DE3720179C2 - Steinbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steinbearbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Steinbearbeitungsvorrichtung zum Stocken von Steinoberflächen wird durch die deutsche Patentschrift 37 00 676 beschrieben. Zum Betätigen der Vielzahl von Stockwerkzeugen in einem Werkzeugblock, welcher an einem Schwing­ rahmen befestigt ist, finden zumindest zwei Unwuchten Anwendung, die den Schwingrahmen in eine vertikale Schwingbewegung versetzen. Der Schwingrahmen ist in einem Querschlitten höhenverschiebbar gelagert, wobei einseitig am Quer­ schlitten schwenkbar gelagerte Pleuelstangen an ihrer anderen Seite ein Lager für die exzentrisch gelagerten Unwuchtwellen tragen. Die gegenläufig synchron ange­ triebenen Unwuchten bewirken durch die exzentrische Lagerung in den Pleuelstangen eine horizontale Verschiebung des Schwingrahmens, wobei die Auslenkung bzw. die Schwingbreite von der Exzentrizität der Lagerung der Unwuchtwellen in den Pleuelstangen und die auf die zu bearbeitende Oberfläche einleitbare dynamische Kraft von der Drehzahl der Unwuchten abhängt.

Beim Betrieb einer solchen Steinbearbeitungsvorrichtung hat sich gezeigt, daß die Abstimmung der an der Bewegung teilnehmenden Massen verhältnismäßig kritisch ist, wenn die Masse der Unwucht gegenüber der Masse des Schwingrahmens mit den daran befestigten sonstigen Massen sowie die des Werkzeugblocks nicht sorgfältig aufeinander abgestimmt sind. Eine unerfreuliche Begleiterscheinung einer Fehl­ abstimmung der Massen sind Resonanzerscheinungen, die auch das Grundgestell der Bearbeitungsvorrichtungen umfassen, insbesondere, wenn zur Änderung der Bearbei­ tungstiefe die Drehzahl der Unwuchten geändert wird. Diese Resonanzerscheinungen machen sich insbesondere auch durch unerwünschte Querschwingungen des Quer­ schlittens bemerkbar.

Da je nach der Art der Oberflächenbearbeitung und der Größe der zu bearbeitenden Steinoberflächen unterschiedlich breite bzw. lange und da mit verschiedene Massen aufweisende Werkzeugblöcke Verwendung finden, wäre es notwendig, auswechselbare Unwuchten zu benutzen, um zumindest einen angenäherten Massenausgleich zu erhalten. Diese Maßnahme ist jedoch im praktischen Einsatz nicht durchführbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu finden, mit welchen die Einleitung von unerwünschten Querschwingungen in dem Querschlitten unterdrückt und gleichzeitig eine Massenkompensation bewirkt werden kann, die der Entstehung von Horizontalschwingungen entgegenwirkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Führungsbolzen aufnehmenden Führungsmuffen als Pendelmuffen ausgebildet sind, daß die Pendel­ muffen am Querschlitten schwenkbar gelagert sind, und daß an den Führungsbolzen ein Massenausgleichsgewicht angebracht ist.

Die Lager für die Pendelmuffen sind am Querschlitten über Schwinglager befestigt, die der weiteren Schwingungsdämpfung dienen. Das an dem Führungsbolzen angebrachte Massenausgleichsgewicht besteht aus einem Balkengewicht, das die beiden Führungsbolzen starr miteinander verbindet. Dieses Balkengewicht ist austauschbar, um es an Massenänderungen anpassen zu können, die sich z.B. durch unterschiedlich große Werkzeugblöcke ergeben. Auf diese Weise wird erreicht, daß mit Hilfe unterschiedlich großer Balkengewichte immer die von den Unwuchten zu bewegenden Massen an die Masse der Unwuchten angepaßt werden kann, wodurch sich auch ein Arbeitsbetrieb ermöglicht, bei dem verhältnismäßig wenig Schwing­ energie in den Konstruktionsrahmen der Bearbeitungsvorrichtung übertragen wird.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Steinbearbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist die Steinbearbeitungsvorrichtung in einem Grundgestell 10 montiert, welches aus mit einem unteren Querträger 11 und einem oberen nicht dargestellten Querträger verbundenen Stützen 13 besteht.

Von dem oberen zum unteren Querträger verlaufen parallel zu den Stützen 13 Führungsstangen 14, welche oben und unten in Halterungen 15 befestigt sind. Innerhalb dieses rahmenartigen Grundgestelles ist ein Vertikalschlitten 18 höhenver­ stellbar montiert. Dieser Vertikalschlitten läßt sich mit Hilfe nicht dargestellter Spindeln auf jede gewünschte Höhe einstellen.

Auf der Oberseite der Vertikalschlitten 18 sind mehrere Schwinglager 22 befestigt, die beispielsweise aus Hydrolager bestehen können. Auf der Oberseite dieser Schwingla­ ger 22 ist eine Auflagerplatte 23 angebracht, welche auf ihrer Oberseite zwei Klemmböcke 24 trägt.

Zur Montage der eigentlichen Bearbeitungseinheit werden zwei gleichartige Grund­ gestelle 10 in einem Abstand voneinander angeordnet und durch Wellen 25 miteinander verbunden, die in den Klemmböcken 24 fixiert sind. Auf diesen Wellen 25 ist die eigentliche Bearbeitungseinheit horizontal verschiebbar gelagert.

Diese Bearbeitungseinheit besteht aus einem Querschlitten 30, welcher aus einer Grundplatte 31 und einem nach unten ragenden Versteifungsrahmen 32 aufgebaut ist. Parallel zu den seitlichen Stirnseiten des Versteifungsrahmens 32 verlaufen Lagerstege 33.

Innerhalb des Versteifungsrahmens 32 sind in der Grundplatte 31 des Quer­ schlittens 30 Bohrungen 34 angebracht, in welche Pendelmuffen 134 ragen. Zur schwenkbaren Lagerung der Pendelmuffen 134 sind auf der Oberseite des Querschlittens beiderseits der jeweiligen Bohrung 34 Lager 36 auf Schwinglagern 37 montiert, in welchen die einander gegenüberliegenden Drehzapfen der Pendelmuffe 134 schwenkbar gehalten sind.

Auf der Oberseite der Grundplatte 31 sind parallel zu den Stirnkanten und in einem dem Abstand der Wellen 25 entsprechenden Abstand, weitere Führungsmuffen 38 montiert, durch welche die beiden Wellen 25 verlaufen. Damit ist der Querschlit­ ten 30 auf den Wellen 25 zwischen den Grundgestellen 10 horizontal verschiebbar. An einer der Führungsmuffen 38 ist ein Mitnehmer 39 gelagert, an welchem eine Schubstange 40 angreift, deren freies Ende an einer nicht dargestellten Kurbel befestigt ist, um die für die Bearbeitung eines Steines erforderliche horizontale Schwingbewegung des Querschlittens einzuleiten. Durch die Pendelmuffen 134 verlaufen Führungsbolzen 42, welche an einem Schwingrahmen 43 befestigt sind. Dieser Schwingrahmen 43 hängt über Pleuelstangen 44 am Querschlitten 30, welche für die Steuerung der vertikalen Schwingbewegung des Schwingrahmens 43 benötigt werden.

Der Schwingrahmen 43 erstreckt sich über die gesamte Arbeitsbreite und trägt auf beiden Seiten Rollenlager 50, in welchen auf jeder Seite des Schwingrahmens jeweils eine Unwuchtwelle 51 gelagert ist. Diese Unwuchtwelle 51 ist einstückig mit einer Unwucht 52 verbunden. Mit Hilfe der Rollenlager 50 sind die Unwuchten derart montiert, daß sie symmetrisch zu der Mittelebene durch den Schwingrahmen 43 und die Führungsbolzen 42 liegen, wie aus Fig. 2 klar erkennbar ist. Die Unwuchtwellen werden auf der in der Darstellung rechten Seite über ein Keilriemenrad 55 angetrieben und stehen auf der anderen Seite des Schwingrahmens über einen Dual- Zahnriementrieb miteinander in Verbindung, so daß sie eine gegenläufige symme­ trische Drehbewegung ausführen, die in den Schwingrahmen durch die Wirkung der Unwuchten eine gerichtete Vertikalschwingung einleitet.

Der zur Synchronisation der Drehbewegung verwendete Dual-Zahnriementrieb geht aus Fig. 2 im Detail hervor. Dieser Antrieb umfaßt zwei Stirnräder 56 und zwei leerlaufende Stirnräder 57, die oberhalb und unterhalb der Unwucht auf einer Seite des Schwingrahmens befestigt sind.

Der Zahnriemen 59 wird vom einen Stirnrad 56 zum einen freilaufenden Stirnrad 57 geführt und derart um das zweite Stirnrad 56 gelenkt, daß dieses gegenüber dem ersten Stirnrad eine gegenläufige Drehbewegung ausführt. Vom zweiten Stirnrad 56 verläuft der Zahnriemen 59 über das zweite freilaufende Stirnrad 57 zurück zum ersten Stirnrad 56. Durch die Verwendung eines derartigen Zahnriemens 59 wird ein hoher Gleichlauf der beiden Unwuchten sichergestellt, wobei sich die dem Zahnriemen eigene geringe Nachgiebigkeit günstig auswirkt.

Die Steuerung der Vertikalschwingung des Schwingrahmens erfolgt mit Hilfe der Pleuelstangen 44, die auf den Unwuchtwellen 51 über Exzenter 58 gelagert sind. Durch diese exzentrische Lagerung der Unwuchtwellen 51 in den Pleuelstangen 44 wird für den Schwingrahmen 43 eine vertikale Schwingbewegung relativ zum Querschlitten 30 erzwungen, wobei der Schwingrahmen durch die Führungsbolzen 42 und die Pendelmuffen 134 im Querschlitten 30 geführt ist.

Entlang der unteren Kante des Schwingrahmens 43 ist ein Werkzeugblock 60 befestigt, in dem die Bearbeitungswerkzeuge untergebracht sind, welche durch die vertikale Schwingbewegung des Schwingrahmens 43 die Oberfläche des Steines bearbeiten.

Je nach der Größe der Steinoberflächen und der Art der Bearbeitung können unterschiedliche Werkzeugblöcke 60 Verwendung finden, wobei diese auch unter­ schiedliche Massen haben. Dadurch verändert sich die Masse des schwingenden Teils im Verhältnis zur Masse der Unwuchten, was sich als nachteilig auswirkt, wenn das Massengleichgewicht gestört wird. Um eine Massenkompensation vorzunehmen, sieht deshalb die Erfindung vor, auf der Oberseite der Führungsbolzen 42 ein Massenaus­ gleichsgewicht in Form eines Balkengewichtes 90 vorzusehen, das unterschiedlich schwer sein kann und mit Hilfe von Schrauben 91 an den Führungsbolzen fixiert ist. Mit Hilfe unterschiedlicher Balkengewichte ist es möglich, die Masse des Schwing­ rahmens und des Werkzeugblockes mit den daran befestigten Teilen im Verhältnis zur Masse der Unwuchten an diese anzupassen und die gewünschte Massenkompen­ sation durchzuführen, ohne daß die Masse der Unwuchten geändert werden muß.

Claims (3)

1. Steinbearbeitungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen in einer gemeinsamen höhenverstellbaren Werkzeughalterung, welche aus einem Schwingrahmen und einem daran befestigten Werkzeugblock mit einer Vielzahl von Werkzeugen besteht, wobei jedes Werkzeug einzelkraftbeauf­ schlagt ist, um die Oberfläche eines darunter vorbeigeschobenen Steines zu bearbeiten, mit einer Vielzahl von am Schwingrahmen gelagerten Unwuch­ ten, wobei der Schwingrahmen in einem horizontal verfahrbaren Quer­ schlitten höhenverschiebbar gelagert und an seiner Oberseite mit Führungs­ bolzen versehen ist, welche in Führungsmuffen am Querschlitten gehaltert sind, an welchem Pleuelstangen einseitig schwenkbar gelagert sind, die an ihrer anderen Seite ein Lager für exzentrisch gelagerte Unwuchtwellen tragen; dadurch gekennzeichnet,
daß die die Führungsbolzen (42) aufnehmenden Führungsmuffen als Pendel­ muffen (134) ausgebildet sind;
daß die Pendelmuffen am Querschlitten (30) schwenkbar gelagert sind;
und daß an den Führungsbolzen (42) ein Massenausgleichsgewicht angebracht ist.

2. Steinbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (36) für die Pendelmuffe am Querschlitten über Schwingla­ ger (37) befestigt sind.

3. Steinbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenausgleichsgewicht ein die Führungsbolzen (42) verbindendes Balkengewicht (90) ist.