DK178121B1 - Slibemaskine med slibehoveder på mindst to bevægelige slæder - Google Patents

Abstract

En slibemaskine (1) hvor et plant emne (2) fremføres og samtidig slibes af slibehoveder (7), der er anbragt på to slæder (6, 6') med oscillerende forskydning (7) på tværs af fremføringsretningen (5).

Description

Titel: Slibemaskine med slibehoveder på mindst to bevægelige slæder Opfindelsens område

Den foreliggende opfindelse angår en slibemaskine, hvor et plant emne fremføres og samtidig slibes af slibehoveder, der er anbragt på en i tværgående retning oscillerende slæde. Men plant emne, således som omtalt i nærværende ansøgning, menes også emner med reliefoverflader eller profilering i overfladen, som for eksempel profillåger, fyldningsdøre og lignende.

Beskrivelse af kendt teknik

Overflader på træplader slibes industrielt typisk i maskiner, hvor pladen gennemløber en automatiseret slibemaskine med forskellige typer slibeelementer, for eksempel valser, som har en rotationsakse parallelt med pladens overflade, og slibeskiver, der har en rotationsakse vinkelret på pladens overflade, I europæisk patentansøgning EP1175961 beskrives en sådan slibemaskine med en slibevalse med vandret rotationsakse samt et antal slibeskiver ved vertikal rotationsakse og nedadvendte slibebørster, hvor slibevalse og slibeskiverne er anbragt på en slæde, der oscillerer i vandret plan for derved at skabe en jævnt slebet overflade. Slibe-skiverne er anbragt i to rækker på slæden, hvor den ene række er forskudt i forhold til den anden række for derved at dække de mellemrum, der er mellem slibeskiverne. Slibeskiverne roterer sætvis i samme eller i modsat retning. Der er angivet, at slibeski-verne som alternativ kan være individuelt drevet eller drevet i forudbestemte grupper.

Europæisk patentansøgning EP1477275 beskriver et lignende system med oscillerende sæt af slibeelementer, I praksis har det vist sig, at resultatet ved en slibning med sådan en kendt maskine ikke fører til et optimalt resultat, såfremt der ønskes en meget glat slibning. Der er også observeret mangelfuld slibning ved plader, der har en reliefoverflade, for eksempel fyldningsdøre, idet hjørnerne i fyldningen ofte ikke er tilstrækkeligt slebet. Der er således et generelt behov for forbedringer i forhold til den kendte teknik.

Forntål med opfindelsen

Det er derfor formålet med opfindelsen at frembringe en forbedret slibemaskine og arbejdsmetode til slibning af emner med en i det væsentlige plan overflade. Især er det formålet at frembringe en slibemaskine, hvor overfladen på en plade efter slibningen er meget glat efter bearbejdning med slibemaskinen.

Beskrivelse af opfindelsen

Dette opnås med en slibemaskine, hvor et plant emne fremføres og samtidig slibes af slibehoveder, der er anbragt på mindst to slæder med oscillerende forskydning på tværs af fremføringsretningen. Med fordel har de mindst to slæder forskellige forskydningsbevægelser.

Maskinen omfatter midler til fremføring af emnet i en fremføringsretning, hvor emnet under fremføringen slibes med roterende slibehoveder og som option også med valser. Maskinen omfatter en første slæde og en anden slæde og eventuelt flere slæder, hvor der på hver af slæderne er monteret et flertal af slibehoveder. Slibehovederne er typisk monteret på en lige række på hver af slæderne, men det er også muligt, at slibehovederne på en slæde er monteret med hvert andet slibehoved forskudt.

De to slæder kan være identiske med samme antal slibehoveder, men der er også mulighed for, at slæderne er forskellige; for eksempel kan de være forskellige med hensyn til antal hoveder, placering af slibehovederne, typer af slibemidler på slibehove-derne og størrelserne af slibemidlerne.

På slæderne kan der være ned til tre slibehoveder, idet den første slæde kan have et hoved, og den anden slæde kan have 2 slibehoveder. Der kan også være to slibehoveder på hver slæde. Generelt vil antallet af slibehoveder afhænge af maskinens bredde. Det vil ikke være ualmindeligt, at der er op til 6-7 hoveder på hver slæde, dog kan større antal også forekomme.

For eksempel omfatter de roterbare slibehoveder hver en slibeskive med en mod emnets overflade rettet side, hvorpå der er tilvejebragt slibebørster til slibning af overfla den. Udtrykket slibebørster skal forstås bredt og inkluderer også såkaldte slibelameller.

Typisk har slibehovederne en rotationsakse vinkelret på overfladen, men det er også muligt, at rotationsaksen er tilvejebragt i en vinkel, der afviger fra vinkelret, for eksempel på mindre end 10 grader fra vinkelret.

For eksempel er de roterbare slibehoveder på den første slæde indrettet til at rotere i modsat retning i forhold til slibehovederne på den anden slæde. De kan dog også blive roteret i samme retning, eller hvert andet hoved på en af slæderene eller på hver slæde roteres modsat i forhold til slibehovedet ved siden af.

Under drift af maskinen, hvor emnet fremføres, forskydes slæderne på oscillerende vis frem og tilbage i retning parallelt med overfladen af emnet, typisk i horisontalt plan. Typisk foretages forskydningen vinkelret på fremføringsretningen, selvom det også er muligt, at forskydningen har en vinkel med fremføringsretningen, der er forskellig fra en ret vinkel, for eksempel i en vinkel mellem 45 grader og en ret vinkel i forhold til fremføringsretningen. Forskydningen vil således altid have en komponent vinkelret på fremføringsretningen.

I nogle udførelsesformer er den første og den anden slæde indrettet til modsatrettet forskydning under i det mindste en del af deres forskydning under drift.

I nogle udførelsesformer har den oscillerende forskydning en vandring på mere en slibeskivens diameter, for eksempel mellem 1.05 og 1.30 gange slibeskivens diameter. Slibeskiverne omfatter slibemidler, for eksempel slibebørster, der under rotation af slibeskiverne dækker en cirkel med diameter D’, som typisk er lig med slibeskivemes diameter D. Dette er dog ikke altid tilfældet, for eksempel kan D’ være mindre end D. 1 sidstnævnte tilfælde vil man typisk vælge den oscillerende forskydning med en vandring på mere end denne cirkel med diameter D’, for eksempel mellem 1.05 og 1.30 gange denne cirkel med diameter Db I konkrete udførelsesformer har slibemaskinen et remdrev til forskydning af slæderne, hvor slæden er fastgjort til en rem, der er motordrevet til bevægelse skiftevis fremad og tilbage for derved at skabe den oscillerende bevægelse af slæden. Ved at benytte en motor, der skifter retning, til at drive remmen, for eksempel i en drejeaktuator, kan der opnås en bevægelse af remmen frem og tilbage med konstant hastighed mellem to yderpunkter. Dette er fordelagtigt ved slibning, når der ønskes en præcis slibning til en glat overflade. Denne bevægelse er i modsætning til systemer, der drives af en knastaksel, hvor omdannelse af den roterende knastaksels bevægelse til en lineær bevægelse medfører en hastighed af slæden, der varierer i afhængighed af positionen af knastakslen. Ved en knastaksel-drevet slæde vil hastigheden i slædens yderpositioner variere jævnt aftagende til en lavere hastighed indtil et komplet stop og efter retningsskift igen stige jævnt mod midterpositionen, hvorefter den falder igen.

Slibemaskinen har mindst to slæder og kan ligeledes udstyres med tre, fire, fem, seks eller flere slæder. Antallet af slæder vil dog typisk være et lige antal.

Ved en sådan maskine kan der opnås en meget glat overflade ved fremføring med an lav hastighed. Mens der i den kendte teknik typisk arbejdes med en høj fremføringshastighed, for eksempel med 60 m per minut, er det en fordel at vælge en fremføringshastighed V med den ovennævnte slibemaskine på V=0,5-10 meter per minut, for eksempel 4-8 meter per minut. Ved denne fremføringshastighed er det også en fordel, såfremt de to slæder bevæges modsat hinanden.

I nogle udførelsesformer har slibeskiveme en rotationshastighed på 100-400 omdrejninger per minut til en glat slibning.

De forskellige slæder kan være indstillet til at have samme eller forskellige rotationshastighed af slibeskiverne; sidstnævnte kan opnås ved, at maskinen har et motordrev til hver enkelt skive.

En passende bevægelse af slæden sideværts i forhold til emnets fremføringsretning er 10-20 meter per minut.

Der anvendes slibeskiver med en diameter D, for eksempel D=0.1-0.3 meter. Slibeski-verne omfatter slibemidler, der under rotation af slibeskiveme dækker en cirkel med diameter D\ som typisk er lig med slibeskivernes diameter D, det vil sige med en diameter D’=0.1-0.3 meter. Dette er dog ikke altid tilfældet, for eksempel kan D’ være mindre end D.

Den oscillerende bevægelse af slæderne har en frekvens på F oscillationer per minut, hvor F er omkring 0.5* V/D’, svarende til en halv periode af slædens bevægelse i løbet af en fremføring af emnet over en længde svarende til diameteren af den cirkel, der dækkes af slibemidlerne under slibeskivens rotation. For eksempel, for V=5 meter per minut og D’=0.2 meter, er frekvensen F omkring 0.5*5/0.14=18 gange frem og tilbage per minut. Ved en forskydning af slæden på 110% af diameteren af den cirkel med diameter på 0,2 m, der dækkes af slibemidlerne under slibeskivens rotation, er hastigheden af slæden i det tilfælde omkring 18*2*0,22 meter ~ 8 meter per minut. For gode sliberesultater benyttes eksempelvis en frekvens F på mellem 0.5*V/D’ og V/D’, som i det ovennævnte eksempel fører til en hastighed af slæden på mellem 8 og 18 meter per minut. Alternativt, især hvis slibeskivemes diameter er omtrent lig med diameteren af den cirkel, der dækkes af slibemidlerne under slibeskivens rotation, benyttes slibeskivens diameter som udgangspunkt for slædernes forskydning.

I nogle praktiske udførelsesformer omfatter slibemaskinen et remdrev med en rem, til hvilken den første slæde er fastgjort. For eksempel omfatter maskinen en tilsvarende anden rem, til hvilken den anden slæde er fastgjort. Ved eventuelle flere slæder kan der være tilvejebragt flere remdrev med remme. I sådanne tilfælde kan både vandring og frekvens samt faseforskydning af bevægelsen mellem slæderne justeres uafhængigt. Det kan være en fordel ved benyttelse af slæder, hvorpå der er monteret slibeskiver med forskellige diametre. Alternativt er der tilvejebragt et remdrev med en rem, hvortil både den første og den anden slæde er fastgjort, hvilket fører til en synkron bevægelse. Fastgørelsespunktet på remme bestemmer dog, hvorvidt de to slæder følges ad i bevægelsen frem og tilbage, eller om de kører modsat.

Kort beskrivelse af tegningen

Opfindelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor FIG, 1 viser skitse af en slibemaskine med to slæder og med slibeskiver som set i retning a) fra siden og b) ovenfra.

Detaljeret beskrivelse af opfindelsen FIG. la og Ib viser en slibemaskine 1 til slibning afen i det væsentlige plan overflade 2 af emner 3, for eksempel træplader. Slibemaskinen 1 omfatter en transportør 4 til fremføring af emnet 3 i en fremføringsretning, som er vist med pil 5. Slibemaskinen 1 omfatter en første slæde 6 med en oscillerende (skiftevis fremadrettet til højre i figurens plan og tilbagerettet til venstre i figurens plan) forskydning, vist med dobbeltpil 7, under drift af slibemaskinen i retning parallelt med overfladen 2 af emnet 3, hvor retningen af forskydningen af den første slæde 6 er vinkelret på fremføringsretningen 5. Slæden 6 er anbragt forskydeligt på én eller flere skinner 8, for eksempel med glidelej-re eller rullelejre. På den første slæde 6 er der monteret et flertal af roterbare slibehoveder 7 til slibning af overfladen 2; på figuren er der illustreret to slibehoveder 7 for illustrationens skyld, men typisk vil der være flere. Slibehovedeme 7 har en rotationsakse, der er vinkelret på overfladen 2. De kunne dog også være anbragt lettere vinklet, for eksempel indenfor en vinkel på mindre end 10 grader fra vinkelret.

Hvert slibehoved 7 drives af en motor 11. I den viste udførelsesform omfatter de ro-terbare slibehoveder 7 hver en slibeskive 9 på en aksel 12 og med en mod emnets overflade 2 rettet side, hvorpå der er tilvejebragt slibebørster 10 til slibning af overfladen 2. Slibeskiven 9 har en diameter D; hvor den oscillerende forskydning har en vandring, for eksempel på mere end slibeskivens 9 diameter D. Slibebørsteme 10 på slibeskiven 9 kan være anbragt således, at de udfylder en cirkel, men det er ikke nødvendigt, slibebørsterne kunne også være anbragt i radiale baner. Når slibeskiven 9 roterer, vil slibebørsteme 10 bevæge sig indenfor en cirkel med diameter D' som indikeret, som kan være mindre end diameteren D af skiven 9, som det også er indikeret på tegningen. I det tilfælde er det tilstrækkeligt, at den oscillerende forskydning har en vandring på mere end denne diameter D’; diameteren D’ på den cirkel, som slibebørsterne udspænder under rotation af slibeskiven 9, erstatter da slibeskivens diameter D i kriterierne for, hvor lang vandringen af slæden 6 skal være. Typisk er D og D’ dog tilnærmelsesvis lige store.

Til forskydning af slæden 6 omfatter slibemaskinen et remdrev 13 med en rem 14, hvortil slæden 6 er fastgjort med fastgørelsesmidler 15, Remdrevet 13 omfatter en motor 16, for eksempel en drejeaktuator, til bevægelse skiftevis fremad og tilbage af remmen 14 for derved at skabe den oscillerende bevægelse af slæden 6. Med fordel er remdrevet 13 indrettet således, at bevægelsen af remmen 14 er frem og tilbage med konstant hastighed mellem to yderpunkter 17. Yderpunkterne 17 er tæt på det sted, hvor slæden 6 skifter retning. Der vil i praksis være en nedbremsning og acceleration ved skift af slædens 6 bevægelsesretning, som dog er over en meget lille strækning i forhold til afstanden mellem yderpunkter; for eksempel vil strækningen for deceleration og acceleration udgøre højst 10% af den totale vandring, for eksempel højst 5% eller 2% af vandringen. Det vil sige, at yderpunkternes afstand er henholdsvis mindst 90%·, mindst 95% eller mindst 98% af den oscillerende forskydnings vandring. Hvis den totale vandring af slæden i én retning er 200 mm, vil yderpunkterne for den konstante hastighed eksempelvis være indenfor 196 mm, det vil sige indenfor 98% af vandringen. Denne lille længde for deceleration og acceleration er mulig på grund af drejeaktuatorernes 16 hurtige skift af slædens 6 retning ved hjælp af remdrevet 13.

Som vist i FIG. Ib omfatter slibemaskinen 1 en anden slæde 6’ af samme type, selvom det ikke er nødvendigt, at denne anden slæde er identisk med den første slæde 6. For eksempel, rotationsretningen kan være forskellig, og slibehovederne kan ligeledes være forskellige. Det skal også fremhæves, at slibemaskinen kan have mere end to slæder.

I det viste tilfælde er den første slæde 6 fastgjort med første fastgørelsesmidler 15 til den nedre del 14” af remmen 14, mens den anden slæde 6’ er fastgjort til den øvre 14’ del af remmen 14. Det medfører, at de to slæder 6, 6' bevæger sig modsat hinanden, som vist med pile 7’ og 7”,

Ved alternativt at benytte et remdrev til hver slæde 6, 6’, er der en større frihed med hensyn til forskydningsbevægelsen af den første slæde i forhold til den anden slæde med hensyn til anden hastighed, bevægelsesamplitude, og/elier faseforskydning i forhold til den første slæde 6.

På slæden 6 kan der som option være anbragt sensorer 18, som også vist på FIG, la. Sådanne sensorer aflæser kanten af emnet 3 og giver et signal til en styreenhed, der regulerer motorernes 16 skift af retning. Ved at flytte sådanne sensorer 18 på slæden 6, 6’ kan vandringen let justeres manuelt således, at slibebørsterne 10 ikke forskydes for langt ud over kanten af emnet 3. Alternativt justeres vandringen af slæderne 6, 6’ ved programmering af styreenheden.

Det bemærkes, at slibemaskinen ligeledes kan være udstyret med slibevalser, der liar en rotationsakse parallel med den plane overflade, som det kendes i den kendte teknik. Sådanne valser er dog ikke vist i figurerne for overskuelighedens skyld.

Claims (11)

1, En slibemaskine (1) til slibning af en i det væsentlige plan overflade (2) af emner (3), hvor slibemaskinen omfatter midler (4) til fremføring af emnet (3) i en fremføringsretning (5); en første slæde (6) med en oscillerende forskydning under drift af slibemaskinen i retning (7) parallelt med overfladen af emnet (3), hvor retningen (7) af forskydningen af den første slæde (6) har en komponent vinkelret på fremføringsret-ningen (5), og på hvilken første slæde (6) der er monteret et flertal af roterbare slibehoveder (19) til slibning af overfladen, hvor slibehovederne (19) har en rotationsakse vinkelret på overfladen (2) eller indenfor en vinkel på mindre end 10 grader fra vinkelret; kendetegnet ved, at slibemaskinen (1) omfatter mindst en anden slæde (6') med en oscillerende forskydning under drift af slibemaskinen i retning (7) parallelt med overfladen (2) af emnet (3), hvor retningen af forskydningen af den anden slæde (6’) har en komponent vinkelret på fremføringsretningen, og på hvilken anden slæde (6’) der er monteret et flertal af roterbare slibehoveder (19) til slibning af overfladen (2), hvor slibehovederne (19) har en rotationsakse vinkelret på overfladen eller indenfor en vinkel på mindre end 10 grader fra vinkelret,

2, En slibemaskine ifølge krav 1, hvor den anden slæde (6’) er indrettet til under drift af maskinen at have en forskydningsbevægelse (7”), der er forskellig fra en forskydningsbevægelse (7’) af den første slæde (6).

3, En slibemaskine ifølge krav 2, hvor den første slæde (6) og den anden slæde (6’) er indrettet til modsatrettet forskydning (7”, 7’) under i det mindste en del af deres forskydning under drift,

4, En slibemaskine ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor de roterbare slibehoveder (19) på den første slæde (6) er indrettet til at rotere i modsat retning i forhold til slibehovederne (19) på den anden slæde (6’),

5, En slibemaskine ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor de roterbare slibehoveder (19) hver omfatter en slibesid ve (9) med en mod emnets overflade (2) rettet side, hvorpå der er tilvejebragt slibebørster (10) til slibning af overfladen (2); hvor slibebørsteme (10) under rotation af slibeskiverne (9) dækker en cirkel med diameter D’; hvor den oscillerende forskydning (7) har en vandring på mere end denne diameter D’.

6. En slibemaskine ifølge krav 5, hvor den oscillerende forskydning (7) har en vandring på mellem 1.05 og 1,30 gange diameteren D\

7. En slibemaskine ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor slibemaskinen omfatter et første remdrev (13) til forskydning (7) af den første slæde (6), hvor den første slæde (6) er fastgjort til en første rem (14), der er motordrevet til bevægelse skiftevis fremad og tilbage for derved at skabe den oscillerende bevægelse af den første slæde (6); hvor den anden slæde (6’) er fastgjort til den første rem eller til en anden rem af et andet remdrev.

8. En slibemaskine ifølge krav 7, hvor slibemaskinen er indrettet til en bevægelse af den første rem (14) frem og tilbage med konstant hastighed mellem to yderpunkter,

9. En slibemaskine ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor slibemaskinen omfatter 2, 4, 6 eller 8 slæder.

10. En metode til slibning af plane overflader af emner, hvor der tilvejebringes en maskine ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at fremføringshastigheden er V=0,5-10 meter per minut; hvor slibeskiverne omfatter slibemidler, der under rotation af slibeskiverne dækker en cirkel med en diameter D’=0.1-0.3 meter; hvor den oscillerende bevægelse af slæderne har en frekvens på F oscillationer per minut, hvor F er mellem V/D’ og 0.5*V/D’; og hvor den oscillerende forskydning har en vandring på mere end diameteren D’.

11. En metode ifølge krav 10, hvor slibemaskinen omfatter et remdrev med en rem, til hvilken den første slæde er fastgjort, eller til hvilken den første og den anden slæde er fastgjort, hvor remmen drives af en motor i en bevægelse skiftevis fremad og tilbage med konstant hastighed mellem to yderpunkter, hvor yderpunkternes afstand er mindst 90% af den oscillerende forskydnings vandring.