DE19601379C2 - Vorrichtung zum Andrücken eines umlaufenden Schleifbandes an die Oberfläche eines Werkstücks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken eines umlaufenden Schleifbandes einer Bandschleifmaschine an die Oberfläche eines Werkstückes.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 35 03 088 C2 des­ selben Anmelders bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung verwendet Stellglieder, deren Kolbenstangen mit U-förmigen Druckstücken versehen sind. Zum Übertragen von Andruckkraft liegen die Schenkel eines jeden Druckstücks auf einer kasten­ förmigen Druckplatte auf, die die Kraft flächig verteilt und an eine Ausgleichsmatte überträgt. Jede kastenförmige Druck­ platte ist im Träger des Druckbalkens so gelagert, daß sie in verschiedenen Richtungen geneigt werden kann, jedoch gegen­ über einer Drehung um eine zur Arbeitsebene des Schleifbandes senkrechte Hochachse gesichert ist. Außerdem gestattet die Lagerung der kastenförmigen Druckplatte ein Anheben und Ab­ senken zusammen mit der Kolbenstange. Obgleich die bekannte Vorrichtung zufriedenstellend arbeitet, zeigt sie doch ver­ schiedene Nachteile. So ist die Lagerung der kastenförmigen Druckplatten technisch aufwendig. Außerdem ist die Montage des Druckbalkens mit der Vielzahl von steuerbaren Stellglie­ dern kompliziert. Ebenso ist die Wartung oder eine eventuelle Demontage des Druckbalkens zu Reparaturzwecken technisch auf­ wendig.

Aus der DE 26 34 829 A1 ist ferner ein Druckbalken für ein endlos umlaufendes Schleifband einer Bandschleifmaschine be­ kannt, deren Ausgleichsmatte durch einen C-förmigen Bügel ge­ halten wird. Innerhalb dieses Bügels ist ein kissenförmiger Körper angeordnet, der mit Druckluft beaufschlagt werden kann und der die zum Andrücken der Ausgleichsmatte an das Schleif­ band erforderliche Andruckkraft bereitstellt.

Aus der DE-OS 23 20 345 ist eine Bandschleifmaschine bekannt, bei der Stellglieder vorgesehen sind, die ein elastisches An­ druckteil mit einer Kraft beaufschlagen. Die Stellstange ist mit einem Druckstempel fest verbunden. Dieser Druckstempel wiederum ist mit dem Andruckteil verbunden. In einer Arbeits­ stellung drückt das Stellglied über den Druckstempel auf das Andruckteil, in einer Abhebestellung wird die Stellstange an­ gehoben und damit auch das mit dem Druckstempel fest verbun­ dene Andruckteil.

Aus der DE-PA 8 98 509 ist eine Schleifschuhaufhängung an Bandschleifmaschinen bekannt. Diese Schleifschuhaufhängung hat ein Stellelement, dessen Ende als Kugel ausgebildet ist. Diese Kugel ist an einer Kugelpfanne gelagert, die fest mit dem Schleifschuh verbunden ist. Eine Auf- und Abbewegung der Stellstange bewirkt auch eine Auf- und Abbewegung des Schleifschuhs. Bei der Lagerung der Kugelpfanne wird die von der Stellstange ausgehende Kraft gleichmäßig auf die Fläche der Kugelpfanne verteilt und so die Kraft flächenhaft über­ tragen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Andrücken eines umlaufenden Schleifbandes anzugeben, die einfach aufge­ baut ist und die mit geringem technischen Aufwand bei hoher Funktionstüchtigkeit realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung bilden die Druckplatten mit der Aus­ gleichsmatte eine mechanische Verbindung, wodurch es möglich ist, daß die Enden der Stellstangen der Stellglieder ledig­ lich lose auf den Druckplatten aufliegen, um die Andruck­ kräfte zu übertragen. Eine mechanische Kopplung zwischen den Stellstangen und den Druckplatten kann entfallen. Dadurch ist der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht, ohne daß ihre Funk­ tion beeinträchtigt ist. Durch die mechanische Entkopplung von Druckbalken und Ausgleichsmatte kann die gesamte Vorrich­ tung einfach in einer Bandschleifmaschine montiert werden; ebenso ist eine Wartung und eine Reparatur leicht möglich.

Als Stellglieder können pneumatisch arbeitende Zylinder ver­ wendet werden, deren Kolbenstangenenden unmittelbar auf die Druckplatten einwirken. Selbstverständlich können auch Stell­ glieder eingesetzt werden, die auf hydraulischer und elektri­ scher Basis arbeiten, wie beispielsweise tauchspulenbetriebe­ ne Stellglieder.

Die jeweilige Druckplatte ist aus starrem Material, vorzugs­ weise aus leichtem Aluminiumblech, und hat die Aufgabe, die im allgemeinen punktförmig übertragene Kraft von der Stell­ stange flächig auf einen zugehörigen Abschnitt der elasti­ schen Ausgleichsmatte zu übertragen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Druck­ platten mit der Ausgleichsmatte klebend verbunden sind, vor­ zugsweise durch ein Doppelklebeband. Durch das Verkleben der Druckplatten wird sichergestellt, daß die Druckplatten auch bei einem von der normalen Richtung abweichenden Kraftrich­ tung beim Einleiten der Andruckkräfte ortsfest bleiben. Da­ durch kann die Ausgleichsmatte sich an die durch die Werk­ stückoberfläche definierte Gestalt elastisch anpassen, wobei ein gleichmäßiger Druck im betreffenden Abschnitt der Aus­ gleichsmatten gewährleistet ist, der der jeweiligen Druck­ platte gegenüberliegt. Durch die Verwendung eines Doppelkle­ bebandes ergibt sich eine besonders einfache konstruktive Lö­ sung.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Ausgleichsmatte an ih­ rer den Druckplatten zugewandten Seite einen Filzbelag hat, mit dem die Druckplatten verbunden sind. Dieser Filzbelag verhindert, daß eine Ausbeulung der jeweiligen Druckplatte am Ort, an welchem die Kraft eingeleitet wird, sich auf der dem Schleifband zugewandten Seite der Ausgleichsplatte bemerkbar wird. Der Filzbelag erhöht also die Gleichmäßigkeit der Kraftübertragung.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß die Druckplatten mit vorbestimmtem gegenseitigen Abstand längs einer Reihe auf der Ausgleichsmatte angeordnet sind. Durch diesen Abstand kann die elastische Ausgleichsmatte Biegelinien mit kleinen Radien im Übergangsbereich zwischen zwei Druckplatten realisieren, wodurch Werkstückoberflächen auch mit stark unterschiedlicher Gestalt mit gutem Schleifergebnis bearbeitet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Druckbalken und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausgleichsmat­ te mit aufgeklebten Druckplatten.

In Fig. 1 ist oberhalb eines Werkstückauflagetisches 10 ei­ ner Bandschleifmaschine ein allgemein mit 12 bezeichneter Druckbalken angeordnet, mit dem das quer zur Vorschubrichtung P eines Werkstückes 14 umlaufende endlose Schleifband 16 ge­ gen die Oberfläche 18 des Werkstückes 14 andrückbar ist. Bei der Bandschleifmaschine kann es sich um eine herkömmliche Bandschleifmaschine handeln, die daher nicht näher darge­ stellt und erläutert ist.

Der Druckbalken 12 hat einen allgemein mit 20 bezeichneten Träger mit einer parallel zur Werkstückauflagefläche 10 ver­ laufenden Traverse 22, an deren Längsrändern jeweils eine Ab­ schlußleiste 24 mit Schrauben 26 befestigt ist.

An der Innenseite der beiden Abschlußleisten 24 ist jeweils ihrem nahen unteren Längsrand eine parallel zu diesem verlau­ fende Nut 28 ausgebildet, in der eine allgemein mit 30 be­ zeichnete elastische Ausgleichsmatte gehalten ist, die sich über die gesamte Länge des Druckbalkens 12 erstreckt. Die Ausgleichsmatte 30 besteht aus mehreren Schichten und enthält ein Stahlband 32 aus Federstahl, das auch als Federlamelle bezeichnet wird. Das Stahlband 32 ist auf seiner Unterseite klebend mit einer Filzmatte 34 verbunden, die wiederum an ih­ rer Unterseite mit einem Gleitbelag 36 versehen ist, der z. B. mit der Filzmatte 34 verklebt sein kann. Ein Filzbelag 37 ist mit der Oberseite des Stahlbandes 32 verklebt. Dieser Filzbe­ lag 37 trägt Druckplatten 40, welche durch ein Doppelklebe­ band 38 mit dem Filzbelag 37 verbunden sind.

Die Ausgleichsmatte 30 ist am Rand des Stahlbandes 32 an dem Träger 20 so befestigt, daß sie in Bandlaufrichtung fest, je­ doch innerhalb der Nuten 28 höhenverstellbar ist. Die Aus­ gleichsmatte 30 wird durch das Schleifband 16 aufgrund dessen Eigenspannung in der in der Fig. 1 dargestellten oberen Stellung gehalten, in der sie an den oberen Nuträndern der Nut 28 anliegt.

Zum Andrücken der elastischen Ausgleichsmatte 30 und des Schleifbandes 16 an die Oberfläche 18 des Werkstücks 14 dient eine Vielzahl von Stellgliedern 42, die in Blickrichtung auf die Fig. 1 hintereinander oberhalb der Ausgleichsmatte 30 angeordnet sind. Die Stellglieder 42 haben Stellstangen 44, die in Richtung des Pfeiles Q auf das Werkstück 14 absenkbar sind. Das Anheben der Stellstangen 44 in der dem Pfeil Q ent­ gegengesetzten Richtung erfolgt durch Federkraft, beispiels­ weise durch eine in dem Stellglied 42 angeordnete Rückholfe­ der. Bei den Stellgliedern 42 handelt es sich um handelsübli­ che Pneumatikzylinder, die auf der Oberseite der Traverse 22 in Blickrichtung auf die Fig. 1 hintereinander angeschraubt sind und die von einer Druckluftleitung her oder einem sche­ matisch angedeuteten Drucklufttank 47 über ein Ventil 46 mit Druckluft beaufschlagt werden können. Das Ventil 46 wird je­ weils durch einen Näherungsschalter 48 über eine elektroni­ sche Schaltungsanordnung 50 betätigt. Der auf einer maschi­ nenrahmenfesten Leiste 52 angeordnete Näherungsschalter 48 wird durch ein Tastorgan betätigt, das aus einem um eine Achse 54 schwenkbaren Hebel 56 und einer an dessen unterem Ende drehbar gelagerten Tastrolle 58 besteht. Läuft ein Werk­ stück 14 in Richtung des Pfeiles P in die Bandschleifmaschine ein, so wird das Tastorgan um die zur Längsrichtung des Druckbalkens 12 parallele Schwenkachse 54 verschwenkt und be­ tätigt dadurch den jeweiligen Näherungsschalter 48. Die elek­ tronische Schaltungsanordnung 50 bewirkt, daß das Ventil 46 mit einer gewissen Verzögerung betätigt wird, die gewährlei­ stet, daß das Schleifband 16 mittels des Stellgliedes 42 erst dann auf das Werkstück 14 abgesenkt wird, wenn dieses unter das Schleifband 16 eingelaufen ist.

Jede Stellstange 44 trägt an ihrem dem Schleifband 16 zuge­ wandten Ende eine Hutmutter 45, die beispielsweise mittels einer Schraube (nicht dargestellt) mit der Stellstange 44 verbunden ist. Die Hutmutter 45 hat eine teilkugelförmige Oberfläche, durch die gewährleistet ist, daß die durch das Stellglied 42 auf die Druckplatte 40 ausgeübte Kraft annä­ hernd punktförmig eingeleitet wird, und die Druckplatte 40 auch bei Kraftbeaufschlagung in verschiedenen Richtungen aus­ gelenkt werden kann. Die Hutmutter 45 liegt lose auf der Druckplatte 40 auf. Wenn das Stellglied 42 nicht mit Druck­ luft beaufschlagt wird, so hebt die Stellstange 44 die Hut­ mutter 45 von der Druckplatte 40 aufgrund der Wirkung der Rückholfeder im Stellglied 42 ab.

Beim Andrücken der Hutmutter 45 gegen die Druckplatte 40 wird der betreffende Abschnitt der Ausgleichsmatte 30 auf die Werkstückoberfläche 18 zubewegt. Aufgrund der Beweglichkeit der Druckplatte 40 infolge des punktförmigen Kontaktes mit der Hutmutter 45 kann sich das Schleifband 16 in dem betref­ fenden Abschnitt an eventuelle Welligkeiten in der Oberfläche 18 des Werkstückes 14 anpassen. Damit ist gewährleistet, daß auch bei einer Längs- oder Querwelligkeit der Oberfläche 18 diese in dem betreffenden Abschnitt mit einer gleich hohen Spanabnahme geschliffen werden kann, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß die Wellenkämme stärker abgeschliffen werden als die dazwischenliegenden Täler. Da die in Reihe angeordneten Stellglieder 42 einzeln steuerbar sind, kann über die gesamte Oberfläche 18 des Werkstücks 14 eine definierte gleichmäßige Spanabnahme erreicht werden. Aufgrund der Lagerung der Aus­ gleichsmatte 30 in den Nuten 28 mit Spiel kann sie nicht um ei­ ne Achse parallel zum Pfeil Q verdreht werden. Die Aus­ gleichsmatte 30 wird somit stabil in ihrer Arbeitsstellung gehalten und kann elastisch der Gestalt der Oberfläche 18 des Werkstücks 14 folgen.

Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt den Aufbau der Aus­ gleichsmatte 30, deren Gleitbelag 36 an der Innenseite des Schleifbandes 16 gleitend anliegt. In Fig. 2 ist zu erken­ nen, daß die rechteckförmigen Druckplatten 40 mit vorbestimm­ tem gegenseitigen Abstand längs einer Reihe auf dem Filzbelag 37 angeordnet und durch Doppelklebeband 38 klebend verbunden sind. Durch diesen Abstand ist gewährleistet, daß sich die Ausgleichsmatte 30 in Richtung quer zum Pfeil O durchbiegen und das Schleifband 16 mit längs einer im wesentlichen ent­ lang des Pfeils O verlaufenden Biegelinie mit gleichmäßigem Druck an die Oberfläche 18 des Werkstücks 14 anschmiegen kann. Für ein Rastermaß von 32 mm in Richtung des Pfeiles O beträgt die entsprechende Abmessung der Druckplatte 40 ca. 30 mm.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Andrücken eines umlaufenden Schleifbandes (10) einer Bandschleifmaschine an die Oberfläche eines Werkstückes,
mit einem Druckbalken (12) mit einer Vielzahl von Steuer­ baren Stellgliedern (42), die in einer zur Arbeitsfläche des Schleifbandes (16) parallelen Ebene angeordnet sind, wobei die Stellglieder (42) in Richtung (Q) senkrecht zur Arbeitsfläche des Schleifbandes (16) betätigbare Stell­ stangen (44) haben, die auf Druckplatten (40) vorbe­ stimmte Kräfte ausüben,
die durch die Druckplatten (40) auf eine aus mehreren Schichten (32, 34, 36, 37, 38) bestehende elastische Aus­ gleichsmatte (30) flächig übertragen werden, die der In­ nenseite des Schleifbandes (16) gegenüberliegend angeord­ net ist, wobei
die Druckplatten (40) auf der den Stellstangen (44) zugewandten Oberfläche der Ausgleichsmatte (30) angeord­ net und mit dieser verbunden sind, die Enden der Stell­ stangen (44) in Arbeitsstellung lose auf den Druckplatten (40) aufliegen und
jede Stellstange (44) derart ausgebildet ist, daß sie beim Übertragen der Kraft auf die jeweilige Druckplatte (40) annähernd punktförmigen Kon­ takt mit der Druckplatte (40) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (44) an den dem Druckplatten (40) zugewandten Ende mit jeweils einer Hutmutter (45) für den punktförmigen Kontakt annähernd mittig auf der Druckplatte (40) versehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die rechteckförmigen Druckplat­ ten (40) mit vorbestimmtem gegenseitigen Abstand längs einer Reihe auf der Ausgleichsmatte (30) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (40) mit der Ausgleichsmatte (30) klebend verbunden sind, vorzugsweise durch ein Doppelklebeband (38).

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (40) aus Alu­ miniumblech bestehen und vorzugsweise eine Dicke von drei Millimetern haben.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einem Rastermaß längs des Druckbalkens (12) von 32 Millimetern die Druckplatten (40) eine Abmessung von annähernd 30 Millimetern haben.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmatte (30) an ih­ rer den Druckplatten (40) zugewandten Seite einen Filzbe­ lag (37) hat, mit dem die Druckplatten (40) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmatte (30) ein Stahlband (32), vorzugsweise aus Federstahl, enthält, das mit dem Filzbelag (37) und einer dem Schleifband (16) zugewandten Filzmatte (34) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filzmatte (34) an ihrer dem Schleifband (16) zuge­ wandten Seite einen Gleitbelag (36) trägt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stahlband (32) an seinen Längsrändern mit Spiel in Nuten (28) beiderseits eines Trägers (20) des Druckbalkens (12) geführt ist.