DE69005700T2 - Tragbare Schleifvorrichtung für Einsatzstücke. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft tragbare Schleifmaschinen, die zum Schleifen von Bohrkronenknöpfen bestimmt sind und eine angetriebene Spindel umfassen, an der eine Schleifscheibe angebracht ist.
• Weil Knopfkronen mehr Material abtragen können als Querschneidekronen oder andere Kronen mit gerader Schneidkante, wurden bei allen Arten von Felsbohrarbeiten in einem weit größeren Ausmaß Knopfbohrkronen verwendet. Anfänglich wurden Knopfbohrkronen als Wegwerfprodukte verwendet und wurden verschrottet, sobald die Knöpfe vollständig abgenutzt waren. Ein Grund zum Verschrotten der Kronen war das Fehlen geeigneter Schleifausrüstungen, mittels denen solche Bohrkronen nachgeschärft oder nachgeformt werden konnten. Es wurde versucht, mit einer einfachen Schleifscheibe versehene tragbare Hochgeschwindigkeitsschleifmaschinen zu verwenden, mit denen die Knöpfe der stationären Bohrkrone in punktförmiger Weise maschinenbearbeitet wurden. Es stellte sich jedoch schnell heraus, daß es praktisch unmöglich war, unter Verwendung solch primitiver Schleifausrüstung die Knöpfe der Bohrkrone wieder in ihre ursprüngliche halbkugelige Spitzenkonfiguration zu bringen, nicht zuletzt, weil dies eine beträchtliche Zeit erforderte, und man erkannte schnell, daß es ökonomisch brauchbarer war, die Bohrkronen zu verschrotten als zu versuchen, dessen Knöpfe mit Hilfe der zu dieser Zeit zur Verfügung stehenden Schleifausrüstung zu schleifen.
• Wie im Fall aller anderer Maschinen wurde die zum Schleifen von Knopfbohrkronen gedachte Schleifausrüstung jedoch fortentwickelt und beträchtlich verbessert, und der am meisten hervorstechende Schritt dieser Entwicklung wird darin gesehen, daß erkannt wurde, daß der zu schleifende Knopf sich um seine eigene Längsachse drehen sollte. Der zweite wichtige Schritt dieser Entwicklung wird von vielen in der Konfiguration der tatsächlichen Schleifscheibe selbst gesehen, die mit einer Profilnut versehen ist, die im wesentlichen der halbkugelig profilierten Form der Knopfspitzen entspricht. Die gegenwärtig bekannten wirksamsten Knopfkronenschleifmaschinen umfassen auch eine solche Schleifscheibe und einen drehbaren Halter oder eine drehbare Befestigung, die zum festen Halten der Bohrkrone bestimmt ist, deren Knöpfe geschliffen werden sollen, und wodurch die Knöpfe der Bohrkrone in eine Schleifposition eingestellt und um ihre eigene Längsachse in der Schleifstellung gedreht werden können. Die abgenutzten Knöpfe einer Knopfbohrkrone können mit Hilfe dieser Maschinen sehr schnell und wirksam wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht werden, und zwar auch unter solchen Umständen, wo man Material von um den Knopf herum entfernen muß, wobei dieses Material beträchtlich weicher als das Material ist, aus dem der Knopf gemacht ist, beispielsweise gehärtetem Carbidmaterial.
• Diese modernen Schleifmaschinen zum Schleifen der Knöpfe von Knopfbohrkronen sind außerordentlich wirksam und erfordern einen relativ hohen Preis, wodurch solche Maschinen als Standardhilfsausrüstung zu transportabler Felsbohrausrüstung nicht verwendet werden können, sondern normalerweise feststehend an festen Stellen angebracht werden müssen, so daß die zu schärfenden Knopfbohrkronen zu der Maschine hingeschickt werden können und hierdurch eine wirksame und wiederholte Verwendung der modernen Schleifmaschinen ermöglichen.
• Wegen der vermehrten Verwendung von Knopfbohrkronen bei allen Arten von Felsbohrarbeiten und insbesondere bei solchen Felsbohrarbeiten, die sich nicht direkt auf Minenarbeiten beziehen, besteht ein erhöhter Wunsch und eine erhöhte Nachfrage nach einer einfachen, aber nichtsdestoweniger wirksamen Schleifmaschine, die an der unmittelbaren Stelle einer Felsbohreinheit draußen im Feld verwendet werden kann, um die abgenutzten oder beschädigten Knöpfe einer Knopfbohrkrone in die beabsichtigte Spitzenprofilform in einer relativ schnellen und wirksamen Weise zu schleifen, bevorzugt ohne die Bohrkrone von der Bohrausrüstung abnehmen zu müssen. Es wurde versucht, dies Erfordernis zu erfüllen, indem man herkömmliche tragbare Schleifmaschinen verwendete, die mit Schleifscheiben der genannten Art versehen waren, d.h. Schleifscheiben, die mit einer Profilnut mit im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmiger Form versehen waren. Um einen Knopf in seine beabsichtigte Spitzenprofilform schleifen zu können, während man die Bohrmaschine um den Knopf an dem Schleifpunkt gleichzeitig drehen kann, muß man die Schleifscheibe zentriert an einem einzigen Punkt bezüglich dem Knopf halten. Dies kann mit einer tragbaren Schleifmaschine nicht erreicht werden, und daher waren die genannten Versuche zur Verwendung herkömmlicher tragbarer Schleifmaschinen nicht erfolgreich.
• Ein Beispiel eines Schleifwerkzeuges für Felsbohrkronenknöpfe kann in der Patentzusammenfassung der japanischen JP-A-56-126563 gefunden werden, aus der eine Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt ist. Insbesondere zeigt diese Anordnung ein Schleifwerkzeug, mit einem nahezu faßförmigen Schleifteil mit Schleifkörnern an seiner Oberfläche und einem Wellenteil, das anschließend konzentrisch mit dem Schleifteil versehen ist und eine Drehbewegung auf das Schleifteil überträgt. Das Schleifteil umfaßt eine Umfangsfläche zum Grobschleifen und eine Endfläche zum Feinschleifen zur Endbearbeitung des Spitzenendteils einer abgenutzten Spitze eines Felsbohrkronenknopfs. Diese Anordnung dient dazu, den abgenutzten Knöpfen einer Knopfbohrkrone eine neue und bessere Form zu geben, gibt jedoch nicht die Stabilität, die notwendig ist, um die genaue Nachschärfung und Nachformung durchzuführen, die zur Wiederherstellung der erwünschten ursprünglichen halbkugeligen Spitzenkonfiguration der Knopfbohrkronen erforderlich ist.
• Demzufolge ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lösung des genannten Problems auf zuzeigen, um hierdurch die Knöpfe von Knopfbohrkronen wirksam und relativ schnell mit einer tragbaren Schleifmaschine schleifen zu können, die pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angetrieben sein kann, je nach der an der Verwendungsstelle der Maschine zur Verfügung stehenden Kraftquelle.
• Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Schleifmaschinenanordnung erreicht, die die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 aufweisen. Abhängige Ansprüche 2 bis 9 betreffen Ausführungen der Erfindung.
• Die Erfindung wird nun im weiteren Detail unter Bezug auf eine beispielhafte Ausführung davon und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
• Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer tragbaren Schleifmaschine, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung versehen ist, und sie zeigt die Maschine in einer Stellung, in der die Schleifscheibe der Maschine in Eingriff mit einem Knopf der Bohrkrone gebracht wird;
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die im wesentlichen entlang der Linie II-II in Fig. 1; und
• Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Ansicht der Fig. 2, wobei aber die Schleifscheibe mit einem zu schleifenden Knopf in Eingriff steht.
• In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsnummer 1 allgemein eine Schleifmaschine, die tragbar sein soll und die pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angetrieben sein kann. Angebracht an der Antriebsspindel 2 der Schleifmaschine ist eine Schleifscheibe 4, die mittels einer mit einer Beilagscheibe versehenen Befestigungsschraube 3 an der Spindel 2 unbeweglich befestigt ist. Die Schleifscheibe 4 bekannter Art ist zum Schleifen der Knöpfe 6 einer Knopfbohrkrone 5 bestimmt, wobei die Knöpfe aus gehärtetem Carbidmaterial oder einem entsprechenden Material gebildet sind. Die Schleifscheibe umfaßt eine in Umfangsrichtung verlaufende Profilnut 7, die normalerweise eine halbkreisförmige Querschnittsform oder irgendeine andere Form hat, die dem Knopf das beabsichtigte Spitzenprofil geben kann. Die Nut 7 ist durch in Umfangsrichtung verlaufende Flanschteile 8 begrenzt, die an ihren Umfangsteilen mit einer Schleifmittelbeschichtung versehen sein können, die zum Entfernen von Stahlmaterial um den Knopf 6 herum geeignet ist. Sie kann aber ebenso mit der gleichen Schleifmittelbeschichtung wie die Profilnut 7 versehen sein, das ist eine Schleifmittelbeschichtung, die zum Schleifen gehärteten Carbidmaterials oder Hartmetalls gedacht ist, beispielsweise einer Diamant-enthaltenden Beschichtung.
• Erfindungsgemäß ist an der Schleifmaschine 1 eine Buchse 10 angebracht, die entlang ihrer Oberseite geschlitzt ist (in der Zeichnung nicht sichtbar) und die auch mit einem Querschlitz 11 versehen sein kann. Die Buchse 10 ist an der Maschine 1 fest durch Klemmwirkung angebracht, erzeugt mit Hilfe einer Feststellschraube 12 oder einer Bolzenverbindung, die mit Ösen 13 zusammenwirkt, die an beiden Seiten des Schlitzes an der Oberseite der Buchse hochstehen. Die Buchse 10 ist weiter mit einem bogenförmigen Schutzdeckel 14 versehen oder ausgebildet, der bezüglich der Buchse 10 erhöht ist und der nach vorne und vollständig über die Schleifscheibe 4 vorsteht. In der Oberseite 15 des Deckels 14 gegenüber der Schleifscheibe 4 ist eine Führungsnut 16 gebildet, in der eine Führungsfeder 17 angeordnet ist. Die Feder 7 ist mittels einer Halte- oder Klemmvorrichtung 18 und einer Feststellschraube 19, die in den Deckel 14 hineingeschraubt werden kann, in der Nut 16 positiv und unbeweglich in Position gehalten. Die Feststellschraube ist bevorzugt mit einem bequem zu ergreifenden Drehknopf 20 relativ großen Durchmessers versehen, um den erforderlichen Hebelarm zum Feststellen der Führungsfeder durch den Halter 18 zu ermöglichen, ohne daß hierfür die Hilfe eines Werkzeugs erforderlich ist.
• Die Bezugsnummer 21 identifiziert einen Kühlmittelkanal zur Zufuhr von Kühlmittel zu der Schleifscheibe. Im Fall der Ausführung nach Fig. 1 hat der Kanal 21 die Form eines Rohrs, das außerhalb des Schutzdeckels 14 angeordnet ist, jedoch ist dies so zu verstehen, daß der erforderliche Kühlmittelkanal oder die Kanäle auch in der Wand des Deckels und optional in der Wand 22 der Buchse gebildet sein können und in eine oder mehrere Düsenöffnungen (nicht gezeigt) enden, die schräg nach unten zu der Schleifscheibe 4 hin verlaufen.
• Die Führungsfeder 17, die aus Federstahl oder irgendeinem anderen Material entsprechender Federwirkung und Federfähigkeit hergestellt sein kann, umfaßt einen bogenförmigen Teil 23, der zum Anordnen in der Führungsnut 16 ausgebildet ist und dessen Breite der Breite der Nut entspricht und dessen Ausdehnung im wesentlichen mit der Ausdehnung der Nut übereinstimmt, wie in den Zeichnungen dargestellt. Die Feder kann auch ein wenig von beiden Seiten vorstehen, aber vom Nutende her gleich lang. Die Feder 17 umfaßt weiter Finger 24, die von den Enden des bogenförmigen Teils schräg einwärts vorstehen und die jeweils in einer Richtung zu ihren freien Enden 25 hin verjüngt sind. Der Mittelpunkt dieser zwei Enden der jeweiligen Finger ist im wesentlichen in der durch den tiefsten Teil der Profilnut verlaufenden Drehebene der Schleifscheibe angeordnet, wobei die mit der Ebene der Zeichnung in den Figuren 2 und 3 übereinstimmende Ebene und die Finger im in Figur 2 dargestellten, nichtaktivierten Zustand der Finger zwischen sich einen Spalt bilden, der breiter als der Durchmesser des zu schleifenden Knopfs 6 ist. Aus diesem Grund kann und sollte die erfindungsgemäße Anordnung mehrere Führungsfedern 17 umfassen, jeweils mit einander unterschiedlichen Spaltbreiten zwischen den Enden 25 ihrer jeweiligen Finger, so daß man ein und dieselben Führungsfedern 17 für verschiedene Knöpfe verwenden kann, deren Durchmesser eng beieinander liegen. Dies begrenzt die Anzahl von Führungsfedern 17, die zum Abdecken aller vorhandenen Knopfdurchmesser erforderlich sind, auf vier oder fünf.
• In dem nichtaktivierten Zustand der Führungsfeder sind die Enden 25 der Führungsfederfinger weiter in einem Abstand von dem Knopf 26 der Profilnut angeordnet. Insbesondere im nichtaktivierten Zustand der Finger sollen die Enden 25 der Finger näher an den Umfangsteilen der Schleifscheibe angeordnet sein als an dem Nutboden 26, so daß sie in der beabsichtigten Weise mit dem zu schleifenden Knopf 6 in Eingriff gebracht werden können, und um hierdurch die Schleifscheibe 4 durch Zusammenwirkung mit den Umfangsflanschteilen 8 der Scheibe bezüglich dem Knopf 6 zentriert zu halten. Wenn somit die Schleifscheibe 4 aus der in Figur 2 dargestellten Ausgangsstellung in Eingriff mit dem zu schleifenden Knopf 6 gebracht wird, werden die Enden 25 der Finger in Kontakt mit der Endfläche 27 des Bohrkopfs gebracht, bevor die Schleifscheibe 4 in Kontakt mit dem Knopf 6 kommt, und dann durch die Endfläche zu dem Knopf 6 geführt, wobei gleichzeitig der Winkel α zwischen den Fingern 24 und der Endfläche 27 des Bohrkopfs abnimmt, bis die Finger 24 mit dem Knopf 6 in Kontakt sind. Auch wenn bei Erreichen dieser Stellung die Schliefscheibe 4 noch nicht mit dem Knopf in Kontakt ist, werden die Finger 24 während der letzten Stufe der Anwendungsbewegung der Scheibe ein wenig nach innen gebogen, wie in Fig. 3 mit der unterbrochenen Linie 28 dargestellt, oder in Abhängigkeit von der Natur der auftretenden Kräfte möglicherweise nach außen. Als ein Ergebnis der positiven Federwirkung der Finger 24 und der möglichen Einwärts- oder Auswärtsbiegung, der die Finger ausgesetzt sind, wenn die Schleifscheibe in Eingriff mit einem zu schleifenden Knopf 6 gebracht wird, werden sich die Finger 24 sofort vollautomatisch zu strecken versuchen und in ihren Ausgangszustand zurückkehren und, vorausgesetzt daß die Schleifscheibe in Anlage an dem Knopf gehalten wird, konstant in Federanlage an der Endfläche 27 des Bohrkopfs gehalten und hierdurch um den Knopf in der Nähe seines Fußes auf einem Pegel mit der Endfläche 27 des Bohrkopfs konstant in Eingriff gehalten, welcher Eingriff für den beabsichtigten Zweck in hohem Maße zufriedenstellend ist. Die Schliefscheibe 4 wird durch die Seiten der Profilnut in Abstützung an dem Knopf daran gehindert, sich seitlich relativ zu dem Knopf zu bewegen.
• Figuren 2 und 3 zeigen die Schleifmaschine in paralleler Anlage an dem Knopf 6, d. h. die Ebene 29 der Schleifmaschine liegt parallel zu der Endfläche 27 der Knopfbohrkrone. Jedoch wegen der Elastizität oder Federeigenschaft der Finger 24 läßt sich die Schleifmaschine um die Drehachse 30 der Maschinenspindel in der einen oder anderen Richtung drehen. Beispielsweise, wenn die Schleifmaschine in der Richtung des Pfeils 31 in Figur 3 gedreht wird, wird ein Finger 25 automatisch nach außen oder innen gebogen, wie mit der unterbrochenen Linie 28 gezeigt, oder wenn der Finger bereits nach außen oder innen gebogen war, wird er weiter nach außen oder innen gebogen, und als Ergebnis seiner Krümmung wird der Finger die zum Drehen der Maschine erforderliche Kraft konstant erhöhen, wodurch der Bediener direkte Signale erhält, wie die Maschine gehalten ist. Der andere Finger 24 an der anderen Seite wird sich ausstrekken und zurückfedern.
• Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf ihre zuvor beschriebenen und dargestellten Ausführungen beschränkt, und es können innerhalb des Umfangs des Erfindungskonzepts, wie es in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, Modifikationen durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Halter 18 abnehmbar oder fest mit einem Schutzschild verbunden sein, das die Schleifscheibe 4 wenigstens teilweise abdeckt. Weiter brauchen die Fingerenden 25 nicht das dargestellte konvexe, bogenförmige Endprofil aufweisen, sondern sie können auch gerade sein, im wesentlichen gerade sein oder ein konkaves, bogenförmiges Endprofil aufweisen. Mit Rücksicht auf die vorgenannten auftretenden Kräfte ist es zu verstehen, daß diese Kräfte in einem bestimmten Ausmaß von den Reibkräften abhängen, die während eines Schleifvorgangs zwischen der Schleifscheibe und dem Knopf auftreten, und daß die Richtung dieser Kräfte von der Drehrichtung der Schleifscheibe abhängt.

Claims (9)

1. Schleifmaschine, bestimmt zum Schleifen von Knopfbohrkronen und versehen mit einer angetriebenen Spindel (2), die eine Schliefscheibe (4) trägt, welche Scheibe eine in Umfangsrichtung verlaufende Profilnut (7) aufweist, um den Knopf in das beabsichtigte Spitzenprofil zu formen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsfeder (17), hergestellt aus Federstahl oder einem anderen Material mit entsprechenden Federeigenschaften, relativ zu der Schleifscheibe (4) fest angebracht ist und an beiden Seiten der Scheibe (4) in der Drehebene der Scheibe schräg und einwärts verlaufende Finger (25) aufweist, die zum Eingriff mit dem zu schleifenden Knopf (6) bestimmt sind, wenn die Schliefscheibe mit dem Knopf in Eingriff gebracht wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfeder (17) in einer Führungsnut (16) an einem Schutzdeckel (14), der über die Schleifscheibe (4) verläuft, abnehmbar angebracht ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzdeckel (14) eine Verlängerung einer an der Schleifmaschine (1) abnehmbar gesicherten Buchse (10) ist oder von der Buchse (10) vorsteht.

4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfeder (17) in ihrer Führungsnut (16) mit Hilfe eines Halters (18) abnehmbar festgeklemmt ist, der mit einer Feststellschraube (19) versehen ist, die in den Schutzdeckel hineingeschraubt werden kann.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Finger (24) der Führungsfeder in eine Richtung zu ihren freien Enden (25) hin verjüngen.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der freien Enden der Finger (24) der Führungsfeder in oder im wesentlichen in der Drehebene der Schliefscheibe (4) liegen, welche Ebene durch das tiefste Teil (26) der Profilnut (7) verläuft.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfeder (17) ein bogenförmiges Teil (23) umfaßt, dessen Erstreckung gleich der oder ein wenig größer als die Erstreckung der in dem Schutzdeckel (14) vorgesehenen Führungsnut bogenförmigen Querschnitts ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (24) der Führungsfeder eine unmittelbare Fortsetzung des bogenförmigen Teils (23) der Führungsfeder (17) sind.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Finger (24) der Führungsfeder im nichtaktiven Zustand der Finger näher an den Umfangsteilen der Schleifscheibe angeordnet sind als an dem Boden (26) der Profilnut.