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Stand der Technik
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Vorrichtungen zum Bearbeiten von Oberflächen von profilförmigen oder flachen metallischen Werkstücken, insbesondere Schleifgegenstände wie zum Beispiel Schleifklötze sind bekannt.
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Derartige Bearbeitungsvorrichtungen sind insbesondere in einer Mehrzahl an einer gemeinsamen bewegbaren bzw. umlaufenden Fördereinrichtung aufgenommen beispielsweise an einer Durchlaufmaschine für das zu bearbeitende Werkstück, welches die Durchlaufmaschine in einer Durchlaufrichtung durchläuft. Die Bearbeitungsvorrichtung ist insbesondere als an der Fördereinrichtung austauschbares Element gestaltet.
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An der Fördereinrichtung wie beispielsweise einem angetriebenen Riemen oder Band können die Bearbeitungsvorrichtungen hintereinander einzeln lösbar aber fest montiert werden.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bearbeitungsvorrichtung der einleitend genannten Art technisch und wirtschaftlich gegenüber bisherigen Bearbeitungsvorrichtungen zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf erhöhte Standzeiten und einer gleichmäßigen Bearbeitungstiefe von vergleichsweise stark konturierten Werkstückoberflächen.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Oberflächen von profilförmigen oder flachen metallischen Werkstücken, insbesondere Schleifklotz, mit einer auf einer bewegbaren Fördereinrichtung montierbaren Basis der Vorrichtung, an welcher bezogen auf eine vorgesehene Arbeitsrichtung der Vorrichtung nacheinander eine Mehrzahl von flächigen flexiblen, insbesondere biegesteifen Schleiforganen mit quer zur Arbeitsrichtung ausgerichteten Flächenseiten der Schleiforgane aufgenommen sind, wobei Schleiforgane vorhanden sind, zwischen denen eine Zwischenlage insbesondere aus Vliesmaterial vorgesehen ist, und wobei ein Schleiforgan an einer Flächenseite abrasives Schleifmaterial umfasst, welches zum Bearbeiten der Werkstückoberfläche auf die Werkstückoberfläche einwirkt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen so genannten Schleifklotz. Des Weiteren ist die Fördereinrichtung nicht Teil der Vorrichtung bzw. des Schleifklotzes zum Bearbeiten von Werkstückoberflächen.
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Die Bearbeitungsvorrichtung selbst kann von einer Person problemlos manuell bzw. mit einem Werkzeug montiert werden und umfasst mehrere dünne bzw. flächige, flexible Schleiforgane wie insbesondere Schleifpapiere oder Schleifleinen, welche mit ihren Flächenseiten senkrecht zur Basis ausgerichtet und über Zwischenlagen aus einem nicht schleifenden Material wie z. B. einem Vliesmaterial beabstandet sind.
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Eine Bearbeitungsvorrichtungen bzw. der Schleifklotz weist mehrere regelmäßig angeordnete in Arbeitsrichtung nacheinander vorgesehene Schleiforgane und eine Mehrzahl von Zwischenlagen auf.
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Die Schleiforgane weisen jeweils insbesondere einen Träger mit einem abrasiven Schleifmaterial auf einer Flächenseite auf zum Beispiel als Beschichtung, wobei das Schleifmaterial beim Bearbeiten des metallischen Werkstücks auf die Werkstückoberfläche einwirkt.
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Der Kern der Erfindung liegt darin, dass wenigstens ein Schleiforgan der mehreren Schleiforgane der Vorrichtung aus wenigstens zwei jeweils separaten bezogen auf die Arbeitsrichtung hintereinander vorhandenen Schleifelementlagen gebildet ist. Zwischen den wenigstens zwei Schleifelementlagen befindet sich insbesondere keine andere Materiallage. Jede Schleifelementlage ist in der Regel gleich aufgebaut, mit einer in Arbeitsrichtung hinteren Flächenseite ohne Schleifmaterial und einer gegenüberliegenden vorderen Flächenseite mit dem Schleifmaterial.
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Grundsätzlich kann eine einzelne Schleifelementlage für sich allein ein Schleiforgan bilden, wenn beidseitig anschließend eine Zwischenlage vorhanden ist, oder mehrere unmittelbar bzw. ohne Abstand benachbarte Schleifelementlagen bilden ein Schleiforgan.
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Dabei kann vorteilhafterweise eine in Arbeitsrichtung vorne liegende Flächenseite einer in Arbeitsrichtung hinteren Schleifelementlage mit abrasivem Schleifmaterial an einer ohne abrasives Schleifmaterial versehenen Rückseite der in Arbeitsrichtung davor liegenden nächsten Schleifelementlage anliegen, ohne dass im Praxisbetrieb eine Abnutzung der Rückseite der nächsten Schleifelementlage stattfindet. Überraschenderweise behindern die direkt ohne Zwischenlage benachbarten Schleifelementlagen sich nicht gegenseitig bzw. nutzen sich im Betrieb auch nicht aneinander reibend ab.
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Da gegenüber bekannten Schleifklötzen mit aus genau einer Schleifmateriallage gebildeten Schleiforganen bei der Erfindung erstens ein höherer Materialeinsatz durch die Mehrlagigkeit der Schleiforgane aufgrund der mindestens zwei Schleifelementlagen nötig ist und auch der oben erläuterte theoretische zu erwartende Nachteil zu beachten war bzw. keine Verbesserung gegenüber in einfacher Lage vorhandenen Schleiforganen realistisch schien, wurden bislang keine Ansätze in Richtung einer erfindungsgemäßen Anordnung verfolgt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Bearbeitungsvorrichtungen bzw. Schleifklötze, die für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine Vielzahl gleichartiger Bearbeitungsvorrichtungen an einer länglichen Fördereinrichtung einer Bearbeitungsmaschine als Austauschbauteil lösbar aufgenommen ist. Insbesondere sind identisch aufgebaute Bearbeitungsvorrichtungen entlang einer Längserstreckung einer Fördereinrichtung ohne maßgeblichen Abstand daran aufnehmbar bzw. bilden dabei eine insbesondere geschlossene bzw. lückenlose Reihe von Schleifklötzen. Die Schleifklötze sind hierbei mit einer der Aufnahmeseite der Fördereinrichtung gegenüberliegenden Oberseite zu einer Bearbeitungszone der Bearbeitungsmaschine hin ausgerichtet, wo die Bearbeitung des Werkstücks erfolgt. Durch die angetriebene Bewegung der Fördereinrichtung mit den daran fest aufgenommenen Bearbeitungsvorrichtungen kann ein metallisches Werkstück durch die Vielzahl der am Werkstück linear vorbeiführbaren Bearbeitungsvorrichtungen bearbeitet bzw. abgeschliffen werden. Die Schleiforgane wirken insbesondere mit ihrem zur Oberseite gerichteten freien Randbereich auf das Werkstück ein. Dort am oberen freien Randbereich der Schleiforgane findet auch die wesentliche Abnutzung statt bzw. dieser Bereich ist maßgeblich für die Arbeitsleistung der Bearbeitungsvorrichtung verantwortlich.
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Die Zwischenlagen an der Bearbeitungsvorrichtung sind zwischen in Arbeitsrichtung beidseitig vorhandenen Schleiforganen vorhanden und dienen insbesondere als Abstandhalter zwischen zwei Schleiforganen. Die Zwischenlagen sind bevorzugt aus einem elastischen, porigen bzw. widerstandsfähigen Material gebildet, so dass im Schleifeinsatz in einem gewissen Maß auftretende gewollte Verformungen der Zwischenlage durch ein Andrücken bzw. Vorbeistreifen der Schleiforgane an der Oberfläche des Werkstücks sich nach der Druckbelastung wieder selbsttätig zurückbilden.
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Insbesondere sind an einer Bearbeitungsvorrichtung die Mehrzahl oder sämtliche Schleiforgane untereinander gleichartig und/oder im gleichen Format z. B. viereckig ausgebildet, ebenso die Zwischenlagen aus z. B. einem Vliesmaterial.
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Die Form der Bearbeitungsvorrichtung bzw. des Schleifklotzes ist in der Grundform insbesondere angenähert quaderförmig, wobei die Arbeitsrichtung der Bearbeitungsvorrichtung bevorzugt parallel zur Längsachse des Schleifklotzes ausgerichtet ist.
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Die Schleiforgane weisen jeweils insbesondere einen flächigen flexiblen Träger beispielsweise aus einem Papier-, Leinen- oder Kunststoff- oder Verbundmaterial auf, wobei auf einer Flächenseite des Trägers das abrasive Schleifmaterial beispielsweise als Beschichtung mit Partikeln aus Korund angeordnet ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung kann die Standzeit bzw. die Nutzungsdauer der Bearbeitungsvorrichtung bzw. eines Schleifklotzes, was durch Verschleiß bzw. Abnutzung der Schleiforgane bedingt ist, und damit einer entsprechenden Schleifmaschine gegenüber bekannten Anordnungen deutlich erhöht werden, beispielsweise bis zu 50%. Dies ist insbesondere wirtschaftlich vorteilhaft, insbesondere auch aufgrund des nötigen Zeitaufwands für Austauscharbeiten abgenutzter Schleifklötze bzw. der damit verbundenen unerwünschten Stillstandzeiten der betreffenden Maschinen.
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Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass wenigstens ein Schleiforgan derart vorgesehen ist, dass auf einer der Basis gegenüberliegenden Oberseite der Vorrichtung ein freier oberer Rand des wenigstens einen Schleiforgans mit einem vorgegebenen Maß über eine benachbarte Zwischenlage überstehend ausgebildet ist. Dies ist auf einen Neuzustand der Vorrichtung bezogen. Umgekehrt ausgedrückt ist ein freier oberer Rand der Zwischenlage, die zum Schleiforgan benachbart ist, zur Basis hin zurückversetzt gegenüber dem freien oberen Rand des Schleiforgans.
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Auf die Arbeitsrichtung bezogen steht das Schleiforgan insbesondere gegenüber beiden an das Schleiforgan heranreichenden Seiten bzw. zu jeweils vorne und hinten angrenzenden Zwischenlagen aus z. B. Vliesmaterial über.
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Damit kann der obere der Basis gegenüberliegende Bereich des jeweiligen Schleiforgans bzw. dessen freier Rand insbesondere verbessert an vertieft oder hinterschnitten existierenden Rand- und/oder Kantenbereichen der Oberfläche des zu bearbeitenden Werksstücks heranreichen und diese zur Oberseite des Schleifklotzes gerichtete Seite gleichmäßig und intensiv abschleifen. Da ein effektives Abschleifen von Werkstückoberflächen immer mit einer zumindest geringen, für vertiefte Bereiche insbesondere stärkeren Umbiegung der freien Randbereiche der Schleiforgane verbunden ist, ist bei überstehenden Schleiforganen zudem vorteilhaft, dass der überstehende Teil des flexiblen Schleiforgans leichter umbiegen kann, ohne von einer von einem benachbarten Zwischenelement gebildeten Seite behindert zu werden bzw. einen Widerstand zu erfahren, womit das Schleiforgan besser in Vertiefungen und/oder Hinterschneidungen am Werkstück gelangt.
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Auf diese Weise können nicht nur ebene Oberflächen sondern auch sämtliche Vertiefungen und Kanten am Werkstück individuell erreicht werden. Die Umbiegung des Schleiforgans erfolgt um einen Biegeabschnitt am Schleiforgan, welcher im Bereich des oberen Randes der in Arbeitsrichtung hinter dem betreffenden Schleiforgan liegenden benachbarten Zwischenelements liegt. Bei einer maximalen Umbiegung der Schleiforgane kann im Schleifbetrieb die schleifmaterialfreie in Arbeitsrichtung hintere Flächenseite des Schleiforgans nahezu rechtwinklig umbiegen bzw. bis in Anlage an dem oberen Rand dieser Zwischenlage kommen.
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Durch die sich rückstellende Verbiegung bzw. Biegesteifigkeit des Schleiforgans bzw. dessen Materialeigenschaft bzw. der Materialeigenschaft des Trägers, stellt sich der umgebogene Teil des Schleiforgans immer wieder von selbst in die nicht umgebogene aufrechte bzw. gerade aufgerichtete Form zurück, sobald die Werkstückoberfläche einen Rückstellweg freigibt bzw. wenn das Schleiforgan an dem Werkstück vorbei bewegt ist. Die Rückstellung wird ggf. durch die elastische Vorspannung der regelmäßig etwas zusammengedrückten Zwischenlage unterstützt.
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Die tieferliegend und hinterschnitten vorhandenen Oberflächenbereiche an dem zu bearbeitenden Werkstück können erfindungsgemäß durch die Flächenseite mit den abrasiven Schleifmaterialien erreicht werden, womit sämtliche Oberflächenbereiche des profilierten oder flachen Werkstücks effektiver bzw. einheitlich fehlstellenfrei abschleifbar sind.
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Weiter ist es vorteilhaft, dass wenigstens ein Schleiforgan der mehreren Schleiforgane genau zwei Schleifelementlagen umfasst. Mit genau zwei Schleifelementlagen kann bereits mit einem vergleichsweise geringen Mehraufwand die Standzeit der Bearbeitungsvorrichtung erhöht werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass genau ein Schleiforgan der mehreren Schleiforgane der Vorrichtung zumindest zwei Schleifelementlagen insbesondere genau zwei Schleifelementlagen umfasst. Mit einem gegenüber bekannten Schleifklötzen minimalen Mehreinsatz von wenigstens z. B. genau einer bevorzugt mehreren weiteren Schleifelementlagen an einem Schleifklotz kann ein Schleifklotz länger wirkungsvoll arbeiten.
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Vorteilhafterweise umfasst ein zu einer in Arbeitsrichtung nachlaufenden Rückseite der Vorrichtung nächstliegendes Schleiforgan zumindest zwei Schleifelementlagen, insbesondere genau zwei Schleifelementlagen. Die Variante, bei der nur genau ein Schleiforgan mit genau zwei Schleifelementlagen an einem betrachteten Schleifklotz existiert, wobei ein Schleifklotz üblicherweise 8 bis 15 in Arbeitsrichtung beabstandete Schleiforgane aufweist, und die weiteren Schleiforgane des Schleifklotzes jeweils genau eine Schleifelementlage umfassen, hat sich als wirtschaftlich vorteilhaft erwiesen.
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Auch vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Zwischenlage im Bereich eines der Basis gegenüberliegenden freien Randes Vertiefungen aufweist, die sich in Richtung der Basis erstrecken. Damit ist ein Umbiegen des freien Randbereichs eines der betreffenden Zwischenlage benachbarten Schleiforgans bzw. von Schleifelementlagen begünstigt, so dass diese im Schleifbetrieb im Bereich der Vertiefungen an der Zwischenlage vorteilhaft gegen die Arbeitsrichtung des Schleifklotzes ausweichen können. Mit zwischen den Vertiefungen in der Zwischenlage in normaler Höhe gebildeten Abschnitten am freien oberen Rand der Zwischenlage wird aber trotzdem die Funktion der Abstützung für angrenzende Schleiforgane und/oder der Abstandhaltung zwischen Schleiforganen bereitgestellt. Eine maximal mögliche Umbiegung der Schleiforganränder kann über die Form und/oder Tiefe der Vertiefungen an der Zwischenlage vorgebbar beeinflusst werden.
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Es ist überdies vorteilhaft, dass sämtliche Schleiforgane der Vorrichtung zumindest zwei Schleifelementlagen umfassen, insbesondere jeweils genau zwei Schleifelementlagen umfassen. Damit wird eine technisch und wirtschaftlich optimierte Lösung vorteilhaft bereitgestellt.
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Vorteilhafterweise beträgt ein Überstand eines freien oberen Randes eines Schleiforgans zu einer benachbarten Zwischenlage wenige Millimeter. Insbesondere beträgt der Überstand einheitlich bei sämtlichen Schleiforganen einer Bearbeitungsvorrichtung einen Wert zwischen 2 und 7 Millimeter, insbesondere ca. 4 Millimeter. Ein geringerer Überstand wäre ggf. nicht so effektiv, wohingegen ein noch höherer Überstand nur höhere Kosten aber keine Mehrleistung bringen würde.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass vor einem Schleiforgan, das einer in Arbeitsrichtung vorne liegenden Vorderseite der Vorrichtung zugeordnet ist, keine weitere Materiallage existiert insbesondere kein Vliesmaterial vorhanden ist. Insbesondere ist die Vorderseite der Vorrichtung durch das vorderste Schleiforgan gebildet. Ein Abstandhalter bzw. eine Vliesmateriallage ist dann ggf. vorteilhaft hinter dem letzten bzw. rückseitig nächsten Schleiforgan vorhanden.
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Demgemäß ist es vorteilhaft, dass an dem zur Rückseite der Vorrichtung nächstliegenden Schleiforgan eine weitere Materiallage existiert, welche die Rückseite der Vorrichtung bildet, insbesondere aus einem Vliesmaterial. Mit der einen Zwischenlage ergibt sich bei in Arbeitsrichtung hintereinander angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen in Arbeitsrichtung eine Beabstandung des vordersten Schleiforgans eines hinteren Schleifklotzes zu einem davor positionierten Schleifklotz bzw. dessen Rückseite mit dem dort vorhandenen Vliesmaterial, wobei vor dem vorderste Schleiforgan eines Schleifklotzes keine Zwischenlage vorhanden sein muss.
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Bevorzugt ist eine die Rückseite eines Schleifklotzes bildende Zwischenlage höher als alle anderen insbes. gleich hohen Zwischenlagen der Bearbeitungsvorrichtung. Die die Rückseite des Schleifklotzes bildende Zwischenlage ist aber bevorzugt niedriger als der freie Rand zumindest des hintersten Schleiforgans bzw. insbesondere aller Schleiforgane, die eine gemeinsame Höhe aufweisen.
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Es ist auch von Vorteil, dass alle Zwischenlagen in Arbeitsrichtung beidseitig jeweils von einem Schleiforgan begrenzt sind und mit ihren freien Rändern eine gleiche Höhe aufweisen. Für die Funktion der Beabstandung der Schleiforgane eines Schleifklotzes ist diese Ausbildung vorteilhaft.
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Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass alle Schleiforgane mit ihren freien Rändern eine gleiche Höhe aufweisen bzw. eine gemeinsame Höhe bilden. Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante besitzen sämtliche freien Ränder der Schleiforgane und der Zwischenlagen ein gemeinsames Höhenmaß bzw. bilden so eine ebene Oberseite des Schleifklotzes. Damit lassen sich im Hinblick auf die Produktion bzw. die Schleiffunktion Vorteile erzielen.
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Eine alternative vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass insbesondere alle Schleiforgane die gleiche Höhe aufweisen, die sich von der gemeinsamen Höhe aller Zwischenlagen der Vorrichtung unterscheidet. Insbesondere weisen alle Schleiforgane eine gemeinsame größere Höhe auf als alle zu den Schleiforganen zurückversetzten Zwischenlagen mit einer ebenfalls gemeinsamen geringeren Höhe.
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Bevorzugt umfasst das Schleiforgan, welches der Rückseite der Vorrichtung am nächsten liegt, wenigstens zwei Schleifelementlagen.
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Vorteilhafterweise ist das Schleifmaterial sämtlicher Schleiforgane auf der gleichen zur Vorderseite der Vorrichtung zugewandten Seite ausgebildet. Dies ist für eine übliche Schleifmaschine mit einer vorgegebenen Bearbeitungsrichtung vorteilhaft.
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Auch vorteilhaft ist es, dass die Vorrichtung als Austauschbauteil mit an der Basis ausgestalteten Anbringmitteln zur lösbaren Verbindung mit einem Gegenabschnitt an einer Vorrichtungsaufnahme insbesondere an einer bewegbaren Fördereinrichtung ausgestaltet ist. Dies ermöglicht eine einfache und sichere Montage und Demontage bzw. einen schnellen Austausch bei abgenutzten oder beschädigten Schleifklötzen.
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Die Vorrichtungsaufnahme ist insbesondere als flexibler Riemen beispielsweise als rückseitig in Keilriemenart ausgestaltet.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtungsaufnahme für eine Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten von Oberflächen von profilförmigen oder flachen metallischen Werkstücken, insbesondere Fördereinrichtung, wobei an der Vorrichtungsaufnahme der Bearbeitungseinrichtung eine Mehrzahl von Vorrichtungen gemäß einer der oben genannten Ausbildungen vorhanden ist. Insbesondere ist eine Seite der Vorrichtungsaufnahme komplett mit hintereinander in einer Reihe angebrachten Schleifklötzen versehen. Damit lassen sich an der Bearbeitungseinrichtung z. B. einer Schleifmaschine die genannten Vorteile erzielen. Die Vorrichtungsaufnahme dient insbes. als Fördereinrichtung, die beispielsweise umlaufend um Führungs- oder Antriebsräder geführt ist und zum Beispiel als Keilriemen mit den daran montierten Schleifklötzen realisiert ist.
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Figurenbeschreibung
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im Einzelnen zeigt:
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1 eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht schräg von oben,
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2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht,
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3 die Anordnung gemäß 1 in einer Seitenansicht,
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4 den in 3 umrandeten Bereich vergrößert,
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5 einen Teilschnitt durch die Anordnung gemäß der Linie A-A in 3,
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6 eine alternative erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht schräg von oben,
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7 die Anordnung gemäß 6 in Draufsicht,
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8 die Anordnung gemäß 6 in Seitenansicht,
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9 in vergrößerter Ansicht den umkreisten Bereich gemäß 8,
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10 die Schnittansicht gemäß Linie B-B aus 8 und
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11 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtungsaufnahme und zwei Bearbeitungsvorrichtungen gemäß 1 oberhalb einer teilweise dargestellten Werkstückauflage mit einem darauf positionierten Werkstück.
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Für sich entsprechende Elemente unterschiedlicher Ausführungsbeispiele sind nachfolgend teilweise die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen die 1 bis 5. Dabei ist die Bearbeitungsvorrichtung als separates Bauteil bzw. als Schleifklotz 1 ausgestaltet, welcher zur schleifenden Oberflächenbearbeitung eines metallischen Werkstücks ausgebildet ist. Hierfür ist der Schleifklotz 1 an einer Vorrichtungsaufnahme einer Schleifmaschine mit einer Mehrzahl weiterer Schleifklötze montierbar, was weiter unten insbesondere im Zusammenhang mit 11 noch näher erläutert ist. Der Schleifklotz 1 umfasst eine Basis 2, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, und daran lamellenartig aufgenommene Schleiforgane 3 und dazwischen vorhandene Zwischenlagen 4, die beispielsweise aus einem elastischen bzw. offenporigen Vliesmaterial bestehen. Die Schleiforgane 3 sind hier alle gleichartig als in der Grundform rechteckige dünne einseitig mit Schleifwirkung versehene sogenannte Schleifleinen oder dergleichen ausgebildet.
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Gemäß 1 ist eine Arbeitsrichtung AR des Schleifklotzes 1 angedeutet, welche sich aus der Anbringung bzw. Orientierung der Schleiforgane 3 ableitet und für die Nutzung im Schleifbetrieb des Schleifklotzes 1 relevant ist, wonach in Arbeitsrichtung AR vorne liegende bzw. vorderseitige Flächenseiten aller Schleiforgane 3 mit einem abrasiven Schleifmaterial 5 versehen sind, beispielsweise mit einer Oberflächenkontur mit scharfkantiger Struktur z. B. als Beschichtung aus feinen harten Körnern auf einem leinenartigen Träger. Rückseitig weisen die Schleiforgane 3 keine Schleifwirkung bzw. kein abrasives Schleifmaterial auf.
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Die zu einer Längsachse des Schleifklotzes 1 parallel verlaufende Arbeitsrichtung AR entspricht einer Richtung, in welcher der Schleifklotz 1 im Schleif- bzw. Arbeitseinsatz in Richtung des zu bearbeitenden metallischen Werkstücks vorbeibewegbar ist. Dabei kommen sämtliche Schleiforgane 3 jeweils mit ihren in Arbeitsrichtung AR vorne liegende Flächenseiten mit dem abrasivem Schleifmaterial 5 in Kontakt mit dem zu bearbeitenden profilförmigen oder flachen metallischen Werkstück.
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In Arbeitsrichtung AR des Schleifklotzes 1 ist die Dicke B1 bzw. das jeweilige Maß aller Zwischenlagen 4 gleich und beträgt hier in etwa das dreifache der Dicke B2 eines Schleiforgans 3 in Arbeitsrichtung AR betrachtet, wobei gemäß 3 sämtliche Schleiforgane 3 untereinander die gleiche Dicke B2 aufweisen. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis B1 zu B2 zwischen 1 und 20 liegt.
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Wie insbesondere 4 verdeutlicht, ist bei dem Schleifklotz 1 jedes Schleiforgan 3 zweilagig bzw. durch genau zwei untereinander separate Schleifelementlagen 6 und 7 gebildet. Alle Schleifelementlagen 6 und 7 sind hier identisch, können aber untereinander auch unterschiedlich sein, und in der Art eines Schleifleinens ausgebildet, wobei alle Schleifelementlagen 6, 7 aller Schleiforgane 3 auf der gleichen Flächenseite bzw. in Arbeitsrichtung AR vorderseitig mit abrasivem Schleifmaterial 5 und rückseitig ohne abrasives Schleifmaterial ausgebildet sind.
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Sämtliche Zwischenlagen 4 sind auf einer zu einer Unterseite 8 des Schleifklotzes 1 gegenüberliegenden Oberseite 9 des Schleifklotzes 1 mit einer regelmäßig ausgestalteten Kontur 10 im vertikalen Schnitt gemäß 5 in der Art eines Zahnprofils versehen.
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Das Zahnprofil weist von der Oberseite 9 zur Basis 2 sich erstreckende schräg zusammenlaufende Vertiefungen 11 und dazwischen liegende oben abgeflachte Erhöhungen auf. Die Erhöhungen aller Zwischenlagen 4 liegen einheitlich mit ihrer jeweiligen flachen oberen Seiten in einer gemeinsamen Ebene gemäß der Oberseite 9 mit den miteinander fluchtenden oberen freien Rändern sämtlicher Schleiforgane 3 bzw. deren Schleifelementlagen 6, 7.
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Die Höhe H des Schleifklotzes 1 zwischen der Unterseite 8 und der Oberseite 9 beträgt im Neuzustand ca. 67 mm, wobei ein typisches Abmaß der Höhe H allgemein zwischen ca. 30 und 90 Millimeter beträgt. Die jeweilige Höhe H eines Schleifklotzes wird bei gleicher Basis 2 durch die jeweilige Höhe der Schleiforgane und der Zwischenlagen eingerichtet.
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Eine typische Breite B4 der Basis 2 eines Schleifklotzes 1 mit unten seitlich vorstehenden Stegen 2a quer zur Arbeitsrichtung AR liegt zwischen ca. 33 und 88 Millimeter. Die Breite der dargestellten Basis 2 des Schleifklotzes 1 hat eine Breite B4 von ca. 65 Millimeter.
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Die einheitliche Breite B3 der Schleiforgane 3 und der Zwischenlagen 4 quer zur Arbeitsrichtung AR liegt im Bereich zwischen 25 und 80 Millimeter, in den Beispielen gemäß der 1 bis 11 beträgt diese insbesondere ca. 50 Millimeter.
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Eine Länge L des Schleifklotzes in Arbeitsrichtung AR beträgt typischerweise zwischen 50 und 80 Millimeter insbesondere bevorzugt ca. 65 Millimeter.
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Des Weiteren ist vorteilhafterweise insbesondere jede Schleifelementlage 6 und 7 durch mehrere parallel zur Höhenerstreckung verlaufende unterbrochene sehr feine bzw. dünne Schlitze S oder linienförmige Perforierungen ausgebildet. Damit kann im Betrieb ein besonders effektiver Anlagekontakt der Vorderseiten der Schleifelementlagen 6, 7 an unterschiedlich orientierten und/oder vertieften bzw. zurückversetzten Oberflächenbereichen am zu bearbeitenden Werkstück erreicht werden. Hierfür ist es außerdem vorteilhaft, dass aufgrund der Kontur 10 mit den Vertiefungen 11 am oberen Rand der Zwischenlagen 4 die freien geschlitzten Ränder der Schleifelementlagen 6 und 7 besser umbiegen können, was über die Breite quer zur Arbeitsrichtung AR individuell gemäß der Breite der zwischen parallelen Schlitzen 12 liegenden Streifenabschnitten verbessert möglich ist, und somit umfassend an der gesamten Werkstückoberfläche in Schleifkontakt gelangen können, auch wenn die Werkstückoberfläche stark konturiert ist. Durch die Vertiefungen 11 an jeder Zwischenlage 4 können sämtlichen streifenförmigen Abschnitte der freien Ränder der Schleifelementlagen 6, 7 aller Schleiforgane 3 im Schleifbetrieb bei einer Bewegung des Schleifklotzes 1 in Arbeitsrichtung AR gegenüber dem Werkstück, gemäß der Pfeile P1 etwas zurückweichen, was für das vorderste Schleiforgan 3 in 2 angedeutet ist, und damit besser in Vertiefungen reichen bzw. an Kantenbereichen abschleifend am Werkstück vorbeigeführt werden.
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Grundsätzlich ist es nicht ausgeschlossen, dass abweichend zum Schleifklotz 1 gemäß der 1 bis 5 ein oder mehrere bzw. ggf. alle Schleiforgane 3 genau eine und/oder mehr als zwei Schleifelementlagen aufweisen, wobei zwischen Schleiforganen 3 eine Zwischenlage 4 ausgebildet ist.
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Eine Zwischenlage 4 kann aus einem Material gebildet sein, welches als Standardware bzw. Standardvlies bereitgestellt ist und z. B. eine Materialdicke von ca. 5 Millimetern aufweist, so dass je nach gewünschter Dicke der Zwischenlage in Arbeitsrichtung AR am fertigen Schleifklotz eine Lage oder mehrere Lagen der Standardware hintereinander geschichtet verwendbar ist. Damit lassen sich dann zur Beabstandung von zwei Schleiforganen z. B. Zwischenlagen mit einer Dicke von 5, 10, 15 oder mehr Millimetern einrichten, wenn genau eine, zwei drei oder mehr parallele vertikale Lagen der Standardware zum Einsatz kommen.
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Die Dicke einer einzelnen Schleifelementlage 6 bzw. 7, also das Abmaß in Arbeitsrichtung AR betrachtet, beträgt in der Regel ca. einen Millimeter.
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Des Weiteren ist im Bereich der Basis 2 an einem in Arbeitsrichtung AR mittleren Bereich eine Bohrung 12 mit einem Innengewinde vorgesehen, so dass mit geeigneten Schraubmitteln der Schleifklotz 1 bzw. dessen Basis 2 unterseitig an einer Fördereinrichtung lösbar aber fest anbringbar ist.
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Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Bearbeitungsvorrichtung, die als Schleifklotz 13 ausgestaltet ist, zeigen die 6 bis 10. Der Schleifklotz 13 ist entsprechend den Grundmaßen L, B3 und B4 des Schleifklotzes 1 mit einer zur Basis 2 gemäß der 1 bis 5 identischen Basis 2 ausgestaltet. An der Basis 2 des Schleifklotzes 13 sind neben einem hinteren zweilagigen Schleiforgan 14a sechs untereinander übereinstimmende einlagige Schleiforgane 14 aufgenommen, welche durch Zwischenlagen 15 voneinander beabstandet sind. Die Zwischenlagen 15 sind hier ebenfalls einheitlich aus jeweils zwei Lagen Vliesmaterial 18 aufgebaut.
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Alle Schleiforgane 14 sind jeweils aus genau einer mit einem Schleifmaterial 17 beschichteten Schleifelementlage 16 gebildet, wobei das in Arbeitsrichtung AR hintere Schleiforgan 14a genau zwei Schleifelementlagen 16 umfasst. Die Rückseite des Schleifklotzes 13 wird durch genau eine Lage Vliesmaterial 18 gebildet.
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Des Weiteren ist es bei dem Schleifklotz 13 vorteilhafterweise so ausgebildet, dass sämtliche freien Ränder der Schleiforgane 14 und 14a auf der Oberseite mit einem vorgegebenen Maß Ü einheitlich über einen freien oberen Rand sämtlicher gleich hoher Zwischenlagen 15 bzw. Vliesmateriallagen überstehend ausgebildet ist. Das Maß Ü des Überstandes beträgt wenige Millimeter, beispielsweise ca. 5 mm im neuen Zustand des Schleifklotzes 13.
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11 zeigt schematisiert einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtungsaufnahme, die als Riemen 19 ausgebildet ist, welcher als Fördereinrichtung einer nicht weiter dargestellten Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von metallischen Werkstücken W mit am Riemen 19 aufnehmbaren untereinender gleichartigen Schleifklötzen 1 gemäß der 1 bis 5 dient. Von den am Riemen 19 im Schleifbetrieb aufgenommenen Schleifklötzen sind lediglich ein daran fest angebrachter Schleifklotz 1a und ein zum Riemen 19 positionsrichtig orientierter nach außen versetzter Schleifklotz 1b gezeigt.
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Der Riemen 19 weist rückseitig eine dreifache Keilform auf, welche auf eine Form von Keilscheiben (nicht gezeigt) abgestimmt ist, an denen der Riemen 19 umschlingend aufgenommen ist und über einen Antrieb in Umlaufrichtung UR antreibbar ist. Unterhalb des Riemens 19 ist ausschnittsweise eine flache ebene Werkstückauflage 20 vorhanden. Auf der Werkstückauflage 20 aufliegend festgehalten wird ein beispielhaft dargestelltes flaches metallisches Werkstück W in Durchführrichtung DR am umlaufend angetriebenen Riemen 19 vorbeigefördert, um Oberflächen des Werkstücks W durch Schleifkontakt durch Einwirken der linear vorbeibewegbaren Schleifklötze 1a, 1b abzuschleifen. Hierfür sind außen am Riemen 19 über dessen gesamte Länge eine Mehrzahl von Schleifklötzen 1a, 1b ohne Abstand hintereinander und fluchtend zueinander in einer geschlossenen Reihe über Schrauben 21 fixiert, die durch eine jeweilige Bohrung 22 im Riemen 19 in die Bohrungen 12 mit Innengewinde an dem jeweiligen Schleifklotz 1a, 1b einschraubbar sind.
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Zum Abschleifen des Werkstücks W läuft der Riemen 19 mit den Schleifklötzen 1a, 1b und weiteren Schleifklötzen angetrieben in Umlaufrichtung UR, welche mit der Arbeitsrichtung AR der Schleifklötze 1 übereinstimmt, und wirkt mit den Schleiforganen 3 auf die Außenoberflächen samt Kantenbereichen und vertieften Bereichen am Werkstück W ein. Die Werkstückauflage 20 mit ihrer Oberseite wird so relativ zum oberhalb umlaufenden Riemen 19 mit den Schleifklötzen 1 positioniert, dass die Oberseiten der am Riemen fixierten Schleifklötze 1a, 1b geringfügig beabstandet sind zur Oberseite der Werkstückauflage 20. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. mit den vorgeschlagenen Schleifklötzen 1 werden neben flachen Oberflächen auch Vertiefungen und Hinterschneidungen am Werkstück W von den Schleiforganen 3 vollflächig erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifklotz
- 1a, 1b
- Schleifklotz
- 2
- Basis
- 2a
- Steg
- 3
- Schleiforgan
- 4
- Zwischenlage
- 5
- Schleifmaterial
- 6
- Schleifelementlage
- 7
- Schleifelementlage
- 8
- Unterseite
- 9
- Oberseite
- 10
- Kontur
- 11
- Vertiefung
- 12
- Bohrung
- 13
- Schleifklotz
- 14, 14a
- Schleiforgan
- 15
- Zwischenlage
- 16
- Schleifelementlage
- 17
- Schleifmaterial
- 18
- Vliesmaterial
- 19
- Riemen
- 20
- Werkstückauflage
- 21
- Schraube
- 22
- Bohrung
