DE8117519U1 - GRINDING HEAD FOR HARD ROCK - Google Patents

Description

Patentanwalt Erwin.H.'.W. Kd&ei, *D*-.Ö.58O BayreuthPatent attorney Erwin.H. '. W. Kd & ei, * D * -. Ö.58O Bayreuth

Hans Kammerer, 8592 WunsiedelHans Kammerer, 8592 Wunsiedel

Schleifkopf für Hartgestein.,Grinding head for hard stone.,

Die Erfindung betrifft einen Schleifkopf für Hartgestein, mit einer senkrechten Antriebswelle, die den Schleifkopf in eine Drehbewegung versetzt, mit im Querschnitt runden, drehbar gelagerten Schleifkörpern, die mit ihrer der zu schleifenden Oberfläche des Hartgesteines zugewandten Mantellinie der Mantelfläche eine Ebene aufspannen.The invention relates to a grinding head for hard stone, with a vertical drive shaft, which sets the grinding head in a rotary motion, with round, rotatable bearings in cross-section Abrasive tools that match their the to be ground Surface of the hard rock facing the surface line of the surface area spanning a plane.

Ein derartiger bekannter Schleifkopf, der an seiner Unterseite mindestens zwei zur senkrechten Antriebswelle radial angeordnete Schleifkörper besitzt, die mit einer Mantellinie auf der zu schleifenden Oberfläche ein^s Hartgenteines aufliegen, benötigt für jeden Schleifkörper einen «igenen Antrieb. Bei einer anderen bekannten Schleifvorrichtung sind statt zylindrischer Schleifkörper, die in Drehbewegung versetzt werden, längliche Schleifsegmente mit einem symmetrischen Querschnittsprofil vorgesehen, die um eine waagrechte Achse eine Schwenk- oder Taumelbewegung ausführen. Diese Schleifsegmente besitzen einen geeigneten Steg, beispielsweise in Form eines Schwalbenschwanzes_/ zur Befestigung in einem Spannfutter. Ein im Schleifkopf untergebrachtes, einem Differential ähnliches Getriebe erzeugt eine Relativbewegung für den Antrieb einer Kurvenscheibe, die zentral um die senkrechte Antriebswelle gelagert ist. Die Kurve der Kurvenscheibe ist in senkrechter Richtung ausgebildet und steht über eine Abtastrolle mit einem Winkelhebel kraftschlüssig in Verbindung. Bei einer Rotation des Schleifkopfes führen die Schleifkörper eine dieser Rotation überlagerte Schwenk- oderSuch a known grinding head, which on its underside has at least two grinding bodies which are arranged radially to the vertical drive shaft and which rest with a surface line on the surface to be ground of a hard stone, requires its own drive for each grinding body. In another known grinding device, instead of cylindrical grinding bodies that are set in rotary motion, elongated grinding segments with a symmetrical cross-sectional profile are provided, which perform a pivoting or wobbling movement about a horizontal axis. These grinding segments have a suitable web, for example in the form of a dovetail _/ for fastening in a chuck. A gear mechanism, which is housed in the grinding head and similar to a differential, generates a relative movement for the drive of a cam disk which is mounted centrally around the vertical drive shaft. The curve of the cam is designed in a vertical direction and is in a force-locking connection with an angle lever via a scanning roller. When the grinding head rotates, the grinding bodies lead a swivel or swivel mechanism superimposed on this rotation

Taumelbewegung aus, so daß die Schleifkörper stets nur mit einer Kante auf dem zu schleifenden Hartgestein aufliegen und sich gleichmäßig abnutzen. Dieser bekannte Schleifkopf benötigt ein teures und relativ störanfälliges, im Schleifkopf untergebrachtes Getriebe sowie eine relativ verschleißanfällige Kurvenscheibe und je einen schwenkbar gelagerten Winkelhebel pro Schleifsegment.Tumbling motion so that the grinding wheel always rest only with one edge on the hard stone to be ground and wear out evenly. This known grinding head requires an expensive and relatively fault-prone one in the grinding head housed gearbox as well as a relatively wear-prone cam disk and each one pivoted Angle lever per grinding segment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkopf der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß ein Getriebe für den Antrieb der einzelnen Schleifkörper nicht erforderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The invention is based on the object of designing a grinding head of the type mentioned at the outset in such a way that a transmission is not required to drive the individual grinding wheels. This object is achieved according to the invention by the Features of the characterizing part of claim 1 solved. Preferred developments of the invention are set out in the subclaims marked.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daßThe advantages achieved by the invention are in particular that

Schleifkörper verwendet werden können, die nicht mehr angetrieben werden müssen, weil die Schleifkörper durch die tangential am Zentrum der senkrechten Antriebswelle vorbei gerichtete Auflage auf der Oberfläche des abzuschleifenden Hartgesteins und die damit verbundene Reibung von selbst in Drehung versetzt werden. Dabei nutzen sich die Schleifkörper in vorteilhafter Weise gleichmäßig ab und es wird eine optimale Oberflächengüte erreicht. Weitere Vorteile bestehen darin, daß der insbesondere zur Bearbeitung von Hartgestein vorgesehene Schleifkopf wegen des Wegfalls der Getriebeteile wesentlich preisgünstiger und weniger störanfällig ist.Abrasive tools can be used that no longer have to be driven because the abrasive tools are driven by the tangentially past the center of the vertical drive shaft on the surface of the surface to be abraded Hard rock and the associated friction are set in rotation by themselves. The grinding tools are used here in an advantageous manner evenly and an optimal surface quality is achieved. Further advantages are: that the grinding head intended in particular for processing hard stone because of the omission of the gear parts is much cheaper and less prone to failure.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schleifkopfes mit zwei Schleifkörpern, im Grundriß und in Blickrichtung Z₁ 1 shows a schematic representation of a grinding head with two grinding tools, in plan and in the direction of view Z ₁

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schleifkopf es mit drei zylindrischen Schleifkörpern im Grundriß,2 shows a schematic representation of a grinding head it with three cylindrical grinding tools in plan,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schleifkopfes mit vier zylindrischen Schleifkörpern im Grundriß,Fig. 3 is a schematic representation of a grinding head with four cylindrical grinding wheels in Layout,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schleifkopfes mit vier kegelstumpfförmigen Schleifkörpern im Auf- und Grundriß,4 shows a schematic representation of a grinding head with four frustoconical grinding bodies in elevation and ground plan,

Fig. 5 einen Schleifkörper und seine Lagerung,Fig. 5 shows a grinding wheel and its storage,

Fig. 6 einen Schleifkopf mit vier zylindrischen Schleifkörpern im Grundriß undFig. 6 shows a grinding head with four cylindrical grinding wheels in plan and

Fig. 7 einen Schleifkopf entsprechend Fig. 6 in Seitenansicht. 7 shows a grinding head corresponding to FIG. 6 in a side view.

Fig. 1 zeigt die einfachste Ausführungsform eines Schleifkopfes mit zwei zylindrischen Schleifkörpern 1, die zur senkrechten Ach»e 2 der Antriebswelle senkrecht angeordnet sind. Die Achsen ?.3 der beiden Schleifkörper 1 sind auf gleicher Höhe nebeneinander parallel um einen Betrag e außermittig versetzt, so daß die zur Oberfläche 3 des abzuschleifenden Hartgesteins gerichteten Mantellinien 11 der Mantelfläche 12 der Schleifkörper 1 eine gemeinsame Ebene aufspannen. Die Drehung der Antriebswelle 2, die in der Figur durch einen Pfeil angedeutet ist, wird durch die tangential« !Reibungskraft A an den Schleifkörpern 1 zerlegt in einen schleifenden Kraftanteil B in Richtung der Mantellinie 11 und in einen Kraftanteil C, der die Schleifkörper 1 in Rotation versetzt. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiger Abrieb des Schleifgutes am gesamten Umfang. Durch diese Anordnung sind die Mantellinien 11 der Schleifkörper 1 ständig gleichmäßig im Einsatz und bearbeiten die kreisringförmige Fläche 3· Durch die übliche Support- und Brückenbewegung der Vorrichtung mit einem derartigen Schleifkopf wird die ringförmige Schleiffläche 3 gleichmäßig über die gesamte Hartgesteinoberfläche verschoben.Fig. 1 shows the simplest embodiment of a grinding head with two cylindrical grinding wheels 1, which are perpendicular to the Axis 2 of the drive shaft are arranged vertically. The axes? .3 of the two grinding wheels 1 are on the same Height next to each other parallel offset by an amount e off-center, so that the surface 3 of the hard rock to be abraded directed surface lines 11 of the lateral surface 12 of the grinding body 1 span a common plane. The rotation of the drive shaft 2, which is indicated in the figure by an arrow, is by the tangential «! frictional force A on the Abrasive bodies 1 broken down into a grinding force component B in the direction of the surface line 11 and a force component C, which sets the grinding wheel 1 in rotation. This results in an even abrasion of the advantageous manner Material to be sanded over the entire circumference. This arrangement means that the surface lines 11 of the grinding bodies 1 are constantly uniform in use and process the circular surface 3 · By the usual support and bridge movement of the device With such a grinding head, the annular grinding surface 3 becomes uniform over the entire hard stone surface postponed.

Fig. 2 zeigt eine schematische Sarstellung eines Schleifkopfes, bei dem drei zylindrische Schleifkörper 1 senkrecht zur senkrechten Achse 2 der Antriebswelle des Schleifkopfes angeordnet sind. Dabei sind die Achsen 13 der Schleifkörper außermittig tangential versetzt angeordnet, wodurch die tangential wirksame Antriebskraft in eine in Richtung der Mantellinie 11 der Zylindermantelfläche 12 des Schleifkörpers 1 wirkende Reibungskraft B und in eine dazu senkrechte Antriebskomponente C zerlegt wird. Diese Antriebskomponente C versetzt die Schleifkörper 1 in eine selbständige Drehbewegung, ohne daß es eines besonderen Antriebes der Schleifkörper 1 bedürfe. Diese Drehbewegung der Schleifkörper 1 ermöglicht einen gleichmäßigen Abrieb des Schleifgutes entlang der Kreisringfläche 3» die durch die Mantellinien 11 der Schleifkörper 1 aufgespannt wird. Durch die bei einer Schleifvorrichtung übliche Support- und Brückenbewegung wird die ringförmige Schleiffläche 3 gleichförmig über die gesamte Schleifgutoberfläche verschoben.Fig. 2 shows a schematic representation of a grinding head, in which three cylindrical grinding wheels 1 perpendicular to the vertical axis 2 of the drive shaft of the grinding head are arranged. The axes 13 are the grinding wheels eccentrically offset tangentially, whereby the tangentially effective driving force in a in the direction of the Generating line 11 of the cylindrical outer surface 12 of the grinding body 1 acting frictional force B and in a drive component perpendicular thereto C is decomposed. This drive component C sets the grinding wheel 1 in an independent rotary motion, without the need for a special drive for the grinding wheel 1. This rotational movement of the grinding body 1 is made possible a uniform abrasion of the material to be sanded along the circular ring surface 3 »through the surface lines 11 of the sanding body 1 is clamped. As a result of the support and bridge movement that is usual with a grinding device, the ring-shaped Grinding surface 3 shifted uniformly over the entire surface of the grinding material.

Fig. 3 zeigt einen Schleifkopf, bei dem vier zylindrische Schleifkörper 1 mit ihren Achsen 13 senkrecht zur Achse 2 einer Antriebswelle außermittig tangential angeordnet sind, so daß die Mantellinien 11 der Zylindermantelflächen 12 der Schleifkörper 1 eine gemeinsame Kreisringfläche 3 aufspannen. Beim Schleifkörper, der in dieser Figur rechts oben angedeutet ist, ist auch die Lagerung 5 des Schleifkörpers 1 am Schleifkopf und seine Befestigung auf einer Achße 4 angedeutet. Der Schleifkörper 1 ist auf einem Konus 41 mittels einer Scheibe 6 festgespannt. Durch die Notwendigkeit, die Achsen 13 d(sr Schleifkörper 1 zu lager.u, ist die Anzahl der Schleifkörper 1 in einem Schleifkopf insbesondere durch den für die Lagerung 5 benötigten Platz begrenzt. Andererseits sind durch den gleichmäßigen Abrieb des Schleifgutes an seinem gesamten Umfang vier Schleifkörper 1 in den allermeisten Fällen ausreichend.Fig. 3 shows a grinding head in which four cylindrical Abrasive body 1 with their axes 13 perpendicular to axis 2 a drive shaft are arranged off-center tangentially, so that the surface lines 11 of the cylinder jacket surfaces 12 of the Grinding wheel 1 clamp a common circular ring surface 3. In the case of the grinding wheel, which is indicated in this figure at the top right is, the mounting 5 of the grinding wheel 1 on the grinding head and its attachment to an axis 4 is indicated. The grinding body 1 is clamped on a cone 41 by means of a disk 6. By the need that Axes 13 d (sr grinding wheel 1 zu lager.u, is the number of Grinding body 1 in a grinding head is limited in particular by the space required for storage 5. on the other hand are due to the uniform abrasion of the material to be sanded on its entire circumference four abrasive tools 1 in the vast majority Cases sufficient.

Jig. 4 zeigt eine schematische Sarstellung eines anderen Schleifkopfes mit vier kegelstumpfförmigen Schleifkörpern I₅ die mit ihren Achsen 13 unter einem stumpfen Winkel derart zur Achse 2 der Antriebswelle des Schleifkopfes ausgerichtet sind, daß die eine Ebene 3 aufspannenden Mantellinien 11 der Mantelflächen 12 der kegelstumpfförmigen Schleifkörper 1 zur Achse 2 außermittig tangential verlaufen. Hierdurch wird wieder die durch einen Pfeil angedeutete Rotation der Antriebswelle an den Mantellinien 11 in eine in Sichtung der Mantellinien 11 verlaufende Kraftkomponente, die die Schleifarbeit vollführt und in eine hierzu senkrechte Kraftkomponente zerlegt, die unmittelbar zur Drehung der Schleifkörper 1 dient.Jig. 4 shows a schematic representation of another grinding head with four frustoconical grinding wheels I ₅ which are aligned with their axes 13 at an obtuse angle to axis 2 of the drive shaft of the grinding head in such a way that the surface lines 11 of the lateral surfaces 12 of the frustoconical grinding wheels 1 spanning a plane 3 Axis 2 run eccentrically tangentially. As a result, the rotation of the drive shaft on the surface lines 11, indicated by an arrow, is again converted into a force component running in the sight of the surface lines 11, which performs the grinding work and is broken down into a force component perpendicular thereto, which is used directly to rotate the grinding body 1.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Schleifkörper 1 mit zylindrischer Mantelfläche 12, der auf einem Konus 41 einer Achse 4 mittels einer Scheibe 6 festgespannt ist. Sie Scheibe 6 besitzt einen Gewindezapfen 61 und ist mit Spannbolzen 63 in der Gewindebohrung 43 im Konus 41 befestigt. Sie Achse 4 setzt sich in einem Achsenstummel 42 fort, der in einer Lagerbuchse 5 mit Kegelrollenlagern 54 gelagert ist. Die Lagerbuchse. 5 ist mit Lagerdeckeln 52 abgeschlossen. Eine Wellendichtung 53 dichtet die Rollenlager 54 nach außen ab.Fig. 5 shows a section through a grinding body 1 with cylindrical outer surface 12, which is on a cone 41 a Axis 4 is clamped by means of a disk 6. The disk 6 has a threaded pin 61 and is fitted with a clamping bolt 63 fastened in the threaded hole 43 in the cone 41. You axis 4 continues in an axle stub 42 which is mounted in a bearing bush 5 with tapered roller bearings 54. The bearing bush. 5 is completed with bearing caps 52. A shaft seal 53 seals the roller bearings 54 from the outside.

Fig. 6 zeigt einen Schleifkopf mit vier Schleifkörpern 1. Sie Schleifkörper 1 mit einer zylindrischen Mantelfläche 12 sind mittels Scheiben 6 mit Spannzapfen 63 auf Achsen 4 befestigt, die in Lagerbuchsen 5 drehbar gelagert sind. Sie vier Lagerbuchsen 5 sind an der Unterseite eines Flansches 8 derart befestigt, daß die Achsen 13 der Schleifkörper 1 zur Achse 2 der Antriebswelle senkrecht stehen und außermittig tangential angeordnet sind. Dadurch spannen die vier gleichverteilten Mantellinien 11 der Schleifkörper 1 eine gemeinsame Ebene auf, die durch die Kreisringfläche 3 dargestellt ist, in der ein Schleifgut nur durch Srehung der Antriebswelle 2 gleichmäßig abgeschliffen wird.6 shows a grinding head with four grinding bodies 1. They are grinding bodies 1 with a cylindrical outer surface 12 fastened by means of disks 6 with clamping spigots 63 on axles 4, which are rotatably mounted in bearing bushes 5. You four bushings 5 are attached to the underside of a flange 8 in such a way that the axes 13 of the grinding wheel 1 to axis 2 the drive shaft are perpendicular and off-center tangentially. As a result, the four equally distributed tension Surface lines 11 of the grinding body 1 on a common plane, which is represented by the annular surface 3, in which a The material to be sanded is sanded evenly only by turning the drive shaft 2.

tt ψ n ψ ψ · ·η «· * ψ n ψ ψ · · η «· *

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Schleifkopfes, bei dem auf der Unterseite eines Flansches 7» d-^r mit der senkrecht stehenden Antriebswelle verbunden wird, ein Flansch 8 befestigt ist. An diesem Flansch 8 sind die vier Lagerbuchsen 5 befestigt, aus denen die Achsen 4 herausragen. Auf den Achsen 4 sind die Schleifkörper 1 mit Scheiben 6 mit Hilfe von Spannzapfen 63 montiert. Die Schleifkörper 1 sind zylinderförmig und mit ihren Achsen 11 zur Achse 2 der Antriebswelle senkrecht ausgerichtet, so daß die Mantellinien 13 ihrer Mantelflächen 12 eine gemeinsame Ebene aufspannen, in der die Schleifarbeit ausgeführt wird. 7 shows a side view of a grinding head in which a flange 8 is attached to the underside of a flange 7 »d- ^ r with the vertical drive shaft. The four bearing bushes 5, from which the axles 4 protrude, are attached to this flange 8. The grinding bodies 1 with disks 6 are mounted on the axles 4 with the aid of clamping spigots 63. The grinding bodies 1 are cylindrical and aligned with their axes 11 perpendicular to the axis 2 of the drive shaft, so that the surface lines 13 of their lateral surfaces 12 span a common plane in which the grinding work is carried out.

Claims (1)

; j Patentanwalt Erwin.W..W. KjoSöI, 'JCX -,äeeo Bayreuth; j Patent attorney Erwin.W..W. KjoSöI, 'JCX -, äeeo Bayreuth Hans Kämmerer, 8592 WunsiedelHans Kämmerer, 8592 Wunsiedel ANSPRÜCHE :EXPECTATIONS : 1. Schleifkopf für Hartgestein, mit einer senkrechten Antriebswelle, die den Schleifkopf in eine Drehbewegung versetzt, mit im Querschnitt runden, drehbar gelagerten Schleifkörpern, die mit ihrer der .zu schleifenden Oberfläche des1. Grinding head for hard stone, with a vertical drive shaft, which sets the grinding head in a rotary motion, with round cross-section, rotatably mounted grinding tools, with their surface to be sanded I Hartgesteins zugewandten Hantellinie der Mantelfläche eineI dumbbell line of the lateral surface facing hard rock I Ebene aufspannen,I span level, dadurch gekennzeichnet,characterized, ¹ daß die Schleifkörper (1) im Schleifkopf voneinander ge- ¹ that the grinding tools (1) in the grinding head are ! trennt derart außermittig angeordnet sind und dadurch von! so separates are arranged eccentrically and thereby from j selbst in Drehung versetzt werden, daß die eine Ebene (3)j itself rotated so that one plane (3) j aufspannenden Mantellinien (11) der Schleifkörper (1)j spanning surface lines (11) of the grinding body (1) tangential am durch den Schnittpunkt dieser Ebene (3) mit der Achse (2) der Antriebswelle gebildeten Zentrum vorbei i gerichtet sind.tangentially past the center formed by the intersection of this plane (3) with the axis (2) of the drive shaft i are directed. 2. Schleifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ! zwei oder mehrere Schleifkörper (1) außermittig um die2. Grinding head according to claim 1, characterized in that! two or more grinding wheels (1) off-center around the Antriebswelle herum gleichmäßig verteilt angeordnet sind.Drive shaft are arranged evenly distributed around. I 3· Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, I daß die Schleifkörper (1) zylinderförmig sind und ihreI 3 grinding head according to claim 1 or 2, characterized in that I that the grinding bodies (1) are cylindrical and their I Achsen (13) in einer zur Antriebswelle senkrechten EbeneI axes (13) in a plane perpendicular to the drive shaft tangential an der Achse (2) der Antriebswelle vorbei ge-tangentially past the axis (2) of the drive shaft « t · ι«T · ι • · 1 I• · 1 I • · I · · I• · I · · I Il · I IIIIl · I III I III» I I) I · II III »I I) I · I richtet sind.are directed. 4. Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schleifkörper (1) kegelförmig oder kegelstumpf förmig sind und ihre Achsen (13) zur Achse (2) der Antriebswelle unter einem derartigen stumpfen Winkel ausgerichtet sind, daß die der zu schleifenden Oberfläche des Hartgesteines zugewandten Mantellinien (11) außermittig in einer Ebene (3) tangential angeordnet sind.4. Grinding head according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding body (1) is conical or truncated are shaped and their axes (13) aligned with the axis (2) of the drive shaft at such an obtuse angle are that the surface to be ground of the hard rock facing surface lines (11) eccentric are arranged tangentially in a plane (3). 5. Schleifkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörper (1) mit Achsen (4) in Lagerbuchsen (5) drehbar gelagert sind, die auf der Stirnseite der Antriebswelle befestigt sind.5. Grinding head according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the grinding body (1) with axes (4) are rotatably mounted in bearing bushes (5) on the front side attached to the drive shaft. 6. Schleifkopf nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen (5) an der Unterseite eines Flansches (?) an der Stirnseite der Antriebswelle befestigt sind.6. Grinding head according to claim 5 »characterized in that the bearing bushes (5) on the underside of a flange (?) are attached to the end face of the drive shaft. 7. Schleifkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Lagerbuchse (5) ei-ⁿ Achsenstummel (42) drehbar gelagert ist, der sich außerhalb der Lagerbuchse (5) in einem Konus (41) fortsetzt.7. Grinding head according to one of claims 1 to 6, characterized in that egg ⁿ axle stub is rotatably mounted (42) in each bearing bush (5), which continues outside of the bearing bush (5) in a cone (41). 8. Schleifkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifkörper (1) auf einem Konus (41) mittels einer einen Gewindezapfen (61) besitzenden Scheibe (6) mit Spannzapfen (63) befestigt ist.8. Grinding head according to one of claims 1 to 7 »characterized in that that each grinding body (1) on a cone (41) by means of a threaded pin (61) Disc (6) is fastened with clamping spigot (63).