-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung nach Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie hierfür geeignete Schleifklötze.
-
Derartige Schleifvorrichtungen sind bekannt.
-
-
Bei einer derartigen Schleifvorrichtung werden einzeln hintereinander mehrere Schleifklötze auf die Außenseite eines Riemens gesetzt und dort fixiert.
-
Mit dem in Bewegung setzen des Riemens fahren die Schleifklötze parallel zur Riemenebene über Werkstücke, die senkrecht zur Riemenebene zugeführt werden, so dass die Werkstückoberflächen dann einheitlich sauber von Zunder etc. befreit werden können.
-
Das Problem ist die Befestigung derartiger Schleifklötze auf den Riemenaußenseiten. Dies wird im Grunde durch Spannschrauben realisiert, welche die Basis der Schleifklötze auf die Außenfläche des Riemens spannen und zu diesem Zweck von der Riemeninnenseite her mit Muttern etc. gesichert sind.
-
Solange sich die Schleifklötze im Längsbereich der Riementrume befinden, kann dies problematisch werden, auch wenn beachtet werden muss, dass die Riementrume an den Enden, dort wo die Umlenkrollen sitzen, mit den jeweils darauf befindlichen Schleifklötzen umgelenkt werden und auf diese Weise die Schleifklötze den auf den geraden Riementrumen durch Nut-Feder-Verbindungen gewährleisteten Halt verlieren können. Eine Verdrehung der Klötze auf den geraden Riementrumen muss trotz schräger Werkstückführung vermieden werden.
-
Zwar hat man durch entsprechend hohe Nut- und Federabmessungen das Problem bei der Umlenkung der Riementrume versucht zu lösen. Problematisch bleibt jedoch die wechselnde Biegearbeit, die notwendig ist, um die daraus resultierenden hohen Dickenabmessungen des Riemens an den jeweiligen Umlenkstellen jeweils um- und anschließend wieder gerade zu biegen.
-
Diese wechselnde Biegearbeit kostet viel Energie und führt darüber hinaus zu an sich unerwünschter Riemenerwärmung, wodurch sich wieder die Passungen zwischen den Nut-Feder-Verbindungen zwischen Riemenaußenfläche und Basis der Schleifklötze ändern. Ggf. ist auch die Feuergefährdung zu beachten.
-
Aus der
DE 20 2014 105 191 U1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei welcher die einzelnen Schleifelemente auf Basisträgern sitzen, die ihrerseits im Zentrum durch den Antriebsriemen hindurch verschraubt sind und bei denen die Verdrehmöglichkeit der einzelnen Basiskörper durch gabelartige Umfassung des jeweiligen benachbarten Basiskörpers vermieden werden soll.
-
Bei dieser Ausgestaltung tritt das Problem der Relativbewegung zwischen den einzelnen Basisträgern auf, was letztlich durch den jeweiligen Freiheitsgrad in Drehrichtung auch zu erhöhtem Verschleiß führt.
-
Aus der
DE 103 20 295 A1 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der die Verdrehfestigkeit der einzelnen abrasiven Elemente durch eine bürstenartige Befestigung auf einem hierzu extra verdicktem Antriebsriemen erzeugt wird oder alternativ durch eine Aufnahmenut auf der Außenseite des Riemens, in welcher die Bürstenelemente eingelegt sind.
-
Auch hier tritt das Problem der Riemendicke auf, die infolge der permanenten Verbiegung zu einer Temperaturerhöhung des Riemens führt, die nicht vernachlässigt werden darf.
-
Die
US 3 699 727 A zeigt darüber hinaus die Anordnung von flexiblen Schleifblättern in hierzu vorgesehenen Aufnahmeschlitzen.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Schleifvorrichtung so zu verbessern, dass sie unter vermindertem Energiebedarf eine verbesserte Verdrehfestigkeit der Schleifklötze auf den jeweiligen Riemen ermöglicht.
-
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.
-
Wesentlich an der Erfindung ist, dass damit eine dünnere Dickenabmessung des Riemens möglich wird, so dass die an den jeweiligen Umlenkstellen des umlaufenden Riemens notwendige Biegearbeit deutlich verringert wird und somit auch die Erwärmung und der Verschleiß an den Führungskanten zwischen Basis der Schleifklötze und entsprechenden Längskanten des Riemens.
-
Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, dass die Außenfläche des Riemens praktisch im wesentlichen eben verläuft und frei ist von den bisher bekannten Nut-Feder-Verbindungen, die zur Verdrehsicherung der Schleifklötze notwendig sind und insbesondere in den Umlenkbereichen, wenn der Riemen über die Umlenkrollen läuft, naturgemäß nur sehr geringen Halt bieten.
-
Hier schafft die Erfindung insbesondere dadurch Abhilfe, dass eine Vielzahl von in Querrichtung nebeneinander liegenden verzahnungsartigen Eingriffen zwischen der Basis der Schleifklötze und der Außenseite des Riemens eine sichere Führung ermöglicht. Nicht mehr zur Erfindung gehörend ist ein Haken, der, von der Basis ausgehend, die der Werkstückzuführrichtung zugewandte Kante des Riemens umgreift.
-
In beiden Fällen werden die durch die Werkstückzuführung auf den Schleifklotz ausgeübten Kräfte quer zum Riemen über hinreichend große und infolge der geringeren Erwärmung des Riemens praktisch verschleißfreie Kantenpaarungen zuverlässig abgetragen.
-
Dabei bietet diejenige Variante der Erfindung, bei welcher der Schleifklotz mit seiner Basis die Riemenkante hakenförmig umgreift, insbesondere den Vorteil, dass diese Riemenkante bezüglich der Riemenmittelebene im 5/10tel Millimeterbereich oder geringer egalisiert werden kann, so dass die üblicher Weise hintereinander angeordneten Schleifklötze praktisch alle unter identischen Einspannbedingungen auf der Außenfläche des Riemens befestigt sind und mit den die Riemenkante übergreifenden Haken auch alle unter denselben Bedingungen laufen.
-
Eine lokale übermäßige Erwärmung ist daher ebenso ausgeschlossen, wie eine zusätzliche Beanspruchung der Riemenkante.
-
Die Erfindung ermöglicht es auch, dass die Schleifklötze mit ihrer Basis an lediglich einer einzigen Stelle, vorzugsweise im Zentrum der Basis, welches mit der Riemenmittelebene zusammenfällt, am Riemen befestigt sind.
-
Hierfür sind Ausführungsbeispiele angegeben.
-
Für diesen Zweck wird insbesondere empfohlen, die Riemenmittelebene als Bezugsebene zur Egalisierung der betreffenden Riemenaußenkante zu wählen, so dass die Schleifklötze preiswert in großen Stückzahlen durch Spritzgießverfahren herstellt werden können und trotzdem zur betreffenden Riemenkante einen überall einheitlichen Abstand mit ihren übergreifenden Haken einnehmen.
-
Zweckmäßiger Weise ist die Dimensionierung an den Eingriffsstellen zwischen übergreifendem Haken und der egalisierten Riemenkante eine druckfreie Berührung, um insbesondere unnötige Erwärmung dieser Kontaktbereiche bei Umlenkung des Riemens zu vermeiden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2a eine vergrößerte Ansicht des Ausführungsbeispiels gem. 2;
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4 das Ausführungsbeispiel gem. 3 in Blickrichtung IV-IV;
- 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 6 das Ausführungsbeispiel der Erfindung gem. Blickrichtung VI-VI aus 5;
- 7 Detailansicht VII aus 5;
- 8 eine Schleifvorrichtung nach vorliegender Erfindung in Seitenansicht;
- 9, 10 weitere Ausführungsbeispiele.
-
Sofern im Folgenden nichts anders gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
-
Die Figuren zeigen ausschnittsweise eine Schleifvorrichtung nach vorliegender Erfindung.
-
Die Schleifvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Riemen 2, der über entsprechende Umlenkrollen 3, 4 geführt wird, von denen eine drehend angetrieben wird.
-
Durch den drehenden Antrieb der einen Umlenkrolle 3 wird der Riemen 2 mit den darauf befestigten Schleifklötzen 30 in Bewegung gesetzt. Die Längsrichtung 7 fällt mit der Bewegungsrichtung des Riemens 2 zusammen, so dass die hintereinander auf der Außenfläche 5 des Riemens 2 befindlichen Schleifklötze 30 über das Werkstück gefahren werden, um die Werkstückoberfläche entsprechend zu bearbeiten.
-
Zu diesem Zweck sind auf der Außenfläche 5 des Riemens 2 die einzelnen Schleifklötze 30 hintereinander so befestigt, dass sie einerseits in der Längsrichtung 7 und andererseits in der Querrichtung 8, die mit der Werkstückzuführrichtung zusammenfällt, fixiert bleiben. Wie insbesondere zeigt, weisen zu diesem Zweck die 7 einzelnen Schleifklötze 30 Schleiforgane 9 auf, die aus Schleifmittelträgern 10 bestehen, welche auf ihrer dem Werkstück zugewandten Vorderseite mit Schleifmittel 11 bestückt sind und sich mit Distanzhaltern 12 abwechseln, die aus einem druck- und biegeelastischen Material bestehen um die beim Schleifvorgang auf die Schleiforgane 9 ausgeübten Kräfte abzufedern und trotzdem die am Schleifvorgang beteiligten Spitzen der Schleifmittelträger 10 gegen das Werkstück 13 zu drücken.
-
Zu diesem Zweck besitzen die Schleifklötze 30 eine Basis 6, welche einerseits der Aufnahme der Schleiforgane 9 dient und andererseits der Befestigung der Schleifklötze 30 am Riemen 2.
-
Die von der Basis 6 in Richtung zum Werkstück 13 abstehenden Schleiforgane bilden daher bei umlaufendem Riemen 2 eine hintereinander am Werkstück 13 ankommende spanabhebende Vorrichtung, während zugleich das Werkstück 13 in Querrichtung 8 unter den Schleiforganspitzen hergeführt wird.
-
Wesentlich ist nun, dass die Schleifklötze 30 mit ihrer Basis 6 im wesentlichen überwiegend flach auf einer ebenfalls im wesentlichen überwiegend flach geformten Außenfläche des Riemens 2 sitzen und dort auf geeignete Weise, zum Beispiel mit der in 2a gezeigten Verschraubung fixiert sind.
-
Überwiegend flach im vorliegenden Fall bedeutet, dass die Riemenaußenseite keinerlei Nut-Feder-Verbindung mit der Basis 6 des Schleifklotzes 30 eingeht, sondern allenfalls über eine Vielzahl von kleinen, in Querrichtung 8 hintereinander liegenden verzahnungsartigen Konturen verbunden ist, die nach Art und Größe so gewählt sind, dass die Außenfläche 5 des Riemens 2 allenfalls im Millimeterbereich zwischen Zahnfuß und Zahnspitze ausgespart ist. Dabei drückt sich die Verzahnung, Zahnspitzen etc. in die gummiweiche Riemenmatrix bis die flache Seite der Basis auf der durchgehend flachen und erhebungsfreien Außenfläche des Riemens dicht anliegt.
-
Auch durch diese Maßnahme wird die Dicke des Riemens 2 reduziert, weil die auf den Schleifklotz 30 wirkenden Querkräfte beim Überfahren des Werkstücks 13 auf eine Vielzahl kleiner Zähne verteilt wird und nicht von einer auf der Riemenaußenfläche zusätzlich zur Riemendicke notwendigen Erhöhung in Form einer Feder, die in eine entsprechende Nut des Schleifklotzes 30 eingreift. Es ist gerade die Erkenntnis der Erfindung, dass lediglich eine einzige kleine oder eine Vielzahl von sehr kleinen Abstützstellen 15 in Querrichtung 8 notwendig ist/sind um die in Querrichtung 8 liegenden Kräfte, die vom Werkstück 13 auf den Schleifklotz 30 ausgeübt werden, abzufangen. Hierzu erstrecken sich die Abstützstellen auch in Riemenlängsrichtung.
-
Insbesondere durch die deutlich geringere Erwärmung des Riemens 2 infolge seiner lediglich geringen Dickenabmessungen wird auch das Material des Riemens 2 nicht so stark erweichen und auf diese Weise die notwendigen Querkräfte problemlos aufnehmen können.
-
Insoweit bedeutet „überwiegend flach“ im Umfang der vorliegenden Erfindung einen in Querrichtung flachen Anteil von etwa 50, 60, 80 oder mehr Prozent bis zu 100 Prozent der Riemenbreite, auf welcher die Basis 6 des Schleifklotzes 30 jeweils auf den gerade verlaufenden Riementrummen zwischen den Umlenkrollen 3, 4 aufliegt.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, welchem besonderes Augenmerk gilt, beträgt die Kontaktfläche sogar 100% und im Ausführungsbeispiel der 3, 4, annähernd 100%, so dass auch in diesem Fall von einem im wesentlichen weit überwiegenden Flächenanteil des Kontakts zwischen der ebenen Außenfläche des Riemens und der ebenfalls ebenen Grundfläche 14 der Basis 6 gesprochen werden kann.
-
Mit Ausnahme des Ausführungsbeispiels gem. 5 und 6 welches aber von der Erfindung mit umfasst werden soll, trifft dies für alle Ausführungsbeispiele zu. Im Ausführungsbeispiel der 5 und 6 und wird allerdings die in Querrichtung 8 auf den Schleifklotz 30 ausgeübte Kraft von einer Vielzahl entsprechend ausgestalteter Zahnpaarungen abgetragen. Eine Vielzahl im Umfang der vorliegenden Erfindung bedeutet beispielsweise zehn der mehr. Diese Zähne drücken sich ebenfalls in die gummiweiche Riemenmatrix ein.
-
Insbesondere 2a zeigt die bevorzugte Ausführungsform. Die Schleifklötze 30 sind mit der gezeigten Schraubverbindung in der Anschraubebene 18 gegenüber dem Riemen fixiert. Sie umgreifen mit ihrer Basis 6 die der Werkstückzuführrichtung 8 zugewandte Riemenkante mit einem hakenförmigen Fortsatz 16 und können sich auf diese Weise an dieser Riemenkante abstützen bzw. werden dort gegen Verdrehen geführt.
-
Die betreffende Riemenkante ist bezüglich einer Bezugsebene, die hier die Längsmittelebene des Riemens 2 ist, innerhalb der notwendigen Toleranz egalisiert, so dass einheitlich gefertigte Schleifklötze 30 mit im Spritzgießverfahren hergestellten Basen 6 überall passend am Riemen 2 befestigt werden können.
-
Die 3 und 4 zeigen eine anderweitige Befestigung der Schleifklötze 30 am Riemen 2. Hier verfügt die Außenfläche des Riemens über Ausnehmungen 21, in welche sich die Schleifklötze 30 über entsprechende korrespondierende Spitzzapfen, auch Vorsprünge 22 genannt, drücken und auf diese die an den Schleifklötzen 30 angreifenden Querkräfte abfangen.
-
Darüber hinaus zeigt 7 eine Besonderheit.
-
Die dort genannten Schleiforgane 9 bestehen aus hintereinander angeordneten, von der Basis 6 abstehenden Schleifmittelträgern 10, die auf ihrer, der Werkstückzuführrichtung 8 zugewandten Seite mit Schleifmittel bestückt sind.
-
Die Abstände zwischen den einzelnen Schleifmittelträgern werden durch Distanzhalter 12 ausgefüllt. Die Distanzhalter 12 bestehen aus druck- und biegeelastischem Material, so dass das Gesamtpaket eine Schleifklotzes 30 beim Schleifvorgang geschlossen einerseits ausweichen aber andererseits auch unter Ausübung von Druck spanabhebend am Werkstück anliegen kann. Der wesentliche Gedanke hier beruht darauf, dass die Distanzhalter 12 über prismatisch von dem jeweils vorauslaufenden Schleifmittelträger zum jeweils nachlaufenden Schleifmittelträger abfallende Schrägkanten verfügen. Durch diese Maßnahme wird insbesondere erreicht, dass die einzelnen Schleifmittelträger ungehindert von den Distanzhaltern 12 unmittelbar am Werkstück anliegen und trotzdem durch die druck- und biegeelastischen Eigenschaften der Distanzhalter 12 unter hohem Druck die Schleifaufgabe erfüllen.
-
Weitere Ausführungsbeispiele sind durch die 9 und 10 gezeigt.
-
Auch dort wird in Übereinstimmung mit vorliegender Erfindung ausschließlich das Material der Riemenmatrix benutzt, um eine Verdrehsicherung der Schleifklötze auf dem Riemen zu erzeugen.
-
Zu diesem Zweck besitzt die jeweilige Basis der Schleifklötze entsprechende spitze Zähne, Vorsprünge oder dergleichen, die sich beim Befestigen des Schleifklotzes auf der Riemenaußenseite in die weiche Riemenmatrix eindrücken und auf diese Weise die Verdrehsicherheit herstellen.
-
Ergänzend hierzu kann selbstverständlich auch der hakenförmige Übergriff entsprechend dem Ausführungsbeispiel gem. 2 zusätzlich vorgesehen sein, um die Verdrehfestigkeit zu erzeugen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schleifvorrichtung
- 2
- Riemen
- 3
- erste Umlenkrolle
- 4
- zweite Umlenkrolle
- 5
- Außenfläche
- 6
- Basis
- 7
- Längsrichtung
- 8
- Querrichtung, Werkstückzuführrichtung
- 9
- Schleiforgan
- 10
- Schleifmittelträger
- 11
- Schleifmittel
- 12
- Distanzhalter
- 13
- Werkstück
- 14
- Grundfläche
- 15
- Abstützstelle
- 16
- Haken
- 17
- Außenkante, egalisierte Kante
- 18
- Anschraubebene
- 19 20
- Verzahnung
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Vorsprung
- 23
- prismatische Schrägkante
- 24
- Riemenmatrix
- 25
- Faser
- 30
- Schleifklotz
