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Vorrichtung zum Planschleifen von Steinplatten, insbesondere. Terrazzoplatten
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Planschleifen von Steinplatten,
insbesondere Terrazzoplatten, bei denen das rotierende Schleifwerkzeug, welches
vorzugsweise als Schleifring ausgebildet sein kann, gegen einen Oberflächenabschnitt
des während des Schleifvorganges in gleichem oder entgegengesetztem Sinn rotierenden
Werkstückes angedrückt wird. Bei den bisher bekannten Schleifmaschinen dieser Art
wird zwischen die hochstehenden Randkanten einer starr mit der Antriebswelle verbundenen
Trägerplatte das zu schleifende Werkstück eingelegt, und die Oberfläche des Werkstückes
wird dann so weit abgeschliffen, bis sie planparallel zu der nicht bearbeiteten
Plattenunterseite ist.
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Häufig fallen die zu schleifenden Platten im Querschnitt etwa keilförmig
aus, oder Plattenoberfläche und Plattengrundfläche liegen windschief zueinander.
Die Bearbeitung solcher Platten erfordert erheblichen Zeitaufwand, weil die verstärkten
Stellen der Platte bis auf das durch die kleinste Plattenstärke bestimmte Maß heruntergeschliffen
werden müssen. Der Zeitverlust ist besonders groß bei Plattenschleifmaschinen mit
Handbetätigung des Schleifwerkzeuges, da hierbei der Anpreßdruck nicht sehr groß
sein kann. Das Schleifen von Platten ohne von vornherein ziemlich regelmäßige Quaderform
wird demzufolge auf diesen Maschinen unwirtschaftlich.
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Für die Verwendung der plan geschliffenen Platte kommt es häufig nicht
darauf an, daß die geschliffene Plattenoberfläche genau parallel zur unbearbeiteten
Plattengrundfläche liegt; die Platte erfüllt häufig auch dann ihren Zweck, wenn
die Plattengrundfläche zur plan geschliffenen Plattenoberfläche leicht geneigt verläuft.
Wesentlich ist dabei nur, daß der Planschliff an der Plattenoberfläche keinerlei
Mängel zeigt.
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Von dieser Erkenntnis ausgehend wird hier zur Verminderung der Schleifkosten
von Stein-, insbesondere Terrazzoplatten vorgeschlagen, die Werkstückträgerplatte
gegenüber der Horizontallage so winkelbeweglich zu lagern, daß sie sich entsprechend
dem Druck des Schleifwerkzeuges in eine mehr oder weniger geneigte Lage einstellen
kann, während die Plattenoberfläche zur Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges parallel
bleibt.
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Eine besonders einfache, zweckmäßige Ausführung zur winkelbeweglichen
Lagerung der Werkstückträgerplatte erhält man damit, daß die Werkstückträgerplatte
in der Mitte in bekannter Weise auf einer Kugel gelagert wird. Vorteilhaft kann
dabei die obere Werkstückträgerplatte mit der zentralen Lagerkugel gegen eine mit
der Antriebswelle starr verbundene untere Platte abgestützt und beide Platten können
durch entsprechend gegeneinander verschiebbare Kupplungsstücke, wie z. B. aneinanderliegende
Klauen, in Bohrungen eingreifende Stifte öd. dgl., so miteinander verbunden werden,
daß die obere Platte eine begrenzte Taumelbewegung aüsführen kann und die Drehung
der unteren Platte mitmachen muß. Bei der, praktischen Erprobung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wurde gefunden, daß ein einwandfreier Planschliff mit winkelbeweglicher
Werkstückträgerplatte am besten dann gelingt, wenn der einen größeren Durchmesser
als die Längen- und Breitenabmessungen der zu schleifenden Platte aufweisende Schleifring
so gegen die Platte angesetzt wird, daß er mit gleichen oder nahezu gleichen Flächenabschnitten
beiderseits. der Längsmittellinie des Werkstückes angreift. Bei dieser Anordnung
wirkt auf die Werkstückträgerplatte kein einseitiges Kippmoment ein, demzufolge
das Werkstück an bestimmten Stellen erhöhter Schleifwirkung ausgesetzt wäre; der
Anpreßdruck wird vielmehr auf einer nicht sehr breiten Mittelfläche des Werkstückes
gleichmäßig verteilt ausgeübt.
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Will man einen Schleifring verwenden, dessen Durchmesser gleich oder
kleiner ist als die Längen-und Breitenabmessung der zu schleifenden Platte, dann
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf die Werkstückträgerplatte Druckfedern einwirken
zulassen, welche an der Auflaufseite des Schleifringes die Werkstückträgerplatte
mit verstärktem Druck gegen den Schleifring anpressen. Die Anordnung kann dabei
so getroffen werden, daß die Kraft der Andrückfedern über eine feststehende kreisringförmige
Scheibe und über Kugellager auf die rotie-. rende, sich bei der Rotation hin- und
herbewegende Werkstückträgerplatte übertragen wird. Durch die-Andrückfedern wird-
verhindert, daß bai Anwendung eines im Verhältnis zu den Werkstückabmessungen
kleinen
Schleifringes ein unerwünschter Hohlschliff entsteht.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, in welcher zwei Ausführungsbeispiele
veranschaulicht sind, näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch die Werkstückträgerplatte
mit dem zu schleifenden Werkstück und durch -das gegen das Werkstück angesetzte
Schleifwerkzeug; Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1; Fig. 3 bringt in größerem
Maßstabe eine Einzelheit; Fig. 4 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung
eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifvorrichtung,
und Fig. 5 ist eine Draufsicht zu Fig. 4.
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Mit der vertikalen Schleifspindel 1 einer in bekannter Weise ausgebildeten
Plattenschleifmaschine ist fest verbunden ein tellerförmiger Flansch 2, an dessen
Unterseite das in Ringform hergestellte Schleifwerkzeug angebracht ist, beispielsweise
dadurch, daß der Schleifring 4 innerhalb des kreisringförmigen Flanschrandes 3 festgekittet
ist. Der Vorschub des Schleifwerkzeuges gegen die zu schleifende Steinplatte 5 erfolgt
entweder von Hand oder automatisch.
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Als Träger der zu schleifenden Steinplatte 5, die entweder, wie gezeichnet,
eine quadratische oder auch eine rechteckige oder runde Grundrißform haben kann,
dient eine der Steinplattengrundrißform etwa entsprechende Platte 6 mit hochstehenden
Rändern 7, zwischen denen das zu schleifende Werkstück festgelegt wird. Die Steinplatte
5 ist in Fig. 1 der Zeichnung auf der linken Seite etwas dicker als auf der rechten
Seite. Um zu vermeiden, daß die Steinplatte an der stärkeren linken Seite bis auf
die Stärke der rechten Seite abgeschliffen werden muß, was namentlich bei Plattenschleifmaschinen
mit Handvorschub des Schleifwerkzeuges sehr zeitraubend wäre, ist die Werkstückträgerplatte
6 erfindungsgemäß winkelbeweglich gelagert. Für die Lagerung der Werkstückträgerplatte
ist unterhalb der Plattenmitte eine Kugel 8 vorgesehen, die oben in eine kegelförmige
Ausnehmung 9 der Unterseite der Werkstückträgerplatte 6 und unten in eine entgegengesetzt
kegelförmige Ausnehmung 10 der Oberseite einer zweiten Platte 11 eingreift. Letztere
sitzt in horizontaler Lage fest an der Antriebswelle 12, welche in einem unteren
Gehäuseteil 13 der Plattenschleifmaschine mittels Kugellagern 14 gelagert ist und
während des Schleifvorganges in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben wird
wie die Schleifspindel 1 (s. Richtungspfeile x und y in Fig. 2). Wenn das Werkstück
in .entgegengesetzter Richtung angetrieben wird wie die Schleifspindel, wird eine
besonders große Schleifgeschwindigkeit erzielt, wodurch die Leistungsfähigkeit der
Schleifvorrichtung entsprechend gesteigert werden kann. Es ist aber auch möglich,
auf einen Antrieb des Werkstückes zu verzichten; das Werkstück läuft dann unter
dem Einfluß des rotierenden Schleifringes mit kleinerer Umdrehungsgeschwindigkeit
in gleicher Drehrichtung wie das Schleifwerkzeug.
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Die Drehbewegung der Platte 11 wird durch Klauen 15, 16 auf die Werkstückträgerplatte
6 übertragen. Die Mitnehmerklauen 15, 16 sind in gleichmäßiger Teilung an der Unterseite
der Werkstückträgerplatte 6 bzw. an der Oberseite der Platte 11 so angeordnet, daß
sie einander berühren und sich ungehindert aufwärts und seitwärts gegeneinander
verschieben können. Die Klauen 15 der Werkstückträgerplatte sind hohl und mit einer
kegeligen Bohrung 17 versehen, durch die eine Senkkopfschraube 18 in die darunterliegende
Gewindebohrung 19 der Platte 12 eingeschraubt ist. Durchmesser und Schaftlänge der
Senkkopfschraube sind so gewählt, daß sowohl der Schraubenkopf als auch der Schraubenschaft
in den sie umgebenden Teilen der hohlen Mitnehmerklaue bei der normalen Arbeitsstellung
der mehr oder weniger schräg geneigt bzw. horizontal liegenden Werkstückträgerplatte
6 freies Spiel haben (s. Fig. 3). Die Senkkopfschrauben 18 dienen einmal dem Zweck,
ein Abfallen der Werkstückträgerplatte von der zentralen Lagerkugel 8 bei Nichtbenutzung
der Schleifvorrichtung zu verhindern; sie sichern zum andern die Werkstückträgerplatte
gegen Fortschleudern während des Schleifvorganges, was für die Vermeidung von Betriebsunfällen
sehr wichtig ist. - -Wenn der Schleifring 4 auf die zu schleifende Steinplatte 5
aufgesetzt wird, stellt sich -die Werkstückträgerplatte 6 je nach der Form der zu
bearbeitenden Steinplatte mehr öder weniger schräg zur Platte 11 ein; bei dem Schleifvorgang
dreht sie -sich in dieser Schräglage um die verlängerte Achse der Antriebswelle
12, vollführt also eine Taumelbewegung. Die Oberfläche der zu schleifenden Steinplatte
5 wird auf diese Weise mit einem Mindestaufwand an Schleifarbeit und Schleifzeit
einwandfrei plan geschliffen.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen Schleifring 4 von so großem
Durchmesser zu verwenden; daß der Schleifring an beiderseits der Mittellinie z liegenden
Flächen der Steinplatte 5 angreift. Fig. 2 läßt erkennen; daß dabei der Inhalt der
links der Mittellinie z liegenden Angriffsflächen gleich oder annähernd gleich ist
dem Inhalt der rechtsseitig liegenden Angriffsfläche. Die vom Schleifring 4 auf
die Steinplatte 5 und damit auf die Werkstückträgerplatte ausgeübten Kippmomente
halten sich demzufolge etwa die Waage, so daß an keiner Stelle ein verstärkter Anpreßdruck
stattfindet.
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Die Verwendung eines Schleifringes 4 mit einem Durchmesser, der nicht
oder nicht viel größer ist als die Außenabmessungen der zu schleifenden Steinplatten
5, macht besondere Andrückfedern erforderlich. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine konstruktive
Ausführungsmöglichkeit für diesen Fall. Die Werkstückträgerplatte 6 ist bei diesem
Beispiel durch ein Kardangelenk 20 mit der antreibenden Welle 12 unmittelbar winkelbeweglich
verbunden. An Stelle der beim vorbeschriebenen Beispiel vorhandenen Platte 11 ist
hier -unterhalb der Werkstückträgerplatte 6 eine kreisringförmige Scheibe 21 angeordnet.
Zwischen dieser und der Werkstückträgerplatte ist ein Kugel-Axial-Drucklager 22
eingebaut. Die Kreisringscheibe 21 ist mit vier Schraubenfedern 23, 23', 24, 24'
gegen den die vertikale Antriebswelle 12 aufnehmenden Gehäuseunterteil 13 federnd
abgestützt. Die beiden in Fig. 5 auf der rechten Seite liegenden Federn 23, 23'
sind schwächer als die beiden Federn 24, 24' auf der linken Seite, und von den letztgenannten
beiden Federn ist die unter der Auflaufseite des Schleifringes 4 befindliche Feder
24' wiederum stärker ausgebildet als die Feder 24.
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Mit einer solchen federnden Andrückvorrichtung, die in Fig. 4 schematisch
.dargestellt ist und konstruktiv noch vervollkommnet werden kann, gelingt ein einwandfreier
Planschliff einer Steinplatte 5, die auf einer winkelbeweglichen Werkstückträgerplatte
6 ruht, auch dann, wenn in üblicher Weise ein Schleifring 4 von einem Durchmesser
etwa in der Größe der Außenabmessungen der zu schleifenden Platte benutzt wird.
Ohne die federnde Andrückvorrichtung würde
ein Hohlschliff entstehen,
bei dem die Randabschnitte der Steinplatte 5 weniger stark abgeschliffen sind als
der Plattenmittelteil.