DE2907936A1

DE2907936A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines werkstuecks

Info

Publication number: DE2907936A1
Application number: DE19792907936
Authority: DE
Inventors: Frank Joseph Moore
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-14
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1979-09-27
Also published as: GB2016319A; GB2016319B; ZA781501B; JPS54129595A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines Werkstücks, wie einer Kugel, eines Cabochons oder dergleichen, und zwar von Werkstücken, wie Edelsteinen und Halbedelsteinen, beispielsweise von Tigerauge (tiger's eye), Holz oder dergleichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines zweckmäßigen Verfahrens der genannten Art und einer geeigneten Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Verfahren der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Eine Vorrichtung zum Durchführen des genannten Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 4 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Die Plattform kann beispielsweise durch einen Antriebshandgriff und einen Schnecken- sowie Schrauben-Aufbau manuell drehbar oder mittels einer Antriebsquelle automatisch drehbar sein. Sie kann in bezug auf die Sägescheibe in einer Anzahl von Richtungen einstellbar sein, um beispielsweise die Abnutzung der Sägescheibe auszugleichen, um ferner das Spannfutter in bezug auf die Sägescheibe horizontal und vertikal einzustellen, usw. Das Spannfutter kann auch in bezug auf die Plattform einstellbar sein. Ferner kann die Sägescheibe in bezug auf ein Grundglied einstellbar sein, auf dem sie angebracht ist. Bei einer Ausführungsform ist die Sägescheibe in zwei Richtungen gleichzeitig verlagerbar, beispielsweise in einer Richtung mittels einer Verstellschraube bzw. -Schnecke oder dergleichen und in einer anderen Richtung mittels eines Kurvengliedes. Die Sägescheibe kann auf dem Grundglied über ein Stützglied abgestützt sein, welches eine mit einem Kurvenglied in Eingriff tretende Kurvenrolle hat, wobei das Stützglied und die Kurvenrolle durch Vorspannungsmittel in einen Eingriff mit dem Kurvenglied vorgespannt sind. - 5 -

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Während des Schleifens des Werkstücks kann eine Flüssigkeit auf das Werkstück geleitet werden. Die Plattform kann einen Umfangsrand haben, um die Flüssigkeit zu sammeln und aufzunehmen, nachdem diese auf das Werkstück geleitet worden ist. In der Plattform kann ein Abflußauslaß vorgesehen sein, der über eine Leitung zu einem Tank bzw. Behälter zum Filtern und Kühlen der Flüssigkeit führen kann. Die Flüssigkeit kann auf einem niedrigen Niveau in den Behälter eintreten, dann durch ein Filterelement, beispielsweise aus Schaumgummi, aufsteigen und anschließend auf einem hohen Niveau aus dem Behälter entnommen werden. Wenn es erwünscht ist, kann die Flüssigkeit durch eine Reihe solcher Behälter geleitet werden, die jeweils ein Filterelement enthalten. Das Spannfutter kann Vorspannungsmittel an oder in zumindest einer ihrer Spannbacken haben, um kleinere Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Vierkantform des Werkstücks auszugleichen. Vorzugsweise sind an oder in zwei gegenüberliegenden Spannbacken Vorspannmittel vorgesehen, wenn das Spannfutter vier Spannbacken hat.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 - in einer perspektivischen Ansicht eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Figuren 2.1 bis 2.5 - in schematischen Darstellungen verschiedene Stufen beim Schleifen eines Werkstücks zum Bilden einer Kugel,

Figuren 3.1 bis 3.3 - in schematischen Darstellungen verschiedene Stufen beim Schleifen eines Werkstücks zum Bilden eines Gabochons,

Figur 4 - in einer schematischen Stirnansicht die Spannbacken eines bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung benutzten Spannfutters,

Figur 5 - in einer schematischen Darstellung ein bei der vorliegenden Vorrichtung benutztes Wasserkühlsystem,

Figur 6 - in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 7 - in einer geschnittenen Draufsicht eine zum Steuern der

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Verlagerung der Sägescheibe dienende Abwandlung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und Figur 8 - einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII aus Figur 7.

In Figur 1 bezeichnet die Hinweiszahl 10 allgemein eine Vorrichtung zum Schleifen von Stein oder anderen Werkstücken, wobei die Vorrichtung eine diamantimprägnierte Sägescheibe 12 bzw. eine solche mit einem Diamantgehalt enthält. Die Sägescheibe 12 wird in herkömmlicher Weise von einem Motor 14 angetrieben, der an einem Rahmen 16 angebracht ist. Ein Spannfutter 18 zum Halten eines Werkstücks 20 ist auf einer Plattform 22 angeordnet und mittels eines von dem Motor 14 angetriebenen flexiblen Antriebskabels 24 bzw. einer flexiblen Antriebswelle um seine eigene Drehachse drehbar. Wenn es erwünscht ist, könnte das Spannfutter 18 von einem separaten Antriebsmotor angetrieben werden. Die Plattform 22 ist ferner um eine rechtwinklig zur Drehachse des Spannfutters 18 verlaufende weitere Achse 28 drehbar, wie es durch einen Pfeil 26 dargestellt ist. Ein Drehen der Plattform 22 in der Richtung des Pfeils 26 wird mittels einer manuell betätigbaren Handkurbel 30 erreicht, die auf eine Schneckenschraubanordnung (nicht dargestellt) in einem Gehäuse 32 einwirkt.

Die Plattform 22 ist in bezug auf die Sägescheibe 12 ferner in einer Anzahl von Richtungen einstellbar. Erstens kann das Spannfutter 18 mittels eines Einstellhandgriffs 34 näher zu und weiter von einer Schneidkante der Sägescheibe 12 bewegt werden, um auf diese Weise den Abnutzungsgrad der Sägescheibe 12 zu berücksichtigen. Zweitens können mittels eines Handgriffs 36 die Höhe der Plattform und somit des Spannfutters 18 eingestellt werden, um sicherzustellen, daß das Werkstück 20 in einer Linie mit der horizontalen Mittellinie der Sägescheibe 12 angeordnet ist. Drittens kann die Plattform 22 mittels eines Handgriffs 38 horizontal eingestellt werden, so daß die Anfangsposition des Spannfutters 18 in bezug auf die Sägescheibe 12 einstellbar ist. Das Spannfutter 18 kann zusätzlich in bezug auf die Plattform 22 einstellbar sein, wie es im Zusammenhang mit der Ausführungsform aus Figur 6 beschrieben wird.

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Während des Schleifens des Werkstücks 20 wird von einem Auslaß 40 eine Flüssigkeit auf das Werkstück gespritzt. Die Plattform 22 hat einen ümfangsrand 42 und ermöglicht somit ein Sammeln der Flüssigkeit. Ein in der Plattform 22 vorgesehener Auslaß (nicht dargestellt) ist über eine Leitung (nicht dargestellt) mit einem Kühl- und Filterbehälter 44 verbunden. Das Kühl- und Filtersystem wird im Zusammenhang mit Figur 5 näher erläutert.

In den Figuren 2.1 bis 2.5 sind die aufeinanderfolgenden Schleifstufen eines Werkstücks 20 dargestellt. Gemäß Figur 2.1 wird das Werkstück 20 anfänglich so in dem Spannfutter 18 angeordnet, daß sein vorderes Ende die Seite der Sägescheibe 12 berührt. Während sich das Spannfutter 18 und die Sägescheibe 12 drehen, wird das Spannfutter 18 dann langsam in der Richtung des Pfeils 46 gedreht bzw. geschwenkt, um so aufeinanderfolgend die verschiedenen Positionen gemäß den Figuren 2.2 bis 2.5 zu erreichen. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise an dem Ende des Werkstücks ein Wulst- bzw. Kugelglied gebildet wird, das schließlich bei der in Figur 2.5 dargestellten Position abbricht. Die so gebildete runde Kugel kann dann für den Poliervorgang bereitgestellt werden.

Wenn der SchleifVorgang mit der in Figur 3.1 dargestellten Position des Spannfutters 18 begonnen wird, ist ersichtlich, daß eine Halbkugelform oder ein Cabochon gebildet wird, wenn das Spannfutter in der Richtung des Pfeils 48 gemäß den Figuren 3.2 und 3.3 gedreht wird. Durch passendes Einstellen der Anfangspositionierung des Werkstücks und durch entsprechendes Manipulieren des Spannfutters können verschiedene andere Formen geschliffen werden.

In Figur 4 sind die vier Spannbacken 18.1 bis 18.4 des Spannfutters 18 schematisch dargestellt. In den Spannbacken sind jeweils in darin ausgebildeten Bohrungen starke Schraubenfedern 50. Die Federn 50 ermöglichen es, daß auch Werkstücke, die deutlich von der Rechteck- bzw. Quadratform abweichen, sicher gehalten werden und daß jede Spannbacke zum Halten des Werkstücks hierauf direkt oder über die Federn 50 Druck ausüben kann«

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In Figur 5 ist das Filterungs- und Kühlsystem schematisch dargestellt. Über den Auslaß 40 wird Flüssigkeit auf das Werkstück gespritzt und dann von der Plattform 22 gesammelt, um zu dem auf einem niedrigen Niveau angeordneten Tank bzw. Behälter 44 geleitet zu werden. Die Flüssigkeit steigt in dem Behälter 44 durch ein Filterelement 52, beispielsweise aus Schaum- oder Schwammgummi, um von dort über eine Leitung 54 zu einem größeren Tank oder Behälter 56 zu gelangen. In dem Tank 56 ist ebenfalls ein Filterelement 58, beispielsweise aus Schaum- oder Schwammgummi, angeordnet, und die Flüssigkeit steigt in dem Behälter 56 auf, um auf einem hohen Niveau aus dem Behälter zu einer Pumpe 60 abgenommen zu werden. Untersuchungen haben gezeigt, daß auf diese Weise eine Kühlflüssigkeit leicht im Umlauf geführt und gefiltert werden kann.

In Figur 6 ist eine Abwandlung der Vorrichtung aus Figur 1 dargestellt. Es wurden ähnliche Bezugszeichen benutzt, um der Ausführungsform aus Figur 1 entsprechende Teile zu bezeichnen. Bei dieser Ausführungsform ist keine Handkurbel 30 zum Drehen der Plattform 22 in der Richtung des Pfeils 26 dargestellt, da die auf einem Plattenpaar 62 mit einer dazwischen befindlichen Rollenlagerung abgestützte Plattform 22 in einfacher Weise herumgeschwenkt werden kann. Wenn es erforderlich ist, kann natürlich eine Schneckenanordnung vorgesehen werden, um den Drehvorgang der Plattform 22 wie bei der Ausführungsform in Figur 1 zu steuern. Bei dieser Ausführungsform ist auch kein Handgriff 36 zum Einstellen der Höhe der Plattform 22 dargestellt. Stattdessen kann die Höhenposition der Plattform 22 mit in Schlitzen 66 angeordneten Schrauben 64 eingestellt werden. Die Schlitze 66 können auch seitlich verlängert sein, oder es kann für die Seiteneinstellung der Plattform ein Aufbau gemäß Figur 1 vorgesehen sein.

Das Spannfutter 18 ist an der Plattform über eine Stützlagerung 68 angebracht, die längs der Drehachse des Spannfutters 18 durch einen Handgriff 69 verlagerbar ist. Die Platten des Plattenpaares 62 sind auf einer weiteren Platte 70 angebracht, die ihrerseits durch den Handgriff 34 verlagerbar ist. Gemäß Figur 6 sind die

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Sägescheibe 12 und der Motor 14 auf einem verlagerbaren Grundglied 74 angebracht, das seinerseits mittels eines Handgriffs 76 seitlich verschiebbar ist. Das Grundglied 74 bewegt sich längs Führungen 78. Ein Glied 80 ist rechtwinklig zur Drehachse der Sägescheibe 12 verlagerbar und durch eine Vorspannfeder 82 nach hinten vorgespannt.

Dieser Aufbau ist klarer in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Demnach hatfdas Glied 80 eine Kurvenrolle 84, die mit einem Kurvenglied 86 in Eingriff tritt, welches durch Stifte bzw. Bolzen 88 abnehmbar angeordnet ist. Wenn das Grundglied 74 durch den kurbelartigen Handgriff 76 seitwärts bewegt wird, folgt die Kurvenrolle 84 dem Profil des Kurvengliedes 86, um hierdurch die Position des Gliedes 80 zu verändern und somit die Sägescheibe 12 vorwärts sowie rückwärts zu verlagern. Es kann eine Vielfalt verschiedener Arten von Kurvengliedern 86 eingesetzt werden, wodurch eine Veränderung der Form des geschliffenen Werkstücks ermöglicht wird.

Die Vorrichtung beinhaltet eine bequeme Methode zum Schleifen von Werkstücken, beispielsweise Tigerauge (tiger's eye). Wegen der Verwendung einer sich drehenden Plattform und einer dünnen Sägescheibe können Werkstücke zu vielfältigen Formen geschliffen werden, beispielsweise zu Kugel-, Halbkugel-, Oval- und ähnlichen Formen oder Kombinationen hiervon. Wegen der Genauigkeit der Vorrichtung können tatsächlich übereinstimmende Größen von Werkstükken erzielt werden, so daß ein Edelsteinartikel, beispielsweise eine Kugelschnur, mit übereinstimmenden Kugeln hergestellt werden kann.

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Claims

G 51 780 -su Frank Joseph Moore, 461 Trouw Street, Capital Park, PRETORIA, Transvaal (Süd Afrika) Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen eines Werkstücks Patentansprüche

1. Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks, wie einer Kugel, eines Cabochons oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (20) in einem drehbaren Spannfutter (18) angeordnet wird, daß das Spannfutter (18) um seine Drehachse gedreht wird und daß das Spannfutter (18) langsam um eine weitere Achse (28) gedreht wird₇ die rechtwinklig zur Drehachse des Spannfutters (18) verläuft, um hierdurch das Werkstück (20) um eine sich drehende Sägescheibe (12) zu drehen und Material von der Vorderkante des Werkstücks (20) abzunehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägescheibe (12) in bezug auf ein Grundglied (16), auf dem die Sägescheibe (12) angebracht ist, in steuerbarer Weise verlagert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägescheibe (12) gleichzeitig in zwei Richtungen verlagerbar ist.

4. Vorrichtung zum Schleifen eines Werkstücks, wie einer Kugel, eines Cabochons oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine drehbar antreibbare Sägescheibe (12) , durch ein Spannfutter (18) zum Aufnehmen eines Werkstücks (20) , um ein Schleifen des Werkstücks (20) mittels der Sägescheibe (12) zu ermöglichen, durch Antriebsmittel (14) zum antreibenden Drehen des Spannfutters {18) und durch eine das Spannfutter (18) abstützende Plattform (22), die drehbar ist, um hierdiirch das Spannfutter (18) um eine zur Drehachse desselben rechtwinklige Achse (28) zu drehen. - 2 -

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (22) durch einen Schnecken- und Schrauben-Aufbau (30) manuell drehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (22) in bezug auf die Sägescheibe (12) in einer Mehrzahl von Richtungen einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägescheibe (12) in bezug auf ein Grundglied (16), auf dem sie angebracht ist, in steuerbarer Weise verlagerbar ist=—

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägescheibe (12) gleichzeitig in einer Mehrzahl von Richtungen verlagerbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägescheibe (12) in einer Richtung mittels einer Verstellschraube bzw. -spindel (76) und in einer anderen Richtung mittels eines Kurvengliedes (86) verlagerbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenglied (86) abnehmbar und durch eine Anzahl von verschiedenen Formen von Kurvengliedern ersetzbar ist, um hierdurch die gesteuerte Bewegung der Sägescheibe (12) in bezug auf das Grundglied (16) zu verändern.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (22) einen Umfangsrand (.42) hat, der ein Sammeln einer während des Schleifvorgangs auf das Werkstück (20) geleiteten Flüssigkeit ermöglicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (22) einen Abflußauslaß hat, der zu einem zum Filtern und Kühlen der Flüssigkeit dienenden Tank oder Behälter (44) führt.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (44) einen auf einem niedrigen Niveau befindlichen Einlaß für die Flüssigkeit und einen auf einem hohen Niveau angeordneten Auslaß (54) aus dem Behälter (44) hat, wobei ein Filterelement (52) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Behälters (44) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (18) an oder in zumindest einem seiner Spannbacken Vorspannungsmittel (50) hat, um kleinere Unregelmäßigkeiten in den äußeren Abmessungen des Werkstücks

(20) auszugleichen.

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