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Die Erfindung betrifft eine Finishband-Klemmeinrichtung zur Verwendung bei einer Finishvorrichtung zum Finishen von Werkstücken, mit zwei Klemmelementen, zwischen denen ein Finishband angeordnet ist, wobei die Klemmelemente das Finishband in einem Klemmzustand einklemmen und das Finishband in einem Freigabezustand freigeben.
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Finishvorrichtungen dienen dazu, Umfangsflächen eines Werkstücks finishend zu bearbeiten. Dabei rotiert das finishend zu bearbeitende Werkstück um eine Rotationsachse. Dieser Rotationsbewegung wird eine Oszillationsbewegung des Finishwerkzeugs relativ zu dem Werkstück in einer zu der Rotationsachse parallelen Richtung überlagert, sodass eine für das Finishverfahren charakteristische Kreuzschliffstruktur entsteht.
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Bei der Ausgestaltung eines Finishwerkzeugs in Form eines Finishbands wird dieses als Rollenmaterial bereitgestellt und aus einem Finishbandvorrat einem Arbeitsbereich zugeführt. In dem Arbeitsbereich wird eine abrasive Vorderseite des Finishbands gegen das Werkstück angedrückt. Ausgehend von dem Arbeitsbereich wird verbrauchtes Finishband abgeführt.
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Zur Handhabung des Finishbands entlang seines Verlaufs ist es bekannt, Klemmeinrichtungen zu verwenden, die es ermöglichen, einen Finishbandabschnitt einzuklemmen und freizugeben. Solche Klemmeinrichtungen sind aus der
DE 44 26 923 A1 bekannt.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und verschleißarme Finishband-Klemmeinrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Finishband-Klemmeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein in dem Klemmzustand mit der abrasiven Vorderseite des Finishbands zusammenwirkendes Klemmelement eine aus einem weichelastischen Material hergestellte, nachgiebige Klemmfläche aufweist.
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Erfindungsgemäß ist die Klemmfläche, welche mit der abrasiven Vorderseite des Finishbands zusammenwirkt, aus einem weichelastischen Material hergestellt. Dies ermöglicht es, die Klemmfläche und die abrasive Vorderseite des Finishbands mit vergleichsweise niedrigen Klemmkräften ineinander zu drücken, wobei unter Verformung der weichelastischen Klemmfläche ein Formschluss zwischen der abrasiven Vorderseite des Finishbands und der Klemmfläche des Klemmelements erzeugt wird. Durch die weichelastische Ausbildung der Klemmfläche kann sich diese an die raue Oberfläche der abrasiven Vorderseite des Finishbands anpassen, sodass die weichelastische Klemmfläche im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten metallischen Klemmflächen einem niedrigeren Verschleiß unterliegt.
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Ein bevorzugtes Material für die Klemmfläche des mit der abrasiven Vorderseite des Finishbands zusammenwirkenden Klemmelements ist Polyester-Urethan-Kautschuk, beispielsweise bekannt als "Vulkollan®" der Bayer AG, Leverkusen, Deutschland. Dieses Material ist elastisch nachgiebig und gleichzeitig mechanisch stabil und resistent gegen Öle und/oder Kühlmittel.
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Es ist möglich, dass ein mit der nichtabrasiven Rückseite zusammenwirkendes Klemmelement eine Klemmfläche aufweist, welche ebenfalls aus einem weichelastischen Material hergestellt ist, insbesondere aus demselben Material wie das Material des Klemmelements, das mit der abrasiven Vorderseite des Finishbands zusammenwirkt.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht aber vor, dass ein mit der nichtabrasiven Rückseite des Finishbands zusammenwirkendes Klemmelement eine starrere Klemmfläche aufweist, die aus einem im Vergleich zu dem weichelastischen Material härteren Material hergestellt ist, insbesondere aus Metall oder einer Diamantbeschichtung. Dadurch, dass eine starrere Klemmfläche verwendet wird, kann sich das Klemmelement mit der weichelastischen Klemmfläche besser an dem rückseitigen Klemmelement abstützen, sodass eine Verformung des weichelastischen Materials im Zuge der Klemmung des Finishbands unterstützt wird.
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Eine weiter verbesserte Klemmwirkung wird dadurch erreicht, dass zumindest in dem Freigabezustand die nachgiebige Klemmfläche einen niedrigeren Reibungskoeffizienten aufweist als die Klemmfläche der starreren Klemmfläche. Beispielsweise ist es möglich, dass die starrere Klemmfläche einen reibungserhöhenden Belag aufweist und/oder angeraut ist.
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Eine besonders gute Klemmwirkung wird auch dadurch erreicht, dass die Klemmelemente sich in zueinander parallelen Ebenen erstreckende Klemmflächen aufweisen oder dass mindestens mindestens eines der Klemmelemente eine gekrümmte, insbesondere zylindrische Klemmfläche aufweist.
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Unabhängig von der Geometrie einer Klemmfläche ist es bevorzugt, dass die Klemmelemente nicht drehbar sind, dass also beispielsweise ein zylindrisches Klemmelement nicht um eine zentrale Achse verdrehbar gelagert ist, sondern bezogen auf die zentrale Achse in Drehrichtung dauerhaft fixiert ist.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung besteht darin, dass – bedingt durch die Verformung des weichelastischen Materials – die wirksame Klemmbreite der Klemmelemente nicht exakt an die Breite des zu klemmenden Finishbands angepasst sein muss. Somit kann eine breitere Klemmeinrichtung vorgehalten werden, welche für unterschiedlich breite Finishbänder verwendbar ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Klemmelemente Klemmflächen mit einer quer zu der Verlaufsrichtung des Finishbands gemessenen Klemmbreite aufweisen, welche mindestens das 1,2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,5-fache, einer quer zu der Verlaufsrichtung des Finishbands gemessenen Breite des Finishbands beträgt.
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Zur weiteren Verbesserung der Klemmwirkung der Klemmeinrichtung wird vorgeschlagen, dass in Verlaufsrichtung des Finishbands gesehen eingangs und/oder ausgangs der Klemmelemente Führungselemente zur Führung des Finishbands vorgesehen sind, derart, dass das Finishband in einem Klemmbereich parallel oder tangential zu Klemmflächen der Klemmelemente ausgerichtet ist.
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Es ist denkbar, dass die Betätigung der Klemmelemente, d.h. die Überführung der Klemmelemente aus dem Freigabezustand in den Klemmzustand und aus dem Klemmzustand in den Freigabezustand, manuell erfolgt. Bevorzugt ist es jedoch, dass ein Antrieb vorgesehen ist, mittels welchem ein Abstand zwischen den Klemmflächen der Klemmelemente einstellbar ist.
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Bevorzugt ist es, dass der Antrieb einen Linearantrieb aufweist, insbesondere in Form eines Zylinderantriebs. Hierbei kann es sich um einen Pneumatikzylinder oder einen Hydraulikzylinder handeln. Ein solcher Zylinder kann insbesondere als doppelt wirkender Zylinder ausgeführt sein. Es ist aber auch möglich, dass der Zylinder einfach wirkend ausgebildet ist und eine Rückstellung federunterstützt erfolgt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Finishvorrichtung zum Finishen von Werkstücken, umfassend mindestens eine vorstehend beschriebene Finishband-Klemmeinrichtung. Die Finishvorrichtung weist einen Arbeitsbereich auf, in welchem ein Werkstück durch Anlage der abrasiven Vorderseite des Finishbands an dem Werkstück finishend bearbeitbar ist, wobei die Finishband-Klemmeinrichtung außerhalb des Arbeitsbereichs angeordnet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Finishvorrichtung mit einer Finishband-Klemmeinrichtung;
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2 eine Seitenansicht der Finishband-Klemmeinrichtung gemäß 1, in einem Freigabezustand;
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3 eine der 2 entsprechende Seitenansicht der Finishband-Klemmeinrichtung in einem Klemmzustand; und
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4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Finishband-Klemmeinrichtung.
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Eine Ausführungsform einer Finishvorrichtung ist in 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Bei der finishenden Bearbeitung eines (nicht dargestellten) Werkstücks wird dieses mittels eines Rotationsantriebs um eine Werkstückachse 12 rotatorisch angetrieben. Dieser Rotationsbewegung wird in an sich bekannter Art und Weise eine parallel zu der Werkstückachse 12 verlaufende Oszillationsbewegung zwischen Werkstück und Finishwerkzeug überlagert. Hierdurch wird die Oberfläche des Werkstücks mit einer für das Finishverfahren charakteristischen Kreuzschliffstruktur versehen.
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Das Finishwerkzeug ist beispielsweise in Form eines Finishbands 14 ausgebildet. Dieses wird aus einem Vorrat 16 einem Arbeitsbereich 18 zugeführt und gelangt von dort zu einem Sammelbereich 20.
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In dem Arbeitsbereich 18 wird eine abrasiv wirkende Vorderseite 22 des Finishbands 14 (vergleiche 2) mittels einer an sich bekannten Andrückeinrichtung 24 (vergleiche 1) gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks angedrückt. Dabei drücken Andrückelemente 26, beispielsweise in Form von Andrückschalen, gegen eine nichtabrasive Rückseite 28 des Finishbands 14, sodass die abrasive Vorderseite 22 des Finishbands 14 gegen die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks angedrückt wird.
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Für den Vorschub des Finishbands 14 in einer Transportrichtung 30 ist eine Vorschubeinrichtung 32 vorgesehen. Die Vorschubeinrichtung 32 ist in Transportrichtung 30 des Finishbands 14 gesehen vorzugsweise dem Arbeitsbereich 18 nachgelagert, sodass dem Arbeitsbereich 18 durch "Ziehen" an einem verbrauchten Finishbandabschnitt frisches Finishband 14 zugeführt werden kann.
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In einem nicht aktiven Zustand der Vorschubeinrichtung 32 kann es gewünscht sein, das Finishband 14 in Transportrichtung 30 gesehen zu fixieren. Hierfür ist eine Finishband-Klemmeinrichtung 34 vorgesehen, welche in einem Freigabezustand (vergleiche 2) einen Transport des Finishbands 14 erlaubt und in einem Klemmzustand (vergleiche 3) den Transport des Finishbands 14 sperrt.
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Der Aufbau und die Funktionsweise der Klemmeinrichtung 34 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben. Die Klemmeinrichtung 34 weist einen Träger 36 auf, der – ggf. unter Zwischenschaltung eines Halters oder Adapters 38 – beispielsweise mit einem Andrückarm 40 der Finishvorrichtung 10 verbunden ist, vergleiche 1. Der Träger 36 dient zur Anordnung nachfolgend beschriebener Bauteile der Klemmeinrichtung 34.
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Die Klemmeinrichtung 34 weist ein erstes Klemmelement 42 auf, mit einer der abrasiven Vorderseite 22 des Finishbands 14 zugewandten Klemmfläche 44, welche sich vorzugsweise in einer geraden Ebene erstreckt. Bei dem Klemmelement 42 handelt es sich beispielsweise um ein quaderförmiges Element, das an einem Klemmelementhalter 46 gehalten ist. Der Klemmelementhalter 46 ist vorzugsweise fest mit dem Träger 36 verbunden.
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Die Klemmeinrichtung 34 weist ein zweites Klemmelement 48 auf, mit einer der nichtabrasiven Rückseite 28 des Finishbands zugewandten Klemmfläche 50.
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Das zweite Klemmelement 48 ist mittels eines Antriebs 52 entlang einer Antriebsachse 54 bewegbar, sodass ein Abstand zwischen den Klemmflächen 44 und 50 der Klemmelemente 42 und 48 einstellbar ist. Der Antrieb 52 ist vorzugsweise ebenfalls an dem Träger 36 angeordnet.
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Zur Führung des Finishbands 14 in einen zwischen den Klemmflächen 44 und 50 begrenzten Klemmbereich 56 hinein und aus diesem heraus sind Führungselemente vorgesehen, beispielsweise ein als Führungsrolle ausgebildetes Führungselement 58, das zwischen dem Vorrat 16 und dem Klemmbereich 56 wirksam ist und/oder Führungselemente, beispielsweise in Form von Führungsrollen 60 und/oder 62, welche in Verlaufsrichtung des Finishbands 14 gesehen zwischen dem Klemmbereich 56 und dem Arbeitsbereich 18 wirksam sind. Bevorzugt ist es, dass auch die Führungselemente 58, 60, 62 an dem Träger 36 angeordnet sind.
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Das erste Klemmelement 42 ist zumindest abschnittsweise aus einem weichelastischen Material hergestellt, sodass zumindest die Klemmfläche 44 nachgiebig ist. Das zweite Klemmelement 48 kann ebenfalls aus einem weichelastischen Material hergestellt sein. Alternativ hierzu ist zumindest die Klemmfläche 50 des zweiten Klemmelements 48 aus einem im Vergleich zu dem weichelastischen Material der Klemmfläche 44 härteren Material hergestellt, insbesondere aus Metall.
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In einem Freigabezustand der Klemmeinrichtung 34 sind die Klemmflächen 44 und 50 derart zueinander beabstandet, dass das Finishband 14 in Transportrichtung 30 gesehen ungehindert durch den Klemmbereich 56 hindurch transportiert werden kann. Bei einem in Transportrichtung 30 gesehenen Stillstand des Finishbands 14 kann es gewünscht sein, das Finishband 14 in Verlaufsrichtung zu fixieren. Hierfür wird das zweite Klemmelement 48 entlang der Antriebsachse 54 auf das erste Klemmelement 42 zubewegt, sodass die Klemmflächen 44 und 50 das Finishband 14 von dessen Vorderseite 22 und Rückseite 28 her einklemmen. Dabei passt sich das weichelastische Material der Klemmfläche 44 des ersten Klemmelements 42 der rauen Oberflächengeometrie der abrasiven Vorderseite 22 des Finishbands 14 an, sodass geringe Kräfte des Antriebs 52 genügen, um einen Abschnitt des Finishbands 14 in dem Klemmbereich 56 zu fixieren.
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Bei einer weiteren Ausführungsform einer Finishband-Klemmeinrichtung 34 (vergleiche 4) sind Klemmelemente 42, 48 mit gekrümmten Klemmflächen 64, 66 vorgesehen. Insbesondere sind zwei zylindrische Klemmelemente 42 vorgesehen, die aus einem weichelastischen Kunststoff hergestellt sind, oder aber eine Beschichtung aus einem weichelastischen Kunststoff aufweisen, sodass die beiden Klemmflächen 64 nachgiebig sind. Die Klemmelemente 42 sind nicht drehbar; die Klemmelemente 42 können auch eine von einer Zylinderform abweichende Prismenform aufweisen.
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Die Klemmelemente 42 wirken mit einem ebenfalls zylindrischen Klemmelement 48 zusammen, dessen Klemmfläche 66 im Vergleich zu den Klemmflächen 64 aus einem starreren Material hergestellt ist. Eine Andrückkraft 68 wird mittels eines Antriebs 52 erzeugt, sodass die beiden Klemmflächen 64 und die Klemmfläche 66 das Finishband 14 einklemmen können.
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In einem (nicht dargestellten) Freigabezustand sind die Klemmelemente 42 und das Klemmelement 48 für eine Freigabe des Finishbands 14 weiter voneinander beabstandet. In diesem Zustand kann das Klemmelement 48 als Teil einer Sensorik zur Erkennung eines Vorschubs des Finishbands 14 genutzt werden; daher ist es bevorzugt, dass das Klemmelement 48 drehbar gelagert ist. Ggf. ist dabei ein Umschlingungswinkel des Finishbands 14 um das Klemmelement 48 herum größer als in der 4 dargestellt.
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Im Übrigen wird hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der Finishband-Klemmeinrichtung 34 und der Anordnung der Finishband-Klemmeinrichtung 34 an einer Finishvorrichtung 10 auf die vorstehende Beschreibung zu 1 bis 3 Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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