DE9103663U1 - Profil-Schleifmaschine - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen linearer Profile, wenn diese aus weicheren Werkstoffen wie Kunstoff oder Holz etc. bestehen. Auf derartigen Maschinen werden beispielsweise profilierte Fußboden-Sockelleisten, Bilder rahmenprofile und ähnliches an der Oberfläche fein geschliffen, nachdem die grobe Formgebung durch vorhergehendes Fräsen erfolgte.

Das Schleifen erfolgt mittels eines Schleifklotzes, dessen Profilform auf die des zu schleifenden Werkstückes, also der Profilleiste etc., abgestimmt ist und wobei der Schleifklotz in Längsrichtung des Profiles über eine relativ kurze Streke hin und her oszilliert, während das Werkstück mit Hilfe einer Transporteinrichtung permanent und relativ langsam in eine Richtung weiter transportiert wird.

Dabei muß einerseits das Werkstück fest von der Transporteinrichtung erfaßt werden, um ein Durchrutschen zu verhindern, was aufgrund des Stillstandes des Werkstückes zu einer zu hohen Materialabnahme an dieser Stelle führt.

Andererseits muß auch der Schleifklotz mit ausreichendem und möglichst stufenlos verstellbaren Druck gegen das Werkstück gepreßt werden, um den gewünschten Grad der Materialabnahme und damit Oberflächengüte zu erreichen.

Bisher wurde zu diesem Zweck das zu bearbeitende Werkstück mit der zu schleifenden Fläche nach unten in die Transportverrichtung eingelegt, und auch der bzw. die Schleifklotze wirkten von unten auf das Werkstück ein. 5

Dies hat zwar den Vorteil, daß das Schleifmehl nach unten vom Werkstück abfällt, auf der anderen Seite ist jedoch eine Kontrolle der Oberflächengüte durch den Bediener nur schwer möglich. Zusätzlich muß die ebenfalls im Bereich des Schleifstaubes liegende Antriebsvorrichtung für den Schleifklotz staubdicht ausgebildet werden. Die Anpressung des Schleifklotzes an das Werkstück geschah dabei bisher mit Hilfe eines Hydraulikkolbens, dessen Druck stufenlos verändert werden konnte.

Diese erforderte jedoch grundsätzlich eine Hydraulik ausstattung der Maschine, die relativ teuer und reparatur anfällig ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Profil-Schleifmaschine im Hinblick auf nicht vollautomatischen Betrieb so weiterzubilden, daß die Profil - Schleifmaschine möglichst einfach, preisgünstig und wenig reparaturanfällig aufgebaut ist und dennoch sowohl eine genaue Einstellung des Schleifvorganges als auch eine genaue Kontrolle des Bearbeitungsergebnisses möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, daß der bzw. die Schleifklotze von oben auf das Werkstück einwirken. Dadurch ist durch den Bediener jederzeit eine Kontrolle des Arbeitsergebnisses optisch und manuell möglich. Die Transportvorrichtung besteht dabei in an sich

bekannter Weise aus einem umlaufenden Transportband, gegen welches das Werkstück von oben durch Druckrollen gepresst wird. Um ein Angreifen der Schleifeinheit am Werkstück zu ermöglichen, befinden sich Druckrolleneinheiten, also Träger mit wenigstens jeweils einer Druckrolle, im vorderen und hinteren Bereich der Transporteinrichtung, so daß im mittlerem Bereich die Schleifeinheit auf das Werkstück einwirken kann.

Die Schleifklötze sind gegenüber der Schleifeinheit durch wenigstens ein federndes Element abgestützt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Spiralfeder handeln. Durch diese federnden Elemente ist nicht nur ein gleichmäßiges Andrücken der Schleifklotze gegen das Werkstück gesichert, sondern durch die Möglichkeit der stufenlosen Verstellung der Schleifeinheit auf das Werkstück zu bzw. von diesem weg wird auch die Vorspannung des federndes Elementes verändert und dadurch der Anpreßdruck beim Schleifen variiert.

Die Verstellung der Schleifeinheit auf das Werkstück zu erfolgt mit Hilfe einer Gewindespindel, an der sich ein Handrand zum Verstellen befindet, und mittels welcher eine übliche Spindelmutter entlang der Längsrichtung der Spindel verschoben wird. Diese Verstellmöglichkeit dient Vorzugs weise als Feinverstellung, während als Grobverstellung ein Versetzen der Schleifeinheit gegenüber dem Werkzeugträger im größeren Schritten, beispielsweise Verschraubung in vorgegebenen Bohrungen, in Frage kommt.

Oberhalb des Werkstückes verlaufen zwei Führungsstangen in einem etwa rechtem Winkel windschief zur Längsrichtung des Werkstückes. An diesen Führungsstangen, die fest mit dem Bett der Schleifmaschine verbunden sind, wird der Werkzeugträger nicht direkt verschoben. Vielmehr wird entlang dieser Führungsstangen ein Schieber verschoben und in der gewünschten Position fixiert, wobei ein Lagerteil

mittels eines Bolzens an diesem Schieber gelagert ist, wobei der Bolzen sich parallel zur Längsrichtung des Profiles erstreckt. Dadurch kann der gesamte Werkzeugträger gegenüber dem Schieber um eine zur Profilrichtung parallele Achse verschwenkt werden, je nach der optimalen Anpressrichtung des Schleifklotzes gegen das Werkstück, bei der es sich nicht immer um die Senkrechte handeln muß.

Wenn beispielsweise Profilleisten mit etwa dreieckigem Querschnitt hergestellt werden, bei denen die Diagonale profiliert werden soll, so liegt diese Profilleiste mit der einen glatten Seite auf dem Transportband auf und wird mit der anderen glatten Seite gegen einen rechtwinklig zum Band angeordnetem Anschlag gedrückt. Die ideale Anpressrichtung des Schleifklotzes ist dabei die Diagonale zwischen diesen beiden Flächen, also ein Winkel von annähernd 45 Grad.

Durch Verschwenken um den beschriebenen Bolzen kann der jeweils optimale Winkel eingestellt und durch Klemmen der Bolzenverbindung festgestellt werden. Eine Gradeinteilung an der Klemmvorrichtung ist zu diesem Zweck vorteilhaft.

Die Schleifeinheit selbst besteht dabei aus einem Gehäuse, in dem zwei Schleifklotzhalter entlang von Linearführungen geführt werden, die parallel zur Profilrichtung verlaufen und einen unrunden Querschnitt haben, so daß ein Ausschwenken der Halter um die Linearführungen herum nicht möglich ist. Vorzugsweise werden beide Schleifklotzhalter an ein und derselben Linearführung geführt, wobei sich zwischen den beiden Schleifklotzhaltern auf der Oberseite des Gehäuses der Antriebsmotor befindet. An dessen Abtriebswelle ist für jeden Schleifklotzhalter ein Pleuel exzentrisch gelagert, durch dessen Exzentrizität die oszilierende Linearbewegung des Schleifklotzhalters hervorgerufen wird.

Bei dem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor, so daß die erfindungsgemäße Profilschleif maschine vollständig ohne Hydraulikversorgung auskommt.

Auf dem Schleifklotzhalter ist der Schleifklotz nicht direkt befestigt, sondern aus diesem Schleifklotzhalter ragt nach unten eine Hülse heraus, die sich durch das Gehäuse der Schleifeinheit nach außen erstreckt und mit dem Schleifklotzhalter fest verbunden ist. In die untere freie Stirnseite der Hülse ragt ein Fortsatz der Schleifklotz-Grundplatte hinein, auf welche der Schleifklotz unmittelbar aufgesteckt wird. Im Inneren der Hülse befindet sich zwischen dem Schleifklotzhalter und dem Fortsatz der Schleifklotz-Grundplatte wenigstens ein federndes Element, welches den Anpreßdruck des Schleifklotzes gegen das Werkstück erzeugt.

Wird mittels des Handrades und der Gewindelspindel die gesamte Schleifeinheit gegen das Werkstück bewegt, so werden die federnde Elemente stärker zusammengedrückt und die Schleifklötze aufgrund der erhöhten Vorspannung stärker gegen das Werkstück gedrückt, wodurch die Materialabnähme erhöht wird.

Bei dem federnden Element handelt es sich vorzugsweise um wenigstens eine Spiralfeder. Eine solche rein mechanische Lösung des Anpreßdruckes ist nicht nur einfach und kostengünstig herzustellen, sondern auch mit einfachen Mitteln zu reparieren. Zusätzlich kann durch Austauschen der Spiralfedern bei gleichem Abstand zwischen Schleifeinheit und Werkstück die Vorspannung und damit die Anpreßkraft erhöht oder erniedrigt werden, und es kann durch Einsatz von mehreren, ineinander angeordneten Spiralfedern eine progressive oder degressive Veränderung des Schleifdruckes bei der Zustellung erreicht werden. Ebenso kann bei mehr als einem Schleifklotz pro

Schleifeinheit trotz gemeinsamer Verstellung der gesammten Schleifeinheit durch Einsatz unterschiedlich starker Federn in den einzelnen Schleifklotzhaltern ein unterschiedlicher Anpreßdruck der beiden Schleifklotze erreicht werden. 5

Damit ist die Profilschleifmaschine trotz einfachen Aufbaus sehr variabel in ihren Einsatzmöglichkeiten.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung wird im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen

Schleifmaschine quer zur Profilrichtung,

Figur 2 eine Ansicht der Maschine gemäß der

Fig. 1 in Profilrichtung und

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung aus Fig.l.

Figur 1 zeigt in der Seitenansicht die Transportvorrichtung 3, bei der ein Transportband 6 über zwei Umlenkrollen 29 sowie mehrere dazwischenliegende Stützrollen 30 läuft.

Auf dem Obertrum liegt das Werkstück 2 auf und wird durch die Vorwärtsbewegung des Transportbandes 6 weiter transportiert. Um eine ausreichende Anpressung zwischen Werkstück und Transportband 6 zu gewährleisten, wird das Werkstück 2 von oben durch die Druckrollen 31 zweier Druckrolleneinheiten 7 gegen das Transportband 6 gepreßt. Diese Druckrolleneinheiten 7 befinden sich im vorderem und hinterem Bereich der Transportvorrichtung 3, so daß im mittleren Bereich ausreichend Platz zum Einwirken der Schleifklotze 5 auf das Werkstück 2 von oben vorhanden ist.

Die Schleifklötze 5 sind an einer Schleifeinheit 4 befestigt, die von zwei Führungsstangen 26 getragen wird, die oberhalb des Werkstücks 2 quer verlaufen, wie auch in Figur 2 dargestellt.
5

Dabei wird entlang den quer zur Profilrichtung 25 verlaufenden Führungsstangen 26 ein Schieber 24 mittels einer Spindel 32 verschoben, um die Schleifeinheit 4 in die richtige Position über dem Werkstück 2 zu bringen. In dem Schieber 24 ist mittels eines parallel zur Profilrichtung 25 verlaufenden Bolzens 23 ein Lagerteil 34 schwenkbar befestigt, an welchem der gesamte Werkzeugträger 8 für die Aufnahme der Schleifeinheit 4 befestigt ist.

Auf der dem Werkzeugträger 8 zugewandten Seite weist das Lagerteil 34 eine etwa senkrechtverlaufende Schwalben schwanzführung auf, in die ein entsprechend verlaufendes Gegenstück des Werkzeugträgers 8 eingreift. Weiterhin ist an dem Lagerteil 34 eine Gewindespindel 20 parallel zur Schwalbenschwanzführung 35 gelagert, durch deren Verdrehen der Werkzeugträger 8 über eine Spindelmutter 21 entlang der Schwalbenschwanzführung, also in der Höhe bezüglich des Werkstückes 2, verschoben wird. Zu diesem Zweck ist an der oberen Stirnseite der Gewindespindel 20 ein Handrad 22 befestigt, welches der Zustellung der Schleifeinheit 4 dient.

Gemäß den in Figur 2 angebenen Richtungspfeilen 36 bis 39 ist somit durch Verschieben des Schiebers 24 oberhalb und quer zum Werkstück 2 eine Verstellung der Schleifeinheit in Richtung des Pfeiles 26 möglich. Durch Verschwenken des Lagerteiles 34 um den Bolzen 23 bezüglich des Schiebers mit Arretierung durch Anziehen des Handgriffes 40 ist ein Verschwenken der Schleifeinheit 4 um eine zur Profil richtung 25 parallele Achse entsprechend dem Pfeil 37 der Figur 2 möglich.

Die Höhenverstellung der Schleifeinheit 4 bezüglich des Werkstückes 2 entsprechend dem Pfeil 28 der Figur 2 ist durch Drehen des Handrades, 22 möglich, wobei die selbsthemmende Ausbildung von Gewindespindel 20 und Spindelmutter 21 eine selbstätige Höhenverstellung verhindert.

Pfeil 39 in Figur 2 zeigt die Verstellung der Druckrolleneinheit 7 entlang einer Führungsstange 47 ebenfalls quer zur Profilrichtung 25, also parallel zu den Führungsstangen 26 der Schleifeinheit 4, um die Druckrollen 31 an den gewünschten Stellen auf der Oberseite des Werkstückes 2 einwirken zu lassen, welches in Figur 2 nicht dargestellt ist. Wie am besten in Figur 1 zu erkennen ist, befindet sich am Werkzeugträger 8 das Gehäuse 27 der Schleifeinheit 4, in dem sich hauptsächlich der für das lineare Oszilieren der Schleifklötze 5 notwendige Antrieb befindet:

Innerhalb dieses Gehäuses 27 sind zwei Schleifklotzhalter 9 an einer Linearführung 10, die parallel oberhalb des Werkstückes 2 verläuft, geführt. In der Mitte über den Schleifklotzhaltern 9 ist oberhalb des Gehäuses 27 ein Elektromotor 13 angeordnet, auf dessen in das Gehäuse hineinragender Abtriebswelle 12 zwei Pleuel 11 exzentrisch gelagert sind, von denen jeder einen der Schleifklotzhalter 9 antreibt. Aufgrund deren Linearführung führt dies zu einem Oszillieren um den doppelten Betrag der Exzentrizität der Lagerung der Pleuel 11 auf der Abtriebswelle 12, im vorliegenden Fall also zu einem Hub von etwa 5 mm.

Wie besser in Figur 3 zu erkennen ist, ragen aus den Schleifklotzhaltern 9 nach unten je eine Hülse 14 hervor, die mit dem Schleifklotzhaltern 9 fest verbunden ist. In das nach unten offene freie Ende der Hülse 14 ragt ein

Fortsatz 15 der Schleifklotzgrundplatte 16 hinein, wobei die maximale Entfernung des Fortsatzes 15 von dem Schleifklotzhalter 9 durch einen Anschlag 17 in der Hülse 14 begrenzt ist. Zwischen dem Schleifklotzhalter 9 und dem Fortsatz 15 ist jeweils eine Druckfeder 19 angeordnet, die den notwendigen Anpreßdruck auf die Schleifklotzgrundplatte 16 und damit den Schleifklotz 5 ausübt. Der Schleifklotz 5 ist auf der Unterseite der Schleifklotzgrundplatte 16 fest montiert und in einer umlaufenden Manschette 41 formschlüssig aufgenommen.

Wird nun mittels des Handrades 22 die Schleifeinheit 4 und damit auch die Schleifklötze 5 nach unten bis zur Anlage auf das Werkstück 2 und darüber hinaus verstellt, so drücken die Schleifklötze 5 beim oszillierenden SchleifVorgang mit zunehmender Kraft gegen das Werkstück 2, da in dem Maße, in dem durch das Zustellen mittels des Handrades 22 die Spiralfedern 19 zusammengedrückt werden, deren Vorspannung zunimmt, die im wesentlichen dem aufgebrachten Schleifdruck entspricht.

Damit kann durch einfache mechanisch-manuelle Verstellungen die erfindungsgemäße Profilschleifmaschine in jeder Hinsicht genau und reproduzierbar eingestellt werden, ohne daß es einer zusätzlichen Hydraulikausstattung bedarf.

Dabei kann während des Bearbeitungsvorganges das auf der Oberseite des Werkstückes 2 ersichtliche Bearbeitungsergebnis kontrolliert und die Maschine entsprechend nachgestellt werden durch Erhöhen des Anpressdruckes, Veränderung der Schräglage, etc.

Der gesamte Antriebsmechanismus der Schleifeinheit 4 einschließlich der Vorrichtung zum Aufbringen der Anpresskraft ist einfach und wartungs- sowie reparaturfreundlich aufgebaut. Der Anpressdruck verändert

sich nicht nur in Abhängigkeit der Verstellung des Handrades, sondern auch in Abhängigkeit von der Federkennlinie der Feder 19. Wenn diese Federnkennlinie entsprechend flach ausgebildet ist, ist eine sehr genaue Veränderung des Anpressdruckes möglich. Zusätzlich ist durch die relative Lage der Hülse 14 und der Schleifklotzgrundplatte 16 mit Hilfe einer Skala jederzeit ein Ablesen der momentan anstehenden Anpresskraft möglich, wenn die Federkennlinie der verwendeten Feder bekannt ist.

Damit kann einerseits auf eine aufwendige hydraulische Ausstattung der Maschine verzichtet werden und andererseits durch Einsatz von Federn mit unterschiedlicher Kennlinie bzw. durch mehrere ineinander verlaufende Federn innerhalb einer Hülse 14 nicht nur bestimmt werden, wie fein die Einstellung des Anpressdruckes veränderbar ist, sondern es kann darüber hinaus auch ein beliebiger Zusammenhang zwischen Zustellweg und Veränderung der Anpresskraft eingestellt werden durch Verwendung eines progressiven oder degressiven Federverhaltens, was am einfachsten durch Einsatz mehrerer Feder innerhalb einer Hülse 14 realisiert werden kann.

Ebenso kann in den beiden Schleifklotzhaltern 9 eine unterschiedliche Feder 19 verwendet werden, so daß der

Anpressdruck des einen Schleifklotzes 5 sich von dem des anderen Schleifklotzes 5 unterscheidet, was insbesondere dann sinnvoll ist, wenn die beiden Schleifklotze mit unterschiedlicher Körnung ausgestattet sind. 30

Claims (7)

Anmelder: REKO Maschinenbau GmbH München, den 25.03.91 Anwaltsakte: 23 315 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Profil - Schleifmaschine zum Schleifen linearer Profile an Werkstücken mit einer Transportvorrichtung für das Werkstück und wenigstens einer in Richtung des Profiles oszillierenden Schleifeinheit, die wenigstens jeweils einen der Profilform entsprechenden Schleifklotz aufweist, der gegen das Werkstück drückt,
dadurch gekennzeichnet, daß - die Transportvorrichtung (3) aus einem unter dem Werkstück (2) laufenden Transportband (6) sowie im vorderen und hinteren Bereich der Transportvorrichtung von oben gegen das Werkstück (2) drückenden Druckrolleneinheiten (7) besteht,

- die Schleifeinheit (4) zwischen den Druckrolleneinheiten (7) die Schleifklotze (5) von oben gegen das Werkstück (2) drückt und

- die Schleifklotze (5) durch wenigstens je ein federndes Element gegenüber der Schleifeinheit (4) abgestüzt sind.

2..Profil - Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (4) relativ zu einem Lagerteil (34) stufenlos bezüglich des Abstandes zum Werkstück (2) verstellbar ist.

3. Profil - Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schleifeinheit (4) zur Feinverstellung auf das Werkstück (2) zu mittels selbsthemmender Gewindespindel (20) und Spindelmutter (21) mit geringer Steigung mit Hilfe eines daran befestigten Handrades (22) verstellt wird.

4. Profil - Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß - das die Spindellagerung tragende Lagerteil (34) an einem Schieber (20) mittels eines Bolzen (23) gelagert ist, welcher parallel zur Profilrichtung (25) verläuft und um den der Werkzeugträger (8) und damit die Schleifeinheit (4) bezüglich des Schiebers verschwenkt und festgeklemmt werden kann und

- der Schieber (24) entlang wenigstens einer Führungstange (26) in einer zum Werkstück (2) parallelen Ebene quer zum Werkstück verschoben und fixiert werden kann.

5. Profil - Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Schleifeinheit (4) ein Gehäuse (27) aufweist, in dem zwei Schleifklotzhalter (9) an wenigstens einer Linearführung (10) mit unrundem Querschnitt parallel zur Profilrichtung (25) geführt sind und

- jeder Schleifklotzhalter (9) durch jeweils einen Pleuel (11) oszillierend angetrieben wird, wobei die Pleuel (11) auf der Abtriebswelle (12) eines Motors (13) exzentrisch gelagert sind.

6. Profil - Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

aus dem Schleif klotzhalter (9) nach unten eine mit diesem festverbundene Hülse (14) herausragt, in der ein Fortsatz (28) der Schleifklotz-Grundplatte (16) verschieblich gelagert ist, und wobei in der Hülse (14) zwischen dem Halter (9) und der Grundplatte (16) ein federndes Element angeordnet ist, dessen maximale Ausdehnung durch einen Anschlag (17) in der Hülse (14) begrenzt ist.

7. Profil - Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element eine Spiralfeder (19) ist.