DE112012002178T5

DE112012002178T5 - Musterschleifvorrichtung, System und Verfahren

Info

Publication number: DE112012002178T5
Application number: DE112012002178.9T
Authority: DE
Inventors: Robert Bryan Boggs; Joseph Shannon Miller; Michael Scott Standridge; Jason Richard Shaw
Original assignee: Shaw Industries Group Inc
Current assignee: Shaw Industries Group Inc
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2014-03-13
Also published as: US20120295522A1; CN103608148B; CA2836789C; US9272384B2; CN103608148A; US20140349551A1; WO2012162242A1; US20140342639A1; MX355014B; US9321141B2; MX2013013569A; CA2836789A1; GT201300287A; US8771037B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück. Die Vorrichtung weist ein Musterband auf, das innerhalb des Bereichs positioniert, der von einem Schleifband gebildet wird. In dem Bereich, der von dem Musterband gebildet wird, ist ein Kissen positioniert. Auf der Außenfläche des Musterbandes wird ein erhabenes Muster gebildet. Im Gebrauch ist das Kissen mit dem Musterband in Kontakt und treibt das erhabene Muster des Musterbandes in Kontakt mit dem Schleifband. Der Teil des Schleifbands, der mit dem Musterband in Kontakt ist, wird in Richtung auf das Werkstück getrieben, derart, dass der vorgegebene Abdruck in das Werkstück geschliffen wird.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und die Vorteile der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/488,436, eingereicht am 20. Mai 2011, die durch Verweis in ihrer Gesamtheit in den vorliegenden Gegenstand aufgenommen wird.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Gegenstands. Genauer gesagt betrifft diese Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück.
Allgemeiner Stand der Technik
Künstlich gealterter Holzfußboden besteht in der Regel aus einer Vielzahl von Dielen, die künstlich gealtert wurden, derart, dass die Dielen aussehen und sich anfühlen, als ob die Dielen alte Dielen seien. Um den Dielen ein besonderes Aussehen und eine besondere Politur zu geben, können die Dielen künstlich von Hand gealtert oder künstlich maschinell gealtert werden. Das künstliche Altern einer Diele von Hand kann jedoch eine zeitraubende, arbeitsintensive Aufgabe sein, bei der ein geschickter Handwerker eine Vielzahl von Werkzeugen einsetzt, um jede Diele einzeln künstlich zu altern. Wegen des erforderlichen Zeitaufwands und Geschicks, um eine Diele von Hand künstlich zu altern, können von Hand gealterte Dielen unerschwinglich teuer sein.
Beim Versuch ein von Hand gealtertes Aussehen nachzuahmen, können Maschinen zum Schleifen und/oder Kratzen von Dielen eingesetzt werden, ohne dass ein geschickter Handwerker erforderlich ist, und um die Dielen schneller künstlich zu altern. Mit herkömmlichen Maschinen zur künstlichen Alterung können sich jedoch wiederholende Markierungen bilden, die den ästhetischen Wert der Dielen beeinträchtigen können, wenn sie als Teil eines Fußbodens installiert werden.
Daher besteht ein Bedarf in der einschlägigen Technik an Verfahren, Systemen und Vorrichtungen für das maschinelle künstliche Altern von Dielen, ohne dass sich wiederholende Markierungen bilden. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Bedürfnisse und bietet weitere damit verbundene Vorteile, wie hier beschrieben.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück. In einem Aspekt kann die Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück ausgestaltet sein, um ein Muster, das auf einem Musterband gebildet ist, in eine obere Oberfläche des Werkstücks zu schleifen.
In einem Aspekt kann die Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ein Schleifband, ein Musterband und ein Kissen umfassen. Wenn sich das Schleifband und das Musterband um eine Vielzahl von Rollen drehen, kann das Kissen in eine Position näher am Werkstück abgesenkt werden, derart, dass eine Kraft auf einen Teil des Musterbandes ausgeübt wird, was eine Kraft auf einen Teil des Schleifbandes ausübt. Dieser Teil des Musterbandes übt eine Kraft auf einen Teil des Schleifbandes aus, derart, dass das Schleifband den vorgegebenen Abdruck in das Werkstück schleift.
In einem Aspekt kann das Musterband ein vorgegebenes erhabenes Muster aufweisen, das auf einer Außenfläche des Musterbandes gebildet ist. In einem weiteren Aspekt kann das erhabene Muster in einer Form gebildet sein, derart, dass der vorgegebene Abdruck in dem Werkstück gebildet werden kann. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von erhabenen Rippen auf der Außenfläche des Musterbandes positioniert sein, derart, dass ein simuliertes, künstlich gealtertes Aussehen in eine Vielzahl von Dielen geschliffen wird. Es ist vorgesehen, dass das erhabene Muster aus einer beliebigen Anzahl von Formen gebildet sein kann, wie im Wesentlichen rechteckig, im Wesentlichen quadratisch, im Wesentlichen oval, im Wesentlichen linear, gekrümmt und dergleichen.
In einem Aspekt kann das Kissen eine Vielzahl einzelner Kissenfinger umfassen. Jeder Kissenfinger der Vielzahl einzelner Kissenfinger kann einzeln angesteuert werden, derart, dass die Kissenfinger gleichzeitig unterschiedliche Kräfte durch das Musterband und auf das Schleifband ausüben.
In einem Aspekt kann die Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ferner ein Steuersystem umfassen, das ausgestaltet ist, um mindestens die Drehzahl eines Zuführbandes, auf dem das Werkstück befördert wird, die Drehzahl des Schleifbandes, die Drehzahl des Musterbandes und den von dem Kissen ausgeübten Druck zu steuern. In einem weiteren Aspekt kann das Steuersystem ein automatisches Steuersystem sein, das ausgestaltet ist, um automatisch mindestens eine von der Zuführbanddrehzahl, der Schleifbanddrehzahl, der Musterbanddrehzahl und der Position des Kissens einzustellen, derart, dass die Vorrichtung den vorgegebene Abdruck in das Werkstück schleift.
Zur Verwendung der Vorrichtung können in einem Aspekt die Zuführbanddrehzahl, die Schleifbanddrehzahl und die Musterbanddrehzahl auf die gewünschte Drehzahl eingestellt werden. Das Kissen kann an einer gewünschten Position angeordnet werden, derart, dass das Kissen einen gewünschten Druck auf das Musterband ausübt, wobei das Musterband in Richtung des Schleifbandes getrieben wird. Mindestens ein Teil des Musterbandes, wie beispielsweise das erhabene Muster, kann mit dem Schleifband in Kontakt treten, und mindestens der Teil des Schleifbandes, der mit dem Musterband in Kontakt ist, kann in Richtung des Werkstücks getrieben werden und mit diesem in Kontakt treten. Der Teil des Schleifbandes, der mit dem Werkstück in Kontakt ist, kann den vorgegebenen Abdruck in das Werkstück schleifen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Ausüben der Erfindung erlernt werden. Die Vorteile der Erfindung werden mittels der Elemente und Kombinationen, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt werden, realisiert und erreicht. Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und erklärend sind und nicht beschränkend für die Erfindung wie beansprucht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Diese und andere Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, in der auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück gemäß einem Aspekt, die ein Kissen der Vorrichtung in einer angehobenen Position zeigt.
2 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1, die das Kissen der Vorrichtung in einer abgesenkten Position zeigt.
3 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung von 2 entlang der Linie 3-3.
4 eine teilweise Draufsicht von oben auf ein Musterband der Vorrichtung von 1 gemäß einem Aspekt.
5 eine Querschnittsansicht des Musterbandes von 4 entlang der Linie 5-5.
6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück gemäß einem Aspekt, die eine Vielzahl von Kissen der Vorrichtung zeigt.
7–9 beispielhafte Ansichten einer Schnittstelle eines Steuersystems der Vorrichtung von 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann leichter unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, Beispiele, Zeichnungen und Ansprüche und deren vorherige und nachfolgende Beschreibung verstanden werden. Bevor jedoch die vorliegenden Vorrichtungen, Systeme und/oder Verfahren offenbart und beschrieben werden, versteht es sich, dass diese Erfindung nicht auf die speziellen Vorrichtungen, Systeme und/oder Verfahren, die offenbart werden, beschränkt ist, sofern nicht anders angegeben, da diese natürlich variieren können. Es versteht sich ferner, dass die hier verwendete Terminologie zum Zweck der Beschreibung bestimmter Aspekte dient und nicht beschränkend sein soll.
Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung wird als befähigende Lehre der Erfindung in ihrer besten, aktuell bekannten Ausführungsform bereitgestellt. Zu diesem Zweck erkennen und verstehen Fachleute auf dem relevanten Gebiet, dass viele Änderungen an den verschiedenen Aspekten der hier beschriebenen Erfindung vorgenommen werden können, wobei immer noch die vorteilhaften Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erlangt werden. Es wird auch ersichtlich werden, dass einige der gewünschten Vorteile der vorliegenden Erfindung durch Auswählen einiger der Merkmale der vorliegenden Erfindung ohne Verwendung anderer Merkmale erlangt werden können. Dementsprechend werden diejenigen, die auf diesem Gebiet arbeiten, erkennen, dass viele Modifikationen und Anpassungen der vorliegenden Erfindung möglich sind und unter bestimmten Umständen sogar erwünscht sein können und Teil der vorliegenden Erfindung sind. Daher wird die folgende Beschreibung als beispielhaft für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung und nicht als deren Beschränkung bereitgestellt.
Wie durchweg verwendet, umfassen die Singularformen „ein”, „eine” und „der”, „die”, „das” Pluralbezüge, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes diktiert. So kann beispielsweise die Bezugnahme auf „eine Diele” zwei oder mehr solche Dielen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht etwas anderes anzeigt.
Bereiche können hier als von „etwa” einem bestimmten Wert und/oder bis zu „etwa” einem anderen bestimmten Wert ausgedrückt werden. Wenn ein solcher Bereich ausgedrückt wird, umfasst ein weiterer Aspekt von dem einen bestimmten Wert und/oder bis zu dem anderen bestimmten Wert. In ähnlicher Weise versteht es sich, dass, wenn Werte als Näherungen ausgedrückt werden, durch Verwendung des Bezugsworts „etwa” der bestimmte Wert einen weiteren Aspekt bildet. Es versteht sich ferner, dass die Endpunkte jedes der Bereiche signifikant sind, sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig von dem anderen Endpunkt.
Wie hier verwendet, bedeuten die Begriffe „optional” oder „gegebenenfalls”, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der nachfolgend beschriebene Umstand eintreten kann oder nicht, und dass die Beschreibung Fälle einschließt, in denen das Ereignis oder der Umstand eintritt, und Fälle, wo dies nicht der Fall ist.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Werkstück” auf jeden Gegenstand, der abgeschliffen werden kann. Das Werkstück kann im Wesentlichen flach sein, wie eine Fußbodendiele, eine Wandplatte, eine Tür, ein anderes bahnförmiges Material und dergleichen. Alternativ kann mindestens ein Teil des Werkstücks gekrümmt sein. Das Werkstück kann aus Holz, Metall oder Polymermaterialien wie zum Beispiel und ohne Einschränkung Hartschaum gebildet sein. Der Einfachheit halber und zum besseren Verständnis wird der Begriff „Fußbodenplatte” oder „Fußbodendiele” hier verwendet, obwohl der Bezug auf ein Werkstück mit einer beliebigen anderen Anwendung (wie eine Wandplatte, eine Tür und dergleichen) sein kann.
Die Anmeldung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück. In einem Aspekt, wie in 1 dargestellt, kann die Vorrichtung 10 zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ein Schleifband 12, ein Musterband 14 und ein Kissen 16 umfassen. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, kann das Kissen, wenn sich das Schleifband und das Musterband um eine Vielzahl von Rollen drehen, zum Ausüben einer Kraft auf einen Teil des Musterbandes 14 ausgestaltet sein, der eine Kraft auf einen Teil des Schleifbandes 12 ausübt, derart, dass das Schleifband den vorgegebenen Abdruck in das Werkstück schleift.
In einem Aspekt kann das Schleifband 12 ein endloses Schleifband sein, das auf einer Vielzahl von Schleifbandrollen 20 angeordnet ist. Mindestens eine der Schleifbandrollen kann von einem Motor oder Antrieb selektiv angetrieben werden, wodurch bewirkt wird, dass sich das Schleifband um die Schleifbandrollen 20 bei einer Schleifbanddrehzahl und in einer Schleifbanddrehrichtung r_s dreht. Wie einem Fachmann bekannt ist, kann mindestens ein Teil der Oberfläche des Schleifbandes eine Körnung mit einem vorgegebenen Wert aufweisen, um das Werkstück 18 auf eine gewünschte Glätte zu schleifen oder anderweitig abzuschürfen. In einem weiteren Aspekt kann mindestens ein Teil 22 des Schleifbandes 12 im Wesentlichen parallel zu einem Zuführband 24 sein, auf dem das Werkstück 18 befördert wird. Zum Beispiel und immer noch mit Bezug auf 1 kann der untere Teil 22 des Schleifbandes um die unteren Schleifbandrollen 20a, 20b angeordnet sein, derart, dass der untere Teil des Schleifbandes für eine Schleifstrecke d_s im Wesentlichen parallel zu dem Zuführband 24 ist. Es versteht sich, dass, da das Schleifband 12 ein Endlosband ist, ein Schleifbandbereich 26 von dem Schleifband umschlossen werden kann.
Gemäß einem Aspekt kann das Musterband 14 ein endloses Musterband sein, das innerhalb des Schleifbandbereichs 26 positioniert ist. In einem weiteren Aspekt kann das Musterband auf einer Vielzahl von Musterbandrollen 28 angeordnet sein. Mindestens eine der Musterbandrollen kann von einem Motor oder Antrieb selektiv angetrieben werden, wodurch bewirkt wird, dass sich das Musterband um die Musterbandrolle bei einer Musterbanddrehzahl und in einer Musterbanddrehrichtung r_p dreht. In einem weiteren Aspekt kann mindestens ein Teil 30 des Musterbandes 14 im Wesentlichen parallel zu dem Schleifband 12 und/oder dem Zuführband 24 sein. Mit Bezug auf 1 kann der untere Teil 30 des Musterbandes um die unteren Musterbandrollen 28a, 28b angeordnet sein, derart, dass der untere Teil des Musterbandes für eine Musterstrecke d_p im Wesentlichen parallel zu dem Schleifband ist. Da das Musterband 14 von dem Schleifbandbereich 26 umschlossen wird, kann die Musterstrecke d_p kürzer als die Schleifstrecke d_s sein. Es versteht sich, dass, da das Musterband 14 ein Endlosband ist, ein Musterbandbereich 32 von dem Musterband umschlossen werden kann.
In einem Aspekt kann das Musterband 14 ein vorgegebenes erhabenes Muster 36 aufweisen, das auf mindestens einem Teil einer Außenfläche 34 des Musterbandes positioniert und/oder gebildet ist. Zum Beispiel und wie in den 4 und 5 dargestellt, kann eine Vielzahl von erhabenen Rippen 38 auf der Außenfläche des Musterbandes positioniert sein. Es ist vorgesehen, dass das erhabene Muster eine beliebige Anzahl von Formen annehmen kann, wie im Wesentlichen rechteckig, im Wesentlichen quadratisch, im Wesentlichen oval, im Wesentlichen linear, gekrümmt und dergleichen. In weiteren Aspekten ist vorgesehen, dass das erhabene Muster 36 eine beliebige Form annehmen kann, wie dies erforderlich ist, um einen gewünschten Abdruck in das Werkstück 18 zu schleifen, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben. Mit Bezug auf 5, wenn im Querschnitt betrachtet, kann das erhabene Muster 36 des Musterbandes eine Vielzahl von Formen umfassen. In einem Aspekt kann mindestens eine Querschnittsform des erhabenen Musters im Wesentlichen parabolisch sein. In einem weiteren Aspekt kann mindestens eine Querschnittsform des erhabenen Musters 36 einen Teil eines Quadrats, Rechtecks, Trapezes, Kreises oder einer anderen Form bilden. Beispielsweise kann die Querschnittsform des erhabenen Musters einen Teil eines Quadrats bilden, derart, dass, wenn das erhabene Muster 36 beim Gebrauch abschürft, die Fläche des erhabenen Musters sich nicht verändert.
In einem Aspekt kann das vorgegebene erhabene Muster 36 aus einem Material mit einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten gebildet sein, wie zum Beispiel und ohne Einschränkung, Graphit. In diesem Aspekt kann ein Klebstoff verwendet werden, um das Material auf die Außenfläche 34 des Musterband 14 zu kleben, wie dies erforderlich ist, um das vorgegebene erhabene Muster 36 zu bilden. In einem weiteren Aspekt kann das erhabene Muster eine Höhe von etwa 0,025 cm (0,01 Zoll), 0,051 cm (0,02 Zoll), 0,076 cm (0,03 Zoll), 0,102 cm (0,04 Zoll), 0,127 cm (0,05 Zoll), 0,152 cm (0,06 Zoll), 0,178 cm (0,07 Zoll), 0,203 cm (0,08 Zoll), 0,229 cm (0,09 Zoll), 0,254 cm (0,10 Zoll) 0,279 cm (0,11 Zoll), 0,305 cm (0,12 Zoll), 0,330 cm (0,13 Zoll), 0,356 cm (0,14 Zoll), 0,381 cm (0,15 Zoll), 0,406 cm (0,16 Zoll), 0,432 cm (0,17 Zoll), 0,457 cm (0,18 Zoll), 0,483 cm (0,19 Zoll), 0.508 cm (0,20 Zoll) und größer als etwa 0,508 cm (0,20 Zoll) aufweisen, gemessen von der Außenfläche 34 des Musterbandes 14. In einem weiteren Aspekt kann jeder Teil des erhabenen Musters im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen. Alternativ kann ein erster Teil des erhabenen Musters eine erste Musterhöhe aufweisen, und ein zweiter Teil des erhabenen Musters kann eine zweite Musterhöhe aufweisen. Es ist vorgesehen, dass jeder Teil des erhöhten Musters eine unterschiedliche Höhe aufweisen kann. Zum Beispiel kann eine erste erhabene Rippe der Vielzahl von erhabenen Rippen 38 eine erste Rippenhöhe aufweisen, eine zweite erhabene Rippe der Vielzahl von erhabenen Rippen kann eine zweite Rippenhöhe aufweisen und so weiter. Es ist vorgesehen, dass eine Vielfalt von Musterbändern bereitgestellt werden kann, derart, dass ein Benutzer der Vorrichtung 10 Musterbänder und den in das Werkstück geschliffenen Abdruck schnell wechseln kann.
Zur Bildung des vorgegebenen erhabenen Musters 36 auf dem Musterband 14 kann in einem Aspekt ein gewünschtes Muster als Schablone oder Vorlage gebildet werden. Die Schablone kann selektiv auf mindestens einem Teil des Musterbandes positioniert werden, und ein Klebstoff kann durch mindestens eine Öffnung in der Schablone auf das Musterband aufgetragen werden. Ein Material mit einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten, wie zum Beispiel und ohne Einschränkung, Graphit, kann dann zur Bildung eines erhabenen Musters auf den Klebstoff gegossen oder anderweitig aufgetragen werden. Alternativ kann in einem weiteren Aspekt der Klebstoff ohne die Verwendung einer Schablone oder einer Vorlage (das heißt, von Hand) auf das Musterband 14 aufgetragen werden, und Graphit kann dann zur Bildung eines erhabenen Musters auf den Klebstoff aufgetragen werden. Die Schritte des Auftragens von Klebstoff auf das Musterband 14 und des Auftragens von Graphit auf den Klebstoff können gegebenenfalls wiederholt werden, um die Höhe des erhabenen Musters auf die gewünschte Musterhöhe zu bringen.
Es ist zudem vorgesehen, dass in einem Aspekt das vorgegebene erhabene Muster 36 des Musterbandes 14 durch den Aufbau abwechselnder Schichten aus Klebstoff und Graphit bis zu einer gewünschten Musterhöhe gebildet werden kann. In diesem Aspekt kann bei Erreichen der gewünschten Musterhöhe eine CNC oder eine andere Fräsvorrichtung ausgewählte Teile des Graphits und/oder des Klebstoffs entfernen, derart, dass das erhabene Muster aus dem restlichen Graphit und/oder Klebstoff auf dem Musterband gebildet ist.
Das Kissen 16 kann so ausgestaltet sein, um auf einem Teil des Schleifbandes 12 und des Musterbandes 14 eine Kraft in das Werkstück 18 auszuüben. In einem Aspekt kann das Kissen im Musterbandbereich 32 positioniert sein. In einem weiteren Aspekt kann das Kissen mit einer Vorrichtung gekoppelt sein, die das Kissen selektiv zwischen einer angehobenen Position, in der das Kissen um einen ersten Abstand von dem Musterband 14 entfernt ist, und einer abgesenkten Position, in der das Kissen 16 um einen zweiten Abstand, der kleiner als der erste Abstand ist, von dem Musterband entfernt ist, und um diese herum, anheben und absenken kann. In einem weiteren Aspekt, wenn das Kissen in eine abgesenkte Position (die abgesenkte Position ist in 2 dargestellt) bewegt wird, kann eine Kraft auf das Musterband, das Schleifband und das Werkstück ausgeübt werden. Herkömmliche Vorrichtungen, die das Kissen 16 selektiv anheben und absenken können, können zum Beispiel und ohne Einschränkung eine pneumatische Vorrichtung, eine hydraulische Vorrichtung, ein Elektromotor und dergleichen sein.
In einem Aspekt kann das Kissen eine Schleiffläche 40 aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu dem Zuführband 24 sein kann, auf dem das Werkstück 18 befördert wird. In einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass die Schleiffläche des jeweiligen Kissens im Wesentlichen ebenflächig sein oder anderweitig im Wesentlichen parallel zu der Maschinenrichtung oder der Oberfläche des Zuführbandes 24 positioniert sein kann. Optional ist vorgesehen, dass die Schleiffläche des Kissens eine Querschnittsform in Bezug auf die Maschinenrichtung aufweisen kann, derart, dass die gesamte untere Oberfläche des Kissens nicht im Wesentlichen ebenflächig ist, derart, dass die Druckbeaufschlagung mit dem Kissen nach Wunsch ausgerichtet werden kann. Somit ist in diesem Aspekt vorgesehen, dass mindestens ein Teil der Querschnittsform der Schleiffläche des Kissens mindestens eine gekrümmte Oberfläche, mindestens eine ebenflächige Oberfläche, die parallel oder nicht parallel zu der Maschinenrichtung positioniert ist, und/oder andere geometrischen Formen, wie gewünscht, umfassen kann. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann die Querschnittsform der Schleiffläche des Kissens eine „V”-Form, eine konvexe Form und dergleichen annehmen. Gegebenenfalls können in weiteren Aspekten Teile der Schleiffläche wie gewünscht konkav oder konvex sein, um einen gewünschten Abdruck in das Werkstück zu schleifen.
In einem Aspekt und wie in 3 dargestellt, kann das Kissen eine Vielzahl einzelner Kissenfinger 42 umfassen. In diesem Aspekt kann jeder Kissenfinger der Vielzahl von Kissenfingern einzeln gesteuert werden, derart, dass die jeweiligen Kissenfinger 42 gleichzeitig selektiv unterschiedliche oder gleiche Kräfte auf das Musterband 14 ausüben.
In einem weiteren Aspekt kann das Kissen 16 eine Kissenbreite aufweisen, die sich in der Maschinenrichtung erstreckt (d. h. von links nach rechts in 1). In einem Aspekt kann eine kleinere Kissenbreite bewirken, dass ein besser definiertes Muster in dem Werkstück 18 gebildet wird. In einem weiteren Aspekt kann eine größere Kissenbreite das Werkstück aggressiver und schneller abschleifen, da die Schleiffläche 40 des Kissens größer ist. Das heißt, die Breite des Kissens kann von einem Benutzer der Vorrichtung ausgewählt werden, um ein gewünschtes Musterübertragungsniveau gegen den Zeitaufwand, der erforderlich ist, um das Werkstück auf ein gewünschtes Niveau abzuschleifen, abzuwägen. In einem Aspekt kann das Kissen 16 eine Kissenbreite zwischen etwa 0,635 cm (Zoll) und 20,3 cm (8 Zoll) aufweisen. In einem weiteren Aspekt kann das Kissen eine Kissenbreite zwischen etwa 1,27 cm (1 Zoll) und 15,2 cm (6 Zoll) aufweisen. In einem weiteren Aspekt kann das Kissen eine Kissenbreite zwischen etwa 2,54 cm (1 Zoll) und 10,2 cm (4 Zoll) aufweisen.
In einem weiteren Aspekt kann im Betrieb das Kissen 16 wie gewünscht selektiv gewechselt werden, um eine gewünschte Druckbeaufschlagung auf das darunter liegende Muster- und Schleifband zu bewirken. Zum Beispiel könnte ein Kissen 16, das eine größere Kissenbreite aufweist, durch ein Kissen, das eine kleinere Kissenbreite aufweist, ersetzt werden, um die Herstellung von gemusterten Stücken mit feineren Details zu ermöglichen.
Gegebenenfalls und mit Bezug auf 6 kann in einem Aspekt das Kissen 16 ein Vielzahl von Kontaktstellen 16a, 16b, 16c umfassen. (Obwohl 6 drei Kissen darstellt, ist vorgesehen, dass eine beliebige Anzahl von Kissen bereitgestellt werden kann). In diesem Aspekt kann jedes Kissen der Vielzahl von Kissen um die angehobene und die abgesenkte Position und zwischen der angehobenen Position und der abgesenkten Position unabhängig von der Position der anderen Kissen selektiv angehoben und abgesenkt werden. Somit kann sich zum Beispiel und ohne Einschränkung ein erstes Kissen 16a in der angehobenen Position befinden, ein zweites Kissen 16b kann sich in der abgesenkten Position befinden, und ein drittes Kissen kann zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position positioniert sein. Es versteht sich, dass durch Verändern der Position von mindestens einem Kissen der Vielzahl von Kissen das Bild, das in das Werkstück 18 eingeschliffen wird, geändert werden kann. In einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass jedes der Kissen 16a, 16b, 16c eine unterschiedliche Kissenbreite und/oder einen unterschiedlichen geometrischen Querschnitt aufweist, wodurch das selektive Auftragen von Details auf das bearbeitete Werkstück ermöglicht wird, ohne dass eine physische Veränderung des Kissens 16 erforderlich ist.
In einem Aspekt kann der Abstand zwischen einer Außenfläche des Zuführbandes 24 und mindestens einer der unteren Schleifbandrollen 20a, 20b und den unteren Musterbandrollen 28a, 28b selektiv einstellbar sein. Zum Beispiel kann der Abstand zwischen mindestens einer der unteren Schleifbandrollen und den unteren Musterbandrollen verringert werden, wenn der Vorrichtung 10 ein relativ dünnes Werkstück 18 zugeführt wird. In einem weiteren Beispiel kann der Abstand zwischen mindestens einer der unteren Schleifbandrollen und den unteren Musterbandrollen erhöht werden, wenn der Vorrichtung ein relativ dickes Werkstück zugeführt wird.
Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung 10 zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ferner ein Vakuumsystem 44 umfassen, das ausgestaltet ist, um mindestens einen Teil des Materials zu entfernen, das von dem Werkstück 18 abgeschliffen wurde. In diesem Aspekt und mit Bezug auf 3 kann sich mindestens ein Teil des Vakuumsystems benachbart zum Schleifband 12 befinden. Das Vakuumsystem kann kontinuierlich arbeiten, wenn sich das Schleifband dreht, oder alternativ kann das Vakuumsystem für eine vorgegebene Zeitdauer betrieben werden, wenn sich das Schleifband dreht. In einem weiteren Aspekt kann die Vorrichtung 10 zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ferner mindestens ein riemengetriebenes Gebläse 46 umfassen. In diesem Aspekt kann sich mindestens ein Teil des riemengetriebenen Gebläses benachbart zum Schleifband 12 befinden und ausgestaltet sein, um Luft in Richtung mindestens eines Teils des Schleifbandes zu blasen, um mindestens einen Teil des Materials zu entfernen, das von dem Werkstück, dem Schleifband und/oder dem Musterband 14 abgeschliffen wurde. Das riemengetriebene Gebläse 46 kann kontinuierlich aktiviert sein, wenn sich das Schleifband dreht, oder alternativ kann das riemengetriebene Gebläse für eine vorgegebene Zeitspanne aktiviert sein, wenn sich das Schleifband dreht. Alternativ kann das riemengetriebene Gebläse 46 selektiv aktiviert werden, wenn sich das Schleifband nicht dreht.
In einem Aspekt kann die Vorrichtung 10 zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks ferner ein Steuersystem umfassen. In einem weiteren Aspekt kann das Steuersystem einen Prozessor umfassen. Wie ein Durchschnittsfachmann auf dem einschlägigen Gebiet versteht, kann der Prozessor ein beliebiges, in der Technik bekanntes Verarbeitungselement sein, wie beispielsweise, ohne Einschränkung, ein Personal-Computer oder ein Server-Computer. Wie ein Durchschnittsfachmann auf dem einschlägigen Gebiet weiter versteht, kann der Prozessor eine beliebige Anzahl von Verarbeitungsvorrichtungen, Systemen oder dergleichen umfassen, die in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der Erfindung betreibbar sind. Es ist vorgesehen, dass der Prozessor in Verbindung mit einem Speicher stehen kann, der Inhalte, Daten oder dergleichen speichert. Der Speicher kann auch Softwareanwendungen, Anweisungen oder dergleichen für den Prozessor speichern, um Schritte in Verbindung mit der Steuerung des Zuführbandes 24, des Schleifbandes 12, des Musterbandes 14 und des Kissens 16 auszuführen, wie hier beschrieben. In einem Aspekt kann das Steuersystem ausgestaltet sein, um mindestens eine von der Drehzahl des Zuführbandes, der Drehzahl des Schleifbandes, der Drehzahl des Musterbandes und der Druckbeaufschlagung, die durch das Kissen ausgeübt wird, zu steuern.
Es ist ferner vorgesehen, dass der Prozessor an mindestens eine Schnittstelle oder eine andere Einrichtung zum Anzeigen, Senden und/oder Empfangen von Daten, Inhalten oder dergleichen angeschlossen werden kann. Die Schnittstelle kann mindestens eine Kommunikationsschnittstelle oder andere Einrichtungen zum Senden und/oder Empfangen von Daten, Inhalten oder dergleichen umfassen, sowie mindestens eine Benutzerschnittstelle, die eine Anzeige und/oder eine Benutzereingabeschnittstelle umfassen kann. Die Benutzereingabeschnittstelle wiederum kann eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen umfassen, um dem Prozessor zu ermöglichen, Daten von einem Benutzer zu empfangen, wie eine Tastatur, ein Touch-Display, einen Joystick oder eine andere Eingabevorrichtung.
Das Steuersystem kann mit mindestens einem von dem Schleifband 12, dem Musterband 14, dem Zuführband 24 und dem Kissen 16 gekoppelt sein. Beispielsweise kann das Steuersystem mit der angetriebenen Rolle des Schleifbandes, der angetriebenen Rolle des Musterbandes, einer angetriebenen Rolle des Zuführbandes und/oder dem Kissen gekoppelt sein. Die 7–9 zeigen beispielhafte Ansichten der Schnittstelle des Steuersystems, in der Betriebsparameter der Vorrichtung angezeigt und eingestellt werden können. In einem Aspekt kann das Steuersystem ein manuelles Einstellsystem umfassen, derart, dass ein Bediener der Vorrichtung 10 die Schleifbanddrehzahl, die Musterbanddrehzahl, die Zuführbanddrehzahl, die Kraft, die von dem Kissen auf das Werkstück 18 ausgeübt wird, und den Abstand zwischen dem Kissen 16 und dem Zuführband manuell einstellen kann. In einem weiteren Aspekt kann das Steuersystem ferner mindestens eine Rückkopplungsschleife umfassen, derart, dass das Steuersystem mindestens eine bzw. einen von der Drehzahl von Schleifband 12, der Musterbanddrehzahl, der Zuführbanddrehzahl, der Kraft, die von dem Kissen auf das Werkstück ausgeübt wird, und dem Abstand zwischen dem Kissen 16 und dem Zuführband 24 automatisch steuern kann. In diesem Aspekt kann das Steuersystem die Kraft, die von dem Kissen ausgeübt wird, und/oder die Drehzahl eines Bandes zum Beispiel und ohne Einschränkung auf Basis des von dem Musterband 14 erlittenen Verschleißes automatisch einstellen.
In einem Aspekt kann der Prozessor des Steuersystems eine Vielzahl von Steuer-„Rezepten” speichern. Jedes Steuerrezept kann Betriebsbedingungen zum Schleifen eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück umfassen. Zum Beispiel kann ein Steuerrezept die Drehzahl des Zuführbandes 24, die Drehzahl des Schleifbandes 12, die Drehzahl des Musterbandes 14, die Drehrichtung des Musterbandes und/oder den Druck, der von dem Kissen 16 auf ein Werkstück ausgeübt wird, umfassen, derart, dass der vorgegebene Abdruck im Werkstück gebildet wird. In einem weiteren Aspekt kann das Steuersystem eine Vielzahl von Rezepten speichern, zum Beispiel und ohne Einschränkung mindestens 2 Rezepte, mindestens 3 Rezepte, mindestens 4 Rezepte, mindestens 5 Rezepte, mindestens 6 Rezepte, mindestens 7 Rezepte, mindestens 8 Rezepte, mindestens 9 Rezepte, mindestens 10 Rezepte, mindestens 15 Rezepte, mindestens 20 Rezepte, mindestens 25 Rezepte, mindestens 30 Rezepte und dergleichen. In einem weiteren Aspekt kann, wenn das Kissen eine Vielzahl von Kissenfingern 42 umfasst, jedes Rezept eine Vielzahl von Fingersteuerschritten speichern. Zum Beispiel kann ein Rezept die Kraft speichern, die von jedem Finger der Vielzahl von Kissenfingern auf das Werkstück ausgeübt werden soll. Die Verwendung der Rezepte ermöglicht, dass die gewünschten Betriebsparameter nur einmal für jedes Rezept in den Prozessor eingegeben werden. Die Rezepte können abgerufen können, wenn gewünscht, derart, dass die Vorrichtung 10 den gewünschten Abdruck in das Werkstück schleift.
Optional kann jeder der Parameter eines bestimmten Steuerrezeptes selektiv geändert werden, derart, dass ein benutzerdefinierter Abdruck in dem Werkstück gebildet wird. Zum Beispiel und ohne Einschränkung kann Ändern von einer oder von mehreren der Drehzahl des Zuführbandes 24, der Drehzahl des Schleifbandes 12, der Drehzahl des Musterbandes 14, der Drehrichtung des Musterbandes und/oder des Drucks, der von dem Kissen 16 auf ein Werkstück ausgeübt wird, ein „benutzerdefiniertes” Rezept erzeugen, das wie gewünscht gespeichert werden kann.
Zur Programmierung eines Rezepts kann in einem Aspekt die Richtung, in der sich das Musterband 14 in Bezug auf das Zuführband 24 (mit dem Zuführband oder gegen das Zuführband) dreht, in den Prozessor eingegeben werden. In einem weiteren Aspekt kann ein prozentualer Drehzahlversatz in den Prozessor eingegeben werden. Dieser Wert stellt die obere und untere Grenze des Musterbandes 14 in Bezug auf das Zuführband dar. Wenn der prozentuale Drehzahlversatz zum Beispiel 10% beträgt, dann kann die Drehzahl des Musterbandes 14 innerhalb von 90% und 110% der Drehzahl des Zuführbandes 24 sein. In einem weiteren Aspekt kann zudem eine Drehzahlversatzzeit in den Prozessor eingegeben werden. Die Drehzahlversatzzeit stellt die Zeit dar, die das Musterband benötigen kann, um den Drehzahlbereich von dem negativen prozentualen Drehzahlversatz zu dem positiven prozentualen Drehzahlversatz und zurück zum negativen prozentualen Drehzahlversatz zu durchlaufen. Wenn die Drehzahlversatzzeit zum Beispiel 10 Sekunden beträgt, dann würde es 10 Sekunden dauern, um die Drehzahl des Musterbandes 14 von 90% der Zuführbanddrehzahl auf 110% der Zuführbanddrehzahl und zurück auf 90% der Zuführbanddrehzahl zu ändern. Es versteht sich, dass sich das Musterband der Änderung der Zufuhrbanddrehzahl automatisch anpasst, wenn der Betreiber die Drehzahl des Zuführbandes 24 ändert, während die Vorrichtung 10 läuft.
In einem weiteren Aspekt können Druckparameter für das Kissen 16 oder die Vielzahl von Fingern 42 des Kissens in den Prozessor eingegeben werden. In diesem Aspekt können die Druckparameter einen prozentualen Druckversatz und eine Druckversatzzeit umfassen. Wie oben mit Bezug auf den prozentualen Drehzahlversatz des Musterbandes und die Drehzahlversatzzeit beschrieben, können der prozentuale Druckversatz und die Druckversatzzeit zusammenwirken, um die von dem Kissen 16 oder der Vielzahl von Fingern 42 des Kissens ausgeübte Kraft zu steuern. In diesem Aspekt kann der prozentuale Druckversatz ein Prozentsatz eines Standarddrucksollwerts sein; wenn also der prozentuale Druckversatz 10 beträgt, dann kann der Druck, der von dem Kissen 16 oder dem jeweiligen Kissenfinger 42 ausgeübt wird, ±10 des Standarddrucksollwerts betragen.
In einem Aspekt kann jedes Rezept eine Vielzahl von getrennten Schritten speichern, um zu steuern, welche Finger 42 der Vielzahl von Fingern des Kissens 16 zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Kraft gegen das Musterband 14 ausüben sollen. In einem weiteren Aspekt kann jedes Rezept die Anzahl von Fingern speichern, die während eines vorgegebenen Rezeptschritts aktiv sein sollen. Zusammen mit der Auswahl der aktiven Finger für jeden Schritt kann auch die Dauer, für die die jeweiligen Finger aktiv sind, in jeden Rezeptschritt programmiert werden. Sobald ein Rezeptschritt aktiv wird, werden die ausgewählten Finger für die programmierte Dauer betätigt. Wenn die Zeit abgelaufen ist, führt die Steuerung dann den nächsten Schritt im Rezept aus. Für jeden Schritt, der nicht erforderlich ist (d. h., wenn ein Rezept nur zwölf Schritte von möglichen fünfundzwanzig Schritten verlangt), kann die Steuerung zu dem nächsten Schritt springen, bis das Ende des Rezepts erreicht ist, bevor das Rezept mit dem ersten Schritt des Rezepts erneut von vorne begonnen wird.
In einem Aspekt ist es möglich, eine Änderung an einem Rezept vorzunehmen, um zu ermöglichen, dass sich die gespeicherten Werte des Rezepts mit jedem programmierten Schritt in dem Rezept ändern.
Zur Verwendung der Vorrichtung 10 kann das vorgegebene erhabene Muster 36 auf der Außenfläche 34 des Musterbandes 14 aufgetragen und/oder gebildet werden. Zum Beispiel kann ein Material mit einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten, wie Graphit, an dem Musterband angeklebt werden, derart, dass ein erhabenes Muster mit einer vorgegebenen Musterhöhe gebildet werden kann. In einem Beispiel kann eine Vielzahl von erhabenen Rippen gebildet werden, derart, dass ein künstlich gealtertes Aussehen in das Werkstück 18 geschliffen werden kann, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist. In anderen Beispielen kann das erhabene Muster 36 auf dem Musterband positioniert werden, derart, dass z. B. eine Zahl, Buchstaben und/oder andere Formen in das Werkstück geschliffen werden können. Das Musterband 14 kann um die Musterbandrollen 28, die im Schleifbandbereich 26 positioniert sind, positioniert sein, derart, dass das erhabene Muster dem Schleifband 12 zugewandt ist.
In einem Aspekt kann der Betreiber der Vorrichtung 10 das Zuführband auf eine gewünschte Zufuhrbanddrehzahl, das Schleifband 12 auf eine gewünschte Schleifbanddrehzahl und das Musterband 14 auf eine gewünschte Musterbanddrehzahl einstellen. Zum Beispiel kann die Drehzahl des Zuführbandes so eingestellt werden, dass sich das Werkstück für eine vorgegebene Zeitdauer unter dem Kissen 16 befindet. In einem weiteren Beispiel kann die Drehzahl des Schleifbandes 12 so eingestellt werden, dass ein gewünschtes Ausmaß an Schleifen an dem Werkstück durchgeführt wird, während sich das Werkstück unter dem Kissen befindet. In einem weiteren Beispiel kann die Drehzahl des Musterbandes so eingestellt werden, dass das erhabene Muster 36 des Musterbandes mit dem Schleifband für eine gewünschte Zeitdauer in Kontakt tritt. In einem Aspekt kann die Drehzahl des Musterbandes 14 im Wesentlichen die gleiche wie die Drehzahl des Schleifbandes 12 sein. In weiteren Aspekten kann die Drehzahl des Musterbandes kleiner oder größer als die Drehzahl des Schleifbandes sein. In einem weiteren Aspekt können sich das Schleifband 12 und das Musterband in der gleichen Richtung drehen. Alternativ können sich das Schleifband und das Musterband 14 in entgegengesetzten Richtungen drehen. Es versteht sich, dass eine Änderung der Drehzahl und/oder der Drehrichtung des Musterbandes und/oder des Schleifbandes 12 den Abdruck, der in die obere Oberfläche des Werkstücks 18 geschliffen wird, ändern kann.
In einem weiteren Aspekt kann der Betreiber der Vorrichtung 10 das Kissen 16 auf einen gewünschten Druck einstellen, derart, dass eine vorgegebene Kraft durch das Musterband 14 und das Schleifband 12 auf das Werkstück 18 ausgeübt wird. Zum Beispiel kann der Druck höher eingestellt werden (d. h. das Kissen in eine Position näher an dem Werkstück abgesenkt werden, wenn sich das Werkstück auf dem Zuführband unter dem Kissen 16 befindet), um mehr Kraft auf das Werkstück auszuüben, wodurch mehr der oberen Oberfläche des Werkstücks 18 abgeschliffen wird. In einem weiteren Beispiel kann der Druck des Kissens niedriger eingestellt werden (d. h. das Kissen in eine Position weiter entfernt von dem Werkstück abgesenkt werden, wenn sich das Werkstück auf dem Zuführband 24 unter dem Kissen 16 befindet), um weniger Kraft auf das Werkstück 18 auszuüben, wodurch weniger der oberen Oberfläche des Werkstücks 18 abgeschliffen wird. Wenn das Kissen 16 eine Vielzahl von Kissenfingern 42 umfasst, kann der Druck eines jeden der Kissenfinger eingestellt werden, um eine gewünschte Kraft auf einen Teil des Musterbandes 14, einen Teil des Schleifbandes 12 und einen Teil des Werkstücks 18 auszuüben.
Alternativ kann eine gewünschter Werkstückabdruck in das Steuersystem der Vorrichtung eingegeben werden, und das Steuersystem kann die Zuführbanddrehzahl, die Schleifbanddrehzahl, die Musterbanddrehzahl und/oder den Kissendruck automatisch konfigurieren, derart, dass die Vorrichtung den gewünschten Werkstückabdruck automatisch in das Werkstück 18 schleifen kann.
Wenn die Vorrichtung 10 wie gewünscht eingestellt ist, kann das zu schleifende Werkstück 18, wie zum Beispiel und ohne Einschränkung eine Fußbodendiele, auf dem Zuführband 24 platziert werden. Das Zuführband kann das Werkstück bei der Zuführbanddrehzahl unter den unteren Teil 22 des Schleifbandes befördern. Wie in 2 dargestellt, kann das Kissen 16 in eine Position abgesenkt werden, derart, dass die Schleiffläche 40 des Kissens mit dem Musterband 14 in Kontakt tritt. Das Musterband kann zum Schleifband 12 getrieben werden, und mindestens das erhabene Muster 36 des Musterbandes kann mit dem Schleifband in Kontakt treten, wodurch bewirkt wird, dass mindestens ein Teil des Schleifbandes, das mit dem Musterband 14 in Kontakt ist, in Richtung des Werkstücks 18 getrieben wird und mit diesem in Kontakt tritt. In dieser Position schleift der mindestens eine Teil des Schleifbandes Teile der oberen Oberfläche des Werkstücks ab, derart, dass der gewünschte Abdruck in der oberen Oberfläche des Werkstücks gebildet wird.
In einem Beispiel kann das erhabene Muster 36 der Außenfläche 34 des Musterbandes 14 eine Vielzahl von Rippen 38 umfassen, wie in 4 dargestellt. Mit dem Kissen 16 in einer abgesenkten Position, derart, dass das Musterband 14 mit Druck beaufschlagt wird, kann, wenn sich eine der erhabenen Rippen unter dem Kissen dreht, die erhabene Rippe des Musterbandes mit dem Schleifband 12 in Kontakt treten und den Teil des Schleifbandes, der in Kontakt mit der erhabenen Rippe 38 ist, in Richtung des Werkstücks 18 treiben. Dieser Teil des Schleifbandes tritt mit dem Werkstück in Kontakt und die Form der erhabenen Rippe kann in das Werkstück geschliffen werden.
In einem Aspekt kann Verändern der Drehzahl des Zuführbandes 24, des Schleifbandes 12 und/oder des Musterbandes 14 die in das Werkstück 18 geschliffene Form ändern. In einem weiteren Beispiel ändert sich unter Verwendung desselben Musterbandes 14 wie im vorhergehenden Beispiel bei Änderung der Drehzahl von einem der Bänder die Form des in das Werkstück geschliffenen Abdrucks. In einem weiteren Beispiel, wieder mit Bezug auf das Musterband, das eine Vielzahl von erhabenen Rippen 38 aufweist, kann der durch das Kissen 16 ausgeübte Druck variiert werden, um den in das Werkstück geschliffenen Abdruck zu ändern. Es versteht sich nun, dass ein Musterband verwendet werden kann, um durch Variation der Drehzahlen und/oder der Richtung des Schleifbandes 12 und/oder des Musterbandes 14 und der Stärke des Drucks, der von dem Kissen 16 auf das Musterband ausgeübt wird, eine Reihe von verschiedenen Abdrücken im Werkstück zu erzeugen.
In einem weiteren Beispiel kann, wenn das Kissen 16 eine Vielzahl von Kissenfingern 42 umfasst, der Druck, der von jedem Kissenfinger ausgeübt wird, individuell gesteuert werden und derart variiert werden, dass der gewünschte Abdruck in das Werkstück geschliffen werden kann. In diesem Beispiel könnte ein erster Kissenfinger für eine erste Drehung des Musterbandes 14 in einer abgesenkten Position und für eine zweite Drehung des Musterbandes in einer angehobenen Position sein. Benachbarte Kissenfinger könnten in der gleichen Position wie der erste Kissenfinger oder in verschiedene Positionen sein. Durch Variieren der Position und Zeitdauer, die jeder Kissenfinger 42 in einer abgesenkten oder angehobenen Position ist, kann eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Abdrücken in das Werkstück 18 geschliffen werden.
Wenn die Vorrichtung 10 in Betrieb ist, dreht sich das Musterband 14 um die Musterbandrollen 28. Wie zuvor beschrieben, wird, wenn die Schleiffläche 40 des Kissens 16 mit dem sich drehenden Musterband in Kontakt ist, das Musterband in Richtung des Schleifbandes 12 getrieben, und mindestens ein Teil des Musterbandes 14, wie das erhabene Muster 36, kann mit dem Schleifband in Kontakt treten. Es versteht sich, dass der wiederholte Kontakt zwischen dem erhabenen Muster und dem Schleifband einen Verschleiß des Musters bewirken und eine Veränderung der Form des erhabenen Musters bewirken kann. In einem Aspekt kann, wenn das erhabene Muster verschlissen oder abgeschürft ist, das Steuersystem mindestens eine von der Drehzahl des Zuführbandes 24, der Drehzahl des Schleifbandes 12, der Drehzahl des Musterbandes 14 und/oder der Stärke des durch das Kissen 16 ausgeübten Drucks einstellen, um den Verschleiß des erhabenen Musters 36 zu kompensieren, derart, dass der in das Werkstück 18 geschliffene Abdruck nicht im Laufe der Zeit aufgrund des Zustands des Musterbandes variiert. In einem weiteren Aspekt kann der in dem Werkstück gebildete Abdruck gemessen werden, und mindestens eine von der Drehzahl des Zuführbandes 24, der Drehzahl des Schleifbandes 12, der Drehzahl des Musterbandes 14 und/oder der Stärke des von dem Kissen 16 ausgeübten Drucks kann durch einen Benutzer der Vorrichtung manuell eingestellt werden, um den Verschleiß des erhabenen Musters 36 zu kompensieren.
Obwohl mehrere Ausführungsformen der Erfindung in der vorstehenden Patentschrift offenbart wurden, verstehen die Fachleute auf dem Gebiet, dass anhand der in der vorstehenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen dargelegten Lehre viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der Erfindung, die sich auf die Erfindung beziehen, ersichtlich werden. Es versteht sich daher, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen, vorstehend offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, und dass viele Modifikationen und andere Ausführungsformen im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sein sollen. Obwohl hier sowie in den nachfolgenden Ansprüchen spezifische Begriffe verwendet werden, werden sie nur in einem generischen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Beschränkung der beschriebenen Erfindung oder der nachfolgenden Ansprüche verwendet.

Claims

Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück, umfassend: ein Schleifband mit einer Körnung, das ausgestaltet ist, zumindest einen Teil des Werkstücks abzuschleifen, wobei das Schleifband ein endloses Schleifband ist, das selektiv um einen Schleifbandbereich drehbar ist; ein in dem Schleifbereich positioniertes Musterband, wobei das Musterband ein vorgegebenes erhabenes Muster aufweist, das auf mindestens einem Teil einer Außenfläche des Musterbandes gebildet ist, und wobei das Musterband ein endloses Musterband ist, das selektiv um einen Musterbandbereich drehbar ist; und ein in dem Musterbandbereich positioniertes Kissen, wobei das Kissen selektiv zwischen einer angehobenen Position, in der das Kissen um einen ersten Abstand von dem Musterband entfernt ist, und einer abgesenkten Position, in der das Kissen um einen zweiten Abstand, der kleiner als der erste Abstand ist, von dem Musterband entfernt ist, und um diese herum, bewegbar ist, wobei in der abgesenkten Position eine Schleiffläche des Kissens eine Kraft auf einen Teil des Musterbandes ausübt, wodurch mindestens das vorgegebene erhabene Muster des Musterbandes mit einem Teil des Schleifbandes in Kontakt getrieben wird, und wobei der Teil des Schleifbandes mit dem Werkstück in Kontakt ist und den vorgegebenen Abdruck darin abschürft.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Zufuhrband, das ausgestaltet ist, das Werkstück relativ zum Schleifband für eine vorgegebene Zeitdauer zu positionieren.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 2, wobei mindestens ein Teil des Schleifbandes im Wesentlichen parallel zu einem Teil des Zuführbandes für einen Schleifabstand ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 3, wobei mindestens ein Teil des Musterbandes im Wesentlichen parallel zu einem Teil des Zuführbandes für einen Musterabstand ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 4, wobei der Musterabstand kleiner als der Schleifabstand ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Steuersystem, das einen Prozessor umfasst, der mit mindestens einem von dem Zuführband, dem Schleifband, dem Musterband und dem Kissen gekoppelt ist, wobei das Steuersystem ausgestaltet ist, um mindestens eine von einer Drehzahl der Zuführbandgeschwindigkeit, einer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Schleifbandes, einer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Musterbandes und der Kissenposition zu steuern.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 6, wobei das Steuersystem mindestens eine Rückkopplungsschleife zur automatischen Einstellung von mindestens einer von einer Zuführbanddrehzahl bzw. Geschwindigkeit, einer Schleifbanddrehzahl bzw. Geschwindigkeit, einer Musterbanddrehzahl bzw. Geschwindigkeit und der Kissenposition auf der Basis des von dem Musterband erlittenen Verschleißes umfasst.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 6, wobei das Steuersystem ausgestaltet ist, eine Vielzahl von Steuerrezepten zu speichern, und wobei jedes Steuerrezept Betriebsbedingungen zur Bildung des vorgegebenen Abdrucks in dem Werkstück umfasst.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 6, wobei das Steuersystem die Umdrehungszahl des Musterbandes relativ zu dem Zuführband steuert.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 9, wobei die Umdrehungszahl des Musterbandes innerhalb eines prozentualen Drehzahlversatzes relativ zu dem Zuführband gehalten wird.
Vorrichtung zur Bildung einer vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 10, wobei der prozentuale Drehzahlversatz des Musterbandes 10% beträgt.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 1, wobei das vorgegebene erhabene Muster eine Vielzahl von erhabenen Rippen umfasst.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 12, wobei die Vielzahl von erhabenen Rippen aus einer reibungsmindernden Substanz gebildet ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 13, wobei die reibungsmindernde Substanz Graphit ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zum Aufrechterhalten eines im Wesentlichen konstanten Bereichs des vorgegebenen erhabenen Musters, wenn das vorgegebene erhabene Muster während des Gebrauchs abschleift.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 1, wobei das Kissen eine Vielzahl von Kissenfingern umfasst, und wobei jeder Kissenfinger einzeln, selektiv um die und zwischen der angehobenen Position und der abgesenkten Position bewegbar ist.
Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks nach Anspruch 1, wobei das Musterband selektiv in der gleichen Richtung gedreht wird wie das Schleifband.
Verfahren zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks in ein Werkstück, umfassend: Bereitstellen einer Vorrichtung zur Bildung eines vorgegebenen Abdrucks in einem Werkstück, umfassend: ein Schleifband mit einer Körnung, das ausgestaltet ist, mindestens einen Teil des Werkstücks abzuschürfen, wobei das Schleifband ein endloses Schleifband ist, das selektiv um einen Schleifbandbereich drehbar ist; ein im Schleifbereich positioniertes Musterband, wobei das Musterband ein vorgegebenes erhabenes Muster aufweist, das auf einem Teil einer Außenfläche des Musterbandes gebildet ist, und wobei das Musterband ein endloses Musterband ist, das selektiv um einen Musterbandbereich drehbar ist; und ein in dem Musterbandbereich positioniertes Kissen, wobei das Kissen selektiv zwischen einer angehobenen Position, in der das Kissen um einen ersten Abstand von dem Musterband entfernt ist, und einer abgesenkten Position, in der das Kissen um einen zweiten Abstand von dem Musterband entfernt ist, der kleiner als der erste Abstand ist, und um diese herum bewegbar ist; Positionieren des Werkstücks benachbart zu einem Teil des Schleifbandes; Drehen des Musterbandes und des Schleifbandes; und Bewegen des Kissens in die abgesenkte Position, wobei eine Schleiffläche des Kissens eine Kraft auf einen Teil des Musterbandes ausübt, wodurch das vorgegebene erhabene Muster des Musterbandes mit einem Teil des Schleifbandes in Kontakt getrieben wird, und wobei der Teil des Schleifbandes mit dem Werkstück in Kontakt tritt und den vorgegebenen Abdruck darin abschürft.