DE3111609A1 - Anlage zum kontinuierlichen behandeln eines bandfoermigen materials - Google Patents

Description

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HITACHI SHIPBUILDING + ENGINEERING CO., LTD., Osaka / Japan

Anlage zum kontinuierlichen Behandeln eines bandförmigen

Materials

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum kontinuierlichen Behandeln eines bandförmigen Materials, in der das vorangeförderte Bandmaterial während mehrerer Stunden durch Beschleifen in Kombination mit elektrolytischem Polieren behandelt wird, wobei die elektrolytische Behandlung mit der durch eine Schleifeinrichtung vorgenommenen Schleifbehandlung kombiniert ist.

Gewöhnlich nutzen sich bei einem in Kombination mit einer elektrolytischen Behandlung durchgeführten Schleifbehandlung dann, wenn das Bandmaterial kontinuierlich vorangefördert und die Polierbehandlung über mehrere Stunden vorgenommen wird, die Schleifeinrichtungen ab und müssen des öfteren ausgewechselt werden. Die Produktivität einer solchen Anlagen ist jedoch erheblich herabgesetzt, wenn der Fördervorgang für das Austauschen der Schleifeinrichtungen unterbrochen wird.

Um dies zu vermeiden, weist die erfindungsgemäße Anlage für die kontinuierliche Behandlung eines Bandmaterials quer verlaufende Gleitwellen auf, die auf einem Grundtisch angeordnet sind, eine Grundtafel oder -platte; die frei quer auf den Quergleitwellen gleiten kann, Querfördermittel, durch die die Grundtafel schnell und/oder langsam quer bewegt wird, vertikale Gleitwellen, die auf der Grundtafel angeordnet sind, ein Werkzeug zum Schleifen in Kombination mit einem elektrolytischen Poliervorgang, das frei vertikal entlang den vertikalen'Gleitwellen verschiebbar ist, Vertikalfördermittel für die vorstehend genannte Vertikalbewegung des Werkzeugs entlang der Grundtafel und einen

Polierkopf, der an dem Werkzeug angeordnet ist und aus Elektroden für die Elektrolyse und Schleifeinrichtungen zusammengesetzt ist, auf, um so das vorangeförderte Bandmaterial fortlaufend zu polieren.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der gesamten Ablaufschritte im Arbeitsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Gesamtanordnung von der Seite;

eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Bandmaterials; eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das zu einer Anlage für die kontinuierliche Bandmaterialbehandlung gehört; eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 4; die Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
deren Seitenansicht;

die Seitenansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 9, 10 und 11 jeweils Schnitte der Vorderansicht von Ausschnitten anderer Ausführungsformen;

Fig. 12 eine Seitenansichtsdarstellung der Anordnung aus Fig. 11;

Fig. 13 eine vorderseitige Schnittansicht eines Teils eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 14 dessen Schnittansicht von der Seite;

Fig. 15 ein Teil eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels in Schnittdarstellung bei Ansicht von vorn;

Fig. 16 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels und

Fig. 17 eine Draufsicht für den Vergleich mit der Fig. 16.

Zunächst wird die gesamte Schrittfolge beschrieben, zu der die erfindungsgemäße Einrichtung beiträgt, wozu auf die Figuren 1 bis 3 Bezug genommen wird. Hierin wird das bandförmige Material 2 von einem Abwickler 1 abgezogen und in einen Geraderichter 3 eingeführt, der das Bandmaterial 2 ebnet, von wo aus es dann in e-ine Perforationsstanze 4 weiterläuft. In diesem Perforationsstanzvorgang werden Löcher 5 in das Bandmaterial 2 entlang seiner Seitenränder eingestanzt, so daß es nachfolgend durch Zahnräder 6 mit genau festgelegter Geschwindigkeit weiter transportiert werden kann.

In einer Vorschleifstufe 7 wird durch eine Kombination von Beschleifen und elektrolytischem Polieren eine halbfertige Oberfläche durch Beseitjen von Oberflächenfehlern hergestellt. Es befinden sich zu dem Zweck am Einlaß und Auslaß dieser Vorschleifstufe 7 Luftvorhänge 8 bzw. 9. Zwischen diesen Luftvorhängen 8 und 9 sind drei Schleifwerkzeuge in Verbindung mit elektrolytischen Poliervorkehrungen 10,11,12 angebracht. Zwischen den Werkzeugen 10 und 11 und den Werkzeugen 11 und 12 ist jeweils ein Sprühvorhang angebracht. Die Werkzeuge 10, 11 und 12 sind so gestaltet, daß auf den Oberflächen von kreisförmigen Elektroden radial Schleifeinrichtungen verlaufen, während dem Spalt zwischen den Schleifeinrichtungen und dem Bandmaterial 2 durch Durchtrittslöcher in den Elektroden in der Mitte ein Elektrolyt zugeführt wird, so daß gleichzeitig bei rotierenden Werkzeugen eine Schleifbehandlung und ein elektrolytisches Polieren vor sich geht.

Die Körnung der Schleifmittel auf den Werkzeugen 10, 11 und 12 wird in Bandlaufrichtung feiner. Durch Federn werden die Werkzeuge 10, 11 und 12 mit bestimmter Kraft gegen das Bandmaterial 2 gedrückt. Die Sprühvorhänge 13 und 14 trennen den Elektrolyten der Werkzeuge 10, 11 und 12 jeweils gegeneinander ab, und die Luftvorhänge 8 und 9 verhindern Elektrolytaustritt nach außen.

Zu einem Feinpolierpro-.eß 17 wird das Bandmaterial 2 über eine Entwässerungswalzn 15 und eine Tänzerwalze 16 geführt, die einen Durchhang de:; Bandmaterials 2 ausgleicht. In dieser Feinpolierstufe 17 erhält das Bandmaterial 2 Hochglanzfinish. Wie bereits in der vorhergehenden Stufe 7 weist auch diese Stufe 17 Luftvorhänge 18, 19, drei Schleifwerkzeuge mit elektrolytischer Poliereigenschaft 20, 21, 22 und Sprühvorhänge 23 und 24 auf. Die Körnung der Werkzeuge 20, 21, 22 ist wesentlich feiner als in der Stufe 7, und auch hier nimmt die Körnung der Werkzeuge 20, 21, 22 in Bandlaufrichtung ab.

Nachdem das Bandmaterial die Feinpolierstufe 17 durchlaufen hat, durchläuft es eine Vorwaschstufe 25, einen Luftvorhang 26, eine weitere Tänzerwalze 27 und gelangt in eine Wasch- und Trockenstufe 28. Hier werden Fremdkörper von der Oberfläche des Bandmaterials 2 durch Waschen mit Sprühanlagen 29, 30 und 31 auf der Bandoberseite entfernt, und schließlich wird das Bandmaterial durch Luftvorhänge 32 und Heizer 33 getrocknet.

Im Anschluß daran lauf·; das Bandmaterial in eine Prüfeinrichtung 34, in der die Oberfläche auf Rauhigkeit und Fehler geprüft wird, wobei Mark Lerungen durch eine Markiervorrichtung 35 angebracht werden, wenn derartige Fehler festgestellt werden.

Es schließt sich eine Oberflächen-Schutzstufe 36 an, in der auf die Oberfläche des Bandmaterials 2 ein Schutzfilm 37 aufgetragen wird. Dieser besteht aus einem Kunstharz, auf das ein Kleber aufgetragen und das zu einem Wickel 38 aufgewickelt ist, von dem es mit Hilfe einer Andruckrolle 39 abgezogen und dann als Schicht auf das Bandmaterial 2 aufgeklebt wird.

In einer Preß- oder Stanzstufe 40 wird das Bandmaterial dann in Platten vorbestimmter Größe gestanzt, die durch Hantiereinrichtungen 41 anschließend abgenommen werden, während der Bandrest bei 42 aufgehaspelt wird. Alle diese Vorrichtungen werden über eine Steuereinrichtung 43 gesteuert.

Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorschub mit Hilfe von Perforationslöchern und Zahn- oder Kettenrädern 6 vorgenommen wird, ist es auch möglich, den Vorschub mittels Klemmrollen oder Kettengurten auszuführen.

Nachfolgend wird nun die erfindungsgemäße Einrichtung oder Ausrüstung beschrieben. Hierzu dienen zunächst die Darstellungen der Figuren 4 und 5, die ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen, und zwar in Vorderansicht und Draufsicht.

In den Figuren 4 und 5 sind ein Poliertisch 44, darüber von links nach rechts zum Polieren mit konstanter Geschwindigkeit hinweggefördertes Bandmaterial 45, ein Basistisch 4 6 am Hinterende des Poliertisches 44, zwei Quergleitwellen oder -schienen 47, die am Basistisch 46 quer angebracht sind, eine vertikale Grundtafel 48, Halter 49 auf der Rückseite der Grundtafel 48 derart, daß diese Halter 49 an den Quergleitschienen 47 angreifen, so daß die Grundtafel 48 sich frei quer entlang den Gleitschienen 47 bewegen kann, vorgesehen. Ein Hydraulikzylinder 50 sitzt am Grundtisch 46 und ist mit seiner Kolbenstange 51 mit dem rechten Ende der Basistafel 48 verbunden. Mit Hilfe des Hydraulikzylinders kann die Basistafel 48 in Querbewegung entlang den Quergleitschienen 47 verschoben werden. Zwei Vertikalgleitschienen 52, die auf der Vorderseite der Basistafel 48 angebracht sind, werden von Haltern 54 erfaßt, die auf den Vertikalgleitschienen 52 auf und ab gleiten können und auf der Rückseite eines schleifenden und

elektrolytisch polierenden Werkzeugs 53 sitzen. An der Basistafel 48 ist ein weiterer Stellzylinder 55 in vertikaler Richtung befestigt, dessen Kolbenstange 56 mit dem Werkzeug 53 verbunden ist, wodurch dieses entlang der vertikalen Gleitschienen 52 auf und ab verstellbar ist. Aus dem Werkzeug 53 steht nach unten ein Wellenzapfen 57 hervor, der durch den Antriebsmechanismus des Werkzeugs angetrieben wird und einen Polierkopf 58 an seinem Ende trägt, welcher mit Elektroden 60 besetzt ist, die in radialer Richtung auf der unteren Fläche einer Scheibe 59 ausgebildet ist, sowie Schleifeinrichtungen 51, die auf der unteren Fläche sowohl der Scheibe 59 als auch der Elektroden 60 angebracht sind. Die Schleifeinrichtungen 61 werden mit dem Bandmaterial 45 mit bestimmter Anpreßkraft in Berührung gebracht, und Elektrolyt, der durch eine Mittelbohrung im Wellenzapfen 57 und in der Scheibe 59 vom Werkzeug 53 in den Spalt zwischen die Elektroden 60 und das Bandmaterial 45 hineinläuft, tritt, während der Polierkopf 58 in Drehung versetzt wird, aufgrund vom Werkzeug 53 an die Elektroden 60 und vom Poliertisch 4 4 an das Bandmaterial 45 gelegter Spannung elektrolytisch polierend in Wirkung. Mit Hilfe der aufgezählten Vorrichtungen und Anordnungen wird die Bandoberfläche gleichzeitig geschliffen und elektrolytisch poliert.

In dem Stadium, in dem das Bandmaterial 45 kontinuierlich von links nach rechts gefördert wird und der Polierkopf 58 Schleifen in Verbindung mit elektrolytischem Polieren in der ersten Position A in Fig. 4 ausführt, arbeiten sich die Poliermittel 61 ab und sind nach einigen Stunden Einsatz verbraucht, so daß dann der Vertikalstellzylinder 53 betätigt wird und den Polierkopf 58 zusammen mit dem Werkzeug 53 anhebt. Der Polierkopf 58 wird dann stillgesetzt, und es werden die verbrauchten Schleifkörper 61 gegen neue ausgetauscht. Anschließend wird der Querstellzylinder 50 so betätigt, daß er den Polierkopf 58 zusammen

mit der Basistafel 48 mit höherer Geschwindigkeit bewegt, als das Bandmaterial 45 vorwärtsgefördert, wird, bis der Polierkopf in die zweite Stellung B der Fig. 4 gelangt, woraufhin dann der Vertikalzylinder 55 den Polierkopf 58 wieder nach unten stellt und der Poliervorgang in der Position B erneut aufgenommen wird. Die Strecke zwischen der

ersten Position A und der zweiten Position B kann..gleich

der Strecke sein, die das Bandmaterial 45 während der für das Auswechseln der Schleifkörper 61, die Auf-und Absowie die Querbewegung des Polierkopfes 58 einschließlich einer kleinen Überlappungsstrecke vorangefördert wird.

Der Quertransportzylinder '50 wird dann so in Tätigkeit gesetzt, daß er den Polierkopf 58 aus der zweiten Position B innerhalb der Standzeit der Schleifkörper 61 wieder in die erste Position A verstellt, und wenn die Schleifkörper 61 in der ersten Position A erneut verbraucht sind, wird der Polierkopf 58 abermals angehoben, so daß die Schleifkörper ausgewechselt werden können. Es versteht sich, daß das Auswechseln der Schleifkörper nach dem Anheben auch in der zweiten Position B vorgenommen werden kann.

Die Beschreibung läßt erkennen, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlage zum kontinuierlichen Behandeln bandförmigen Materials verbrauchte Schleifkörper ausgetauscht werden können, ohne daß der Vorschub des Bandmaterials unterbrochen werden muß, wodurch die Effektivität der Anlage verbessert wird und andererseits keine rechteckigen Polierköpfe benötigt werden.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 6 und 7 erläutert, über einen Poliertisch 62 läuft das Bandmaterial 63 von links nach rechts mit konstanter Geschwindigkeit. Hinter dem Poliertisch 62 befinden sich zwei Quergleitschienen 65, 66, die an einem oberen und einem unteren Teil eines Grundtisches 64 befestigt

sind. Eine vertikale Basistafel 67 mit Haltern 68, 69 auf ihrer Rückseite sind gleitbar auf die Quergleitschienen 65, 66 aufgesetzt, so daß sich die Basistafel 67 frei in Querrichtung entlang den Schienen 55, 66 bewegen kann. Eine untere Hilfsplatte 70 am unteren Ende der Basistafel 67 ist mit einem Schnellvorschubzylinder 71 verbunden, dessen Kolbenstange mit der Basistafel 64 in Verbindung steht, so daß die Basistafel 67 schnell in Querrichtung vorgeschoben werden kann, wenn der Schnellvorschubzylinder 71 betätigt wird. An der Basistafel 6 7 ist an höherer Stelle oberhalb der unteren Hilfsplatte 70 eine obere Hilfsplatte 72 befestigt, auf der ein Langsamstellmotor 73 ruht. Ein Ritzel 74 auf der Welle des Motors 73 greift in eine Zahnleiste 75 an der Basistafel 64 ein und kann so durch den Antrieb des Motors 73 die obere Hilfsplatte 72 langsam bewegen. Zwei Vertikalschienen 76, 77 zu beiden Seiten der Basistafel 67 dienen zur Führung von Haltern 79, die auf der Rückseite einer Tragplatte 78 nahe deren linker bzw. rechter Seite angebracht sind. Die Tragplatte 78 kann sich mit Hilfe der Halter 79 frei vertikal entlang der Gleitschienen 76, 77 bewegen. Zwei Vertikalstellzylinder 78 sind an der Basistafel 67 befestigt und mit ihren Kolbenstangen 81 mit der Tragplatte in Verbindung, wodurch diese vertikal entlang der Gleitschienen 76, 77 verstellbar ist. Auf der Tragplatte 78 sind mehrere vertikale GIeLtschienen 82 für mehrere Schleif- und Polierwerkzeuge 83 befestigt. An den Rückseiten der Schleifund Polierwerkzeuge 83 sind Halter 84 angebracht, die an den einzelnen Gleitschienen 82 so entlanglaufen, daß die Werkzeuge 83 sich den Gleitschienen 82 gegenüber frei vertikal bewegen können. Am oberen Ende der Tragplatte 78 befinden sich Abstützplatten 85, die nach vorn vorstehen und einzelne Stellzylinder 86 tragen, deren Kolbenstangen 87 mit den Werkzeugen 83 derart verbunden sind, daß die ,Werkzeuge einzeln vertikal entlang der Gleitschienen 82 verschoben werden, wenn die einzelnen Stellzylinder 86 betätigt werden. Federn 88 für die Andruckregulierung sind zwischen

den Werkzeugen 83 und den Abstützplatten 85 eingesetzt, so daß der Abwärtsdruck frei reguliert werden kann. Von den einzelnen Werkzeugen 83 stehen Wellenzapfen 89 nach unten vor, werden durch Antriebe der Werkzeuge 83 in Drehung versetzt und tragen an ihrem unteren.Enden Polierköpfe 90, die aus radial verlaufenden Elektroden 9 2 auf der Unterseite von Scheiben 91 und Schleifkörpern 93 an der Scheibenunterseite und an der Unterseite der Elektroden 92 bestehen. Die Körnung der Schleifkörper 93 nimmt von links nach rechts, d. h. in Bandlaufrichtung, ab.

Die Schleifkörper 93 werden auf das Bandmaterial 63 mit bestimmter Anpreßkraft aufgesetzt, und es wird durch Mittelbohrungen in den Wellen 89 und in den Scheiben 91 ein Elektrolyt aus den Werkzeugen 83 in den Spalt zwischen den Elektroden 9 2 und das Bandmaterial 63 gedrückt, während die Polierköpfe 90 in Drehung versetzt werden und Spannung vom Werkzeug 83 den Elektroden 91 und vom Poliertisch 62 dem Bandmaterial 63 zugeführt wird. Im anschließenden Poliervorgang sind die Schle;ifwirkung der Schleifkörper 93 und die elektrolytische Polierwirkung kombiniert.

Da alle Werkzeuge 83 durch Betätigung ihrer zugehörigen Stellzylinder 86 nach Belieben nach oben gefahren werden können, ist der wahlweise Einsatz einzelner oder mehrerer Werkzeuge 83 möglich.

Wenn in der ersten Position A gemäß Fig. 6 nach mehreren Stunden Schleifarbeit die einzelnen Schleifkörper 93 verbraucht sind, werden die Vertikalstellzylinder 80 betätigt, um die Werkzeuge 83 zusammen mit den Halteplatten 78 anzuheben; die Drehung der Polierköpfe 90 wird dann gestoppt, so daß die abgenutzten Schleifkörper 93 gegen neue ausgetauscht werden können. Danach wird der Schnellvorlaufzylinder 71 betätigt, mit dem die Halteplatte 78 zusammen mit der Basistafel 6 7 und den Werkzeugen 83 mit höherer

Geschwindigkeit als der Transportgeschwindigkeit des Bandmaterials 63 schnell voranbewegt werden, bis die zweite Position B in Fig. 6 erreicht ist, woraufhin dann wieder die Vertikalstellzylinder 80 betätigt und die Polierköpfe 90 zusammen mit der Halteplatte 78 abwärts verstellt werden und der Poliervorgang in der Position B fortgesetzt wird. .

Wie im ersten beschriebenen Beispiel wird auch in diesem Fall das Auswechseln verbrauchter Schleifkörper ohne Unterbrechung des BandvorSchubes durchgeführt, und außerdem wird die gesamte Einrichtung kompakt, die Betriebsfunktionen werden intensiv und die einzelnen Polierköpfe können getrennt verwendet werden. Die nächste Beschreibung betrifft ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8. Diese Figur zeigt einen Poliertisch 94, ein darüber nach vorwärts oder rückwärts gefördertes, zu polierendes Material, einen Basistisch 96 oberhalb des Poliertisches 94, Gleitschienen

97, die in vertikaler Richtung auf einer Seitenfläche des Basistisches 96 verlaufen, ein Schleif- und elektrolytisches Polierwerkzeug 98, Halter 99 an der Seitenwand des Werkzeugs

98, die gleitend in die Gleitschienen 97 eingreifen, so daß das Werkzeug 98 frei in vertikaler Richtung verschoben werden kann, eine Welle 100, die unten aus dem Werkzeug 98 hervorsteht und durch einen Antriebsmechanismus in Drehung versetzt wird, einen Polierkopf 101 am unteren Ende der Welle 100, der aus Elektroden 102 besteht, die radial auf der Scheibe ausgebildet sind, und Schleifkörpern 103, die auf der ünterflache der Elektroden 102 und der Scheibe befestigt sind, so daß sie mit dem bandförmigen Material in Berührung gebracht werden können, während Elektrolyt, das durch eine Mittelbohrung der Welle 100 und der Scheibe in den Spalt zwischen den Elektroden 102 und dem bandförmigen Material 95 einströmen kcinn, die elektrolytische Politur bewirkt. Eine Gewindespindel 104 ist auf der Unterseite

des oberen Abschnitts der Basistafel· 96 befestigt und steht senkrecht nach unten. Sie trägt eine Einstellmutter 105ι auf deren Unterseite sich eine Stützplatte 106 abstützt. Zwischen einen Halterahmen 107 auf der Oberfläche des Werkzeugs 98 und die Falteplatte 106 ist eine Feder 108 eingespannt, die das Werkzeug 98 nach unten drückt. Ein Hydraulikzylinder 109 auf der Unterfläche der Basistafel 96 ist mit seiner Kolbenstange 110 mit dem oberen Ende des Werkzeugs 98 verbunden und wird über ein Schaltventil 111 gespeist.

Wen das Umschaltventil 111 aus der in Fig. 8 gezeigten Stellung umgeschaltet wird, wird aus dem Tank 114 Flüssigkeit durch die vom Motor 112 getriebene Pumpe 113 in die erste Kammer 115 des Hydrciulikzylinder 109 gedrückt, während die in der zweiten Kammer 116 enthaltene Flüssigkeit in den Tank 114 abfließt. Aufgrund der sich daraus ergebenden Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 110 wird das Werkzeug 98 gehoben. Wenn das Umschaltventil 111 losgelassen wird und damit die Stellung gemäß Fig. 8 einnimmt, sind die erste Kammer 115 und die zweite Kammer 116 über Regelventile 117, 118 im Umschciltventil 111 miteinander verbunden, so daß das Werkzeug 98 sich aufgrund seines Eigengewichts und der Druckkraft der Feder 108 abwärts bewegt. Die Regulierventile 117, 118 sorgen für ein allmähliches Absenken des Werkzeugs 98, bis die Abwärtsbewegung ausbalanciert ist und das Werkzeug 98 zum Stillstand kommt.

Bei der beschriebenen Au.sführungsform findet in dem in Fig. 8 gezeigten Zustand, in welchem das Schaltventil nicht betätigt wird, bei drehendem Polierkopf 101 und Zuführung von Elektrolyt Schleifwirkung in Verbindung mit elektrolytischem Polieren statt, und die Anpreßkraft des Polierkopfes 101 und somit auch der Schleifkörper 103 am Bandmaterial 95 ist durch die Feder 108 bestimmt. Durch Aufwärts- oder Abwärtsdrehen der Justiermutter 105 ist

es leicht möglich, für die Zwecke des Polierens und/oder des Beschleifens die Anpreßkraft entsprechend zu regulieren. Hinzu kommt, daß, wenn die Bandoberfläche uneben ist, Stöße auf das Werkzeug 98 sich aufschaukeln, wenn nur eine Feder 108 verwendet wird. Die Verwendung der Regulierventile 117, 118 bietet einer schlagartigen Verschiebung des Werkzeugs 98 Widerstand, da der Hydraulikzylinder Vibrationen des Werkzeugs 98 dämpft, wodurch ein gleichmäßiger Poliervorgang der Oberfläche möglich wird.

Eine Regulierung der Dämpfung kann nach Belieben durch entsprechendes Öffnen der Durchflaßwege der Regulierventile 117, 118 vorgenommen werden. Die Regulierventile können außerhalb des Umschaltventils 111 in dessen äußerem Kreis angeordnet sein. Hinzu kommt, daß wenn das Umschaltventil 111 betätigt und die Pumpe 113 angetrieben wird, das Werkzeug 98 sich für einen Austausch am Schleifkopf 101 leicht anheben läßt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Welle 119, die von dem Werkzeug nach unten absteht, wird durch einen Antriebsmechanismus im Werkzeug in Drehung versetzt und besitzt eine Mittelbohrung 120, einen Flansch 121 in Form eines umgekehrten Bechers, eine kreisförmige Elektrode 122 am Flansch 121 mit radial ausgeformten Elektrodenflächen, eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 123 in den Elektroden 122 und an den Elektroden 122 befestigte Schleifkörper 124. Ferner sieht man in der Zeichnung einen Behälter 125, einen Poliertisch 126 im Behälter, zwei Druckwalzen 127 zu beiden Seiten des Poliertisches 125, die mit ihren unteren Umfangsflachen etwa im Niveau der Poliertischoberfläche liegen, höher liegende Umlenkwalzen 128 vor bzw. hinter der jeweiligen Druckwalze 127, deren höchster Umfangspunkt über dem tiefsten Umfangspunkt der Druckrollen 127 lient. Das Bandmaterial 129 wird, von links kommend, über die am weitesten links liegende obere Umlenkwalze 128 und unter der links liegenden Druckwalze 127

hindurch über die Oberfläche des Poliertisches 125 geführt und läuft'von dort unter der rechten Druckwalze 127 hindurch und über die rechts außen liegende Umlenkwalze 128.

Die Schleifkörper 124 werden gegen das Bandmaterial 129 auf den Poliertisch 125.gedrückt, während aus dem Werkzeug durch die Mittelbohrung 120 der Welle 119 und die Durchtrittsöffnungen 123 in den Elektroden 122 Elektrolytin den Spalt zwischen den Elektroden 122 und dem Bandmaterial 129 strömt. Zwischen den Elektroden 122 an der sich drehenden Welle 119 und dem Bandmaterial 129 liegt eine Spannung an, so daß die Bandmaterialoberfläche in einem kombinierten Arbeitsvorgang geschliffen und elektrolytisch poliert wird.

Da sich der Ort, wo das Bandmaterial 129 poliert wird, in einer tiefen Stellung befindet und dort durch die Druckrollen 127 gehalten wird, das Band aber durch die höher liegenden Umlenkrollen 128 zu beiden Seiten der Polierstelle nach oben verläuft, tropft der zugeführte Elektrolyt vollständig in den Behälter 125, ohne daß etwas davon in Laufrichtung des polierten Bandes abfließt. Es wird dadurch verhindert, daß Elektrolyt vergossen wird. Durch die Anordnung der Polierstelle des Bandmaterials in einer gegenüber der Förderebene tiefer liegenden Ebene wird also der Elektrolyt vollständig in dem Tank aufgefangen.

Die anschließende Beschreibung betrifft eine Ausführungsform, wie sie in der Fig. 10 dargestellt ist. Darin sind gezeigt, eine Welle 131, die von dem Werkzeug nach unten verläuft und von einem Antriebsmechanismus in dem Werkzeug in Drehung versetzt wird, von einer Mittelbohrung 132 durchsetzt ist und einen becherförmigen Flansch 133 an ihrem unteren Ende trägt, ferner kreisförmige Elektroden 134, die am Flansch 133 befestigt sind und eine radial gestaltete Elektrodenfläche aufweist, die von zahlreichen Durchgangslöchern 135 durchsetzt ist,Schleifkörper 136,

die an den Elektroden 134 befestigt·sind, ein wannenförmiger Behälter 137/ ein darin enthaltener Poliertisch 138, bandförmiges Material 139, das von links nach rechts über den Poliertisch 138 hinüberbewegt wird, Strahldüsen für Druckluft 140, 141, die zu beiden Seiten der Elektrode 134 oberhalb des bandförmigen Materials 139 angebracht sind und deren Düsenöffnungen so ausgerichtet sind, daß die von ihnen abgegebenen Luftstrahlen 140', 141' in Richtung auf die Elektrode 134 hin abgegeben werden. Des weiteren finden sich in der Zeichnung Flüssigkeitsabnahmewalzen 142, 143, die gegen die Unterseite des Bandmaterials 139 direkt unterhalb der Düsen 140, 141 drücken, wobei die Walze 142 auf der linken Seite im Uhrzeigersinn und die Walze 143 auf der rechten Seite gegen den Uhrzeigersinn umlaufen, Abpreßwalzen 144, 145, die mit Druck an den Abnahmewalzen 142, 143 anliegen, und Aufnahmekäi;ten 146, 147 zu beiden Seiten des Behältertroges 137.

Die Schleifkörper 136 werden gegen das auf dem Poliertisch 138 liegende Bandmaterial 139 gedrückt, und dabei wird Elektrolyt 148 aus dem Werkzeug durch die Mittelbohrung 132 der Welle 131 und die Durchtrittslöcher 135 der Elektroden 134 in den Spalt zwischen· den Elektroden 134 und das Bandmaterial 139 abgegeben, während eine Spannung zwischen die Elektroden 134 und das Bandmaterial 139 angelegt wird, wenn die Wello 131 sich dreht, so daß das Bandmaterial geschliffen und zugleich elektrolytisch poliert wird.

Währenddessen kann der Elektrolyt 148, der unter der Elektrode herausgeflossen ist, auf der Oberseite des Bandmaterials 139 nach den Seiten wegfließen, wird jedoch durch die Kraft der Luftstrahlen aus den beiden Düsen 140, 141 zurückgehalten, so daß ein Ablaufen des Elektrolyten 148 nach außen verhindert wird. Der von den Seitenrändern des Bandes 139 abtropfende Elektrolyt wird durch die Auffangwanne 137 aufgenommen, und von den Seitenrändern auf die

Unterseite des Bandmaterials 139 laufender Elektrolyt wird von den Flüssigkeitsabnahraewalzen 142, 143 abgenommen und durch die Abpreßwalzen 144, 145 aus diesen wieder herausgedrückt, so daß er in die Aufnahmekästen 146, 147 strömt.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird auf diese Weise ein Abfluß von Elektrolyt nach außen verhindert, ohne daß auf die Oberfläche des Bandmaterials Flüssigkeitsabnahmewalzen drücken müssen, so daß dadurch auch auf der polierten Oberseite keine Kratzer oder Beschädigungen hervorgerufen werden können und eine sehr hochwertige Flächenpolitur erzielt wird. Da das bandförmige Material poliert wird, ohne daß es gebogen wird, treten auch keine Verwölbungen oder Verwerfungen auf.

Die nachfolgende Beschreibung richtet sich auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung und bezieht sich auf die Figuren 11 bis 15. Bei diesen Ausführungsbeispielen wird vermieden, daß beim Schleifen eines langen Bandmaterials, das dabei vorangefördert und unter Verwendung von wenigstens zwei Werkzeugen geschliffen und zugleich elektrolytisch poliert wird, die Schleifkörner von großer Partikelgröße sich mit dem Elektrolyten der anschließenden Stufe vermischen.

Die erste in den Figuren 11 und 12 gezeigte Ausführungsform zeigt eine Welle 149, die von einem ersten Werkzeug A1 nach unten ragt und in Drehung versetzt wird, eine Mittelbohrung 150 aufweist und an ihrem unteren Ende einen becher- oder glockenförmigen Befestigungsflansch 151 aufweist, an dem eine kreisförmige Elektrode 152 mit einer radial gestalteten Elektrodenfläche und zahlreichen Durchtrittsbohrungen 153 in der Elektrode 152 befestigt ist, während Schleifkörper 154 mit Schleifkörnern daran befestigt sind. In einem Auffangtank ist ein Poliertisch 155 angeordnet, über den von links nach rechts ein langer Bandstreifen hinweggefördert wird. Die Schleifkörper 154 werden gegen

das Bandmaterial 157 auf dem Poliertisch 155 gedrückt; vom Werkzeug A1 wird durch die Mittelbohrung 150 der Welle 149 und die Durchtrittsbohrung 153 der Elektrode 152 Elektrolyt 158 in den Spa Lt zwischen der Elektrode 152 und dem Bandmaterial 157 entlassen, und es wird bei laufender Welle 149 eine Spannung zwischen Elektrode und Bandmaterial 157 angelegt, so daß ein kombiniertes Beschleifen und elektrolytisches Polieren stattfindet".

Der Aufbau der zweiten Anordnung am zweiten Werkzeug A2 ist dem am ersten Werkzeug A1 gleich. Die Schleifpartikel an den Schleifkörpern 154 des ersten Werkzeugs A1 sind von geringerer Anzahl und haben große Korngröße, während die Schleifpartikel am zweiten Werkzeug in größerer Zahl vorhanden sind, jedoch eine geringe Korngröße haben.

Eine Strahldüse 159 befindet sich zwischen den Werkzeugen A1 und A2. Sie kann in ihrer speziellen Ausprägung den Figuren 11 und 12 entnommen werden. Der Strahldüse 159 zugeführter Elektrolyt 158 wird fächerförmig auf das Bandmaterial 157 ausgestoßen and bildet so eine Trennwand zwischen dem dem ersten Werkzeug A1 zugeführten Elektrolyt 158 und dem zweiten Werkzeug A2 zugeführten Elektrolyt 158, so daß die beiden Elektrolytströme der Werkzeuge A1 und A2 voneinander getrennt gehalten werden und eine Vermischung nicht stattfindet und damit auch von den Schleifkörpern abgelöste Schleifpartikel sich nicht vermischen können. Schleifpartikel von großem Korn im Elektrolyten beim Werkzeug A1 werden folglich nicht zum Werkzeug A2 transportiert, so daß dort keine Kratzer entstehen können. Durch den Strahldruck des Elektrolyten, der aus der Düse 159 ausgestoßen wird, wird überdies das Bandmaterial 157 daran gehindert, mit der Düse 159 direkt in Berührung zu kommen, so daß dadurch auch die Oberfläche des Bandmaterials nicht beschädigt werden kann.

Anstelle des Elektrolyten kann Luft .oder ein anderes Gas aus der Strahldüse 159 aufgestoßen werden. Der in den Auffangtank 156 einströmende Elektrolyt 158 kann gefiltert und dadurch von den Schleifpartikeln befreit und anschließend wieder verwendet werden.

Die nächste Betrachtung gilt den Figuren 13 und 14, die ein weiteres Beispiel zeigen. Der Unterschied z. B. nach den Figuren 11 und 12 besteht in der Ausbildung der Strahldüse 160, deren Auslaßöffnung als Schlitz ausgebildet ist und einen Flüssigkeitsstrahl von rechteckiger Form abgibt.

Das Beispiel nach Fig. 15 unterscheidet sich gegenüber den vorigen wieder im Aufbau der Strahldüse 161, denn diese besitzt zwei voneinander weg strebende Auslaßöffnungen 162, 163, die in die Richtung des ersten Werkzeugs A1 bzw. des zweiten Werkzeugs A2 weisen. Auf diese Weise wird ein Vermischen der Elektrolyt« von den beiden Werkzeugen A1 und A2 noch stärker unterbunden, und sogar dann, wenn die Düse 161 nicht exakt vertikal sondern ein wenig schräg steht, können sich die Elektrolytströme 158 nicht vermischen.

Bei den Beispielen gemäß den Figuren 11 bis 15 sind also zwei Werkzeuge nebeneinander zum Polieren der Fläche angeordnet, ohne daß sich dLe aus den beiden Werkzeugen ausströmenden Elektrolyte vermischen, so daß gröbere Schleifpartikel im vorherigen Schleifvorgang nicht in den anschließenden Schleifvorgang gelangen können und damit keine Kratzer auftreten können. Als nächstes wird die Fig. 16 betrachtet. Bei dem darin gezeigten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls verhindert, daß Elektrolytströme zweier benachbarter Werkzeuge sich miteinander mischen und damit die abgelösten Schleifpartikel des vorhergehenden Schleifvorganges sich in den anschließenden SchleifVorgang einmischen, und die Vorspannung des

bandförmigen Materiala ebenfalls verhindern. Zu dem Zweck ist die Drehrichtung der zu den Werkzeugen K1,K2 und K3 gehörenden Wellen jeweils entgegengesetzt zur Drehrichtung der bensichbarten Welle.

Betrachtet man zunächst die Fig. 17, in der die Wellen der nebeneinander angeordneten Werkzeuge K1, K2 und K3 dieselbe Drehrichtung haben, dann sieht man, daß unter den einzelnen Elektroden herausgeschleuderter Elektrolyt in den von der benachbarten Elektrode herausgeschleuderten Elektrolyten hineinläuft, daß die Elektrolytabgabe weniger wirkungsvoll ist und daß die einzelnen Elektrolytströme sich miteinander vermischen, überdies ist am Punkt S1 in Fig. 17 die Schleifkraft in gleicher Richtung mit der Zugkraft am Band, während am Punkt S2 die Schleifkraft der Zugkraft entgegenwirkt; dies trifft für alle Werkzeuge gleichermaßen zu. Es treten also ungleichförmige Kräfte an den beiden Bandseitenzonen des Bandmaterials P auf, so daß es nach einer Seite gezogen oder, in Fig. 17, nach oben vorbelastet wird, was Anlaß zu Verwerfungen oder Verzerrungen gibt. Wählt man jedoch die Drehrichtungen benachbarter Werkzeuge jeweils zueinander entgegengesetzt, wie in Fig. 16 gezeigt, dann haben die von den beiden benachbarten Werkzeugen abgeschleuderten Elektrolytströme die gleiche Richtung, und sie werden unmittelbar vom Band abgegeben, ohne daß sie sich miteinander vermischen. Obgleich natürlich auch hier die Kraftverteilung am Band an den Punkten S1 und S2 je Werkzeug unterschiedlich ist, hebt sich diese Ungleichförmigkeit der Kräfte bei benachbarten Bändern gegenseitig auf, so daß keine Spannungsbelastung auftritt und Verwerfungen oder Verzerrungen des Bandmaterials P vermieden werden.

Durch die beschriebenen Anlagen oder Einrichtungen für die fortlaufende Behandlung bandförmigen Materials gemäß der Erfindung kann das Bandmaterial ununterbrochen während vieler Stunden voranqefordert und dabei poliert werden,

wobei verbrauchte Schleifkörper ausgetauscht werden können, ohne daß der Fördervorgang unterbrochen werden muß, was zu einer erheblichen Verbesserung der Effektivität der Anlage führt.

Durch Nebeneinanderanordnem mehrerer Werkzeuge derart, daß die Werkzeuge sich in Vertikalrichtung frei bewegen können, wird die Anlage kompakt, und es kann'jeder exnzel-~ ne Pölierkopf nach Belieben in Gebrauch genommen werden.

Claims (10)

4111609 34 785 HITATCHI SHIPBUILDING + ENGINEERING CO., LTD., Osaka / Japan Anlage zum kontinuierlichen Behandeln eines bandförmigen Materials PATENTANSPRÜCHE

1.) Anlage zur kontinuierlichen Bearbeitung eines Bandmaterials, gekennzeichnet durch quer verlaufende Gleitschienen (47), die an einem Grundtisch (46) befestigt sind, eine Basistafel (48) , die frei entlang den quer verlaufenden Gleitschienen (47) verschiebbar ist, Querantriebsmittel, durch die die Basistafel (48) schnell und/oder langsam bewegbar ist, vertikale Gleitschienen (52) an der Basistafel (48) , ein Werkzeug (53) zum Beschleifen in Kombination mit elektrolytischem Polieren, das frei in vertikaler Richtung entlang den vertikalen Gleitschienen (52) verschiebbar ist, vertikale Stellmittel, durch die das Werkzeug (53) gegenüber der Basistafel (48) in vertikaler Richtung bewegbar ist, und einen Polierkopf (58), der an dem Werkzeug (53) sitzt und Elektroden (60) für die Elektrolyse und Schleifkörper (51) für das Beschleifen zum Polieren eines kontinuierlich geförderten Bandmaterials (45) trägt.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Tragplatte (78), die entlang der vertikalen Gleitschienen (80) frei gleitbar ist, einen Vertikalzylinder (80), der die Tragplatte (78) gegenüber der Basistafel (67) vertikal verstellt, mehrere selbständige vertikale Gleitschienen (82) an der Tragplatte (78), mehrere Werkzeuge (83) zum Beschleifen in Kombination mit elektrolytischem Polieren,

die in vertikaler Richtung entlang den einzelnen Gleitschienen (82) frei verschiebbar sind, und selbständige Stellzylinder (86), die die einzelnen Werkzeuge (83) vertikal und selbständig gegenüber der Tragplatte (78) verschieben.

3. Anlage nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine das Werkzeug (98) abwärts drückende Feder (108) zwischen dem Werkzeug (98) und der Tragplatte (96) , wobei "däs~ö"ß"e"re Ende des Werkzeugs (98) mit der Kolbenstange (110) eines Hydraulikzylinders (109) verbunden ist und ein Strömungsregelventil (117) in den Druckflüssigkeitskreis mit der ersten Kammer (115) und der zweiten Kammer (116) des Hydraulikzylinders (109) eingeschaltet ist.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Poliertisch (126) in e;inen Behältertank (125) eingesetzt ist, zu beiden Seiten des Poliertisches (126) je eine Druckwalze (127) derart angeordnet ist, daß das Bandmaterial (129) mit Berührung über den Poliertisch (126) gleitet, und zusätzlich zwei nach oben drückende Walzen (128) beidseits außerhalb der Druckwalzen (127) so gelagert sind, daß das Bandmaterial (129) in eine Ebene über der Oberfläche des Poliertisches (126) gehoben ist, wobei das Niveau des Bandmaterials (129) auf dem Poliertisch (126) tiefer liegt als an irgendeiner Stelle der Förderstrecke.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Bandmaterialκ (139) zu beiden Seiten der Elektrode (134) des Werkzeugs Druckluftstrahldüsen (140,141) mit in Richtung auf das Werkzeug gerichteten Düsenstrahlen (140¹,141') angeordnet sind.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahldüse (159) für ein Fluid wie Elektrolyt oder Gas zwischen zwei Werkzeugen iA1,A2) angeordnet ist, die mit ihrem Düsenstrahl das Zus^ιmmenströmen des aus den Werkzeugen

- 3 (A1,A2) aussströmenden Elektrolyten verhindert.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstrahl der Strahldüse (159) fächerförmig ist.

8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Fluidstrahl aus der Strahldüse (159) eine Trennwand erzeugt wird.

9. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidstrahl aus der Düse (161) in zwei Ströme aufgeteilt ist, von denen je einer auf ein Werkzeug (A1,A2) hin gerichtet ist.

10. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtungen benachbarter Werkzeuge (K1,K2) zueinander entgegengesetzt sind.