DE2559266A1

DE2559266A1 - Geraet und verfahren zum schleifen der raender eines bandes aus metallfolie

Info

Publication number: DE2559266A1
Application number: DE19752559266
Authority: DE
Inventors: Merlin E Lough; Gene E Mertz; Harold L Springer; Lawrence H White
Original assignee: Sundstrand Data Control Inc
Current assignee: Sundstrand Data Control Inc
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1975-12-31
Publication date: 1976-07-29
Also published as: JPS5441756B2; IT1053430B; US3986301A; JPS5191093A; CH609903A5; FR2298853B1; FR2298853A1; CA1031964A; SE7600363L

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Schleifen der Ränder eines Bandes aus Metallfolie.

Metallfolien-Bänder werden üblicherweise dadurch hergestellt, daß eine Folienbahn von wesentlicher Breite in Streifen von der gewünschten Bandbreite geschnitten wird. Dieses Schneiden hinterläßt an den Rändern des Bandes einen Grat. Für manche Verwendungen von Metallfolien-Band sind solche Grate unerwünscht. Das Gerät und das Verfahren, die hier beschrieben werden, dienen dazu, solche Grate zu beseitigen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß ein Gerät zum Schleifen der Ränder von Metallfolien-Band geschaffen wird, welches ein Paar axial miteinander fluchtender, einander gegensinnig umlaufender Scheiben mit Stirn-Schleifflächen - sog. Schleifscheiben für Seiten-Flachschleifen -

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sowie eine Vorrichtung enthält, die das Band zwischen den Schleifflächen so führt, daß die Ebene des Bandes im wesentlichen rechtwinklig zu den Ebenen der Schleifflächen der Scheiben ist. Der Abstand zwischen den Schleifflächen der beiden Scheiben ist kleiner als die Breite des Bandes, so daß beide Ränder des Bandes an den Schleifflächen der Schleifscheiben anliegen. Genauer gesagt: Die Schleifflächen sind ringförmig, und das Band wird im wesentlichen in einer Durchmesser-Ebene der Scheiben geführt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß das Gerät zwei Paare von einander gegensinnig umlaufenden Schleifscheiben enthält und daß das Band hintereinander zwischen den Scheiben des ersten und den Scheiben des zweiten Schleifscheiben-Paares hindurchgeführt wird. Der Abstand zwischen den Scheiben des zweiten Schleifscheiben-Paares ist kleiner als derjenige zwischen den Scheiben des ersten Paares.

Ein weiteres Merkmal ist, daß für jede der Scheiben eine einstellbare Lagerung geschaffen wird derart, daß der Abstand zwischen den Schleifflächen verändert werden kann.

Und ein weiteres Merkmal der Erfindung ist das Verfahren zum Schleifen der Ränder des Metallbandes, demzufolge das Band zwischen einander gegensinnig umlaufenden ringförmigen Schleifflächen hindurchgezogen wird, die um einen Abstand voneinander entfernt sind, der kleiner als die Breite des Bandes ist, wobei die lineare Bandgeschwindigkeit kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifflächen ist.

Die Erfindung gibt also ein Gerät und ein Verfahren zum Schleifen der Ränder eines Bandes aus Metallfolie an, durch das Grate entfernt werden sollen. Zwei ringförmige, axial miteinander fluchtende, einander gegensinnig umlaufende Schleifflächen sind in einem Abstand voneinander an-

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geordnet, der kleiner als die Breite des Bandes ist. Das 3'and wird zwischen den Schleifscheiben, und zwar im wesentlichen in einer Durchmesser-Ebene, hindurchgezogen, wobei das Band an den Schleifflächen anliegt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheiben ist wesentlich größer als die lineare Geschwindigkeit des Bandes, so daß die Bandränder im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Bandes poliert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen ersichtlich. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine schematische senkrechte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gerätes,

Fig. 2 einen waagerechten Teil-Schnitt durch das Gerät der Fig. 1,

Fig. 3 einen {nicht maßstäblichen) Querschnitt durch ein übliches Metallfolien-Band vor dem Schleifen,

Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Querschnitt durch das Metallfolien-Band nach dem Schleifen,

Fig. 5 einen Teil-Querschnitt durch das Gerät längs der Linie 5-5 der Fig. 2,

Fig. 6 einen Teil-Querschnitt durch das Gerät längs der Linie 6-6 der Fig. 2,

Fig. 7 eine von oben gesehene Ansicht der Schleifscheiben und ihrer Lagerungen,

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Fig. 8 eine Teil-Seitenansicht des Gerätes, gesehen vom unteren Rand der Fig. 8, teilweise weggeschnitten,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Lagerung einer Schleifscheibe und

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe, gesehen in Richtung der Pfeile 10-10 der Fig. 9.

Das Gerät und das Verfahren, die hier gezeichnet sind bzw. beschrieben werden, eignen sich besonders zum Schleifen der Ränder eines magnetischen Bandes, wie es in Flugzeug-Bordschreibern benutzt wird. US-bundesgesetzliche Bestimmungen schreiben für viele Flugzeuge Vielspur-Bordschreiber für mancherlei Flugzeug-Meßgrößen vor und fordern außerdem, daß der Bordschreiber härtesten Betriebsverhältnissen wie z. B. hoher Temperatur eines Feuers bei einem Zusammenstoß, standhält. Als geeignet hat sich eine Vanadium-Kobalt-Eisen-Legierung erwiesen, übliches Folienband ist 6,35 mm breit und 0,0127 mm dick. Die Folie wird als eine Bahn von mehreren Zoll Breite und von hundert und mehr Metern Länge gewalzt; diese Bahn wird sodann zu Bändern von 6,35 mm Breite geschnitten. Der Schneidevorgang hinterläßt an den Rändern des Bandes Grate, die, obwohl mikroskopisch klein, doch groß genug sind, das Band von der Oberfläche des Magnetkopfes abzuheben, und oft abbrechen und dadurch den Magnetkopf und die Berührungsfläche zwischen Band und Kopf beschmutzen; dadurch wird die Güte der Aufschreibung vermindert und die Aufschreibung ungenau.

In Fig. 1 und 2 ist das Gerät zum Schleifen der Ränder des Bandes schematisch dargestellt. Das Band 20, von der Vorratsspule 21 ablaufend, wird über eine Bandführungsrolle 22 durch einen Bandfühler 23 und um Umlenkrollen 24 und 25

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zu einem ersten und einem zweiten Schleifscheiben-Paar 26 bzw. 27 geführt. Nach dem Schleifen wird das Band über eine Umlenkrolle 29, zwischen Bürsten 30 und 31, über eine Umlenkrolle 32, durch einen Bandfühler 33 und zu einer angetriebenen Aufwickelspule 34 gezogen. Zwischen den Bürsten 30 und 31 und der Aufwickelspule 34 kann das Band weiteren Behandlungen, z. B. Entzundern seiner Oberfläche und Aufbringen eines Schmieröl-Überzuges, ausgesetzt werden.

Das erste Schleifscheiben-Paar 26 besteht aus einer Scheibe 36, die entgegen dem Uhrzeiger umläuft, und einer Scheibe 37, die sich mit dem Uhrzeiger dreht. Beide Scheiben haben ringförmige Schleifflächen 36 a bzw. 37 a mit offener, ausgenommener Mitte? die Scheiben sind koaxial und parallel zueinander. In ähnlicher Weise besteht das zweite Schleifscheiben-Paar 27 aus zueinander koaxialen Scheiben 38 und 39 mit ringförmigen Schleifflächen 38 a bzw. 39 a. Die Scheibe 38, die in derselben Ebene wie die Scheibe 36 angeordnet ist, dreht sich im Uhrzeigersinn; die Scheibe 39 befindet sich in gleicher Ebene wie die Scheibe 37 und dreht sich entgegen dem Uhrzeiger. Das Band 20 wird durch das eine und danach durch das andere Paar, hindurchgeführt, und zwar im wesentlichen in Durchmesser-Ebene. Die Ebene des Bandes ist im wesentlichen rechtwinklig zu den einander parallelen Ebenen der Schleifflächen der Scheiben angeordnet.

Jede Scheibe jedes Schleifscheiben-Paares ist in Achsrichtung verstellbar, wie durch Pfeile 41 und 42 angezeigt, und der Abstand zwischen den Scheiben jedes Paares ist so gewählt, daß er etwas kleiner als die Breite des Bandes 20 ist.

Das Band wird zwischen den Scheiben unter Zugspannung hindurchgezogen, wie später noch erläutert werden wird? da-

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bei liegen die Ränder des Bandes an den Schleifflächen der Scheiben an. Die Reibung der Scheiben an den Rändern des Bandes bewirkt, daß das Band sich verdreht; diese Verdrehung kehrt sich um, wenn das Band von der einen Umfangsseite der Schleifscheibe durch deren ausgenommene Mitte zur diametral gegenüberliegenden anderen Umfangsseite der Scheibe hindurchgeht; dies ist durch Vergleich der Fig. 5 und Fig. 6 ersichtlich. Die Schleifwirkung der Schleifflächen auf die Ränder des Bandes beseitigt die Grate 20 a (s. Fig. 3) und hinterläßt die Ränder rund wie bei 20 b angezeigt (Fig. 4).

Durch rotierende, einander gegenläufige Bürsten 30, 31 werden alle losen Metallteilchen, die nach dem Schleifen etwa auf dem; Band haftengeblieben sind, entfernt.

Die nun folgende Erörterung besonderer Antriebsverhältnisse betrifft eine Ausführungsform der Erfindung, die sich als geeignet für das Schleifen von 6,35 mm breiten und 0,0127 ram dickem Band aus der oben genannten Legierung erwiesen hat. Das Band wird mittels der Aufwickelspule 34 von der Vorratsspule 21 abgezogen und durch die Schleifvorrichtung hindurch mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 m/min (das sind etwa 0,1 m/sec) und mit einer Spannung von etwa 0,28 bis 0,42 kp hindurchgezogen. Die einander gegenüber befindlichen Schleifflächen des ersten Schleifscheiben-Paares 26 haben 5,84 mm Abstand voneinander, und die Schleifflächen des zweiten Schleifscheiben-Paares 27 sind 5,46 mm voneinander entfernt.

Die Aufwickelspule 34 wird durch einen Motor 34' angetrieben, und zieht das Band 20 von der Vorratsspule 21 herunter und durch das Schleifgerät hindurch. Eine einstellbare Bremse 35 wirkt auf die Welle 21' der Vorratsspule 21 und ermöglicht der Bedienungsperson, die Spannung im Band einzu-

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stellen. Fühler 23 und 33 stellen fest, ob ein Band 20 vorhanden ist oder nicht; sie können dazu dienen, die Betätigung des Motors der Aufwickelspule sowie der anderen Motoren zu steuern.

Die Schleifscheiben 36, 37, 38 und 39 haben ca. 100 mm Außendurchmesser, und die ringförmigen Schleifflächen 36 a,

37 a, 38 a und 39 a haben ca. 25 mm Innendurchmesser. Die Drehzahl der Schleifscheiben ist durch die Temperatur begrenzt, der das Schleifmittel widerstehen kann. Diamantstaub in weichem Bindemittel wie z. B. einem Kupfer- oder Bronzering, haben sich als befriedigend erwiesen; aber er begrenzt die Drehzahl auf ca. 1200 U/min, da er im Betrieb nicht heißer als ca, 815 ⁰C werden darf. Bornitrid als Schleifmittel hat sich als stabil bis 1315 ⁰C erwiesen und läßt eine Drehzahl von ca. 3600 U/min zu. Die erzielte Oberflächengüte der Bandränder ist unmittelbar abhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheiben. Wichtig ist, daß die Schleifmittel-Körner den Rand des Bandes rechtwinklig zur Ebene des Bandes schneiden. Diese Beziehung wird selbst bei 1200 ü/min erreicht; bei dieser Drehzahl ist die Umfangsgeschwindigkeit am Außenumfang der Schleiffläche 6,35 m/sec und am Innenumfang der Schleiffläche 1,6 m/sec. Beide Geschwindigkeiten sind weit größer als die lineare Geschwindigkeit des Bandes, die 0,1 m/sec beträgt.

Fig. 7 bis 10 zeigen die verstellbare Lagerung der Schleifscheiben, welche die genaue Einstellung der Ebenen der Schleifflächen und Änderung ihres axialen Abstandes voneinander ermöglicht, sowie den Antrieb, der die Gegenläufigkeit der Scheiben ergibt. Die vier Scheiben 36, 37,

38 und 39 sowie der Motor 45 werden von mit Abstand voneinander angeordneten vorderen und hinteren Tragplatten 46, getragen. Jede der Schleifscheiben ist in je einer verstellbaren Lagerbuchse 48 gelagert; eine solche wird im

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folgenden im einzelnen beschrieben. Der Motor 45 treibt zwei Stirnzahnräder 50 und 51, die auf der Welle 52 des Motors sitzen. Diese Stirnräder 50 _f 51 treiben zwei nicht-schlüpfende Treibriemen 54 bzw. 55; der Riemen 54 treibt die Schleifscheiben 36 und 38, und der Riemen 55 treibt die Schleifscheiben 37 und 39. Die Riemen laufen über einander entgegengesetzte Seiten der Stirnräder 50, 51; so läuft der Riemen 54 entgegen dem ührzeigerdrehsinn und der Riemen 55 mit dem Uhrzeiger um. Infolgedessen drehen sich die in gemeinsamer Ebene angeordneten Schleifscheiben 36 und 38 entgegen der Drehrichtung der in gemeinsamer Ebene angeordneten Schleifscheiben 37 und 39.

Die verstellbare Lagerung der Schleifscheiben is't in Fig. 9 in ihren Einzelheiten dargestellt· An der Tragplatte 46 ist ein Lagergehäuse 60 befestigt; dieses hat an seinem äußeren Ende einen mit Gewinde versehenen Teil 60 a. Die Scheibe 36 ist auf einer Welle 61 mittels einer Kopfschraube 62 befestigt. Die Welle ist drehbar in Kugellagern 63 gelagert, deren Außenringe mit Preßsitz in einer Lager-Tragbuchse 64 sitzen, die in den mit Gewinde versehenen äußeren Endteil 60 a des Lagergehäuses 60 eingeschraubt ist. An dem Außenende der Lager-Tragbuchse 64 ist ein von Hand zu verstellender Drehknopf 65 befestigt. Wenn man die Lager-Tragbuchse hin- oder herbewegt, verstellt man die Lage der Scheibe 36 in Achsrichtung. Alle vier Schleifscheiben sind in einander ähnlicher Weise gelagert, und so können die Ebenen der Schleifscheiben und somit die Abstände zwischen ihren Schleifflächen leicht verstellt werden.

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Claims

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Patentansprüche

ί1J Gerät zum Schleifen der Ränder eines Bandes aus Metallfolie, gekennzeichnet durch

(a) ein Paar (26) Schleifscheiben (36, 37), die axial miteinander fluchten und einander gegensinnig umlaufen und die einander parallele Schleifflächen (36 a, 37 a) haben, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner als die Breite des Bandes (20) ist, und durch

(b) eine Einrichtung (21 - 25, 29 - 34), die das Band zwischen den Schleifflächen (36 a, 37 a) hi-durchführt, wobei die^! Ebene des Bandes im wesentlichen rechtwinklig zu den Ebenen der Schleifflächen angeordnet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen (36 a_r 37 a) ringförmig sind.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Schleifflächen (36 a, 37 a) in ihrer Mitte eine Ausnehmung aufweisen und daß das Band (20) zwischen diesen Schleifflächen über zwei Sektoren dieser ringförmigen Schleifflächen und über die dazwischen befindliche Ausnehmung hinweggeführt ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Band (20) führende Einrichtung (21 - 25, 29 - 34) da? Band zwischen den Schleifscheiben (36, 37) im wesentlichen längs des Scheibendurchmessers führt.

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5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung der Schleifflächen (36 a, 37 a) einen Durchmesser hat, der ungefähr ein Viertel des Außendurchmessers der Schleifflächen {36 a, 37 a) beträgt.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Band (20) führende Einrichtung (21 - 25, 29 bis 34) das Band zwischen den Schleifflächen im wesentlichen längs des Scheibendurchmessers führt.
7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schleifflächen (36 a, 37 a) voneinander ungefähr 85 % bis 95 % der Breite des Bandes'(20) beträgt.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Bandes (20) ungefähr 6,35 mm und der Abstand zwischen den Schleifflächen (36 a, 37 a) ungefähr 5,46 bis 5,84 mm beträgt.
9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Gerät ein zweites Paar (27) Schleifscheiben (38, 39) enthält, die axial miteinander fluchten und ein-

. ander gegensinnig umlaufen und die einander parallele Schleifflächen (38 a, 39 a) haben, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner als die Breite des Bandes (20) ist und die Scheiben dieses zweiten Schleifscheiben-Paares im wesentlich denselben Ebenen wie die Scheiben des ersten Schleifscheiben-Paares (26) angeordnet sind,

b) die das Band führende Einrichtung (21 - 25, 29 - 34) das Band zwischen den Scheiben (36, 37) des ersten

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Schleifscheiben-Paares (26) und danach zwischen den Scheiben (38, 39) des zweiten Schleifscheiben-Paares (27) hindurchführt.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB die Drehrichtung der Scheiben (38, 39) des zweiten Schleifscheiben-Paares (27) der Drehrichtung der jeweils in gleicher Ebene angeordneten Schleifscheiben (36, 37) des ersten Schleifscheiben-Paares (26) entgegengesetzt ist.
11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Schleifflächen (38 a, 39 a) des zweiten Schleifscheiben-Paares (27) kleiner als der Abstand zwischen den Schleifflächen (36 a, 37 a) des ersten Schleifscheiben-Paares (26) ist. ■
12. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen (36 a, 37 a, 38 a, 39 a) aller Schleifscheiben (36, 37, 38, 39) ringförmig sind und daß die das Band (20) führende Einrichtung (21 - 25, 29 - 34) das Band zwischen den Schleifscheiben im wesentlichen längs der Scheibendurchmesser führt.
13. Gerät nach Anspruch 11 für ein Band von etwa 6,35 mm Breite, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen (36 a, 37 a) des ersten Schleifscheiben-Paares (26) etwa 5,834 mm und die Schleifflächen (38 a, 39 a) des zweiten Schleifflächen-Paares (27) etwa 5,46 mm weit voneinander entfernt sind.
14. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Paar umlaufender, einander gegenläufiger Bürsten (30, 31) und eine Einrichtung (29, 32, 34), die das

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Band (20) von den Schleifscheiben (26, 27) zu diesen Bürsten führt, enthält.
15. Gerät nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen (36 a, 37 a, 38 a, 39 a) durch Träger aus weichem Metall mit darin eingebetteten Schleifkörnern gebildet sind.
16. Gerät nach Anspruch 15 für ein Band aus Metallfolie von ungefähr 0,0127 mm Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Schleifkörner 5-10 Tausendstel mm beträgt.
17. Gerät nach Anspruch 7,: gekennzeichnet durch eine Einrichtung (60, 60 a, 64, 65) zum Einstellen des axialen Abstandes einer Schleifscheibe von der anderen Scheibe eines Schleifscheiben-Paares und somit des axialen Abstandes zwischen den Schleifflächen (36 a, 37 a, 38 a, 39 a).
18. Gerät zum Schleifen der Ränder eines Bandes aus Metallfolie, gekennzeichnet durch eine Tragplatte (46, 47) ein an dieser Tragplatte befestigtes Gehäuse (60) für Lagerung einer Schleifscheibe (36, 37, 38, 39), eine in dieses Gehäuse eingeschraubte Lager-Tragbuchse (64), ein in dieser Tragbuchse angebrachtes Paar von Lagern (63), ferner durch eine in diesen Lagern gelagerte, die Schleifscheibe tragende Welle (61) sowie dadurch, daß die Axialverschiebung der Schleifscheiben durch Drehen der Lager-Tragbuchsen (64) bewirkt wird.
19. Verfahren zum Schleifen der Ränder eines Bandes aus Metallfolie, dadurch gekennzeichnet, daß das Band zwischen ringförmigen Schleifflächen hindurchgeführt wird,

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die axial miteinander fluchten, einander gegensinnig umlaufen und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner als die Bandbreite ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Geschwindigkeit des Bandes kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifflächen ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Geschwindigkeit des Bandes ungefähr 0,1 m/sec und die Umfangsgeschwindigkeit der. Schleifflächen ungefähr 6,35 m/sec beträgt.
22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Band zwischen den Schleifflächen hindurchgezogen wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Band ungefähr 6,3 mm breit und ungefähr 0,127 mm dick ist und die auf das Band ausgeübte Zugkraft ungefähr 0,28 - 0,42 kp beträgt.
24. Gerät zum Entgraten der Ränder eines Bandes aus dünner Metallfolie, gekennzeichnet durch

a) eine Vorratsspule (21), welche eine Wicklung dünnen Metallfolien-Bandes (20) enthält,

b) eine Aufwickelspule (34) zur Aufnahme des entgrateten Bandes,

c) einen Motor (34*) für Antrieb der Aufwickelspule zum Aufwickeln des Bandes auf diese Spule,

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d) eine Einrichtung (35) zum Abbremsen des von der Vorratsspule abgewickelten Bandes, die eine vorbestimmte Zugspannung im Band zwischen der Aufwickelspule und der Vorratsspule aufrechterhält,

e) ein Paar (26, 27) axial miteinander fluchtender Schleifscheiben (36, 37; 38, 39) mit einander zugewandten Schleifflächen (36 a, 37 a; 38 a, 39 a), die einen Abstand voneinander haben, der kleiner als die Bandbreite ist,

f) eine Antriebseinrichtung (45, 50, 51, 54, 55), welche die Schleifscheiben in einander entgegengesetzter Richtung dreht,

g) eine Bandführungseinrichtung (22 - 25, 29 - 34) , welche das Band von der Vorratsspule (21) zwischen den Schleifflächen (36 a, 37 a; 38 a, 39 a) hindurchführt, wobei die Ränder des Bandes an den Schleifflächen anliegen, und

h) eine Bandführungs-Einrichtung (29, 32, 33), welche das Band von der Schleifscheibe (27) zur Aufwickelspule (34) führt.
25. Vorrichtung zum Entgraten nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Bremse (35) angeordnet ist.

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