DE6804337U - Vorrichtung zum schleifen von glastellern od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von Glastellern oder ähnlichen schalenartigen Werkstücken aus Glas, bei der das Werkstück von einer schrittweise um die Werkstückachse drehbaren Aufnahme festgehalten ist.

Es ist üblich, an der Außenseite von Glastellern in gleichmäßigen Drehwinkelabständen gegeneinander versetzte Schliffe zu erzeugen, die sich beispielsweise längs einer Mantellinie oder einer Spirale von der Nähe des Randes bis in die Nähe der Mitte des in der Regel zumindest in grober Annäherung kugelkalottenförmigen Tellers erstrecken. Solche Schliffe werden üblicherweise von Hand ausgeführt. Man hat versucht, Glasteller mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schleifen, bei der die Aufnahme, beim Schleifen längs einer Mantellinie des von ihr festgehaltenen Tellers, stillsteht und die Vorschub- und Zustellbewegungen von der Schleifscheibe ausgeführt werden. Versuche dieser Art haben zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt. Es hat sich herausgestellt, daß es einerseits nicht möglich ist, die Eindringtiefe der Schleifscheibe für alle Teller und an allen zu schleifenden Stellen eines Tellers mit einer Schablone richtig zu steuern, da die einzelnen Tellerrohlinge, die möglichst genau gleiche Schliffe erhalten sollen, unvermeidliche Maßabweichungen aufweisen, die bei einem schablonengesteuerten Schliff dazu führen, daß die Schlifftiefe beispielsweise bei etwas zu dick ausgefallenen Tellern größer und bei etwas zu dünn ausgefallenen Tellern geringer ist als vorgesehen; diese Unterschiede in der Schlifftiefe und gegebenenfalls auch in der Länge jedes einzelnen Schliffes werden schon bei Betrachtung des Tellers ohne besondere Aufmerksamkeit als störend empfunden, während die Maßabweichungen des Tellers selbst meist überhaupt nicht auffallen. Es hat sich bei der erwähnten gattungsgemäßen Vorrichtung aber andererseits auch als nicht durchführbar erwiesen, die Schleifscheibe ohne Steuerung durch eine Schablone mit beispielsweise konstantem Druck gegen den Teller zu pressen, da die Eindringtiefe dann zu stark von dem Winkel abhängt, den die Richtung der die Vorschubbewegung erzeugenden Kraft mit der gemeinsamen Berührungstangente der Schleifscheibe und des Glastellers in den einzelnen Phasen des Schleifvorganges einschließt.

Diese Schwierigkeiten sind bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch überwunden worden, daß die Aufnahme für das Werkstück mit einem Vorschubantrieb um eine Achse kippbar ist, die die Werkstückachse zumindest annähernd im Mittelpunkt einer gedachten, das Werkstück umhüllenden Kugel schneidet, und daß die Schleifscheibe auf einer nur für die Zustellbewegungen in bezug auf die Aufnahme beweglichen Halterung gelagert ist.

Die Vorschubbewegung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung also eine Kippbewegung, die vom Werkstück ausgeführt wird, so daß die Schleifscheibe außer der Drehung um ihre eigene Achse nur die Zustellbewegung auszuführen braucht.

Die Schleifscheibe kann für die Zustellbewegung auf einem geradlinig bewegbaren Schlitten gelagert sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch vorgesehen, daß die Halterung der Schleifscheibe eine Schwinge ist, deren Schwenkachse sich im Abstand parallel zur Kippachse der Aufnahme erstreckt.

Die erfindungsgemäße Art und Aufteilung der Relativbewegungen zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe ermöglicht es auch bei Schliffen, die in der Nähe des Randes eines Tellers etwa parallel zur Tellerachse beginnen und in der Nähe des Mittelpunkts des Tellers etwa im rechten Winkel zur Tellerachse enden, an allen Stellen des Schliffs die gewünschte Schlifftiefe allein dadurch zu erzielen, daß man die Geschwindigkeit der Kippbewegung des Tellers einerseits und die Kraft, mit der die Schleifscheibe gegen den Teller gedrückt wird andererseits auf einen gewünschten Wert einstellt; beispielsweise können Kippgeschwindigkeit und Andrückkraft konstant gehalten werden oder sich bei jedem einzelnen Schliff nach einem bestimmten Programm verändern. In beiden Fällen wird die Schlifftiefe von Maßabweichungen des Tellerrohlings nicht merklich beeinflußt und ist wesentlich gleichmäßiger als bei einem in der üblichen Weise von Hand geschliffenen Teller. Die Zustellbewegung der Schleifscheibe ist also während des eigentlichen Schleifvorganges nicht zwangsläufig gesteuert, sondern sie paßt sich von selbst den Maßen des zu schleifenden Tellers oder anderen tellerähnlichen Werkstücks an.

Um ein gleichmäßiges Schliffbild zu erhalten, ist es nur erforderlich, die Stelle, an der die Schleifscheibe den Teller bei jedem Schliff erstmals berührt, und die Stelle, an der die Berührung wieder aufhört, festzulegen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man eine Anpreßkraft erst dann auf die Schleifscheibe ausübt, wenn die Aufnahme mit dem Werkstück eine bestimmte Kippwinkelstellung erreicht hat, und daß man die Anpreßkraft durch eine vom Werkstück weggerichtete Kraft ersetzt, wenn das Werkstück eine zweite vorgegebene Kippwinkelstellung erreicht hat. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß sich die Halterung der Schleifscheibe unter der ständig wirkenden Kraft einer Anpreßvorrichtung mit einem an ihr vorgesehenen Kurvenfolgeglied, z.B. einer Rolle, an einer Kurvenscheibe abstützt, die mit der Aufnahme zu gemeinsamer Bewegung um die Kippachse verbunden ist und in dem Kippwinkelbereich, in dem das Werkstück geschliffen werden soll, so weit zurückweicht, daß sie dort nur im Falle des Fehlens oder des Bruches eines Werkstücks vom Kurvenfolgeglied berührt wird. Die Schablone legt also nur den Beginn und das Ende jedes einzelnen Schliffes fest, beeinflußt die Schlifftiefe aber nicht und dient in dem Bereich zwischen dem Anfang und dem Ende des Schliffes nur für den Notfall, daß das Werkstück zerbricht, als Anschlag, der die Schleifscheibe daran hindert, die Werkstückaufnahme zu beschädigen.

Die Anpreßvorrichtung umfaßt zweckmäßigerweise eine mit einstellbarem Druck beaufschlagte hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinheit.

Es ist vorteilhaft, wenn der Abstand des Kurvenfolgegliedes von der Drehachse der Schleifscheibe einstellbar ist, damit sich eine durch Verschleiß hervorgerufene Verringerung des Schleifscheibendurchmessers ausgleichen läßt und keinen

Einfluß auf Anfangs- und Endpunkt der einzelnen Schliffe hat.

Wenn es erwünscht ist, an jedem Werkstück in Drehwinkelabständen gegeneinander versetzt Schliffe in zwei oder mehreren verschiedenen Tiefen und/oder Längen in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks zu erzeugen, dann kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß der Aufnahme für das Werkstück zwei oder mehrere zueinander parallele Kurvenscheiben zugeordnet sind, die sich hinsichtlich des Anfangs und/oder des Endes des zurückweichenden Abschnittes unterscheiden, und daß das Kurvenfolgeglied zwischen Stellungen verschiebbar ist, in denen es jeweils mit einer der Kurvenscheiben zusammenwirkt.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform kann das Kurvenfolgeglied eine Rolle sein, die auf der zur Kippachse der Aufnahme parallelen Kolbenstange einer Kolben-Zylindereinheit gelagert ist.

Zweckmäßigerweise ist die zwischen den verschiedenen Kurvenscheiben hin- und hergehende Bewegung des Kurvenfolgegliedes mit der schrittweise voranschreitenden Drehung der Aufnahme um die Werkstückachse synchronisiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Schleifen von Glastellern; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 einen etwas verkleinerten Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1; und Fig. 4 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht in Richtung des Pfeils IV in Fig. 1.

Die dargestellte Vorrichtung ist die in Fig. 1 und 2 linke Hälfte einer zu einer senkrechten Ebene 10 im wesentlichen symmetrischen Vorrichtung zum gleichzeitigen Schleifen von zwei Glastellern. Die Vorrichtung umfaßt ein insgesamt mit 12 bezeichnetes Maschinengestell mit zwei Lagerböcken 14, von denen nur der in Fig. 1 und 2 linke dargestellt ist, und in denen eine Welle 16 gelagert ist. Die Welle 16 hat in ihrem mittleren Bereich einen rechteckigen Querschnitt; in diesem Bereich ist beiderseits der Symmetrieebene 10 je eine insgesamt mit 18 bezeichnete Aufnahme für einen in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien im Querschnitt angedeuteten Glasteller 20 vorgesehen. Von den beiden Aufnahmen ist ebenfalls nur die in Fig. 1 und 2 linke dargestellt; sie umfaßt eine kreisrunde Platte 22, an der ein in der Welle 16 gelagerter Lagerzapfen 24 befestigt ist. Die Drehachse 26 der Aufnahme 18 schneidet die geometrische Achse 28 der Welle 16 im rechten Winkel. Auf die kreisrunde Platte 22 der Aufnahme 18 ist ein Belag 30 aus weichem Gummi od. dgl. aufgeklebt, der den Glasteller 20 zentriert. Durch den Belag 30, die Platte 22 und den Lagerzapfen 24 erstreckt sich eine Bohrung 32 bis in den Hohlraum eines Lagerdeckels 34, der über einen Schlauch 36 mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden ist. In dem Hohlraum zwischen dem Belag 30 der Aufnahme 18 und dem Glasteller 20 läßt sich daher ein Vakuum erzeugen, das den Glasteller an der Aufnahme festhält.

Die Aufnahmeplatte 22 weist an ihrer Unterseite eine Anzahl in gleichen Drehwinkelabständen gegeneinander versetzter, zur Drehachse 26 paralleler Bohrungen 38 auf; in jeweils eine dieser Bohrungen greift die kegelige Spitze eines Indexierstifts 40 ein, der in einer zur Drehachse 26 der Aufnahme 18 parallelen Bohrung 42 der Welle 16 kolbenartig geführt und gegen die Wand dieser Bohrung in der Weise abgedichtet ist, daß die Bohrung einen Zylinderraum bildet. Dieser Zylinderraum ist an eine Druckluftleitung angeschlossen; der im Zylinderraum herrschende Überdruck hält den Stift 40 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 44 in seiner aus Fig. 2 ersichtlichen oberen Stellung, in der er die Aufnahme 18 an einer Drehung um die Achse 26 hindert.

Um die Aufnahme 18 schrittweise um die Achse 26 drehen zu können, ist gemäß Fig. 1 und 3 an der Welle 16 ein Druckmittelzylinder 46 gelagert, dessen Kolbenstange am Umfang eines unter der Aufnahmeplatte 22 gleichachsig mit dieser gelagerten Rings 48 angreift. Der Ring 48 ist durch eine auf ihm gelagerte, federbelastete Klinke 50 derart mit der Aufnahmeplatte 22 verbunden, daß diese bei jedem Arbeitshub des Druckmittelzylinders 46 um den Drehwinkelabstand zwischen zwei benachbarten Bohrungen 38 mitgenommen wird, nachdem der Zylinder 42 des Indexierstifts drucklos gemacht und der Indexierstift daher von seiner Feder 44 nach unten bewegt worden ist.

Die Welle 16 ist durch eine Spannmuffe 52 mit einer Welle 54 verbunden, auf der ein in Fig. 1 angedeutetes Ritzel 56 ausgebildet ist. Das Ritzel 56 kämmt mit der als Zahnstange ausgebildeten Kolbenstange 58 eines doppelwirkenden hydraulischen Zylinders 60, der am Maschinengestell 12 befestigt ist. Durch Beaufschlagung der einen oder anderen Seite des Zylinders 60 mit einem Druckmittel läßt sich die Aufnahme 18 wahlweise in der einen oder anderen Richtung um die Achse 28 um einen Winkel kippen, der groß genug ist, um an der Außenseite des Tellers 20 jeden beliebigen Schliff auszuführen.

Der Aufnahme 18 sind zwei Schleifscheiben 62 und 62' zugeordnet, die sich in ihrer Körnung unterscheiden und von denen die eine zum Vorschleifen und die andere zum Feinschleifen verwendet werden kann. Die Schleifscheiben, ihre Lagerungen und Antriebe sind symmetrisch zu der die Achse 28 enthaltenden senkrechten Mittelebene der Vorrichtung angeordnet und untereinander spiegelbildlich gleich; daher werden im folgenden nur die Teile beschrieben, die der in Fig. 1 oberen Schleifscheibe 62 zugeordnet sind. Die Schleifscheibe 62 ist am freien Ende einer Schwinge 64 gelagert, die um eine ortsfeste Achse 66 schwenkbar ist. An der Schwinge 64 sind zwei im rechten Winkel zur Schwenkachse 66 nach außen ragende Arme 68 und 70 befestigt. Am freien Ende des Arms 68 ist eine Stellschraube 72 vorgesehen, an der eine mit ihrem unteren Ende am Maschinengestell verankerte Zugfeder 74 angehängt ist. Am freien Ende des Arms 70 ist die Kolbenstange einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit 76 angelenkt, deren Zylinder sich über einen Lagerbolzen 78 schwenkbar am Maschinengestell 12 abstützt.

In der Nähe der Lagerung der Schleifscheibe 62 ist oben an der Schwinge 64 ein Schlitten 80 vorgesehen, an dessen der Welle 16 zugewandtem Ende ein Druckmittelzylinder 82 befestigt ist. Die Achse 84 dieses Zylinders erstreckt sich parallel zur Kippachse 28 der Aufnahme 18. Der Schlitten 80 ist im rechten Winkel zu der Zylinderachse 84 verstellbar und in seiner Stellung festklemmbar. Am freien Ende einer vom doppeltwirkenden Kolben 86 des Zylinders 82 nach außen ragenden Kolbenstange ist eine Kurvenfolgerolle 88 um die Achse 84 frei drehbar gelagert. Die Kurvenfolgerolle 88 wirkt je nach der Stellung des Kolbens 86 mit einer von zwei Kurvenscheiben 90 und 92 zusammen, die an der Welle 16 befestigt sind. Die Kurvenscheiben 90, 92 haben auf dem größeren Teil ihres Umfangs einen so großen Durchmesser, daß sie in Verbindung mit der Kurvenfolgerolle 88 die Schleifscheibe 62 daran hindern, unter der Wirkung des von der Kolben-Zylindereinheit 76 auf die Schwinge 64 ausgeübten Drehmoments am Glasteller 20 anzugreifen. In dem Winkelbereich 94, über den sich die am Glasteller 20 zu erzeugenden Schliffe erstrecken sollen, weichen die Umfangsflächen der Kurvenscheiben 90, 92 jedoch so weit zurück, daß die Kurvenfolgerolle 88 ihnen bei einem normalen Schleifvorgang nicht folgen kann und die Tiefe des Schliffes allein vom Verhältnis des Anpreßdruckes der Schleifscheibe 62 zur Vorschubgeschwindigkeit des Glastellers 20 abhängt. Der Anpreßdruck ist seinerseits von der Kraft der Kolben-Zylindereinheit 76 und der entgegengerichteten Kraft der Feder 74 abhängig. Die Vorschubbewegung, die der Glasteller 20 ausführt, ist die Kippbewegung der Aufnahme 18 um die Achse 28, deren Geschwindigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben der doppeltwirkenden Kolben-Zylindereinheit 60 abhängt. Die Verminderung des Radius der Kurvenscheibe 90, 92 im Winkelbereich 94 ist allerdings nur so groß, daß die Kurvenscheiben ein unmittelbares Angreifen der Schleifscheibe 62 an der Aufnahme 18 verhindern, wenn die Vorrichtung versehentlich in Betrieb gesetzt worden ist, ohne vorher mit einem Glasteller bestückt worden zu sein, oder wenn der Glasteller 20 beim Schleifen zerbrochen ist. Der Winkelbereich 94, in dem die Kurvenscheiben unwirksam sind, kann bei den beiden Kurvenscheiben unterschiedliche Anfangs- und/oder Endpunkte haben, so daß sich, je nachdem mit welcher der beiden Kurvenscheiben die Kurvenfolgerolle 88 zusammenwirkt, unterschiedliche Schliffbilder ergeben. Wenn an einem Glasteller 20, in Drehwinkelabständen gegeneinander versetzt, abwechselnd Schliffe unterschiedlicher Länge erzeugt werden sollen, ist der Druckmittelzylinder 82 über ein nicht dargestelltes Umsteuerventil an dieselbe Druckmittelquelle angeschlossen, von der auch der Druckmittelzylinder 46 gespeist wird, und das Umsteuerventil ist derart gesteuert, daß der Kolben 86 mit der Kurvenfolgerolle 88 nach jedem Drehbewegungsschritt der Aufnahme 18 seine Stellung wechselt.

Der Antrieb der Schleifscheibe 62 umfaßt einen am Maschinengestell 12 befestigten Elektromotor 96 und ein Keilriemengetriebe mit einer zwischengeschalteten doppelten Riemenscheibe 98, deren Drehachse mit der ortsfesten Schwenkachse 66 der Schwinge 64 zusammenfällt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Schleifen von Glastellern oder ähnlichen schalenartigen Werkstücken aus Glas, bei der das Werkstück von einer schrittweise um die Werkstückachse drehbaren Aufnahme festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (18) mit einem Vorschubantrieb (56-60) um eine Achse (28) kippbar ist, die die Werkstückachse (26) zumindest annähernd im Mittelpunkt einer gedachten, das Werkstück (20) umhüllenden Kugel schneidet, und daß die Schleifscheibe (62) auf einer nur für die Zustellbewegungen in bezug auf die Aufnahme beweglichen Halterung (64) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (64) der Schleifscheibe (62) eine Schwinge ist, deren Schwenkachse (66) sich im Abstand parallel zur Kippachse (28) der Aufnahme (18) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halterung (64) unter der ständig wirkenden Kraft einer Anpreßvorrichtung (76) mit einem an ihr vorgesehenen Kurvenfolgeglied (Rolle 88) an einer Kurvenscheibe (90; 92) abstützt, die mit der Aufnahme (18) zu gemeinsamer Bewegung um die Kippachse (28) verbunden ist und in dem Kippwinkelbereich (94), in dem das Werkstück

(20) geschliffen werden soll, so weit zurückweicht, daß sie dort nur im Falle des Fehlens oder des Bruches eines Werkstücks vom Kurvenfolgeglied berührt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung eine mit einstellbarem Druck beaufschlagte, hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinheit (76) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Kurvenfolgegliedes (88) von der Drehachse der Schleifscheibe (62) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahme (18) zwei oder mehrere zueinander parallele Kurvenscheiben (90; 92) zugeordnet sind, die sich hinsichtlich des Anfangs und/oder des Endes des zurückweichenden Abschnittes (94) unterscheiden, und daß das Kurvenfolgeglied (88) zwischen Stellungen verstellbar ist, in denen es jeweils mit einer der Kurvenscheiben zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenfolgeglied eine Rolle (88) ist, die auf der zur Kippachse (28) der Aufnahme (18) parallelen Kolbenstange einer Kolben-Zylindereinheit (82, 86) gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den verschiedenen Kurvenscheiben (90, 92) hin- und hergehende Bewegung des Kurvenfolgegliedes (88) mit der schrittweise voranschreitenden Drehung der Aufnahme (18) um die Werkstückachse (26) synchronisiert ist.