DE19904602C2 - Schleifwalze für Rotationsbetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifwalze für Rotationsbe­ trieb, mit einem Träger, der umfangsseitig eine zur Dreh­ achse koaxiale zylindrische erste Befestigungsfläche für ein hülsenartiges erstes Schleifmittel aufweist und im Be­ reich dessen einer Stirnseite Verbindungsmittel zur Ver­ bindung mit einer Antriebseinrichtung vorgesehen sind.

Eine Schleifwalze dieser Art geht beispielsweise aus der DE 32 43 598 C2 hervor. Diese verfügt über eine radial aufweitbare zylindrische Befestigungsfläche, auf die sich ein flexibles hülsenartiges Schleifmittel aufstecken und festlegen läßt. Das Schleifmittel kann einen aus Leinen oder Papiermaterial bestehenden flexiblen Trägerkörper um­ fassen, der mit einem beispielsweise aus Korund bestehen­ den Schleifbesatz belegt ist. Über die Verbindungsmittel läßt sich die Schleifwalze an einer motorischen Antriebs­ einrichtung festlegen, beispielsweise im Futter einer Bohrmaschine oder an einem eigens konzipierten Antriebs­ aggregat, so daß es zu einer Rotationsbewegung um seine Längsachse antreibbar ist. Ein einer Schleifbearbeitung zu unterziehender Gegenstand ist dann lediglich noch in Kon­ takt mit dem umlaufenden Schleifmittel zu bringen.

Die bekannte Schleifwalze eignet sich sehr gut zur Be­ arbeitung gekrümmter Werkstückflächen. Um Planflächen zu bearbeiten, greift man eher auf Schleifgeräte zurück, die über einen rotierenden oder schwingenden Schleifteller verfügen. Bei Arbeitsvorgängen, die eine abwechselnde Schleifbearbeitung gekrümmter und planer Oberflächen er­ fordern, ist daher ein häufiger Werkzeug- oder Maschinen­ wechsel erforderlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ein­ fachere und zeitsparendere abwechselnde Bearbeitung ge­ krümmter und planer Gegenstandsoberflächen zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schleifwalze der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Träger an seiner den Verbindungsmitteln entgegengesetzten anderen Stirnseite über eine in einer zur Drehachse recht­ winkeligen Ebene verlaufende zweite Befestigungsfläche für ein scheibenartiges zweites Schleifmittel verfügt.

Auf diese Weise läßt sich an der Schleifwalze gleichzeitig sowohl eine gekrümmte als auch eine ebene Schleiffläche zur Verfügung stellen, die alternativ genutzt werden können, so daß sich zeitraubende Werkzeugwechsel erübrigen. Dabei erlaubt die separate Ausgestaltung der beiden Schleifmittel im Verschleißfalle einen voneinander un­ abhängigen Austausch und somit eine nicht unerhebliche Materialeinsparung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ist die zweite Befestigungsfläche mit einer Hafteinrich­ tung ausgestattet, ist ein besonders schneller Schleif­ mittelwechsel möglich. Kommt als Hafteinrichtung eine so­ genannte Klettenverbindungseinrichtung zum Einsatz, kann trotz leichter Auswechselbarkeit eine besonders sichere Befestigung gewährleistet werden.

Verschiedene Bearbeitungsvorgänge erfordern unterschied­ lich harte bzw. weiche Unterlagen für das Schleifmittel. Befindet sich die zweite Befestigungsfläche an einem Tellerkörper und die erste Befestigungsfläche an einem Walzenkörper des Trägers, können sehr leicht unterschied­ liche Materialien bzw. Materialeigenschaften realisiert werden. Einen besonders flexiblen Einsatz ermöglicht eine Ausgestaltung, bei der der Tellerkörper lösbar an dem Walzenkörper festgelegt ist. Dies ermöglicht unter anderem auch die alternative Verwendung von Tellerkörpern unterschiedlicher Durchmesser.

Um eine möglichst unwuchtfreie Rotation der Schleifwalze im Betrieb zu ermöglichen, empfiehlt sich die Anbringung von Zentriermitteln, die eine koaxiale Zentrierung zwi­ schen Tellerkörper und Walzenkörper gewährleisten.

Um die Umgebung eines Bearbeitungsvorganges vor zu starker Verunreinigung zu schützen, ist der Träger im Innern zweckmäßigerweise mit einer Mehrzahl von Absaugkanälen ausgestattet, die einerseits zu einer oder zu beiden Be­ festigungsflächen ausmünden und andererseits im Bereich der der zweiten Befestigungsfläche entgegengesetzten Stirnseite des Trägers mit wenigstens einer Anschlußöff­ nung kommunizieren, an die sich eine Absaugeinrichtung an­ schließen läßt. Ein Großteil der anfallenden, meist staub­ förmigen Verunreinigungen kann auf diese Weise durch die Schleifwalze hindurch abgesaugt und entsorgt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Schleifwalze im Längsschnitt, wobei strichpunk­ tiert eine Antriebseinrichtung und eine Absaug­ einrichtung angedeutet sind, und

Fig. 2 eine Stirnansicht der Schleifwalze aus Fig. 1 mit Blickrichtung gemäß Pfeil II in Richtung der mit einem zweiten Schleifmittel belegten zweiten Befestigungsfläche.

Die in der Zeichnung abgebildete Schleifwalze 1 verfügt über einen mehrteiligen Träger 2 mit im wesentlichen zy­ lindrischer Gestalt. Über an dem Träger 2 vorgesehene Ver­ bindungsmittel 3 läßt sich die Schleifwalze 1 lösbar an einer nur strichpunktiert angedeuteten motorischen An­ triebseinrichtung 4 festlegen. Im Betrieb der Antriebs­ einrichtung 4 führt die Schleifwalze 1 eine Rotationsbe­ wegung um ihre Längsachse 5 aus, die somit eine Drehachse bildet.

Am Außenumfang des Trägers 2 ist eine zur Längsachse 5 ko­ axiale erste Befestigungsfläche 6 mit zylindrischer Ge­ stalt vorgesehen. Auf diese läßt sich koaxial ein hülsen­ artiges erstes Schleifmittel 7 aufstecken, das im montier­ ten Zustand die erste Befestigungsfläche 6 fest um­ schließt. Die Schleifwalze 1 kann mit nicht näher darge­ stellten Spannmitteln ausgestattet sein, die eine radiale Verlagerung bzw. Verformung der ersten Befestigungsfläche 6 ermöglichen, um diese gegen den Innenumfang des hülsen­ artigen ersten Schleifmittels 7 festzuspannen. Beim Aus­ führungsbeispiel ist die erste Befestigungsfläche 6 an einem aus gummielastischem Material bestehenden Walzen­ körper 8 des Trägers 2 vorgesehen, der sich bei axialer Druckbeaufschlagung geringfügig radial verformt und da­ durch das aufgesteckte erste Schleifmittel 7 festspannt.

Die Verbindungsmittel 3 sind einer ersten Stirnseite 12 der Schleifwalze 1 zugeordnet. An der axial entgegenge­ setzten zweiten Stirnseite 13 der Schleifwalze 1 ist der Träger 2 mit einer zweiten Befestigungsfläche 14 versehen, die in einer zur Längsachse bzw. Drehachse 5 rechtwinke­ ligen Ebene verläuft und axial vom Träger 2 wegweist. An dieser zweiten Befestigungsfläche 14 läßt sich ein scheibenähnlich gestaltetes zweites Schleifmittel 15 fest­ legen.

Beide Schleifmittel 7, 15 bestehen als solches zweck­ mäßigerweise insgesamt aus flexiblem, dünnwandigem Mate­ rial. Beim Ausführungsbeispiel ist in beiden Fällen ein aus Textilmaterial wie Leinen od. dgl. bestehendes Träger­ material vorgesehen, das im Falle des ersten Schleif­ mittels 7 am Außenumfang und im Falle des zweiten Schleif­ mittels 15 an der Außenfläche mit einem nicht näher darge­ stellten Schleifbesatz bestückt ist, welcher abrasiv wirkendes Material wie Hartmetall, Korund oder Hartkunst­ stoff enthält.

Das scheibenartige zweite Schleifmittel 15 ist vorzugs­ weise blattartig dünn ausgeführt und erhält seine im Be­ trieb erforderliche Steifigkeit durch die Befestigung am Träger 2.

Um das zweite Schleifmittel 15 im Verschleißfalle oder zum Anbringen eines Schleifmittels mit anderer Körnung rasch austauschen zu können, ist die zweite Befestigungsfläche 14 mit einer in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten Hafteinrichtung 16 ausgestattet. Es könnte sich um eine Selbstklebeeinrichtung handeln, an der das zweite Schleif­ mittel 15 mit der dem Schleifbesatz entgegengesetzten Rückfläche 17 lösbar festklebbar ist.

Beim Ausführungsbeispiel kommt als Hafteinrichtung eine sogenannte Klettenverbindungseinrichtung zum Einsatz, die mit einer an der Rückfläche des zweiten Schleifmittels 15 vorgesehenen gleichartigen Verbindungseinrichtung haltend zusammenarbeitet. Zur Montage ist daher das zweite Schleifmittel 15 lediglich flächig an die zweite Befesti­ gungsfläche 14 bzw. die dort vorgesehene Klettenverbin­ dungseinrichtung anzudrücken. Zum Austauschen kann das zweite Schleifmittel 15 problemlos abgezogen werden.

Die beiden Schleifmittel 7, 15 sind separat voneinander ausgebildet und lassen sich unabhängig voneinander austauschen. Dadurch kann ein Schleifmittel allein ausge­ tauscht werden, wenn es einem besonderen Verschleiß unter­ liegt, während das weniger verschlissene Schleifmittel be­ lassen werden kann. Auch läßt sich eine beliebige Kombina­ tion von Schleifmitteln unterschiedlicher Körnung reali­ sieren. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Schleifmittel" auch Mittel verstanden werden, die eine zum Beispiel polierende, glättende oder bürstende Werkstückbearbeitung ermöglichen.

Im Betrieb führt die Schleifwalze 1 eine Rotationsbewegung aus, wobei das als endlose Schleifhülse ausgebildete erste Schleifmittel 7 um die Drehachse 5 rotiert, ebenso wie das scheibenartige zweite Schleifmittel 15, das zweckmäßiger­ weise über einen kreisförmigen Umriß verfügt und dessen Zentrum von der Drehachse 5 durchsetzt wird. Somit liegt eine konzentrische Anordnung der beiden Schleifmittel 7, 15 vor.

Die zweite Befestigungsfläche 14 ist beim Ausführungs­ beispiel an einem scheibenartigen Tellerkörper 18 vorge­ sehen, der im Bereich der zweiten Stirnseite 13 stirn­ seitig an den Walzenkörper 8 angesetzt ist. Die beiden Körper 18, 8 sind drehfest miteinander verbunden, wobei allerdings eine lösbare Verbindung vorgesehen sein kann, so daß der Tellerkörper 18 vom Walzenkörper 8 abgenommen werden kann. Eine derartige lösbare Verbindung wird beim Ausführungsbeispiel durch eine Schraubverbindungseinrich­ tung 22 realisiert.

Die Schraubverbindungseinrichtung 22 verfügt über eine den zylindrisch konturierten Tellerkörper 18 zentral durch­ setzende Befestigungsschraube 23, die in ein Gegenstück 24 einschraubbar ist. Dieses Gegenstück 24 kann ein fester Bestandteil des Trägers 2 sein, ist beim Ausführungsbei­ spiel jedoch vom Endabschnitt einer stangenähnlichen Lagerachse 25 gebildet, die den Träger 2 koaxial durch­ setzt.

Die Lagerachse 25 ragt im Bereich der ersten Stirnseite 12 axial aus dem Träger 2 heraus, wobei ihr freier Endab­ schnitt schaftartig ausgeführt ist und die oben erwähnten Verbindungsmittel 3 bildet. Sie können in einem geeigneten Spannfutter der Antriebseinrichtung 4 lösbar festgespannt werden.

Ein radial von der Lagerachse 25 abstehender Anschlagbund 26 bildet einen Anschlag für den auf die Lagerachse 25 aufgesteckten Walzenkörper 8. Er ist dem Walzenkörper 8 an der ersten Stirnseite 12 vorgelagert.

Der Tellerkörper 18 liegt im Bereich der zweiten Stirnseite 13 am Walzenkörper 8 an und läßt sich mit Hilfe der Schraubverbindungseinrichtung 22 axial gegen den Walzen­ körper 8 vorspannen. Je nach Anzugsmoment wird dabei zweckmäßigerweise der Walzenkörper 8 mehr oder weniger weit axial gestaucht, so daß er sich radial aufweitet und das hülsenartige erste Schleifmittel 7 festgespannt wird. Um die hierzu erforderliche axiale Spannbewegung des Tellerkörpers 18 zu ermöglichen, ist dieser dem Gegenstück 24 mit axialem Spiel 29 vorgelagert.

Der Kopf der Befestigungsschraube 23 kommt versenkt in einer Ausnehmung der zweiten Befestigungsfläche 14 zu liegen, wobei er mit letzterer zweckmäßigerweise bündig verläuft. Auf diese Weise kann eine ebene zweite Befesti­ gungsfläche 14 garantiert werden.

Um im Betrieb eine Unwucht der Schleifwalze 1 zu vermei­ den, sind Zentriermittel 27, 27' vorgesehen, die eine ko­ axiale Zentrierung des Tellerkörpers 18 bezüglich des Walzenkörpers 8 gestatten. Beim Ausführungsbeispiel um­ fassen die am Tellerkörper 18 vorgesehenen Zentriermittel 27 einen die die Befestigungsschraube 23 aufnehmende Durchbrechung koaxial umgebenden ringförmigen Axialvor­ sprung an der der zweiten Befestigungsfläche 14 axial ent­ gegengesetzten Rückseite 28 des Tellerkörpers 18. Komple­ mentäre Zentriermittel 27' sind in Gestalt einer stirnseitig in die Lagerachse 25 eingebrachten Axialvertiefung ausge­ führt, deren Innenumfang demjenigen des Außenumfanges des Axialvorsprunges entspricht. Die Zentriermittel 27, 27' greifen axial beweglich und diametral abgestützt inein­ ander.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Tellerkörper 18 stirn­ seitig an den Walzenkörper 8 angesetzt, so daß ein etwa der Dicke des Tellerkörpers 18 entsprechender Längenab­ schnitt des Trägers 2 verbleibt, der umfangsseitig kein Schleifmittel trägt. Allerdings wäre es durchaus möglich, das hülsenartige erste Schleifmittel 7 derart verlängert auszuführen, daß es sich auch axial über den Tellerkörper 18 hinwegerstreckt, wobei dessen Umfangsfläche einen Be­ standteil der ersten Befestigungsfläche 6 bilden könnte. Ferner könnte der Tellerkörper 18 axial in die Stirnseite des Walzenkörpers 8 eingelassen sein, so daß die von der zweiten Befestigungsfläche 14 aufgespannte Ebene unmittel­ bar stirnseitig an die erste Befestigungsfläche 6 an­ grenzt. Im übrigen könnten die beiden Befestigungsflächen 6, 14 auch gemeinsam an ein und demselben, entsprechend ausgebildeten Körper vorgesehen sein.

Das an der ersten Befestigungsfläche 6 festgelegte erste Schleifmittel 7 erfährt im Betrieb eine gewisse Selbst­ reinigung, da die sich am Schleifbelag ablagernden, von einem Werkstück abgeschliffenen Materialpartikel der Zen­ trifugalkraft unterliegen. Ein derartiger Selbstreini­ gungseffekt ist beim Schleifbelag des rechtwinkelig zur Drehachse 5 ausgerichteten zweiten Schleifmittels 15 weniger gegeben, weshalb die Schleifwalze des Ausführungs­ beispiels mit Mitteln zur Staubabsaugung ausgestattet ist. Hierzu befindet sich im Innern des Trägers 2 ein System von Absaugkanälen 31, die einerseits zur zweiten Befesti­ gungsfläche 14 ausmünden und andererseits mit einer der ersten Stirnseite 12 zugeordneten Anschlußöffnung 32 kom­ munizieren, die mit einer nur schematisch angedeuteten Ab­ saugeinrichtung 33 verbindbar ist. Die Absaugeinrichtung 33 ist zweckmäßigerweise an die Antriebseinrichtung 4 an­ geschlossen oder in diese integriert und gelangt automa­ tisch mit der Anschlußöffnung 32 in Verbindung, wenn die Schleifwalze 1 an der Antriebseinrichtung 4 festgelegt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Anschluß­ öffnung 32 wie vorliegend zu der dem Träger 2 abgewandten freien Stirnseite der Lagerachse 25 ausmündet.

Im Absaugbetrieb wird in den Absaugkanälen 31 eine Saug­ wirkung hervorgerufen, die eine Luftströmung von der Um­ gebung der Schleifwalze 1 durch das luftdurchlässige zweite Schleifmittel 15 hindurch in die Absaugkanäle 31 und von dort zur Absaugeinrichtung 33 hervorruft, welche letztere mit einer Filtereinrichtung ausgestattet ist, die die dabei anfallenden staubförmigen Verunreinigungen ab­ scheidet.

Um auch im Arbeitsbereich des ersten Schleifmittels 7 eine vergleichbare Absaugwirkung zu erzielen, ist vorgesehen, einige der Absaugkanäle 31 so auszubilden, daß sie an­ stelle zur zweiten Befestigungsfläche 14 zur ersten Be­ festigungsfläche 6 ausmünden. Im Absaugbetrieb findet somit im Bereich des ersten Schleifmittels 7 ein Absaug­ vorgang statt, der dem anhand des zweiten Schleifmittels 15 beschriebenen vergleichbar ist.

Bei der konkreten Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels umfassen die Absaugkanäle 31 einen zentral axial im Innern des Trägers verlaufenden Sammelkanal 34, der vorzugsweise in der aus Metall bestehenden Lagerachse 25 ausgebildet ist. Er weist einenends die Anschlußöffnung 32 auf.

Von dem Sammelkanal 34 geht eine Vielzahl von sowohl axial aufeinanderfolgenden als auch in Umfangsrichtung verteil­ ten Zweigkanälen 35 ab, die sich radial erstrecken und zur ersten Befestigungsfläche 6 ausmünden. Im Querschnitt ge­ sehen ergibt sich also eine ausgehend von der Lagerachse 25 strahlenartig nach außen verlaufende Kanalanordnung, wobei axial aufeinanderfolgend eine Mehrzahl derartiger Kanalanordnungen vorgesehen ist. Dabei sind die Zweigkanäle 35 in jeweils zwei Längenabschnitte unterteilt, die eines­ teils in der Lagerachse 25 und andernteils (37) im Walzen­ körper 8 radial bezüglich der Drehachse 5 verlaufen. Im Übergangsbereich zwischen diesen Kanalabschnitten können insbesondere im Außenumfang der Lagerachse 25 umlaufende Ringnuten 36 vorgesehen sein, die eine Kanalverbindung un­ abhängig von der winkelmäßigen Relativposition zwischen Walzenkörper 8 und Lagerachse 25 gewährleisten.

Der Sammelkanal 34 kommuniziert des weiteren mit zweiten Kanalabschnitten 38, die den Tellerkörper 18 in flächen­ mäßiger Verteilung und mit zur Längsachse 5 paralleler Ausrichtung durchsetzen. Sie stellen die Verbindung zur zweiten Befestigungsfläche 14 dar. Beim Ausführungsbei­ spiel erfolgt die Verbindung zwischen den zweiten Kanal­ abschnitten 38 und dem Sammelkanal 34 über eine Ringkammer 42, die die Lagerachse 25 im Bereich des Gegenstückes 24 umgibt, und die einerseits mit den zweiten Kanalabschnitten 38 und andererseits - über die Lagerachse 25 durchsetzende Verbindungskanäle 43 - mit dem Sammelkanal 34 verbunden ist.

Der Tellerkörper 18 besteht beim Ausführungsbeispiel aus Metall, könnte aber auch aus Kunststoffmaterial bestehen.

Claims (9)

1. Schleifwalze für Rotationsbetrieb, mit einem Träger (2), der umfangsseitig eine zur Drehachse (5) koaxiale zylindrische erste Befestigungsfläche (6) für ein hülsen­ artiges erstes Schleifmittel (7) aufweist und im Bereich dessen einer Stirnseite (12) Verbindungsmittel (3) zur Verbindung mit einer Antriebseinrichtung (4) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) an seiner den Verbindungsmitteln (3) entgegengesetzten anderen Stirnseite (13) über eine in einer zur Drehachse (5) recht­ winkeligen Ebene verlaufende zweite Befestigungsfläche (14) für ein scheibenartiges zweites Schleifmittel (15) verfügt.

2. Schleifwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Befestigungsfläche (14) eine Haftein­ richtung (16) zur lösbaren Befestigung des zweiten Schleifmittels (15) aufweist.

3. Schleifwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hafteinrichtung (16) als sogenannte Kletten­ verbindungseinrichtung ausgeführt ist.

4. Schleifwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Befestigungsfläche (14) an einem Tellerkörper (18) des Trägers (2) vorgesehen ist, der im Bereich der Stirnseite eines die erste Be­ festigungsfläche (6) aufweisenden Walzenkörpers (8) des Trägers (2) angeordnet ist.

5. Schleifwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tellerkörper (18) lösbar an dem Walzenkörper (8) festgelegt ist.

6. Schleifwalze nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Zentriermittel (27, 27') zur koaxialen Zentrierung des Tellerkörpers (18) bezüglich des Walzenkörpers (8).

7. Schleifwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu wenigstens einer und vorzugs­ weise zu beiden Befestigungsflächen (6, 14) eine Mehrzahl von im Träger (2) verlaufenden Absaugkanälen (31) aus­ münden, die andererseits im Bereich der den Verbindungs­ mitteln (3) zugeordneten Stirnseite (12) mit wenigstens einer mit einer Absaugeinrichtung (33) verbindbaren An­ schlußöffnung (32) kommunizieren.

8. Schleifwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Absaugkanäle (31) über einen zentral axial im Träger (2) verlaufenden Sammelkanal (34) verfügen, der an der den Verbindungsmitteln (3) zugeordneten Stirnseite (12) über eine Anschlußöffnung (32) verfügt und der im Innern des Trägers (2) mit zu der betreffenden Befesti­ gungsfläche (6, 14) führenden Kanalabschnitten (37, 38) verbunden ist.

9. Schleifwalze nach Anspruch 7 oder 8 in Verbindung mit einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (8) von radial bezüglich der Dreh­ achse (5) verlaufenden ersten Kanalabschnitten (37) der Absaugkanäle (31) und der Tellerkörper (18) von parallel zur Drehachse (5) verlaufenden zweiten Kanalabschnitten (38) der Absaugkanäle (31) durchsetzt ist.