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Die Erfindung betrifft einen Schleifschuhbelag zur Verwendung in einem Schleifschuh zum Anpressen, in einer Anpressrichtung, von Schleifflächen an Werkstücke in Segment- und Breitbandschleifmaschinen, wobei der Schleifschuhbelag aus zumindest einem Belagträger, einem Stützbelag und einem Gleitbelag besteht. Derartige Schleifschuhbeläge sind bereits bekannt, beispielsweise aus
EP 2 576 137 A1 .
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Schleifschuhbelag („Schleifpad“) zur Verwendung in einem Schleifschuh zum Anpressen von Schleifflächen an Werkstücke in Segment- und Breitbandschleifmaschinen in einer Anpressrichtung. Der Schleifschuhbelag besteht zumindest aus einem Belagträger, einem Stützbelag und einem Gleitbelag.
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Zum Schleifen von großflächigen Werkstücken, insbesondere von Platten aus Rohwerkstoff, wie Spanplatten, MDF, HDF und OSB- Platten werden in der Industrie Segment- und Bandschleifmaschinen verwendet. In derartigen Schleifmaschinen wird ein breites Schleifband durch Walzen in einer Bandumlaufrichtung angetrieben und mittels eines Schleifschuhs in einer Anpressrichtung gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks gedrückt.
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Der Schleifschuh besteht dabei aus einer Trägervorrichtung und dem Schleifschuhbelag, wobei der Schleifschuhbelag typischerweise in die Trägervorrichtung eingeschoben oder dieser anderweitig angeordnet wird.
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Der Schleifschuhbelag muss mehreren Anforderungen genügen. Zum einen muss die Reibung zwischen Schleifband und Schleifschuhbelag möglichst gering sein. Daher weist der Schleifschuh einen Gleitbelag auf, der im Betrieb gegen das Schleifband gepresst wird, wobei der Gleitbelag eine gleitfähige Oberfläche, beispielsweise aus Graphit, besitzt. Die durch die Anpressreibung entstehende Wärme soll den Schleifschuhbelag nicht beeinträchtigen, daher wird in der Regel ein wärmefestes Material verwendet. Der Gleitbelag ist dazu vorgesehen, ein sich in Bandumlaufrichtung bezüglich des Gleitbelags bewegendes Schleifband reibungsarm zu lagern.
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Zum anderen soll ein über die Fläche des Schleifschuhbelags gleichmäßiger Anpressdruck gewährleistet sein, auch wenn das Werkstück leichte Unebenheiten wie beispielsweise Erhebungen aufweist, Schmutzpartikel zwischen Schleifband und Werkstück gelangen oder Unebenheiten im Schleifband auftreten. Dazu ist der Schleifschuhbelag mit einem Stützbelag, d.h. einer Polsterung, insbesondere aus einem elastischen Material wie Filz, Schaumstoff oder Moosgummi, ausgestattet.
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Der Belagträger dient als Auflageelement für den Stützbelag und die Gleitfläche. Das Polstermaterial des Stützbelags und/oder der Gleitbelag kann auf dem Belagträger festgeklebt, verschweisst, mit Befestigungselementen fixiert sein oder als haftender Belag aufgetragen sein. Vorzugsweise besteht eine flächige Verbindung, die den durch das Schleifband auftretenden Scherkräften standhält. Der Belagträger sorgt dafür, dass das elastische Polstermaterial und/oder die Gleitschicht nicht von dem vorbeilaufenden Band aus der vorgesehenen Position gebracht werden und stellt eine Verbindung des Schleifschuhbelags zur Trägervorrichtung des Schleifschuhs dar.
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Aus dem Stand der Technik sind derartige Schleifschuhe, umfassend eine Trägervorrichtung und Schleifschuhbeläge, prinzipiell bekannt, beispielsweise aus
EP 2 576 137 A1 .
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Erfindungsgemäß weist der Schleifschuhbelag eine Abstreifkante auf, die den Stützbelag und/oder den Belagträger in zumindest einer Richtung senkrecht zur Anpressrichtung überragt.
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In einer Ausführungsform des Schleifschuhbelags ist die Abstreifkante durch den Gleitbelag des Schleifschuhbelags realisiert. In einer alternativen Ausführungsform des Schleifschuhbelags ist die Abstreifkante durch zumindest eine weitere Trägerschicht des Schleifschuhbelags realisiert. Die zumindest eine weitere Trägerschicht ist dabei insbesondere als eine zwischen dem Gleitbelag und dem Belagträger ausgebildete zusätzliche Trägerschicht realisiert. In einer Ausführungsform kann diese zumindest eine weitere Trägerschicht aus einem Kunststoff-, einem Fiber-, einem Papier-, einem Papp-, einem Stahlblech- oder einem Gummi-Material realisiert sein. Ferner sind andere Materialien dem Fachmann bekannt. Insbesondere weist die zumindest eine weitere Trägerschicht eine Dicke von weniger als 5 mm auf, bevorzugt von weniger als 1 mm, besonders bevorzugt von weniger als 0.5 mm auf. In einer Ausführungsform ist die zumindest eine weitere Trägerschicht aus einem verhältnismäßig harten, insbesondere formstabilen, Material wie beispielsweise Stahlblech realisiert.
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Unter „senkrecht zur Anpressrichtung“ ist insbesondere in einer Richtung zu verstehen, die sich in der Ebene befindet, die durch den Gleitbelag gebildet wird. Unter „überragen“ ist zu verstehen, dass sich die Abstreifkante über zumindest einen Teil des Stützbelags und/oder des Belagträgers hinaus erstreckt, sodass an dieser Stelle eine freistehender, insbesondere nicht durch den Stützbelag und/oder den Belagträger gestützte, Abstreifkante resultiert. Die nicht durch den Stützbelag und/oder den Belagträger gestützte, freistehende Abstreifkante bildet somit einen Überstand und/oder Überhang.
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Bei Schleifschuhen aus dem Stand der Technik können mit steigender Einsatzdauer eines Schleifschuhbelags zunehmende Mengen an Partikeln, beispielsweise Staub und abgebrochene Spitzen des auf dem Schleifband verwendeten Schleifkorns, zwischen die Bandinnenseite und die Graphitschicht des Gleitbelags gelangen. Dieser Staub und diese Partikel sammeln sich dabei typischerweise in der Graphitschicht des Gleitbelags an, sodass die Gleitschicht neben der Funktion der Reibungsminderung zwischen Schleifband und Schleifschuh auch die Funktion übernimmt, diese Partikel aufzunehmen und somit zu binden, sozusagen zu „speichern“. Die kontinuierliche Aufnahme und Anlagerung von Partikeln in der Gleitschicht hat in der Folge zu lokalen Erhöhungen der Gleitschicht und somit der definierten Dicke des Schleifschuhbelags geführt. Insbesondere im Rahmen eines Feinschliffs von Werkstücken, bei dem Material von 0,01 mm bis 0,5 mm von dem Werkstück abgetragen wird, können die beschriebenen lokalen Erhöhungen oder „Verdickungen“ zu einem unebenen Schleifresultat (uneben geschliffenes Werkstück), zu lokal höher beanspruchten Schleifbändern und/oder auf Grund eines mit der Einsatzzeit des Schleifschuhbelags ansteigenden Reibungskoeffizient zwischen Schleifband und Gleitbelag zu stark verkürzten Verwendungsdauern der eingesetzten Schleifbänder führen.
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Mit Realisierung einer den Stützbelag und/oder den Belagträger in zumindest einer Richtung senkrecht zur Anpressrichtung überragenden Abstreifkante wird dem Entstehen von derartigen, insbesondere lokalen, Erhöhungen und/oder Anlagerungen auf dem Schleifschuhbelag, d.h. insbesondere auf dem Gleitbelag des Schleifschuhbelags, entgegengewirkt. Vorteilhaft können derartige Erhöhungen und/oder Anlagerungen auf dem Schleifschuhbelag reduziert oder gänzlich vermieden werden. Folglich kann ein Schleifresultat auf Grund einer über die gesamte Oberfläche des Schleifschuhbelags, insbesondere die gesamte Oberfläche des Gleitbelags, gleichmäßigere Höhenverteilung verbessert werden. Ferner kann ein Reibungskoeffizient zwischen Schleifband und Gleitbelag langfristig gering gehalten werden und somit die Lebensdauer der eingesetzten Schleifbänder verlängert werden. Zusammenfassend können derart die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags weist der Schleifschuhbelag ein sich in einer Einschubrichtung entlang des Schleifschuhbelags erstreckendes, insbesondere schwalbenschwanzförmiges, Profil auf, wobei die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger in zumindest eine Richtung senkrecht zu der Einschubrichtung überragt. Insbesondere dient das sich entlang des Schleifschuhbelags erstreckende, insbesondere schwalbenschwanzförmige, Profil als Anschlagfläche zur Aufnahme von Querkräften, die im Betrieb einer Bandschleifmaschine durch das umlaufende Schleifband auf den Schleifschuhbelag wirken. Ferner dient das sich entlang des Schleifschuhbelags erstreckende, insbesondere schwalbenschwanzförmige, Profil als Formschlusselement zur Befestigung des Schleifschuhbelags an der Trägervorrichtung des Schleifschuhs, insbesondere durch Einschub des Schleifschuhbelags in die Trägervorrichtung des Schleifschuhs. Dabei ist die Einschubrichtung als diejenige Richtung definiert, in die der Schleifschuhbelag anwendungsgemäß in die Trägervorrichtung des Schleifschuhs eingeschoben wird. Insbesondere stellt die Einschubrichtung eine Vorzugsrichtung des Schleifschuhbelags dar, die sich folglich auch konstruktionsbedingt äußert, beispielsweise durch das sich in Einschubrichtung entlang des Schleifschuhbelags erstreckende, insbesondere schwalbenschwanzförmige, Profil. Dabei stellt ein Querschnitt des Schleifschuhbelags in Form eines schwalbenschwanzförmigen Profils eine vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dar, bei dem Scherkräfte, die während des Betriebs eine Bandschleifmaschine auf den Schleifschuhbelag wirken, gleichmäßig in die Trägervorrichtung des Schleifschuhs abgeleitet werden. Andere Profilformen sind denkbar, beispielsweise eine T-förmige Profilform.
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Vorzugsweise überragt die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger zumindest in Richtung entgegen der Bandumlaufrichtung. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß eine Abstreifkante geformt, die verhindern soll, dass Partikel nicht mehr an der von dem Gleitbelag geformten Anpressfläche zwischen Gleitbelag und Schleifband gelangen können, sondern sich vor der durch den Überstand gebildeten Abstreifkante sammeln und/oder abgestriffen werden und somit von dem Schleifband entfernt werden. Beispielsweise können die von dem Schleifband abgestriffenen Partikel herunterfallen und sich auf einer Fläche des Schleifschuhs ansammeln, wo sie keinen negativen Einfluss auf das Schleifband und/oder auf die geschliffene Werkstückoberfläche ausüben können. Somit ermöglicht der Überstand der Abstreifkante, d.h. des Gleitbelags oder der zumindest einen weiteren Trägerschicht, auf besonders einfache und wirtschaftlich besonders günstige Weise, eine Partikel-abstreifende Wirkung zu realisieren.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags überragt die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger in zumindest zwei, insbesondere einander gegenüberliegende, Richtungen. Insbesondere überragt die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger zumindest in Richtung der Bandumlaufrichtung und in Richtung entgegen der Bandumlaufrichtung. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Vermeidung von Partikeln auf dem umlaufenden Schleifband realisiert werden. Ferner kann die Bandschleifmaschine somit auch mit entgegengesetzten Bandumlaufrichtungen betrieben werden.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags überragt die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger um zumindest 1 %, bevorzugt um zumindest 5 %, maximal um 40 % bezogen auf die Ausdehnung des Schleifschuhbelags in diejenige Richtung, in die die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger überragt. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags überragt die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger um zumindest 0,5 mm, bevorzugt um zumindest 2,5 mm, maximal um 18,4 mm. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Wirkung des Überstands des Gleitbelags erzielt werden.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags weist der Belagträger senkrecht zu derjenigen Richtung, in die die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger überragt, insbesondere in Einschubrichtung, eine längliche Gestalt mit einer Länge von zwischen 600 mm bis 4000 mm auf, bevorzugt von zwischen 650 mm bis 3500 mm.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags weist der Belagträger in diejenige Richtung, in die die Abstreifkante den Stützbelag und/oder den Belagträger überragt, insbesondere senkrecht zur Einschubrichtung und zur Anpressrichtung, eine Breite von zwischen 60 mm und 1000 mm auf, vorzugsweise zwischen 70 mm und 90 mm, auf.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags ist der Gleitbelag aus einem graphit-beschichteten Gewebe realisiert.
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Ferner wird ein erfindungsgemäßer Schleifschuh zum Anpressen, in einer Anpressrichtung, von Schleifflächen an Werkstücke in Segment- und Breitbandschleifmaschinen vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Trägervorrichtung und einen Schleifschuhbelag, wobei der Schleifschuhbelag aus zumindest einem Belagträger, einem Stützbelag und einem Gleitbelag besteht, wobei der Schleifschuhbelag eine Abstreifkante aufweist, die durch den Gleitbelag oder zumindest eine weitere Trägerschicht des Schleifschuhbelags realisiert ist. Die Abstreifkante überragt den Stützbelag und/oder den Belagträger in zumindest einer Richtung senkrecht zur Anpressrichtung.
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Figurenliste
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Bandschleifmaschine mit einem Schleifschuh,
- 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhs mit Schleifschuhbelag und Trägervorrichtung in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
- 3 eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhs mit Schleifschuhbelag und Trägervorrichtung in einer schematischen perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Bandschleifmaschine 10 mit einem Schleifschuh 12 im Schnitt. Ein Werkstück 14 wird auf einem Schleiftisch 16 unter einem umlaufenden Schleifband 18 geschliffen. Das Schleifband 18 wird von drei Antriebswalzen 20 in einer Bandumlaufrichtung 22 angetrieben und durch den Schleifschuh 12 gegen das Werkstück 14 gepresst.
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2 zeigt den Schleifschuh 12 mit einer Trägervorrichtung 24 und einem Schleifschuhbelag 26. Der Schleifschuhbelag 26 weist einen Belagträger 28 aus MDF auf (alternativ auch Kunststoff oder Karton oder Fiber oder metallische Werkstoffe), auf den eine Polsterschicht als Stützbelag 30 aus festem Schaumstoff geklebt ist. Auf den Stützbelag 30 ist ein Gleitbelag 32 geklebt, der aus einem graphit-beschichteten Gewebe realisiert ist.
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Die Trägervorrichtung 24 ist mit Ausnehmungen 34 versehen, in welche der Belagträger 28 des Schleifschuhbelags 26 in einer Einschubrichtung 36 eingeschoben werden kann. Der Belagträger 28 weist ein zu den Ausnehmungen 34 korrespondierendes, schwalbenschanzförmiges Querschnittsprofil auf. Der Belagträger weist in Einschubrichtung 36 eine längliche Gestalt mit einer Länge 38 von 3000 mm auf, während die Breite 40 des Belagträgers 28 senkrecht zur Einschubrichtung 36 und senkrecht zur Anpressrichtung 42 eine Breite von 75 mm auf.
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Der Gleitbelag 32 überragt den Stützbelag 30 sowohl in Bandumlaufrichtung 22 als auch in entgegengesetzter Richtung. Somit überragt der Gleitbelag 32 den Stützbelag 30 in zwei Richtungen senkrecht zur Einschubrichtung 36 und bildet an diesen Stellen einen Überstand 44. Der Gleitbelag 32 überragt den Stützbelag 30 um 18,4 mm. Der Überstand 44 bildet eine erfindungsgemäße Abstreifkante 31 des Graphit-beschichteten Gleitbelags 32, die verhindern soll, dass auf der Innenseite des Schleifbands 18 befindliche Partikel 46 nicht an der von dem Gleitbelag 32 geformten Anpressfläche zwischen Gleitbelag 32 und Schleifband 18 gelangen können - und sich dort in die Oberfläche des Gleitbelags 32 einreiben - sondern von der durch den Überstand 44 gebildeten Abstreifkante abgestriffen werden, sodass sie sich an einer unkritischen Stelle 48 des Schleifschuhs sammeln können.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags 26 dargestellt. Die 3 zeigt dabei den Schleifschuh 12 mit einer Trägervorrichtung 24 und dem alternativen Schleifschuhbelag 26. Der Schleifschuhbelag 26 weist einen Belagträger 28 aus MDF auf, auf den eine Polsterschicht als Stützbelag 30 aus festem Schaumstoff geklebt ist. Auf den Stützbelag 30 ist eine weitere Trägerschicht 33 aus 0,2 mm dickem Stahlblech aufgeklbt, auf die wiederum ein Gleitbelag 32 geklebt ist, der aus einem graphit-beschichteten Gewebe realisiert ist.
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Die Trägerschicht 33 überragt den Stützbelag 30 sowohl in Bandumlaufrichtung 22 als auch in entgegengesetzter Richtung. Somit überragt die Trägerschicht 33 den Stützbelag 30 in zwei Richtungen senkrecht zur Einschubrichtung 36 und bildet an diesen Stellen einen Überstand 44, d.h. eine erfindungsgemäße Abstreifkante 31. Die Trägerschicht 33 überragt den Stützbelag 30 um 4 mm. Die Abstreifkante 31 verhindert, dass auf der Innenseite des Schleifbands 18 befindliche Partikel 46 nicht an der von dem Gleitbelag 32 geformten Anpressfläche zwischen Gleitbelag 32 und Schleifband 18 gelangen können - und sich dort in die Oberfläche des Gleitbelags 32 einreiben - sondern von der durch den Überstand 44 gebildeten Abstreifkante abgestriffen werden, sodass sie sich an einer unkritischen Stelle 48 des Schleifschuhs sammeln können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2576137 A1 [0001, 0008]
