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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen von Füßen von Keramik- oder Porzellanartikeln.
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Es ist bekannt, nach der Herstellung von Keramik- oder Porzellanartikeln deren Füße (Standränder) zu schleifen.
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Die meisten bekannten Schleifvorrichtungen für Artikelfüße von Keramik- oder Porzellanartikeln arbeiten mit Schleifbändern, auf denen die Artikelfüße über deren gesamte Breite aufliegen und durch Drehbewegungen des Artikels geschliffen werden. Die verwendeten Schleifbänder sind vergleichsweise schmal, eine typische Schleifbandbreite beträgt beispielsweise 25 mm.
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Um einen Formschliff, insbesondere einen Rundschliff, zu erreichen, wird der Artikelfuß über die gesamte Breite des Schleifbandes in das Schleifband hineingedrückt. Dadurch legt sich das Schleifband während des Schleifvorgangs um den Artikelfuß herum. Zu diesem Zweck liegt das Schleifband auf einer flachen, plattenförmigen elastischen Unterlage auf. Um das Eindrücken des Artikels in die ebene Schleiffläche zu ermöglichen, darf die Schleifbandspannung aber nicht zu hoch sein. Dadurch besteht die Gefahr, daß das Schleifband bei einem zu starken Aufdrücken des Artikels auf das Schleifband seitlich ausweicht und von der plattenförmigen Unterlage geschoben wird oder sogar reißt.
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Bei runden (rotationssymmetrischen) Artikelfüßen, wie z. B. bei Tellern, die sich beim Schleifvorgang immer an ein und derselben Position des Schleifbandes befinden, besteht weniger die Gefahr, daß das Schleifband seitlich von der Schleifbandunterlage geschoben wird. Voraussetzung ist allerdings ein straff gespanntes Schleifband, was zur Folge hat, daß der Artikelfuß weniger tief in die Schleifbandunterlage gedrückt wird und nahezu kein Rundschliff entsteht.
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Das Schleifband wird nach jedem Schleifvorgang weitergeschaltet, um eine gleichmäßige Abnutzung zu erhalten. Nachteilig ist, daß das Schleifband nur zum Teil ausgenutzt und unbrauchbar wird, wenn angebrannte Partikel am Fuß haften und das Schleifband zerschneiden.
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Bei nichtrunden (nichtrotationssymmetrischen) Artikelfüßen, z.B. bei Platten mit ovaler oder eckiger Grundform der Füße, ist die Gefahr des seitlichen Verschiebens sehr viel größer, da der Artikelfuß flächig über das Schleifband dreht. Üblicherweise wird damit kein Formschliff erreicht. Statt dessen wird der Artikelfuß lediglich plan geschliffen. Es ist daher bisher üblich, nichtrunde Artikelfüße lediglich auf planen Schleifscheiben abzureißen. Ein Rundschliff, der eine aus Qualitätsgründen erwünschte Rundung der Artikelfüße ermöglichen würde, findet bei nichtrunden Artikelfüßen bisher nicht statt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Schleifen von runden und nichtrunden Füßen von Keramik- oder Porzellanartikeln allgemein zu verbessern. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, auf vergleichsweise einfache Weise auch bei nichtrunden Artikelfüßen den gewünschten Rundschliff zu erreichen.
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Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 4 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schleifen von Füßen von Keramik- oder Porzellanartikeln ist gekennzeichnet durch das Erzeugen einer Relativbewegung des Artikels zu einer gekrümmten Schleiffläche derart, daß der Artikelfuß die gekrümmte Schleiffläche an einer Schleifstelle tangential berührt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen von Füßen von Keramik- oder Porzellanartikeln umfaßt wenigstens eine Schleifeinrichtung, die eine gekrümmte Schleiffläche aufweist, und Mittel zum Erzeugen einer Relativbewegung des Artikels zu der gekrümmten Schleiffläche derart, daß der Artikelfuß die gekrümmte Schleiffläche an einer Schleifstelle tangential berührt.
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Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung und umgekehrt.
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Eine Grundidee der Erfindung ist es, anstelle einer ebenen Schleiffläche, wie sie bisher bei der Verwendung einer planen Schleifscheibe oder eines auf einer ebenen Schleifbandunterlage angebrachten Schleifbandes genutzt wurde, eine gekrümmte Schleiffläche zu verwenden, welche der Artikelfuß tangential berührt.
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Damit ist es möglich, das bekannte Bearbeitungsproblem bei nichtrunden Artikelfüßen zu beheben und einen gewünschten Rundschliff anzubringen.
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Der Formschliff (Rundschliff) wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht mit Hilfe von deutlich weniger Druck, als im Stand der Technik bei der Verwendung von flachen Schleifbändern erforderlich.
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Während im Stand der Technik die eingesetzten schmalen Schleifbänder durch Brennrückstände am Artikelfuß oftmals über die ganze Breite zerstört werden und in der Folge ersetzt werden müssen, führen solche Brennrückstände bei Anwendung der vorliegenden Erfindung lediglich zu lokalen Beschädigungen des Schleifbandes an der Schleifstelle. Durch die radiale und horizontale Vorschubbewegung des Schleifbandes zwischen den Schleifvorgängen wird diese Beschädigung jedoch entfernt, zumindest aber durch weitere Schleifvorgänge so bearbeitet, daß eine Weiterverwendung des Schleifbandes möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wandert der Artikelfuß während des Schleifvorgangs über die gesamte Breite des Schleifbandes (das ist die Länge der Schleifrolle) und wird durch die tangentiale Berührung (unter Ausbildung einer Schleifstelle in Form eines Punktes oder einer Linie) in die unter dem Schleifband liegende elastische Schleifrolle gedrückt. Die Stärke des Eintauchens des Artikelfußes in die Schleifrolle ist abhängig von der Größe des Schleifdrucks, der über einen Schleifdruckzylinder vorwählbar ist. Durch die tangentiale Anordnung des Schleifbandes und die vergleichsweise große Breite des Schleifbandes ist ein Verschieben des Schleifbandes während des Schleifvorgangs ausgeschlossen.
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Diese und andere Vorteile der Erfindung greifen nicht nur bei Artikeln mit nichtrunden Artikelfüßen, sondern auch bei runden Füßen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine Schleifeinrichtung nach dem Stand der Technik,
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2 ein unrunder Artikelfuß nach dem Stand der Technik (Schnitt),
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3 eine Schleifeinrichtung (Längsschnitt),
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4 die Schleifeinrichtung aus 3 (Querschnitt, gesehen in Richtung des Pfeils B in 3),
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5 eine in einem Schleifwinkel eingestellte Schleifstation (Längsschnitt wie in 2),
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6 ein unrunder Artikelfuß (Schnitt), erfindungsgemäß geschliffen,
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7 zwei Schleifstationen (Draufsicht), gesehen in Richtung des Pfeils A in 3 zur Darstellung des radialen Versatzes,
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8 zwei Schleifstationen (Draufsicht), gesehen in Richtung des Pfeils A in 3 zur Darstellung des radialen Versatzes,
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9 zwei Schleifstationen (Draufsicht), gesehen in Richtung des Pfeils A in 3 zur Darstellung des horizontalen Versatzes,
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10 zwei Schleifstationen (Draufsicht), gesehen in Richtung des Pfeils A in 3 zur Darstellung des horizontalen Versatzes,
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11 ein Artikel mit Schleifstationen (perspektivisch),
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12 der Artikel aus 11 mit Schleifstationen (von unten), in Richtung des Pfeils A in 13,
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13 der Artikel aus 11 mit Schleifstationen (Seitenansicht),
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14 der Artikel aus 11 mit Schleifstationen (Schnitt), gesehen in Richtung des Pfeils D in 13.
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Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Wie in 1 und 2 illustriert, befindet sich bei einer typischen Lösung aus dem Stand der Technik das Schleifband 101 auf einer ebenen Schleifbandunterlage 102, welche als Andrückplatte dient. An der Schleifstelle 103 wird somit immer eine ebene Schleiffläche bereitgestellt. Zum Erreichen eines Formschliffs ist ein Eindrücken des Artikelfußes 104 eines keramischen Artikels 105 über die gesamte Breite 106 des Schleifbandes 101 erforderlich. Ein hoher Druck verbunden mit einer niedrigen Schleifbandspannung kann dazu führen, daß das Schleifband 101 auf der Schleifbandunterlage 102 verrutscht und beschädigt wird. Beim Schleifen unrunder Artikelfüße 104 unter Verwendung eines solchen flachen Schleifbandes 101 erfolgt daher lediglich ein Abreißen einer Schleifkante, welche durch die Stirnseite 107 des Artikelfußes 104 gebildet ist.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, wie z.B. in 3 und 4 dargestellt, zum Schleifen von Füßen 2 eines keramischen Artikels 3, hier am Beispiel eines Tellers, umfaßt zwei Schleifstationen 4 (Schleifeinrichtungen). Die gleichzeitige Verwendung von zwei Schleifstationen 4, 14 führt nicht nur zu einer rationellen Bearbeitung des Artikels 3. Auch kann dadurch sichergestellt werden, daß die um eine Mittelachse 5 drehende Aufnahme 6 des Artikels 3 gleichmäßig belastet wird. Durch die gleichzeitige Verwendung zweier Schleifstationen 4, 14 kann darüber hinaus besonders einfach ein Schleifvorgang unter Berücksichtigung eines bestimmten Schleifwinkels 7 erfolgen, beispielsweise derart, daß die Außenseite 8 der Schleifkante stärker abgeschliffen wird als die Innenseite 9 der Schleifkante. Dies wird weiter unten noch genauer beschrieben.
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Nachfolgend wird in erster Linie die Konstruktion und Funktion lediglich einer dieser beiden Schleifstationen 4 besprochen. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich diese Erläuterungen auch auf die zweite, baugleiche Schleifstation 14, welche neben der ersten Schleifstation 4 und zeitgleich mit dieser zu dem Schleifvorgang beiträgt.
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Die Schleifstation 4 weist eine gekrümmte Schleiffläche 11 auf, siehe z.B. 4 und 14. Die gekrümmte Schleiffläche 11 wird dadurch bereitgestellt, daß die Schleifstation 4 ein Schleifband 12 aufweist, das sich um eine elastische Schleifrolle 13 legt. Das Schleifband 12 belegt dabei vorzugsweise die gesamte Länge 15 der Schleifrolle 13. Die elastische Schleifrolle 13 ist vorzugsweise aus einem Polyester-Urethan-Kautschuk, beispielsweise aus Vulkollan®, aus Zellpolyurethan oder einem anderen geeigneten Material gefertigt.
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Es hat sich erwiesen, daß die Schleifergebnisse auch vom Raumgewicht (der Rohdichte) des verwendeten Materials abhängen. Das Raumgewicht (RG) gibt an, wie viel Kilogramm Rohmaterial in einem Kubikmeter des Endprodukts vorkommt (kg/m3), wobei man bei RG 20 von einer weichen Schleifrolle und bei RG 40 von einer härteren Schleifrolle sprechen kann.
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Bei Verwendung von Zellpolyurethan oder zelligem Vulkollan® als Material für die Schleifrollen lassen sich besonders gute Schleifergebnisse auch bei vergleichsweise niedrigen Artikelfüßen 2 erzielen, also bei vergleichsweise geringen Abständen zwischen dem zu schleifenden freien Ende des Artikelfußes 2 und der Unterseite 23 des Artikels 3, wenn Zellpolyurethan oder zelliges Vulkollan® mit einem Raumgewicht RG30 verwendet wird. Bei Verwendung von Material mit niedrigerem Raumgewicht (< 30) besteht hingegen bei niedrigen Artikelfüßen 2 die Gefahr, daß die Unterseite 23, also der Artikelboden, durch das Schleifband 12 beschädigt werden kann. Bei „normalen“ Fußhöhen hat sich die Verwendung von Material mit einem Raumgewicht RG25 als vorteilhaft erwiesen, da durch die weichere Schleifrolle die Außenseite 8 noch besser geschliffen wird. Ganz besonders vorteilhaft ist also die Verwendung von zelligem Vulkollan® oder von Zellpolyurethan mit einem Raumgewicht von 25 kg/m3 +/– 10% bis 30 kg/m3 +/– 10% (RG30 bis RG25).
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Als Schleifbandträger dient somit die zylindrische Schleifrolle 13, welche von dem Schleifband 12 belegt ist. Die walzenförmige Schleifrolle 13 übernimmt die Funktion der elastischen Unterlage für das Schleifband 12 und dient als Andrückrolle, in die der Artikel 3 mit seinem Artikelfuß 2 zum Ausführen des Schleifvorgangs hineingedrückt wird.
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Bei der gekrümmten Schleiffläche 11 handelt es sich um die Fläche des um die Schleifrolle 13 (Schleifwalze) herumgelegten Schleifbandes 12. Die gekrümmte Fläche 11 entspricht mit anderen Worten der Mantelfläche eines Kreiszylinders. Der Außendurchmesser 16 der Schleifrolle 13 bestimmt dabei die Krümmung der Schleiffläche 11, vgl. 11. Dieser Durchmesser 16 der Schleifrolle 13 ist vorzugsweise kleiner als 40 mm. Besonders vorteilhaft sind Schleifrollen 13 mit einem Durchmesser 16 von weniger als 30 mm. Als ganz besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung erwiesen, bei welcher der Durchmesser 16 etwa 25 mm beträgt. Ein Durchmesser von 25 mm +/– 2 mm kann daher als besonders geeignet angesehen werden. Es ist aber auch möglich, daß der Durchmesser weniger als 20 mm beträgt. Je geringer der Durchmesser 16 der Schleifrolle 13 ist, desto größer ist die Krümmung der Schleiffläche 11 und um so mehr wird sich der durchgeführte Schliff auf einen einzigen „Schleifpunkt“ konzentrieren, was zur Erhaltung des gewünschten Formschliffes vorteilhaft ist. Die Anordnung der Schleifrolle 13 mit dem um sie gelegten Schleifband 12, welche die Schleiffläche 11 ausbildet, wird nachfolgend auch als Schleifkopf 17 bezeichnet.
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Zum Hineindrücken des Artikels 3 in die Schleifrolle 13 umfaßt die Vorrichtung 1 Mittel zum Erzeugen einer Relativbewegung des Artikels 3 zu der gekrümmten Schleiffläche 11 derart, daß der Artikelfuß 2 die gekrümmte Schleiffläche 11 an einer Schleifstelle 18 tangential berührt. Hierbei fährt der an einem Vakuumsaughalter 6 gehaltene Artikel 3 in Bewegungsrichtung 21 nach unten auf die Schleifstation 4 zu, bis er in die Schleifbandunterlage, hier in Gestalt der elastischen Schleifrolle 13, einsinkt. Dabei wird der Artikel 3 mit Hilfe eines geeigneten Antriebs (nicht dargestellt) um eine Drehachse 19 gedreht. Die Relativbewegung 21 von Artikel 3 und gekrümmter Schleiffläche 11 erfolgt in Richtung dieser Drehachse 19.
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Mit Hilfe der Schleifrolle 13 erfolgt anschließend der gewünschte Formschliff der Schleifkante. Der zu schleifende Artikelfuß 2 erstreckt sich dabei üblicherweise in Bewegungsrichtung 21 der Relativbewegung, also in Richtung der hier vertikalen Drehachse 19 des Artikels 3. Die Bewegungsrichtung 21 der Relativbewegung stimmt üblicherweise mit der Richtung der Mittelachse 22 des Fußquerschnitts überein, siehe 6. Der Fuß 3 steht dabei zumeist senkrecht von der mehr oder weniger ebenen Unterseite 23 des hier waagerecht gehaltenen Artikels 3 ab. Das freie Ende des Artikelfußes 2 taucht aufgrund der Relativbewegung in das Schleifband 12 und die darunter liegende elastische Schleifrolle 13 an der Schleifstelle 18 ein. Dadurch wird nicht nur, wie im Stand der Technik üblich, die Stirnseite des Freiendes des Artikelfußes 2 plan abgerissen, sondern das Schleifband 12 legt sich um den Artikelfuß 3, liegt also an beiden Seiten 8, 9 des Standrandes an, wodurch es zu einem Formschliff unter Ausbildung der gewünschten Rundungen an der Innen- und Außenkante des Artikelfußes 2 kommt.
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An der Schleifstelle 18 wird, je nach Stellung des Artikelfußes 2 zu der Schleifrolle 13, durch die Schleifstation 4 eine mehr oder weniger lange Schleiflinie bereitgestellt. Die gekrümmte Schleiffläche 11 wird an bzw. auf einer Linie tangential berührt. Die maximale Länge der Schleiflinie entspricht dabei der Breite 25 des Schleifbandes 12, welche angenähert der Länge 15 der Schleifrolle 13 entspricht, siehe 13. Die minimale Schleiflinie stellt angenähert einen Punkt dar, wenn der Artikelfuß 2 senkrecht zur Drehachse 26 der Schleifrolle 13 liegt. In der Folge kann das Schleifband 13 nicht mehr von dem Schleifbandträger 13 rutschen.
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Die Breite 25 des Schleifbandes 12 beträgt vorzugsweise mindestens 100 mm. Besonders vorteilhaft sind Schleifbänder 12 mit einer Breite 25 von mindestens 200 mm. Vorliegend und ganz besonders vorteilhaft beträgt die Schleifbandbreite 220 mm. Es hat sich bewährt, daß auch die Länge 15 der Schleifrolle 13 220 mm beträgt. Die Länge des Schleifbandes 12 beträgt in diesem Beispiel 400 mm und ist von dem Achsabstand der Schleifrolle 16 zu der Antriebsrolle 27 abhängig.
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Das Schleifband 12 ist über wenigstens zwei Rollen (Walzen) gespannt. Vorliegend wird das als Endlosband ausgeführte Schleifband 12, das zur Definition der Schleiffläche 11 über die Schleifrolle 13 geführt wird, auf der gegenüberliegenden Seite über eine Antriebsrolle 27 geführt, siehe 5. Die von einem pneumatischen Schwenkantrieb angetriebene und um die Drehachse 28 drehbare Antriebsrolle 27 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Schleifrolle 13. Die Verwendung dieses Materials dient hier zu Haftungszwecken.
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Eine weitere Rolle ist die Spannrolle (Klemmrolle) 29, siehe 3 und 5 (in den 11 bis 14 nicht dargestellt). Durch die Spannrolle 29, die das Schleifband 12 auf die Antriebsrolle 27 drückt, wird die Antriebsrolle 27 arretiert und das Schleifband 12 gespannt, wobei der Umschlingungswinkel vergrößert wird. Somit wird verhindert, daß der Artikel 3 während des Schleifvorgangs das Schleifband 12 mitnimmt, indem er aufgrund seiner Eigendrehung die Schleifrolle 13 derart mitdreht, daß kein Schleifeffekt auftreten würde. Durch das Feststellen (Arretieren) der Antriebsrolle 27 bewirkt das Drehen des Artikels 3 einen automatischen Vorschub des Schleifbandes 12.
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Der gewünschte Schleifdruck auf den Artikelfuß 2 nach Abschluß der Relativbewegung 21 von Artikelfuß 2 und Schleifstation 4 zueinander und Erreichen der Arbeitsstellung wird durch eine „schwimmende“ Anordnung gesteuert bzw. geregelt. Die Schleifvorrichtung 1 verfügt hierzu und zu anderen Zwecken eine geeignete Kontrolleinheit (nicht abgebildet). Die Keramikartikel 3 weisen in der Regel zu große Toleranzen auf, um feste Positionen von Werkstück und Werkzeug zu ermöglichen. Durch die „schwimmende“ Anordnung werden diese Toleranzen ausgeglichen. Hierzu nimmt der am Maschinenrahmen 31 befestigte, feststehende Schleifstationenhalter 32 die vertikal bewegliche und gelagerte Schleifvorrichtung 1 auf. Das Gewicht der Schleifvorrichtung 1 wird durch ein Gegengewicht 33 aufgehoben. Hierdurch wird erreicht, daß über einen Schleifdruckzylinder 34 ein Schleifdruck von 0,1 bar bis 6 bar stufenlos einstellbar ist und nur dieser Schleifdruck an der Schleifstelle 18 wirkt.
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Der an dem mit einem Sauger 6 versehenen Drehantrieb drehende Artikel 3 fährt immer einen festen Hub nach unten in Richtung des Schleifkopfes 17. Die Mittel zum Erzeugen dieser Bewegung relativ zu der Schleifstation 4 können auf verschiedene, einem Fachmann bekannte Arten ausgeführt sein. Der Hub ist etwas länger, als der Abstand zwischen Sauger 6 und Schleifband 12. Dadurch liegt die Schleifvorrichtung 1 mit dem Schleifband 12 auch bei unterschiedlichen Fußhöhen und Höhenschlag des Artikels 3 immer am Artikelfuß 2 an.
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Die Schleifköpfe 17 können, wie in 5 abgebildet, über die Hebel 35 bis zu 6° gegenüber der Horizontalen 36 schräggestellt werden. Eine Winkelanzeige 40 gibt die Schrägstellung der Schleifrolle 13 an. Mit anderen Worten werden die Schleifrollen 13 zu der Bewegungsrichtung 21 der Relativbewegung schräg gestellt. Dies dient insbesondere dazu, die Außenfußkante 8 der Artikelfüße 2 besonders gut zu schleifen. Genauer gesagt kann durch die Schrägstellung der Schleifrollen 13 eine stärkere Abrundung der Außenkante 8 des Artikelfußes 2 erreicht werden, was aus Qualitätsgründen vorteilhaft ist, damit beim Stapeln der Teller durch „Aufeinanderschieben“ keine Kratzer im Spiegel des jeweils darunterliegenden Tellers entstehen.
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Das Schleifen unter Verwendung eines solchen Schleifwinkels 7 ist nur bei der Verwendung von wenigstens zwei Schleifstationen 4, 14 sinnvoll durchführbar, da nur dann eine einwandfrei symmetrische Bearbeitung des Artikelfußes 2 gewährleistet werden kann.
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Vorteilhafterweise verlaufen die Schleifrollenachsen 26 der beiden Schleifstationen 4, 14 bzw. die Projektionen der Schleifrollenachsen 26 auf die (hier durch die Horizontale 36 angegebene) Schleifebene 38 parallel oder zumindest im wesentlich parallel zueinander. Liegen die Schleifrollen 13 vollständig in der Schleifebene 38, verlaufen also die Schleifrollenachsen 26 parallel zu bzw. die Mantellinien 39 der Schleifrollen 13 in der Schleifebene 38 (d.h. senkrecht zu der Artikeldrehachse 19), wie dies bei einem Schleifen ohne Schleifwinkel 7 der Fall ist, dann verlaufen tatsächlich die Schleifrollenachsen 26 parallel zueinander. Wären die Schleifrollen 13 in der Schleifebene 38 liegend schräg zueinander angeordnet, dann würden unerwünschte Drehmomente auf den Artikel 3 wirken. Das Einwirken eines Drehmoments auf den Artikel 3 hätte einen negativen Einfluß auf die gewünschte Schleifkontur.
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Ist hingegen ein Schleifwinkel 7 eingestellt, verlaufen also die Schleifrollenachsen 26 schräg zu der Schleifebene 38, dann verlaufen lediglich die Projektionen der Mantellinien 39 bzw. der Schleifrollenachsen 26 auf die Schleifebene 38 parallel zueinander.
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Sind die Schleifrollen 13 der beiden Schleifstationen 4, 14 in der Schleifebene 38 versetzt zueinander angeordnet, d.h. liegen die Schleifrollen 13 in einer gemeinsamen Ebene (der Schleifebene 38), weisen jedoch einen radialen und/oder horizontalen Abstand 45, 48 zueinander auf, dann kann die Schleifvorrichtung 1 besonders einfach auf das Schleifen von unterschiedlichen Artikel 3 eingestellt werden. Der radiale und/oder horizontale Versatz der Schleifrollen 13 zueinander (der Abstand der Schleifrollen 13) richtet sich dabei nach der Größe des Artikels 3, genauer gesagt nach dem Abstand der zu schleifenden Artikelfüße 2 zueinander.
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In einer Ausführungsform der Erfindung sind die als Paar angeordneten Schleifstationen 4, 14 zur zentralen Mittelachse 5 der Schleifvorrichtung 1 symmetrisch nach beiden Seiten radial versetzt, siehe 7 und 8. Dadurch wird erreicht, daß bei runden Artikelfüßen 2 die volle Schleifbandbreite 25 gleichmäßig abgenutzt wird. Zwischen zwei Schleifvorgängen (zwei zu schleifenden Artikeln 3) werden die Schleifköpfe 17 mittels der Horizontal-Vorschubantriebe 41 um 1 bis 3 mm horizontal und mittels der Radial-Vorschubantriebe 42 radial weiter getaktet.
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Ist der Abstand der Artikelfüße 2 zueinander gering, kann es sein, daß die Schleifrollen 13 derart angeordnet sind, daß sie sich „überschneiden“. Wird also eine Schleifstation 4, 14 bis zur theoretischen Mittelachse 5 verschoben, können auch Artikel 3 mit Mittelstegen 43 und sehr kleine Artikelfüße 2 (z. B. Füße von Tassen) geschliffen werden, siehe 7.
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Bei einem besonders großen Abstand der Artikelfüße 2 zueinander können die Schleifrollen 13 soweit voneinander beabstandet sein, daß zwischen den aufeinander zugerichteten Enden 44 der Schleifrollen 13 ein Zwischenraum (Versatz) 45 entsteht, siehe 8.
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Vorteilhafterweise ist der Abstand 49 der voneinander wegweisenden Enden 46 der Schleifrollen 13 in ihren Arbeitsstellungen größer als der maximale Abstand 47 der bei einem Schleifvorgang zu schleifenden Artikelfüße 2 des keramischen Artikels 3 zueinander, siehe 12.
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Durch ein Verschieben der Schleifrollen 13 zueinander ist es also möglich, die Vorrichtung 1 auf verschieden große Artikel 3 einzustellen. Bei unrunden Füßen 2 werden die Schleifköpfe 17 über die Horizontal-Vorschubantriebe 41 horizontal so eingestellt, daß sich das maximale und minimale Fuß-Eckmaß 47 auf dem Schleifband 12 befindet. In den 9 ist eine Stellung der Schleifrollen 13 mit geringem horizontalen Versatz und in 10 eine Stellung der Schleifrollen mit großem horizontalen Versatz 48 abgebildet. Der Horizontal-Vorschubantrieb 41 ist während des Schleifens außer Betrieb. Das Schleifband 12 wird zwischen zwei Schleifvorgängen (auch bei runden Artikelfüßen 2) radial von den Radial-Vorschubantrieben 42 um 1 bis 3 mm weiter getaktet und wird somit ebenfalls gleichmäßig abgenutzt.
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Die Vorrichtung 1 kann mit einer einzigen Schleifstation 4 betrieben werden. Vorzugsweise kommen jedoch zwei gleichzeitig mit dem Artikel 3 in Kontakt stehende Schleifstationen 4, 14 zur Anwendung.
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Die Verwendung von mehreren Schleifstationen 4, 14 ermöglicht einen „fliegenden Wechsel“ einer Schleifrolle 13, beispielsweise zu Reparatur- oder Wartungszwecken. Der Austausch einer Schleifrolle 13 ist während des laufenden Betriebs möglich, ohne daß der Schleifvorgang unterbrochen werden muß.
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Als besonders vorteilhaft, insbesondere aus Symmetriegründen, hat sich der Einsatz von genau zwei Schleifstationen 4, 14 erwiesen. Es sind jedoch mehr als zwei Schleifstationen gleichzeitig für das Schleifen eines einzigen Artikels 3 anwendbar.
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Würde nur eine einzige Schleifstation verwendet werden, so würde sie so positioniert sein, daß die Artikeldrehachse 19 mit der Mittelachse 5 übereinstimmt und durch die Schleifstelle 18 verläuft. Bei der gleichzeitigen Verwendung von zwei Schleifstationen 4, 14, wie im vorliegenden Fall, stimmt die (virtuelle) Symmetrieachse 5 der Schleifrollenanordnung mit der Artikeldrehachse 19 überein. Beide Schleifrollen 13 befinden sich vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Artikeldrehachse 19. Die Schleifrollen 13 können jedoch auch in der Schleifebene 38 radial und/oder horizontal voneinander beabstandet sein. Der Abstand zur Artikeldrehachse 19 ist dann jedoch vorzugsweise bei beiden Schleifrollen 13 gleich. Dies dient dazu, die Entstehung unerwünschter auf den Artikel 3 wirkender Drehmomente zu vermeiden
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Als Schleifmittel kommen vorzugsweise Diamant-Schleifbänder 12 im Naßbetrieb zum Einsatz, d.h. es wird während des Schleifens Wasser zugeführt. Verwendet werden können jedoch auch Trocken-Schleifbänder mit grober Körnung, z. B. dann, wenn Brennrückstände von den Artikelfüßen 2 entfernt werden sollen.
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Die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung 1 kann auch als Teil einer mehrere Bearbeitungsstationen aufweisenden Maschine (nicht dargestellt) verwendet werden, so daß das Schleifen der Artikelfüße 2 an mehreren Bearbeitungsstationen in mehreren aufeinander folgenden Bearbeitungsschritten erfolgen kann. Die Maschine kann mit anderen Worten mehrere Bearbeitungsstationen zur Bearbeitung der keramischen Artikel 3 mit unterschiedlicher Körnung umfassen. Denkbar wäre beispielsweise die Anordnung der Stationen nach Art eines Revolvertisches. Vorteilhafterweise dient dabei eine Bearbeitungsstation mit grober Körnung zunächst zum groben Abreißen der Artikelfüße 2, um die Artikelfüße 2 von Abbrandresten zu reinigen (Vorschliff). Anschließend erfolgt beispielsweise ein Feinschliff, eine Vorpolitur sowie eine Feinpolitur.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist die wenigstens eine Schleifeinrichtung 4, 14 derart positioniert, daß die Artikeldrehachse 19 durch die Schleifstelle 18 verläuft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 weist diese genau zwei während des Schleifvorgangs gleichzeitig mit dem Artikel 3 in Kontakt stehende Schleifeinrichtungen 4, 14 auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 verlaufen die Schleifrollenachsen 26 der beiden Schleifeinrichtungen 4, 14 oder die Projektionen der Schleifrollenachsen 26 auf die Schleifebene 38 im wesentlich parallel zueinander.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist der Abstand 46 der voneinander weg weisenden Enden der Schleifrollen 13 in ihren Arbeitsstellungen größer als der maximale Abstand 47 der bei einem Schleifvorgang zu schleifenden Artikelfüße 2 des Keramik- oder Porzellanartikels 3 zueinander.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 sind die Schleifrollen 13 der beiden Schleifeinrichtungen 4, 14 in der Schleifebene 38 versetzt zueinander angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 sind die Schleifrollen 13 zur Ausbildung eines Schleifwinkels 7 schräg zu der Bewegungsrichtung 21 der Relativbewegung angeordnet.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifvorrichtung
- 2
- Artikelfuß
- 3
- Artikel
- 4
- erste Schleifstation
- 5
- Mittelachse
- 6
- Aufnahme, Vakuumsauger
- 7
- Schleifwinkel
- 8
- Schleifkantenaußenseite
- 9
- Schleifkanteninnenseite
- 10
- (frei)
- 11
- Schleiffläche
- 12
- Schleifband
- 13
- Schleifrolle
- 14
- zweite Schleifstation
- 15
- Länge der Schleifrolle
- 16
- Durchmesser der Schleifrolle
- 17
- Schleifkopf
- 18
- Schleifstelle
- 19
- Artikeldrehachse
- 20
- (frei)
- 21
- Relativbewegung, Bewegungsrichtung
- 22
- Mittelachse des Fußquerschnitts
- 23
- Artikelunterseite
- 24
- (frei)
- 25
- Breite des Schleifbandes
- 26
- Drehachse der Schleifrolle
- 27
- Antriebsrolle
- 28
- Drehachse der Antriebsrolle
- 29
- Spannrolle
- 30
- (frei)
- 31
- Maschinenrahmen
- 32
- Schleifstationenhalter
- 33
- Gegengewicht
- 34
- Schleifdruckzylinder
- 35
- Hebel
- 36
- Horizontale
- 37
- (frei)
- 38
- Schleifebene
- 39
- Mantellinie
- 40
- Winkelanzeige
- 41
- Horizontal-Vorschubantrieb
- 42
- Radial-Vorschubantrieb
- 43
- Mittelsteg
- 44
- Schleifrollenende
- 45
- Zwischenraum
- 46
- Schleifrollenenden
- 47
- maximaler Fußabstand
- 48
- horizontaler Versatz
- 49
- Abstand
- 101
- Schleifband
- 102
- Schleifbandunterlage
- 103
- Schleifstelle
- 104
- Artikelfuß
- 105
- Artikel
- 106
- Breite des Schleifbandes
- 107
- Stirnseite des Artikelfußes
