[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. The present invention relates to the field of belt grinding technique. It describes a grinding unit in a cross belt grinding device, which is characterized in that in their use controlled use sanding pad and guide rollers are at the same level and so a uniform pressure of the sanding pad on the sanding belt and thus the workpiece is guaranteed. It also describes the advantages when the sanding pad is arranged obliquely to the sanding belt.
[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. To illustrate the present application serve
- The elevational drawing 1 with a representation of a Querschliffeinheit according to the current state of the art, comprising a sanding belt 11, a support band in the form of a so-called arrow belt 12, a sanding pad 13, at least two guide rollers 14, a drive roller 15, a work table 16, the feed belt the work table 17 and a workpiece 18
- The elevational drawing 2 showing a less common variant of such a transverse grinding unit with the same elements, but with the drive systems for the grinding belt 11 and the support belt 12 are separated
It should be noted that in the arrangements both according to drawing 1 and 2, the drive rollers 15 can also be designed as deflection rollers and the guide rollers 14 as drive rollers. Furthermore, the present invention can be used both for an arrangement according to drawing 1 as such according to drawing 2Anwendung.
The elevation drawing 3 specifies how a segmented grinding pad 13 of a transverse band grinding device according to drawings 1 and 2 according to the current state of the art is used. The segments 19 are not in use, because outside the workpiece dimensions 18. The segments 20 and 21, however, are in use, wherein it is the segments 21 in each case on both sides of the outermost in use. The drawing also shows the levels of work table a, workpiece top edge b, which is identical to the sanding belt lower edge c during the grinding process, also the sanding pad lower edge d in the starting position and finally the level e resp. f of the pulleys 14
- The drawing 4 shows a position of the sanding pad in side elevation. Here, 19 is again an unactivated, here waiting for his use sanding pad segment, 18 an incoming workpiece. A and B are possible positions of the workpiece leading edge and C the leading edge of the grinding belt 11, further b and d as in drawing 3die levels of workpiece top edge respectively. Lower edge of the sanding pad in the waiting position, g finally shows a potential higher position of the sanding pad lower edge.
- The schematic drawings 5 show in plan a oblique resp. Just above the sanding belt 11 lying segmented sanding pad 13. The arrow belt 12 is omitted in this illustration, as here irrelevant. The workpieces X, Y, Z face the surfaces x, y, z of the grinding belt which are coated during grinding.
- The outline drawing 6 shows the different levels in an arrangement of the grinding unit according to the invention to be described here: a is the level of the work table 16, b that of the workpiece top edge 18, c the level of the sanding belt lower edge 11 in use and thus approximately the activated segments 20, d of the non-activated segments 19, e of the starting position of the guide rollers 14 and g of the sanding pad lower edge with the segments 19, 20, 21 in the original starting position.
- The elevational drawing 7 shows the sanding pad 13 with its segments 19, lying below the Schleifkisseneinschub 23, and slightly sagging the support belt 12 and the grinding belt eleventh
Finally, the drawing 8 shows a support band 12 with its slats 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. To the present state of the art is to mention that the sanding pad 13 almost without exception an electronically controlled segmented sanding pad and that the distance from the sanding belt 11, the support belt 12 and this sanding pad 13 to the top of the workpiece 18 in the starting position only a few millimeters is, that is very low. The reason for this short distance is the fact that for the use of the workpiece contour corresponding, shown in Figure 3 segments 20 only very little time remains because the use can only be triggered when the workpiece is approximately in the position B according to drawing 4 , The path of the segment 19 into a position in which it becomes a segment 20 must therefore be kept as low as possible. Because of this small space between on the one hand the workpiece 18 and the support belt 12 and the grinding belt 11 on the other hand grinding and support belt must be brought as close as possible to the segments 19. To ensure this, as shown in drawing 3, which at a higher level e resp. However, this elevated position of the guide rollers in turn causes a different train of these bands on the abrasive segments 20 and especially the edge segments 21. Their contact pressure on the workpiece 18 is therefore less than the contact pressure of the central pillow Segments 20, which leads to a generally undesirable lower grinding performance in the edge region of the workpiece 18 in the sequence. Because of the very tight distance between the workpiece 18 and the lower edge of the belt grinding and support belt 11,12 it comes in the current state of the art also always collisions between the workpieces 18 and these bands and thus to interruptions in operation and machine defects.
[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. In the present invention, the sanding pad lower edge is initially at a higher level g and accordingly higher are thus also the grinding and supporting belt 11, 12. The risk of collisions with the workpieces 18 is thus avoided and this starting position allows it Also, as drawing 6 shows, the deflection rollers at the inlet of the workpieces to the level c to control where they exert no additional train or pressure on the segments 20 and in particular the edge segments 21. The problem of the longer path of such a grinding unit from the starting position to the workpiece 18 and the additional time required thereby is achieved by a double use control. On the one hand, according to the current state of the art hitherto unknown operation control of the entire grinding unit in a position approximately corresponding to the level d, then the previously known use control of the activated cushion segments 20 to the level c. The additional time required for the displacement of the grinding unit from level g to approximately level d is therefore available since, thanks to the additional feed control for the entire grinding pad 13, it can already be carried out without problems if the workpiece has moved forward to position A in accordance with FIG means the sanding belt leading edge C has passed.
[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. Usually, the Segmentschleifkissen 13 is much narrower than the grinding belt 11. If the former instead of as usual parallel positioned obliquely to the grinding belt, therefore, results in a much better use of the abrasive belt. The drawing 5aillustriert that the abrasive belt is claimed at different points depending on the inlet of the workpiece and is used for example in a workpiece over the entire working width completely and evenly. With a sanding pad 22 in a parallel arrangement, i. according to drawing 5b, however, only the underlying under the pillow sanding belt section would be used.
[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. An optimum form of cross-belt grinding apparatus results in separate drive circuits for the sanding belt 11 and the support belt 12 as shown in drawing 2, a deployment control for the entire sanding unit and an arrangement of the components of this sanding device which enables the segments in use 20 and the guide rollers 14 to bring to a same level c, and finally an oblique positioning of the sanding pad under the sanding belt. Such a solution describes the present invention and the drawing 6, in which, however, because of the elevation view, the skew of the pad can not be shown, it is summarily.
[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. With the hitherto described invention it is ensured that the force exerted by the sanding belt 11 and the support belt 12 pressure on the sanding pad 13 itself is not carried out unevenly due to an elevated position of the guide roller 14 relative to him. Not yet solved, however, is the tendency, unwanted sagging of the grinding belt 11, support belt 12 and cushion insert 23 due to their own weight to the center of the grinding pad 13, as shown in drawing 7. The pillow insert 23 is usually made of sheet steel / rubber (or felt) / graphite cloth insert, which is usually used directly under the pad body for more flexible pad and lower friction. It belongs to the state of the art that the cushion insert 23 is sometimes pushed up to the cushion with leaf springs to compensate for its sagging towards the center. The pressure of these leaf springs is due to the different pressure at different depths of immersion but uneven, which in turn means that the central segments 20 counteracts a greater pressure of the leaf springs than the edge segments 21 in a segmented sanding pad, i. This in turn exercise a different contact pressure during the grinding process on the workpiece.
[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. More convenient and uniform pressure and contact between the sanding pad body 13 on the one hand and pillow insert 23, support belt 12 and sanding belt 11 on the other hand, ensuring solutions are those which are described below as essential embodiments of the present invention. On the one hand, which is based on the generation of a vacuum and with corresponding channels through the usually segmented grinding wheel 13 and an associated withdrawal of the pillow insert 23. If this too is punched, i. provided with channels, there is a further retraction effect on the support belt 12 and its perforation on the sanding belt 11. Since according to drawing 8, the support belt 12 is not flat, but is provided with fins 24, the perforation must be done either on these fins 24 or The support band to avoid that air is sucked in laterally, are sealed to the side.
[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. Another way to pull the sanding pad insert 23 on the metallic grinding pad body 13 and its segments 19 is in the resp. their magnetization. This solution takes advantage of the fact that the pillow thrust 23 usually includes a metallic carrier sheet. A Magneic effect to the support belt 12 and sanding belt 11, however, can not be generated.
[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. Yet another way to create an adhesion between the sanding pad 13, insert 23, support belt 12 and sanding belt 11 is to generate an electrostatic charge. This example, the fact that these elements are all listed in plastic and in their run at different speeds, respectively. Standstill frictions and thus cause static charges.