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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tellerschleifwerkzeug für eine Durchlaufschleifmaschine zum Entgraten metallischer Werkstücke und/oder zum Bearbeiten von Schnittkanten metallischer Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und dem Oberbegriff des Anspruches 4.
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Geschnittene oder gestanzte Blechteile haben häufig noch scharfe Kanten oder unerwünschte Grate. Zum Verrunden der Kanten und/oder zum Entgraten dieser vornehmlich flachen, metallischen Werkstücke werden Durchlaufschleifmaschinen mit einem oder mehreren um ihre Hochachse rotierenden Tellerschleifwerkzeugen eingesetzt, wobei an einer Stirnseite des Tellerschleifwerkzeuges zum Werkstück hin abstehende Schleifmittel angebracht sind. Zu diesem Schleifmittel gehört ein Schleifleinen und ein den Schleifleinen stützenden Stützkörper, welcher vorzugsweise aus einem nachgiebigem, aber im Wesentlichen formstabilen Vlies gebildet ist. Schleifleinen und Stützkörper sind jeweils abwechselnd angeordnet und ringförmig umlaufend am Tellerschleifwerkzeug angebracht.
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Zum Bearbeiten werden die Werkstücke auf ein endlos umlaufendes Transportband gelegt und so zum Tellerschleifwerkzeug transportiert. Die Zustelltiefe des Tellerschleifwerkzeuges beträgt in der Regel ca. 1 mm, das heißt, das Schleifmittel erfasst das Werkstück in einer Tiefe von circa 1 mm.
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Sobald nun das Werkstück in den Wirkungsbereich des Tellerschleifwerkzeuges gelangt, werden von dem Schleifmittel Querkräfte auf den vorderen Teil des Werkstücks ausgeübt. Gleichzeitig haftet das Werkstück mittels seines Eigengewichtes auf dem Transportband. Ist nun die von dem Schleifmittel auf das Werkstück wirkende Querkraft größer als die Haftkraft des Werkstückes auf dem Transportband, so wird das Werkstück in unerwünschter Weise aus seiner Position bewegt, in manchen Fällen sogar vom Transportband herunter bewegt.
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Zur Erhöhung der Haftkraft weisen die Durchlaufschleifmaschinen Andrückrollen auf, die von oben auf das auf dem Transportband liegende Werkstück drücken und damit halten. Bei kleinen Werkstücken ist dies aber nicht möglich, weil der Abstand vom Tellerschleifwerkzeug zur Andrückrolle größer ist, als das Werkstück selbst. Somit bleibt bei kleinen Werkstücken nur die Möglichkeit die Zustelltiefe zu reduzieren, um die Querkräfte zu verringern und um ein unerwünschtes Bewegen des Werkstückes zu vermeiden. In diesem Fall werden die Kanten des Werkstückes aber nicht ausreichend bearbeitet, sodass ein zweiter oder gar dritter Durchlauf erforderlich wird.
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Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Tellerschleifwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein unerwünschtes Bewegen des Werkstückes auf dem Transportband verhindert wird.
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Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Tellerschleifwerkzeug der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder mit den Merkmalen des Anspruches 4 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Tellerschleifwerkzeuges sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Tellerschleifwerkzeug hat den Vorteil, dass die von dem Andrückmittel auf das Werkstück wirkende Andrückkraft das Werkstück zusätzlich hält, wenn das Schleifmittel auf das Werkstück trifft und dabei die bekannten Querkraft ausübt, mit der Folge, dass das Werkstück in seiner Position auf dem Transportband verbleibt.
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Dabei hat es sich als Vorteilhaft erwisen, das Andrückmittel aus einer Schaumstofflamelle, einer Anzahl flexibler Borsten oder aus mit einem Stützkörper versehenen Schleifleinen zu bilden.
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So kann zum Beispiel die beim Schleifmittel als Stützkörper verwendete Vlieslamelle auch als Andrückmittel eingesetzt werden. Trifft diese Vlieslamelle auf das Werkstück, so wird die Vlieslamelle wird von der Kante des Werkstückes weggedrückt. Weil aber die Vlieslamelle relativ nachgiebig ist, wirken dabei nur geringe Querkräfte auf das Werkstück. Während sich die Vlieslamelle oberhalb des Werkstückes befindet, wird aufgrund der Eigenspannung des Vlieses eine Andrückkraft auf das Werkstück ausgeübt, welche die Haftung des Werkstückes am Transportband erhöht. Analoges gilt für die Verwendung von Schaumstofflamellen oder Borsten als Andrückmittel.
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Alternativ kann das Andrückmittel auch aus einem Schleifleinen und den dazugehörigen Stützkörper gebildet sein, wie sie als Schleifmittel eingesetzt werden. In diesem Falle sollten aber über den Umfang verteilt weniger Schleifleinen mit Stützkörper vorgesehen sein, als bei dem Ring aus Schleifmitteln, damit die auf das Werkstück wirkenden Querkräfte geringer sind als beim eigentlichen Schleifmittel.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das Andrückmittel aus einem langen Vliesstreifen gebildet, welcher schneckenförmig umlaufend am Tellerschleifwerkzeug angebracht ist. Auch dieser schneckenförmig umlaufende Vliesstreifen übt geringere Querkräfte auf das Werkstück aus und bewirkt gleichzeitig ein Andrücken des Werkstücks auf das Transportband.
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Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Durchlaufschleifmaschine mit einem erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeug;
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2 eine Unteransicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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3 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 2, geschnitten entlang Linie III-III in 2;
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4 eine Unteransicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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5 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 4, geschnitten entlang Linie V-V in 4;
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6 eine Unteransicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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7 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 6, geschnitten entlang Linie VII-VII in 6;
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8 eine Unteransicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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9 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 8, geschnitten entlang Linie IX-IX in 8;
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10 eine Unteransicht einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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11 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 10, geschnitten entlang Linie XI-XI in 10;
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12 eine Unteransicht einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges;
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13 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Tellerschleifwerkzeuges gemäß 12, geschnitten entlang Linie XIII-XIII in 12.
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1 zeigt eine Durchlaufschleifmaschine zum Entgraten metallischer Werkstücke, beziehungsweise zum Bearbeiten der Schnittkanten metallischer Werkstücke, mit einem umlaufenden Transportband 1, einem um eine Hochachse rotierenden Tellerschleifwerkzeug 2 und jeweils einer vor und nach dem Tellerschleifwerkzeug 2 angeordneten Andrückrolle 3.
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Auf dem Transportband 1 befindet sich ein Werkstück 4, welches lose auf dem Transportband 1 aufliegt und über die Haftreibung zwischen dem Werkstück 4 und dem Transportband 1 vom Transportband 1 mitgenommen und dem Tellerschleifwerkzeug 2 zugeführt wird. Dabei gelangt das Werkstück 2 unter die Andrückrolle 3, wobei die Andrückrolle 3 auf das Werkstück 4 eine hier nach unten gerichtete Andrückkraft ausübt. Sobald das Werkstück 4 das Tellerschleifwerkzeug 2 erreicht, wird aufgrund der Rotation des Tellerschleifwerkzeuges 2 eine Querkraft auf das Werkstück 4 ausgeübt. Ist diese Querkraft größer als die Haftreibung plus die Andrückkraft der Andrückrolle 3, so bewegt sich das Werkstück 4 auf dem Transportband 1 in unerwünschter Weise. Schlimmstenfalls wird das Werkstück 4 komplett vom Transportband 1 herunterbewegt.
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Bei kleinen Werkstücken 4 kann es vorkommen, dass die Andrückkraft der Andrückrolle 3 nur am hinteren Ende des Werkstücks 4 angreift oder aber dass das Werkstück 4 die Andrückrolle 3 wieder verlassen hat, bevor das Werkstück 4 das Tellerschleifwerkzeug 2 erreicht hat. Zur Ergänzung der durch die Andrückrolle 3 wirkenden Andrückkräfte bzw. als Ersatz für diese Andrückkräfte sind erfindugnsgemäß am Tellerschleifwerkzeug 2 Andrückmittel 8 vorgesehen, die eine entsprechende Andrückkraft auf das Werkstück 4 ausüben, bevor die eigentlichen Schleifmittel 5 des Tellerschleifwerkzeuges 2 das Werkstück 4 bearbeiten. Sechs verschiedene Ausführungsformen dieser Tellerschleifwerkzeuge 2 mit entsprechenden Andrückmitteln 8 sind in den nachfolgenden Figuren detailliert beschrieben.
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In den 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform und in den 4 und 5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges 12, 22 dargestellt, an dessen dem Werkstück zugewandter Stirnseite in ringförmiger Anordnung eine Anzahl von Schleifmitteln 15, 25 angeordnet ist, wobei jedes Schleifmittel 15, 25 ein Schleifleinen 16, 26 und einen dahinter angeordneten Stützkörper 17, 27 umfasst. Dieser Stützkörper 17, 27 ist aus einer handelsüblichen Vlieslamelle gebildet und zusammen mit dem Schleifleinen 16, 26 am Tellerschleifwerkzeug 12, 22 befestigt.
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In radialer Richtung vor und hinter dem ringförmig angeordneten Schleifmittel 16, 26 ist eine Anzahl von Andrückmitteln 18, 28 am Tellerschleifwerkzeug 12, 22 angebracht, welche aus einer Vlieslamelle gebildet sind, dass heißt, aus demselben Material wie der Stützkörper 17, 27. Diese Andrückmittel 18, 28 sind ebenfalls ringförmig, einmal außerhalb der ringförmig angeordneten Schleifmittel 15, 25, einmal innerhalb der ringförmig angeordneten Schleifmittel 15, 25, angebracht.
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Die am Tellerschleifwerkzeug 12, 22 anzubringende Anzahl von Andrückmitteln 18, 28, deren Dicke und Breite ist abhängig von den Bearbeitungsparametern wie zum Beispiel der Drehzahl des Tellerschleifwerkzeuges, der Zustelltiefe, der Zustellgeschwindigkeit und der Größe des jeweiligen Werkstückes. Dabei ist zu beachten, dass die Summe der von den Andrückmitteln 18, 28 auf das Werkstück ausgeübten Querkräfte kleiner ist, als die von den Schleifmitteln 15, 25 auf das Werkstück ausgeübten Querkräfte und gleichzeitig sollen die Andrückmittel 18, 28 bei Kontakt mit dem Werkstück eine solche Andrückkraft auf das Werkstück ausüben, dass das Werkstück nicht bewegt wird.
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Aus wirtschaftlichen Gründen sind in der ersten und zweiten Ausführungsform 18, 28 solche Vlieslamellen eingesetzt, wie sie auch beim Schleifmittel 15, 25 als Stützkörper 17, 27 eingesetzt sind, das heißt deren Beschaffenheit und dicke ist gleich. Lediglich die Breite unterscheidet sich, wobei es sich für viele Anwendungen als ausreichend herausgestellt hat, wenn Andrückmittel 18, 28 nur ein Drittel der Breite des Stützköpers 17, 27 aufweisen.
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In der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform sind über den Umfang soviele Andrückmittel 18 vorgesehen, dass deren Abstand an der engsten Stelle nur etwa 0,5 mm beträgt.
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In der in den 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform sind Aussen genau so viele Andrückmittel 28 wie Stützkörper 27 vorgesehen, während Innen nur halb so viele Andrückmittel 28 zum Einsatz kommen. In dieser zweiten Ausführungform ist die Dichte der Andrückmittel 28 geringer, als die Dichte der Andrückmittel 18 gemäß der ersten Ausführungsform. Hierdurch sind die auf das Werkstück wirkenden Querkräfte geringer, gleichzeitig sind aber auch die auf das Werkstück wirkenden Andrückkräfte geringer. Für viele Anwendungen ist dies ausreichend.
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In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist das Andrückmittel vorzugsweise halb so breit ausgebildet, wie das Schleifmittel.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Breite des Andrückmittels zwischen 10 mm und 50 mm auszuführen.
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In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen können sowohl die Dicke als auch die Breite und die Beschaffenheit des Andrückmittels variieren, je nach Zustelltiefe, Drehzahl des Tellerschleifwerkzeuges und der Art der Bearbeitung des Werkstückes. Auch ist es vorteilhaft, die Beschaffenheit des Transportbandes zu berücksichtigen, damit im Ergebnis sichergestellt wird, dass die von den Andrückmitteln auf das Werkstück ausgeübten Querkräfte so gering sind, dass ein Bewegen des Werkstückes auf dem Transportband verhindert wird, und dass gleichzeitig ausreichende Andrückkräfte auf das Werkstück wirken, damit beim Auftreffen des Schleifmittels auf das Werkstück dieses in seiner Position gehalten wird.
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Im Auslieferungszustand des Tellerschleifwerkzeuges 12, 22 ist das Andrückmittel 18, 28 im Wesentlichen genauso lang ausgebildet, wie der Stützkörper 17, 27 des Schleifmittels 15, 25. Dies hat den Vorteil, dass das Andrückmittel 18, 28 entsprechend der Zustelltiefe des Schleifmittels 15, 25 auf das Werkstück drücken kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Schleifmittel 15, 25 und das Andrückmittel 18, 28 gleichermaßen abnutzen, sodass über die Lebensdauer des Schleifmittels 15, 25 betrachtet, das Andrückmittel 18, 28, eine entsprechende Andrückkraft auf das Werkstück ausüben kann.
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In der in den 2 bis 5 dargestellten ersten und zweiten Ausführungsform sind die im Inneren der ringförmig angeordneten Schleifmittel 15, 25 vorgesehenen Andrückmittel 18, 28 identisch mit den außerhalb der ringförmig angeordneten Schleifmittel 15, 25 angeordneten Andrückmittel 18, 28.
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In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen können Innen und Aussen Andrückmittel gleicher Art, aber unterschiedlicher Größe, Kontur oder geometrischer Form eingesetzt werden. In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform werden Innen und Aussen unterschiedliche Andrückmittel eingesetzt, zum Beispiel Innen Vlieslamellen einer ersten Härte und Aussen Vlieslamellen einer anderen Härte oder dergleichen.
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In den 6 und 7 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges 32 dargestellt, bei dem das Schleifmittel 35 ebenfalls aus einem Schleifleinen 36 und einem dahinter angeordneten Stützkörper 37 zusammensetzt. Insofern entspricht das Tellerschleifwerkzeug 32 den in den 2 bis 5 Tellerschleifwerkzeug 12, 22.
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Im Unterschied zu den in den 2 bis 6 dargestellten ersten und zweiten Ausführungsformen ist das Andrückmittel 38 in der in den 6 und 7 dargestellten dritten Ausführungsform nicht aus einer Vlieslamelle sondern aus einer Anzahl von Borsten gebildet ist. Im Übrigen gelten die zu den ersten und zweiten Ausführungsformen gemäß den 2 bis 5 gemachten Ausführungen betreffend das Andrückmittel 18, 28 in analoger Weise auch für das Andrückmittel 38 gemäß der in den 6 und 7 dargestellten dritten Ausführungsform.
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Insbesondere gilt, dass die Beschaffenheit, Anzahl und Breite des Andrückmittels 38 von der jeweiligen Schleifsituation und dem Werkstück abhängig sind. Es ist allerdings zu beachten, dass die von den als Borsten ausgeführten Andrückmittel 38 ausgeübten Querkräfte auf das Werkstück so gering sein sollen, dass das Werkstück in seiner Position auf dem Transportband verharrt und das dennoch von den Borsten 38 Andrückkräfte auf das Werkstück wirken, die ein Verrutschen des Werkstückes beim Auftreffen auf das Schleifmittel 35 verhindern.
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In den 8 und 9 ist eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleiferwerkzeugs 42 dargestellt, welches bis auf das Andrückmittel 48 identisch mit dem in den 2 bis 7 dargestellten anderen Ausführungsformen ist. In dieser vierten Ausführungsform ist das Andrückmittel 48, ähnlich wie das Schleifmittel 45, ebenfalls aus einem Schleifleinen mit einem dazugehörigen aus einer Vlieslamelle gebildeten Stützkörper gebildet. Im Unterschied zum Schleifmittel 45 ist das Andrückmittel 48 allerdings nur ein Drittel so breit ausgeführt und darüber hinaus sind über den Umfang verteilt, auf dem äußeren Ring lediglich halb so viele Andrückmittel 48 wie Schleifmittel 45 vorgesehen, während auf dem inneren Ring ein Viertel so viel Andrückmittel 48 wie Schleifmittel 45 vorgesehen sind. Durch diese geringere Stückzahl reduziert sich die Dichte der Andrückmittel 48, so dass die auf das Werkstück wirkenden Querkräfte reduziert sind. Gleichzeitig werden Andrückkräfte auf das Werkstück appliziert, sodass beim Ansetzen des Schleifmittels 45 ein Verrutschen des Werkstückes verhindert wird.
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In dieser Ausführungsform wird durch das Andrückmittel 48 ebenfalls eine Schleifwirkung am Werkstück erreicht, sodass im Zusammenwirken mit dem Schleifmittel 45 ein sehr guter Schleifeffekt erzielt wird. Dabei wird unter anderem auch erreicht, dass das eigentliche Schleifmittel 45 weniger stark abnutzt, bzw. kleiner ausgeführt werden kann, sodass die Kosten für dieses Tellerschleifwerkzeug 42 geringer ausfallen.
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Analog, wie zu der ersten drei Ausführungsformen gemäß den 2 bis 7, gelten auch hier dieselben Überlegungen für das Andrückmittel 48. Insbesondere ist darauf zu achten, dass die Anzahl der Andrückmittel 48 und deren Breite zu einer so geringen Querkraft führen, dass das Werkstück auf dem Transportband nicht bewegt wird und gleichzeitig sollten die Andrückkräfte so groß sein, dass beim Ansetzen des eigentlichen Schleifmittels 45 ein Verrutschen des Werkstücks verhindert wird.
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In den 10 und 11 ist eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges 52 beschrieben, bei dem im Inneren Andrückmittel 58 vorgesehen sind, wie sie bereits in der vierten Ausführungsform gemäß den 8 und 9 beschrieben sind. Die äußeren andrückmittel 58 hingegen sind einstückig zusammen mit dem Schleifmittel 55 in einem Bauteil verwirklicht. Dabei wird der technische Effekt genutzt, dass sich die Dichte der Schleifmittel 55, bzw. der Andrückmittel 58 bei größerem Radius reduziert. Dabei ist das Bauteil aus Schleifmittel 55 und Andrückmittel 58 so breit auszulegen, dass die auf das Werkstück wirkenden Querkräfte nicht ausreichen, das Werkstück zu verschieben. Ist dies erreicht, so wirken die kombinieten Bauteil aus Schleifmittel 55/Andrückmittel 58 ausgehenden Andrückkräfte in ausreichender Weise auf das Werkstück um ein Verrutschen zu verhindern.
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In den 12 und 13 ist eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tellerschleifwerkzeuges 62 dargestellt, bei dem an Stelle einer Vielzahl von Andrückmittel nur ein einziges Andrückmittel 68 aus einem langen Streifen aus Vlies vorgesehen ist, wobei dieser lange Streifen spiralförmig um die ringförmig angeordneten Schleifmittel 65 angeordnet ist. Analoges gilt für das innen angebrachte Andrückmittel 68. Dabei ist die Höhe des Andrückmittels 68 gleich mit der Höhe des Schleifmittels 65. Wie schon zu den anderen Ausführungsformen beschrieben, so ist auch bei diesem Andrückmittel 68 die Breite und die Länge und die Anzahl der Wicklungen abhängig von der individuellen Bearbeitungssituation. Ziel ist es dabei, die von dem Andrückmittel 68 auf das Werkstück wirkenden Querkräfte so gering zu halten, dass beim Auftreffen des Werkstückes auf die Schleifmittel 65 ein Verschieben des Werkstückes verhindert wird, wobei das Andrückmittel 68 auch eine Andrückkraft auf das Werkstück ausübt.
