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Dokumentenidentifikation DE3780685T2 11.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0242845
Titel Schleifmittelträgerkopf für Honmaschinen.
Anmelder Pedrini, Luigi, Carobbio Degli Angeli, Bergamo, IT
Erfinder Pedrini, Luigi, Carobbio Degli Angeli, Bergamo, IT
Vertreter Lorenz, E.; Gossel, H., Dipl.-Ing.; Philipps, I., Dr.; Schäuble, P., Dr.; Jackermeier, S., Dr.; Zinnecker, A., Dipl.-Ing., Rechtsanwälte; Laufhütte, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw.; Ingerl, R., Dr., Rechtsanw., 8000 München
DE-Aktenzeichen 3780685
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 21.04.1987
EP-Aktenzeichen 871058277
EP-Offenlegungsdatum 28.10.1987
EP date of grant 29.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.1993
IPC-Hauptklasse B24B 41/047
IPC-Nebenklasse B24B 7/22   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifmitteltragkopf für Honmaschinen.

Bekanntlich besitzen die schleifmitteltragenden Köpfe von Maschinen zum Honen von harten Materialien wie Granit und dergleichen eine tragende Anordnung für eine Vielzahl von Schleifmitteln, die um eine vertikale Achse rotiert, welche im wesentlichen lotrecht zur Ebene der Anordnung der zu bearbeitenden Platten verläuft.

Aus der DE-A-3 408 443 ist eine Maschine bekannt, wie sie im vorcharakterisierenden Teil von Anspruch 1 definiert ist.

Die bei solchen Maschinen verwendeten Schleifmittel sind aus wohlbekannten funktionellen technischen Gründen während ihrer Drehung um die oben genannte vertikale Achse zusammen mit der tragenden Anordnung auch einer Pendelbewegung um die radial zur vertikalen Achse angeordneten Achsen ausgesetzt.

Um die Pendelbewegung der schleifmitteltragenden Elemente in einer Maschine zu erzielen, wie sie aus der DE-A-2 607 804 bekannt ist, wird gewöhnlich eine Kurve verwendet, die sich entsprechend dem speziellen Profil zur Steuerung, zum Anheben und zum Absenken eines oder mehrerer lose angebrachter kleiner Räder eignet, die durch die Wirkung einer Rückholfeder vorgespannt sind und allgemein jeweils mit einem Arm verbunden sind, der starr an dem tragenden Schwenkzapfen des schleifmitteltragenden Elements angebracht ist.

Die Verwendung von Federn in den Honköpfen von Honmaschinen beinhaltet, daß letztere den negativen Auswirkungen des während des Maschinenbetriebs anfallenden Staubs ausgesetzt sind, und beinhaltet weiter, daß die Federn nach relativ kurzer Zeit ihre Elastizität einbüßen und dadurch keinen einwandfreien Kontakt zwischen dem kleinen Rad und dem Kurvenprofil mehr gewährleisten, und in einigen Fällen unterliegen die Federn außerdem Ermüdungsbrüchen und müssen erneuert werden, was voraussetzt, daß die Maschine mit der entsprechenden ungünstigen Auswirkung auf die Produktionskosten angehalten werden muß.

Wie sich daraus leicht ableiten läßt, bewirken die Federn darüber hinaus eine veränderliche Belastung des mit dem Kurvenprofil in Kontakt stehenden kleinen Rades, was sowohl zu einem schnellen Verschleiß des genannten Rades, welches daher erneuert werden muß, als auch des Kurvenprofils, welches irreparabel beschädigt wird, führt.

Nicht der geringste Nachteil liegt bei den bekannten Honmaschinen darin, daß die Schnittfläche des Kurvenprofils über die gesamte Ausdehnung unverändert bleibt, so daß jedes der genannten kleinen Räder nicht nur über die Kurve rollt, sondern auch einem nachteiligen Rutschen ausgesetzt ist, was größeren Verschleiß und einen größeren Aufwand bei der Arbeit erfordert.

Um diese Nachteile zumindest teilweise durch Verzicht auf Federn auszuschalten, wurde eine Schleifscheibe geschaffen, wie sie im deutschen Patent Nr. 3 408 443 beschrieben ist und worin die Steuervorrichtung, die während der Drehbewegung des Schleifkopfs die Segmentschleifscheiben in kontinuierliche Drehbewegung versetzt, im wesentlichen aus einer Scheibe besteht, die mit einer Neigung im Verhältnis zur horizontalen Schnittfläche des Schleifkopfs angeordnet ist.

Die Möglichkeit einer Pendelbewegung der Schwenkzapfen zwischen den Backen, die von der geneigten Scheibe nach außen vorspringen, soll auf ein Gelenk zurückzuführen sein, welches an den genannten Schwenkzapfen befestigt ist.

Dieses Gelenk erlaubt somit die relative Bewegung in den an der Scheibe vorgesehenen Backen.

Die Drehbewegung der genannten Scheibe zusammen mit der mittleren Welle bewirkt eine Pendelbewegung jeder Segmentschleifscheibe auch zwischen zwei vorher eingestellten Winkeln im Verhältnis zu einer vertikalen Fläche, die durch die Achse der Schwenkzapfen verläuft.

Diese Art von Schleifkopf löst zwar die mit dem Einsatz von Federn einhergehenden Probleme, beinhaltet jedoch eine unvollkommene Geometrie, die ohnehin zur Abnutzung der Bauteile führt, und bewirkt weiterhin aufgrund ihrer speziellen Struktur die gleichzeitige Pendelbewegung von zwei einander diametral gegenüberliegenden schleifmitteltragenden Elementen in gleicher Richtung, wodurch es während des Betriebs zu einem Ungleichgewicht in den rotierenden Massen kommt und daraufhin möglicherweise Vibrationen entstehen, die beim fertigen Produkt zu Fehlern führen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile durch einen Schleifmitteltragkopf für Honmaschinen zu beseitigen- der für den Betrieb keine Rückholfedern benötigt und daher nicht den Nachteilen, die sich aus dem Gebrauch von Federn ergeben, unterliegt und weiterhin mit einer äußerst funktionellen Struktur versehen ist, die eine hohe Arbeitsqualität gewährleistet.

Im Rahmen dieser Zielsetzung besteht ein wichtiger Zweck der Erfindung darin, einen Schleifmitteltragkopf zu schaffen, der äußerst ausgeglichen und vibrationsfrei ist, weil dadurch die Qualität des fertigen Produkts verschlechtert würde.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schleifmitteltragkopfs, der nur das Rollen der kleinen Räder, die die Pendelbewegung der schleifmitteltragenden Elemente steuern, auf dem Kurvenprofil zuläßt, indem durch eine perfekte Geometrie jedes Rutschen der Räder auf dem Profil der genannten Kurve verhindert wird.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schleifmitteltragkopf s, der Abmessungen besitzt, die ihn wenig sperrig und kompakt machen, da er nicht mit schleifmitteltragenden Elementen versehen ist, die durch die Abmessungen der Federpatronen eingeschränkt sind.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Schleifmitteltragkopfs, bei dem die Abmessungen der genannten schleifmitteltragenden Elemente äußerst kompakt sind, so daß deren Hebelarme verkürzt werden und das Schleifmittel bei der Arbeit geringeren Belastungen ausgesetzt ist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nicht zuletzt in der Schaffung eines Schleifmitteltragkopfs, der besonders vielseitig im Gebrauch ist und der aufgrund gewählten speziellen Konstruktionskriterien nur wenig Wartung erfordert und damit zu einer wesentlichen Verringerung der Produktionskosten beiträgt.

Dieses Ziel, wie auch diese und andere Zwecke, werden durch einen Schleifmitteltragkopf für Honmaschinen gemäß der Definition in Anspruch 1 erreicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer vorzuziehenden, jedoch nicht ausschließlichen, Ausführungsform des Schleifmitteltragkopfs für Honmaschinen gemäß der Erfindung, die nur in Form eines nicht einschränkend zu verstehenden Beispiels in den beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist ein Teilgrundriß des Schleifmitteltragkopfs gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnitts-Detailansicht der Vorbelastungsplatte, geeignet zum Ausgleich eines eventuellen Spiels zwischen den Rollen und den inneren und äußeren Profilen der Kurve gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der dreidimensionalen Schaufelkurve gemäß der Erfindung;

Die Fig. 4, 5, 6 und 7 sind schematische Darstellungen der Art und Weise, in der sowohl das innere als auch das äußere Kurvenprofil die Konfiguration ändert, je nach der Neigung der darauf befindlichen Rollen, die die schleifmitteltragenden Elemente betätigen, so daß eine reine Rollwirkung derselben auf den Kurvenprofilen möglich wird, während gleichzeitig jedes Rutschen während des Rollvorgangs verhindert wird; und

Fig. 8 ist ein seitlicher Aufriß eines Rollenpaars, die mit dem jeweiligen inneren und äußeren Profil in Berührung sind.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1 ist der Schleifmitteltragkopf gemäß der Erfindung allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnet und enthält eine drehbare Anordnung, allgemein durch die Bezugszahl 2 bezeichnet, die um eine im wesentlichen vertikale Achse rotiert, welche im wesentlichen lotrecht zur Anordnungsebene einer zu bearbeitenden Platte verläuft, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zur Befestigung einer Vielzahl von schleifmitteltragenden Elementen 3, von denen jedes für die Aufnahme eines Schleifmittels einer bekannten Art geeignet ist, welches durch die Bezugszahl 4 bezeichnet ist.

Die schleifmitteltragenden Elemente sind jeweils mit einem tragenden Schwenkzapfen 5 versehen, der um seine eigene Achse drehbar und im Verhältnis zur vertikalen Umdrehungsachse der rotierenden Anordnung 2 radial angeordnet ist.

Die teilweise Drehung des Schwenkzapfens 5 und somit die daraus folgende Pendelbewegung des Schleifmittels 4 wird durch die Bewegung von Kontaktmitteln, allgemein mit der Bezugszahl 6 bezeichnet, im Hinblick auf eine dreidimensionale Schaufelkurve 7 bewirkt, die ein äußeres Profil 8 und ein inneres Profil 9 enthält, welche einander ergänzen.

Im einzelnen sind das äußere Profil 8 und das innere Profil 9 konzentrisch und begrenzen eine kreisförmige Ausdehnung, die geeignet ist, dem schleifmitteltragenden Element einen sinusförmigen Weg zu vermitteln, und außerdem ist der Abstand zwischen dem oberen Ende 10 und dem unteren Ende 11 des äußeren Profils 8 größer als der entsprechende Abstand zwischen dem oberen Ende 12 und dem unteren Ende 13 des inneren Profils 9, und zwar aus geometrischen Gründen, die von der speziellen Anordnung der Kontaktmittel 6 über der Kurve abhängen.

Die Kontaktmittel 6 enthalten erste und zweite Rollen, die jeweils durch die Ziffern 14 bzw. 15 bezeichnet sind und die drehbar mit entsprechenden Armen 16 und 17 verbunden sind, welche im Verhältnis zu den Achsen der tragenden Schwenkzapfen 5 geneigt sind, wobei die Neigung so beschaffen ist, daß dadurch die Rollbewegung der ersten und der zweiten Rolle 14 und 15 durch kontinuierlichen zweiseitigen Kontakt mit dem jeweiligen äußeren 8 und inneren 9 Profil der Kurve möglich wird, so daß während des Honvorgangs eine sinusförmige Bewegung zustandekommt, die geeignet ist, die Pendelbewegung jedes schleifmitteltragenden Elements 3 um die Achse des tragenden Schwenkzapfens 5 zu bewirken.

Zweckmäßigerweise sind die erste und die zweite Rolle 14 bzw. 15 eines schleifmitteltragenden Elements zur Reduzierung der Honkopfabmessungen abwechselnd koaxial zur zweiten und ersten Rolle eines anschließenden schleifmitteltragenden Elements angeordnet. Bei dieser speziellen Anordnung weisen die erste und die zweite Rolle unterschiedliche Durchmesser auf, da sie verschiedene Abstände zum Umdrehungspol des Schleifmitteltragkopf s aufweisen, genauer gesagt, die ersten Rollen sind vom genannten Pol weiter entfernt als die zweiten Rollen, und die Schnittfläche ist für beide durch die gleiche konische Oberfläche definiert, deren Scheitelpunkt am genannten Pol liegt; darüber hinaus führen die gegenseitig koaxialen Rollen eine Pendelbewegung in entgegengesetzter Richtung entlang einer Ebene aus, die durch die vertikale Umdrehungsachse des genannten Kopfes verläuft.

Vorteilhafterweise besitzen die erste und die zweite Rolle eine Schnittfläche, die das erste und das zweite Profil der Kurve ergänzt, wobei die Kurvenprofile ihrerseits einander ergänzen, so daß die Rollen während der Betätigung des Schleifmitteltragkopfs auf den Profilen der Kurve ohne jede relative Rutschbewegung derselben rollen.

Wie beispielsweise aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, besitzen das äußere und das innere Profil der Kurve in der Tat eine solche Konfiguration, daß die erste und die zweite Rolle immer nur einen Kontaktpunkt auf den genannten Profilen haben, im gleichen Abstand vom jeweiligen Umdrehungspol, so daß während des Rollens eine theoretische Linie begrenzt wird, die auf der Fläche einer theoretischen Halbkugel angeordnet ist, deren Radius dem durchschnittlichen Radius der genannten Profile entspricht.

In den Fig. 6 und 7 ist zu sehen, daß der Kontakt zwischen der ersten und der zweiten Rolle und dem inneren und äußeren Profil beispielsweise entlang der Erzeugenden der Profile erfolgt.

Um darüber hinaus ein eventuelles Spiel auszugleichen, wie es beispielsweise bei längerem Einsatz der Maschine vorkommt, sind die erste und die zweite Rolle vorteilhafterweise jeweils mit einer Vorspannplatte 20 versehen, die geeignet ist, sie mit den Kurvenprofilen direkt in Kontakt zu halten, nachdem beim Einrichten der Maschine vor Ingebrauchnahme eine gewisse Anziehbewegung der Schraube 21 erfolgt ist.

In der Praxis wurde beobachtet, daß der Schleifmitteltragkopf gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft für den Wegfall der Federn ist, die eine veränderliche Belastung zwischen den Rollen und Kurvenprofilen hervorrufen, wodurch eine bemerkenswerte, wenn nicht sogar absolute Reduzierung der Abnutzung der Kurve und der genannten Rollen erreicht wird.

Darüber hinaus erlaubt der erfindungsgemäße Schleifmitteltragkopf eine erhebliche Reduzierung in den Abmessungen und vor allem in den Abmessungen der schleifmitteltragenden Elemente, die somit einen kürzeren Hebelarm haben und die Kräfte, die vom Schleifmittel während der Arbeit überwunden werden müssen, äußerst gering sein lassen, und darüber hinaus verursachen eventuelle, auf das Schleifmittel einwirkende Stöße infolgedessen eine äußerst geringe Belastung der mechanischen Strukturen des Kopfs.

Die so konzipierte Erfindung eignet sich für zahlreiche Modifikationen und Abänderungen, die sämtlich im Geltungsbereich des erfindungsgemäßen Konzepts liegen; darüber hinaus können alle Details durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden.

In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie Abmessungen beliebig sein, soweit sie den Anforderungen und dem Stand der Technik entsprechen.

Wo in einem Anspruch erwähnte technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen ausschließlich zum besseren Verständnis der Ansprüche hinzugefügt und demzufolge haben solche Bezugs Zeichen keinerlei begrenzende Wirkung auf den Geltungsbereich jedes Elements, welches als Beispiel durch solche Bezugszeichen bezeichnet ist.


Anspruch[de]

1. Schleifmitteltragkopf für Honmaschinen mit einer um eine zu der Ebene einer bearbeitenden Platte im wesentlichen rechtwinkligen, im wesentlichen vertikalen Achse drehbaren Anordnung (2), die eine Mehrzahl von schleifmitteltragenden Elementen (3) trägt, die um zu der genannten vertikalen Achse radiale Achsen schwingen, dadurch gekennzeichnete daß er mindestens eine dreidimensionale Schaufelkurve (7) besitzt, die mindestens ein inneres sinusformiges Profil (9) und mindestens ein äußeres sinusförmiges Profil (8) bildet, und daß mit den schleifmitteltragenden Elementen (3) Rollenmittel (11 bis 14) verbunden sind, die mit dem inneren und dem äußeren sinusförmigen Profil (8, 9) der dreidimensionalen Schaufelkurve (7) ständig in zweiseitiger Berührung (6) stehen und die (14-17) von der mindestens einen Kurve (7) derart bewegbar sind, daß eine harmonische sinusformige Bewegung erzeugt wird, die jedes der schleifmitteltragenden Elemente der Mehrzahl von schleifmitteltragenden Elemente (3) in Schwingungen versetzt.

2. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und das innere sinusförmige Profil (8, 9) der dreidimensionalen Schaufelkurve (7) kreisformig und zueinander komplementär sind.

3. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und das innere sinusförmige Profil (8, 9) zueinander im wesentlichen parallel und konzentrisch sind.

4. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Profil (8) einen Fortsatz besitzt, der geeignet ist, dem Schleifmitteltragkopf (3) eine sinusförmige Bewegung zu erteilen, und der zwischen dem oberen Rand (10) und dem unteren Rand (11) einen Abstand bestimmt, der größer ist als der entsprechende Abstand zwischen dem oberen Ende (12) und dem unteren Ende (13) des sinusförmigen kreisförmigen Profils (9).

5. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenmittel (6) für die ständige zweiseitige Berührung mindestens eine erste und mindestens eine zweite Rolle (14, 15) besitzt, die jeweils einem Arm (16, 17) drehbar zugeordnet sind, der gegenüber Achsen von die schleifmitteltragenden Elemente (3) tragenden Schwenkzapfen (5) geneigt ist, wobei die genannten Schwenkzapfen (5) radial zu der genannten vertikalen Achse angeordnet sind.

6. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die arme (16, 17) gegenüber den Achsen der Schwenkzapfen (5) unterschiedlich und gegensinnig geneigt sind.

7. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Rolle (14, 15) paarweise vorgesehen sind und ihre Wirkfläche von einer konischen Fläche gebildet wird, deren Spitze an dem genannten Pol angeordnet ist, und daß die Rollen längs einer die vertikale Achse durchsetzenden Ebene schwingungsfähig sind.

8. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ersten Rollen (14) von der vertikalen Achse großer ist als der Abstand der zweiten Rollen (15) von der vertikalen Achse.

9. Schleifmitteltragkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und das innere Profil (8, 9), die zueinander komplementär sind, zu den Wirkflächen der ersten und zweiten Rollen (14, 15) komplementär sind.

10. Schleifmitteltragkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Rollen (14, 15) mit dem äußeren und dem inneren Profil (8, 9) stets an Stellen in Berührung stehen, die von dem Drehpol gleich weit entfernt sind.

11. Schleifmitteltragkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Rollen (14, 15) während ihrer Abwälzbewegung mit variabler Neigung ständig mit der Erzeugenden des inneren und äußeren Profils (8, 9) in Berührung stehen.

12. Schleifmitteltragkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort der durch das Abwälzen der ersten und der zweiten Rolle (14, 15) auf dem inneren und dem äußeren Profil (8, 9) der Kurve (7) bestimmten Punkte eine Linie bestimmt, die auf der theoretischen Oberfläche einer Halbkugel liegt, deren Radius der durchschnittliche Radius der genannten Profile (8, 9) ist.

13. Schleifmitteltragkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten und zweiten Rolle (14, 15) mindestens eine eine Vorbelastungsplatte besitzt, die zum Ausgleich eines Spiels zwischen den Rollen (14, 15) und dem inneren und dem äußeren Profil (8, 9) geeignet ist.







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