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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Kreuzschliff-Vorrichtung, verwendbar z.B. zur Bearbeitung und Herstellung von Prüfkörpern für die Klebebandindustrie.
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Zur Prüfung von ein- und/oder doppelseitig haftklebend ausgerüsteten Klebebändern werden normierte Prüf- oder Probekörper herangezogen. Solche Prüfkörper sind aus dem zu prüfenden Werkstoff hergestellte Objekte mit genau festgelegten Eigenschaften wie Form, Maß und stofflicher Zusammensetzung. Sie werden in speziellen Prüfvorrichtungen definierten mechanischen, thermischen oder chemischen Belastungen ausgesetzt, um die Materialeigenschaften und bestimmte Werkstoffkenngrößen zu ermitteln. Häufig sind die Eigenschaften solcher Probekörper in entsprechenden DIN, EN oder anderen Normen beschrieben.
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So werden zur Prüfung von ein- und/oder doppelseitig haftklebend ausgerüsteten Klebebändern z.B. Prüfkörper benötigt, welche über Kreuz im Winkel von 45° angeschliffen werden müssen. Dieses Anschleifen dient einerseits dazu, lose Teile von einer Oberfläche oder Reste z.B. von Farbe von einer Oberfläche zu entfernen und andererseits, die Oberfläche aufzurauen und so eine Oberflächentextur zu schaffen, auf der der Kleber besser haftet. Der Vergleichbarkeit wegen geschieht das Schleifen im Winkel von 45°. In der Regel erfolgt dieses Anschleifen von Hand und ist damit sehr zeit- und kostenaufwändig. Um nun diesen Prozess schneller, preisgünstiger und vor allem prozesssicherer zu gestalten, wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung konzipiert. Eine solche Vorrichtung ist weder aus der Literatur noch aus der Praxis bekannt.
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Als nächstliegender Stand der Technik wurden
US 2010/0233952 Al,
EP 2 777 874 A1 und
DE 10 2011 089 570 identifiziert. Die genannte US-Schrift beansprucht eine motorbetriebene Vorrichtung zur Aufbringung einer Beschichtung auf eine Metalloberfläche mit dem Zweck, darauf gewisse Effekte wie Lichtbrechung oder Mattierung hervorzurufen.
EP 2 777 874 A1 beschreibt eine handgeführte Vorrichtung zum Schleifen einer Oberfläche bestehend aus einer beweglichen Grundplatte, auf der die zu schleifenden Körper aufgebracht sind und einer Schleifeinheit, wobei diese Schleifeinheit aus mehreren rotierenden und frei beweglichen Schleifwerkzeugen besteht. Mit dieser Vorrichtung können die zu schleifenden Körper sowie die Schleifwerkzeuge ohne Beschränkungen in jede zum Schleifen gewünschte Position zueinander gebracht werden.
DE 10 2011 089 570 A1 schließlich hat einen Führungskäfig zum beidseitigen Schleifen von mindestens einem scheibenförmigen Werkstück zwischen zwei rotierenden Arbeitsscheiben einer Schleifvorrichtung sowie das zugehörige Herstell- und Duchführungsverfahren zum Thema.
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Demgegenüber erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung, mehrere Prüfkörper im Winkel von 45° lagerichtig zu fixieren und anschließend mit einem linear-geführten, eingespannten und lagerichtig fixierten geeigneten Schleifpapier oder sonstigen Schleifgegenstand mit einem bestimmten, immer gleichen Druck darüber zu fahren. Hierbei muss die Schleifhöhe des Schleifpapiers bzw. des sonstigen Schleifgegenstands exakt auf die zu schleifende Oberfläche der Schleifkörper abgestimmt sein. Ebenso sollte der Schleifhub begrenzt werden.
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Um das Verschleißen des Schleifmittels zu begrenzen und gleichzeitig auch ein möglichst gleichmäßiges Abschleifen der Prüfkörper zu gewährleisten, wird vor und hinter den zu schleifenden Prüfkörpern jeweils ein Bett aus Kugelrollen angebracht, über die das Schleifmedium jeweils rollend gleitet. Auf diese Weise können leicht bis zu ca. 50 Prüfkörper gleichzeitig bearbeitet werden, damit ist das Verfahren einerseits deutlich ökonomischer als die Herstellung des Kreuzschliffs an jeweils einem einzelnen Substrat von Hand und andererseits auch deutlich genauer reproduzierbar. Als Folge davon sind letztlich auch die Messergebnisse nach der Klebebandprüfung aussagekräftiger, weil sie auf identischer Ausgangslage beruhen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das damit erfolgende Verfahren zum Schleifen von Probekörpern wird im Folgenden anhand der anliegenden 1 näher erläutert.
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Bezugszeichenliste
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- 1 =
- Grundplatte
- 2 =
- Abrollflansch rechts
- 3 =
- Abrollflansch links
- 4 =
- Antirutschmatte
- 5 =
- Anschlag Antirutschmatte
- 6 =
- Führungsschiene Schleifmittelwagen
- 7 =
- ebene Platte
- 8 =
- Halteblech Schleifmittel
- 9 =
- Kugelrolle
- 10 =
- Schleifpapier-Haltevorrichtung
- 11 =
- Schleifmittelwagen
- 12 =
- Puffergummi Führungsschiene
- 13 =
- Vertiefungen
- 14 =
- Einlegeschablone Substrate
- 15 =
- Lineareinheit
- 16 =
- Schleifplatte
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Die Kreuzschliff-Vorrichtung besteht dabei im Wesentlichen aus einer Schleifmodulgrundplatte (1), auf der eine Lineareinheit (15) mit einer Führungsschiene (6) sowie ein durch diese Führungsschiene definiert führbarer Schleifmittelwagen (11), eine ebene Platte (7) und Kugelrollen (9) aufgebracht sind. Die Bewegung des Schleifmittelwagens (11) auf der Führungsschiene (6) kann manuell erfolgen oder auch halb- bzw. vollautomatisch angetrieben von einer entsprechenden Antriebseinheit. Der Schleifmittelwagen (11) ist mit einer Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) so mittels eines Halteblechs (8) starr verbunden, dass die die Haltvorrichtung (10) in horizontaler Richtung lediglich zusammen mit dem Schleifmittelwagen (11) bewegt werden kann. In vertikaler Richtung, also in ihrer Höhe und damit im Abstand zu den zu schleifenden Substraten aber ist sie unabhängig von der horizontalen Bewegung des Schleifmittelwagens (11) so einstellbar, dass der gewünschte Kontakt mit den zu schleifenden Substraten derart möglich ist, dass der beim Schleifvorgang durch die horizontale Bewegung von Schleifmittelwagen (11) und Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) ausgeübte Druck auf die zu schleifenden Körper individuell anpassbar ist.
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Die Schleifpapierhaltevorrichtung (10) weist zur ebenen Platte (7) hin eine Schleifplatte (16) auf. Das Schleifpapier wird unter der Schleifplatte (16) zur ebenen Platte (7) hin auswechselbar befestigt. Diese Befestigung kann z.B. mittels eines gefederten Bleches (nicht dargestellt) unter der Schleifplatte (16) erfolgen. Ein solches Blech kann beispielsweise an beiden Seiten der Schleifplatte (16) mit einem entsprechenden Handhebel (nicht dargestellt) leicht von der Schleifplatte (6) soweit abgehoben und dann wieder abgesenkt werden, dass die beiden Enden des Schleifpapiers links und rechts an der Schleifplatte (6) eingeklemmt werden können.
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Vor dem Schleifvorgang wird nun auf der ebenen Platte (7) eine Einlegeschablone (14) mit Vertiefungen (13) zur Aufnahme der zu schleifenden Substrate fixiert. Die zu schleifenden Substrate werden vor dem Schleifvorgang in die den Substraten in Länge und Breite entsprechenden Vertiefungen (13) dieser Einlegeschablone (14) eingelegt. Die Einlegeschablone (14) kann entweder selbst fest und dauerhaft mit der ebenen Platte (7) verbundenen sein (z.B. verschraubt), sie kann aber auch in Form einer rasch wechselbaren Schablone (14), die entweder selbst rutschfest ausgerüstet ist oder über eine Antirutschmatte (4) gegen ein Verschieben gesichert ist, auf die fest mit der Schleifmodulgrundplatte (1) verbundene ebene Platte (7) aufgelegt werden. Die Tiefe der Vertiefungen (13) in der Schablone (14) ist so gewählt, dass die Substrate in einer definierten Höhe über den oberen Rand der Vertiefungen (13) hinausragen. Im dargestellten Beispiel sind bis zu fünf Paare solcher Substrate gleichzeitig schleifbar (ein Paar wird in zwei jeweils in der horizontalen Mitte der Einlageschablone (14) aneinander stoßende Vertiefungen (13) eingebracht).
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Die ebene Platte (7) ist auf der Grundplatte (1) befestigt. Der rechts und links neben der ebenen Platte befindliche Teil der Grundplatte enthält an ihrem jeweiligen Standort fest montierte Kugelrollen (9) und dient dabei mit Hilfe dieser Kugelrollen jeweils als Abrollflansch (2, 3) für die Schleifplatte (16), die während des Schleifvorgangs über die Kugelrollen (9) vor- und zurück bewegt wird.
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Der Schleifvorgang vollzieht sich konkret in folgender Weise:
- In der Ausgangsposition befindet sich der Schleifmittelwagen (11) mit der daran befestigten Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) eng anliegend am Puffergummi (12) auf der Führungsschiene (6), die Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) mit der daran befestigten Schleifplatte (16) liegt auf Kugelrollen (9) auf. Ein Paar oder auch mehrere Paare Substrate sind in die entsprechenden Vertiefungen (13) der Einlegeschablone (14) eingelegt. Nun wird die Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) mit Schleifplatte (16) und dem zu den Substraten in der Einlegeschablone (14) hin unter der Schleifplatte (16) befestigten Schleifpapier entlang der Führungsschiene (15) über die Substrate bewegt und liegt anschließend auf einer zweiten Lage von Kugelrollen (9) auf. Dieser Vorgang wird jetzt in entgegengesetzter Richtung wiederholt. Auf diese Weise werden die Substrate im Winkel von 45° geschliffen. Der jeweils dabei in vertikaler Richtung ausgeübte Druck auf die Substrate und die Anzahl der horizontalen Schleifbewegungen definieren schließlich das gewünschte Schleifergebnis. Ist das gewünschte Ergebnis erreicht, werden alle Substrate um ihre Längsachse gedreht und dann erneut in der beschriebenen Weise geschliffen. Nach Beendigung auch dieses Schleifvorgangs sind alle Substrate zweimal im 45°-Winkel geschliffen und können nun den Vertiefungen (13) der Einlegeschablone (14) entnommen werden, so dass darin neue Substrate zum Schleifen platziert werden können. Grundsätzlich sind natürlich mit diesem Verfahren auch andere Schliffe, als der Kreuzschliff möglich. So könnten die Substrate und entsprechend auch die Einlegeschablonen für die Substrate (14) beispielsweise auch parallel zueinander angeordnet sein und dann einen anderen Schliff ermöglichen. Ebenso kann die Schleifpapier-Haltevorrichtung (10) auch derart beweglich gestaltet werden, dass sie nicht in einem einzigen fest vorgegebenen Winkel auf die Substrate treffen kann, sondern der Winkel beliebig variierbar ist. Hierbei ist allerdings sicherzustellen, dass der gewählte Winkel durch einen entsprechende Feststellvorrichtung in der jeweils gewünschten Position für die Dauer eines Schleifvorgangs arretiert und damit fixiert ist.
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Das beschriebene Verfahren kann sowohl rein manuell ausgeführt werden, als auch halb- oder vollautomatisch. In den beiden letztgenannten Fällen muss lediglich eine entsprechende Verbindung des Schleifmittelwagens zur halb- oder vollautomatischen Antriebseinheit geschaffen werden - hier sind vielerlei Möglichkeiten gegebeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0233952 [0004]
- EP 2777874 A1 [0004]
- DE 102011089570 [0004]
- DE 102011089570 A1 [0004]
