Устройство для предварительной обработки камней

Полезная модель относится к механической обработке кристаллов, а именно к устройствам и приспособлениям для предварительной обработки полудрагоценных и поделочных камней, и может использоваться в ювелирном производстве фантазийных форм камней.
Известны устройства и оборудование для предварительной обработки (обдирки) кристаллов, представленные в книге В.И.Епифанов и др. «ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ АЛМАЗОВ В БРИЛЛИАНТЫ), Москва, (Высшая школа), 1987, стр. 132-151. Представленные устройства состоят из станины, передней, или передней и задней бабок, оснащенных шпинделями и приводами их синхронного вращения. Шпиндель оснащен патроном, обеспечивающим крепление оправки с камнем. Обработка камня производится как алмазным резцом путем скалывания неровностей заготовки, так и шлифовальным кругом. К недостаткам устройств следует отнести их громоздкость, невысокую точность обработки, а также формообразование заготовки только по рундисту.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства, выбранным в качестве прототипа, является устройство для осуществления «СПОСОБА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ КАБОШОНОВ СО СЛОЖНОПРОФИЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ИЗ ПОЛУДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ) (Патент РФ №2705828, опубл. 12.11.2019), позволяющее проводить обработку камня торцевой поверхностью вращающегося абразивного круга и содержащее обращенную к этой поверхности оправку с камнем, закрепленной на конце державки, смонтированной на подшипниках в корпус с возможностями вращения вокруг своей оси и возвратно-поступательного движения с помощью пружины в плоскости, перпендикулярной этой оси, копир, размещенный на противоположном конце державки и находящийся под действием этой пружины в постоянном контакте с концом качающегося рычага, другой конец которого связан с корпусом шарниром, а также упор этого рычага, перемещающий точку его опоры вдоль оси державки. Предусмотрена также возможность установки заготовки с заданной величиной смещения центра тяжести ее базового сечения в плоскости, перпендикулярной оси державки. Это устройство является громоздким и избыточно сложным для предварительной обработки камней. При работе с ним требуются трудоемкие настроечные работы, копиры и кулачки. Устройство также не позволяет проводить масштабный перенос профиля копира на заготовку камня.
В основу предлагаемой полезной модели положена задача по предварительной обработки по рундисту, верха и низа камней фантазийных форм по плоским копирам с функцией масштабирования и повышения производительности.
Поставленная задача решается при реализации предлагаемого устройства за счет достижения технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и сокращении количества настроек при изменении формы заготовки.
Данный технический результат достигается тем, что устройство для предварительной обработки камней абразивным кругом с плоской рабочей торцевой поверхностью, содержащее обращенную к этой поверхности оправку с камнем, закрепленную на конце державки, смонтированной на подшипниках в корпус с возможностями вращения вокруг своей оси и возвратно-поступательного движения с помощью пружины в плоскости, перпендикулярной этой оси, копир, размещенный на противоположном конце державки и находящийся под действием этой пружины в постоянном контакте с концом качающегося рычага, другой конец которого связан с корпусом шарниром, а также упор этого рычага, перемещающий точку его опоры вдоль оси державки, отличается тем, что корпус расположен на конце ручки и связан с ней посредством шарнирного четырехзвенника с равными противоположными звеньями, одними из которых являются корпус и часть перпендикулярного оси державки и скрепленного с концом ручки элемента трехэлементной рамы соединенного расположенным вдоль оси ручки средним элементом с ориентированным параллельно оси державки третьим элементом. К расположенному вдоль оси ручки среднему элементу рамы прикреплен конец пружины, содействующей возвратно-поступательному движению корпуса и постоянному контакту копира с концом качающегося рычага, а второй ее конец скреплен с одним из других противоположных звеньев четырехзвенника. Качающийся рычаг оснащен лимбом, упор, перемещающий точку его опоры вдоль оси державки, снабжен фиксатором положения и вставлен в паз, с которым выполнен ориентированный параллельно оси державки элемент рамы. Другой конец ручки прикреплен с возможностью ее поворота вокруг оси к снабженной фиксатором положения обойме цилиндрического шарнирного соединения с опирающимся на неподвижный стол вертикальным стержнем.
Сущность полезной модели поясняется фигурами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 вид А, а на фиг. 3 вариант копира.
1
Устройство для предварительной обработки камней (фиг. 1) содержит оправку 1 с камнем 2, закрепленную механизмом крепления 3, например цанговым зажимом, на конце державки 4, смонтированной на подшипниках (на фиг. не показаны) в корпус 5 с возможностью вращения вокруг своей оси. Корпус 5 расположен на конце ручки 6 (см. фиг. 2) и связан с ней посредством шарнирного четырехзвенника с равными противоположными звеньями, одними из которых являются корпус 5 и часть 7 перпендикулярного оси державки 4 и скрепленного с концом ручки 6 элемента 8 трехэлементной рамы соединенного расположенным вдоль оси ручки 6 средним элементом 9 с ориентированным параллельно оси державки 4 третьем элементом 10. К среднему элементу рамы 9 прикреплен конец пружины растяжения 11, содействующей возвратно-поступательному движению корпуса 5 перпендикулярно торцевой плоскости абразивного круга 12 и постоянному контакту копира 13 с концом качающегося рычага 14, второй ее конец скреплен с одним из других противоположных звеньев 15 четырехзвенника. Качающийся рычаг 14 осью 16 шарнирно связан с корпусом 5. Упор 17 рычага 14, перемещающий точку 18 его опоры вдоль оси державки 4, снабжен фиксатором своего положения, например винтом 19, и вставлен в паз 20, с которым выполнен ориентированный параллельно оси державки 4 элемент 10 трехэлементной рамы. Другой конец ручки 6 прикреплен с возможностью ее поворота вокруг собственной оси к снабженной фиксатором положения, например винтом 21, обойме 22 цилиндрического шарнирного соединения с опирающимся на неподвижный стол вертикальным стержнем 23. Перемещение обоймы 22 вдоль стержня 23 обеспечивает, например винтовая пара, гайка 24 которой вмонтирована в верхнюю часть обоймы 22, а винт 25 опирается на вершину стержня 23. Привод, например в виде рукоятки 26, обеспечивает вращение шпинделя. Перемещения конца рычага 14, находящегося в постоянном контакте с копиром 13, и державки 4 находятся в соотношения плеч L и L качающегося рычага 14, то есть профиль копира 13 переносится на заготовку камня 2 с масштабом, определяемым положением точки опоры 18 упора 17 на качающемся рычаге 14. Для удобства установки необходимого масштаба копирования качающийся рычаг 14 снабжен оцифрованным лимбом 27. Регистрацию угла наклона державки 4 к торцевой поверхности абразивного круга 12 в пределах 0°-90° обеспечивают скрепленные с ручкой 6 указатель 28 и лимб 29 с обоймой 22. Гайка 30 являются стопорной винтовой пары. Вариант формы копира 13 показан на фиг. 3.
1
Устройство работает следующим образом. Оправку 1 с камнем 2 закрепляют на конце державки 4 цанговым зажимом 3. Сменный копир 13 устанавливают на противоположный конец державки 4. Необходимый масштаб копирования устанавливают перемещением упора 17 по пазу 20 элемента 10 трехэлементной рамы, совмещая его точку опоры 18 на рычаге 14 с соответствующим показателем лимба 27. Положение упора 17 фиксируют винтом 19. Для обработки камня 2 устанавливают необходимый угол наклона державки 4 к абразивному кругу 12 поворотом ручки 6 вокруг своей оси совмещением указателя 28 с соответствующим показателем на лимбе 29, фиксируют положение винтом 21. Пружина растяжения 11 содействует возвратно-поступательному движению корпуса 5 перпендикулярно торцевой плоскости абразивного круга 12, т.е. в плоскости, перпендикулярной оси державки 4, и постоянному контакту копира 13 с концом качающегося рычага 14. Перемещения конца рычага 14, находящегося в постоянном контакте с копиром 13, и державки 4 происходят в соотношения плеч качающегося рычага 14 L и L, Таким образом, профиль копира 13 переносится на заготовку камня 2 с масштабом, определяемым положением точки опоры 18 качающегося рычага 14. Обработку камня 2 проводят в контакте с поверхностью горизонтально установленного вращающегося абразивного круга 12, регулируя винтом 25 положение камня 2 над поверхностью абразивного круга 12 медленным вращением державки 4 рукояткой 26 и перемещением ручки 6 вокруг неподвижного стержня 23 используя всю рабочую поверхность абразивного круга 12 до получения необходимого результата. В результате данное устройство обеспечивает предварительную обработку рундиста, верха и низа камня фантазийных форм для последующей огранки.