SE456230B

SE456230B - Grinding head mechanism

Info

Publication number: SE456230B
Application number: SE8603235A
Authority: SE
Inventors: Sven Wallin; Anders Wallin
Original assignee: Sven Wallin; Anders Wallin
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1988-09-19
Also published as: SE8603235L; SE8603235D0

Abstract

The grinding head mechanism has guide pins (20) fitted in the grinding head via radial shafts (12), and connected to the grinding blocks (14). The guide plate (16) is prevented from rotating, and only executes a circulating motion (18) in relation to the grinding head. This movement is transmitted via the guide pins to a pendulum movement in the grinding blocks.

Description

15 20 25 456 230 Uppfinningens bakgrund Vid planbearbetning av sten (granit, marmor etc.) an- vändes ofta ett roterande sliphuvud (enklast utfört som en cylindrisk skiva) försett med ett antal mot rotations- axeln vinkelrät monterade slipklotsar vilka pressas mot den bearbetade ytan under samtidig vattenspolning. Klotsar- na består av diamant- eller andra slipkorn samt bindemedel. Background of the Invention In planar machining of stone (granite, marble, etc.), a rotary grinding head (most easily designed as a cylindrical disc) is provided with a number of grinding blocks mounted perpendicular to the axis of rotation which are pressed against the machined surface. during simultaneous water flushing. The blocks consist of diamond or other abrasive grains and binders.

Kornens spetsar river loss förhöjningar i den slipade ytan.The tips of the grains tear off elevations in the ground surface.

I enklaste fall är klotsarnas undersida plan och de är fast eller ledat förbundna med sliphuvudet. En väsentlig nackdel med detta är att det samlas smuts och slam fram- för och under klotsarna; Detta slam fyller igen porerna i klotsarna och förhindrar slipkornen att arbeta.In the simplest case, the underside of the blocks is flat and they are fixedly or articulated connected to the grinding head. A significant disadvantage of this is that dirt and sludge accumulate in front of and under the blocks; This sludge fills the pores in the blocks and prevents the abrasive grains from working.

Man har funnit att denna olägenhet kan avhjälpas om slipklotsarna samtidigt som de roteras kring huvudaxeln också rör sig relativt sliphuvudet. Denna relativrörelse kan vara av olika typ: Slipklotsarna kan roteras kring någon axel, de kan pendla radiellt eller de kan pendla tangentiellt. Klotsarna är i dessa fall utformade så att man endast har en linjekontakt mellan klots och den be- arbetade ytan. Detta ger högre anpresstryck och bättre slipverkan. Slammet får också tillfälle att av centri- fugalkraften kastas ut så att slipklotsarna hålls rena.It has been found that this inconvenience can be remedied if the grinding blocks at the same time as they are rotated about the main axis also move relative to the grinding head. This relative motion can be of different types: The grinding blocks can be rotated about any axis, they can oscillate radially or they can oscillate tangentially. In these cases, the blocks are designed so that you only have a line contact between the blocks and the worked surface. This gives higher pressing pressure and better grinding effect. The sludge also has the opportunity to be thrown out by the centrifugal force so that the grinding blocks are kept clean.

Den sistnämnda typen av relativrörelse, dvs en tangen- tiell vridning av slípklotsarna, är den som utnyttjas U i föreliggande uppfinning.The latter type of relative movement, i.e. a tangential rotation of the grinding blocks, is that used in the present invention.

En slipmaskin med tangentiellt pendlande klotsar kan l principiellt vara uppbyggd enligt Figur 1. En elmotor 1 driver via en växellåda 3 det roterande sliphuvudet 11 nås, 10 15 20 25 456 230 som här är försett med fyra slipklotsar 14. Motorn 1 kan driva axeln 2 direkt som på bilden eller via en remväxel.A grinding machine with tangentially oscillating blocks can in principle be built according to Figure 1. An electric motor 1 drives via a gearbox 3 the rotating grinding head 11 is reached, which here is provided with four grinding blocks 14. The motor 1 can drive the shaft 2 directly as in the picture or via a belt gear.

Klotsarna lä är monterade på sliparmarna 13 vilka är vrid- bara kring de radíella axlarna 12.The blocks lä are mounted on the grinding arms 13 which are rotatable about the radial axes 12.

Hela slipmaskinen, som är upphängd i växellådan 3, förs över och pressas mot den bearbetade ytan 8 (alternativt kan ytan 8 röras relativt slipmaskinen). Sliphuvudet 11 får sin rotation via kuggväxeln 5 och huvudaxeln 10.The entire grinding machine, which is suspended in the gearbox 3, is transferred and pressed against the machined surface 8 (alternatively, the surface 8 can be moved relative to the grinding machine). The grinding head 11 is rotated via the gear 5 and the main shaft 10.

För att ge slipklotsarna den önskade pendelrörelsen utnyttjas idag kammekanismer. Principiellt fungerar dessa enligt de streckade linjerna i Figur 1. Kuggväxeln H (som har något annorlunda utväxling än kuggväxeln 5) ger via drivaxeln 9 kamcylindern 5 en rotation relativt slip- huvudet 11. Via följare 7 tvingar kamoylindern 6 slip- armarna 13 att pendla kring axlarna 12.To give the grinding blocks the desired pendulum movement, comb mechanisms are used today. In principle, these function according to the dashed lines in Figure 1. The gear H (which has a slightly different gear ratio than the gear 5) gives via the drive shaft 9 the cam cylinder 5 a rotation relative to the grinding head 11. Via follower 7 the camo cylinder 6 forces the grinding arms 13 to oscillate shoulders 12.

De sliphuvuden som används idag har två eller fyra slip- klotsar och en ytterdiameter mellan 200 och 500 mm. Slip- huvudet roterar med 200 - 600 varv per minut. Slipklotsar- na genomför en pendling medan sliphuvudet roterar ca 20 varv och pendlingens storlek är t ex i 150.The grinding heads used today have two or four grinding blocks and an outer diameter between 200 and 500 mm. The grinding head rotates at 200 - 600 revolutions per minute. The grinding blocks make a oscillation while the grinding head rotates about 20 turns and the size of the oscillation is, for example, 150.

Den beskrivna kammekanismen för generering av klotsar- nas pendelrörelse fungerar utmärkt, men har en väsentlig nackdel. Under drift utsätts den för kraftig mekanisk förslitning vilket medför höga reparations- och service- kostnader. Föreliggande uppfinning avser en annorlunda mekanism för att generera den önskade pendelrörelsen.The described cam mechanism for generating the pendulum movement of the blocks works excellently, but has a significant disadvantage. During operation, it is exposed to severe mechanical wear, which entails high repair and service costs. The present invention relates to a different mechanism for generating the desired pendulum motion.

Denna mekanism förväntas ha väsentligt högre livslängd.This mechanism is expected to have a significantly higher service life.

Den är dessutom mindre utrymmeskrävande vilket gör att man kan utrusta ett sliphuvud med fler slipklotsar än 10 15 20 25 456 250 brukligt.It is also less space consuming, which means that you can equip a grinding head with more grinding blocks than usual.

Uppfinningens principiella funktion Uppfinningen kan principiellt beskrivas med Figur 2.Principle function of the invention The invention can in principle be described with Figure 2.

Avsikten är att överföra rotationen hos drivaxeln 9 till en pendlande rörelse hos slipklotsarna 14 på sina armar 13. Antalet slipklotsar kan vara godtyckligt, men här har -endast två ritats ut.The intention is to transmit the rotation of the drive shaft 9 to a oscillating movement of the grinding blocks 14 on its arms 13. The number of grinding blocks can be arbitrary, but here only two have been drawn.

De i följande diskussion angivna rörelserna gäller relativt det roterande sliphuvudet (eller för stilla- stående sliphuvud).The movements listed in the following discussion apply relative to the rotating grinding head (or for stationary grinding head).

Drivaxeln 9 tvingar via en excenter 15 skivans 16 centrum 17 att röra sig cirkelformat (den streckade cirkeln 18). Genom att skivan 16 samtidigt förhindras att rotera kring sitt centrum 17 kommer varje punkt på skivan att röra-sig längs en likadan cirkel 18.The drive shaft 9 forces the center 17 of the disc 16 via an eccentric 15 to move in a circular fashion (the dashed circle 18). By simultaneously preventing the disc 16 from rotating about its center 17, each point on the disc will move along a similar circle 18.

Skivan 16 är försedd med ett antal radiella glid- spår 19. Styrpinnarna 20 som är förbundna med slip- klotsarna lä kan vridas kring de radiella axlarna 12 vilka lagrats i bussningarna 21. När skivan 16 vandrar runt tvingas styrpinnarna 20 att följa glidspårens 19 rörelse i ett plan vinkelrät mot axlarna 12. Slip- klotsarna 14 utför därvid den önskade pendelrörelsen kring axlarna 12.The disc 16 is provided with a number of radial sliding grooves 19. The guide pins 20 which are connected to the grinding blocks lä can be rotated about the radial axes 12 which are mounted in the bushings 21. When the disc 16 rotates around, the guide pins 20 are forced to follow the movement of the sliding grooves 19. a plane perpendicular to the shafts 12. The grinding blocks 14 then perform the desired pendulum movement around the shafts 12.

Två problem måste beaktas i en praktisk konstruktion: Skivan 15 måste hindras från att rotera kring sitt centrum. Detta kan ske pâ olika sätt. En yttre anordning kan förhindra vridningen. Enklare är dock att förbinda två diametralt placerade slipklotsar någonstans (axlarna (31. 10 15 20 25 456 230 12 kan t ex göras gemensam). En tredje metod är att ge 5 styrpinnarna 20 en större utsträckning i radiell led, t ex utforma dem som radiella plattor. En variant av denna metod utnyttjas i den konstruktiva utformningen (Figur 3).Two problems must be considered in a practical construction: The disc 15 must be prevented from rotating around its center. This can be done in different ways. An external device can prevent rotation. However, it is easier to connect two diametrically placed grinding blocks somewhere (the shafts (31. 10 15 20 25 456 230 12 can for example be made joint). A third method is to give the guide pins 20 a greater extent in radial direction, e.g. design them as A variant of this method is used in the constructive design (Figure 3).

Rörelsen mellan glidspären 19 och styrpinnarna 20 ger upphov till icke önskvärd friktion och nötning.The movement between the slide latch 19 and the guide pins 20 gives rise to undesirable friction and wear.

Stora glapp måste också undvikas. En lämplig utformning av skiva 16 samt lagringarna mellan glídspàr 19 och styr- pinnar 20 visas också i Figur 3.Large gaps must also be avoided. A suitable design of disc 16 and the bearings between slide grooves 19 and guide pins 20 are also shown in Figure 3.

Exempel på konstruktiv utformning Figur 3 visar, något schematiskt, en konstruktion baserad på den i föregående avsnitt beskrivna principen.Example of constructive design Figure 3 shows, somewhat schematically, a construction based on the principle described in the previous section.

Sliphuvudet är inbyggt i ett lagerhus 11 vilket här ritats som en detalj. Av tillverknings- och monterings- mässiga skäl, är detta i verkligheten delat på lämpliga ställen. I lagerhuset 11 sitter fyra stycken axlar 12 (kan vara ett godtyckligt antal) med tillhörande armar 13 och slipklotsar 14 monterade. Axlarna 12 är lagrade i bussningar eller rullningslager 21 så att de endast kan vridas radiellt relativt lagerhuset 11.The grinding head is built into a bearing housing 11, which is drawn here as a detail. For manufacturing and assembly reasons, this is in reality divided into suitable places. In the bearing housing 11 there are four shafts 12 (can be any number) with associated arms 13 and grinding blocks 14 mounted. The shafts 12 are mounted in bushings or roller bearings 21 so that they can only be rotated radially relative to the bearing housing 11.

Hela sliphuvudet roteras kring sin centrumaxel 10 (pá samma sätt som i Figur 1) och slipklotsarna 14 pressas mot och bearbetar underlaget 8.The entire grinding head is rotated about its center axis 10 (in the same way as in Figure 1) and the grinding blocks 14 are pressed against and process the substrate 8.

Drivaxeln 9, lagrad axiellt och radiellt i 22, är excentriskt förbunden med styrskivan 16 via rullnings- lagret 23. Skivan 16 har här en mer komplicerad utform- ning än i Figur 2. Skivan 16 har en större axiell utsträck- 10 15 20 456 zso a 6 ning och glidspâren 19 utgörs av cylindriska hål in till skivans centrum. Dessa häl är uppskurna enligt snitt- bilderna i figuren och försedda med cylindriska glid- pluggar 24. Pâ vardera axeln 12 är två styrpinnar 20 0 fästa. Dessa styr glidpluggarna 24 så att dessa ej kan vrida sig relativt axlarna 12.The drive shaft 9, mounted axially and radially in 22, is eccentrically connected to the guide disc 16 via the rolling bearing 23. The disc 16 here has a more complicated design than in Figure 2. The disc 16 has a larger axial extension. and the sliding groove 19 consists of cylindrical holes into the center of the disc. These heels are cut according to the sectional views in the figure and are provided with cylindrical sliding plugs 24. Two guide pins 20 are attached to each shaft 12. These guide the sliding plugs 24 so that they cannot rotate relative to the shafts 12.

När drivaxeln 9 roteras (relativt huvudaxeln 10) kommer skivan 16 att vandra runt längs en cirkelformad bana vars radie är lika med excentriciteten. Skivan 16 förhindras via glidpluggarna 2H att rotera eftersom styr- pinnarna 20 dubblerats. Glídpluggarna 2% kan dock röra sig i ett plan vinkelrät mot axlarna 12. Resultatet blir att axlarna 12 utför den önskade pendlande rörelsen.When the drive shaft 9 is rotated (relative to the main shaft 10), the disc 16 will rotate along a circular path whose radius is equal to the eccentricity. The disc 16 is prevented from rotating via the sliding plugs 2H because the guide pins 20 have been doubled. The sliding plugs 2% can, however, move in a plane perpendicular to the shafts 12. The result is that the shafts 12 perform the desired oscillating movement.

Relativt styrskivan 16 rör sig glídpluggarna radiellt och vrider sig samtidigt kring sina axlar. Styrpinnarna 20 rör sig axiellt relativt glidpluggarna 2U. För att slitaget ej skall bli för stort erfordras dels ett lämp- ligt materialval för glidytorna, dels lämplig smörjning.Relatively, the guide plate 16 moves the sliding plugs radially and at the same time rotates about its axes. The guide pins 20 move axially relative to the sliding plugs 2U. In order for the wear not to be too great, a suitable choice of material is required for the sliding surfaces, as well as suitable lubrication.

Lagringarna mellan de känsliga delarna (skivan 18, glid- pluggarna ZH och styrpinnarna 20) kan också utföras med rullníngslager (kulbussningar). änThe bearings between the sensitive parts (disc 18, sliding plugs ZH and guide pins 20) can also be made with rolling bearings (ball bushings). than

Claims

: Y 1 10 15 20 7 i 456 230 PATENTKRAV

A mechanism for a grinding head, comprising a bearing housing (11) provided with a main shaft (10) and an arbitrary number of radially and rotatably mounted shafts (12) on which grinding arms (13) with associated grinding blocks (lä) are mounted and intended to be pressed in the direction of the main shaft against the surface of the workpiece (8) to be machined when the grinding head is rotated, which mechanism consists of a drive shaft (16) arranged concentrically on the main shaft (10) arranged centrally with the main shaft (10). in the bearing housing (11) and provided with a number of radial sliding grooves (19) corresponding to the number of grinding arms (13), which have the same diametrical pitch as the radially mounted shafts (12) and which grooves are arranged via guide pins (20). ) perpendicularly mounted relative to the radial axes (12) control the rotation of these axles (12) and thus the movement of the grinding blocks (1U) in tangential direction is characterized in that the disc (16), the drive shaft (9) of which is arranged to be driven with a speed different from that for the main axis (10) of the grinding head is prevented from rotating about its center (17) relative to the grinding head, whereby the disc (16) will rotate in a circular path (18), the radius of which is equal to the eccentricity, and the radially 8 mounted shafts (12) on which the grinding blocks (lß) are mounted are forced to perform their oscillating movement in a tangential direction relative to the bearing housing (11).

Mechanism according to claim 1, characterized in that the sliding grooves (19) are designed as cylindrical, radial holes which are cut axially so that cylindrical sliding plugs (24) can transmit the movement of the disc (16) to the guide pins ( 20). '

3. A mechanism according to claim 1, characterized in that the rotation of the disc (16) relative to the grinding head is prevented by connecting diametrically opposite radial axes (12). Diametrically opposite arms (13), blocks (lu) or sliding plugs (24) can also be connected with the same effect. H. Mechanism according to claim 1, characterized in that the rotation of the disc (16) relative to the grinding head is prevented by giving the guide pins (20) an extension in radial direction, for example by each radial axis (12) equipped with two guide pins (20).