DE3924772A1 - Smoothing, grinding, and polishing machine head - has reciprocating ram inside head body and motion transfer to shafts with swing arms - Google Patents
Smoothing, grinding, and polishing machine head - has reciprocating ram inside head body and motion transfer to shafts with swing armsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kopf zum Glätten, Schleifen und Polieren von Marmor, Granit oder ähnlichen Werkstoffen, mit einem rotierenden Körper, der Schwingarme trägt, an denen Schleifsektoren gehaltert sind.The invention relates to a head for smoothing, grinding and polishing marble, granite or similar materials, with a rotating body that carries swing arms which grinding sectors are supported.
Zum Glätten, Schleifen und Polieren von Marmor, Granit und ähnlichen Materialien werden derzeit u.a. rotierende Köpfe eingesetzt, die einen zentralen Körper aufweisen, an dem Schwingarme montiert sind, die Sektoren aus Schleifmaterial tragen. Wenn der zentrale Körper mit Hilfe einer entspre chenden Spindel in Drehung versetzt wird, führen die die Schleifsektoren tragenden Arme eine Schwingbewegung aus.For smoothing, grinding and polishing marble, granite and Similar materials are currently rotating heads used, which have a central body on which Swing arms are mounted, the sectors made of abrasive material wear. If the central body corresponds with the help of a the corresponding spindle is rotated, the lead Arms carrying grinding sectors oscillate.
Bei den derzeit verwendeten Köpfen dieses Typs wird die Schwingbewegung der Arme durch eine Nockenvorrichtung erzeugt, die die Bewegung von der Welle der Spindel ableitet, die die Drehung des Kopfes bewirkt. Dabei sind in den Übertra gungsmechanismus eine Reihe von Zahnrädern eingefügt, die die Rotationsgeschwindigkeit einer Nocke zur Steuerung der Schwingarme gegenüber der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes herabsetzen. Die Getriebe zur Untersetzung und zur Bewegungsübertragung sind in dem rotierenden Kopf einge schlossen.With the heads of this type currently used, the Swinging movement of the arms generated by a cam device, which derives the movement from the shaft of the spindle which the rotation of the head causes. Here are in the transfer mechanism inserted a series of gears that the speed of rotation of a cam to control the Swing arms compared to the rotational speed of the Lower your head. The gearboxes for reduction and Motion transmission is incorporated in the rotating head closed.
Schleifköpfe dieser Art besitzen eine Reihe von Nach teilen: So ist ein kompliziertes Dichtungssystem zwischen Organen erforderlich, die mit unterschiedlichen Relativ geschwindigkeiten um eine gemeinsame Achse rotieren. Es handelt sich insbesondere um die kreisförmige Nocke zur Steuerung der Schwingarme und die zentrale Welle des Schleifkopfes. Diese Dichtungen sind unerläßlich, um zu vermeiden, daß bei der Bearbeitung entstehender Schlamm in das Innere des Kopfes eindringt. Dieser Schlamm, der sich beim Glätten, Schleifen und Polieren bildet, enthält näm lich sehr harte Partikel, die von dem bearbeiteten Material abgetragen werden oder von dem Schleifmaterial der an den Schwingarmen montierten Sektoren abfallen. Diese Partikel würden irreparable Schäden an den inneren Getriebeteilen des Kopfes verursachen. Andererseits unterliegen die Dich tungen einem raschen Verschleiß und müssen deshalb häufig ersetzt werden. Sie sind außerdem nicht in der Lage, eine optimale Dichtung zu gewährleisten. Deshalb können Teile von Schlamm und Schleifpartikel in das Innere des Kopfes eindringen, wo sie schwere Schäden an den mechanischen Teilen verursachen.Grinding heads of this type have a number of after share: So there is a complicated sealing system between Organs required with different relative rotate speeds around a common axis. It is particularly the circular cam for Control of the swing arms and the central shaft of the Grinding head. These seals are essential to avoid that sludge arising during processing in penetrates the inside of the head. This mud that is forms when smoothing, grinding and polishing, contains näm Lich very hard particles from the processed material be removed or from the abrasive material to the Swing arm mounted sectors fall off. These particles would cause irreparable damage to the internal gear parts of the head. On the other hand, they are subject to you rapid wear and tear and must therefore be worn frequently be replaced. You are also unable to to ensure optimal sealing. Therefore parts of mud and abrasive particles inside the head penetrate where there is serious damage to the mechanical Cause sharing.
Außerdem ist das Getriebe für die Steuerung der Schwingbe wegung der Arme wegen der hohen Zahl der erforderlichen mechanischen Organe besonders kompliziert, teuer und schwer.The gearbox is also used to control the Schwingbe arm movement due to the high number of required mechanical organs particularly complicated, expensive and heavy.
Da die Bewegung der Schwingarme direkt von der Welle der Spindel abgeleitet ist, die die Drehbewegung des Schleif kopfes steuert, ist die Frequenz der Schwingbewegung der Arme starr an die Drehzahl des Kopfes gekoppelt, was nicht immer wünschenswert ist.Because the movement of the swing arms directly from the shaft of the Spindle is derived, which is the rotational movement of the grinding head controls, is the frequency of the swinging movement of the Arms rigidly coupled to the speed of the head, which is not is always desirable.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kopf zum Glätten, Schlei fen und Polieren von Marmor, Granit oder ähnlichen Werk stoffen, mit einem rotierenden Körper, der Schwingarme trägt, an denen Schleifsektoren gehaltert sind, bei dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden sind und der eine einfachere und preiswertere Konstruktion und größere Zuverlässigkeit besitzt.The invention relates to a head for smoothing, grinding honing and polishing marble, granite or similar work fabrics, with a rotating body, the swing arms carries, on which grinding sectors are held, in the the disadvantages described above are avoided and a simpler and cheaper construction and larger Has reliability.
Der Kopf gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Körpers des Kopfes wenigstens ein mit einer alternierenden Bewegung beaufschlagbares Zylinder- Kolben-System sowie Mittel zur Übertragung der Bewegung dieses Zylinder-Kolben-Systems auf die genannten Schwingarme tragenden Wellen angeordnet sind und daß Mittel zur Ver teilung des Arbeitsfluids für das wenigstens eine Zylinder- Kolben-Systems vorgesehen sind, die koaxial zur Drehachse des Kopfes angeordnet sind. The head according to the invention is characterized in that that inside the body of the head with at least one an alternating motion Piston system and means for transmitting the movement this cylinder-piston system on the mentioned swing arms supporting shafts are arranged and that means for ver division of the working fluid for the at least one cylinder Piston system are provided which are coaxial to the axis of rotation of the head are arranged.
Mit dieser Anordnung vermeidet man den Einsatz von kompli zierten und schweren mechanischen Organen für den Antrieb der Schwingarme, wie sie bei Schleifköpfen nach dem Stand der Technik erforderlich sind. Dies bringt eine große Ver ringerung der Herstellkosten sowie ein geringeres Gewicht der Gesamtanordnung mit sich. Außerdem ist bei dem erfin dungsgemäßen Schleifkopf die Bewegungssteuerung der Schwing arme von der Drehung des Kopfes völlig unabhängig. Dies er laubt die Wahl einer optimalen Drehgeschwindigkeit des Kopfes und einer optimalen Geschwindigkeit für die Schwing bewegung der Arme in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen. Außerdem sind die aus Zylinder und Kolben bestehenden An triebsorgane geringerer Beschädigungsgefahr durch Schlamm ausgesetzt, der während der Bearbeitung entsteht.This arrangement avoids the use of compli graceful and heavy mechanical organs for the drive the swing arms, as used with grinding heads according to the state of technology are required. This brings a big ver reduction in manufacturing costs and a lower weight the overall arrangement with itself. In addition, the inventor grinding head according to the motion control of the swing arms completely independent of the rotation of the head. This he allows the choice of an optimal rotation speed of the Head and an optimal speed for the swinging arm movement depending on working conditions. In addition, the cylinders and pistons are on drive elements lower risk of damage from mud exposed during processing.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform besitzt der Kopf ein einziges Zylinder-Kolben-System für den gleich zeitigen Antrieb aller Schwingarme.In a particularly simple embodiment, the Head a single cylinder-piston system for the same timely drive of all swing arms.
Das Zylinder-Kolben-System und die Mittel zur Übertragung der Bewegung von diesem zu den Schwingarmen sind vorteil hafterweise in einem dicht geschlossenen Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise sind alle Organe zur Steuerung der Schwing arme wirksam gegen die Einwirkung von Schleifschlamm ge schützt. Da zwischen den verschiedenen Teilen, aus denen der Kopf besteht, keine relativen Drehbewegungen statt finden, mit Ausnahme der begrenzten Schwingbewegungen der die Schwingarme tragenden Wellen, unterliegen die Dich tungen keinem Verschleiß. Daraus ergibt sich eine erhöhte Zuverlässigkeit der gesamten Anordnung. Außerdem kann in das Gehäuse ein Schmiermittel eingegeben werden, um die Mittel zur Übertragung der Bewegung von dem Zylinder-Kol ben-System zu den Wellen der Schwingarme in einem Ölbad zu schmieren.The cylinder-piston system and the means of transmission the movement from this to the swing arms are beneficial arranged in a tightly closed housing. In this way, all organs are used to control the vibration arms effective against the effects of grinding sludge protects. Because between the different parts that make up the head is there, no relative rotational movements take place find, with the exception of the limited swinging movements of the the shafts carrying the swing arms are subject to you no wear. This results in an increased Reliability of the entire arrangement. In addition, in a lubricant can be entered into the housing Means for transmitting the movement from the cylinder col ben system to the waves of the swing arms in an oil bath to lubricate.
Bei einer praktischen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Mittel zur Übertragung der Bewegung von dem Zylinder- Kolben-System zu den Schwingarmen für jeden Schwingarm einen mit dem Schaft des Kolbens des Zylinder-Kolben- Systems fest verbundenen Stift umfassen, und daß jeder dieser Stifte mit einer zugehörigen Gabel zusammenwirkt, die mit der Welle fest verbunden ist, die den betreffenden Schwingarm trägt und mit einer Schwingbewegung beaufschlagt.In a practical embodiment it is provided that the means for transmitting the motion from the cylinder Piston system for the swing arms for each swing arm one with the stem of the piston of the cylinder-piston Systems firmly connected pin include and that everyone this pin interacts with an associated fork, which is firmly connected to the shaft that the concerned Carries the swing arm and applies a swinging motion.
Das Zylinder-Kolben-System ist vorteilhafterweise ein pneu matisches System. Die Verwendung von Druckluft für die Steuerung der Schwingbewegung der Arme hat neben den typischen Vorteilen solcher Antriebssysteme den weiteren Vorteil, daß das aus den Schwingarmen und den zugehörigen Schleifsektoren, den Mitteln zur Übertragung der Bewe gung zu den Armen und dem pneumatischen Antrieb bestehende System ein elastisches System ist. Dies bietet die Mög lichkeit, daß sich die Schleifsektoren durch elastisches Nachgeben an die zu bearbeitende Oberfläche anpassen. Dies ist besonders nützlich, da die zu bearbeitenden Oberflächen häufig Unregelmäßigkeiten aufweisen, die außerordentlich große Kräfte auf die Schleifsektoren und damit auf die Schwingarme der Schleifköpfe ausüben. Da bei herkömmlichen Schleifköpfen die kinematische Kette für den Antrieb der Schwingarme starr ist, führen diese oberflächlichen Unregel mäßigkeiten häufig zum Bruch der mechanischen Organe des Kopfes. Durch die Verwendung eines pneumatischen Antriebes können die oberflächlichen Verformungen des zu bearbeiten den Materials hingegen durch das elastische Nachgeben des in der einen oder der anderen Kammer des Zylinders ent haltenen Fluids leicht absorbiert werden.The cylinder-piston system is advantageously a tire matic system. The use of compressed air for the Control of the swinging movement of the arms has next to the typical advantages of such drive systems Advantage that that from the swing arms and the associated Grinding sectors, the means of transferring the movement existing to the arms and the pneumatic drive System is an elastic system. The Mög offers this Lichity that the grinding sectors by elastic Adapt to the surface to be machined. This is particularly useful because the surfaces to be machined often have irregularities that are extraordinary great forces on the grinding sectors and thus on the Exercise the swing arms of the grinding heads. As with conventional The kinematic chain for driving the grinding wheels Swinging arms are rigid, cause this superficial irregularity moderate to break the mechanical organs of the Head. By using a pneumatic actuator can edit the superficial deformations of the the material, however, by the elastic yielding of the ent in one or the other chamber of the cylinder holding fluids are easily absorbed.
Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is based on that in the drawings illustrated embodiment explained in more detail.
Die Fig. 1 zeigt einen Schleifkopf gemäß der Erfindung in einem Schnitt nach der Linie I-I von Fig. 2; Fig. 1 shows a grinding head according to the invention in a section along the line II of Fig. 2;
Fig. 2 zeigt einen Transversalschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 2 shows a transverse section along the line II-II of Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit des Mechanismus zur Über
tragung der Bewegung zu einem Schwingarm.
Fig. 3 shows a detail of the mechanism for transferring the movement to a swing arm.
In der Zeichnung ist ein Kopf mit vier Schwingarmen dar gestellt. Offensichtlich lassen sich mit dem gleichen Prin zip auch Köpfe realisieren, die in Abhängigkeit von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzfalles eine größere oder kleinere Zahl von Schwingarmen haben.The drawing shows a head with four swing arms posed. Obviously, with the same prin zip also realize heads that depend on the Requirements of the respective application a larger one or have a smaller number of swing arms.
Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Der dort darge stellte Schleifkopf besitzt einen Flansch 1, über den er mit einer (nicht dargestellten) Spindel verbindbar ist, die den Kopf mit einer Drehbewegung beaufschlagen kann. Mit dem Flansch 1 ist eine Muffe 3 fest verbunden, an der ein weiterer Flansch 5 einstückig angeformt ist. Eine Reihe von Schrauben 7 (von denen in dem Schnitt von Fig. 1 nur eine sichtbar ist) verbindet den Flansch 5 mit einem Ge häuse 9, das den Körper des Schleifkopfes bildet. Das Gehäuse 9 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 11 und 13, die durch Schrauben 15 miteinander verbunden sind. Im Inneren des Gehäuses 9 sind die (im folgenden beschrie benen) Organe für die Schwingbewegung der Arme 17 einge schlossen. Letztere tragen Sektoren S aus Schleifmaterial. Die Arme sind an Wellen 19 angeordnet, die symmetrisch um die Achse A-A des Schleifkopfes verteilt sind und mit Hilfe geeigneter Lager in Sitzen 20 gelagert sind, die in dem Teil 13 des Gehäuses 9 angebracht sind. Das Gehäuse 9 ist unten mit Hilfe eines Verschlußpfropfens 14 geschlossen, der an dem Teil 13 des Gehäuses angeschraubt ist.First, reference is made to FIG. 1. The grinding head shown there has a flange 1 , via which it can be connected to a (not shown) spindle, which can act on the head with a rotary movement. With the flange 1 , a sleeve 3 is firmly connected, on which a further flange 5 is integrally formed. A series of screws 7 (of which only one is visible in the section of FIG. 1) connects the flange 5 to a housing 9 which forms the body of the grinding head. The housing 9 consists essentially of two parts 11 and 13 , which are connected by screws 15 . Inside the housing 9 , the (described below) organs for the swinging movement of the arms 17 are closed. The latter wear sectors S made of abrasive material. The arms are arranged on shafts 19 , which are distributed symmetrically about the axis AA of the grinding head and are supported by means of suitable bearings in seats 20 which are mounted in the part 13 of the housing 9 . The housing 9 is closed at the bottom by means of a plug 14 which is screwed to the part 13 of the housing.
Im Inneren des Gehäuses 9 befindet sich eine Welle 21, de ren Achse mit der Drehachse des Schleifkopfes zusammenfällt. Auf dieser Achse ist mit Hilfe von Gleitlagern 22 und einer Dichtungslippe 23 der hohle Schaft 25 eines Kolbens 27 ge führt, der zusammen mit einem Zylinder 29 ein doppelt wir kendes hydraulisches oder pneumatisches Zylinder-Kolben- System 27, 29 für die Steuerung der Schwingbewegung der Arme 17 bildet. Mit dem Schaft 25 ist mit Hilfe einer Ge windemutter 31 eine Platte 33 fest verbunden, an der zwei Ständer 35 fest angebracht sind, die jeweils zwei zueinan der senkrechte Gewindebohrungen 37 aufweisen. In die Ge windebohrungen 37 greifen entsprechende Stifte 39 ein, die jeweils mit einer zugeordneten Gabel 41 (Fig. 3) zusammen wirken. Jede dieser Gabeln 41 ist auf einem Abschnitt 19 A der Welle 19 des zugehörigen Schwingarms 17 aufgebracht und auf dieser mit einer Gewindemutter 43 blockiert. Wenn der Kolben 27 in dem Zylinder 29 gleitet, verschieben sich deshalb die Platte 23 und die betreffenden Ständer 35 zu sammen mit dem Kolben 27 und beaufschlagen die Wellen 19 und damit die Arme über die Stifte 39 und die Gabel 41 mit einer entsprechenden Schwingbewegung.Inside the housing 9 there is a shaft 21 , the axis of which coincides with the axis of rotation of the grinding head. On this axis, with the help of slide bearings 22 and a sealing lip 23, the hollow shaft 25 of a piston 27 leads, which together with a cylinder 29 is a double-acting hydraulic or pneumatic cylinder-piston system 27 , 29 for controlling the oscillating movement of the Arms 17 forms. With the shaft 25 with a Ge threaded nut 31, a plate 33 is fixedly connected to which two stands 35 are fixedly attached, each having two zueinan the vertical threaded holes 37 . In the Ge threaded holes 37 engage corresponding pins 39 , each of which cooperate with an associated fork 41 ( Fig. 3). Each of these forks 41 is applied to a section 19 A of the shaft 19 of the associated swing arm 17 and is blocked thereon by a threaded nut 43 . When the piston 27 slides in the cylinder 29 , the plate 23 and the respective stand 35 move together with the piston 27 and act on the shafts 19 and thus the arms via the pins 39 and the fork 41 with a corresponding oscillating movement.
Zur Steuerung des Zylinder-Kolben-Systems 27, 29 ist auf der mit dem Kopf rotierenden Muffe 3 und koxial zu dieser ein feststehender Verteiler 45 für die Verteilung des Arbeits fluids für das Zylinder-Kolben-System montiert. Der Vertei ler 45 ist mit der pneumatischen oder hydraulischen Steuer einheit des Zylinder-Kolben-Systems über zwei Anschlußstut zen 47 verbunden, die ihrerseits mit zwei in der Muffe 3 und dem Flansch 5 ausgebildeten Leitungen 49 verbunden sind. Über zwei Schläuche 51 stehen die Leitungen 49 mit Kanälen 53 in Verbindung, die in dem Teil 13 des Gehäuses 9 ausgebildet sind und von denen das Arbeitsfluid mit zwei Schläuchen 45 zu dem Zylinder-Kolben-System 27, 29 geführt wird.To control the cylinder-piston system 27, 29 , a fixed distributor 45 for the distribution of the working fluid for the cylinder-piston system is mounted on the sleeve 3 rotating with the head and coxial to it. The distributor 45 is connected to the pneumatic or hydraulic control unit of the cylinder-piston system via two connecting rods 47 , which in turn are connected to two lines 49 formed in the sleeve 3 and the flange 5 . Via two hoses 51 , the lines 49 are connected to channels 53 , which are formed in part 13 of the housing 9 and from which the working fluid is guided with two hoses 45 to the cylinder-piston system 27, 29 .
Im folgenden sei die Funktion der dargestellten Vorrichtung erläutert:The following is the function of the device shown explains:
Wenn der Schleifkopf in Drehung versetzt wird, rotieren alle in Fig. 1 dargestellten Organe um die Achse A-A mit Ausnahme des Verteilers 45 für das Arbeitsfluid des Zylinder-Kolben-Systems 27, 29. Über diesen Verteiler 45 wird unter Druck stehendes Fluid über die eine oder an dere der Leitungen 47, 49, 51, 53, 55 geführt und bewirkt ent weder das Anheben oder das Absenken des Kolbens 27 und damit der Platte 33, was eine Schwingbewegung der Arme 17 in der einen oder der anderen Richtung zur Folge hat. Ein an sich bekanntes Steuersystem schaltet die Zufuhr des Druckfluids von der einen auf die andere Speiseleitung des Zylinder-Kolben-Systems 27, 29 um, wenn der Druck im Inneren der einen oder anderen der beiden Kammern des Zylinders 29 einen vorbestimmten Wert überschreitet. Auf diese Weise erhält man automatisch eine alternierende Bewegung des Kolbens 25, 27 und damit eine Schwingbewegung der Arme 17 um die Achse der Wellen 19.When the grinding head is set in rotation, all the organs shown in FIG. 1 rotate about the axis AA with the exception of the distributor 45 for the working fluid of the cylinder-piston system 27 , 29 . Via this distributor 45 , pressurized fluid is guided over one or the other of the lines 47 , 49 , 51 , 53 , 55 and ent ent does not raise or lower the piston 27 and thus the plate 33 , which causes a swinging movement of the arms 17 in one direction or the other. A control system known per se switches the supply of the pressure fluid from one to the other feed line of the cylinder-piston system 27 , 29 when the pressure inside one or the other of the two chambers of the cylinder 29 exceeds a predetermined value. In this way, an alternating movement of the piston 25 , 27 and thus a swinging movement of the arms 17 about the axis of the shafts 19 are automatically obtained.
Durch Änderung des Durchsatzes des Arbeitsfluids läßt sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 25, 27 und damit die Geschwindigkeit der Schwingbewegung der Arme 17 un abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes ändern.By changing the throughput of the working fluid, the speed of movement of the piston 25, 27 and thus the speed of the swinging movement of the arms 17 can be changed independently of the speed of rotation of the head.
Claims (5)
mit einem rotierenden Körper, der Schwingarme trägt, an denen Schleifsektoren gehaltert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren des Körpers (9) des Kopfes wenigstens ein mit einer alternierenden Bewegung beaufschlagbares Zylinder- Kolben-System (27, 29) sowie Mittel (33, 35, 39, 41) zur Über tragung der Bewegung dieses Zylinder-Kolben-Systems auf die genannten Schwingarme (17) tragende Wellen (19) an geordnet sind,
und daß Mittel (45) zur Verteilung des Arbeitsfluids für das wenigstens eine Zylinder-Kolben-System (27, 29) vorgesehen sind, die koaxial zur Drehachse des Kopfes angeordnet sind.1. head for smoothing, grinding and polishing marble, granite or similar materials,
with a rotating body that carries swing arms on which grinding sectors are held,
characterized,
that in the interior of the body ( 9 ) of the head at least one cylinder-piston system ( 27 , 29 ) which can be subjected to an alternating movement and means ( 33 , 35 , 39 , 41 ) for transmitting the movement of this cylinder-piston system said rocker arms ( 17 ) carrying shafts ( 19 ) are arranged on,
and that means ( 45 ) for distributing the working fluid for the at least one cylinder-piston system ( 27 , 29 ) are provided, which are arranged coaxially to the axis of rotation of the head.
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