DE4209273A1 - Head for continuous stone grinding machine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schleifkopf zur Steinbearbeitung, insbesondere für konti nuierlich arbeitende Schleifmaschinen.The invention relates to a grinding head for stone processing, especially for conti Nuclear grinding machines.
Zur Bearbeitung von Steinen werden kontinuierlich arbeitende Schleifmaschinen ein gesetzt, die mehrere Schleifköpfe haben. Die Schleifmaschinen haben ein Bett, auf dem ein Transportband läuft, welches das zu bearbeitende Steinmaterial trägt. Dieses wird kontinuierlich den Schleifköpfen zugeführt, die über einen Träger am Bett ange bracht sind.Continuous grinding machines are used to process stones set that have multiple grinding heads. The grinders have a bed on a conveyor belt runs, which carries the stone material to be processed. This is continuously fed to the grinding heads, which are attached to the bed via a support are brought.
Die bekannten Schleifköpfe bestehen im wesentlichen aus einem festen Flansch, der an dem Träger fest angebracht ist, welcher auf dem Bett der Schleifmaschine ver schiebbar ist. Eine rotierende Spindel mit vertikaler Achse dreht über ein Getriebe die Schleifkörper, welche an ihrer Außenfläche abrasives Material tragen.The known grinding heads essentially consist of a fixed flange is firmly attached to the carrier, which ver on the bed of the grinding machine is slidable. A rotating spindle with a vertical axis rotates the via a gear Abrasive bodies that have abrasive material on their outer surface.
Bekanntlich hat das zu schleifende Material nur in den seltensten Fällen eine genau horizontale Oberfläche, so daß alle Schleifköpfe bekannter Bauart während der Bear beitung Schlägen und Schwingungen unterworfen sind, hervorgerufen durch das An stoßen der Schleifkörper an den Unregelmäßigkeiten der zu bearbeitenden Oberflä che. Diese Schläge und Schwingungen entstehen nicht nur dann, wenn die Spindel mit den Schleifkörpern starr verbunden ist, sondern vor allem dann, wenn diese Ver bindung durch die Zwischenschaltung elastischer Elemente gedämpft ist. Gerade durch diese Dämpfungen werden die Schwingungen erhöht, so daß nicht selten die gerade bearbeitete Steinplatte zerstört wird.As is well known, the material to be ground only rarely has an exact one horizontal surface, so that all grinding heads of known design during the Bear processing are subject to shocks and vibrations caused by the on the abrasive body encounters the irregularities of the surface to be machined che. These shocks and vibrations do not only occur when the spindle is rigidly connected to the grinding wheels, but especially if this Ver bond is damped by the interposition of elastic elements. Just the vibrations are increased by these dampings, so that it is not uncommon for the stone plate that has just been processed is destroyed.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Schleifköpfe ist darin zu sehen, daß der vertikale Arbeitsdruck nicht gleichmäßig auf die gesamte zu schleifende Oberfläche übertragen wird. Schließlich ist es sehr ungünstig, daß sich die Schleifwerkzeuge nicht genau an die zu bearbeitende Oberfläche anlegen, wenn diese erhebliche Unregelmäßigkeiten aufweist.Another disadvantage of the known grinding heads is that the vertical Do not apply working pressure evenly to the entire surface to be sanded becomes. After all, it is very unfavorable that the grinding tools do not fit exactly create the surface to be machined if there are significant irregularities having.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkopf zur Verfügung zu stellen, der während der Schleifoperation keinen Schwingungen oder Schlägen unterworfen ist, die das zu bearbeitende Material zerstören können. Dabei soll der Druck auf die zu schleifende Oberfläche möglichst gleichmäßig verteilt werden können, so daß die zylindrische Schleifoberfläche der Schleifelemente gleichmäßig abgenutzt wird.The invention has for its object to provide a grinding head, which is not subject to vibrations or impacts during the grinding operation that can destroy the material to be processed. The pressure on the surface to be ground can be distributed as evenly as possible, so that the cylindrical grinding surface of the grinding elements is evenly worn.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Schleifkopf gelöst, der die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist. Ein solcher Schleif kopf hat eine sehr sichere Funktion, da während der Bearbeitung Schwingungen na hezu ausgeschaltet werden, die das zu schleifende Material zerstören könnten. Durch den Wegfall der Schwingungen können sehr genaue Oberflächen geschliffen werden, so daß das Endprodukt eine sehr hohe Qualität aufweist.According to the invention, this object is achieved by a grinding head, which in Features of claim 1 features listed. Such a grinding head has a very safe function, because during machining vibrations na be switched off, which could destroy the material to be ground. By the elimination of the vibrations, very precise surfaces can be ground, so that the end product is of very high quality.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeich nung dargestellt ist. Es zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the patent claims and from the following description of an embodiment shown in the drawing is shown. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schleifkopf gemäß der Erfindung und Fig. 1 shows a longitudinal section through a grinding head according to the invention and
Fig. 2 eine Unteransicht des Schleifkopfes der Fig. 1. FIG. 2 is a bottom view of the grinding head of FIG. 1.
Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der Schleifkopf 1 einen festen Flansch 2 aufweist, der an einem Verbindungselement 3 angebracht ist, welches mit dem nicht gezeigten Ge stell der Schleifmaschine verbunden ist. Der Flansch 2 hat in seiner Mitte eine durch gehende Bohrung, in der über Lager 4 das obere Ende 5 einer rotierenden Spindel 6 mit vertikaler Achse 7 gelagert ist. Am unteren Ende 8 der Spindel 6 ist über eine Zahlkupplung 9 ein Flansch 10 angebracht, der über Schrauben 11 die vertikale Spindel 6 mit einer Bodenwand 51 eines Gehäuses 12 verbindet. Das Gehäuse 12 dreht sich dadurch mit der vertikalen Spindel 6, wenn diese durch die nicht gezeigte Welle der Schleifmaschine angetrieben wird; diese Welle ist mit einem Kopfflansch 70 der Spindel 6 verbunden.From Fig. 1 it follows that the grinding head 1 has a fixed flange 2 which is attached to a connecting element 3 , which is connected to the Ge not shown the grinding machine. The flange 2 has a through bore in its center, in which the upper end 5 of a rotating spindle 6 with a vertical axis 7 is supported via the bearing 4 . At the lower end 8 of the spindle 6 , a flange 10 is attached via a number coupling 9 , which connects the vertical spindle 6 to a bottom wall 51 of a housing 12 via screws 11 . The housing 12 thereby rotates with the vertical spindle 6 when this is driven by the shaft of the grinding machine, not shown; this shaft is connected to a head flange 70 of the spindle 6 .
Zwischen dem unteren Ende 8 der Spindel 6 und der Bodenwand 51 des Gehäuses 12 befindet sich ein Kugelgelenk 52, das aus einer Nutmutter 72 besteht, die auf das untere Ende der Spindel 6 aufgeschraubt ist. An der Nutmutter 72 liegt die Boden wand 51 des Gehäuses 12 an, und zwar über eine Kugelfläche 53 mit dem Radius 54. Aufgrund dieser Kugelfläche 53, die an der Nutmutter 72 und der Bodenwand 51 ausgebildet ist, ermöglicht das Kugelgelenk 52 dem Gehäuse 12, kleine Schwenkbe wegungen um das Zentrum 55 auszuführen, das durch den Schnittpunkt des Radius 54 mit der Achse 7 der Spindel 6 definiert ist.Between the lower end 8 of the spindle 6 and the bottom wall 51 of the housing 12 there is a ball joint 52 which consists of a lock nut 72 which is screwed onto the lower end of the spindle 6 . On the lock nut 72 , the bottom wall 51 of the housing 12 is in contact, specifically via a spherical surface 53 with the radius 54 . Because of this spherical surface 53 , which is formed on the lock nut 72 and the bottom wall 51 , the ball joint 52 enables the housing 12 to perform small swiveling movements around the center 55 , which is defined by the intersection of the radius 54 with the axis 7 of the spindle 6 .
Das Gehäuse 12 ist oben als becherförmiger Teil 13 ausgebildet, der in einen in den Flansch 2 eingearbeiteten Ringraum 14 eingreift. Zur Abdichtung ist eine Doppellip pendichtung 15 vorgesehen, die den becherförmigen Teil 13 des Gehäuses 12 ge genüber dem Flansch 2 während der Rotation abdichtet, wobei die beiden Lippen der Dichtung 15 an einem Ring 71 anliegen, der aus gehärtetem, reibungsarmen Material besteht und am Flansch 2 befestigt ist.The housing 12 is formed at the top as a cup-shaped part 13 which engages in an annular space 14 machined into the flange 2 . For sealing, a double lip pendulum 15 is provided, which seals the cup-shaped part 13 of the housing 12 ge against the flange 2 during rotation, the two lips of the seal 15 abutting a ring 71 which consists of hardened, low-friction material and on the flange 2 is attached.
Fig. 2 zeigt, daß das rotierende Gehäuse 12 eine Reihe sternförmig abstehender Rohransätze 16 hat, im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Rohran sätze. In jedem Rohransatz 16 ist über Lager 19 eine Welle 17 mit horizontaler Achse 18 gelagert. Das aus jedem Rohransatz 16 radial hervorstehende Ende der Welle 17 ist über eine konische Kupplung 21 und Schrauben 20 mit einer rohrförmigen Büchse 22 verbunden. Die Außenseite jeder Büchse 22 trägt eine Schleifschicht 23. Fig. 2 shows that the rotating housing 12 has a number of protruding tubular lugs 16 , in the illustrated embodiment, a total of six sets of Rohran. In each pipe socket 16 , a shaft 17 with a horizontal axis 18 is mounted via bearings 19 . The radially protruding end of the shaft 17 from each tube extension 16 is connected to a tubular sleeve 22 via a conical coupling 21 and screws 20 . The outside of each sleeve 22 carries an abrasive layer 23 .
Zur Durchführung der Schleifarbeiten müssen sowohl das Gehäuse 12 als auch die rohrförmigen Büchsen 22, die die Schleifschichten 23 tragen, um ihre Achsen ge dreht werden. Zu diesem Zweck hat die vertikale Spindel 6 ein Stirnzahnrad 30, das mittels einer Paßfeder 31 befestigt ist und mit der Innenverzahnung eines Ringes 32 kämmt. Der Ring 32 ist über Lager 33 in dem Flansch 2 drehbar gelagert und bezüg lich der vertikalen Achse 7 der Spindel 6 um die Exzentrizität 134 versetzt. Die Innenverzahnung des Ringes 32 kämmt mit einem weiteren Stirnrad 34, das über Lager 35 frei drehbar auf der Spindel 6 gelagert ist. Die Zähnezahl des Stirnrades 34 ist von der Zähnezahl der Innenverzahnung des Ringes 32 verschieden, so daß das Stirnrad 34 eine andere Drehzahl als der Ring 32 hat. Die Drehbewegung des Stirnrades 34 wird über Stifte 38 auf ein Kegelzahnrad 36 übertragen. Das Kegelzahnrad 36 ist über ein Nadellager 37 koaxial auf der Spindel 6 gelagert. Die Verbindung des Stirn rades 34 mit dem Kegelrad 36 über die Stifte 38 erfolgt im Bereich jeweils einer Ringkammer 39, die an dem Stirnrad 34 angebracht ist. Der Stift 38 greift unter Zwi schenschaltung eines elastischen Ringes 40 in die zugehörige Ringkammer 39 ein, wobei der Ring 40 die Aufgabe einer elastischen Kupplung übernimmt. Mit dem Ke gelrad 36 kämmen konische Ritzel 41, die auf die nicht nach außen gerichteten En den der horizontalen Wellen 17 aufgezogen sind.To carry out the grinding work, both the housing 12 and the tubular bushings 22 , which carry the grinding layers 23 , must be rotated about their axes. For this purpose, the vertical spindle 6 has a spur gear 30 which is fastened by means of a feather key 31 and meshes with the internal toothing of a ring 32 . The ring 32 is rotatably supported via bearing 33 in the flange 2 and bezüg Lich the vertical axis 7 of the spindle 6 offset by the eccentricity 134 . The internal toothing of the ring 32 meshes with a further spur gear 34 which is mounted on the spindle 6 in a freely rotatable manner via bearings 35 . The number of teeth of the spur gear 34 is different from the number of teeth of the internal toothing of the ring 32 , so that the spur gear 34 has a different speed than the ring 32 . The rotational movement of the spur gear 34 is transmitted to a bevel gear 36 via pins 38 . The bevel gear 36 is mounted coaxially on the spindle 6 via a needle bearing 37 . The connection of the spur gear 34 with the bevel gear 36 via the pins 38 takes place in the area of an annular chamber 39 which is attached to the spur gear 34 . The pin 38 engages with interposition of an elastic ring 40 in the associated annular chamber 39 , the ring 40 assuming the role of an elastic coupling. With the Ke gelrad 36 mesh conical pinions 41 which are mounted on the non-outward En of the horizontal shafts 17 .
Wenn die Spindel 6 über das erläuterte Getriebe in Drehung versetzt wird, drehen sich sowohl das Gehäuse 12 um seine vertikale Achse 7 als auch alle rohrförmigen Büchsen 22 um ihre horizontalen Achsen 18. Auf diese Weise wird die zu bearbei tende Oberfläche 50 durch die beiden überlagerten Bewegungen geschliffen.When the spindle 6 is set in rotation by the gear mechanism explained, both the housing 12 rotates about its vertical axis 7 and all the tubular bushings 22 about its horizontal axes 18 . In this way, the surface 50 to be machined is ground by the two superimposed movements.
Wenn die Schleifschicht 23 der Büchsen 22 auf Unregelmäßigkeiten der zu bearbei tenden Oberfläche 50 trifft, erfahren die horizontalen Wellen 17 eine Biegebeanspru chung, die auf das Kugelgelenk 52 übertragen wird, da die Wellen 17 starr in den Rohransätzen 16 gelagert sind, welche Teil des Gehäuses 12 sind, dessen Boden wand 51 Teil des Kugelgelenkes 52 ist. Daraus folgt, daß jede Belastung irgendeiner der horizontalen Wellen 17 eine Schwenkbewegung des rotierenden Gehäuses 12 um das Zentrum 55 verursacht.When the abrasive layer 23 of the bushes 22 encounters irregularities in the surface 50 to be machined, the horizontal shafts 17 experience a bending stress which is transmitted to the ball joint 52 , since the shafts 17 are rigidly mounted in the tube extensions 16 , which are part of the housing 12 are, the bottom wall 51 is part of the ball joint 52 . It follows that any load on any of the horizontal shafts 17 causes the rotating housing 12 to pivot about the center 55 .
Um diese Schwenkbewegung zu dämpfen und gleichzeitig eine elastische Rückfede rung aller horizontalen Wellen 17 in ihre Ausgangslage zu ermöglichen, sind im Be reich jeder Schraube 11, die die Bodenwand 51 des Gehäuses 12 mit dem Flansch 10 am unteren Ende 8 der Spindel 6 verbindet, elastische Büchsen 56 eingesetzt. Aus dem gleichen Grund ist im Mittelteil 59 des Gehäuses 12 zwischen einem mittle ren Abschnitt 58 der Spindel 6 und dem Kegelrad 36 eine elastische Büchse 57 ein gesetzt.In order to dampen this pivoting movement and at the same time to allow elastic return springing of all horizontal shafts 17 into their starting position, each screw 11 , which connects the bottom wall 51 of the housing 12 to the flange 10 at the lower end 8 of the spindle 6 , is elastic Bushes 56 used. For the same reason, an elastic sleeve 57 is inserted in the central part 59 of the housing 12 between a central portion 58 of the spindle 6 and the bevel gear 36 .
Wenn eine rohrförmige Büchse 22 oder mehrere dieser Büchsen auf eine Unregelmä ßigkeit der Oberfläche 50 des zu schleifenden Steines treffen, ergibt sich eine elasti sche Schwingung des rotierenden Gehäuses 12 um das in der Achse 7 liegende Zen trum 55, wodurch Stöße und Vibrationen vermieden werden, die Bauteile des Schleifkopfes zerstören oder die Schleifqualität beeinträchtigen könnten. Darüber hin aus wird damit auch die Gefahr einer Zerstörung des zu schleifenden Werkstückes ausgeschlossen.If a tubular sleeve 22 or more of these sleeves meet an irregularity of the surface 50 of the stone to be ground, there is an elastic vibration of the rotating housing 12 around the axis 7 lying in the center 55 , whereby shocks and vibrations are avoided, could destroy the components of the grinding head or impair the grinding quality. In addition, the risk of destruction of the workpiece to be ground is also excluded.
Die Außendurchmesser der rohrförmigen Büchsen 20, welche die Schleifschichten 23 tragen, sind nicht immer exakt konstant. Es ist daher erforderlich, während des Schleifvorganges dafür zu sorgen, daß sich mögliche, geringe Unterschiede automa tisch selbst ausgleichen. Hierzu ist die Schleifschicht 23 jeder rohrförmigen Büchse 22 auf einem zylindrischen Ring 60 angebracht, der über eine zylindrische Schale 61 und eine in dieser liegende, elastische Schicht 62 auf der rohrförmigen Büchse 22 angebracht ist. Auf diese Weise werden während des Schleifvorganges mögliche Durchmesserdifferenzen durch das Zusammendrücken der dünnen Schicht 62 aus Gummi ausgeglichen.The outer diameters of the tubular bushings 20 , which carry the abrasive layers 23 , are not always exactly constant. It is therefore necessary to ensure that possible, small differences automatically compensate for themselves during the grinding process. For this purpose, the abrasive layer is attached, each tubular sleeve 23 22 on a cylindrical ring 60 and is mounted in this lying, elastic layer 62 on the tubular sleeve 22 by a cylindrical shell 61st In this way, possible diameter differences are compensated for by the compression of the thin layer 62 of rubber during the grinding process.
Gemeinsam mit der Möglichkeit der Schwenkbewegungen des Gehäuses 12 um das Zentrum 55 des Kugelgelenkes 52 bewirkt die elastische Schicht 62 ein genaueres Anliegen der Schleifschicht 23 an der zu schleifenden Oberfläche 50. Das Kugelge lenk 52 sorgt ferner dafür, daß die Druckkraft auf die zu schleifende Oberfläche 50 gleichmäßig verteilt wird.Together with the possibility of the pivoting movements of the housing 12 around the center 55 of the ball joint 52 , the elastic layer 62 causes the abrasive layer 23 to bear more precisely on the surface 50 to be abraded. The Kugelge steering 52 also ensures that the pressure force on the surface to be ground 50 is evenly distributed.
Über das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel hinaus kann der Schleif kopf innerhalb des Rahmens der Erfindung Änderungen erfahren. Diese können bei spielsweise in einer anderen Ausführung der Rotationsübertragung von der vertikalen Spindel 6 auf die horizontalen Wellen 17 liegen, die die rohrförmigen Büchsen 22 mit den Schleifschichten 23 tragen. Auch der feste Flansch 2 und das Gehäuse 12 kön nen hinsichtlich ihrer Form anders ausgebildet sein. Schließlich kann auch die Zahl der rohrförmigen Büchsen 22 an die jeweiligen Einsatzzwecke des Schleifkopfes an gepaßt werden.Beyond the described and illustrated embodiment, the grinding head can undergo changes within the scope of the invention. In example, in another embodiment of the rotation transmission from the vertical spindle 6 to the horizontal shafts 17 , which carry the tubular bushings 22 with the grinding layers 23 . The fixed flange 2 and the housing 12 NEN can be designed differently in terms of their shape. Finally, the number of tubular bushings 22 can be adapted to the respective purposes of the grinding head.
Claims (8)
- - einen an einem Verbindungselement der Schleifmaschine befestigten Flansch mit ei ner zentralen Bohrung, in der über Lager das obere Ende einer Spindel mit vertikaler Achse gelagert ist,
- - ein am unteren Ende der Spindel über Verbindungsmittel koaxial zur Spindel befe stigtes Gehäuse, dessen Mittelteil über Lager an einem mittleren Abschnitt der Au ßenseite der Spindel zentriert ist und das radial ausgerichtete Rohransätze hat, von denen jeder eine Welle mit horizontaler Achse zur Aufnahme einer rohrförmigen Büchse mit äußerer Schleifschicht aufnimmt,
- - ein aus Zahnrädern und Ritzeln bestehendes Getriebe zur Übertragung der Drehbe wegung der vertikalen Spindel auf das Gehäuse und jede der horizontalen Wellen mit den rohrförmigen Büchsen,
- a flange fastened to a connecting element of the grinding machine with a central bore in which the upper end of a spindle with a vertical axis is mounted via bearings,
- - A at the lower end of the spindle via connecting means coaxial to the spindle BEFE Stiges housing, the middle part is centered on bearings at a central portion of the outside of the spindle and has the radially aligned pipe lugs, each of which has a shaft with a horizontal axis for receiving a tubular Takes up the sleeve with the outer grinding layer,
- - A gear consisting of gears and pinions for transmitting the rotational movement of the vertical spindle to the housing and each of the horizontal shafts with the tubular bushings,
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