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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines band- oder
plattenförmigen
metallischen Werkstücks,
insbesondere zum Entgraten von Schnittkanten und/oder zum Abschleifen
von Oberflächen
des Werkstücks.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks ist
aus der WO 2004/039536 A1 bekannt.
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Beim
Laserschneiden insbesondere auch beim Plasmaschneiden von metallischen
Werkstücken
bilden sich an den Schnittkanten Grate, welche vor der Weiterbear beitung
des Werkstücks,
beispielsweise bevor dieses lackiert wird, entfernt werden müssen.
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Darüber hinaus
weisen plattenförmige
metallische Werkstücke
häufig
an ihren Oberflächen
bzw. Hauptflächen
Verfärbungen,
Rückstände oder
dergleichen auf, welche vor einer Weiterverarbeitung bzw. Veredelung
entfernt werden müssen.
Somit soll vermieden werden das beispielsweise eine aufzubringende
Lackierung oder Verzinkung relativ schnell wieder abspringt. Aus
diesem Grund werden die Oberflächen
der metallischen Werkstücke
vor dem Lackieren oder Verzinken abgeschliffen.
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Aus
dem allgemeinen Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Entgraten
und Feinschleifen bekannt. Hierbei werden sowohl Walzen als auch
tellerförmige,
rotierende Bürstenwerkzeuge
eingesetzt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird das zu bearbeitende
Werkstück
auf einer horizontalen Arbeitsebene oder einem Förderband aufgelegt und unter
der Walze oder dem rotierenden Bürstenwerkzeug
von Hand oder automatisch durchgeführt. Von Nachteil ist dabei,
dass die Werkstücke
in der Regel immer an derselben Stelle eingeschoben werden, so dass
eine ungleiche Abnützung
der Walze oder der Bürstenwerkzeuge
erfolgt. Derartige Maschinen können
beispielsweise eine Arbeitsbreite von 1 bis 2 m aufweisen, werden
jedoch in der Praxis zumeist mit kleineren Metallzuschnitten bestückt. Dies
hat zur Folge, dass eine Walze mit beispielsweise 2 m Länge lediglich
auf den ersten 50 cm ihrer Länge
von Metallzuschnitten beansprucht wird und sich somit nur in diesem
Bereich abnützt.
Die Walze muss, sobald dieser Bereich zu weit abgenutzt ist, ausgetauscht
werden, obwohl drei Viertel der Walzenfläche noch gut erhalten und brauchbar
ist. Ein Austausch ist schon deshalb nicht zu vermeiden, da beim
Einbringen eines großen
Werkstückes
nunmehr die ersten 50 cm der Walze nicht mehr schleifen. Durch die
ungleiche Abnützung
der Walze und dem daraus resultierenden unterschiedlichen Druck
auf das Werkstück
ergeben sich minderwertige Schleifergebnisse.
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Von
Nachteil bei den bekannten Entgrat- und Schleifmaschinen ist außerdem,
dass das Werkstück zweimal
eingeführt
werden muss, damit beide Hauptflächen
des Werkstückes
bearbeitet werden können. Ein
weiterer Nachteil der bekannten Maschinen ist die hohe Antriebsleistung,
der hohe Platzbedarf sowie die hohen Anschaffungs- und Instandhaltungskosten.
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Aus
dem allgemeinen Stand der Technik sind ferner – wie in 1 dargestellt – umlaufende Schleifbänder bekannt,
die entgegen der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks umlaufen. Die
Schleifbänder
weisen dabei entsprechend große Breiten
auf, damit auch dementsprechend breite Werkstücke bearbeitet werden können. Analog
zu den bekannten Walzen- und Bürstwerk zeugen
besteht dabei der Nachteil, dass das Schleifband ungleichmäßig abgenützt wird,
wenn das zugeführte Metallstück eine
Breite aufweist die geringer ist als die Breite des Schleifbandes.
Das Schleifband ist, wie sich aus 1 ergibt,
im wesentlichen vertikal ausgerichtet, wobei das zu bearbeitende
Werkstück unterhalb
einer schmalen Stirnfläche
des Schleifbandes durchgeschoben wird. Das Schleifband wird durch
eine Antriebswelle angetrieben.
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Zusätzlich dazu,
dass die Abnutzung der Schleifbänder
aus den bereits bezüglich
der vorgenannten Schleifmaschinen genannten Gründen ungleichmäßig ist,
besteht ein weiterer Nachteil darin, dass platten- oder bandförmiges Werkstück mit unebenen
Oberflächen
unterschiedlich stark geschliffen werden. Es kann dabei vorkommen,
dass lediglich die Wölbungen
geschliffen werden, während
das Schleifband nicht in die Vertiefungen eindringen kann, wodurch
Ablagerungen, Verunreinigungen oder dergleichen von diesen Bereichen
nicht entfernt werden können.
Dies führt
zu Qualitätsproblemen
bei der Weiterverarbeitung bzw. der Veredlung der Fläche.
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Aus
der gattungsgemäßen Schrift
der WO 2004/039536 A1 ist eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum
Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks bekannt.
Diese Vorrichtung eignet sich dabei in besonderer Weise sowohl zum
Entgraten und Kan tenverrunden von metallischen Werkstücken als
auch zum Entfernen von Oxidschichten von Schnittflächen und/oder
Schnittkanten des Werkstücks.
Revolutionär
neu ist dabei, dass eine mit wenigstens einer Bürste versehene, umlaufende
Fördereinrichtung
vorgesehen ist, wobei die Fördereinrichtung
die wenigstens eine Bürste schräg bzw. quer
zur Vorschubrichtung des Werkstücks
im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks wenigstens annähernd linear
vorbeiführt.
Die Bearbeitung des metallischen Werkstückes erfolgt somit erstmalig
nicht mehr entgegen bzw. in Vorschubrichtung des Werkstücks sondern
schräg
bzw. quer hierzu.
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Durch
die Bearbeitung des Werkstücks schräg bzw. quer
zur Vorschubrichtung des Werkstücks
wird eine gleichmäßige Abnützung der
Bürste erreicht.
Dies gilt unabhängig
von den Abmessungen des zu bearbeitenden Werkstücks. Im Unterschied zum Stand
der Technik ist es nicht mehr notwendig, dass die Bürste wenigstens
so breit ist wie das zu bearbeitende Werkstück. Von Vorteil bei der gattungsgemäßen Schrift
ist außerdem,
dass die Bürste,
dadurch das diese schräg
bzw. quer zur Vorschubrichtung des Werkstücks auf dem Werkstück entlang fährt in jede
Aussparung eindringen kann und somit die Oxidschicht an allen Schnittflächen und
Kanten entfernt. Dies führt
außerdem
dazu, dass die Kanten entgratet und verrundet werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine schnelle,
einfache und kostengünstige Vorrichtung
zum Bearbeiten von band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücken, insbesondere zum
Entgraten von Kanten und zum Abschleifen der Oberflächen zu
schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch
1 gelöst.
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Dadurch,
dass das Bearbeitungselement als Schleifband ausgebildet ist, welches
durch eine umlaufende Antriebseinrichtung schräg bzw. quer zur Vorschubrichtung
des Werkstücks
im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks wenigstens annähernd linear
vorbeigeführt
wird, erfolgt eine Bearbeitung des Werkstücks gemäß dem in der WO 2004/039536
A1 beschriebenen Prinzip. Hieraus resultieren folglich auch die
Vorteile, die aus einer Bearbeitung eines Werkstücks schräg bzw. quer zur Vorschubrichtung desselben
resultieren. Die Breite des Schleifbandes muss somit nicht der Breite
des zu bearbeitenden Werkstücks
entsprechen. Das Schleifband wird darüber hinaus unabhängig von
dem zugeführten
Werkstück
gleichmäßig abgenützt, da
nicht nur lediglich ein bestimmter Teilbereich des Schleifband zur
Bearbeitung des Werkstücks
herangezogen wird, sondern das Schleifband auf der ganzen Länge, die
zur Durchführung
des Werkstücks
vorhanden ist, bearbeitend an dem Werkstück vorbeigeführt wird.
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Das
Schleifband ermöglicht
eine besonders bevorzugte Bearbeitung der Oberflächen, das heißt der Hauptflächen der
band- oder plattenförmigen
metallischen Werkstücke,
so dass diese zuverlässig
von Rückständen (bspw.
resultierend aus Schneidvorgängen
oder dergleichen) befreit werden und somit bei der Weiterverarbeitung
bzw. Veredelung der metallischen Werkstücke keine Qualitätsprobleme
auftreten. Das Schleifband bearbeitet außerdem Schnittkanten und dergleichen
derart, dass diese entgratet werden. Insbesondere beim Plasmaschneiden,
jedoch auch beim Laserschneiden oder anderen Schneidmethoden entstehen
an den Schnittkanten und Schnittflächen Grate, die es zu entfernen
gilt. Durch das Schleifband kann in einem Arbeitsgang somit sowohl
eine Entgratung der Schnittkanten und Schnittflächen erreicht werden als auch
eine Bearbeitung der Oberflächen
des Werkstücks.
Dies vorzugsweise mit einem relativ schmalen und somit kostengünstigen
Schleifband welches sich gleichmäßig abnützt und
somit eine gleichmäßige Bearbeitung der
Werkstücke
sicherstellt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Schleifband im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks derart
in Wirkverbindung mit der Antriebseinrichtung steht, dass die Antriebseinrichtung
das Schleifband antreibt. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Schleifband
und die Antriebseinrichtung zumindest in einem von dem Werkstück entfernten
Bereich voneinander getrennt sind.
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Dadurch,
dass das Schleifband im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks in Wirkverbindung mit
der Antriebseinrichtung steht, erfüllt die Antriebseinrichtung
mehrere Funktionen. Einerseits wird das Schleifband durch die Antriebseinrichtung
angetrieben, andererseits unterstützt und führt die Antriebseinrichtung
das Schleifband im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks. Damit
das Schleifband das Werkstück
bearbeiten kann ist eine gewisse Unterstützung des Schleifbands notwendig,
damit dieses bei einem Kontakt mit dem Werkstück nicht ausweichen kann. Gemäß dem Stand
der Technik (siehe 1) war vorgesehen, dass das
Schleifband an einer Umlenkstelle, das heißt an einer Stelle an der das Schleifband
durch eine Antriebswelle angetrieben wurde oder durch eine Umlenkrolle
umgelenkt wurde, in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Die Antriebs- oder
Umlenkrolle hat dabei das Schleifband in Kontakt mit dem Werkstück gehalten.
Erfindungsgemäß sorgt
nunmehr die Antriebseinrichtung dafür, dass das Schleifband während dem
Bearbeiten des Werkstücks
die notwendige Unterstützung
erfährt. Dadurch,
dass das Schleifband durch die Antriebseinrichtung auch angetrieben
wird, ist die Vorschubgeschwindigkeit des Schleifbands und der Antriebseinrichtung
im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks im wesentlichen identisch,
so dass zwischen dem Schleifband und der Antriebseinrichtung keine bzw.
nur eine geringe Wärmeentwicklung
stattfindet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Schleifband und die Antriebseinrichtung zumindest in einem
von dem Werkstück
entfernten Bereich, das heißt
in einem Bereich in dem das Schleifband das Werkstück nicht
bearbeitet, voneinander getrennt sind. Hierdurch wird einerseits
erreicht, dass das Schleifband unabhängig von der Antriebseinrichtung montiert
und gespannt werden kann, andererseits können, bspw. wenn die Antriebseinrichtung
einen umlaufenden Riemen aufweist über den das Schleifband angetrieben
wird, unterschiedliche Dehnungen ausgeglichen werden. Bei einer
Ausgestaltung der Antriebseinrichtung derart, dass diese eine Antriebswelle
und eine Umlenkwelle aufweist um die ein Riemen umläuft, hat
sich in Versuchen herausgestellt, dass der Riemen an bestimmten
Stellen bedingt durch den Antrieb gedehnt und an anderen Stellen gestaucht
wird. Der Riemen, der bspw. aus Polyurethan hergestellt werden kann,
kompensiert diese Längenänderungen.
Das Schleifband weist jedoch kein derartiges Dehnungsverhalten auf.
Eine Dehnung des Schleifbands würde
zu einem Zerreißen des
Schleifbandes führen.
Durch eine Dehnungsbewegung des Riemens zu dem Schleifband würde außerdem eine
hohe Wärmeentwicklung
aufgrund der Reibungskräfte
entstehen, die sich auf die Funktionsweise der Vorrichtung negativ
auswirkt.
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Dadurch,
dass das Schleifband und die Antriebseinrichtung zumindest in einem
von dem Werkstück
entfernten Bereich unabhängig
voneinander umlaufen, wird die zwischen dem Schleifband und der
Antriebseinrichtung bzw. dem Riemen der Antriebseinrichtung entstehende
Wärmeentwicklung minimiert.
Der Riemen kann gestaucht und gedehnt werden, ohne dass dies einen
Einfluss auf das Schleifband hat. Im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks ist
das Dehnungsverhalten des Riemens relativ konstant, so dass es in
diesem Bereich, in dem das Schleifband in Wirkverbindung mit dem
Riemen steht und von diesem unterstützt und geführt wird, zu keiner nennenswerten
Wärmeentwicklung
aufgrund des Dehnungsverhaltens des Riemens kommt.
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Es
ist nicht notwendig, dass das Schleifband in allen von dem Werkstück entfernten
Bereichen unabhängig
bzw. kontaktlos zu der Antreibseinrichtung umläuft. Unter dem Begriff „einem
von dem Werkstück
entfernten Bereich" ist
vielmehr auch zu verstehen, dass es sich nur um einen (oder mehrere)
Teilbereich des gesamten Bereichs handelt in dem das Schleifband
von dem Werkstück
entfernt ist.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Schleifband in einem Bearbeitungsbereich
wenigstens annähernd
linear verläuft.
Der Bearbeitungsbereich wird dabei in der Regel dem Bereich entsprechen
der für
das Durchführen
des zu bearbeitenden Werkstücks
maximal zur Verfügung
steht. Ein linearer Verlauf des Schleifbands in diesem Bereich ermöglicht eine gleichmäßige Bearbeitung.
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In
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen,
dass das Schleifband in einem Kontaktbereich vor und/oder nach dem
Bearbeitungsbereich winklig zu dem Bearbeitungsbereich verläuft und
das Schleifband in dem Kontaktbereich in Wirkverbindung mit der
Antriebseinrichtung bzw. einem Riemen der Antriebseinrichtung steht.
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Dadurch,
dass das Schleifband vor und/oder nach dem Bearbeitungsbereich winklig
bzw. schräg zu
dem Bearbeitungsbereich verläuft
und in Wirkverbindung mit dem Riemen steht, vergrößert sich
die Fläche
zum Antreiben des Schleifbandes. Durch die Schräge spannt der Riemen das Schleifband,
so dass dieses vorteilhaft angetrieben und geführt wird. In Versuchen hat
sich dabei herausgestellt, dass der Riemen das Schleifband im Kontaktbereich,
dass heißt
in der Schräge
besser bzw. effektiver antreibt als auf dem linearen Wegstück des Bearbeitungsbereich.
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Der
Bearbeitungsbereich ist vorzugsweise zwischen einer Antriebswelle
und einer Umlenkwelle der Antriebseinrichtung ausgebildet.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass
der Riemen im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks an der
von dem Werkstück
abgewandten Seite über
Rollen geführt ist.
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Durch
die Rollen über
die der Riemen im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks, vorzugsweise über den
gesamten Bearbeitungsbereich verläuft, erhält der Riemen die notwendige
Abstützung
um das Schleifband in Kontakt mit dem Werkstück zu halten.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Riemen im Bereich des zu bearbeitenden
Werkstücks
mit einer Federkraft beaufschlagt ist.
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Durch
die Federkraft mit der der Riemen im Bereich des zu bearbeitenden
Werkstücks
beaufschlagt ist, wird erreicht, dass der Riemen das Schleifband
mit konstanter Kraft auf das Werkstück drückt. Dies führt zu einem vorteilhaften
Bearbeitungsergebnis. Vorgesehen sein kann dabei, dass der Riemen
durch eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Federelemente beaufschlagt
ist. Das Schleifband dringt somit bei einer leicht unebenen Oberfläche des
Werkstücks
auch in Vertiefungen des Werkstückes
ein. Bei einer starren Unterstützung
des Schleifbandes, wie dies im Stand der Technik üblich ist,
schleift das Schleifband zuerst die „Erhebungen" des Werkstücks. Erst
wenn die Erhebungen soweit abgeschliffen sind, dass diese das Niveau
der „Vertiefungen" erreicht haben,
werden auch die Vertiefungen geschliffen. Bei einer Beaufschlagung
des Riemens und somit des Schleifbandes mit einer Mehrzahl voneinander
unabhängiger
Federelemente wird das Schleifband nach dem Überfahren einer Erhöhung in
die sich anschließende
Vertiefung gedrückt, so
dass die Oberfläche
gleichmäßig geschliffen
wird.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn eine Mehrzahl von Rollen vorgesehen sind, über die
der Riemen geführt
wird, wobei die Rollen jeweils durch ein Federelement beaufschlagt
sind. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits eine vorteilhafte,
reibungsoptimierte Führung
des Riemens erreicht, andererseits führen die Rollen dazu, dass
das Schleifband dem Verlauf des Werkstückes folgen kann.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
erste und letzte Rolle starr, das heißt ungefedert ausgebildet ist.
Damit wird erreicht, dass das Schleifband im wesentlichen linear bzw.
geradlinig zwischen der ersten und der letzten Rolle und somit im
Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks bzw. des Bearbeitungsbereichs
verläuft. Unebenheiten
im Werkstück
können
dabei durch die gefederten Rollen ausgeglichen werden, ohne dass dadurch
der im wesentlichen lineare Verlauf des Schleifbands im Bearbeitungsbereich
beeinträchtig wird.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Riemen an der dem einzuführenden
Werkstück
zugewandten Längsseite
zur Ausbildung eines Einlaufbereichs abgeschrägt ist.
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Ein
schräger
Verlauf des Riemens in diesem Bereich ermöglicht es das Werkstück in besonders einfacher
Art und Weise einzuführen,
ohne dass eine Beschädigung
des Schleifbandes bzw. ein Reißen des
Schleifbandes befürchtet
werden muss. Alternativ oder ergänzend
dazu kann vorgesehen sein, dass die Bearbeitungseinheit zur Ausbildung
eines Einlaufbereiches schräg
gestellt ist. Die Schrägstellung der
Bearbeitungseinheit erfolgt, damit ein vergrößerter Einlaufbereich ausgebildet
werden kann, derart dass das Schleifband einen Spalt zur Durchführung des
Werkstücks
in Vorschubrichtung des Werkstücks verjüngt. Dabei
hat es sich als ausreichend herausgestellt, wenn die Bearbeitungseinheit
bzw. das Schleifband zu der Ebene auf der das Werkstück durchgeführt wird,
gegenüber
der Senkrechten um 0,5 bis 5 Grad, vorzugsweise 2 Grad geneigt ist.
Dies ermöglicht
einerseits ein einfaches Einführen
des zu bearbeitenden Werkstücks,
andererseits ist die Neigung der Bearbeitungseinheit nicht so groß, dass
das Schleifband spürbar
ungleich abgenutzt wird.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Riemen der Antriebseinheit ein dreifacher
Keilriemen ist. Dies hat sich bezüglich der Haltbarkeit des Keilriemens,
der Übertragung
der Antriebsleistung auf das Schleifband sowie hinsichtlich der
Unterstützung
des Schleifbandes als besonders geeignet herausgestellt. Eine Ausbildung
des Riemens aus Polyurethan bzw. eine Ausbildung der Deckschicht
des Riemens aus Polyurethan hat sich als be sonders geeignet herausgestellt.
Die Rollen, welche den Riemen stützen, können dabei
an den Keilriemen angepasst sein und beispielsweise als Einfachrolle,
Doppelrollen oder Dreifachrollen ausgebildet sein.
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In
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung können ferner
zwei Bearbeitungseinheiten vorgesehen sein zwischen denen das Werkstück schräg bzw. quer
zur Umlaufrichtung der Schleifbänder
derart durchführbar
ist, dass das Schleifband jeder Bearbeitungseinheit eine der beiden
Hauptflächen
des Werkstücks
bearbeitet.
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Somit
ist es möglich
das Werkstück
gleichzeitig an beiden Hauptflächen
abzuschleifen und zu entgraten. Das Werkstück kann somit in einem Bearbeitungsgang
bearbeitet werden.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung können ferner vier oder mehr
Bearbeitungseinheiten vorgesehen sein, wobei jeweils zwei gegenläufig umlaufende
Bearbeitungseinheiten bzw. deren Schleifbänder das Werkstück an einer
Hauptfläche
bearbeiten.
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Dadurch
dass jede Hauptfläche
in zwei gegenläufige
Richtungen geschliffen wird, wird ein besonders bevorzugtes Schleifergebnis
erzielt und auch die Schnittkanten in besonders bevorzugter Weise
entgratet.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Bearbeitungseinheiten zueinander verschiebbar
bzw. verstellbar sind. Dies ermöglicht
es die Bearbeitungseinheiten auf die Stärke des zu bearbeitenden Werkstücks einzustellen.
Durch eine Verschiebung der Bearbeitungseinheiten zueinander wird
folglich der Spalt zum Durchführen
des Werkstücks
verringert. In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit nur einer Bearbeitungseinheit kann vorgesehen sein, dass die
Unterlage auf der das Werkstück
aufliegt und die Bearbeitungseinheit zueinander verschiebbar sind, so
dass der Spalt zum Durchführen
des Werkstücks verringert
oder vergrößert werden
kann.
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Von
Vorteil ist es, wenn jede Bearbeitungseinheit einen unabhängigen Antrieb,
vorzugsweise in Form eines Elektromotors aufweist. Dies hat sich
als besonders zweckmäßig herausgestellt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
prinzipmäßig dargestellt.
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Es
zeigt:
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1 eine
Vorrichtung gemäß dem Stand der
Technik;
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2 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Bearbeitungseinheiten;
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3 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß Pfeilrichtung
III der 2;
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4 eine
vergrößerte Schnittdarstellung gemäß der Linie
IV-IV der 3;
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5 eine
Seitenansicht einer Bearbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 einen
Schnitt durch eine Bearbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß der Linie
VI-VI der 5;
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7 eine
vergrößerte Darstellung
der in 5 dargestellten Einzelheit VII;
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8 eine
rückseitige
Ansicht der in 5 dargestellten Bearbeitungseinheit;
und
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9 eine
vergrößerte Schnittdarstellung des
Riemens der Antriebseinrichtung.
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1 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik. Hierbei wird ein Werkstück 1 auf ein Förder band 100 aufgelegt
und zwei im wesentlichen in vertikaler Richtung umlaufenden Schleifbändern 101 zugeführt. Im
Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks, das heißt in dem
Bereich in dem die Schleifbänder 101 in
Kontakt mit dem Werkstück 1 kommen,
verlaufen die Schleifbänder 101 entgegen der
Vorschubrichtung des Werkstücks 1.
Die Schleifbänder 101 werden
durch eine Antriebswelle 102 angetrieben und durch eine
Umlenkwelle 103 im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks 1 umgelenkt und
unterstützt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in den 2 bis 9 dargestellt.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks 1,
wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
in besonderer Weise zum Entgraten von Schnittkanten 1a sowie
zum Abschleifen der Oberflächen 1b des
Werkstücks 1 eignet.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich
ist, weist die im Ausführungsbeispiel
dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung
zwei Bearbeitungseinheiten 2 auf. In den 5 bis 8 ist
eine der Bearbeitungseinheiten 2 im Detail dargestellt.
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Die
Bearbeitungseinheiten 2 weisen jeweils eine umlaufende
Antriebseinrichtung 3 auf, welche jeweils ein als Schleifband 4 ausgebildetes
Bearbeitungselement schräg
bzw. quer zur Vorschubrichtung des Werkstücks 1 (siehe Pfeilrichtung
gemäß 2) im
Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks 1 wenigstens annähernd linear
vorbeiführen.
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Die
Antriebseinrichtung 3 weist einen umlaufenden Riemen 5 auf,
welcher als dreifacher Keilriemen ausgebildet ist (siehe 6 und 9).
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Das
Schleifband 4 steht im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks 1 derart
in Wirkverbindung mit dem Riemen 5 der Antriebseinrichtung 3, dass
der Riemen 5 das Schleifband 4 antreibt. Das Schleifband 4 verläuft in einem
Bearbeitungsbereich 6 wenigstens annähernd linear. Vor und nach
dem Bearbeitungsbereich 6 verläuft das Schleifband 4 in einem
Kontaktbereich 7 winklig zu dem Bearbeitungsbereich 6 und
steht ebenfalls in Wirkverbindung mit dem Riemen 5. Die
Kontaktbereiche 7 erstrecken sich dabei von dem Bearbeitungsbereich 6 bis
zu einem Bereich in dem der Riemen in Kontakt mit einer Antriebswelle 8 bzw.
einer Umlenkwelle 9 kommt. Dort trennt sich das Schleifband 4 von
dem Riemen 5, so dass das Schleifband 4 und der
Riemen 5 zumindest in einem von dem Werkstück 1 entfernten Bereich 10 voneinander
getrennt sind bzw. voneinander getrennt verlaufen. Der Bereich 10 kann
dabei größer aber
auch kleiner sein als im Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die Trennung des Schleifbandes 4 von dem Riemen 5 muss
nicht zwangsläufig
im Bereich der Antriebswelle 8 und/oder der Umlenkwelle 9 erfolgen.
Eine Trennung in diesem Bereich hat sich jedoch als besonders zweckmäßig herausgestellt. Wie
sich aus den 2 bis 4 ergibt
wird das zu bearbeitende Werkstück 1 zwischen
den beiden Bearbeitungseinheiten 2 durchgeführt bzw.
durchgezogen. In Abhängigkeit
der Stärke
des zu bearbeitenden Werkstücks 1 kann
ein Durchführungsspalt 11 angepasst
werden. Hierzu ist vorgesehen, dass die Bearbeitungseinheiten 2 zueinander
verstellbar bzw. verschiebbar sind.
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Zum
Auflegen des Werkstücks 1 dient
ein Blecheinschub 12. Zur Ausgabe des Werkstücks 1 ist ein
Ablagetisch 13 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel weist der Blecheinschub 12 und
der Ablagetisch 13 jeweils ein Förderband auf. Im Bereich um
die Bearbeitungseinheiten 2 sind, wie insbesondere aus 4 ersichtlich
ist, Vorschubeinheiten 14 vorgesehen. Diese bestehen dabei
jeweils aus einer Mehrzahl von Förderrollen 15 bzw.
Walzen die in parallel zur Vorschubrichtung des Werkstücks 1 verlaufenden Seitenkanten
des Blecheinschubes 12 bzw. des Ablagetisches 13 gelagert
sind. Die Seitenkanten können
dabei bspw. als Lochblech ausgebildet sein. Dadurch, dass der Blecheinschub 12 und
der Ablagetisch 13 mit einem Rollensystem versehen sind,
lässt sich
das Werkstück 1 in
besonders einfacher Weise quer zu den Bearbeitungseinheiten 2 durch
die Vorrichtung schieben. Ein Rollensystem ist robust und unanfällig gegen
Beschädigungen
durch ein Verkanten des Werkstücks 1.
Die Vorschubeinheiten 14 weisen außerdem je weils eine Vorschubwalze 16 auf. Die
Vorschubwalze 16 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem metallischen
Grundkörper,
der mit einer Gummierung versehen ist. Durch die Vorschubwalzen 16 wird
eine gleichmäßige und
zuverlässige Beförderung
des Werkstücks 1 quer
zu den Umlaufrichtungen der Schleifbänder 4 gewährleistet.
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Im
Ausführungsbeispiel
weist jede Antriebseinrichtung 3 einen unabhängigen Elektromotor 17 auf,
welcher den Riemen 5 und somit auch das Schleifband 6 antreibt.
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Wie
sich insbesondere aus den 2, 5, 7 und 8 ergibt
wird der Riemen 5 im Bearbeitungsbereich 6, welcher
den Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks 1 einschließt, an der
von dem Werkstück 1 abgewandten
Seite über
Rollen 18 geführt.
Die Rollen 18 können
jeweils als Doppel- oder Dreifachrollen ausgebildet sein. Vorgesehen sind
eine Mehrzahl von Rollen 18, die jeweils durch ein Federelement 19 beaufschlagt
sind. Somit kann sich der Riemen 5 und folglich das Schleifband 4 an den
Verlauf der Oberfläche 1b des
Werkstücks 1 anpassen.
Im Ausführungsbeispiel
ist ein Endanschlag 20 vorgesehen (siehe insbesondere 7)
welcher die Bewegung der Rollen 18 in Richtung auf das Werkstück 1 begrenzt.
Eine Auslenkung der Rollen 18 in eine von dem Werkstück 1 abgewandte
Richtung wird durch die Federkraft der Federelemente 19 begrenzt
bzw. gedämpft.
Das Schleifband 4 bzw. der Riemen 5 können folglich
Unebenheiten des Werkstücks 1 dadurch
kompensieren, in dem die Rollen 18 entgegen der Federkraft
der Federelemente 19 von dem Werkstück 1 weggedrückt werden.
Die Federelemente 19 sorgen dafür, dass das Schleifband 4 zuverlässig in
Kontakt mit dem Werkstück 1 gehalten wird
und somit ein vorteilhaftes Schleifergebnis entsteht.
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Die
Rollen 18 sind über
eine Lagerstelle 21 derart gelagert. Durch den Endanschlag 20 wird
dabei die maximale Auslenkung der Rollen 18 begrenzt bzw.
definiert. Insofern die Rollen 18 nicht entgegen der Federkraft
der Federelemente 19 bewegt werden, bilden diese eine gerade
Linie.
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Bereits
aufgrund des Aufbaus des Riemens 5, vorzugsweise aus Polyurethan,
weist dieser eine bestimmte Elastizität auf und ist somit innerhalb
gewisser Grenzen nachgiebig.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist die erste Rolle 18a und die letzte Rolle 18b starr
ausgebildet. Das heißt
die am Einlauf bzw. am Auslauf des Bearbeitungsbereiches 6 angeordneten
Rollen 18a, 18b sind ungefedert, wodurch erreicht
wird, dass das Schleifband 4 im Bearbeitungsbereich 6 im
wesentlichen linear bzw. geradlinig verläuft. Dies ergibt sich insbesondere
aus 5 und 7.
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Wie
aus den 2, 3 und 5 ersichtlich
ist, läuft
das Schleifband 4 um zwei Umlenkwellen 22 um,
welche von der Antriebswelle 8 und Umlenkwelle 9 der
Antriebseinrichtung 3 unabhängig sind. Die Umlenkwellen 22 des
Schleifbandes 4 sind nicht angetrieben. Im Ausführungsbeispiel
erfolgt der Antrieb des Schleifbandes 4 ausschließlich durch
die Wirkverbindung zwischen dem Riemen 5 und dem Schleifband 4 im
Bearbeitungsbereich 6 bzw. in den Kontaktbereichen 7.
Das Schleifband 4 wird über eine
Schnellspanneinrichtung 23 gespannt, welche hierzu einen
nicht näher
dargestellten Exzenter aufweist. Derartige Schnellspanneinrichtungen 23 sind aus
dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt, weshalb nachfolgend
hierauf nicht näher eingegangen
wird.
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Zur
Ausbildung eines vergrößerten Einlaufbereiches 24 sind
die Bearbeitungseinheiten 2 schräg gestellt. Die Bearbeitungseinheiten 2 sind hierzu
im Ausführungsbeispiel
jeweils um 2 Grad gegenüber
einer zu einer Bearbeitungsebene (gebildet durch den Blecheinschub 12 und
den Ablagetisch 13) senkrechten Lage geneigt. Der Durchführungsspalt 11 verjüngt sich
somit in Vorschubrichtung des Werkstücks 1 (siehe 4).
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Im
Ausführungsbeispiel
(siehe 9) ist ferner vorgesehen, dass der Riemen 5 an
der dem einzuführenden
Werkstück 1 zugewandten
Längsseite, das
heißt
im Einlaufbereich 24 an bzw. abgeschrägt ist. Die Abschrä gung 5a des
Riemens 5 ermöglicht ebenfalls
ein einfaches Einführen
des Werkstücks 1.
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Zum
Wechseln des Riemens 5, was in der Praxis relativ selten
der Fall sein wird, ist eine Riemenspanneinrichtung 25 vorgesehen
durch welche die Antriebswelle 8 und die Umlenkwelle 9 zueinander
verschoben werden können,
so dass der Riemen 5 einfach ausgewechselt werden kann.
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Die
Oberfläche
des Schleifbandes 4, die zur Bearbeitung des Werkstücks 1 vorgesehen
ist, kann einen beliebigen Aufbau aufweisen. Bspw. kann die Körnung oder
allgemein die Ausgestaltung der Oberfläche an das gewünschte Schleifergebnis
angepasst sein. Wesentlich dabei ist, dass es durch die Oberfläche des
Schleifbandes 4 möglich
ist Kanten zu entgraten und/oder die Oberfläche des Werkstücks 1 zu schleifen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung kann
mit unterschiedlichen Bearbeitungslängen bzw. -breiten zur Einfuhr
von Werkstücken 1 hergestellt
werden.