CH701756A1 - Querband-Schleifvorrichtung mit Einsatzsteuerung der ganzen Schleifeinheit. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Querbandschleifvorrichtung mit einer Einsatzsteuerung, wobei dank der Einsatzsteuerung die Querband-Schleifvorrichtung mit Schleifband (11), Stützband (12) und Umlenkwalzen (14) auf einem Ausgangsniveau e und einem Schleifkissen (13) mit Segmenten (19) auf einem Niveau g so ausgeführt werden kann, dass schliesslich sowohl die im Einsatz stehenden Segmente (20, 21) wie die Umlenkwalzen (14) auf ein identisches Niveau c, das auch dem Niveau der im Schleifprozess stehenden Werkstückoberkante b entspricht, abgesenkt werden können. Das während des Schleifprozesses gleiche Niveau der Umlenkwalzen (14) und der im Einsatz stehenden Segmente (20, 21) des Schleifkissens (13) garantiert einen gleichmässigen Anpressdruck des Schleifbandes (11) auf das Werkstück (18) über seine ganze Breite. Dieser wird ausserdem durch eine Vorrichtung, die den unmittelbaren Kontakt eines Kisseneinschubs, des Stützbandes (12) und des Schleifbandes (11) zum Schleifkissen (13) mittels Vakuums, Magnetismus oder elektrostatischer Ladung bewirkt, zusätzlich gewährleistet.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bandschleif-Technik. Sie beschreibt eine Schleifeinheit bei einer Querband-Schleifvorrichtung, welche sich dadurch auszeichnet, dass bei deren einsatzgesteuertem Einsatz Schleifkissen und Umlenkwalzen auf einem selben Niveau liegen und so ein gleichmässiger Druck des Schleifkissens auf das Schleifband und damit das Werkstück gewährleistet ist. Sie beschreibt ferner die Vorteile, wenn das Schleifkissen schräg zum Schleifband angeordnet ist.

[0002] Zur Illustration der vorliegenden Anmeldung dienen - die Aufriss-Zeichnung 1 mit einer Darstellung einer Querschliffeinheit gemäss heutigem Stand der Technik, umfassend ein Schleifband 11, ein Stützband in Form eines sogenannten Pfeilbandes 12, ein Schleifkissen 13, mindestens zwei Umlenkwalzen 14, eine Antriebswalze 15, einen Arbeitstisch 16, das Vorschubband des Arbeitstisches 17 und ein Werkstück 18 - die Aufriss-Zeichnung 2 mit der Darstellung einer weniger geläufigen Variante einer solchen Querschliffeinheit mit denselben Elementen, wobei aber die Antriebs-Systeme für das Schleifband 11 und das Stützband 12 getrennt sind Zu beachten ist, dass bei den Anordnungen sowohl gemäss Zeichnung 1 wie 2 die Antriebswalzen 15 auch als Umlenkwalzen und die Umlenkwalzen 14 auch als Antriebswalzen ausgeführt sein können. Ferner kann die vorliegende Erfindung sowohl für eine Anordnung gemäss Zeichnung 1 wie eine solche gemäss Zeichnung 2Anwendung finden. - Die Aufriss-Zeichnung 3 präzisiert, wie ein segmentiertes Schleifkissen 13 einer Querband-Schleifvorrichtung gemäss Zeichnungen 1 und 2 nach heutigem Stand der Technik eingesetzt wird. Die Segmente 19 sind nicht im Einsatz, da ausserhalb der Werkstückdimensionen 18. Die Segmente 20 und 21 dagegen sind im Einsatz, wobei es sich bei den Segmenten 21 jeweils um die zu beiden Seiten äussersten der im Einsatz stehenden handelt. Die Zeichnung zeigt ferner die Niveaus von Arbeitstisch a, Werkstückoberkante b, welche beim Schleifvorgang identisch mit der Schleifbandunterkante c ist, ferner die Schleifkissen-Unterkante d in der Ausgangsposition und schliesslich das Niveau e resp. f der Umlenkrollen 14 - Die Zeichnung 4 stellt eine Lage des Schleifkissens im Seitenriss dar. Dabei ist 19 wiederum ein nicht aktiviertes, hier ein auf seinen Einsatz wartendes Schleifkissen-Segment, 18 ein einlaufendes Werkstück. A und B sind mögliche Positionen der Werkstück-Vorderkante und C die Vorderkante des Schleifbandes 11, ferner b und d wie in Zeichnung 3die Niveaus von Werkstückoberkante resp. Schleifkissen-Unterkante in der Warteposition, g zeigt schliesslich eine potentielle höhere Position der Schleifkissen-Unterkante. - Die Prinzip-Zeichnungen 5 zeigen im Grundriss ein schräg resp. Gerade über dem Schleifband 11 liegendes segmentiertes Schleifkissen 13. Das Pfeilband 12 wird in dieser Darstellung weggelassen, da hier ohne Belang. Den Werkstücken X, Y, Z stehen die beim Schleifen bestrichenen Flächen x, y, z des Schleifbandes gegenüber. - Die Aufriss-Zeichnung 6 zeigt die unterschiedlichen Niveaus bei einer Anordnung der Schleifeinheit gemäss der hier zu beschreibenden Erfindung: a ist das Niveau des Arbeitstisches 16, b dasjenige der Werkstückoberkante 18, c das Niveau der Schleifband-Unterkante 11 im Einsatz und somit näherungsweise der aktivierten Segmente 20, d der nicht aktivierten Segmente 19, e der Ausgangsposition der Umlenkwalzen 14 und g der Schleifkissen-Unterkante mit den Segmenten 19, 20, 21 in der ursprünglichen Ausgangsposition. - Die Aufriss-Zeichnung 7 zeigt das Schleifkissen 13 mit seinen Segmenten 19, darunter liegend den Schleifkisseneinschub 23, und leicht durchhängend das Stützband 12 und das Schleifband 11. - Die Zeichnung 8 zeigt schliesslich ein Stützband 12 mit seinen Lamellen 24.

[0003] Zum heutigen Stand der Technik ist zu erwähnen, dass das Schleifkissen 13 fast ausnahmslos ein elektronisch gesteuertes segmentiertes Schleifkissen ist und dass der Abstand vom Schleifband 11, dem Stützband 12 und diesem Schleifkissen 13 zur Oberkante des Werkstücks 18 in der Ausgangsposition nur wenige Millimeter beträgt, das heisst sehr gering ist. Grund für diesen knappen Abstand ist die Tatsache, dass für den Einsatz der der Werkstückkontur entsprechenden, in Zeichnung 3 dargestellten Segmente 20 nur sehr wenig Zeit bleibt, da der Einsatz erst ausgelöst werden kann, wenn sich das Werkstück etwa in der Position B gemäss Zeichnung 4befindet. Der Weg des Segmentes 19 in eine Position, in welcher es zu einem Segment 20 wird, muss deshalb möglichst gering gehalten werden. Wegen dieses geringen Raumes zwischen einerseits dem Werkstück 18 und dem Stützband 12 und dem Schleifband 11 andererseits müssen Schleif- und Stützband auch möglichst knapp an die Segmente 19 herangeführt werden. Dies gewährleisten, wie in Zeichnung 3, gezeigt die auf einem höheren Niveau e resp. f als dem Niveau d der Segmente liegenden Umlenkwalzen 14. Diese erhöhte Lage der Umlenkwalzen bewirkt allerdings wiederum einen unterschiedlichen Zug dieser Bänder auf die Schleifsegmente 20 und namentlich die Randsegmente 21. Deren Anpressdruck auf das Werkstück 18 ist deshalb geringer als der Anpressdruck der zentralen Kissen-Segmente 20, was in der Folge zu einer in der Regel unerwünschte geringere Schleifleistung im Randbereich des Werkstückes 18 führt. Wegen des sehr knapp gehaltenen Abstandes zwischen dem Werkstück 18 und den Bandunterkanten von Schleif- und Stützband 11,12 kommt es beim heutigen Stand der Technik zudem immer wieder zu Kollisionen zwischen den Werkstücken 18 und diesen Bändern und damit zu Betriebsunterbrüchen und Maschinendefekten.

[0004] Bei der vorliegenden Erfindung befindet sich die Schleifkissen-Unterkante vorerst auf einem höheren Niveau g und entsprechend höher liegen somit auch das Schleif- und Stützband 11, 12. Das Risiko von Kollisionen mit den Werkstücken 18 wird so vermieden und diese Ausgangsposition ermöglicht es auch, wie Zeichnung 6 zeigt, die Umlenkwalzen bei Einlauf der Werkstücke auf das Niveau c zu steuern wo sie keinen zusätzlichen Zug oder Druck auf die Segmente 20 und insbesondere die Randsegmente 21 ausüben. Das Problem des längeren Weges einer solchen Schleifeinheit von der Ausgangsposition zum Werkstück 18 und der damit zusätzlich erforderlichen Zeit wird durch eine zweifache Einsatzsteuerung gelöst. Zum einen eine nach heutigem Stand der Technik bisher noch nicht bekannte Einsatzsteuerung der ganzen Schleifeinheit in eine Position etwa entsprechend dem Niveau d, dann die bisher schon bekannte Einsatzsteuerung der aktivierten Kissensegmente 20 auf das Niveau c. Die für die Verschiebung der Schleifeinheit von Niveau g auf etwa Niveau d erforderliche zusätzliche Zeit steht deshalb zur Verfügung, da diese dank der zusätzlichen Einsatzsteuerung für das ganze Schleifkissen 13 bereits problemlos erfolgen kann, wenn das Werkstück gemäss Zeichnung 4in die Position A vorgefahren ist, das heisst die Schleifband-Vorderkante C passiert hat.

[0005] Üblicherweise ist das Segmentschleifkissen 13 deutlich schmäler als das Schleifband 11. Wenn ersteres statt wie bisher üblich parallel schräg zum Schleifband positioniert wird, ergibt sich deshalb eine deutlich bessere Nutzung des Schleifbandes. Die Zeichnung 5aillustriert, dass das Schleifband je nach Einlauf des Werkstücks an unterschiedlichen Stellen beansprucht wird und beispielsweise bei einem Werkstück über die ganze Arbeitsbreite vollständig und gleichmässig genutzt wird. Bei einem Schleifkissen 22 in paralleler Anordnung, d.h. gemäss Zeichnung 5b würde dagegen nur die unter dem Kissen liegende Schleifbandpartie genutzt.

[0006] Eine optimale Form einer Querband-Schleifvorrichtung ergibt sich bei getrennten Antriebskreisen für das Schleifband 11 und das Stützband 12 wie in Zeichnung 2gezeigt, einer Einsatzsteuerung für die ganze Schleifeinheit und einer Anordnung der Komponenten dieser Schleifvorrichtung, die es ermöglicht die im Einsatz stehenden Segmente 20 und die Umlenkwalzen 14 auf ein selbes Niveau c zu bringen, sowie schliesslich einer schrägen Positionierung des Schleifkissens unter dem Schleifband. Eine solche Lösung beschreibt die vorliegende Erfindung und die Zeichnung 6, bei welcher allerdings wegen der Aufriss-Sicht die Schräglage des Kissens nicht gezeigt werden kann, stellt sie summarisch dar.

[0007] Mit der bis dahin beschriebenen Erfindung ist gewährleistet, dass der durch das Schleifband 11 und das Stützband 12 ausgeübte Druck auf das Schleifkissen 13 selbst nicht wegen einer durch eine ihm gegenüber erhöhte Position der Umlenkwalze 14 ungleichmässig erfolgt. Noch nicht gelöst ist damit aber das tendenzielle, unerwünschte Durchhängen von Schleifband 11, Stützband 12 und Kisseneinschub 23 aufgrund ihres Eigengewichtes zur Mitte des Schleifkissens 13, wie dies Zeichnung 7 zeigt. Beim Kisseneinschub 23 handelt es sich um eine meist aus Stahlblech/Gummi (oder Filz)/Grafittuch bestehende Einlage, die üblicherweise zwecks flexiblerer Unterlage und geringerer Friktionen direkt unter dem Schleifkissen-Körper eingesetzt wird. Zum Stand der Technik gehört, dass der Kisseneinschub 23 zur Kompensation seines Durchhängens zur Mitte bisweilen mit Blattfedern zum Kissen hochgedrückt wird. Der Druck dieser Blattfedern ist wegen des unterschiedlichen Drucks bei unterschiedlichen Eintauchtiefen jedoch ungleichmässig, was wiederum bedeutet, dass bei einem segmentierten Schleifkissen den zentralen Segmenten 20 ein grösserer Druck der Blattfedern als den Randsegmenten 21 entgegenwirkt, d.h. diese dadurch ihrerseits einen unterschiedlichen Anpressdruck beim Schleifprozess auf das Werkstück ausüben.

[0008] Zweckmässigere und einen gleichmässigen Druck und Kontakt zwischen Schleifkissenkörper 13 einerseits und Kisseneinschub 23, Stützband 12 und Schleifband 11 andererseits gewährleistende Lösungen sind die, welche nachfolgend als wesentliche Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Zum einen diejenige, welche auf der Erzeugung eines Vakuums und mit entsprechenden Kanälen durch den üblicherweise segmentierten Schleifkörper 13 und einem damit verbundenen Rückzug des Kisseneinschubs 23 basiert. Wird auch dieser gelocht, d.h. mit Kanälen versehen, ergibt sich eine weitere Rückzugswirkung auf das Stützband 12 und bei dessen Lochung auch auf das Schleifband 11. Da gemäss Zeichnung 8 das Stützband 12 nicht flach, sondern mit Lamellen 24 versehen ist, muss die Lochung entweder auf diesen Lamellen 24 erfolgen oder das Stützband zur Vermeidung, dass Luft seitlich angesaugt wird, zur Seite abgedichtet werden.

[0009] Eine weitere Möglichkeit, den Schleifkisseneinschub 23 auf den metallischen Schleifkissenkörper 13 und seine Segmente 19 hochzuziehen besteht in dessen resp. deren Magnetisierung. Diese Lösung nutzt die Tatsache, dass der Kissenenschub 23 in der Regel ein metallisches Trägerblech beinhaltet. Eine magneische Wirkung zum Stützband 12 und Schleifband 11 lässt sich dagegen nicht erzeugen.

[0010] Noch eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung einer Adhäsion zwischen Schleifkissen 13, Einschub 23, Stützband 12 und Schleifband 11 besteht in der Erzeugung einer elektrostatischen Ladung. Dies beispielsweise dadurch, dass diese Elemente alle in Kunststoff aufgeführt werden und in ihrem Lauf mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten resp. Stillstand Friktionen und somit statische Ladungen verursachen.

Claims (7)

1. Querband-Schleifvorrichtung bestehend aus mindestens einem Schleifkissen 13 und mindestens zwei Umlenk- oder Antriebswalzen 14, 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Einheit zusätzlich zu einer allfälligen Einsatzsteuerung des Schleifkissens 13 selbst auch als Ganzes einsatzgesteuert wird.

2. Querband-Schleifvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass bei deren Einsatz das Schleifkissen und eine oder mehrere Antriebs- und Umlenkwalzen auf einem selben Niveau liegen.

3. Querband-Schleifvorrichtung gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifkissen schräg zum Schleifband angeordnet ist.

4. Vorrichtung zu einem Schleifkissen 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen unmittelbaren, gleichmässigen Kontakt zwischen dem Schleifkissenkörper 13 selbst und einem Kisseneinschub 23 und/oder einem Stützband 12 und/oder einem Schleifband 11 gewährleistet.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Gerät zur Erzeugung eines Vakuums beinhaltet.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese magnetisch wirkende Komponenten beinhaltet.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese auf der Erzeugung und Wirkung einer elektrostatischen Ladung beruht.