DE2740696A1

DE2740696A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen oder polieren von steinflaechen

Info

Publication number: DE2740696A1
Application number: DE19772740696
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: STEINBEARBEITUNGS MASCHINENFAB
Current assignee: STEINBEARBEITUNGS MASCHINENFAB
Priority date: 1977-09-09
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1979-03-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen oder Polieren von
Steinflächen Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Verfahren dieser Art finden zwischen der Steinoberfläche und der Achse des Stirnwerkzeugs nur geradlinige Bewegungen statt.
Es hat sich nun gezeigt, daß das Schleif- oder Polierbild durch die Maßnahme des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 weiter verbessert werden kann.
Eine erste Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben. Bei dieser Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erklärt sich die Schleif- oder Polierbildverbesserung vor allem dadurch, daß die Ränder der Schleifspur weniger auffallen. Bei reiner Zickzackbewegung ist der stehenbleibende Rand der Schleifspur zwischen den Umkehrpunkten gerade und gibt Anlaß für entsprechend deutliche Schatten oder Reflexe. Wird der Zickzackbewegung jedoch eine Kreisbewegung überlagert, so besteht der stehenbleibende Rand der Schleifspur aus einer Bogengirlande, die weit weniger deutliche Schatten oder Reflexe liefert.
Eine zweite Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 3 wiedergegeben. Bei dieser Durchführungsform erklärt sich die Schleif- oder Polierbildverbesserung wie folgt: Die Schleifgebiete, die vom linearen Weg der Stirnwerkzeugachse auf der Steinoberfläche weiter entfernt sind, erfahren eine andere Schleifbehandlung, als die näher an diesem Weg liegenden. Wird der linearen Vorschubbewegung jedoch eine kreisförmige überlagert, so erfährt die Steinoberfläche an allen ihren Punkten annähern die gleiche Schleifbehandlung, was ein gleichmäßigeres Schleifbild zur Folge hat.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese ergibt sich aus dem Anspruch 4. Ausführungsformen einer solchen Einrichtung zur Bearbeitung von in zwei Richtungen ausgedehnten Bearbeitungsflächen einerseits und von nur in einer Richtung ausgedehnten Bearbeitungsflächen andererseits sind in den Ansprüchen 5 bzw. 6 angegeben.
Die weiteren Unteransprüche betreffen zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar: Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schleifen oder Polieren von Steinflächen für die Bearbeitung von in zwei Richtungen ausgedehnten Bearbeitungsflächen; Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Schleifen oder Polieren von Steinflächen für die Bearbeitung von nur in einer Richtung ausgedehnten Bearbeitungsflächen; Fig. 5 eine Vorderansicht der Anordnung nach Fig. 4 und Fig. 6 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 4.
Die folgenden zu beschreibenden beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich in gleicher Weise zum Schleifen wie zum Polieren von Steinflächen. Es muß nur das entsprechende Stirnwerkzeug eingesetzt werden. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur der Begriff schleifens verwendet.
Die zu bearbeitenden Steine, beispielsweise Grabsteine, weisen zumeist zwei große, in zwei Richtungen ausgedehnte Seitenflächen und schmale, d.h. nur in einer Richtung ausgedehnte Stirnflächen auf. Da die Dicke der Steine im Bereich des Durchmessers der in Frage kommenden Stirnwerkzeuge liegt, werden zum Bearbeiten der Seitenflächen zumeist anders aufgebaute Vorrichtungen eingesetzt wie zum Bearbeiten der Stirnflächen.
In den Figuren 1 bis 3 wird eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung zum Berarbeiten von Seitenflächen gezeigt.
Ein Stein 12 liegt mit einer seiner beiden großen Seitenflächen auf einem horizontalen Transportband 14 einer Haltevorrichtung 16 auf. Das Transportband 14 wird in einer ersten in den Fig. 2 und 3 durch Pfeile symbolisierten Vorschubrichtung bewegt. Das Band 14 wird in bekannter Weise zwischen Lagerblöcken 18 von motorgetriebenen Rollen 20 geführt.
Quer über das Band 14 erstreckt sich eine Brücke 22, die sich auf zwei Pfeilern 24 abstützt. An der Brücke 22 ist ein Schleifkopf 26 in einer zur ersten Vorschubrichtung senkrecht verlaufenden zweiten Vorschubrichtung hin- und herbeweglich, d.h. der Schleifkopf 26 kann von einem Brückenende zum anderen und wieder zurück verfahren werden. Hierzu ist der Schleifkopf 26 an einem Zwischenstück 32 angeordnet, welches in einer horizontal verlaufenden Schwalbenschwanzführung des Trägers 22 geführt wird und von einem nicht dargestellten, motorgetriebenem Ritzel, entlang einer Zahnstange 30 des Trägers 22 bewegt wird. Der Schleifkopf 26 trägt an seinem, dem Stein 12 zugewandten Ende ein in an sich bekannter Weise ausgegebildetes Stirnwerkzeug 28 und hält dieses an der Schleiffläche des Steins 12 in rotierender Bewegung. Zur Anpassung an verschiedene Steindicken ist der Schleifkopf 26 in seiner Höhe verstellbar, wobei er beispielsweise von einer in den Fig. 1 bis 3 gezeigten vertikalen Schwalbenschwanzführung des Zwischenteils 32 geführt wird.
Wird der Stein 12 bei unbewegter Brücke 22, wie dies dem Stand der Technik entspricht, geschliffen, so entsteht durch das Zusammenwirken der Bewegung des Steines 12 auf dem Transportband 14 mit der Bewegung des Schleifkopfs 26 längs der Brücke 22 ein zickzackförmiger Weg der Achse des Schleifkopfs 26 auf dem Stein 12. Dieser linearen Vorschubbewegung wird nun dadurch eine kreisende Bewegung überlagert, daß die Enden der Brücke 22 durch synchronisierte Exzentertriebe 34 angetrieben sind. Die Exzentertriebe 34 können als vertikal angeordnete Kurbelwellen ausgebildet sein, deren untere Achsbolzen in den Pfeilern 24 und deren obere Achsbolzen in den Enden der Brücke 22 gelagert sind. Zur Synchronisierung und zur Kraftübertragung weisen die Exzentertriebe 34 an ihren oberen Enden Winkeltriebe 38 auf, die durch eine Verbindungswelle 36 miteinander verbunden sind. An einem der Winkeltriebe 38 ist in Antriebsverbindung ein Motor 40 angebracht, der über die Winkeltriebe 38 und die Verbindungswelle 36 beide Exzentertriebe 34 antreibt.
In den Fig. 1 und 2 ist durch die strichpunktierten Umrißlinien der Brücke 22 des Schleifkopfträgers 26 und des Stirnwerkzeugs 28 eine zweite Position während der kreisenden Bewegung angedeutet.
Zur Bearbeitung der Stirnseiten eines Steines wird die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte, allgemein mit 110 bezeichnete, zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt. Bauteile dieser zweiten Ausführungsform 110, die in ihrer Funkticn Bauteilen der ersten Ausführungsform 10 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen, jeweils vermehrt um die Zahl 100, versehen. Ein Stein 112 wird von einer ortsfesten, in den Fig. 4 und 5 symbolisch dargestellten Haltevorrichtung 116 so gehalten, daß die Schleiffläche in einer vertikalen Ebene liegt und die Richtung der großen Ausdehnung der Schleiffläche horizontal liegt. In dieser Ausdehnungsrichtung wird die Schleifvorrichtung 110 am Stein 112 vorbeigeführt. Hierzu ist die Schleifvorrichtung 110 auf einem in dieser einen Richtung beweglichen Vorschubschlitten 150 angeordnet, welcher beispielsweise, wie in Fig. 5 angedeutet, auf Rollen 152 gelagert ist, die innerhalb von Schienen laufen. An vier Lagerblöcken 124 ist ein Schleifkopfträger 122 gelagert, der in der großen Ausdehnungsrichtung der Schleiffläche hintereinander eine Mehrzahl von Schleifköpfen 126 trägt. An den Schleifköpfen 126 sind in bekannter Weise ausgebildete Stirnwerkzeuge 128 angebracht, die von den Schleifköpfen 126 in rotierender Bewegung gehalten werden und an der der Schleifvorrichtung 110 zugewandten Stirnseite des Steins 112 in Schleifkontakt anliegen (siehe Fig. 4 und 5).
Wird der Vorschubschlitten 150 an einem durch die Haltevorrichtung 116 in Schleifposition gehaltenen Stein 112 vorbeigeführt, so schleifen die hintereinander angeordneten Stirnwerkzeuge128 die Stirnseite längs eines geraden zur großen Ausdehnung der Schleiffläche parallelen Wegs. Hier ist vorausgesetzt, daß sich der Schleifkopfträger 122 relativ zum Vorschubschlitten 150 in Ruhe befindet. Bei einer solchen Anordnung können nur Steine 112 geschliffen werden, deren Dicke den Scheibendurchmesser der Stirnwerkzeuge 128 nicht überschreitet. Unter der Dicke ist hier die Abmessung in vertikaler Richtung eines in die Haltevorrichtung 116 eingespannten Steines 112 zu verstehen. Wird den Schleifköpfen 128 zusätzlich zur linearen Bewegung noch eine kreisende Bewegung in vertikaler Ebene erteilt, so vergrößert sich die zulässige Dicke der zu schleifenden Steine 112 um den Durchmesser der Kreisbewegung. Umgekehrt können bei gleichbleibender Dicke Stirnwerkzeuge mit geringerem Scheibendurchmesser eingesetzt werden. Dies ist vorteilhaft, da Stirnwerkzeuge mit geringerem Druchmesser bei geringerem Anpreßdruck und daher mit geringerer Antriebsleistung betrieben werden können.
Die kreisende Bewegung wird den Schleifköpfen 128 dadurch erteilt, daß der Schleifkopfträger 122 durch zwei miteinander synchronisierte Exzentertriebe 134 angetrieben ist.
Die Exzentertriebe 134 sind in Richtung der großen Ausdehnung der Schleiffläche voneinander beabstandet und sind beispielsweise als Kurbelwellen ausgebildet, deren Achsen parallel zu den Rotationsachsen der Schleifköpfe 128 angeordnet sind, und deren Enden in den Lagerblöcken 124 gelagert sind. An den vom Stein 112 abgelegenen Enden der Exzentertriebe 134 sind Winkeltriebe 138 angebracht, die in Fig. 6 mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Zur Synchronisierung der Bewegungen der beiden Exzentertriebe 134 und zur Kraftübertragung sind die beiden Winkeltriebe 138 durch eine Verbindungswelle 136 miteinander verbunden. Der an einem der beiden Winkeltriebe 138 in Antriebsverbindung angebrachte Motor 140 treibt daher beide Exzentertriebe 134 an.
In den Fig. 4 und 5 ist durch strichpunktierte Linien eine zweite Position des Schleifkopfträgers 122 während der kreisenden Bewegung angedeutet. Der durchgezogene, mit Bewegungspfeilen versehene Kreis in Fig. 4 zeigt die Bewegung des Scheibenmittelpunkts eines Stirnwerkzeugs 128.
Da in dieser zweiten Ausführungsform 110 der Schleifkopfträger 122 während der kreisenden Bewegung gehoben und wieder gesenkt wird, erfahren die Winkeltriebe 138 und der Motor 140 wechselnde Belastungen. Dies verringert beispielsweise die Lebensdauer der Winkeltriebe 138. Um diese Lastwechsel zu verhindern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, an der Verbindungswelle 136 einen Gewichtsausgleichskörper 154 anzubringen, welcher so angeordnet ist, daß sein auf die Vexbindungswelle 136 ausgeübtes Drehmoment die Summe der vom Schleifkopfträger 122 auf die beiden Exzentertriebe 134 ausgeübten Drehmomente kompensiert.
Zur ersten Ausführungsform 10 der Schleifvorrichtung ist nachzutragen, daß zur Verkürzung der Schleifzeit auch hier, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform 110, mehrere Stirnwerkzeuge 28 zur gleichzeitigen Bearbeitung des Steines 12 eingesetzt werden können. Hierzu werden mehrere Brücken 22 in Bewegungsrichtung des Bandes 14 hintereinander angeordnet. Zusätzlich ist es möglich, an einer Brücke 22 zwei Schleifköpfe 26 unabhängig voneinander zu betreiben. Ein zweiter Schleifkopf 26 kann dem ersten in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Schleifkopf 26 gegenüberliegend am Träger 22 geführt werden.
L e e r s e i t e e

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Schleifen oder Polieren von Steinober-L flächen mittels eines rotierenden Stirnwerkzeugs, wobei zwischen der Achse des rotierenden Stirnwerkzeugs und der zu bearbeitenden Steinoberfläche eine lineare Vorschubbewegung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß dieser linearen Vorschubbewegung eine kreisende Bewegung überlagert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Bearbeitung von Steinoberflächen, deren Ausdehnung in zwei zueinander senkrechten Richtungen größer ist als der Durchmesser des Stirnwerkzeugs, die lineare Vorschubbewegung eine Zickzackbewegung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Bearbeitung einer Steinoberfläche.

deren Ausdehnung in einer Richtung kleiner ist als der Durchmesser des Stirnwerkzeugs, die lineare Vorschubbewegung eine geradlinige Bewegung in Richtung der großen Dimension der Steinoberfläche ist.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend eine Haltevorrichtung für den Stein und einen Schleifkopfträger mit mindestens einem das rotierende Werkzeug tragenden Schleifkopf und Vorschubmittel zum Bewegen des Schleifkopfes gegenüber der Haltevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopfträger (22, 122) durch mindestens einen Exzentertrieb (34, 134) angetrieben ist, welcher ihm die kreisende Bewegung erteilt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen oder Polieren einer in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgedehnten Flächen die Haltevorrichtung (16) in einer ersten Vorschubrichtung geradlinig beweglich ist, daß der Schleifkopfträger als eine die Vorschubbahn der zu bearbeitenden Fläche überquerende Brücke (22) ausgebildet ist, daß die Enden dieser Brücke (22) durch synchronisierte Exzentertriebe (34) angetrieben sind und daß der Schleifkopf (26) längs der Brücke (22) in einer senkrecht zu der ersten Vorschubrichtung verlaufenden zweiten Vorschubrichtung hin und her beweglich ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen und Polieren einer nur in einer Richtung ausgedehnten Fläche die Haltevorrichtung (116) stationär angeordnet ist, der Schleifkopfträger (122) sich in dieser einen Richtung erstreckt und in dieser Richtung hintereinander eine Mehrzahl von Schleifköpfen (126) trägt, und daß der Schleifkopfträger (122) durch zwei in dieser einen Richtung beabstandere, miteinander synchronisierte Exzentertriebe (134) angetrieben und auf einem in dieser einen Richtung beweglichen Vorschubschlitten (150) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzentertriebe (34, 134) durch eine Verbindungswelle (36, 136) und Winkeltriebe (38, 138) miteinander verbunden sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Exzentertriebe mit horizontaler Achse an der Verbindungswelle (136) ein Gewichtsausgleichskörper (ins4) angeordnet ist.