HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Polieren oder Schleifen von Metallplatten oder
Metallbändern, wie z. B. Grobbleche oder Feinbleche, dünne
Feinbleche, etc. beim Herstellen von Stahl als Band. Die Erfindung
betrifft insbesondere ein Verfahren zum Polieren oder
Schleifen von Metallbändern, die sich in einem Vorgang in
ihrer Längsrichtung bewegen, wobei das Verfahren das
Bürsten oder Polieren des Metallbandes mit einer
Bürstenrolle bzw. Bürstenwalze aufweist, die gedreht wird, wobei
sie mit der Bandoberfläche unter Druck in Kontakt steht,
während einem zu bürstenden oder polierenden Abschnitt des
Metallbandes eine Mischung aus einem Schleiffluid oder
Wasser mit Schleifkörnern zugeführt wird.
Stand der Technik
-
Derartige Verfahren zum Polieren von Metallbändern sind
bekannt. Die Verfahren sind beispielsweise bisher zum
Polieren oder Schleifen von Metallbändern bei der Herstellung
von Stahl als Band mit guten Ergebnissen verwendet worden.
Wenn jedoch ein Metallband feine Löcher bzw. Feinlunker,
Vertiefungen oder ähnliches hat, konnten diese Stellen mit
den Verfahren nicht poliert werden, mit Ausnahme, daß das
Band bis auf das Niveau des Vertiefungsbodens geschliffen
wurde. Durch das Schleifen bis auf das Niveau des
Vertiefungsbodens verringert sich die Produktivität und es
erhöhen sich der Verbrauch an Bürstenrollen und der Verlust
an Metallmaterial. Daher bewirkt das Verfahren eine
Erhöhung der Produktionskosten und ist nicht wünschenswert.
Wie im Stand der Technik sehr wohl bekannt ist, haben zudem
einige Metallbänder, die bei der Herstellung von Stahl als
Band vorgesehen sind, diese Defekte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren zum Polieren oder Schleifen von Metallbändern in der
beschriebenen Art und Weise vorzusehen, wobei mit dem
Verfahren feine Löcher, Vertiefungen oder ähnliches auf
ihrer zu polierenden Oberfläche poliert werden können.
-
Der Ausdruck "polieren von sehr feinen Löchern,
Vertiefungen oder ähnlichem" und andere ähnliche, hier verwendete
Ausdrücke beziehen sich darauf, daß die sehr feinen Löcher,
Vertiefungen oder ähnliches derart poliert werden, daß die
Innenseite der sehr feinen Löcher oder ähnlichem mit einer
Mischung aus einem Schleiffluid oder Wasser mit
Schleifkörnern poliert wird.
-
Die obige Aufgabe kann durch ein Verfahren nach
Anspruch 1, 2 oder 3 erzielt werden.
-
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum
Polieren oder Schleifen von Metallbändern vor, wobei es
sich in Längsrichtung des Bandes bewegt, wobei das
Verfahren ein Bürsten oder Polieren des Metallbandes unter
Verwendung einer Bürstenrolle aufweist, die drehbar ist und
während der Drehung mit der Bandoberfläche in Kontakt
gehalten wird, welche von der Bürstenrolle gepreßt wird,
während an einem Abschnitt der Bandoberfläche, der
gebürstet oder poliert werden soll, eine Mischung aus einem
Schleiffluid oder Wasser mit Schleifkörnern aufgetragen
wird, wobei die Bürstenrolle eine Vielzahl von
Schleifbauteilen aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt
worden sind, welche aus folgendem besteht: (i) einem
Schleifbauteil, das eine Vielzahl von stabförmigen
elastischen Halterungen und eine Vielzahl von Schleifspitzen
aufweist, wobei die Schleifspitzen aus einer Mischung von
Schleifkörnern und einem Harz oder aus Schleifkörnern, die
mit einem Harzbinder gehärtet worden sind., ausgeformt sind,
wobei die Schleifspitzen an den vorderen Endabschnitten der
Halterungen angeordnet sind, und wobei die Vielzahl der
Schleifbauteile in Gruppen an einer Rollenwelle angeordnet
ist; (ii) ein Schleifbauteil, das eine Borste aus
Endlosfasern aufweist, die aus einem Harz ausgeformt worden
sind, welches darin aufgenommene Schleifkörner aufweist,
wobei die Vielzahl von Schleifbauteilen an in Gruppen einer
Rollenwelle angeordnet ist; und (iii) einem Schleifbauteil,
das eine Borste aus Endlosfasern aufweist, die aus einem
Harz ausgeformt worden sind, wobei die Vielzahl von
Schleifbauteilen in Gruppen an einer Rollenwelle angeordnet
ist, worin die Bandoberfläche von der Bürstenrolle unter
einem Druck von wenigstens 0,98 bar (1 kg/cm²) gebürstet
wird und worin die Schleifbauteile eine Elastizität
aufweisen, die einer Steifigkeit entspricht, welche es
gestattet, daß die Endabschnitte der Schleifbauteile
während des Bürstens unter dem Druck mit dem Band in
Kontakt stehen, und worin die Schleifbauteile vordere
Endabschnitte mit einem Durchmesser von wenigstens 2 mm
aufweisen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die schematisch ein
Beispiel der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden
Bürstenrolle zeigt;
-
Fig. 2 ist eine Vorderansicht, die als ein Beispiel für
ein Bürstenrollenbauteil ein Scheibenteilstück mit den
Schleifbauteilen der Fig. 7 zeigt;
-
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht, die als ein Beispiel
für ein Bürstenrollenbauteil eine Scheibe zeigt, wobei die
Borsten der Fig. 5(A), 5(B) oder 6 darin eingesetzt
worden sind;
-
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die als anderes
Beispiel für ein Bürstenrollenbauteil ein Bauteil zeigt, bei
dem die Borsten der Fig. 5(A), 5(B) oder 6 eingesetzt
worden sind;
-
Fig. 5(A) ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die
ein Beispiel für die Bürsten als das Schleifbauteil zeigt;
-
Fig. 5(B) ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die
ein anderes Beispiel für die Borste als das Schleifbauteil
zeigt;
-
Fig. 6 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die ein
weiteres Beispiel für die Borste als das Schleifbauteil
zeigt;
-
Fig. 7 ist eine Seitenansicht, die das
Scheibenteilstück der Fig. 2 im Längsschnitt zeigt;
-
Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die eine Rollenwelle
zeigt, in welche das Scheibenteilstück der Fig. 2
eingesetzt ist;
-
Fig. 9 ist eine Draufsicht, die eine bevorzugte
Anordnung von in der Erfindung verwendeten Schleifbauteilen der
Bürstenrolle zeigt, wobei die Schleifbauteile stabförmige
elastische Halterungen und Schleifspitzen aufweisen, wobei
die Schleifspitzen aus einer Mischung von Schleifkörnern
und einem Harz ausgeformt und an den vorderen
Endabschnitten der Halterungen angebracht sind, und wobei die
Schleifbauteile eine der bestimmten Steifigkeit
entsprechende Elastizität zeigen und vordere Endabschnitte
mit dem bestimmten Durchmesser haben; und
-
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, die eine Art und Weise
einer Zuführung einer Mischung aus einem Schleiffluid oder
Wasser mit Schleifkörnern zeigt und ein Beispiel für die
Position der zwei Bürstenrollen angibt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die vorliegende Erfindung wird unterhalb in Bezug auf
die Zeichnung, die Ausführungsformen von Bürstenrollen und
Schleifbauteilen für die Verwendung in der vorliegenden
Erfindung zeigt, detaillierter beschrieben.
-
In der Zeichnung sind gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße
Bürstenrolle B gezeigt, die zum Polieren einer Bandoberfläche
verwendet wird. Ein Schleifbauteil 1 der Bürstenrolle B
weist eine Elastizität auf, die einer Steifigkeit
entspricht, welche es gestattet, daß der Endabschnitt des
Schleifbauteiles während des Bürstens in einer später
beschriebenen Art und Weise unter einem Druck mit einem
Metallband P in Kontakt gelangt, und das Schleifbauteil 1 hat
einen vorderen Endabschnitt mit einem Durchmesser von
wenigstens 2 mm.
-
Das Schleifbauteil weist neue Merkmale auf, nämlich daß
es eine Elastizität aufweist, die der bestimmten
Steifigkeit entspricht, und daß es einen vorderen
Endabschnitt mit einem Durchmesser von wenigstens 2 mm hat.
Es sind jedoch Schleifbauteile bekannt, die im Aufbau und
in den Bestandteilen dem Schleifbauteil 1 ähnlich sind.
Derartige bekannte Schleifbauteile sind z. B. in dem US-
Patent Nr. 4,993,198 und der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung Hei 4-19,078 offenbart. Es sind
ebenfalls Schleifbauteile bekannt, die sich von denen aus
dem US-Patent und der japanischen Veröffentlichung
unterscheiden, wie z. B. die, die als Bauteil Endlosfasern
aus einem Harz mit darin enthaltenen Schleifkörnern haben,
und die, die als Bauteil Endlosfasern aus einem Harz haben.
-
Das in Fig. 2 gezeigte Schleifbauteil 1 weist kleine
stabförmige Schleifspitzen 11, die aus mit einem Harzbinder
gehärteten Schleifkörnern bestehen, und stabförmige
elastische Halterungen 13 auf, an deren vorderen Endabschnitten
die Schleifspitzen 11 angebracht worden sind. Die
Schleifspitzen 11 sind mit den Endabschnitten der
Halterungen 13 dadurch verbunden, daß eine Metallbuchse 12
durch Preßformen verengt wird. Die Halterungen 13 werden
dadurch hergestellt, daß Fasergeflechte mit einem Harz
imprägniert werden. An der Außenumfangskante eines
Scheibenteilstücks 2 einer keilförmigen Platte ist eine Vielzahl
von Schleifbauteilen 1 angebracht, wobei sie auf die
Längsrichtung des Scheibenteilstücks 2 ausgerichtet sind. An der
Umfangsfläche einer Rollenwelle 3 sind um ihre Achse herum
Scheibenteilstücke 2 in Umfangsrichtung angeordnet. Die
kreisförmigen Anordnungen der Scheibenteilstücke 2 sind in
der Längsrichtung der Rollenwelle 3 derart angeordnet, daß
sie miteinander in Kontakt stehen. Die Scheibenteilstücke 2
sind an der Rollenwelle 3 in Umfangsrichtung derart
angebracht, daß die Schleifbauteile 1 eng aneinander
gedrängt sind, wie z. B. in Fig. 9 gezeigt ist. In Fig. 9
sind die Gruppen von Schleifbauteilen nur teilweise
gezeigt. Zum Anbringen der Scheibenteilstücke 2 an der
Rollenwelle 3 weist das Scheibenteilstück 2 einen Keil 4 auf,
der im wesentlichen einem Schwalbenschwanz ähnelt, und der
Keil 4 wird in eine Keilnut 5 eingesetzt, die an der
Umfangsfläche der Rollenwelle 3 derart ausgeformt ist, daß
sie im wesentlichen einem Schwalbenschwanz ähnelt.
-
Das in Fig. 5(A) dargestellte Schleifbauteil 1 kann
eine herkömmliche Borste mit einem Bündel von Endlosfasern 1a
sein, die aus einer Mischung aus einem Harz und
Schleifkör
nern durch ein Verfahren zum Herstellen von
Monoendlosfasern hergestellt worden ist, wobei die
Endlosfasern 1a mit Multiendlosfasern 1b bedeckt sind, die
im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn darum
spiralförmig gewickelt sind, und wobei sie mit einem Harz
imprägniert worden sind.
-
Das in Fig. 5(B) dargestellte Schleifbauteil 1 ist im
wesentlichen die gleiche Borste, wie die aus Fig. 5(A), mit
Ausnahme, daß die Endlosfasern 1a aus Fig. 5(B) mit einem
geflochtenen Gewebe bzw. einem Geflecht der
Multiendlosfasern 1b bedeckt sind.
-
In den Fig. 5(A), (B) sind die Schleifbauteile 1 für
ein besseres Verständnis dafür, wie die Endlosfasern 1a
bedeckt sind, stark vergrößert dargestellt.
-
Das Schleifbauteil 1 der Fig. 6 ist eine Bürste mit
Endlosfasern aus einem Kunstharz, wie z. B. Nylon 612.
-
Die Borsten der Fig. 5(A), 5(B) und 6 werden als
Schleifbauteile z. B. auf die folgende Art und Weise
verwendet. Die Borsten werden auf die gewünschte Länge
zugeschnitten und durch das herkömmliche Verfahren in eine
ringförmige Bürstenscheibe d in Gruppen eingesetzt (siehe
Fig. 3). Die Scheibe d mit den so eingesetzten Borsten wird
auf die herkömmliche Art und Weise um die Rollenwelle 3
herum angeordnet, wobei die als die Schleifbauteile 1
verwendeten Borsten an der Welle 3 in Gruppen angebracht
sind. Der Typ von Scheibe d mit den eingesetzten Borsten,
der in Fig. 3 gezeigt ist, ist im Stand der Technik als ein
Bürstenrollenbauteil weit verbreitet und ist in Fig. 3
somit nur schematisch gezeichnet. Bei Bedarf können die auf
die gewünschte Länge zugeschnittenen Borsten in eine
Halterung 2', die die Form einer Nut hat und aus einer
Metallplatte hergestellt worden ist, auf die herkömmliche
Art und Weise eingesetzt werden (siehe Fig. 4) und die
Halterung 2' kann um die Rollenwelle 3 auf die herkömmliche
Art und Weise spiralförmig gewunden sein, so daß daran die
Borsten als die Schleifbauteile 1 in Gruppen angebracht
sind. Dieser Typ von Halterung mit den eingesetzten
Borsten, der in Fig. 4 gezeigt ist, ist im Stand der
Technik als ein Bürstenrollenelement bekannt und ist in
Fig. 4 somit nur schematisch gezeichnet.
-
Erfindungsgemäß wird die Bürstenrolle B gedreht und die
Oberfläche eines Bandes P, das sich in seiner Längsrichtung
bewegt, wird gebürstet oder poliert, wobei es sich mit der
Bürstenrolle unter einem Druck von wenigstens 1 kg/cm² in
Kontakt befindet, während eine Mischung aus einem
Schleiffluid oder Wasser mit Schleifkörnern (was im
folgenden als Fluid-/Schleifkörnermischung bezeichnet wird) einem
Abschnitt des Bandes P, der mit der Bürstenrolle B
gebürstet oder poliert werden soll, zugeführt wird. Die
Mischung kann beispielsweise durch Aufsprühen mittels einer
Sprühdüse S zugeführt werden. Die Schleiffluide, die in der
Fluid-/Schleifkörnermischung enthalten sein sollen,
beinhalten die, die beim Schleifen von Stahlbändern und
Polieren anderer Materialien bisher bekannt sind, wie z. B.
eine ein Maschinenöle enthaltene wäßrige Lösung, einen
Polyalkohol oder eine ähnliche Substanz und chloriertes
Paraffin.
-
Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß die an der
Rollenwelle in Gruppen angeordneten Schleifbauteile solche
Schleifbauteile sind, die vordere Endabschnitte mit einem
bestimmten Durchmesser haben und eine der bestimmten
Steifigkeit entsprechende Elastizität zeigen, um die
Bürstenrolle, die die Oberfläche eines Metallbandes bürsten
oder polieren kann, mit der Unterstützung der Fluid-
/Schleifkörnermischung zu versehen. Die Bürstenrolle ist
dafür ausgelegt, daß die Bandoberfläche unter einer Last
von wenigstens 1 kg/cm² gepreßt wird, und sie kann derart
in Betrieb sein, daß sie nicht nur den Vorsprüngen und
Ver
tiefungen auf der zu bürstenden oder polierenden
Bandoberfläche folgt, sondern auch sehr feine Löcher, Vertiefungen
und ähnliches poliert. Der Grund für diese Betriebsweise
bleibt zu klären, aber er ist voraussichtlich wie folgt.
-
Weil die Schleifbauteile der Erfindung eine Elastizität
aufweisen, die einer Steifigkeit entspricht, durch die ihre
Endabschnitte während des Bürstvorgangs mit der
Bandoberfläche unter dem bestimmten Druck in Kontakt stehen
können, können die Endabschnitte, und nicht die
Seitenabschnitte der Schleifbauteile die Bandoberfläche
derart bürsten oder polieren, als ob sie mittels einer
Feder belastet wären. Von einem anderen Gesichtspunkt aus
ist die Bürstenrolle der Erfindung eine Anordnung von
Schleifbauteilen, die infinitesimal unterteilte
Modifikationen von Schleifflächen sind, die in
herkömmlichen Rotationspoliermaschinen vorgesehen sind, wie
z. B. Schleifscheiben, Schleifriemen, etc. Dies bedeutet,
daß sogar die einzelnen Schleifbauteile dazu neigen, daß
sie an ihren Endabschnitten die
Fluid-/Schleifkörnermischung, die der zu polierenden Bandoberfläche zugeführt
wird, einfangen. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, daß
die Schleifkörner der Mischung, die von der Endfläche des
Schleifbauteils eingefangen werden, von dem Harz der
Mischung an der Endfläche der Schleifbauteile aufgenommen
oder in diesem angeordnet sind. Aufgrund dieser Faktoren
zusammen mit anderen Faktoren kann die
Fluid-/Schleifkörnermischung, die durch die Schleifbauteile eingefangen
worden ist, welche mit der Bandoberfläche unter einem Druck
in Kontakt gehalten werden, effektiv verwendet werden, und
die Bürstenrolle kann die defekten Stellen auf der
Bandoberfläche polieren. Die anderen Faktoren beinhalten
die Betriebsweise der einzelnen Schleifbauteile, nämlich
daß sie an ihren Spitzen in einer mit einer Feder
belasteten Art und Weise arbeiten, sie beinhalten das
Merkmal der Schleifbauteile, die vordere Endabschnitte mit
einem bestimmten Durchmesser aufweisen, und die Fähigkeit,
daß die Fluid-/Schleifkörnermischung durch die kleinen
Zwischenräume zwischen den Schleifbauteilen gehalten werden
kann. Die defekten Stellen des Metallbandes können durch im
wesentlichen den gleichen Bürstgrad poliert werden, wie auf
einer makellosen Bandoberfläche. Die Schleifbauteile können
den Vorsprüngen und Vertiefungen auf dem Metallband folgen,
weil die Schleifbauteile in einer durch eine Feder
belasteten Art und Weise arbeiten.
-
Erfindungsgemäß kann das beste Ergebnis durch die
Bürstenrolle erzielt werden, die Schleifbauteile aufweist,
welche stabförmige elastische Halterungen und
Schleifspitzen haben, wobei die Spitzen an den vorderen Endabschnitten
der Halterungen angebracht sind, wobei die Schleifbauteile
vordere Endabschnitte mit einem bestimmten Durchmesser und
eine Elastizität aufweisen, die einer Steifigkeit
entspricht, die dafür ausreichend ist, daß die
Schleifbauteilendabschnitte während des Bürstens mit der
Bandoberfläche unter dem bestimmten Druck in Kontakt
stehen.
-
Wenn die Schleifbauteile einer derartigen Bürstenrolle
an der Rollenwelle 3 als Ganzes in einer Zickzack-Anordnung
angebracht sind und sich an der Umfangsfläche der Welle 3
in deren Längsrichtung unter einem spitzen Torsionswinkel θ
erstrecken (siehe Fig. 9), erhöht sich die Polierwirkung.
Gemäß dieser Anordnung von Schleifbauteilen wird eine
Bandoberfläche durch Reihen von Schleifbauteilen derart
poliert, daß jede Reihe auf die Umfangsrichtung ausgerichtet
ist, wobei die Schleifbauteile von jeder Reihe in Bezug auf
die Längsrichtung der Welle 3 gemäß dem Torsionswinkel θ
voneinander versetzt sind. Mit anderen Worten, die Reihe
von Schleifbauteilen, die als Ganzes in Umfangsrichtung an
der Welle 3 angebracht sind, können einen größeren Bereich
der Bandoberfläche polieren. Folglich ist es
wahrscheinlicher, daß die im Zickzack angeordneten Schleifbauteile eine
größere Anzahl von defekten Stellen der Bandoberfläche
po
lieren. Wenn Scheibenteilstücke 2 mit eingesetzten
Schleifbauteilen durch eine Keil-Keilnut-Verbindung an der
Rollenwelle 3 angebracht sind, können die
Scheibenteilstücke 2 mit den im Zickzack angeordneten
Schleifbauteilen wie folgt angebracht werden. Keilnuten 5 sind
derart ausgeformt, daß sie sich an der Umfangsfläche der
Welle 3 spiralförmig erstrecken, während sie voneinander in
ihrer Längsrichtung unter dem gewünschten Torsionswinkel
voneinander versetzt sind. Zu diesem Zweck ist es passend,
daß der Torsionswinkel 6 in dem Bereich von ungefähr 1 bis
ungefähr 10ºC liegt.
-
In Fig. 9 stellt L1 eine zu der Achse der Welle 3
parallele Linie und L2 eine zu der Linie L1 vertikale Linie,
d. h. eine zu der Drehrichtung der Bürstenrolle B parallele
Linie dar.