DE19936700A1

DE19936700A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von ringförmigen Körpern

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Publication number: DE19936700A1
Application number: DE1999136700
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-08

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Bearbeiten von ringförmigen Körpern, insbesondere gegossenen Ringschienen. DOLLAR A Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht einen Grundkörper zum Aufstecken des ringförmigen Körpers vor, wobei der Körper Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe des ringförmigen Körpers aufweist; eine zentrische Aufnahme, die am Grundkörper zentrisch zum ringförmigen Körper angeordnet wird, wobei der zwischen ringförmigem Körper und zentrischer Aufnahme verbleibende Hohlraum mit einem aushärtbaren Füllmaterial ausfüllbar ist, und eine Welle, in welche die zentrische Aufnahme zusammen mit dem ringförmigen Körper einspannbar ist. Die Anordnung, bestehend aus der zentrischen Aufnahme und dem ringförmigen Körper, wird mittels der Welle in einen Antrieb zur rotierenden Bearbeitung des ringförmigen Körpers eingespannt. DOLLAR A In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein auf einer Welle angeordneter Innenkonus vorgesehen; eine über den Innenkonus steckbare und darauf verschiebbare konusförmige Außenhülse, deren Außendurchmesser entsprechend gängiger Ringgrößen Abstufungen aufweist, wobei im Bereich jeder Abstufung verteilt auf den Umfang der Außenhülse Bohrungen vorgesehen sind; ein ringförmiges Spannmittel, das den zu bearbeitenden ringförmigen Körper trägt und auf eine gewünschte Abstufung aufschiebbar ist und über die Bohrungen mit dem Innenkonus in Kontakt ist; und Feststellmittel zur Verschiebungn und Festlegung der ...

Description

Stand der Technik

Goldschmiede arbeitet üblicherweise mit alten und bewährten Handwerkstechniken. Diese Techniken werden zur Herstellung von Einzelstücken angewandt, dazu gehören schmieden, sägen, löten, treiben, ziehen, walzen, feilen, schleifen, lapidieren etc.

Um einer Ringschiene ihre Form zu geben, wird der zu bearbeitende Ring entweder in einen Schraubstock eingespannt oder mit der Hand gehalten und mit Feilen, Bohrer, Fräsen, Schmirgelpapier und anderen Werkzeugen solange bearbeitet bis die gewünschte Form erreicht ist. Dies erfordert detailliertes Wissen über die angewandten Werkzeuge, ein hohes Maß an Fingerspitzengefühl, Geschick und Augenmaß und nicht zuletzt sehr viel Zeit. Nur durch langjährige Arbeit im Goldschmiedehandwerk lassen sich gute Ergebnisse erreichen.

Zum anderen ist es auch anstrengend und unangenehm, die zu bearbeitende Ringschiene entweder immer im Schraubstock nach zu drehen, um an die unbearbeiteten Stellen zu gelangen oder aber bei der Arbeit mit der bloßen Hand das Schmuckstück immer wieder weglegen zu müssen, da es sich durch Reibung beim bearbeiten stark erhitzt.

Auch ist es schwierig an einem Ring z. B. eine gleichmäßige Fase anzubringen, da wegen seiner runden Form immer nur ein Teil des Ringes zu sehen ist.

Goldschmiede benötigen also für die Bearbeitung ihrer Ringschienen, und um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen viel Zeit. Deshalb kaufen heutzutage viele Goldschmiede die gewünschte Ringschiene bei der Schmuckindustrie ein und veredelt sie durch auflöten von Profilen oder anbringen von Fassungen für Steinen etc. Die Schmuckindustrie ihrerseits stellt zuerst einen Prototyp aus Metall her und vervielfältigt diesen mittels Silikonabgüssen.

Mit diesem Verfahren ist es in kurzer Zeit möglich Hunderte oder Tausende gleiche Ringschienen herzustellen. Diese werden dann in den großen Goldschmiedewerkstätten mit Hilfe einer Lapidiermaschine exakt geschliffen und poliert. Lapidiermaschinen erfüllen zwar die Aufgabe, einer Ringschiene, eine exakte Form zu geben, sind jedoch für den einzelnen Goldschmied nicht rentabel da zu teuer.

Beschreibung der Erfindung

Der angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gerät zur zeitsparenden und exakten Bearbeitung von individuellen Kunststoff bzw. Wachsringschienen und der Ausarbeitung der gegossenen Ringschiene aufzuzeigen.

Dieses Problem wird mit den in den unabhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht einen Grundkörper zum Aufstecken des ringförmigen Körpers vor, wobei der Körper Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe des ringförmigen Körpers aufweist; eine zentrische Aufnahme, die am Grundkörper zentrisch zum ringförmigen Körper angeordnet wird, wobei der zwischen ringförmigem Körper und zentrischer Aufnahme verbleibende Hohlraum mit einem aushärtbaren Füllmaterial ausfüllbar ist, und eine Welle, in welche die zentrische Aufnahme zusammen mit dem ringförmigen Körper einspannbar ist. Die Anordnung bestehend aus der zentrischen Aufnahme und dem ringförmigen Körper wird mittels der Welle in einen Antrieb zur rotierenden Bearbeitung des ringförmigen Körpers eingespannt.

Das Gerät erlaubt es, verschiedene Komponenten zu verwenden, die bereits in der älteren Anmeldung des Anmelders DE 199 08 956 "Roh-Ringußsystem" beschrieben sind und erlaubt ein mittig zentrisch ausgerichtetes Aufspannen eines Ringes, um ihn rotierend zu bearbeiten.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass durch die Kombination von zentrischer Aufnahme, Grundkörper, Hülse, und Welle Ringschienen aus Kunststoff, Wachs, Metall etc. individuell gestaltet werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einzelstückfertigung einzusetzen und somit Ringe rotierend bearbeiten zu können hat folgende Vorteile:

1. Ringe lasen sich durch ihre ständige Rotation absolut exakt bearbeiten → genau
2. Da die Ringe bereits vor dem Guß bearbeitet werden können, besteht kaum Metallverlust → billig
3. Weil zur Bearbeitung eines Ringes das Schleifwerkzeug nur noch dagegen gehalten werden muß und die Rotationsgeschwindigkeit einstellbar ist spart man Zeit und Schleifkörper → zeitsparend
4. Der zu bearbeitende Ring liegt nicht in der Hand. Die durch die Bearbeitung entstehende Hitze überträgt sich somit nicht mehr auf diese → angenehmere Arbeit
5. Die Oberflächenstruktur wird gleichmässiger
6. Durch entsprechendes Einspannen des Ringes kann die Innenseite des Rings ebenfalls exakt und schnell bearbeitet werden.

Somit wird der Zukauf von Ringschienen, Ringen durch diese Erfindung für den Anwender zur Herstellung von Einzelstücken unattraktiv, da er nun ohne Metallverlust, ohne zeitraubendes Nachspannen, Nachkontrollieren und Nacharbeiten, ohne die unangenehme Hitze an der Hand spüren zu müssen, ein Höchstmaß an Präzision und Güte erreicht. Durch Einspannen von Schleifkörpern in bestimmten Winkeln und Neigungen wird ein exaktes Anbringen von Winkeln und Fasen auf die Ringoberfläche ermöglicht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

In einer bevorzugten Ausbildung besteht die Welle aus einem an der zentrischen Aufnahme befestigbaren Mandrell. Dieser kann leicht mit der zentrischen Aufnahme verbunden und in einen rotierenden Antrieb eingespannt werden.

Alternativ kann die Welle feststehend ausgebildet und unmittelbar mit einem Antrieb verbunden sein. Dadurch kann ein noch ruhigeres Rundlaufen des Ringes erreicht werden. Der Grundkörper ist vorzugsweise als Zylinder mit dem selben Innendurchmesser wie der ringförmige Körper ausgebildet. Dieser Zylinder kann z. B. dem "Roh-Ringußsystem" des Anmelders entnommen sein.

Das Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe ist vorteilhaft eine über den Außenumfang des Zylinders stülpbare Hülse, die ebenfalls bereits im "Roh-Ringußsystem" des Anmelders vorhanden ist.

Alternativ kann ein am Außenumfang des Zylinders angeordneter Bund vorgesehen sein. In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein separates Aufnahmestück vorgesehen, mit welchem die zentrische Aufnahme senkrecht zu Weile einspannbar ist. Dies ermöglicht dem Anwender das Querrotieren eines Rings und damit das Anbringen von Querstreifen, Fasen, Rillen etc.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein auf einer Welle angeordneter Innenkonus vorgesehen; eine über den Innenkonus steckbare und darauf verschiebbare konusförmige Außenhülse, deren Außendurchmesser entsprechend gängiger Ringgrößen Abstufungen aufweist, wobei im Bereich jeder Abstufung verteilt auf den Umfang der Außenhülse Bohrungen vorgesehen sind; ein ringförmiges Spannmittel, das den zu bearbeitenden ringförmigen Körper trägt und auf eine gewünschte Abstufung aufschiebbar ist und über die Bohrungen mit dem Innenkonus in Kontakt ist; und Feststellmittel zur Verschiebung und Festlegung der Außenhülse gegenüber dem Innenkonus derart, daß der ringförmige Körper durch das Spannmittel zentrisch auf der Außenhülse aufspannbar ist, so daß der ringförmige Körper rotierend bearbeitet werden kann.

Die zweite Ausführungsform gibt dem Anwender ein kompaktes Arbeitsgerät in die Hand, mit welchem er jede Ringgröße, ohne Gips, Silikon oder Kunststoff ect. als Füllmaterial für den Hohlraum, mittig zentrisch aufspannen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Spannmittel aus einem ringförmigen flexiblen Band, auf dessen Umfang verteil Kugeln angeordnet sind, die über die Bohrungen in Kontakt mit dem Innenkonus gelangen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren näher beschrieben. Aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung gehen weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 Mandrell 1, zentrische Aufnahme 2, Ring 3, Zylinder 4 und Hülse 5;

Fig. 2 Mit Zylinder 4 und Hülse 5 mittig zentrisch ausgerichteter Ring 3;

Fig. 3 Fig. 2 mit eingelegter Aufnahme 2 und dem so entstandenen Hohlraum 6 zwischen Ring 3 und Aufnahme 2;

Fig. 4 Den zwischen Ring 3 und Aufnahme 2 mit Füllmaterial 7 ausgefüllten Hohlraum 6 und das Mandrell 1;

Fig. 5 Den mittels Aufnahme 2 und Mandrell 1 in einen Antrieb 8 zur rotierenden Bearbeitung eingespannten Ring 3;

Fig. 6 Eine in einer Platte 9 kugelgelagerten Welle 10, ein an diese Welle 10 anbringbare Aufnahme 11, der zu bearbeitende Ring 3, beweglicher oder fixierbarer Schlitten 13, winklig einstellbarer Schleifkörper 14 und eine Welle 12;

Fig. 7 Fig. 6 mit einer Welle 15 an die eine Aufnahme 16 anbringbar ist, und ein Aufnahmestück 17;

Fig. 8 Außenkonus (Hülse) 18, Bohrungen 19, Innenkonus 20, Feststellschraube 21, Hohlraum 25 zwischen Innenkonus 20 und Außenkonus 18 und den gespannten Ring 3;

Fig. 9 Die Kugeln 22 welche mit einem Band 23 zusammengehalten werden;

Fig. 10 Einen Querschnitt von Fig. 8 mit eingelegtem Kugelband (gemäß Fig. 9), Ring 3, Außenkonus (Hülse) 18, Innenkonus 20, Bohrungen 19, Kugeln 22 und Anschlag 24.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1-5 dargestellt. Um mit der Erfindung arbeiten zu können benötigt man außer der zentrischen Aufnahme 2 noch ein Mandrell 1 einen Zylinder 4 und eine Hülse 5 (Zylinder und Hülse können z. B. aus dem "Roh-Ringußsystem" des Anmelders entnommen werden) und den zu bearbeitenden Ring 3.

Zuerst wird der zum Durchmesser des Rings 3 passende Zylinder 4 und die zum Zylinder passende Hülse 5 ausgewählt. Nun kann der Ring 3, egal ob aus Kunststoff, Wachs oder Metall, auf den Zylinder 4 gesteckt werden und zwar so das der Ring 3 nur zu etwa 1/3 in seiner Breite auf dem Zylinder 4 sitzt.

Jetzt wird die passende Hülse 5 von der Seite auf der kein Ring 3 sitzt auf den Zylinder 4 aufgesteckt und auf diesem solange dem Ring 3 entgegengeschoben bis sich dieser vertikal und horizontal ausgerichtet hat.

Der Ablauf bis zu dieser Stelle ist durch Fig. 2 dargestellt.

Nun wird gemäß Fig. 3 die zentrische Aufnahme 2 in eine mittige Bohrung des Zylinders 4 eingelegt. Der so entstandene Hohlraum 6 zwischen zentrischer Aufnahme 2 und Ring 3 kann nun je nach Material des Rings 3 mit einem geeigneten Füllmaterial ausgegossen werden.

Jetzt wird der so mittig-zentrisch gespannte Ring 3 gemäß Fig. 4 nach dem Aushärten des Füllmaterials 7 vom Zylinder genommen und mittels der zentrischen Aufnahme 2 auf ein Mandrell 1 aufgespannt.

Nach diesem Schritt wird der so mittig zentrisch gespannte Ring 3 gemäß Fig. 5 in einen Antrieb 8 eingespannt und kann nun rotierend bearbeitet werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung wird anhand der Fig. 6 erläutert. Die mittig-zentrische Aufnahme der Rings funktioniert hier gemäß Fig. 2-3 nur mit dem Unterschied, daß die zentrische Aufnahme 11 hier in eine fest installierte kugelgelagerte Welle 10 eingebracht wird.

Die Welle 10 wiederum ist in einer Platte 9 fixiert, welche fest am Arbeitsplatz montiert ist. Auf einer weiteren Welle 12 die ebenfalls an der Platte 9 fixiert ist, können in einem Schlitten 13, der sich auf dieser bewegen und fixieren läßt, Schleifkörper eingespannt werden, welche sich ihrerseits in diesem drehen und fixieren lassen.

Die Weiterbildung der Erfindung wird anhand Fig. 7 erläutert. Die mittig-zentrische Aufnahme des Rings 3 funktioniert wiederum gemäß Fig. 2-3, nur mit dem Unterschied, daß die zentrische Aufnahme 16 hier in ein Arbeitsgerät gemäß Fig. 6 so eingebracht werden kann, daß ein Querrotieren des Rings 3 möglich ist. Erreicht wird dies durch das Anbringen, des durch die zentrische Aufnahme 16 mittig-zentrisch gespannten Ring 3, an einem Aufnahmestück 17.

Dieses Aufnahmestück 17 läßt sich in der Welle 15 so fixieren das Ring 3 und Welle 15 um die selbe Achse rotieren und somit ein Rundlauf des querrotierenden Rings 3 garantiert ist. Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand Fig. 8-10 erläutert.

Es handelt sich hier um ein Arbeitsgerät, welches ein mittig zentrisches Ausrichten und Spannen eines Rings 3 ohne zentrische Aufnahme 2, 11 und 16 und ohne Füllmaterial 7 erlaubt. Die Vorrichtung umfasst im wesentlichen einen Innenkonus 20 mit darauf verschiebbar aufgesteckter konischer Außenhülse 18, sowie ein Kugelband 23 zum zentrischen Aufspannen des zu bearbeitenden Rings 3.

Zuerst stülpt man das in Fig. 9 dargestellte Kugelband 23 auf die konische Außenhülse 18 und läßt das Band 23 in die zur Ringgröße des zu bearbeitenden Rings 3 passenden Bohrungen 19 an der Außenhülse einschnappen.

Nun wird der Ring 3 ebenfalls auf die Außenhülse 18 gesteckt und bis zu der Stelle geführt an, welcher das Kugelband 23 in den Bohrungen 19 liegt.

Der Ring 3 wird jetzt über das Kugelband 23 geschoben bis zum Anschlag 24.

Liegt der Ring gleichmässig am Anschlag 24 kann die Feststellschraube 21, welche auf einem Gewinde des Innenkonus 20 sitzt angezogen werden.

Dadurch wird der Hohlraum 25 zwischen Innenkonus 20 und Außenhülse 18 verkleinert und die Kugeln 22 des Kugelbands 23 nach außen gedrückt, wobei sie auf den Ring 3 treffen und diesen mittig zentrisch auf der Außenhülse 18 spannen.

Über den an dem Innenkonus 20 angebrachten Wellenstummel kann die Anordnung in einen Antrieb 8 eingespannt werden, um den Ring 3 rotierend bearbeiten zu können. Auch hier ist ein festinstalliertes kompaktes Arbeitsgerät möglich, welches ein einspannen der Konusse nicht erfordert und mit einem Gegenlager einen absoluten Rundlauf des zu bearbeitenden Rings ermöglicht.

Zeichnungslegende

1

Mandrell

2

zentrische Aufname

3

Ring

4

Zylinder

5

Hülse

6

Hohlraum

7

Füllmaterial

8

Antrieb

9

Platte

10

Welle

11

zentrische Aufnahme

12

Welle

13

Schlitten

14

Schleifkörper

15

Welle

16

zentrische Aufnahme

17

Aufnahmestück

18

Außenkonus (Hülse)

19

Bohrungen

20

Innenkonus

21

Feststellschraube

22

Kugeln

23

Band

24

Anschlag

25

Hohlraum

Claims

1. Verfahren zur Bearbeitung von ringförmigen Körpern, gekennzeichnet durch die Schritte:
Aufstecken des ringförmigen Körpers auf einen Grundkörper, wobei durch geeignete Mittel eine Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe des ringförmigen Körpers erfolgt;
Anordnen einer zentrischen Aufnahme am Grundkörper zentrisch zum ringförmigen Körper;
Ausfüllen des zwischen ringförmigem Körper und zentrischer Aufnahme verbleibenden Hohlraums mit einem aushärtbaren Füllmaterial;
Abnehmen der Anordnung umfassend den ausgefüllten ringförmigen Körper und die zentrischen Aufnahme von dem Grundkörper;
Aufspannen der Anordnung mittels der zentrischen Aufnahme auf einer Welle
Einspannen der Anordnung mittels der Welle in einen Antrieb zur rotierenden Bearbeitung des ringförmigen Körpers.

2. Vorrichtung zur Bearbeitung von ringförmigen Körpern, gekennzeichnet durch
einen Grundkörper (4) zum Aufstecken des ringförmigen Körpers (3), wobei der Grundkörper (4) Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe des ringförmigen Körpers (3) aufweist,
eine zentrische Aufnahme (2), die am Grundkörper (4) zentrisch zum ringförmigen Körper (3) angeordnet wird, wobei der zwischen ringförmigem Körper (3) und zentrischer Aufnahme (2) verbleibende Hohlraum mit einem aushärtbaren Füllmaterial (7) ausfüllbar ist,
eine Welle (1, 10), in welche die zentrische Aufnahme (2) zusammen mit dem ringförmigen Körper (3) einspannbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle in Form eines an der zentrischen Aufnahme (2) befestigbaren Mandrells (1) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (10) feststehend und unmittelbar mit einem Antrieb (8) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper ein Zylinder (4) mit dem selben Innendurchmesser wie der ringförmige Körper (3) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe eine über den Außenumfang des Zylinders (4) stülpbare Hülse (5) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Zentrierung und Begrenzung der Eindringtiefe ein am Außenumfang des Zylinders (4) angeordneter Bund ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufnahmestück (17) vorgesehen ist, mit welchem die zentrische Aufnahme (16) senkrecht zur Welle (15) einspannbar ist.

9. Verfahren zur Bearbeitung von ringförmigen Körpern, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bereitstellen einer rotierbaren Anordnung bestehend aus einem auf einer Welle angeordneten Innenkonus und einer über den Innenkonus gesteckte, darauf verschiebbare konusförmige Außenhülse, deren Außendurchmesser entsprechend gängiger Ringgrößen Abstufungen aufweist, wobei im Bereich jeder Abstufung verteilt auf den Umfang der Außenhülse Bohrungen (19) vorgesehen sind;
Aufschieben eines ringförmigen Spannmittels auf eine gewünschte Abstufung der Außenhülse, derart, daß das Spannmittel über die Bohrungen mit dem Innenkonus in Kontakt kommt;
Aufschieben des zu bearbeitenden ringförmigen Körpers auf das Spannmittel:
Verschieben und Festlegen der Außenhülse gegenüber dem Innenkonus derart, daß der ringförmige Körper durch Druck des Innenkonus auf das Spannmittel zentrisch auf der Außenhülse aufgespannt wird und rotierend bearbeitet werden kann.

10. Vorrichtung zur Bearbeitung von ringförmigen Körpern, gekennzeichnet durch:
einen auf einer Welle angeordneten Innenkonus (20);
eine über den Innenkonus (20) steckbare und darauf verschiebbare konusförmige Außenhülse (18), deren Außendurchmesser entsprechend gängiger Ringgrößen Abstufungen aufweist, wobei im Bereich jeder Abstufung verteil auf den Umfang der Außenhülse Bohrungen (19) vorgesehen sind;
ein ringförmiges Spannmittel (23), das den zu bearbeitenden ringförmigen Körper (3) trägt, auf eine gewünschte Abstufung aufschiebbar ist und über die Bohrungen (19) mit dem Innenkonus (20) in Kontakt ist; und
Feststellmittel (21) zur Verschiebung und Festlegung der Außenhülse (18) gegenüber dem Innenkonus (20) derart, daß der ringförmige Körper (3) durch das Spannmittel (23) zentrisch auf der Außenhülse (18) aufspannbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel aus einem ringförmigen flexiblen Band (23) besteht, auf dessen Umfang verteilt Kugeln (22) angeordnet sind, die über die Bohrungen (19) in Kontakt mit dem Innenkonus (20) gelangen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Welle 12 in einem Schlitten 13, der sich auf dieser bewegen und fixieren läßt, Schleifkörper 14 einge spannt werden, welche sich ihrerseits in diesem drehen und fixieren lassen.