DE102005036736A1 - Breitschleifmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Breitschleifmaschine mit einem Maschinenständer, der als Hybrid-Ständer ausgebildet ist, dergestalt, dass der Maschinenständer (1) aus Metallprofilteilen und Mineralguss gebildet ist, wobei der Mineralguss als Mineralgussfüllung wenigstens teilweise zwischen den Metallprofilteilen gebildete Hohlräume ausfüllt und/oder diese umhüllt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Breitschleifmaschine insbesondere eine Breitbandschleifmaschine mit wenigstens einem, über einen Querträger an einem Maschinenständer befestigbaren Schleifkopf und einem Antriebsmotor für den Schleifkopf, der an einer Endseite des Querträgers angeordnet ist und an der anderen Endseite in Bezug auf den Maschinenständer eine lösbare Verbindung aufweist.
• Breitschleifmaschinen haben sich zu einer eigenen Gattung von Schleifmaschinen etabliert. Es sind Schleifmaschinen von beachtlicher Grösse. Eine bekannte gattungsgemässe Lösung ist in dem DE-GM 94 14 952 beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Die Höhe beträgt 1,5 bis 3 Meter und die Länge kann sich in Abhängigkeit der Zahl der Schleifköpfe von einem Meter bis zu vielen Metern erstrecken. Typisch ist vor allem die Breite der Maschine die von 1 bis über 3 Meter beitragen kann. Im Regelfall ist eine Breitschleifmaschine angepasst an das spezifische Bedürfnis, vor allem an die Breite der zu schleifenden Werkstücke. Werkstück um Werkstück wird kontinuierlich bzw. fortlaufend durch die Maschine geführt. In der Fachsprache wird deshalb bei grösseren Anlagen von einer Schleifstrasse gesprochen, welche Zu- und Abtransporte mit einschliesst. Ein typischer Anwendungsfall ist das Schleifen von Rohspanplatten oder MDF-Platten. Dabei werden mehrheitlich die untere und die obere Fläche über die ganze Breite gleichzeitig geschliffen. Rohspanplatten haben unmittelbar nach der Verpressung eine Überdicke von 0,5 mm und mehr, und sollen nach dem Schleifprozess innerhalb einer Dickentoleranz von ± 1 – 3/100 mm gebracht werden. Die Dickentoleranz muss gleichmässig über die gesamte Fläche eingehalten werden. Für das fertig geschliffene Werkstück wird eine sehr hohe Oberflächenqualität verlangt. Der Kalibrierschliff als erste Schleifstufe bedingt leistungsstarke Motoren für den Abtrag der recht grossen Materialmenge. Die entsprechend enorme Schleifarbeit bedingt bei Plattengrössen von mehreren m² höchste Genauigkeit und Stabilität der Maschine, vor allem auch des Maschinenständers. Bei Breitschleifmaschinen werden verschiedenste Schleifmittel angesetzt. Dies geht bereits von der Art des Schleifeingriffes hervor, sei es als Kalibrier-, Fein- oder Schuhschliff. Dafür werden in erster Linie Schleifbänder, Schleifwalzen, oder Bürstenwalzen eingesetzt. Neben dem erwähnten Plattenschleifen wird die gattungsgemässe Breitschleifmaschine in vielen anderen Bereichen eingesetzt, z.B. für Tischlerplatten, Türen, neben Hart- und Weichfaserplatten und Sperrholz und anderen Laminaten auch für Gipsfaserplatten, Zementfaserplatten, Bodenbelägen, ferner für Gummibeläge und Parkett-, Kork- und Strohplatten, insbesondere auch für den Metallschliff. Als eine Konsequenz aus der Vielfalt der unterschiedlichsten Einsätze kann der Hersteller von Breitschleifmaschinen, im Gegensatz etwa zu Werkzeugmaschinen nur ausnahmsweise zwei identische Maschinen herstellen. Jede Maschine ist gleichsam auf das spezielle Kundenbedürfnis hin massgeschneidert. Es wird versucht, einzelne Baugruppen innerhalb der Maschine, besonders die Schleifköpfe sowie die Führungs- und Antriebswalzen die Höhenverstellung so weit wie möglich zu standardisieren. Die bisherige Praxis ergab trotzdem als einen grossen Kostenfaktor die Maschinenmontage. Bevor die Breitschleifmaschine an den Kunden verschickt werden kann, wird diese mit Einschluss des Antriebes und der Steuerung beim Hersteller fertig zusammengestellt und mit einem Testlauf im Hinblick auf alle wichtigen Funktionen geprüft. Im Stand der Technik standen einer weitergehenden Standardisierung die grosse Vielfalt der Kundenwünsche im Wege. Darin eingeschlossen war in jedem Fall eine unverändert gute oder noch bessere Qualität in Bezug auf das Arbeitsergebnis. Die Praxis hat immer wieder gezeigt, dass Maschinenvibrationen ein wesentlicher Faktor für die Qualität des Arbeitsergebnisses sind. Die beiden dominanten Vibrationsquellen sind der Antrieb einerseits sowie der Ort des Schleifeingriffes anderseits. Eine dritte, nicht zu unterschätzende Vibrationsquelle sind Resonanzerscheingungen irgendwo in dem Bereich der Breitschleifmaschine. Jede Änderung des Konzeptes einer Breitschleifmaschine bringt wegen der beinahe Unmöglichkeit einer Vorausberechnung Überraschungen in der Frage der Maschinenstabilität. Jede Änderung bringt deshalb entsprechende Risiken. Bekannt sind ferner auch Vibrationswirkungen von Gebäudeteilen, besonders des Bodens auf dem die Maschinen abgestützt sind. Durch Massivbetonböden oder Fundamente kann schädlichen Vibrationen entgegengewirkt werden. Das DE-GM 94 14 952 zeigt eine Breitschleifmaschine mit wenigstens einem, über einen Querträger an einem Maschinenständer befestigbaren Schleifkopf und einem Antriebsmotor für den Schleifkopf, der an einer Endseite des Querträgers angeordnet ist, und an der anderen Endseite in Bezug auf den Maschinenständer eine lösbare Verbindung aufweist.
• Die US-PS 5 070 224 bzw. die entsprechende DE-Druckschrift 38 41 314 zeigt eine Drahterodiermaschine, bei der der Portalständer aus Mineralguss bestehen kann. Es wird vorgeschlagen, die Portalbrücke als selbständige Baueinheit mit quaderförmigen Voll- und Hohlkörper zu formen. Die Portalbrücke ist austauschbar ausgebildet und mittels der Anschlussvorrichtungen an die Seitenwagen starr anschliessbar, um unterschiedliche Maschinenauslegungen zu ermöglichen. Der DE 38 41 314 lag die Aufgabe zugrunde, durch ein gegliedertes Baugruppensystem unterschiedlich ausgelegte selbständige und austauschbare Baugruppeneinheiten in der Weise kompatibel auszubilden, dass diese zu individuell an die Bearbeitungsaufgaben anpassbare Maschinenkonzeptionen abwandelbarer Dimensionierung zusammengestellt werden können, ohne dass die Starrheit und Schwingungsfestigkeit des Maschinengestells beeinträchtigt wird.
• Die DE 37 34 895 schlägt ein Betongestell für eine Innenrundschleifmaschine vor, mit dem Ziel eine gleiche Masse und Steifigkeit wie ein entsprechendes Gussgestell zu erhalten. Das Betongestell wird in ihrer Längsrichtung als Doppel-T ausgebildet und in die Standfläche ein umlaufender Stahlrahmen in den Beton eingegossen. Bevorzugt werden dem Zementbeton Stahldrahtstücke mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,7 mm und einer Länge von ca. 30 mm zugemischt. Von der Lösung gemäss DE 37 34 895 werden folgende Vorteile genannt:
• • Die Masse des Betongestells ist etwa die gleiche wie bei einem vergleichbaren Gussgestell bei gleicher Steifigkeit durch die Ausführung als doppeltes Doppel-T.
• • Das Betongestell hat etwa die doppelte Wärmekapazität bei drei- bis vierfacher Dämpfung gegenüber einem Gussgestell.
• • Es fehlt jede aufwendige Bewehrung durch die gleichmässige Verteilung der Stahldrahtstücke im Beton.
• • Die Gestaltung des Betongestells in Form eines doppelten Doppel-T schafft Hohlräume für die Aufnahme maschinenspezifischer Baugruppen.
• Beton ist nachteilig, wenn später Änderungen am Maschinenkonzept notwendig sind und feste Verbindungen zwischen Maschinenständer und Baugruppen hergestellt werden müssen. Die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Beton und Stahl kann bei speziellen Anwendungen mit grösseren Temperaturdifferenzen ein zusätzliches Problem ergeben.
• Die EP-B-1 144 156 beschreibt eine Breitschleifmaschine, die einen Maschinenständer aufweist, der aus einem Querträger und einem Mineralgussmodul zusammengesetzt ist, wobei der Querträger im Maschinenträger integriert ist und mit der Motorseite dauernd im Mineralgussmodul gut verankert und bevorzugt als Metallprofil ausgebildet ist. Der Maschinenständer kann hierbei ganz oder teilweise aus Mineralgussmodulen zusammengesetzt sein, um einen möglichst vibrationsarmen Betrieb der Maschine zu erreichen.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Breitschleifmaschine zu entwickeln, die ohne Einbusse der Qualitätsstandards der Maschine, besonders der Maschinenstabilität eine kostengünstigere Herstellung erlaubt bei weiter verringertem Vibrationseinfluss. Ein wichtiges Ziel dabei ist ferner die Möglichkeit der individuellen Anpassbarkeit der Breitschleifmaschine an die Kundenwünsche.
• Die Aufgabe wird in den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Breitschleifmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer aus Metallprofilteilen und einem Mineralguss besteht, wobei der Mineralguss als Mineralgussfüllung wenigstens teilweise die zwischen den Metallprofilteilen gebildeten Hohlräume ausfüllt und/oder diese umhüllt und somit einen Hybrid-Ständer bildet.
• Dies ermöglicht insbesondere in kritischen Bereichen, wie zum Beispiel bei Querträger/Befestigungsplatten oder am Maschinenfuss Schwingungsprobleme zu minimieren oder zu verhindern.
• Es ist zwar hinlänglich bekannt, Metallteile bzw. Metallprofile mit Schäumen aus Kunststoff oder Metallen zu füllen oder zu umhüllen um Schwingungen und Massen zum Beispiel im Fahrzeugbau zu reduzieren, doch sind solche Lösungen für den Maschinenbau und speziell für Breitschleifmaschinen ungeeignet oder zu aufwändig. Insbesondere kann die erforderliche Massenstabilität und Dauerschwingbelastbarkeit nicht erreicht werden.
• Mittels der gefundenen Lösung kann jedoch aufwandsarm das Übertragen schädlicher Vibrationen auf das zu bearbeitende Werkstück vermieden werden.
• In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungen der Erfindung offenbart. So besteht der Mineralguss vorzugsweise aus mindestens einem Harz, Härter und mineralischen Füllstoffen.
• Der Querträger, die Befestigungsplatten, die Streben und anderen Teile des Maschinenständers sind bevorzugt aus einem Stahl gefertigt und antriebsseitig und/oder bedienseitig in eine Mineralgussfüllung eingebettet. Das Modul mit der Mineralgussfüllung und/oder Einbettung lässt sich zur Vibrationsdämpfung optimal gestalten und in die tragende Konstruktion integrieren. Bevorzugt ist auch der Querträger im Stahlteil des Maschineständers antriebsseitig eingeschweisst, was die Festigkeit und Schwingungsstabilität erhöht.
• Die Erfindung wird nun in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert.
• In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen einzelnen Maschinenständer mit Querträger.
• Zum grundsätzlichen Aufbau und Anordnung solcher Maschinenständer für Breitschleifmaschinen wird auch auf die entsprechende Offenbarung der EP-B-1 144 156 der Anmelderin verwiesen.
• In der Figur ist ein Maschinenständer 1 in Form eines Hybrid-Ständers einer Breitschleifmaschine, einer Breitbandschleifmaschine dargestellt, dessen Formgebung durch miteinander verbundene Stahlteile 2 erreicht wird. Die Stahlteile 2 sind konturierte Stahlplatten, die die Träger 3, 4 und die Antriebsfront 5 und die Rückfront 6 bilden. Auch ein Querträger 7 ist grundsätzlich so gebildet. Die Stahlteile 2 (die vereinfacht nur beispielhaft gekennzeichnet sind) sind miteinander verschweisst, oder verschraubt. Der Querträger 7 ist ein Mittelträger für einen Schleifkopf, der in einer Aussparung 8 einer Befestigungsplatte 9 der Rückfront 6 verankert ist. Die Verankerung erfolgt durch schweissen.
• In diesem Verankerungsbereich sind die Hohlräume der Rückfront 6 sowie der Querträger 7 mit einem Mineralguss, bestehend aus einem Harz, Härter und nicht-metallischen Füllstoffen gefüllt. Analog im Bereich der Maschinenfüsse 10. Zur weiteren Optimierung der Schwingungsdämpfung können weitere Bereiche des Maschinenständers 1 und/oder des Querträgers 7 mit dem Mineralguss gefüllt sein.
• Der vorgenannte Aufbau des Maschinenständers ermöglicht eine Gewichtsreduktion bei sehr guter Schwingungsdämpfung. Die verbleibenden Freiräume zwischen den einzelnen Baugruppen ermöglichen die Anordnung für die Maschinenfunktion erforderlichen Baugruppen und deren gute Zugänglichkeit. Ebenso erleichtert die grosse Aussparung 11 in der Antriebsfront 5 einen erleichterten Bandwechsel.

1

Maschinenständer

2

Stahlteil

3, 3'

Träger

4,4'

Träger

5

Antriebsfront

6

Rückfront

7

Querträger

8

Aussparung

9

Befestigungsplatte

10

Maschinenfuss

11

Aussparung

Claims (5)

1. Breitschleifmaschine mit wenigstens einem, über einen Querträger (7) an einem Maschinenständer (1) befestigbaren Schleifkopf und einem Antriebsmotor für den Schleifkopf, der an einer Endseite des Querträgers (7) angeordnet ist, und an der anderen Endseite in Bezug auf den Maschinenständer (1) eine lösbare Verbindung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer (1) aus Metallprofilteilen und Mineralguss gebildet ist, wobei der Mineralguss als Mineralgussfüllung wenigstens teilweise zwischen den Metallprofilteilen gebildete Hohlräume ausfüllt und/oder diese umhüllt.
2. Breitschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer als Hybrid-Ständer ausgebildet ist.
3. Breitschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formgebenden Teile des Maschinenständers (1) aus plattenförmigen Bauteilen, insbesondere aus Stahl bestehen.
4. Breitschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer (1) im Bereich des Maschinenfusses (10) und/oder des Bereiches Befestigungsplatte (9)/Querträger (7) mit der Mineralgussfüllung gefüllt resp. eingebettet ist.
5. Breitschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mineralguss aus mindestens einem Harz, einem Härter sowie mineralischen Füllstoffen besteht.