Maschine zum Schleifen grosser Kugeln

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen großer Kugeln, insbesondere aus Natur- oder Kunst-Stein, der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Gattung.

[0002] Während für das Schleifen relativ kleiner Kugeln mit einem Durchmesser von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern verschiedene Techniken zur Verfügung stehen, bietet das Schleifen großer Kugeln, insbesondere aus Natur- oder Kunst-Stein nach wie vor große Schwierigkeiten. Dabei wird beispielsweise an eine Granit-Kugel mit einem Durchmesser von etwa 10 cm bis zu 3 m gedacht, wie sie für sogenannte "schwimmende Kugeln" benötigt werden, also eine große, mittels eines Flüssigkeits-, insbesondere Wasser-Films, in einer Schale gelagerte Kugel, die durch den hydrostatischen Wasserdruck angehoben wird und sich wegen der extrem geringen Reibungskräfte zwischen Schale und Kugel sehr leicht dreht.

[0003] Eine Maschine zum Schleifen großer Kugeln der angegebenen Gattungen ist aus der US-PS 2 998 676 bekannt und weist ein lotrecht über dem auf Wälzkörpern, von denen mindestens einer angetrieben ist, gelagerten Kugel-Rohling angeordnetes schalenförmiges Schleifwerkzeug auf. Der erforderliche Schleifdruck zwischen dem Kugel-Rohling und dem Schleifwerkzeug wird durch ein Gewicht erzeugt, wobei das Schleifwerkzeug an einem schwenkbaren Hebelarm befestigt ist.

[0004] Nachteilig ist bei einer solchen Maschine die aufwendige Konstruktion, da die auswechselbare, als Schleifwerkzeug dienende Schleifscheibe mittels eines Verstellmechanismus parallel zu den beiden Wälzkörpern für den Kugel-Rohling verschoben werden muß; die Führung der Schleifscheibe muß mit hoher Genauigkeit erfolgen, gleichzeitig jedoch die in der Praxis nicht zu vermeidenden Schwankungen in dem Durchmesser des Kugel-Rohlings ausgleichen. Bei relativ kleinen Objekten, wie beispielsweise Kugeln für Kugellager, bereitet dies keine Schwierigkeiten. Das Schleifen von Kugeln aus Natur- oder Kunststein mit einem Durchmesser von 1 bis 3 m mit der gewünschten Präzision in der Größenordnung von 100stel mm ist jedoch mit der bekannten Maschine nicht ohne weiteres möglich.

[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Schleifen großer Kugeln der angegebenen Gattungen zu schaffen, mit der auch große Kugeln mit einem Durchmesser von bis zu 3 m problemlos sehr exakt geschliffen werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.

[0007] Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.

[0008] Zwar geht bereits aus der US-PS 37 39 531 eine Maschine zum Schleifen großer Kugeln aus Naturstein hervor, bei der der Kugel-Rohling in einem rotierenden, tassenförmigen Aufnahmebehälter angeordnet und durch Schenkel eines Auslegers um eine horizontale Achse gedreht wird. Der Kugel-Rohling wird dabei im Kontakt mit den Kanten des sich drehenden Aufnahmebehälters mittels des Schleifmittels abgeschliffen, das von einer automatischen Zuführvorrichtung auf den Kugel-Rohling aufgebracht wird. Die Schenkel des Auslegers berühren den Kugel-Rohling auf jeder Seite der vertikalen Achse des tassenförmigen Aufnahmebehälters, um auf diese Weise den Kugel-Rohling in dem Aufnahmebehälter zu halten. Es sind weder drehbare Rollen noch ein frei beweglich am Maschinengestell aufgehängter waagebalkenartiger Rahmen vorgesehen.

[0009] Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der Erzeugung der für den Anpreßdruck erforderlichen Kraft mittels einer Art Waagebalken, der an einem Ende die Rollen für die Bewegung des Kugel-Rohlings bzw. das Schleifwerkzeug und am anderen Ende die Einrichtung zur Erzeugung des Schleifdruckes zwischen dem Kugel-Rohling und dem Schleifwerkzeug bzw. eine das Gewicht des Schleifwerkzeugs teilweise kompensierende Einrichtung, insbesondere ein Gegengewicht, trägt, das an das Gewicht des Kugel-Rohlings bzw. des Schleifwerkzeuges angepaßt werden kann.

[0010] Das Schleifwerkzeug bei der Ausführungsform nach Anspruch 1 oder die Rollen bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 sind jeweils stationär angeordnet, so daß sich insofern ein sehr einfacher Aufbau ergibt. Da nur zwei Rollen angetrieben werden können, während die dritte als um eine zu ihrer Drehachse windschiefe Achse schwenkbare Lenkrolle ausgebildet und nicht angetrieben ist, gibt es nur relativ wenige bewegliche Teile, zumal sich im eigentlichen Schleifzustand der waagebalkenartige Rahmen in einem labilen Gleichgewichtszustand befindet, also hier ansich keine weiteren Bewegungen auftreten. Zur stabilen Lagerung des Kugel-Rohlings reichen die erwähnten drei Rollen aus.

[0011] Durch zeitweilige Änderung der Antriebsgeschwindigkeit einer der beiden angetriebenen Rollen kann die Bewegungsrichtung des Kugel-Rohlings geändert werden, so daß sich die gewünschte Schleifwirkung auch auf der gesamten Oberfläche des Kugel-Rohlings ergibt.

[0012] Versuche haben gezeigt, daß sich auf diese Weise Kugeln mit einem Durchmesser von bis zu 1,2 m mit einer Genauigkeit von einigen 100stel mm schleifen lassen.

[0013] Als Verbindungselemente können Ketten oder Seile verwendet werden, die die erforderliche mechanische Festigkeit haben.

[0014] Da der waagebalkenartige Rahmen frei beweglich am Maschinengestell aufgehängt ist, kann er praktisch widerstandslos horizontale Bewegungen ausführen, die durch Unebenheiten in der Oberfläche des zu schleifenden Kugel-Rohlings verursacht werden, was ebenfalls zur gewünschten Genauigkeit des Schleifvorgangs beiträgt.

[0015] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Maschine zum Schleifen einer großen Kugel aus Natur- oder Kunst-Stein,

Fig. 2

einen Grundriß dieser Maschine, und

Fig. 3

eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Maschine zum Schleifen einer großen Kugel aus Natur- oder Kunst-Stein.

[0016] Die allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Maschine zum Schleifen großer Kugeln steht auf einem Fundament 12 und weist vier Stützen 14, 16, 18 und 20 (in den Seitenansichten nach Figur 1 und 3 sind nur die beiden vorderen Stützen 14, 16 dargestellt) auf, die jeweils paarweise zusammengefaßt sind und einen horizontalen Querbalken 22 tragen. Die Stützen 14, 16 einerseits und 18, 20 andererseits sind miteinander und mit dem horizontalen Querbalken 22 verbunden, so daß sich eine stabile Konstruktion ergibt.

[0017] An dem horizontalen Querbalken 22 sind flexible Verbindungselemente 24 in Form zweier Ketten aufgehängt, die gemeinsam einen in der Draufsicht als rechteckiger Rahmen ausgebildeten Träger 26 tragen. Dieser Träger 26 weist zwei parallel zueinander verlaufende Balken 28, 30 auf, die an ihren Enden durch Querstege 32, 34 miteinander verbunden sind, so daß sich ein stabiler Aufbau ergibt.

[0018] An einem Ende des Trägers 26, gemäß der Ansicht nach Figur 1 auf dem rechten Ende, greift eine Einrichtung 36 zur Erzeugung des Schleifdrucks in Form eines Gegengewichts an, während auf dem anderen Ende des Trägers 26 drei Rollen 38, 40, 42 gelagert sind. Die drei Rollen 38, 40, 42 befinden sich an den Ecken eines gleichschenkligen Dreieckes, d.h. die Rolle 38 ist etwa in der Mitte des Quersteges 32 angeordnet, während sich die beiden anderen Rollen 40, 42 auf den beiden Balken 28, 30 befinden und zwar in jeweils gleichem Abstand von der Rolle 38.

[0019] Während von den beiden Rollen 40, 42 eine der beiden angetrieben ist, ist die Rolle 38 frei drehbar, sowie um eine windschief zu ihrer Drehachse liegende Achse schwenkbar und dient als Lenkrolle.

[0020] Auf die drei Rollen 38, 40, 42 wird ein Kugelrohling 44 aufgelegt, dessen Gewicht kleiner als das Gewicht des den Schleifdruck erzeugenden Gegengewichtes ist, so daß der Kugelrohling 44 mittels des Trägers 26 nach oben gegen ein schalenförmiges Schleifwerkzeug 46 mit einer zentralen Öffnung 48 gedrückt wird. Durch die zentrale Öffnung 48 des Schleifwerkzeugs 46, in der der Kugelrohling 44 mittig angeordnet ist, wird Schleifmittel zugeführt.

[0021] Das Gegengewicht dient also einerseits zum Ausgleich des Gewichtes des Kugelrohlings 44 sowie der Rollen 38, 40, 42 mit ihren Halterungen und darüberhinaus zur Erzeugung der Kraft, mit der der Kugelrohling 44 gegen das Schleifwerkzeug 46 gedrückt wird. Die Lagerung des Schleifwerkzeugs 46 ist in Figur 2 durch die beiden Träger 50, 52 angedeutet.

[0022] Zum Schleifen eines Kugelrohlings werden der Kugelrohling 44 einerseits und das Gegengewicht 36 andererseits auf den Träger 26 aufgelegt, wobei, wie erläutert, das Gegengewicht das Gewicht des Kugelrohlings 44 und das der Rollenanordnung soweit übersteigt, daß die gewünschte Andruckkraft erzeugt wird.

[0023] Nun werden die beiden Rollen 40, 42 in Drehbewegung gesetzt, so daß sich auch der Kugelrohling 44 dreht. Aufgrund der Verwendung der drei Rollen 38, 40, 42 ergibt sich eine stabile Lage des Kugelrohlings 44, der mit dem gewünschten Druck gegen das Schleifwerkzeug 46 gepreßt und gleichzeitig gedreht wird.

[0024] Damit die gesamte Oberfläche des Kugelrohlings 44 geschliffen werden kann, wird von Zeit zu Zeit eine der beiden Rollen 40, 42 langsamer oder schneller gedreht, wodurch der Kugelrohling 44 eine andere Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit bekommt.

[0025] Der erforderliche Schleifdruck kann durch Änderung des Gegengewichtes eingestellt werden, d.h. auch während des Schleifvorgangs eines Kugelrohlings 44 läßt sich der Schleifdruck verändern, indem das Gegengewicht verändert wird.

[0026] Durch die Aufhängung des Trägers 26 an den Ketten - oder als Alternative hierzu an Seilen - paßt sich die Lage des Kugelrohlings 44 sofort irgendwelchen horizontalen Bewegungen an, die durch Unebenheiten in der Oberfläche des Kugelrohlings 44 entstehen.

[0027] Die Figur 3 zeigt in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Maschine zum Schleifen großer Kugeln, bei der die Rollen 38, 40, 42 stationär auf dem Fundament 12 angeordnet sind, während das Schleifwerkzeug 46 auf dem Ende des Trägers 26 aufliegt. Das Gegengewicht wird so gewählt, daß sich die gewünschte Andruckkraft zwischen Kugelrohling 44 und Schleifwerkzeug 46 ergibt.

Ansprüche

1. Maschine (10) zum Schleifen großer Kugeln, insbesondere aus Natur- oder Kunst-Stein, mit einem lotrecht über dem auf Wälzkörpern, von denen mindestens einer angetrieben ist, gelagerten Kugel-Rohling (44) angeordneten schalenförmigen Schleifwerkzeug (46) und mit einer Einrichtung (36) zur Erzeugung des Schleifdruckes zwischen dem Kugel-Rohling (44) und dem Schleifwerkzeug (46),
dadurch gekennzeichnet daß
als Wälzkörper drei Rollen (38, 40, 42) verwendet sind, von denen eine (38) als um eine zu ihrer Drehachse windschiefe Achse schwenkbare Lenkrolle ausgebildet ist, daß die Rollen (38, 40, 42) an einem über flexible Verbindungselemente (24) frei beweglich am Maschinengestell (14, 16,18, 20, 22) gelagerten Träger (26) angeordnet sind, und daß am Träger (26) die Einrichtung (36) zur Erzeugung des Schleifdruckes angreift.

2. Maschine (10) zum Schliefen großer Kugeln, insbesondere aus Natur- oder Kunststein, mit einem lotrecht über dem auf ortsfest angeordneten Wälzkörpern, von denen mindestens einer angetrieben ist, gelagerten Kugel-Rohling (44) angeordneten schalenförmigen Schleifwerkzeug (46), und mit einer Einrichtung (36) zur Erzeugung des Schleifdruckes zwischen dem Kugel-Rohling (44) und dem Schleifwerkzeug (46), dadurch gekennzeichnet, daß als Wälzkörper drei Rollen (38, 40, 42) verwendet sind, von denen eine (38) als um eine zu ihrer Drehachse windschiefe Achse schwenkbare Lenkrolle ausgebildet ist, daß das schalenförmige Schleifwerkzeug (46) über flexible Verbindungselemente (24) frei beweglich am Maschinengestell (14, 16, 18, 20, 22) befestigt ist, und daß am Schleifwerkzeug (46) die Einrichtung (36) angreift, die das Gewicht des Schleifwerkzeuges (46) so kompensiert, daß der gewünschte Schleifdruck entsteht.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger durch einen frei beweglich am Maschinengestell (14, 16, 18, 20, 22) aufgehängten, waagebalkenartigen Rahmen (26) gebildet wird.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (24) Ketten oder Seile sind.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkrolle (38) von den beiden anderen Rollen (40, 42) jeweils den gleichen Abstand hat.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren angetriebenen Rollen (40, 42) diese zeitweise mit ungleicher Drehzahl antreibbar sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (36) durch Gewichte (36) gebildet werden.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein waagebalkenartiger Rahmen (26) frei beweglich über flexible Verbindungselemente (24) am Maschinenteil (14, 16, 18, 20, 22) aufgehängt ist, und daß an einem Ende des waagebalkenartigen Rahmens (26) das Schleifwerkzeug (46) und am anderen Ende des Rahmens (26) die das Gewicht des Schleifwerkzeuges (46) teilweise kompensierende Einrichtung (36) angeordnet sind.

Claims

1. A machine (10) for grinding large balls, in particular of natural or artificial stone, comprising a dish-shaped grinding tool (46) which is disposed vertically above the ball blank (44) mounted on rolling bodies, at least one of which is driven, and a means (36) for producing the grinding pressure between the ball blank (44) and the grinding tool (46), characterized in that as rolling bodies three rollers (38, 40, 42) are used, one of which (38) is constructed as guiding roller pivotable about an axis askew with respect to its axis of rotation, that the rollers (38, 40, 42) are disposed on a support (26) mounted freely movably on the machine frame (14, 16, 18, 20, 22) via flexible connecting elements (24) , and that the means (36) for generating the grinding pressure engages said support (26).

2. A machine (10) for grinding large balls, in particular of natural or artificial stone, comprising a dish-shaped grinding tool (46) which is disposed vertically above the ball blank (44) mounted on stationarily disposed rolling bodies, at least one of which is driven, and a means (36) for producing the grinding pressure between the ball blank (44) and the grinding tool (46), characterized in that as rolling bodies three rollers (38, 40, 42) are used, one of which (38) is constructed as a guide roller pivotable about an axis askew with respect to its axis of rotation, that the dish-shaped grinding tool (46) is attached freely movably on the machine frame (14, 16, 18, 20, 22) via flexible connecting elements (24), and that the grinding tool (46) engages the means (36) for compensating the weight of the grinding tool (46) so that the desired grinding pressure results.

3. A machine according to claim 1, characterized in that the support is formed by a balance-beam-like frame (26) suspended freely movably on the machine frame (14, 16, 18, 20, 22).

4. A machine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the connecting elements (24) are chains, cables or ropes.

5. A machine according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the guiding roller (38) has the same distance from each of the two other rollers (40, 42).

6. A machine according to one of the claims 1 to 5, characterized in that with a plurality of driven rollers (40, 42) these are adapted to be driven at times with different speed.

7. A machine according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the means (36) are formed by weights (36).

8. A machine according to one of the claims 1 to 7, characterized in that a balance-beam-like frame (26) is suspended freely movably on the machine frame (14, 16, 18, 20, 22) via flexible connecting elements (24) and that at one end of the balance-beam-like frame (26) the grinding tool (46) is disposed and at the other end of the frame (26) the means (36) partially compensating the weight of the grinding tool (46) is disposed.

Revendications

1. Machine (10) pour meuler des sphères de grande dimension, en particulier en pierre naturelle ou artificielle, avec un outil de meulage en forme de coquille disposé perpendiculairement sur 1'ébauche de la sphère (44) qui est montée sur des corps cylindriques dont au moins l'un est entraîné, et avec un dispositif pour produire la pression de meulage entre l'ébauche de la sphère (44) et l'outil de meulage (46), caractérisée en ce que l'on utilise comme corps cylindriques trois rouleaux (38, 40, 42) dont l'un (38) est configuré comme un rouleau de guidage pouvant pivoter autour d'un axe inciné par rapport à son axe de rotation, que les rouleaux (38, 40, 42) sont prévus sur un support (26) monté sur le bâti de la machine (14, 16, 18, 20, 22) de manière à être librement mobile via des éléments de liaison flexibles (24), et que le dispositif (36) pour produire la pression de meulage agit sur le support (26).

2. Machine (10) pour meuler des sphères de grande dimension, en particulier en pierre naturelle ou artificielle, avec un outil de meulage en forme de coquille (46) disposé perpendiculairement sur l'ébauche de la sphère (44) qui est montée sur des corps cylindriques d'emplacement fixe, dont l'un au moins est entraîné, et avec un dispositif (36) pour produire la pression de meulage entre l'ébauche de la sphère (44) et l'outil de meulage (46), caractérisée en ce que l'on utilise comme corps cylindriques trois rouleaux (38, 40, 42) dont l'un (38) est configuré comme un rouleau de guidage pouvant pivoter autour d'un axe incliné par rapport à son axe de rotation, que l'outil de meulage en forme de coquille (46) est fixé de manière à être librement mobile au bâti de la machine (14, 16, 18, 20, 22) via des éléments de liaison flexibles (24), et que le dispositif (36), qui compense le poids de l'outil de meulage (46) de manière telle que la pression de meulage désirée est produite, agit sur l'outil de meulage (46).

3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est constitué par un châssis (26) du type fléau de balance suspendu de manière à être librement mobile au bâti de la machine (14, 16, 18, 20, 22).

4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments de liaison (24) sont des chaînes ou des câbles.

5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le rouleau de guidage (38) est chaque fois à la même distance des deux autres rouleaux (40, 42).

6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, lorsqu'il y a plusieurs rouleaux (40, 42) entraînés, ceux-ci peuvent être entraînés à certains moments à des vitesses de rotation différentes.

7. Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les dispositifs (36) sont constitués par des poids (36).

8. Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un châssis (26) du type fléau de balance est suspendu de manière à être librement mobile par l'intermédiaire d'éléments de liaison flexibles (24) à la partie de machine (14, 16, 18, 20, 22), et que l'outil de meulage (46) est placé à une extrémité du châssis (26) du type fléau de balance et le dispositif (36) compensant partiellement le poids de l'outil de meulage (46) est placé à l'autre extrémité.

Zeichnung