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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken, mit einem Bearbeitungsband, vorzugsweise einem Schleifband oder einem Polierband, mit mindestens zwei um eine jeweilige Drehachse drehbar gelagerten Rollen, über die das Bearbeitungsband endlos und entlang einer Laufrichtung umlaufend geführt ist, und mit einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des Bearbeitungsbands.
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Vorstehend genannte Vorrichtungen werden insbesondere zum Herstellen hochwertiger Oberflächen von Werkstücken verwendet. Beispielsweise werden Armaturen für Bäder und Küchen oft mittels einer solchen Vorrichtung geschliffen und poliert, bevor sie in einem weiteren Schritt beschichtet werden. Zur Bearbeitung einer Werkstückoberfläche wird das Werkstück üblicherweise in einem Arbeitsbereich an das umlaufende Bearbeitungsband gedrückt. Um eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität zu erzielen, ist es erforderlich, derartige Vorrichtungen in gewissen zeitlichen Abständen neu zu justieren und/oder zu warten. Während eines solchen Justage- und/oder Wartungsvorgangs steht die Vorrichtung üblicherweise nicht zur Bearbeitung eines Werkstücks zur Verfügung. Hierdurch entstehen hohe Nebenzeiten, welche die Auslastung der Vorrichtung und somit deren Wirtschaftlichkeit herabsetzen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nebenzeiten einer Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken zu reduzieren. Gleichzeitig soll eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität der bearbeiteten Werkstücke erzielt werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Ist-Position des Bearbeitungsbands quer zu seiner Laufrichtung aufweist und dass die Vorrichtung eine mit der Sensoreinrichtung zumindest mittelbar gekoppelte Einstelleinrichtung aufweist, mittels derer - zur Rückführung des Bearbeitungsbands in seine Soll-Position - mindestens eine der mindestens zwei Rollen um eine zu der Drehachse der mindestens einen Rolle senkrechte Einstellachse verschwenkbar ist.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es problematisch ist, dass das Bearbeitungsband im Zuge einer Bearbeitung eines Werkstücks aus seiner Soll-Position quer zu seiner Laufrichtung (aus seiner sogenannten „Spur“) ausgelenkt werden kann. Eine solche Auslenkung kann zu einer Beeinträchtigung der Oberflächenqualität bei der schleifenden oder polierenden Bearbeitung eines Werkstücks führen. Eine Auslenkung aus der Soll-Position heraus in eine abweichende Ist-Position kann beispielsweise durch Kräfte bewirkt werden, die bei einem Andrücken des Werkstücks an das Bearbeitungsband auf das Bearbeitungsband übertragen werden. Außerdem ist es möglich, dass eine abrasive oder polierende Wirkfläche des Bearbeitungsbands während der Bearbeitung eines Werkstücks auf einer Seite (bezogen auf die Breite des Bearbeitungsbands) stärker abgenutzt wird als auf der anderen Seite. Hierdurch wird die Grundfestigkeit des Bearbeitungsbands lokal verändert und es entsteht ein Gradient in der Bandspannung in einer Richtung quer zu der Laufrichtung. Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass sich im Zuge einer Bewegung des Bearbeitungsbands entlang seiner Laufrichtung das Bearbeitungsband dann in Richtung einer niedrigeren Bandspannung bewegt und dabei aus seiner Soll-Position heraus quer zu der Laufrichtung ausgelenkt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es nun, die Position des Bearbeitungsbands quer zu der Laufrichtung des Bearbeitungsbands auf einfache Weise zu kontrollieren und bei Bedarf das Bearbeitungsband schnell und präzise neu auszurichten. Hierdurch kann die Dauer eines Ausrichtvorgangs und somit die Nebenzeit der Vorrichtung reduziert werden. Gleichzeitig wird vermieden, dass zunächst nur marginal auftretende Auslenkbewegungen sich infolge einer lokalen Abnutzung des Bandes verstärken und dazu führen, dass die schleifend oder polierend bearbeiteten Werkstückoberflächen sukzessive schlechtere Oberflächenqualitäten aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Sensoreinrichtung auf, mittels derer die Ist-Position des Bearbeitungsbands quer zu dessen Laufrichtung erfasst werden kann. Dies ermöglicht es, auf einfache und schnelle Weise zu bestimmen, ob das Bearbeitungsband aus seiner Soll-Position ausgelenkt ist.
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Bei einer Abweichung von der Soll-Position des Bearbeitungsbands kann das Bearbeitungsband mittels der Einstelleinrichtung auf einfache Weise neu ausgerichtet werden. Durch ein Verschwenken der mindestens einen Rolle um eine zu der Drehachse der mindestens einen Rolle senkrechte Einstellachse wird das Bearbeitungsband bezogen auf seine Breite auf einer Seite stärker gedehnt als auf der anderen Seite. Es wird also ein Gradient in der Bandspannung des Bearbeitungsbands in einer Richtung quer zu der Laufrichtung erzeugt. Wenn das Bearbeitungsband nun weiter entlang seiner Laufrichtung bewegt wird, bewegt sich das Bearbeitungsband, wie voranstehend erläutert, in Richtung der niedrigeren Bandspannung quer zu der Laufrichtung. Je nach Verschwenkrichtung kann das Bearbeitungsband somit in die eine oder in die andere Richtung quer zu der Laufrichtung bewegt werden. Auf diese Weise ist es mit einfachen Mitteln möglich, die Position des Bearbeitungsbands quer zu der Laufrichtung präzise einzustellen.
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Erfindungsgemäß ist die Sensoreinrichtung zumindest mittelbar mit der Einstelleinrichtung gekoppelt. Hierdurch wird eine Ausrichtung des Bearbeitungsbands in Abstimmung mit der erfassten Ist-Position ermöglicht. Es ist möglich, dass die Sensoreinrichtung und die Einstelleinrichtung miteinander in Signalverbindung (drahtgebunden oder drahtlos) stehen. Hierdurch wird eine Steuerung der Position des Bearbeitungsbands ermöglicht. Dies ist vorteilhaft für eine präzise Ausrichtung des Bearbeitungsbands und somit eine gleichbleibende Oberflächenqualität der bearbeiteten Werkstücke.
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Es ist möglich, dass die Erfassung der Ist-Position des Bearbeitungsbands mittels eines Kontaktsensors erfolgt. Es ist jedoch besonders bevorzugt, dass die Sensoreinrichtung einen berührungslosen Sensor umfasst. Hierdurch wird eine Erfassung der Ist-Position auch bei laufendem Bearbeitungsband ermöglicht, ohne dass das Bearbeitungsband durch einen Kontakt mit dem Sensor beschädigt wird. Dies hat den Vorteil, dass kein Abstoppen und erneutes Anfahren des Bearbeitungsbands erforderlich ist. Hierdurch kann die Nebenzeit der Vorrichtung weiter reduziert werden.
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Bei dem berührungslosen Sensor kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor oder einen induktiven Sensor handeln. Besonders bevorzugt ist jedoch ein kapazitiver Sensor. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau der Sensoreinrichtung. Ferner hat ein kapazitiver Sensor den Vorteil, dass die Position des Bearbeitungsbands auch bei Bearbeitungsbändern unterschiedlicher Beschaffenheit, bspw. bei Bearbeitungsbändern aus unterschiedlichem Material, zuverlässig erfasst werden kann.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Einstelleinrichtung einen Antriebsmotor auf. Hierdurch wird ein schnelles und zugleich präzises Verschwenken der mindestens einen Rolle ermöglicht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antriebsmotor um einen Elektromotor, insbesondere um einen elektrischen Stellmotor.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die Einstelleinrichtung ein Getriebe zur Übertragung einer Bewegung des Antriebsmotors in eine Schwenkbewegung mindestens einer der mindestens zwei Rollen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der Antriebsmotor von der zu verschwenkenden Rolle beabstandet angeordnet werden kann. Insbesondere ist es möglich, den Antriebsmotor außerhalb eines Innenraums der Vorrichtung, bspw. hinter einer Schutzwand, anzuordnen. Hierdurch kann der Antriebsmotor vor Prozesseinflüssen (bspw. Spänen, Kühl-Schmiermittel, etc.) geschützt werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe ist. Hierdurch können insbesondere kleine Schwenkwinkel präzise eingestellt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft für eine Feinjustage der Position des Bearbeitungsbands.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die einer jeweiligen Rolle zugeordnete Einstellachse senkrecht zu einer Ebene, in der die Drehachse der jeweiligen Rolle und die Drehachse einer zu der jeweiligen Rolle benachbart angeordneten Rolle liegen, orientiert. Hierdurch wird in dem Bearbeitungsband ein für eine Ausrichtung des Bearbeitungsbands besonders günstiger Spannungszustand erzielt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Steuereinrichtung, vorzugsweise eine Regeleinrichtung, die zur Ansteuerung der Einstelleinrichtung, vorzugsweise in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Sensoreinrichtung, ausgelegt ist. Dies ermöglicht es, die Position des Bearbeitungsbands zu steuern, vorzugsweise zu regeln, ohne dass ein manueller Eingriff, bspw. durch einen Maschinenarbeiter, erforderlich ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Ausrichtung des Bearbeitungsbands auch bei laufendem Betrieb erfolgen. Die Nebenzeit der Vorrichtung kann somit weiter verkürzt werden.
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Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung, bzw. Regeleinrichtung, in Signalverbindung (drahtlos oder drahtgebunden) mit der Sensoreinrichtung und mit der Einstelleinrichtung steht. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuereinrichtung, bzw. Regeleinrichtung, ein Ausgangssignal der Sensoreinrichtung verarbeitet und das verarbeitete Signal als Ansteuersignal für die Einstelleinrichtung ausgibt.
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Unabhängig von voranstehend genannten Ausführungsformen kann die Vorrichtung eine Spanneinrichtung zum Spannen des Bearbeitungsbands aufweisen. Hierdurch können Änderungen in der Bandspannung, bspw. durch ein Längen des Bearbeitungsbands während des Gebrauchs, ausgeglichen werden und eine konstante Bandspannung vorgehalten werden. Dies ist für eine hohe Oberflächenqualität der bearbeiteten Werkstücke vorteilhaft. Ferner kann die Bandspannung für die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke auf einfache Weise verändert werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Ausrichten eines Bearbeitungsbands einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung gelöst.
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Vorteile und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden zum Teil bereits vorstehend unter Bezugnahme auf die Vorteile und die Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Daher wird für das nachstehend erläuterte Verfahren auch auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Ist-Position des Bearbeitungsbands quer zu seiner Laufrichtung mittels der Sensoreinrichtung erfasst wird, dass eine Soll-Position des Bearbeitungsbands quer zu seiner Laufrichtung vorgegeben wird und dass abhängig von einer Abweichung zwischen der erfassten Ist-Position und der vorgegebenen Soll-Position mindestens eine der mindestens zwei Rollen mittels der Einstelleinrichtung um eine zu der Drehachse der mindestens einen Rolle senkrechte Einstellachse verschwenkt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Position des Bearbeitungsbands quer zu seiner Laufrichtung zu steuern. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders schnelle und präzise Ausrichtung des Bearbeitungsbands. Hierdurch kann die Dauer eines Ausrichtvorgangs und somit die Nebenzeit der Vorrichtung reduziert werden. Vorzugsweise wird das Verfahren vor jeder Bearbeitung eines neuen Werkstücks durchgeführt. Dies ist vorteilhaft für eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität der bearbeiteten Werkstücke.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Bearbeitungsband - während der Erfassung der Ist-Position des Bearbeitungsbands und/oder während des Verschwenkens der mindestens einen Rolle - entlang seiner Laufrichtung bewegt wird, vorzugsweise mindestens über seine vollständige Länge entlang seiner Laufrichtung. Dies ermöglicht eine Ausrichtung des Bearbeitungsbands bei laufendem Betrieb. Es ist also kein Abstoppen und erneutes Anfahren des Bearbeitungsbands erforderlich, wodurch die Nebenzeit der Vorrichtung weiter reduziert werden kann. Dies ist ferner vorteilhaft für eine hohe Prozessstabilität und für eine hohe Standzeit des Bearbeitungsbands.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn zur Durchführung eines einzelnen Ausrichtvorgangs die Ist-Position des Bearbeitungsbands zumindest zweimalig erfasst wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine zweite Erfassung der Ist-Position des Bearbeitungsbands mit zeitlichem Versatz zu der ersten Erfassung der Ist-Position erfolgt. Dies ermöglicht es, die Wirksamkeit der Steuerung zu kontrollieren und ggf. das Bearbeitungsband ein zweites Mal auszurichten. Vorzugsweise wird das Bearbeitungsband zwischen der ersten und der zweiten Erfassung der Ist-Position mindestens über seine vollständige Länge entlang seiner Laufrichtung bewegt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Bearbeitungsband sich bereits über seine komplette Länge in einer korrigierten Position nach erstmaligem Verschwenken der mindestens einen Rolle befindet, bevor die Ist-Position des Bearbeitungsbands ein zweites Mal erfasst wird.
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Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die mindestens eine Rolle in jeweiliger Abhängigkeit der zumindest zweimalig erfassten Ist-Positionen des Bearbeitungsbands verschwenkt wird. Hierdurch wird eine Regelung der Position des Bearbeitungsbands quer zu der Laufrichtung des Bearbeitungsbands ermöglicht. Es ist möglich, dass die mindestens eine Rolle um einen Schwenkwinkel verschwenkt wird, der proportional zu der Abweichung zwischen der erfassten Ist-Position und der vorgegebenen Soll-Position eingestellt wird. Vorzugsweise wird die mindestens eine Rolle im Zuge eines Regelvorgangs um betragsmäßig immer kleiner werdende Schwenkwinkel verschwenkt, bis sich das Bearbeitungsband wieder in seiner Soll-Position befindet und ein Bewegen des Bearbeitungsbands entlang seiner Laufrichtung nicht mehr zu einer Bewegung des Bearbeitungsbands quer zu der Laufrichtung führt.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die mindestens eine Rolle bezogen auf eine neutrale Schwenklage um einen Schwenkwinkel zwischen -10° und 10°, vorzugsweise zwischen -5° und 5°, insbesondere zwischen -2° und 2°, um die Einstellachse verschwenkt wird. Ein Verschwenken der mindestens einen Rolle um einen genannten Schwenkwinkel hat den Vorteil, dass zum einen ein ausreichender Spannungsgradient in dem Bearbeitungsband erzeugt werden kann, um eine Bewegung des Bearbeitungsbands quer zu seiner Laufrichtung zu bewirken. Zum anderen kann eine Beschädigung des Bearbeitungsbands durch eine zu hohe Spannung verhindert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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In der Zeichnung zeigen
- 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken;
- 2 eine Draufsicht einer Baugruppe der Vorrichtung gemäß 1 mit Darstellung einer verschwenkbaren Rolle;
- 3 eine Draufsicht einer Sensoreinrichtung der Vorrichtung gemäß 1 mit durchgeführtem Bearbeitungsband, entsprechend einer in 1 mit dem Pfeil III gekennzeichneten Sichtrichtung;
- 4a eine Seitenansicht der Baugruppe gemäß 2, wobei das Bearbeitungsband eine Soll-Position einnimmt;
- 4b eine der 4a entsprechende Ansicht, wobei das Bearbeitungsband eine von der Soll-Position abweichende Ist-Position einnimmt;
- 5a eine der 4a entsprechende Ansicht nach Verschwenken der Rolle um einen Winkel α im Gegenuhrzeigersinn;
- 5b eine der 4a entsprechende Ansicht nach Verschwenken der Rolle um einen Winkel α im Uhrzeigersinn.
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In 1 ist eine Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
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In der Zeichnung ist auch ein Koordinatensystem dargestellt, welches zueinander senkrechte Achsen x, y und z umfasst.
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Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, welches einen Innenraum 12 der Vorrichtung 10 von einer Umgebung 14 der Vorrichtung 10 abgrenzt. In einem von dem Innenraum 12 nicht umschlossenen Arbeitsbereich 13 können Werkstücke schleifend oder polierend bearbeitet werden. In 1 ist ein Werkstück 15, bspw. eine Wasserarmatur, beispielhaft dargestellt.
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Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist in der Zeichnung lediglich eine Rückwand 16 des Gehäuses dargestellt. Die Rückwand 16 weist eine Außenseite 18 auf, die der Umgebung 14 der Vorrichtung 10 zugewandt ist, und eine Innenseite 20 auf, die dem Innenraum 12 der Vorrichtung 10 zugewandt ist (vergleiche 2).
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Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Bearbeitungsband 22 auf, welches um eine erste Rolle 24 und eine zweite Rolle 26 endlos und entlang einer Laufrichtung (siehe beispielhaft Pfeil 28 in 1) umlaufend geführt ist. Bei nicht dargestellten Ausführungsformen können weitere Rollen vorgesehen sein, über die das Bearbeitungsband 22 zusätzlich geführt ist. Bei dem Bearbeitungsband 22 kann es sich um ein Schleifband oder ein Polierband handeln.
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Die erste Rolle 24 ist um eine erste Drehachse 30 drehbar gelagert. Die zweite Rolle 26 ist um eine zweite Drehachse 32 drehbar gelagert. Die Lage der zweiten Drehachse 32, also die Orientierung bzw. Ausrichtung der zweiten Drehachse 32, ist nicht veränderbar. Die Lage der ersten Drehachse 30, also die Orientierung bzw. Ausrichtung der ersten Drehachse 30, ist hingegen dadurch veränderbar, dass die erste Rolle 24 um eine zu der Drehachse 30 senkrechte Einstellachse 34 verschwenkbar ist. Zu diesem Zweck ist die erste Rolle 24 an einem, vorzugsweise L-förmigen, Rollenträger 36 um die erste Drehachse 30 drehbar gelagert (vergleiche 2). Der Rollenträger 36 ist wiederum an einem, vorzugsweise an der Innenseite 20 der Rückwand 16 befestigten, Lagerbock 38 um die Einstellachse 34 verschwenkbar gelagert.
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In den 1, 2, 4a und 4b ist ein Grundzustand der ersten Rolle 24 dargestellt, bei dem sich die erste Rolle 24 in einer unverschwenkten Grundlage befindet. In dieser Grundlage ist die Drehachse 30 der ersten Rolle 24 parallel zu der Drehachse 32 der zweiten Rolle 26 und senkrecht zu der Rückwand 16 ausgerichtet. In den 5a und 5b ist ein Verschwenkungszustand dargestellt, bei dem sich die erste Rolle 24 in einer verschwenkten Lage befindet, was nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist das Bearbeitungsband 22 in den 4a bis 5b geschnitten dargestellt, wobei lediglich das in dem Arbeitsbereich 13 angeordnete Trum des Bearbeitungsbands 22 sichtbar ist.
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Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Antriebseinrichtung (an sich bekannt und daher nicht dargestellt) zum Antreiben des Bearbeitungsbands 22 auf. Die Antriebseinrichtung umfasst beispielsweise einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Elektromotor, welcher mindestens eine der Rollen 24, 26 antreibt. Die angetriebene Rolle 24 und/oder 26 treibt dann durch Reibschluss mit der Innenseite des Bearbeitungsbands 22 das Bearbeitungsband 22 in Laufrichtung 28 an.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung 10 ferner eine Spanneinrichtung zum Spannen des Bearbeitungsbands 22 auf. Es ist beispielsweise möglich, dass der Abstand der ersten Rolle 24 und der zweiten Rolle 26 mittels der Spanneinrichtung einstellbar ist und auf diese Weise die Bandspannung angepasst werden kann.
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Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Sensoreinrichtung 40 auf, mittels derer die Position des Bearbeitungsbands 22 in einer Richtung quer zu der Laufrichtung 28 (also parallel zu der y-Achse des gezeigten Koordinatensystems) erfasst werden kann.
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Die Sensoreinrichtung 40 weist einen kapazitiven Sensor 42 auf (vergleiche 3). Der Sensor 42 weist einen ersten Sensorabschnitt 44a und einen zweiten, dem ersten Sensorabschnitt 44a gegenüberliegend und von diesem beabstandet angeordneten Sensorabschnitt 44b auf. Der Sensor 42 ist vorzugsweise derart positioniert, dass ein Trum des Bearbeitungsbands 22 sich zumindest über einen Teilbereich seiner Breite zwischen den beiden Sensorabschnitten 44a, 44b erstreckt. Der Abstand der beiden Sensorabschnitte 44a, 44b ist größer als die Maximaldicke des Bearbeitungsbands 22, sodass das Bearbeitungsband 22 den Sensor 42 nicht berührt.
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Der erste Sensorabschnitt 44a und der zweite Sensorabschnitt 44b bilden gemeinsam einen Kondensator, dessen Kapazität sich in Abhängigkeit der Position des Bearbeitungsbands 22 zwischen den beiden Sensorabschnitten 44a, 44b verändert. Eine Änderung der Position des Bearbeitungsbands 22 in einer Richtung quer zu der Laufrichtung 28 des Bearbeitungsbands 22 (also parallel zu der y-Achse in dem gezeigten Koordinatensystem) kann somit als Kapazitätsänderung erfasst werden. Auf diese Weise kann eine Auslenkung des Bearbeitungsbands 22 aus seiner Soll-Position bestimmt werden.
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Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Einstelleinrichtung 46 auf, mittels derer die erste Rolle 24 um die Einstellachse 34 verschwenkbar ist. Die Einstelleinrichtung 46 weist einen Antriebsmotor 48 und ein Getriebe 50 auf (vergleiche 4a). Das Getriebe 50 dient zur Übertragung einer Stellbewegung des Antriebsmotors 48 in eine Schwenkbewegung der ersten Rolle 24 um die Einstellachse 34.
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Der Antriebsmotor 48 ist vorzugsweise außerhalb des Innenraums 12 angeordnet, bspw. an der Außenseite 18 der Rückwand 16. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 48 derart angeordnet, dass eine Stellbewegung des Antriebsmotors 48 entlang einer Achse senkrecht zu der Einstellachse 40 erfolgt (siehe Doppelpfeil 52 in den 4a bis 5b). Der Antriebsmotor 48 ist beispielsweise als elektrischer Stellmotor ausgebildet.
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Das Getriebe 50 umfasst eine erste Getriebestange 54 und eine zweite Getriebestange 56. Die beiden Getriebestangen 54, 56 sind in dem Grundzustand der ersten Rolle 24 vorzugsweise senkrecht zueinander orientiert (vergleiche 4a und 4b). Die erste Getriebestange 54 ist an ihrem ersten Ende mit dem Antriebsmotor 48 gekoppelt und durch eine Aussparung 58 in der Rückwand 16 in den Innenraum 12 der Vorrichtung 10 geführt. An ihrem zweiten Ende ist die erste Getriebestange 54 über ein Winkelgelenk 60 mit einem ersten Ende der zweiten Getriebestange 56 gekoppelt. Die zweite Getriebestange 56 ist mit ihrem zweiten Ende an dem Rollenträger 36 befestigt.
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Eine Stellbewegung des Antriebsmotors 48 wird über das Getriebe 50 in eine Schwenkbewegung des Rollenträgers 36 und somit der ersten Rolle 24 übertragen. In Abhängigkeit der Richtung der Stellbewegung des Antriebsmotors 48 kann die erste Rolle 24 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um die Einstellachse 34 verschwenkt werden.
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In 5a ist ein erster Verschwenkungszustand dargestellt, bei dem im Vergleich zu dem in 4a dargestellten Grundzustand eine Stellbewegung des Antriebsmotors 48 in negativer y-Richtung erfolgt ist, die erste Getriebestange 54 also in negativer y-Richtung („nach rechts“) bewegt wurde. In diesem Verschwenkungszustand ist die erste Rolle 24 aus ihrer Grundlage heraus um einen Winkel α im Gegenuhrzeigersinn um die Einstellachse 34 verschwenkt.
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5b zeigt einen zweiten Verschwenkungszustand, bei dem die erste Getriebestange 54 in entgegengesetzter Richtung, also in positiver y-Richtung („nach links“), bewegt wurde. In diesem zweiten Verschwenkungszustand ist die erste Rolle 24 aus ihrer Grundlage heraus um einen Winkel β im Uhrzeigersinn um die Einstellachse 34 verschwenkt.
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Durch eine Schwenkbewegung der ersten Rolle 24 wird ein Gradient in der Bandspannung des Bearbeitungsbands 22 in einer Richtung quer zu der Laufrichtung 28 erzeugt. Bei dem in 5a gezeigten ersten Verschwenkungszustand ist das Bearbeitungsband 22 - im Vergleich zu dem in 4a dargestellten Grundzustand - auf der rechten Seite (siehe Pfeil 62) stärker gedehnt als auf der linken Seite (siehe Pfeil 64). Die Bandspannung ist somit auf der rechten Seite 62 des Bearbeitungsbands 22 höher als auf der linken Seite 64 des Bearbeitungsbands 22. Wird das Bearbeitungsband 22 nun entlang seiner Laufrichtung 28 angetrieben, bewegt sich das Bearbeitungsband 22 in Richtung der niedrigeren Spannung, es wird demnach aus seiner Ist-Position „nach links“ (in Richtung des Pfeils 66) ausgelenkt.
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Bei dem in 5b gezeigten zweiten Verschwenkungszustand ist die Bandspannung auf der linken Seite des Bearbeitungsbands 22 höher als auf der rechten Seite des Bearbeitungsbands 22, wodurch sich das Bearbeitungsband 22 im Zuge einer Bewegung entlang der Laufrichtung 28 „nach rechts“ (in Richtung des Pfeils 68) bewegt.
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Durch ein Verschwenken der ersten Rolle 24 kann also die Position des Bearbeitungsbands 22 in einer Richtung quer zu der Laufrichtung 28 des Bearbeitungsbands 22 verändert werden. Dies ermöglicht es, eine Abweichung des Bearbeitungsbands 22 von seiner Soll-Position quer zu der Laufrichtung 28 zu korrigieren.
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Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Regeleinrichtung 70 auf. Die Regeleinrichtung 70 steht in Signalverbindung mit dem Sensor 42, steuert den Antriebsmotor 48 an und ermöglicht somit eine Regelung der Position des Bearbeitungsbands 22 quer zu seiner Laufrichtung, was nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
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Nachfolgend wird ein Ausrichtvorgang für das Bearbeitungsband 22 beschrieben. Der Ausrichtvorgang erfolgt vorzugsweise, während das Bearbeitungsband 22 entlang seiner Laufrichtung 28 angetrieben ist, sich also in Laufrichtung 28 bewegt.
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Zur Ausrichtung des Bearbeitungsbands 22 wird zunächst die Ist-Position des Bearbeitungsbands 22 quer zu seiner Laufrichtung 28 mittels der Sensoreinrichtung 40 erfasst.
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Anschließend wird die erfasste Ist-Position mittels der Regeleinrichtung 70 mit einer vorgegebenen und in der Regeleinrichtung 70 hinterlegten Soll-Position verglichen. Liegt eine Abweichung zwischen der Ist- und der Soll-Position vor, wird der Antriebsmotor 48 von der Regeleinrichtung 70 so angesteuert, dass die erste Rolle 24 aus ihrer Ausgangslage (neutralen Schwenklage) um einen Schwenkwinkel (α, β) um die Einstellachse 34 verschwenkt wird. Dadurch, dass das Bearbeitungsband 22 entlang seiner Laufrichtung 28 angetrieben ist, führt ein Verschwenken der Rolle 24 wie vorstehend beschrieben zu einer Bewegung des Bearbeitungsbands 22 quer zu der Laufrichtung 28.
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In welche Richtung die erste Rolle 24 aus ihrer Ausgangslage verschwenkt wird (Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn), hängt davon ab, in welche Richtung das Bearbeitungsband 22 aus seiner Soll-Position ausgelenkt ist. In 4b ist beispielhaft ein Zustand dargestellt, bei dem das Bearbeitungsband 22 aus einer in 4a darstellten Soll-Position in negativer y-Richtung („nach rechts“) ausgelenkt ist. Um eine Bewegung des Bearbeitungsbands 22 in Richtung seiner Soll-Position, also „nach links“, zu erzielen, muss die Rolle 24 gemäß dem in 5a gezeigten Verschwenkungszustand aus ihrer Grundlage um einen Schwenkwinkel α im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden.
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Die Ist-Position des Bearbeitungsbands 22 wird während der Bewegung des Bearbeitungsbands 22 quer zu der Laufrichtung in regelmäßigen Abständen mittels der Sensoreinrichtung 40 erfasst und mit der vorgegebenen Soll-Position verglichen.
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Sobald sich das Bearbeitungsband 22 wieder in seiner Soll-Position befindet, wird die erste Rolle 24 in Richtung ihrer Grundlage zurück verschwenkt bis in eine Endlage, bei der es zu keiner Bewegung des Bearbeitungsbands 22 quer zu der Laufrichtung 28 mehr kommt. In der Endlage liegt also kein Gradient in der Bandspannung mehr vor. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Rolle 24 bereits vor Erreichen der Soll-Position des Bearbeitungsbands 22 sukzessive wieder in Richtung ihrer Grundlage verschwenkt wird. Hierdurch wird der Gradient in der Bandspannung sukzessive verringert, sodass die Bewegung des Bearbeitungsbands 22 quer zu seiner Laufrichtung 28 stetig verlangsamt wird. Dies ermöglicht eine präzise Einstellung der Soll-Position des Bearbeitungsbands 22.
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Bei der Endlage kann es sich um die Grundlage der Rolle 24 handeln. Es ist auch möglich, dass die Rolle 24 in der Endlage um einen im Vergleich zu der Grundlage abweichenden Schwenkwinkel verschwenkt gehalten wird. Dies ist insbesondere erforderlich, um einen materialbedingten Gradienten in der Bandspannung, bspw. durch eine starke Abnutzung nur eines Randbereichs des Bearbeitungsbands 22, auszugleichen.
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Es kann vorkommen, dass das Bearbeitungsband 22 „überschwingt“, sich also im Zuge seiner Bewegung quer zu der Laufrichtung 28 über seine Soll-Position hinaus bewegt (bei dem Beispiel also über die 4a gezeigte Soll-Position hinaus nach „links“ bewegt). Ein solches „Überschwingen“ wird nachgeregelt, in dem die Rolle 24 bezogen auf ihre Grundlage in entgegengesetzter Richtung verschwenkt wird (bei dem Beispiel also im Uhrzeigersinn, gemäß dem in 5b dargestellten Verschwenkungszustand).
