DE19933946A1 - Druckbalken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckbalken für eine Bandschleifmaschine mit einer Vielzahl von längs des Druckbalkens verteilt angeordneten Andruckgliedern sowie mit druckmittelbetätigbaren Zylinder-Kolben-Einheiten, wobei die einzelnen Andruckglieder durch Verstellung eines zugeordneten Kolbens unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Die Zylinder-Kolben-Einheiten stehen über wenigstens ein Steuerventil wahlweise mit wenigstens einer ersten Überdruckleitung oder einer Unterdruckleitung in Verbindung, um den Kolben durch Überdruck in die eine Richtung bzw. durch Unterdruck in die andere Richtung zu verstellen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbalken für eine Band­ schleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Druckbalken für Bandschleifmaschinen werden zum gesteu­ erten Andrücken eines endlos umlaufenden Schleifbandes gegen eine zu bearbeitende Oberfläche eines bewegten Werkstückes eingesetzt. Damit der auf das Schleifband ausgeübte Druck möglichst gut an die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks angepaßt ist und insbesondere im Kantenbereich des Werkstücks ein gutes Schleifergeb­ nis gewährleistet ist, weisen die Druckbalken heutzu­ tage eine Vielzahl von längs des Druckbalkens verteilt angeordneten Andruckgliedern auf, die meist mit einer elastischen Druckplatte zusammenwirken, die wiederum mit dem Schleifband in Kontakt steht.

Die einzelnen Andruckglieder können durch eine jeweils zugeordnete, druckmittelbetätigbare Zylinder-Kolben- Einheit unabhängig voneinander angesteuert werden.

Aus der DE-A-35 03 088 ist ein Druckbalken dieser Art bekannt, bei dem die Kolben der einzelnen Zylinder-Kol­ ben-Einheiten mit Druckluft beaufschlagt werden, um den Kolben so zu verstellen, daß die Andruckglieder einen Druck auf die Druckplatte ausüben. Die Rückstellung des Kolbens erfolgt durch eine im Zylinder vorgesehene Rückholfeder.

Um die Betriebsfunktion weiter zu verbessern, hat man in der DE-A-42 32 028 die mechanische Rückstellung durch eine druckmittelbetätigbare Rückstellung ersetzt. Bei dieser Ausführung der Zylinder-Kolben-Einheiten be­ grenzt der Kolben zwei abgedichtete Bereiche des Zylin­ ders, in die jeweils eine Druckmittelleitung mündet. Liegt der Druck an der einen Druckmittelleitung an, wird das Andruckglied gegen die Druckplatte gepreßt, und liegt der Druck an der anderen Druckmittelleitung an, erfolgt die Rückstellung des Kolbens mit zugeordne­ tem Andruckglied.

Wenngleich diese Anordnung eine sehr zuverlässige Be­ triebsfunktion gewährleistet, ist jedoch ein relativ großer konstruktiver Aufwand erforderlich, der zudem auch zusätzlichen Einbauplatz benötigt. Dies wiederum beschränkt die Anzahl der nebeneinander angeordneten Andruckglieder über die Arbeitsbreite des Druckbalkens.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Druckbalken gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 da­ hingehend zu verbessern, daß der konstruktive Aufwand verringert wird, die Anzahl der Andruckglieder erhöht werden kann und weiterhin eine sichere Betriebsfunktion gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des An­ spruches 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß steht jede Zylinder-Kolben-Einheit über wenigstens ein Steuerventil wahlweise mit wenigstens einer ersten Überdruckleitung oder einer Unterdrucklei­ tung in Verbindung, um den Kolben durch Überdruck in die eine Richtung bzw. durch Unterdruck in die andere Richtung zu verstellen. Hierfür muß lediglich eine Druckmittelleitung in den Zylinder münden, über die - je nach Stellung des Steuerventils - der Überdruck bzw. Unterdruck zur Verstellung des Kolbens zugeführt wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Zy­ linder-Kolben-Einheit wahlweise mit einer von wenig­ stens zwei Überdruckleitungen oder der Unterdrucklei­ tung verbunden werden. Durch Verwendung von zwei, drei oder mehr Überdruckleitungen, die jeweils einen unter­ schiedlichen Druck aufweisen, können insbesondere pro­ blematische Bereiche des Werkstücks, wie insbesondere die Kantenbereiche, mit einem anderen Druck beauf­ schlagt werden, als andere Bereiche.

Die jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheiten werden über wenigstens ein Steuerventil mit dem gewünschten Druck­ mittelkanal verbunden. Bei Verwendung von mehreren Steuerventilen werden diese zweckmäßigerweise in Reihe geschaltet, um den baulichen Aufwand zu verringern.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung wer­ den anhand der nachfolgenden Beschreibung zweier Aus­ führungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Querschnittdarstellung des Druckbalkens,

Fig. 2 eine schematische Längsschnittdarstellung im Bereich der Andruckglieder und der Druckplatte,

Fig. 3 ein schematisches Blockschalbild der Steuerung gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel; und

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild der Steuerung gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel.

Der in Fig. 1 dargestellte Druckbalken für eine Band­ schleifmaschine besteht im wesentlichen aus einer Viel­ zahl von längs des Druckbalkens verteilt angeordneten Andruckgliedern 1 sowie druckmittelbetätigbaren Zylin­ der-Kolben-Einheiten 2, wobei die einzelnen Andruck­ glieder 1 zur Verstellung eines zugeordneten Kolbens 20 unabhängig voneinander ansteuerbar sind.

Die Andruckglieder 1 und die Zylinder-Kolben-Einheiten 2 sind in einem Träger angeordnet.

Die Andruckglieder 1 sind entweder starr oder beweglich mit dem Kolben 20 verbunden. Ferner könnte zwischen Kolben 20 und Andruckglied 1 auch lediglich eine lose Kontaktberührung vorgesehen werden.

Die Andruckglieder 1 kommen je nach Stellung des Kol­ bens 20 auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite mit einer elastischen Druckplatte in Berührung. Die Druck­ platte 4 besteht aus einem mit dem Andruckgliedern 1 in Kontakt kommenden Stahlband 4a, einem Filz 4b und einem Gleitbelag 4c, der mit einem Schleifband 5 in Kontakt kommt.

Zur Führung der Andruckglieder 1 und zur Halterung der Druckplatte ist der Träger 3 im unteren Bereich mit Ausnehmungen 3a und 3b versehen.

Die Zylinder-Kolben-Einheiten 2 sind im Träger ausge­ bildet, indem der Kolben 20 in einer entsprechenden Ausnehmung 1c geführt ist.

Um den Kolben 20 mit einem Druckmittel zu beaufschla­ gen, mündet in den durch die Ausnehmung 1c gebildeten Zylinder eine Druckmittelleitung 6. Die Druckmittellei­ tung 6 steht über wenigstens ein Steuerventil wahlweise mit wenigstens einer ersten Überdruckleitung oder einer Unterdruckleitung in Verbindung, um den Kolben 20 durch Überdruck in die eine Richtung bzw. durch Unterdruck in die andere Richtung zu verstellen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann die Druckmit­ telleitung 6 über ein erstes Steuerventil 11 mit einer ersten Überdruckleitung 7 bzw. über das erste Steuer­ ventil 11 und ein zweites Steuerventil 12 auch mit ei­ ner zweiten Überdruckleitung 8 oder einer Unterdruck­ leitung 10 verbunden werden.

In der Fig. 1 sind der Kolben 20, das Andruckglied 1 und die Druckplatte 4 zweigeteilt gezeichnet, wobei die linke Seite die Ruhestellung zeigt, in der die Druck­ platte nicht durch das Andruckglied belastet wird, und auf der rechten Seite die Arbeitsstellung dargestellt ist, in der das Andruckglied einen entsprechenden Druck auf die Druckplatte ausübt.

Die Druckbalkensteuerung wird im folgenden anhand von Fig. 3 näher beschrieben. Bei dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Blockschaltbild sind drei Überdrucklei­ tungen 7, 8, 9 sowie eine Unterdruckleitung 10 vorge­ sehen, die über Steuerventile 11, 12, 13 mit der Lei­ tung 6 und damit mit der Zylinder-Kolben-Einheit 2 zur Verstellung des Kolbens 20 verbunden werden können.

Nach Betätigung eines Startventils 14 wird durch eine Vakuumsaugdüse 15 in einem Ausgleichsbehälter 16 ein Unterdruck erzeugt, der über die Unterdruckleitung 10 allen Zylinder-Kolben-Einheiten je nach Stellung ihrer zugeordneten Steuerventile zur Verfügung steht. Das er­ ste, zweite und dritte Steuerventil 11, 12, 13 sind in Reihe geschaltet und über Kanäle 17, 18, 19 miteinander bzw. mit der Unterdruckleitung verbunden.

In der Ruhestellung der Steuerventile 11, 12, 13 sind diese untereinander und mit der Druckmittelleitung 6 sowie mit der Unterdruckleitung 10 verbunden. Durch die Betätigung des Startventils 14 wird somit auch ein Un­ terdruck in den Kanälen 17, 18, 19 erzeugt, der den Kolben 20 mit der daran befestigten Druckplatte bis zum Anschlag am Zylinderboden anhebt.

Nach Anheben der Andrucksglieder 1 durch den Kolben 20 wird die aus den Einzelelementen 4a, 4b, 4c bestehende elastische Druckplatte 4 bevorzugt durch die Schleif­ bandspannkraft zusammen mit dem Schleifband angehoben und dadurch der Kontakt zwischen Schleifband und Werk­ stück unterbrochen.

Zur Entlastung des Schleifbandes kann das Stahlband 4a oder das Andruckglied 1 als Dauermagnet ausgebildet sein. Dadurch werden Andruckglied und Druckplatte ge­ meinsam durch den Kolben angehoben. Denkbar ist auch eine anderweitige Befestigungsform (mechanisch) zwi­ schen Andruckglied und Druckplatte.

Durch Ansteuerung des Ventils 11 wird der zugehörige Ventilkolben 11a angehoben und der Kanal 19 geschlos­ sen. Gleichzeitig wird die erste Überdruckleitung 7, in der eine erste einstellbare Druckmittelgröße ansteht, durch die Druckmittelleitung 6 mit der Zylinder-Kolben- Einheit 2 verbunden. Dadurch wird der Kolben 20 mit der Druckplatte 1 in bekannter Weise gegen die elastische Druckplatte 4 gedrückt.

Nach Abschalten des ersten Steuerventils 11 wird die erste Überdruckleitung 7 abgesperrt und durch Öffnen des Kanals 19 steht wiederum der die Rückstellkraft er­ zeugende Unterdruck am Kolben 20 an, so daß dieser an­ gehoben wird.

Durch Betätigung des zweiten Steuerventils 12 wird der Kanal 18 geschlossen und eine Verbindung mit der zwei­ ten Überdruckleitung 8 hergestellt, in der eine ein­ stellbare zweite Druckmittelgröße ansteht, die wiederum eine entsprechende Betätigung des Kolbens 20 mit seinem zugehörigen Andruckglied 1 bewirkt. Nach Abschalten des zweiten Steuerventils wird wiederum eine Verbindung zur Unterdruckleitung 10 hergestellt, die ein Anheben des Andruckgliedes bewirkt.

Durch Ansteuerung des dritten Steuerventils 13 ist in analoger Weise auch eine Verbindung mit der dritten Überdruckleitung 9 möglich. Zweckmäßigerweise befinden sich in den Überdruckleitungen 7, 8, 9 Druckmittelgrö­ ßen mit unterschiedlichem Druck. Dadurch lassen sich beispielsweise die linken und rechten Kantenbereiche sowie der dazwischenliegende Bereich eines Werkstücks mit unterschiedlichem Druck beaufschlagen, um ein mög­ lichst gleichmäßiges Abschleifen des Werkstücks zu er­ möglichen.

Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch eine, zwei oder mehr als drei Überdruckleitungen vorge­ sehen werden. Es ist zumindest erforderlich, daß neben einer ersten Überdruckleitung zumindest auch eine Un­ terdruckleitung vorhanden ist, um die Verstellung des Kolbens über die in den Zylinder mündende Druckmittel­ leitung 6 zu ermöglichen.

Der Ausgleichsbehälter 16 hält durch sein relativ großes Volumen im Vergleich zu dem Volumen der Zylin­ der-Kolben-Einheiten den durch die Vakuum-Saugdüse 15 erzeugten Unterdruck nahezu konstant, selbst dann, wenn das aus dem Zylinder entweichende Druckmittel expan­ diert. Durch einen Druckschalter 21 wird das Startven­ til 14 zur Erzeugung eines konstanten Unterdrucks ge­ schaltet.

In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Zylinder-Kolben-Einheit 2 für jede vorhandene Drucklei­ tung ein entsprechendes Steuerventil zugeordnet. Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung statt der Vielzahl der Steuerventile auch ein entsprechendes Mehrwegeventil 22 verwendet werden, wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist.

Zweckmäßigerweise werden für die Steuerventile allge­ mein erhältliche Magnetventile verwendet. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch andere Ventile denkbar, die beispielsweise piezoelektrische Aktoren aufweisen.

Durch die Verwendung der einfach wirkenden Kolben kann der konstruktive Aufwand des Druckbalkens gegenüber dem Stand der Technik gemäß der DE-A-42 32 028 erheblich reduziert werden. Dadurch können auf die gleiche Länge des Druckbalkens gewünschtenfalls zusätzliche An­ druckglieder vorgesehen werden, um dadurch eine fein­ fühligere Anpassung der aktivierten Druckbalkenandruck­ breite an die abgetastete Werkstückbreite zu ermögli­ chen.

Zudem läßt sich der Druckbalken hierdurch wesentlich einfacher und preiswerter herstellen. Durch die in Reihe geschalteten Steuerventile, die jeweils einer Druckleitung zugeordnet sind, läßt sich auf besonders einfache Art und Weise eine Vielzahl von Druckmittel­ größen verwenden.

Claims (10)

1. Druckbalken für eine Bandschleifmaschine mit einer Vielzahl von längs des Druckbalkens verteilt ange­ ordneten Andruckgliedern (1) sowie mit druckmittel­ betätigbaren Zylinder-Kolben-Einheiten (2), wobei die einzelnen Andruckglieder durch Verstellung eines zugeordneten Kolbens (20) unabhängig voneinander an­ steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Ein­ heiten über wenigstens ein Steuerventil (11, 12, 13; 22) wahlweise mit wenigstens einer ersten Überdruck­ leitung (7) oder einer Unterdruckleitung (10) in Verbindung steht, um den Kolben durch Überdruck in die eine Richtung bzw. durch Unterdruck in die an­ dere Richtung zu verstellen.

2. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zylinder-Kolben-Einheit (2) einen Zylinder aufweist, in dem sich der Kolben (20) bewegt, wobei ferner eine Druckmittelleitung (6) in den Zylinder mündet, über die - je nach Stellung des Steuerven­ tils - der Überdruck bzw. der Unterdruck anliegt.

3. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit über wenigstens ein Steuerventil mit wenigstens einer zweiten Überdruck­ leitung (8) in Wirkverbindung steht, wobei die erste und zweite Überdruckleitung (7, 8) unterschiedliche Drücke aufweisen.

4. Druckbalken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur wahlweisen Verbindung der Zylinder-Kolben- Einheit (2) mit der ersten oder der zweiten Über­ druckleitung (7, 8) bzw. mit der Unterdruckleitung (10) wenigstens ein Steuerventil (11, 12; 22) vorge­ sehen ist.

5. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckleitung (10) mit einem Unterdruck­ ausgleichsbehälter (16) in Verbindung steht.

6. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (2) einfach wirkende Kolben (20) aufweist.

7. Druckbalken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zylinder-Kolben-Einheit (2) und den Druckmittelleitungen (7, 8, 9, 10) wenigstens zwei in Reihe geschaltete Steuerventile (11, 12, 13) vor­ gesehen sind.

8. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbalken einen Träger (3) aufweist, in dem die Zylinder-Kolben-Einheit (2), die Druckmit­ telkanäle (7, 8, 9, 10) und die Steuerventile (11, 12, 13; 22) vorgesehen sind.

9. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbalken ferner eine elastische Druck­ platte (4) aufweist, die auf der einen Seite mit ei­ nem Schleifband (5) der Bandschleifmaschine und auf der anderen Seite mit der Vielzahl der Andruckglie­ der (1) in Wirkverbindung steht.

10. Druckbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (2) über wenigstens ein Steuerventil (11, 12, 13; 22) wahlweise mit ei­ ner von wenigstens drei Überdruckleitungen (7, 8, 9) mit unterschiedlichem Druck oder der Unterdrucklei­ tung (10) in Verbindung steht.