zusammen mit einer Führungs-Platte und einem Arretier-Ring.
Weiterhin benötigt
man vor Ort keinen ausgebildeten Techniker mit besonders guter Ausbildung
in Schleif-Arbeiten mehr und die kreisförmige Kantenbearbeitung kann
relativ einfach, stabil und effektiv durch einen in einer spezifischen
Schulung vorbereiteten Arbeiter durchgeführt werden. Weiterhin, da das
Schleifwerkzeug zur kreisförmigen
Kantenbearbeitung gemäß der vorliegenden
Erfindung das Arbeiten mit Führungsplatte,
aufgelegt auf die Referenz-Fläche
eines Schleif-Gegenstand-Materials, erlaubt, kann sogar ein unerfahrener
Arbeiter das elektrische oder pneumatische Werkzeug bei hohen oder niedrigen
Drehgeschwindigkeiten einfach und mit Sicherheit bei der Arbeit
handhaben. Weiterhin wird erwartet, da die vorbeschriebene, vorbestimmte
Wölbung
der vorliegenden Erfindung die entsprechende Anpassung des Radius
R der Schleiffläche
eines Profilrads zur Verwendung erlaubt, dass das Werkzeug viele
Anwendungsgebiete finden wird.