DE4311534A1 - Bandschleifaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bandschleifaggregat, das an Arbeitsmaschinen anbringbar ist gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Bandschleifmaschinen unterschiedlicher Bauweise bekannt, wobei allen gemeinsam ist, daß ein um Umlenkrollen, von denen mindestens eine als Antriebsrolle dienen kann, geführtes Endlos-Schleifband vorgesehen ist und zwischen den Rollen ein auf das aktive Trum des Schleifbandes wirkender Druck- bzw. Schleifschuh vorgesehen ist.

So ist aus der DE-PS 39 04 704 eine freibewegliche Bandschleifmaschine bekannt, die an einem Roboterarm so befestigt ist, daß die zueinander parallelen Achsen der Antriebs- und Führungsrollen im wesentlichen quer zur Schwenkachse des Roboterarmes (C-Achse) angeordnet sind. Dabei ist die Antriebsrolle separat motorisch antreibbar ausgebildet. Die Bandschleifmaschine trägt folglich einen separaten Motor, wodurch der Aufbau relativ schwer und komplex ausfällt. Über eine automatische Einwechslung der bekannten Bandschleifmaschine in den Roboterarm ist dieser Patentschrift nichts zu entnehmen, sondern lediglich über einen automatischen Schleifbandwechsel.

Des weiteren ist aus der DE-OS 33 08 606 ein Bandschleifgerät für im Durchlauf arbeitende Schleif- oder Kantenanleimmaschinen bekannt, bei dem ein endloses Schleifband ebenfalls über zwei Umlenkrollen, mit dazwischen wirksamem Druckschuh, geführt ist. Das Band ist jedoch zusätzlich über eine dritte, zu den Umlenkrollen achsparallel versetzt angeordnete und über einen Elektromotor separat angetriebene Antriebsrolle, geführt. Dieses Bandschleifgerät weist einen relativ komplexen Aufbau auf, mit Horizontal- und Vertikalschlitten und -führungen und einer parallel zur Transportrichtung des Werkstücks ausgerichteten Schwenkachse des Gestells, an dem der Gesamtaufbau angeordnet ist. Zwar können hier die Dreh- und translatorischen Bewegungen über NC-Achsen vorgenommen werden, wodurch ein genauer Schleifbewegungsablauf sichergestellt ist. Jedoch kann der Geräteteil mit Umlenkrollen und Schleifband nicht nach Bedarf durch ein anderes ausgetauscht werden, um beispielsweise schnell auf ein Schleifband mit anderem Profil umzurüsten. Dies ist sehr wichtig, insbesondere beim Kantenschleifen, wenn Werkstücke unterschiedlicher Dicke oder mit unterschiedlichen Kantenradien in relativ schnellem Wechsel bearbeitet werden sollen.

Des weiteren ist aus der WO 91/12 111 eine computergesteuerte Schleifmaschine für Werkstücke mit komplexer Form bekannt, bei der das Werkstück entlang entsprechender NC-Achsen translatorische Bewegungen und eine Schwenkbewegung (B-Achse) durchführt, während das Werkzeug lediglich zwei Schwenkbewegungen ausführen kann (A-Achse und C-Achse). Die auf einem Schwenkarm angeordnete eigentliche Schleifeinrichtung weist ebenfalls eine Antriebsrolle mit eigenem Antriebsmotor auf, während die Umlenk- oder Führungsrolle gleichzeitig die aktive Arbeitsrolle ist.

Zusätzlich sind zwei Spannrollen vorgesehen, wobei alle vier Rollen achsparallel zueinander angeordnet sind. Überdies ist ein Servomotor für die Schwenkbewegung des Schleifbandaufbaus um dessen Längsachse vorgesehen. Diese bekannte Schleifeinrichtung ist somit verhältnismäßig komplex aufgebaut, mit zwei separaten Motoren für die Bandbewegung bzw. -verschwenkung, die - im Bedarfsfall - in einfacher Weise nicht gegen einen anderen kompakten Schleifaufbau ausgetauscht werden kann.

Schließlich ist aus der DE-OS 27 33 239 eine Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von Oberflächen bekannt, deren Führungs- und Antriebsrollen in einem gabelförmigen oder rechteckigen Tragrahmen angeordnet sind. Zwischen den Umlenkrollen sind zwei Druckstücke in spiegelbildlicher Anordnung vorgesehen, so daß auf beide Trume des Schleifbandes ein Arbeitsdruck ausgeübt wird und somit zwei Arbeitstrume vorhanden sind. An dem Tragrahmen ist schmalseitig, d. h. in Längsausdehnung, mittensymmetrisch eine Welle angeordnet, über die die gesamte Schleifvorrichtung entlang ihrer Längsachse rotierbar ist. Dabei kann die Antriebsrolle durch einen in ihrem Inneren vorgesehenen Elektromotor oder über Zahnräder, die mit einer koaxial zur Rotationswelle und somit senkrecht zur Achse der Rollen angeordneten Antriebswelle verbunden sind, angetrieben sein. Der Antrieb der zweiten Ausführung erfolgt dabei entweder durch Festhalten dieser Antriebswelle und Abrollen der Zahnräder durch Rotation des gesamten Schleifaggregats mit dem Tragrahmen oder durch Antreiben dieser Antriebswelle über einen separaten, z. B. einen pneumatischen Antrieb. Hierdurch ist der Aufbau dieser Vorrichtung relativ komplex. Ein direktes Einwechseln dieser Schleifvorrichtung beispielsweise in die Arbeitsspindel einer NC-Maschine ist nicht möglich, da durch die Arbeitsspindel dann nicht das Schleifband in Bewegung gesetzt wird, sondern die gesamte Vorrichtung um ihre Längsachse rotiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bandschleifaggregat oben genannter Gattung anzugeben, das einfach und kompakt aufgebaut ist, ohne eigenen Antriebsmotor und in die Arbeitsspindel einer Maschine in einfacher Weise einwechselbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Bandschleifaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demgemäß ist die Antriebsspindel des Aggregats im wesentlichen mittig zwischen den Umlenkrollen und gleichzeitig achsparallel zu diesen angeordnet, während die Achse der Antriebsspindel gleichzeitig Achse der Arbeitsspindel der Arbeitsmaschine ist.

Durch die Anordnung der Antriebsspindel im wesentlichen mittig zwischen den Umlenkrollen werden keine die Drehbewegungsrichtung umlenkenden Transmissionselemente benötigt. Zudem wird durch die Gleichachsigkeit von Arbeitsspindel und Antriebsspindel ein direkter Antrieb der Antriebsspindel über die Arbeitsspindel möglich, so daß die zusätzliche Anordnung eines eigenen Antriebsmotors entfällt. Hierdurch wird ein Kompakt-Werkzeug erhalten, das dazu geeignet ist, in die Arbeitsspindel einer Maschine eingewechselt zu werden.

Wenn beispielsweise in vorteilhafter Weise die Arbeitsspindel der Maschine in einer oder mehreren Schwenkachsen einer NC-Maschine integriert ist, kann das erfindungsgemäße Bandschleifaggregat automatisch in die Arbeitsspindel der Maschine eingewechselt werden, wodurch ein vollautomatischer, komplexer Bearbeitungsablauf mit unterschiedlichen Bearbeitungsaggregaten durchgeführt werden kann, wobei eines der Aggregate das Bandschleifaggregat ist.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist gegenläufig zu dem zwischen den Umlenkrollen angeordneten Druckschuh, auf der gleichen Mittelachse mit diesem, eine auf das inaktive Trum des Bandes einwirkende Spannrolle vorgesehen. Dabei kann die Spannrolle über eine selbstnachstellende Einrichtung, z. B. Druck-Zylinder wie ein pneumatischer Zylinder (pneumatische Feder) oder eine Druckfeder aktiviert sein. Eine kompakte Form wird dadurch erhalten, daß der Zylinder bzw. das Druckfeder-Gehäuse am Aggregat-Gehäuse befestigt ist und daß an seinem Kolben- bzw. Druckstangenende die Spannrolle und an seinem axial entgegengesetzten Feder- Gehäuseende der Druckschuh angebracht ist. Hierdurch wird eine raumsparende Bauweise sowie eine optimale Spannung des Bandes erzielt.

Von Vorteil ist des weiteren, wenn auf dem Druckschuh eine zumindest die aktive Seite des Druckschuhs bedeckende Gleitauflage auswechselbar angeordnet ist. Diese Gleitauflage kann z. B. aus einem Leinengrund mit mindestens einseitigem Graphitbelag bestehen, wodurch in einfacher Weise ein die Standzeit und die Gleiteigenschaften des Druckschuhs optimierende Ausführungsform vorhanden ist.

Von Vorteil ist des weiteren, wenn die Umlenkrollen aus einem zylindrischen Rohr mit zwei den Außenumfang des Rohres wesentlich überragenden, parallelen Stirnplatten (Bordscheiben) bestehen, so daß insgesamt eine U-förmige Führungsaufnahme für das Schleifband vorhanden ist. Diese Führungsaufnahme kann dabei mit einem dicken, die U-Form bis auf kurze Führungsränder ausfüllenden Gummibelag versehen sein. Hierdurch wird neben guten Mitnahmeeigenschaften auch eine gewisse Elastizität der Bandführung erzielt, die sich in einer optimalen Bandspannung einer schlupflosen Bandmitnahme und in optimalen Bearbeitungskonditionen im Schleifbereich für gebogene Konturen niederschlägt.

Um einen schnellen, unkomplizierten Bandwechsel zu erreichen, ist von Vorteil, wenn eine der beiden Umlenkrollen mittels eines Exzenters im Rollenachsabstand verstell- bzw. verschiebbar ist. Hierdurch kann zudem, nach Einwechseln eines neuen Bandes, primär die Bandspannung eingestellt werden, die danach durch die Spannrolle aufrechterhalten wird. Bei Verwendung von relativ elastischen Schleifbändern reicht die über den Exzenter erreichte Primärspannung aus, so daß für diese die Spannrolle entfallen kann. Lediglich bei harten, relativ unelastischen Schleifbändern ist auch eine ständige Nachspannung über die Spannrolle wichtig.

Auch wirkt sich positiv aus, wenn die Umlenkrollen leicht austauschbar angeordnet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, Umlenkrollen zu verwenden, die in Rollendurchmesser, -länge, -form und Werkstoff dem jeweiligen Einsatz bzw. Bedarf angepaßt sind. So können beispielsweise die Bordscheiben der Rollen entfallen und die Rollen gleichzeitig ballig ausgebildet sein. Hierdurch wird ein Werkzeug mit modularem Aufbau geschaffen, das sehr wirtschaftlich in Aufbau und Lagerhaltung ist.

Der besondere Aufbau des Bandschleifaggregats ermöglicht zudem, daß beide Profilgurtbereiche, die mit den Umlenkrollen in Kontakt sind, d. h. die Bogenbereiche, als aktive Schleifbereiche, insbesondere zum Schleifen von gebogenen Konturen, eingesetzt werden können. Auch kann gleichzeitig der unter dem Druckschuh befindliche Abschnitt des aktiven Trums zum Schleifen von gestreckten Konturen eingesetzt werden. Dadurch kann ein großer Längen- bzw. Umfangbereich des Schleifbandes schleifaktiv eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht auf das Bandschleifaggregat, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Aggregat nach Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Bandschleifaggregat im wesentlichen aus zwei achsparallen Umlenkrollen 1 und 2 und einem über diese geführten endlosen Schleifband 3 besteht. Im wesentlichen mittig zwischen den beiden Umlenkrollen 1, 2 ist an einem in Fig. 2 besser erkennbaren Gehäuse 10 eine senkrecht zu den Rollenachsen und gleichzeitig zur Längsausdehnung des Aggregats ausgerichtete selbstnachstellende Einrichtung, hier ein Druckmittel- Zylinder 4, befestigt. Dieser kann eine pneumatische Feder sein oder eine Spiralfeder enthalten. Am vorderen Ende der Druck- bzw. Kolbenstange 5 des Zylinders 4 ist eine achsparallel zu den Umlenkrollen ausgerichtete Spannrolle 6 rotierbar angeordnet, die an der Innenseite des Schleifbandes 3 angedrückt wird. Am anderen Ende des Zylinders 4 bzw. des Zylindergehäuses ist ein Druckschuh 7 befestigt, dessen äußere, aktive Stirnfläche, die Andrückseite, an der Innenseite des Schleifbandes 3 ansteht, bzw. über die Innenseite des Schleifbandes 3 gleitet. Die aktive Seite, bzw. die Andrückseite des Druckschuhs 7, ist mit einer Gleitauflage 8 überzogen, die auf der Rückseite des Druckschuhs 7 durch Einklemmen, beispielsweise über Schrauben 9, austauschbar befestigt ist.

Das um die Umlenkrollen 1 und 2 schlaufenförmig geführte Schleifband 3 weist drei aktive Bereiche auf. Dies sind die zwei Bogen-Bereiche 13, 14, die jeweils den Kontaktbereich des Schleifbandes 3 mit den Umlenkrollen 1, 2 bilden und zur Bearbeitung insbesondere von gebogenen Konturen dienen. Der dritte aktive Bereich ist der gestreckte Bereich 15, der den Kontaktbereich mit dem Druckschuh 7 darstellt und zur Bearbeitung von gestreckten Konturen dient.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Schleifband 3 an seinem Außenumfang ein Profil 11 auf - hier eine halbkreisförmige Rillenausnehmung -, die der zu bearbeitenden Kontur eines Werkstücks 12 - hier einer halbkreisförmig abgerundeten Kante -, in an sich bekannter Weise angepaßt sind.

Die Umlenkrollen 1, 2 können austausch- bzw. auswechselbar auf den Wellen 23 befestigt sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Umlenkrollen auf den Wellen 23 fest anzuordnen und die Wellen selbst in Gehäuse 10 auswechselbar anzuordnen. Die Umlenkrollen können somit bedarfsweise schnell und leicht gegen Umlenkrollen mit anderem Rollendurchmesser, -länge, -form und -Werkstoff ausgetauscht werden.

Aus Fig. 2 ist noch besser erkennbar, wie zwischen den beiden Umlenkrollen 1 und 2 die Antriebsspindel 16 im wesentlichen achsparallel - hier gleichzeitig im wesentlichen mittensymmetrisch -, angeordnet ist. Eine mittensymmetrische Anordnung ist jedoch nicht zwingend notwendig.

Die Antriebsspindel 16 weist an ihrem einen Ende einen an sich bekannten Schnellwechselkonus 17 auf, über den sie in einer Arbeitsspindel 18 einer Arbeitsmaschine 19 bzw. eines Armes einer Arbeitsmaschine 19 befestigbar ist. Dabei ist die Antriebsspindel 16 im plattenförmig ausgebildeten Gehäuse 10 drehbar gelagert. Auf dem anderen, aus dem Gehäuse 10 herausragenden Ende der Antriebsspindel 16, ist eine Riemenscheibe 20 befestigt. Im wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Riemenscheibe 20 ist an der einen, inneren Stirnseite der Umlenkrolle 1, konzentrisch zu dieser, eine Riemenscheibe 21 befestigt. Über die beiden Riemenscheiben 20 und 21 ist ein Transmissions-Riemen 22 geführt, so daß die Drehbewegung der Antriebsspindel 16 auf die Umlenkrolle 1 entsprechend dem Riemenschiebenverhältnis übertragen wird.

Die beiden Umlenkrollen 1 und 2 sind ebenfalls jeweils im Gehäuse 10 drehbar gelagert. Dabei ist die Umlenkrolle 1 über die Welle 23 im Gehäuse gelagert. Genausogut kann jedoch die Welle 23 auch im Gehäuse 10 nicht drehbar festgesetzt sein, wobei dann die Umlenkrolle samt Riemenscheibe 21 auf der Welle 23 gemeinsam drehbar gelagert sind.

Die Umlenkrolle 2 ist im Gehäuse 10 über ein Exzentergehäuse 24 so gelagert, daß durch Drehen des Exzentergehäuses 24 über den Schlüsselzapfen 25 der Abstand zwischen den beiden Umlenkrollen bedarfsweise verändert werden kann. Dabei ist die Exzentrizität "e" 26 so ausgelegt, daß beim Auswechseln des Schleifbandes 3 dieses leicht über den äußeren Rand der Stirnplatte der Rollen 1, 2 geschoben werden kann, andererseits kann eine gute Primärspannung des Bandes 3 eingestellt werden. Über eine zwecks Exzentergehäuse im wesentlichen radial angeordnete Fixierschraube 27 wird die Exzenterverschiebung, bzw. der daraus resultierende Achsabstand, festgesetzt, so daß ein durch die Vibrationen während des Schleifbetriebs verursachtes, unbeabsichtigtes Lösen des Exzenters verhindert wird.

Am Gehäuse 10 ist maschinenseitig eine an sich bekannte Adapterplatte 29 zu diesem um die Achse der Antriebsspindel verschwenkbar befestigt. Dadurch kann die Winkelstellung von Gehäuse und Adapterplatte zueinander, bzw. zwischen Schleifband und Werkstück, bedarfsweise verstellt werden. Auch eine in Richtung auf die Arbeitsmaschine 19 aus der Adapterplatte 29 herausragende und in das Gehäuse 29 der Arbeitsmaschine bzw. deren Arbeitsarmes eingreifende, bolzenförmige Drehmomentstütze 30 ist vorgesehen. Hierdurch kann manuell eine Verschwenk-Einstellung des Gehäuses 10 und damit des Schleifbandes zur Arbeitsmaschine bzw. dem Arbeitsarm, je nach Bearbeitungseinsatz, vorgenommen werden. Bei einer Arbeitsmaschine mit automatischer Verschwenkung ist eine solche manuelle Einstellung selbstverständlich nicht mehr notwendig, da diese, beispielsweise über eine NC-Schwenkachse oder über einen Roboterarm durchführbar, einprogrammiert werden kann.

In Fig. 1 und 2 sind jeweils ein Pfeil 31 bzw. 32 eingezeichnet. Pfeil 31 zeigt die Verschiebebewegung der Umlenkrolle 12 über den Exzenter an, durch den die Primärspannung des Bandes eingestellt wird Pfeil 32 in Fig. 1 zeigt die Bewegung der Spannrolle 6, durch die die Nachspannung des Bandes 3 erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1 Umlenkrolle
2 Umlenkrolle
3 Schleifband
4 Zylinder
5 Druck- bzw. Kolben
6 Spannrolle
7 Druckschuh
8 Gleitauflage
9 Schrauben
10 Gehäuse
11 Profil
12 Werkstück
13 Bogen-Bereich
14 Bogen-Bereich
15 gestreckter Bereich
16 Antriebsspindel
17 Schnellwechsel-Konus
18 Arbeitsspindel
19 Antriebsmaschine
20 Riemenscheibe
21 Riemenscheibe
22 Riemen
23 Welle
24 Exzentergehäuse
25 Schlüsselzapfen
26 Exzentrizität
27 Fixierschraube
28 -
29 Adapterplatte
30 Drehmomentstütze
31 Pfeil/Exzenterverschiebung
32 Pfeil/Spannrollen-Verschiebung.

Claims (13)

1. Bandschleifaggregat, das an mechanischen Arbeitsmaschinen anbringbar und mit deren Arbeitsspindel verbunden ist,

• - mit einem endlosen Schleifband,
• - mit zwei Antriebs- und Führungsrollen (Umlenkrollen) mit zueinander parallelen Achsen,
• - mit einer Antriebsspindel, die koaxial zur Arbeitsspindel der Maschine angeordnet ist,
• - und einem im aktiven Arbeitstrum des Schleifbandes mittig wirksam angeordneten Druckschuh,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Antriebsspindel (16) im wesentlichen in achsparalleler Ausrichtung zwischen den Umlenkrollen (1, 2) liegt und direkt mit der Arbeitsspindel (18) und trieblich mit einer der Umlenkrollen (1) verbunden ist,
• - und daß die Achse der Arbeitsspindel (18) gleichzeitig Achse der Antriebsspindel (16) ist.

2. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (16) im wesentlichen mittig zwischen den Umlenkrollen (1, 2) angeordnet ist.

3. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es automatisch in die Arbeitsspindel der Maschine einwechselbar ist.

4. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel in einer oder mehreren Schwenkachsen einer NC-Maschine integriert ist.

5. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß gegenläufig zum Druckschuh (7) und gleichzeitig auf der gleichen Mittelachse mit diesem, zwischen den Umlenkrollen (1, 2) eine auf das inaktive Trum des Bandes (3) einwirkende Spannrolle (6) vorgesehen ist.

6. Bandschleifaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrolle (6) über eine selbstnachstellende Einrichtung, z. B. einen Druck-Zylinder (4), aktiviert ist.

7. Bandschleifaggregat nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) am Aggregat- Gehäuse (10) befestigt ist und daß am Ende seiner Kolbenstange (5) die Spannrolle (6) und an seinem axial entgegengesetzten Zylinder-Gehäuse-Ende der Druckschuh (7) angeordnet sind.

8. Bandschleifaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Druckschuh (7) eine zumindest seine aktive Seite bedeckende Gleitauflage (8) auswechselbar angeordnet ist.

9. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (1, 2) leicht auswechselbar angeordnet sind.

10. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandbereich (15) unter dem Druckschuh (7) zum Schleifen von gestreckten Konturen und die jeweilig die Umlenkrollen (1, 2) kontaktierenden Bandbereiche (13, 14) zum Schleifen von gebogenen Konturen dienen.

11. Bandschleifaggregat nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Umlenkrollen (2) zum schnellen Bandwechsel mittels eines Exzenters im Achsabstand der Umlenkrollen (1, 2) verstellbar angeordnet ist.

12. Bandschleifaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Arbeitsmaschine zugekehrten Seite des Gehäuses (10) eine an sich bekannte, im wesentlichen bolzenförmige Drehmomentstütze (30) vorgesehen ist, die in ein Gehäuseteil der Arbeitsmaschine (19) eingreift.