DE3430856C2 - Anlage zum automatischen Schleifen von Flächen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen beschrieben, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeuges. Bei der Anlage werden sowohl das Schleifaggregat (9) maschinell geführt, als auch der Schleifblattwechsel am Schleifaggregat (9) automatisch vorgenommen. Hierzu sieht die Anlage ein Schleifblattmagazin (11), einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter (12) sowie eine Abstützplatte (14) vor. Außerdem weist das Schleifaggregat (9) im Bereich seines Schleiftellers (32) eine Klemmvorrichtung für das Schleifblatt (21) auf, die hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum automatischen Schleifen von Flächen, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
• Beim Lackieren von Automobilkarosserien wird nach der Grundierung auf das Karosserieblech zunächst ein sogenannter Füller aufgetragen, der als Grundlage für den Decklack dient. Vor dem Auftragen des Decklacks muß dieser Füller durch Schleifen geglättet werden.
• Aus der Fachzeitschrift Industrie-Lackier-Betrieb, 32. Jahrgang Nr. 8, 1964, Seite 278 bis 280 geht dazu eine halbautomatische Schleifvorrichtung für Karosseriedächer hervor. Hier wird das Schleifaggregat maschinell geführt. Das Schleifaggregat selbst weist drei gelenkig angeordnete Schleifteller auf, auf denen jeweils ein Schleifpapier oder -blatt aufgeklebt ist. Der Austausch eines verbrauchten Schleifblattes gegen ein neues muß wegen der Klebeverbindung zwangsläufig von Hand vorgenommen werden. Dieser Austausch ist zeitaufwendig und wirkt sich dadurch nachteilig für die Taktzeiten einer Serienfertigung aus.
• Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die gattungsgemäße Anlage weiter zu automatisieren, insbesondere soll auch der Austausch des Schleifblattes von der Anlage übernommen werden.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hautpanspruchs gelöst.
• Die Anlage weist demnach ein Schleifblattmagazin auf, das unverbrauchte Schleifblätter zum Austausch bereithält. Desweiteren ist eine Einrichtung vorgesehen mit den Aufgaben, das verbrauchte Schleifblatt vom Schleifteller abzunehmen und die automatische Befestigung des neuen Schleifblattes zu ermöglichen. Schließlich beinhaltet das Schleifaggregat eine Klemmeinrichtung, durch deren ferngesteuerte Betätigung das Schleifblatt gelöst oder befestigt werden kann.
• Die Verwendung einer Klemmeinrichtung überwindet die Schwierigkeiten, die sich beim Austausch eines geklebten Schleifblattes nach dem Stand der Technik ergeben. Durch die Klemmeinrichtung ist das Schleifblatt nicht mehr fest mit der Auflagefläche des Schleiftellers verbunden, gehalten wird es nur von der Klemmeinrichtung. Durch Lösen der Klemmeinrichtung kann es daher ohne weiteres vom Schleifteller abgenommen werden.
• Zum Befestigen des Schleifblattes ist ein Abstütztisch mit zentraler Ausnehmung vorgesehen, auf den das Schleifaggregat, wie weiter unten genau ausgeführt, das Schleifblatt drückt und somit für den Klemmvorgang festhält. Zum Lösen des Schleifblattes ist ein mit Flüssigkeit, im Regelfall mit Wasser gefüllter Behälter vorgesehen. In diesen taucht der Schleifteller mit dem daran haftenden Schleifblatt und gelöster Klemmeinrichtung hinein. Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit hält beim Zurückfahren des Schleiftellers das Schleifblatt in der Flüssigkeit zurück, das dann langsam auf den Behälterboden absinkt.
• Für das Aufnehmen und Ablegen des Schleifblattes sieht die Anlage einen Siebteller vor, der mit einem Schwenkarm in den Behälter eintauchbar ist. Das absinkende Schleifblatt wird von dem Siebteller aufgefangen und durch Schwenken des Siebtellers aus dem Behälter herausgeholt. Handelt es sich um ein beidseitig verwendbares Schleifblatt, so kann durch weiteres Verschwenken des Siebtellers das Schleifblatt um 180 Grad gedreht in das Schleifblattmagazin zurückgeführt werden, wo es für einen neuen Schleifeinsatz bereitliegt. Handelt es sich um ein einseitig benutzbares Schleifblatt oder sind schon bereits beide Seiten des Schleifblattes abgenutzt, wird es durch Verschwenken des Siebtellers in einen entsprechenden Abfallbehälter abgelegt.
• Mit der erfindungsgemäßen Anlage lassen sich Flächen, auch gewölbte Flächen vollautomatisch schleifen. Das Schleifaggregat wird ebenso wie beim Stand der Technik maschinell geführt. Darüber hinaus braucht beim Austausch der Schleifblätter aber nicht mehr von Hand eingegriffen zu werden. Der kostengünstige Einsatz einer solchen Anlage bietet sich dort an, wo eine große Anzahl gleichartiger Flächen geschliffen werden müssen, wie dies beispielsweise im Automobilbau gegeben ist. Die Anlage läßt sich mühelos in den Fertigungsablauf einfügen.
• Mit der Anlage lassen sich auch geschliffene Oberflächen von stets gleichbleibender Qualität erreichen. Bedingt ist das einmal durch das maschinell geführte Schleifaggregat, das bei jedem Schleifvorgang bei gleichbleibendem Andruck die gleichen Schleifbahnen durchfährt. Zum anderen erfolgt der Schleifblattwechsel stets nach einer bestimmten Anzahl von geschliffenen Flächen. Der Zeitpunkt des Schleifblattwechsels unterliegt demnach nicht der mehr oder weniger richtigen Einschätzung eines Werkers. Die Anlage wird zweckmäßigerweise elektronisch gesteuert.
• Dadurch, daß das Schleifblatt nur lose an der Auflagefläche des Schleiftellers anliegt, kommt es beim Schleifen zu Relativbewegungen zwischen ihm und dem Schleifteller. Wäre die Klemmeinrichtung fest mit dem Schleifteller verbunden, würden diese Relativbewegungen zu Verwerfungen des Schleifblattes und damit zu Riefen in der geschliffenen Fläche führen.
• Um solche unerwünschten und durch den Decklack hindurchschimmernde Riefen zu vermeiden, ist entsprechend einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre die Klemmeinrichtung verdrehbar gegenüber dem Schleifteller gehalten. Dadurch ergibt sich zunächst keine echte Antriebsverbindung zwischen Schleifblatt und Schleifteller. Beim Schleifen wird jedoch das Schleifblatt gegen den Schleifteller gedrückt und der sich aufgrund der Reibung ergebende Kraftschluß nimmt das Schleifblatt mit. Dieser Effekt stellt sich aber nur dann ein, wenn die Reibungskräfte zwischen Schleiffläche und Schleifblatt kleiner sind als die zwischen Schleifblatt und Schleifteller. Diese läßt sich durch die Auswahl eines geeigneten Schleifblattes und des Materials des Schleiftellers ohne weiteres erreichen. Zum Schleifen von Automobilkarosserien werden Schleifblätter mit Gitterstruktur und offenen Maschen verwendet, während der Schleifteller aus einem weichen, elastischen Material besteht. Auf diese Weise können sich die Gitterfäden des Schleifblattes beim Schleifen in den Schleifteller eindrücken und die für den Reibschluß notwendige Verankerung finden.
• Das Schleifblatt wird aber auch schon dann mitgenommen, wenn der Schleifteller bereits rotiert, aber noch nicht auf die zu schleifende Fläche aufgesetzt hat. Bedingt ist dies durch die vorhandenen Haftreibungskräfte zwischen dem Schleifteller und der drehbar gelagerten Klemmeinrichtung sowie deren Massenträgheit, zu der sich noch die Massenträgheit des Schleifblatts hinzufügt.
• Den folgenden Unteransprüchen lassen sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage entnehmen. So ist nach dem Anspruch 3 das Schleifblattmagazin als ein oben offener Hohlzylinder ausgeführt, der die Schleifblätter, die im Regelfall rund sind, übereinander geschichtet aufnimmt. Die Schleifblätter werden nacheinander von oben weggenommen. Der Innendurchmesser des Hohlzylinders entspricht dabei in etwa dem Durchmesser der Schleifblätter. Sie sind durch diese Maßnahme zur Entnahme bereits in der richtigen Lage. Die im Automobilbau verwendeten Schleifblätter mit einer Gitterstruktur und beidseitiger Schleifkörnung sind im trockenen Zustand verhältnismäßig steif und müssen daher vor dem Schleifeinsatz "eingeweicht" werden. Der Hohlzylinder ist deshalb mit Wasser gefüllt. Aus bestimmten Gründen, die noch später ausgeführt werden, darf das Wasser jedoch nicht bis zu den oberen Schleifblättern reichen.
• Der Rand des im Flüssigkeitsbehälter eingetauchten Siebtellers verjüngt sich nach Anspruch 4 zweckmäßigerweise konisch nach unten auf den Durchmesser des Schleifblattes. Dadurch wird das absinkende Schleifblatt im Siebteller in eine Lage zentriert, die das nachträgliche Zurückführen in das Schleifblattmagazin ohne weiteres gestattet.
• Eine besonders vorteilhafte Klemmeinrichtung und deren Betätigung gehen aus den Ansprüchen 5 bis 13 hervor. Die Klemmeinrichtung besteht hier im wesentlichen aus einem Klemmkonus und einem Gegenanschlag, zwischen denen die Befestigungslaschen des Schleifblattes eingeklemmt sind. Der Klemmkonus läßt sich hydraulisch betätigen. Als hydraulisches Medium kann das Schleifwasser dienen, das ansonsten über einen Durchflußkanal im Klemmkonus nach außen tritt. Im Betätigungsfall wird dieser Durchflußkanal durch Verstärkung des Schleifwasserzuflusses über eine Ventilklappe gesperrt. Soll das Schleifwasser nicht über den Klemmkonus zugeführt werden, kann dieser auch pneumatisch betätigt werden.
• Der Klemmkonus und der Gegenanschlag lassen sich wie bereits ausgeführt gegenüber dem Schleifteller verdrehen. In einer vorteilhaften Ausführung nach den Ansprüchen 6 bis 10 sind sie so ausgebildet, daß sie auch eine axiale Bewegung in Richtung der Schleiftellerachse ausführen können. Durch diese Maßnahme werden Schleifriefen verursachende Falten der Befestigungslaschen des Schleifblattes im Klemmbereich vermieden, die entstehen können, wenn der Schleifteller beim Schleifvorgang etwas zusammengedrückt wird.
• Der Schleifteller ist über ein Universalgelenk mit der Schleifspindel verbunden. Das Universalgelenk ist dabei in vorteilhafter Weise unmittelbar über dem Schleifteller angeordnet, so daß sich zwischen ihm und der Arbeitsfläche nur ein kleiner Abstand ausbilden kann. Auf diese Weise wird ein Wegknicken des Schleiftellers beim Aufsetzen des Schleifaggregats auf die zu schleifende Fläche verhindert.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage näher beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
• Fig. 1 die Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Anlage,
• Fig. 2 die Vorderansicht der Anlage entsprechend dem Pfeil Z in Fig. 1,
• Fig. 3 einen Schnitt durch den schleiftellerseitigen Abschnitt des Schleifaggregats der Anlage,
• Fig. 4 die Einzelheit Y aus Fig. 3 in vergrößertem Maßstab,
• Fig. 5 in vergrößertem Maßstab die Klemmeinrichtung des Schleiftellers nach Fig. 3,
• Fig. 6 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt, der die Antriebsverbindung zwischen der Schleifspindel und dem Schleifteller darstellt, und
• Fig. 7 die Draufsicht auf die Antriebsverbindung nach Fig. 6, teilweise geschnitten.
• In der Fig. 1 ist eine Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen schematisch dargestellt. Es läßt sich ein rechteckiger Rahmen 1 erkennen mit Führungen 2und 3, auf denen Tische 4 und 5 in Längsrichtung verschiebbar sind. Die Verschiebbarkeit der Tische 4 und 5 sollen die Doppelpfeile 6 und 7 andeuten. Am Rahmen 1 ist außerdem eine Traverse 8 befestigt. Diese nimmt hängend ein Schleifaggregat 9 auf und ermöglicht ihm eine Verschiebbarkeit in Richtung des Doppelpfeiles 10.
• Der Tisch 5 dient zur Aufnahme des Schiebedachs einer Fahrzeugkarosserie. Der Tisch 4 trägt eine Einrichtung zum selbsttätigen Austausch eines verbrauchten Schleifblattes gegen ein unverbrauchtes an dem Schleifaggregat 9 bzw. zum Wenden eines einseitig verbrauchten Schleifblattes. Für diesen Zweck sind auf dem Tisch 4 ein Schleifblattmagazin 11, ein mit Flüssigkeit gefüllter Behälter 12, ein darin eingetauchter Siebteller 13, sowie eine Abstützplatte 14 angeordnet, die eine zentrale Durchgangsbohrung 14 a aufweist. Das Schleifblattmagazin 11, der Behälter 12 und die Abstützplatte 14 liegen in einer Flucht, wie dies die Linie 15 andeutet.
• Ein Schwenkarm 17 verbindet den Siebteller 13 mit einem doppelten Drehgelenk 18, das einmal eine Drehbewegung um eine parallel zu den Führungen 2, 3 verlaufenden Achse zuläßt. Dies zeigt in Fig. 2 ein Pfeil 19. Desweiteren läßt das Drehgelenk 18 eine Drehung um eine auf der Zeichenebene senkrecht stehende Achse zu. Für diese Drehbewegung steht der Pfeil 20.
• Schließlich zeigt die Fig. 1 noch einen Abfallbehälter 16 für die Ablage von verbrauchten Schleifblättern.
• Fig. 2 zeigt die Anlage nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles Z. Auch hier ist die Anlage wiederum nur schematisch dargestellt. Außerdem taucht das Schleifaggregat 9 in den Behälter 12 ein. Der Tisch 4 befindet sich demnach unter der Quertraverse 8.
• Nach Fig. 2 besteht das Schleifmagazin 11 aus einem Hohlzylinder, in den runde Schleifblätter 21 übereinandergeschichtet sind. Der Hohlzylinder weist Zuleitungen 11 a, 11 b und einen Abfluß 11 c auf, über die er mit Wasser versorgt wird. Die Schubstange einer Hubeinrichtung 22 durchstößt von unten den Hohlzylinder. An ihrem in den Hohlzylinder hineinragenden Ende ist ein Teller befestigt, auf dem der Stapel Schleifblätter 21 liegt. Mit Hilfe eines Stellgliedes, beispielsweise eines Hydraulikzylinders läßt sich über die Schubstange der Stapel entsprechend nachführen, wenn ein Schleifblatt 21 entnommen wird.
• Auch der Behälter 12 ist mit ähnlichen Ab- und Zuleitungen 12 a, 12 b versehen. Ebenso ist der Behälter 12 mit Wasser gefüllt. Fig. 2 deutet noch mit einem Doppelpfeil 23 und einer Bewegungsbahn 24 an, daß das Schleifaggregat 9, geführt an der Quertraverse 8, sich aus dem Behälter 12 nach oben bewegen, seitwärts verfahren und sich in das Schleifblattmagazin 11 und auf die Abstützplatte 14 absenken läßt. Ferner zeigt diese Fig. 2 in unterbrochenen Linien einzelne Stellungen des Schwenkarms 17 mit dem Siebteller 13. In Fig. 2 ist zu erkennen, daß sich der Rand des in den Behälter 12 eingetauchten Siebtellers 13 nach unten verjüngt.
• Mit strichpunktierten Linien ist außerdem die Halterung der Abstützplatte 14 auf dem Tisch 4 angedeutet. Das gleiche gilt für das Drehgelenk 18.
• Aus Fig. 3 läßt sich der schleiftellerseitige Abschnitt des Schleifaggregats 9 entnehmen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der obere, nicht gezeichnete Abschnitt des Schleifaggregats den Antriebsmotor aufnimmt; der Antriebsmotor ist also integrierter Bestandteil des Schleifaggregats 9. Dieses setzt sich in dem hier abgebildeten Ausschnitt zusammen aus einer Schleifspindel 25, die in einem Lagerbock 26 über Wälzlager 27 und 28 drehbar gelagert ist. Am unteren Abschnitt der Schleifspindel 25 ist ein kugelförmiger Lagerinnenring 29 eines Universalgelenks befestigt. Der entsprechende Lageraußenring 30 befindet sich in einem Schleiftellerträger 31, an dem wiederum über eine Distanzscheibe 31 a der Schleifteller 32 befestigt ist. Der Schleifteller 32 ist über eine Bajonettverriegelung an der Distanzscheibe 31 a gehalten.
• Der Schleifteller 32 selbst besteht aus einem weichen, elastischen Schaumstoff, dessen Oberseite mit einer steifen, für die Bajonettenverriegelung entsprechend ausgeformten Befestigungsplatte 32 a überdeckt ist. Eine in Fig. 3 nicht näher dargestellte Klemmeinrichtung 33 hält ein Schleifblatt 21 an der Unterseite des Schleiftellers 32 fest. Das Schleifblatt 21 weist in seinem Mittelbereich durch sternförmige Schlitze gebildete Befestigungslaschen 21 a auf, die von der Klemmeinrichtung 33 gehalten sind. Desweiteren besteht das Schleifblatt 21 aus einem gitterartigen Gewebe mit offenen Maschen. Auf beiden Seiten ist eine Schleifkörnung aufgebracht, so daß das Schleifblatt 21 beidseitig benutzt werden kann.
• Die Klemmeinrichtung 33 läßt sich ferngesteuert betätigen und in Achsrichtung der Schleifspindel 25 verschieben. Hierzu weist die Schleifspindel 25 zwei, in etwa in Achsrichtung verlaufende Kanäle auf, einen Schleifwasser-Zuführkanal 25 a und einen Luftführungskanal 25 b. Gespeist werden die Kanäle 25 a, 25 b über Zuführungen 26 a und 26 b im Lagerbock 26. Die Fig. 4 läßt in vergrößertem Maßstab den Verlauf der Kanäle 25 a, 25 b im unteren Abschnitt der Schleifspindel 25 erkennen. Wie aus dieser Figur ersichtlich, mündet der Zuführkanal 25 a in einen trichterförmigen Raum, der in einer von unten in die Schleifspindel 25 eingeschobene, im Außendurchmesser abgesetzte Hülse 34 ausgebildet ist. Ein Kunststoffschlauch 35, der innerhalb der Hülse 34 verschiebbar gehalten und dessen Verschiebbarkeit durch die gestrichelte Darstellung in dem trichterförmigen Hohlraum angedeutet ist, führt von dem Hohlraum nach unten zur Klemmeinrichtung 33. Der Zuführkanal 25 a dient zur Versorgung des Schleifblattes 21 mit Schleifwasser und wie bereits erwähnt zur hydraulischen Betätigung der Klemmvorrichtung 33. Dies ist weiter unten beschrieben.
• Nach Fig. 4 zweigt der Luftführungskanal 25 b oberhalb der Hülse 34 nach außen ab, verläuft von dort in einem mit der Schleifspindel 25 festverbundenen Bauteil 36 und führt wieder im abgesetzten Bereich der Hülse 34 zurück in die Schleifspindel 25 und tritt an ihrem unteren Ende, also unterhalb des Lagerinnenrings 29 aus. Der Luftführungskanal 25 b dient zur axialen Verschiebung der Klemmeinrichtung 33 und wird im Zusammenhang mit der Fig. 5 näher erklärt. In Fig. 4 ist noch ein Stopfen 37 erkennbar, ein O-Ring um die Hülse 34, sowie eine Nutringdichtung 38 unterhalb der trichterförmigen Öffnung der Hülse 34. Diese Bauteile stellen sicher, daß der Luftführungskanal 25 b von dem Schleifwasser-Zuführkanal 25 a getrennt ist.
• Aus Fig. 3 läßt sich noch ein Faltenbalg 39 entnehmen, der einmal mit dem Schleiftellerträger 31 und zum anderen mit einem an der Schleifspindel 25 befestigten Bauteil 40 verbunden ist. Die Aufgabe des Faltenbalgs 39 besteht darin, daß Universalgelenk 29, 30 und die noch näher darzustellende Antriebsvorrichtung vor Verschmutzung zu schützen. Außerdem soll er aufgrund seiner Eigenelastizität eine Rückstellung des Schleiftellers 32 in eine waagerechte Lage bewirken.
• Die Klemmeinrichtung 33 geht mit ihren Einzelheiten aus der Fig. 5 hervor. Hier ist zunächst ein Klemmkonus 41 und ein Gegenanschlag 42 erkennbar. Der Gegenanschlag 42 verlängert sich nach oben in einen zylindrischen Abschnitt 42 a, der eine mit dem Schleiftellerträger 31 befestigte Führungshülse 43 aufnimmt. Desweiteren ist an dem Gegenschlag 42 ein Bauteil 44 befestigt, das als Hohlzylinder ausgeführt ist. Das Bauteil 44 ist mit einem oberen Abschnitt in der Führungshülse 43 luftdicht abschließend, axial verschiebbar und drehbar geführt. Den oberen Abschnitt des Bauteils 44 schließt eine daran befestigte Trägerplatte 45 ab. Zwischen der Trägerplatte 45 und der Führungshülse 43 ist außerdem eine nicht näher bezeichnete Nutringdichtung vorgesehen. Die Trägerplatte 45 nimmt schließlich das untere Ende des Kunststoffschlauches 35 auf. Ihr Außendurchmesser ist so bemessen, daß sie gleitend an der Innenwandung der Führungshülse 43 anliegt. Die Führungshülse 43 bildet an ihrem unteren Abschnitt einen Innenflansch 43 a aus, der ebenfalls gleitend am Bauteil 44 anliegt, und entsprechend ist am Bauteil 44 ein Ringbund 44 a vorgesehen, der wiederum gleitend an der Innenwandung der Führungshülse 43 anliegt. Durch diese Ausgestaltung läßt sich der Gegenanschlag 42 gegenüber der Führungshülse 43 verdrehen und in Achsrichtung verschieben, wobei die axiale Verschiebbarkeit durch den Ringbund 44 a und den Innenflansch 43 a nach unten begrenzt ist.
• Der Klemmkonus 41 trägt an seiner dem Gegenanschlag 42 zugewandten Seite eine weitere Führungshülse 46, die in dem hohlzylindrischen Bauteil 44 wasserdicht geführt ist. Außerdem durchstößt den Klemmkonus 41 eine Schraube 47 mit einer abgesetzten Durchgangsbohrung, die einen Durchflußkanal 47 a für das Schleifwasser bildet. Im oberen, den Klemmkonus 41 abgewandten Abschnitt ist in dem Durchflußkanal 47 a eine Druckfeder 48 angeordnet, die auf eine über den Schaft der Schraube 47 geschobene Ventilkappe 49 wirkt. Dabei hält sie den inneren, mit einer Gummidichtung versehenen Kappenboden etwas vom Schaftende der Schraube 47 entfernt, so daß ein Durchfluß über Wandbohrungen 49 a der Ventilkappe 49 zu dem Durchflußkanal 47 a der Schraube 47 gegeben ist.
• Eine auf die Schraube 47 gedrehte Mutter 50 verspannt den Klemmkonus 41 und die Führungshülse 46 mit der Schraube 47. Die Verbindung wird über einen O-Ring unter der Mutter 50 abgedichtet. Die Mutter 50 dient zugleich auch als Verankerung einer Zugfeder 51, deren anderes Ende in der Trägerplatte 45 eingehängt ist.
• Nachfolgend soll nun ein Klemmvorgang, also das Befestigen eines Schleifblattes 21 am Schleifteller 33 beschrieben werden. Zunächst sei noch einmal darauf hingewiesen, daß beim Schleifbetrieb über den Zuführkanal 25 a (Fig. 3), Kunststoffschlauch 35, Wandbohrungen 49 a und Durchflußkanal 47 a Schleifwasser in geringen Durchflußmengen (ca. 1,5 l/h) auf die zu schleifende Oberfläche geleitet wird.
• Bei einem Klemmvorgang holt sich das Schleifaggregat 9, wie noch später genauer dargelegt wird, ein Schleifblatt 21 aus dem Schleifblattmagazin 11. Das Schleifblatt 21 haftet dabei durch einen Wasserfilm bzw. durch die sich dadurch einstellende Adhäsion an der Unterseite des nassen Schleiftellers 32. Das Schleifaggregat 9 senkt sich nun auf die Abstützplatte 14 ab, bis es dort satt aufliegt. Die Befestigungslaschen 21 a des Schleifblatts 21 stehen waagerecht ab. Nun wird schlagartig die Durchflußmenge des Schleifwassers erhöht und es bildet sich in der Führungshülse 46 ein Rückstau mit der Folge, daß die Ventilkappe 49 gegen die Kraft der Druckfeder 48 auf die Schraube 47 gedrückt wird. Der Schraubenschaft verschließt hierdurch die Wandbohrungen 49 a, so daß das Schleifwasser nicht mehr nach unten austreten kann. Der Druck, der in der Führungshülse 46 herrscht, verstärkt sich durch weiter zugeleitetes Schleifwasser und die Führungshülse 46 fährt zusammen mit dem Klemmkonus 41 gegen die Kraft der Feder 51 nach unten. Der Klemmkonus 41 durchstößt dabei die Befestigungslaschen 21 a, die danach aufgrund ihrer Elastizität wieder in die waagerechte Ebene zurückfedern. Nun wird durch ein entsprechendes Ventil in der Zuleitung 26 a (in Fig. 3 nicht gezeichnet) der Druck des Schleifwassers abgebaut mit der Folge, daß die Zugfeder 51 den Klemmkonus 41 wieder zurückzieht. Er nimmt dabei die Befestigungslaschen 21 a aufgrund seiner konischen Ausbildung mit nach oben und drückt sie gegen den Gegenanschlag 42.
• Die Kraft der Zugfeder 51 reicht aus, um die Befestigungslaschen 21 a genügend festzuklemmen. Unterstützen können dies noch, wie in Fig. 5 angedeutet, Gummi-O-Ringe, die in den Mantelflächen des Klemmkonus 41 und Gegenanschlages 42 eingelegt sind. Hierdurch wird die Reibung zwischen den Schleifblattlaschen 21 a und der Klemmeinrichtung 33 erhöht. Da der Klemmkonus 41 und der Gegenanschlag 42 gegenüber der Führungshülse 43 drehbar gehalten sind, läßt sich somit auch das Schleifblatt 21 gegenüber dem Schleifteller 32 drehen.
• Wie bereits erwähnt, besteht der Schleifteller 32 aus einem weichen Schaumstoffmaterial. Setzt nun das Schleifaggregat 9 auf die zu schleifende Fläche auf, drückt sich der Schleifteller 32 entsprechend der Belastung zusammen. Wäre die Klemmeinrichtung 33 axial unverschiebbar in der Führungshülse 43 gehalten, würde das Schleifblatt 21 im Bereich der Befestigungslaschen 21 a beim Zusammendrücken des Schleiftellers 32 Falten bilden, was zu Riefen in der Schleiffläche führen könnte. Um dieser Gefahr vorzubeugen, ist die Klemmeinrichtung 33 in der erwähnten Weise gegenüber der Führungshülse 43 axial verschiebbar. Die tatsächliche Verschiebung wird über den Luftführungskanal 25 b gesteuert, indem über ihn in der Kammer 43 a der Führungshülse 43 zumindest während des Schleifvorgangs ein Unterdruck aufgebaut wird, der die Klemmeinrichtung 33 beim Schleifen gegen die Zugkraft der festgeklemmten Befestigungslaschen 21 a nach oben zieht. In diesem Fall bewegt sich auch der Kunststoffschlauch 35 nach oben und ragt in die trichterförmige Ausnehmung der Hülse 34 hinein (Fig. 4). Da beim Schleifen der gewölbten Fläche der Schleifteller 32 gegenüber der Schleifspindel 25 eine Taumelbewegung ausführen muß, kann auch das Ende des Kunststoffschlauchs 35 in der trichterförmigen Öffnung diese Bewegung mitmachen.
• Durch das Anheben der Klemmeinrichtung 33 wird auch verhindert, daß der Klemmkonus 41 beim Schleifen auf der zu schleifenden Fläche aufsteht. Hierdurch könnten trotz einer auf der unteren Seite des Klemmkonus 41 aufgeklebten Filzschicht Kratzer in der Werkstückoberfläche verursacht werden.
• Der Luftführungskanal 25 b hat eine weitere Aufgabe. Im Fall eines Schleifblattwechsels wird über ihn in der Kammer 43 b (Fig. 5) kurzfristig ein Überdruck aufgebaut, der die Klemmeinrichtung 33 zwingt, bis zum Anschlag ( Innenflansch 43 a) nach unten zu fahren. Diese Stellung muß die Klemmeinrichtung 33 beim Schleifblattwechsel einnehmen, da sonst nicht gewährleistet ist, daß der Klemmkonus 41 während des Klemmvorgangs die Befestigungslaschen 21 a beim Zurückfahren erfassen kann.
• In Fig. 6 und 7 ist noch die Antriebsverbindung zwischen dem Schleifteller 32 und der Schleifspindel 25 dargestellt. Es ist ein Verbindungsseil 52 erkennbar, das durch eine Querbohrung der Schleifspindel 25 läuft und über Führungsrollen 53, 54 in entgegengesetzter Richtung abgelenkt wird. Mit seinen Enden ist das Verbindungsseil 52 diametral gegenüberliegend am Schleiftellerträger 31 befestigt. Die Führungsrollen 53, 54 drehen sich in Lagergehäusen 53 a, 54 a, die wiederum am Bauteil 36 drehbar gelagert sind. Durch diese Antriebsverbindung erhält man einen optimalen Rundlauf des Schleiftellers 32 selbst dann, wenn die Schleifspindel 25 gegenüber dem Schleifteller 32 geneigt ist. Ein einwandfreier Rundlauf wirkt sich vorteilhaft auf die Schliffqualität aus.
• Nachfolgend wird der gesamte Schleifvorgang mit Schleifblattwechsel am Beispiel der Bearbeitung eines Schiebedachs beschrieben. Entgegen Fig. 1 soll sich bei der Startposition der Schlitten 4 unter der Quertraverse 8 befinden und das Schleifaggregat 9 mit seinem Schleifteller 32 in dem mit Wasser gefüllten Behälter 12 eingetaucht sein. Der Siebteller 13 befindet sich ebenfalls unterhalb des Schleiftellers 32 im Behälter 12. Auf dem Tisch 5 ist ein ungeschliffenes Schiebedach befestigt.
• Nach der Startauslösung taucht das Schleifaggregat 9 aus dem Behälter 12 auf und sein Schleifteller 32 beginnt zu rotieren. Dadurch legt sich das Schleifblatt 21 plan an die Unterseite des Schleiftellers 32 an, wo es wegen der Adhäsionswirkung, die durch den dort befindlichen Wasserfilm hervorgehen wird, auch ohne Drehung haften bleibt.
• Der Tisch 4 fährt in die in Fig. 1 gezeigte Position und der Tisch 5 bewegt sich mit dem Schiebedach unter die Quertraverse 8. Das Schleifaggregat 9 senkt sich mit seinem rotierenden Schleifteller 32 auf das Schiebedach ab. Außerdem beginnt Schleifwasser aus dem Klemmkonus 41 auszufließen. Jetzt beginnt das eigentliche Schleifen. Das Schleifaggregat 9 bewegt sich dabei entlang der Quertraverse nach links (in Fig. 1) und zurück. Gleichzeitig oszilliert der Tisch 5 senkrecht dazu. Auf diese Weise wird das Schiebedach in mehreren Bahnen geschliffen.
• Nach Beendigung des Schleifvorgangs hebt sich das Schleifaggregat 9 nach oben und der Tisch 5 fährt zurück in seine Ausgangsposition. Das Schleifaggregat 9 hat die in Fig. 1 dargestellte Position.
• Es sei nun angenommen, daß die Schleifblattseite nach diesem Schleifvorgang bereits verbraucht ist. In Wirklichkeit können bis zu sechs Schiebedächer mit der gleichen Schleifblattseite geschliffen werden, allerdings muß das Schleifblatt 21 nach jedem Schiebedach ausgewaschen werden, was durch Absprühen mit Wasserdüsen geschehen kann, die beispielsweise am Schleifaggregat 9 befestigt sein können.
• Der Tisch 4 fährt unter die Quertraverse 8 und das Schleifaggregat 9 senkt sich in den mit Flüssigkeit gefüllten Behälter 12 hinein (Fig. 2). Mit dem Absenken wird gleichzeitig in der oben beschriebenen Weise der Klemmkonus 41 gelöst. Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten entfällt die Adhäsionswirkung zwischen dem mit offenen Maschen versehenen Schleifblatt 21 und der Unterseite des eingetauchten Schleiftellers 32. Hebt sich das Schleifaggregat 9 wieder aus dem Behälter 12, wird das Schleifblatt 21 aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit vom Klemmkonus 41 abgezogen und verbleibt im Behälter 12. Es sinkt langsam ab und wird durch den Siebteller 13 aufgefangen.
• Das Schleifaggregat 9 fährt nun entlang der Bewegungsbahn 24 zum Schleifblattmagazin 11 und senkt sich auf das zuoberst liegende Schleifblatt ab. Der Schleifteller 32 ist dabei noch naß. Durch den Wasserkreislauf im Schleifblattmagazin 11 wurde dafür gesorgt, daß die Schleifblätter alle insgesamt "eingeweicht", jedoch mindestens die oberen zwei lediglich angefeuchtet sind. Angefeuchtet heißt in diesem Sinne, daß die offenen Maschen der Gitterstruktur nicht mit Wasser ausgefüllt sind. Erreicht wird dies durch kurzzeitiges Ausblasen dieser oben liegenden Schleifblätter mit einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Druckluftdüse bzw. durch den Wasserablauf 11 c unterhalb der oberen Schleifblätter. Durch den nassen Schleifteller 32 klebt sich infolge von Adhäsionskraft das angefeuchtete oberste Schleifblatt am Schleifteller 32 fest. Das Schleifaggregat 9 hebt sich anschließend wieder nach oben und fährt gleichzeitig zur Abstützplatte 14 und senkt sich auf sie, bis der Schleifteller 32 dort satt aufliegt. Nun erfolgt das bereits beschriebene Festklemmen des Schleifblatts 21 .
• Nach dem Befestigen hebt sich das Schleifaggregat 9 wieder und fährt entlang der Quertraverse 8 in seine Ausgangsstellung, um für einen erneuten Schleifvorgang gerüstet zu sein. Inzwischen ist der Tisch 5 auch mit einem neuen Schiebedach bestückt.
• Während dieses neuen Schleifvorgangs schwenkt der Arm 17 den Siebteller 13 aus dem Behälter 12 heraus. Auf ihm liegt mit der verbrauchten Seite nach unten das abgelegte erste Schleifblatt 21. Wegen der auftretenden Adhäsion, die durch das Wasser und der Gitterstruktur des Schleifblattes 21 und des Siebtellers 13 bewirkt wird, klebt das Schleifblatt 21 an dem Siebteller 13. Der Schwenkarm 17 schwenkt um 180 Grad hinüber zum Schleifblattmagazin 11. Durch ein etwas kräftigeres Aufschlagen auf das Schleifblattmagazin 11 fällt das Schleifblatt 21 in dieses hinein. Es liegt nun mit der unverbrauchten Seite nach unten. Es wurde also um 180 Grad gewendet und liegt bereit für einen erneuten Schleifeinsatz. Der Schwenkarm 17 schwenkt zurück in den Behälter 12.
• Die zu einem Pneumatikzylinder gehörende Schubstange der Hubvorrichtung 22 (Fig. 2) des Schleifblattmagazines 11 sorgt dafür, daß der Schleifblattstapel stets bis zur Arbeitshöhe des Schleiftellers 32 angehoben ist.
• Ist das Schleifblatt 21 bereits beidseitig verbraucht, so schwenkt der Schwenkarm 17 zunächst nur um 90 Grad nach oben, dreht sodann in Richtung des Pfeiles 20 (Fig. 1) und schwenkt schließlich um weitere 90 Grad über den Abfallbehälter 16, wo er das Schleifblatt 21 ablegt.

Claims (13)

1. Anlage zum automatischen Schleifen von Flächen, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeugs, mit einem maschinell geführten Schleifaggregat, das einen mit einer Schleifspindel verbundenen, rotierenden Schleifteller und ein daran auswechselbar befestigtes Schleifblatt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein Schleifblattmagazin (11) enthält, und eine Einrichtung zum selbsttätigen Austausch eines verbrauchten Schleifblattes (21) gegen ein unverbrauchtes an dem Schleifteller (32) aufweist mit einer zur Befestigung des Schleifblattes (21) am Schleifteller (32) dienenden Abstützplatte (14), einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter (12) zum Lösen des Schleifblattes (21), einem an einem Schwenkarm (17) befestigten und in den Behälter (12) eintauchbaren Siebteller (13) zum Aufnehmen und Ablegen des gelösten Schleifblattes (21 ) und mit einer ferngesteuert betätigbaren Klemmvorrichtung (33), mittels welcher das Schleifblatt (21) am Schleifteller (32) befestigt ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (33) um die Achse der Schleifspindel (25) gegenüber dem Schleifteller (32) drehbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifblattmagazin (11) aus einem oben offenen, Flüssigkeit enthaltenden Hohlzylinder besteht, der die runden Schleifblätter (21) übereinander geschichtet aufnimmt, und daß die Höhenlage der übereinandergeschichteten Schleifblätter (21) innerhalb des Hohlzylinders mittels einer Hubvorrichtung (22) einstellbar ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des im Behälter (12) eingetauchten Siebtellers (13) sich konisch nach unten auf den Durchmesser des Schleifblatts (21) verjüngt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das verwendete Schleifblatt in seinem Mittelbereich durch sternförmiges Schlitzen Befestigungslaschen aufweist, mit denen es mittels der Klemmeinrichtung am Schleifteller gehalten ist, wobei die Klemmeinrichtung aus einem betätigbaren Klemmkonus und einem als Innenkegel ausgebildeten Gegenanschlag besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkonus (41) in axialer Richtung gegen die Kraft einer Feder (51) hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung axial verschiebbar ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Schleifteller (32) eine Führungshülse (43) befestigt ist, die verdrehbar den Gegenanschlag (42) hält.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkonus (41) in dem Gegenanschlag (42) oder in einem mit diesem fest verbundenen Bauteil (44) geführt ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (42) in der Führungshülse (43) axial verschiebbar geführt ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum pneumatischen Verschieben des Gegenanschlags (42) die Schleifspindel (25) einen in die Führungshülse (43) mündenden Luftführungskanal (25 b) aufweist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkonus (41) mittels der durch einen in der Schleifspindel (25) vorgesehenen Zuführkanal (25 a) zuführbaren Schleifflüssigkeit betätigbar und im Klemmkonus (41) ein Durchflußkanal (47 a) für die Schleifflüssigkeit vorgesehen ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (47 a) mit einer federbelasteten Ventilkappe (49) verschließbar ist.

13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler Schlauch (35) die Verbindung zwischen dem Zuführkanal (25 a) in der Schleifspindel (25) und dem Durchflußkanal (47 a) des Klemmkonus (41) herstellt.