EP1062072B1 - Verfahren zum erzeugen einer qualitativ anspruchsvollen oberfläche sowie breitschleifvorrichtung und die verwendung derselben - Google Patents

Verfahren zum erzeugen einer qualitativ anspruchsvollen oberfläche sowie breitschleifvorrichtung und die verwendung derselben Download PDF

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EP1062072B1
EP1062072B1 EP99906014A EP99906014A EP1062072B1 EP 1062072 B1 EP1062072 B1 EP 1062072B1 EP 99906014 A EP99906014 A EP 99906014A EP 99906014 A EP99906014 A EP 99906014A EP 1062072 B1 EP1062072 B1 EP 1062072B1
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EP
European Patent Office
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grinding
pattern
rhombus
units
wide
Prior art date
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EP99906014A
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French (fr)
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EP1062072A1 (de
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Peter M. Busenhart
Bruno Rossi
Theo Hug
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Steinemann Technology AG
Original Assignee
Steinemann Technology AG
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Publication date
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Application filed by Steinemann Technology AG filed Critical Steinemann Technology AG
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Revoked legal-status Critical Current

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    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/005—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents using brushes
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    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/19—Single-purpose machines or devices for grinding plane decorative patterns

Definitions

  • the invention relates to a method for operating the wide grinding machine for producing a high-quality ground surface on flat objects which are continuously transported by the wide grinding machine with at least two wide grinding units, and also the use of a wide grinding machine.
  • Wide grinders or broadband grinders are mainly used for table tops, chipboard and fiberboard, metal plates, plates made of any plastics or rubber as well as e.g. also used for paper webs.
  • a characteristic feature is the large width, over one meter, usually two to three meters and more.
  • the processing is mostly a preparation for a subsequent finishing stage.
  • the actual refinement includes the whole range of practices. E.g. Lacquer or a film, other layers or veneers, etc. applied.
  • the main area of application for wide grinding machines was in the area of chipboard and fibreboard. The grinding process often takes place immediately after the plate production or plate pressing. Chipboard and fiberboard must have a constant thickness due to the subsequent processing stages, but especially for end processors such as the furniture industry.
  • chipboard For the production of chipboard, a mixture of wood or wood fiber material and glue is pressed into boards. Compared to solid wood, the so-called chipboard has several advantages. The tendency of the plates to warp is significantly less with chipboard. Since part of the board stability is taken over by the glue, boards with high strength can be produced even with poor wood qualities. Inexpensive raw material is processed into a higher quality product.
  • chipboard has a disadvantage in that the raw material used also incorporates a considerably large percentage of foreign components such as sand.
  • the panels can only be manufactured with a large thickness tolerance.
  • the heat of the plate presses also results in undesirable changes to the outermost layer, so that experience has shown that plates made using the old method have to be ground 1.2 to 1.8 millimeters away from the plate thickness by grinding.
  • the excess is still about 0.5 to 0.6 millimeters. The same amount is worked away on both sides of the plate.
  • Heavy wide belt sanders are used for the simultaneous processing of the top and bottom of the chipboard.
  • Particle boards measure 1 to 3 meters in width and more, so that the wide sanding machines have to be designed for the remarkably large processing width. Due to the large amount of grinding work required for thickness grinding, enormous forces have to be absorbed.
  • the sanding material in the wide belt sanding machine consists of an endless carrier belt and the abrasive applied to the carrier belt with an adhesive.
  • the main task is to improve the surface roughness of the calibration grinding.
  • Fine sanding with the sanding shoe is also often used to eradicate the chatter marks, especially if too much was previously worked away in one sanding step.
  • Particle boards are semi-finished products, on which further surface finishing is then carried out.
  • chipboard is coated with a thin film.
  • the highest demands are placed on the surface quality and surface flatness, as well as dimensional accuracy for the plate thickness in the range of hundredths of a millimeter.
  • These requirements require guide and feed units that act at the top and bottom and on both sides of the grinding unit.
  • Another large area is the grinding of metal, rubber and plastic plates, only here it is less the task of calibration than the production of a fine surface structure.
  • the grinding process can be in one or more stages. As all processing stages are increasingly being upgraded to a higher level of automation, the so-called semi-finished products are subject to ever increasing demands in terms of surface quality.
  • a large part of the raw, unpolished products consist of composite materials. This results in a natural limit for the surface roughness.
  • DE-PS 30 29 591 shows a broadband sander, which is double-sided as a so-called cross-grinder i.e. is formed with slightly crossed bands.
  • the large forces are compensated for by the fact that the two grinding units are placed directly opposite each other in mirror image above and below.
  • the belt units are inclined at an angle of 5 - 10 °, whereas the sanding shoe is positioned exactly across, i.e. at an angle of 90 °, to the feed direction so that the contact pressures compensate each other most easily.
  • the preferred embodiment shown specifically in DE-PS 30 29 591 with a cross grinder has not been put into practice.
  • DE-OS 30 29 591 had the task of compensating for any grinding errors on the surface of the workpiece to be ground. Scratch marks that can be recognized by the eye or unpolished devices should be avoided.
  • This object is achieved with a belt grinding machine for grinding flat workpieces, in particular chipboard, with rollers for feeding the workpieces in a given direction and with at least one grinding unit formed from a grinding belt, drive roller, deflection rollers and grinding shoe, which is arranged such that the direction of rotation of the grinding belt forms an angle with the mentioned feed direction of the workpieces in the area of the grinding shoe, characterized in that this angle ( ⁇ ) is in a range of 4 - 10 °.
  • DE-PS 44 14 958 is based on DE-PS 30 29 591 and notes that with the older solution the grinding pattern and the service life are not always felt satisfactorily.
  • DE-PS 44 14 958 therefore proposes to carry out the grinding process in a first and third stage with pressure shoes transversely to the feed direction and only one intermediate stage with entangled grinding units.
  • the markings on the plate surface created by the calibration sanding that is to say the first sanding and the second sanding, are removed by a downstream pair of sanding units arranged one above the other as a fine sanding unit with pressure shoes.
  • the main direction of the pressure shoes is transverse, or offset by 90 ° to the feed direction. Fine grinding is an attempt to remove the traces of the two previous calibration grinding stages.
  • the applicant is not aware of whether the solution according to DE 44 14 958 has proven itself in practice. Customers continue to demand an improved surface after the grinding process.
  • the object of the invention was now to achieve an improvement in the surface structure for the subsequent processing with as little effort as possible.
  • the method according to the invention is characterized in that at least two grinding units are inserted at a slight pressure angle transversely to the direction of advance of the objects, in such a way that a rhombus pattern is generated in the calibration or fine grinding stage, the rough or calibration grinding stage being divided into at least two grinding stages which is offset at a slight pressure angle transversely to the feed direction of the objects, and with the grinding tracks a rhombus-like raw pattern is generated, which is then ground in a subsequent fine grinding stage, such that the rhombus pattern remains visible, the contact pressure being adjustable or adjustable in the fine grinding stage is.
  • a fine grinding stage is divided into at least two grinding stages, which are offset at a slight pressure angle transversely to the direction of advance of the objects in such a way that a visible rhombus-like pattern is produced with the grinding marks.
  • a coarse or calibration grinding stage is divided into at least two grinding stages, which are offset at a slight pressure angle transversely to the direction of advance of the objects in such a way that a rhombus-like raw pattern is generated with the grinding tracks of the rough or calibration grinding stages is ground in a subsequent fine grinding stage.
  • the new invention allows a number of particularly advantageous configurations.
  • the rhombus-shaped grinding marks can be created by two grinding media with different or identical grits, the grinding pressure of both being preferably independently adjustable. This opens up many possibilities. Depending on the special requirements, the grinding marks can be created by more or less pressure, by coarser or finer abrasives or by more or less removal in the individual grinding stages. These parameters can be optimized for every application, since an increasingly perfect surface smoothness is no longer simply being targeted.
  • the two abrasives can be arranged opposite one another, but offset with identical angles, in order to produce a symmetrical, rhombus-like pattern, or for the asymmetry of the rhombus pattern to be deliberately sought by uneven angles.
  • the new invention leaves open what the abrasive is made of.
  • the rhombus pattern can be achieved, for example, with wide fine grinding belts, wide fine grinding rollers or wide fine grinding brushes.
  • An important aspect is that the rhombus pattern is generated over the entire surface in a continuous pass.
  • the specific rhombus shape is dependent on or can be influenced by the size of the deviation of the pressure angle of at least two grinding units from the transport direction, and also by the transport speed.
  • the angular displacement of the grinding rollers is preferably between a value of 2 ° and 20 °, preferably 3 to 15 °. As a rule, the angular misalignment for both grinding units is assumed to be the same and identical, eg 5 °.
  • the angular displacement can also be unequal.
  • the contact pressure in the case of fine grinding units can be set or regulated independently. This differs from the calibration grinding units.
  • That is Contact pressure is primarily a function of how much has to be worked away. If the rhombus pattern is generated by the calibration grinding units, the second rough grinding unit must not completely work away the pattern of the first.
  • the fine grinding units can be as sanding belts or as a combination of an sanding belt and a sanding roller or sanding brush. Depending on the type and intensity of the raw bus pattern, this is visible on the finished product either by eye or only with black chalk markings.
  • the invention further relates to the use of a wide grinding machine for flat plates or objects which are carried out continuously, the wide grinding machine on the same plate side having at least two grinding units which are arranged slightly offset transversely to the direction of advance of the objects, and two coarse or calibration grinding units has subordinate fine grinding units, and at least two sliding units are arranged so as to be offset from one another at a slight angle so that the transport direction and the generating direction of the grinding tracks are different due to the abrasive with the corresponding alignment of the "force engagement line", at least to produce a rhombus pattern recognizable by the eye one plate side, the contact pressure being adjustable or adjustable in the fine grinding stage.
  • FIG. 1 shows the basic principle of creating a rhombus pattern on a plate 1, which is continuously transported through the wide grinding machine according to arrow 2.
  • the width is labeled B.
  • the largest possible grinding width B ' is always larger than 1 meter in wide grinding machines, usually between 2 and 3 meters or more.
  • the large width B enables a very efficient production of large surface units for later dismemberment for the subsequent processing stages, for example in the metal, furniture or paper industry.
  • two fine grinding units 3 and 4 are shown schematically, both of them against each other by an angle ⁇ 1 and. ⁇ 2 to a line transverse (ie offset by 90 °) to the transport direction (according to arrow 2).
  • the fine grinding unit 3 since it is driven at high speed, produces a stripe pattern 5.
  • the first fine grinding unit 3 can still make a slight thickness reduction. It is important that the first diagonal stripe 6 is generated on the surface.
  • the first fine grinding unit 3 is preferably provided with a coarser abrasive coating, at least coarser than the second, or in the case of more than the last fine grinding unit 4.
  • the second fine grinding unit 4 is inclined to the opposite side, as denoted by ⁇ 2.
  • the second fine grinding unit basically produces the same diagonal striation 7, only the second striation is inclined in the opposite direction around the winekl ⁇ '.
  • the result is a rhomboid pattern 8 on the flat objects to be ground, which is formed by the sum of the plurality of individual rhombuses 9.
  • a single rhombus 9 is marked black, shown in an enlarged pattern between Figure 1 and Figure 2. Since it is a fine-tuning, the individual rhombus figures as such are barely visible to the naked eye. However, the double diagonal pattern can be clearly recognized depending on the incidence of light and the direction of view.
  • Figure 2 shows the second approach.
  • the rhombus pattern is produced by the rough grinding by both rough grinding units 11 and 12, which are arranged inclined by an angle ⁇ 1 x or ⁇ 2 x . Due to the coarser grain size, for example 40, 60 or 80, a much coarser pattern is created in the surface. The coarser pattern could now be refined analogously to FIG. 1 with two subsequent fine grinding units.
  • Figure 2 shows the second Possibility by not refining the rough pattern 8 ', in the sense of more diagonal stripes 6 and 7, but by removing the "mountain peaks" or the vertical roughness of the coarser pattern.
  • the reduction of the roughness is not driven so far with a fine grinding device 13, for example with a grain size between 100 and 150, that a completely flat surface is created, but only to the extent that the deepest markings of both diagonal stripes just barely remain recognizable.
  • the rhombus pattern according to FIG. 2 appears coarser to the eye because the diagonal stripes are further apart.
  • the depth of the individual permanent "grinding marks" can be identical for both.
  • Figures 3a to 3c show different, further possible combinations.
  • FIG. 3a only one side of the object is ground and provided with the rhombus pattern. All three grinding units are offset at a slight angle. In both cases, both sides do not have to be given an identical finishing touch.
  • One side, the one with the higher surface quality, can be identified as a quality symbol by means of a rhombus pattern. The side with the diamond cut is the side with the higher quality.
  • Figures 3a and 3b show fine grinding stages. In FIG. 3a, two fine grinding belts 20 and one grinding roller 21 are used. Since no large grinding pressures are required in the fine grinding stage, the grinding units can also be arranged offset, as shown in FIG. 3b.
  • FIG. 3a two fine grinding belts 20 and one grinding roller 21 are used. Since no large grinding pressures are required in the fine grinding stage, the grinding units can also be arranged offset, as shown in FIG. 3b.
  • FIG. 3a two fine grinding belts 20 and one grinding roller 21 are used. Since no large
  • FIG. 3c schematically shows two coarse sanding belts 22 offset at an angle to one another, and a cross sanding belt 23 and a cross sanding brush 24 for fine sanding, in analogy to FIG. 2.
  • FIG. 3d shows only four further possible combinations for double-sided sanding, for example Any other combinations, always with the same goal, namely the creation of a rhombus pattern on the finished objects, with the most economical use of abrasive material.
  • FIG. 4 shows a specific wide grinding machine with a rough grinding unit 30, with rough grinding belts 29, which are arranged transversely to the transport direction, that is to say without angular displacement.
  • the fine grinding unit 31 on the other hand, has two wide grinding rollers 21 which are offset at an angle to one another, analogously to FIG. 1.
  • FIG. 5 is equipped with four broadband grinding units, the right half of the picture being identical to FIG. 4. In the left half, two broadband fine grinding units 22 are provided as fine grinding stage 32.
  • the rhombus pattern produced according to the invention is very economical, compared to an additional cut by a cross belt, which would have to move completely transverse to the direction of transport.
  • the new invention allows loop engagement with only a small deviation from the direction of transport of the material e.g. of chipboard or metal plates.
  • the grinding forces are primarily in the direction of travel of the objects. This results in a disproportionately low consumption e.g. of sandpaper in the case of wide sanding belts.
  • the sanding becomes smoother, more even and in many cases allows the amount of sanding to be reduced compared to the known wide sanding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb der Breitschleifmaschine zum Erzeugen einer qualitativ anspruchsvollen geschliffenen Oberfläche auf flachen Gegenständen, welche kontinuierlich durch die Breitschleifmaschine mit wenigstens zwei Breitschleifeinheiten transportiert werden, ferner die Verwendung einer Breitschleifmaschine.
    • Stand der Technik
  • Breitschleifmaschinen oder Breitbandschleifmaschinen werden hauptsächlich für Tischplatten, Span- und Faserplatten, Metallplatten, Platten aus irgendwelchen Kunststoffen oder Gummi sowie z.B. auch für Papierbahnen verwendet. Ein charakteristisches Merkmal ist die grosse Breite, von über einem Meter, meistens von zwei bis drei Metern und mehr. Die Bearbeitung ist mehrheitlich eine Vorbereitung für eine nachfolgenden Veredelungsstufe. Die eigentliche Veredelung schliesst die ganze Praxisvielfalt ein. Es werden z.B. Lack oder eine Folie, weitere Schichten oder Furniere usw. aufgebracht. In der Vergangenheit war das Haupteinsatzgebiet für die Breitschleifmaschinen der Bereich der Span- und Faserplatten. Der Schleifvorgang findet hier häufig unmittelbar im Anschluss an die Plattenherstellung bzw. Plattenpressung statt. Span- und Faserplatten müssen auf Grund der anschliessenden Verarbeitungsstufen, ganz besonders aber für die Endverarbeiter wie der Möbelindustrie eine Konstanz in der Dicke aufweisen.
  • Für die Spanplattenherstellung wird ein Gemisch von Holz- bzw. Holzfasermaterial und Leim zu Platten verpresst. Gegenüber Massivholz haben die sogenannten Spanplatten einige Vorteile. Die Tendenz des Verziehens der Platten ist bei Spanplatten wesentlich geringer. Da ein Teil der Plattenstabilität durch den Leim übernommen wird, lassen sich auch mit schlechten Holzqualitäten Platten von hoher Festigkeit erzeugen. Preisgünstiges Rohmaterial wird zu einem Produkt von höherer Qualität verarbeitet.
  • Spanplatten haben jedoch insofern einen Nachteil, als mit dem verwendeten Rohmaterial auch ein beachtlich grosser Prozentsatz an Fremdbestandteilen wie zum Beispiel Sand eingearbeitet wird. Bei dem älteren, mehretagigen Produktions-Verfahren können die Platten nur mit grosser Dickentoleranz hergestellt werden. Durch die Hitze der Plattenpressen ergeben sich zudem unerwünschte Veränderungen der äussersten Schicht, so dass erfahrungsgemäss bei Platten, die nach dem alten Verfahren hergestellt werden, 1,2 bis 1,8 Millimeter von der Plattendicke durch Schleifen weggearbeitet werden muss. Bei den seit einigen Jahren verwendeten neuen, kontinuierlichen Pressen beträgt das Übermass noch etwa 0,5 bis 0,6 Millimeter. Auf beiden Seiten der Platte wird gleichviel weggearbeitet. Dafür werden schwere Breitbandschleifmaschinen für die gleichzeitige Bearbeitung der Spanplattenunter- und oberseite verwendet. Spanplatten messen über die Breite 1 bis 3 Meter und mehr, so dass die Breitschleifmaschinen für die beachtlich grosse Bearbeitungsbreite konzipiert sein müssen. Durch die grosse Schleifarbeit für das Dickenschleifen müssen auch enorm grosse Kräfte abgefangen werden. Das Schleifmaterial bei den Breitbandschleifmaschinen besteht aus einem endlosen Trägerband sowie dem, mit einer Haftmasse auf dem Trägerband aufgebrachten Schleifmittel. Man unterscheidet zwischen dem Hauptschleifvorgang als Kalibrier- bzw. Dickenschleifen und dem eigentlichen Feinschtiff. Der Feinschliff hat als Hauptaufgabe die Oberflächenrauhigkeit des Kalibrierschliffes zu verbessern. Der Feinschliff mit dem Schleifschuh dient vielfach auch der Ausmerzung der Rattermarken, vor allem wenn vorgängig zuviel in einer Schleifstufe weggearbeitet wurde. Spanplatten sind Halbfabrikate, an welchen anschliessend weitere Oberflächenveredelungen vorgenommen werden. Zum Beispiel werden Spanplatten mit einer dünnen Folie beschichtet. Für die Beschichtungen werden höchste Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit und an die Oberftächenplanheit gestellt, ferner eine Massgenauigkeit für die Plattendicke im Bereich von hundertstel Millimetern. Diese Forderungen bedingen oben und unten und beidseits der Schleifeinheit wirkende Führungs- bzw. Vorschubeinheiten. Ein weiteres grosses Gebiet ist das Schleifen von Metall-, Gummi- und Kunststoffplatten, nur stellt sich hier weniger die Aufgabe des Kalibrierens als vielmehr der Herstellung einer feinen Oberflächenstruktur. Auch hier kann der Schleifprozess ein- oder mehrstufig sein. Da alle Verarbeitungsstufen mehr und mehr in eine höhere Automatisierungsstufe gebracht werden, werden an die sogenannten Halbfabrikate immer grössere Ansprüche in Bezug auf die Oberflächenbeschaffenheit gestellt. Ein grosser Teil der rohen, ungeschliffenen Fabrikate bestehen aus zusammengesetzten Materialien. Hierbei ergibt sich eine natürliche Grenze für die Oberflächenrauhigkeit.
  • Die DE-PS 30 29 591 zeigt eine Breitbandschleifmaschine, welche doppelseitig als sogenannte Kreuzschleifmaschine d.h. mit leicht gekreuzten Bändern ausgebildet ist. Gemäss der Lehre dieser von der Anmelderin stammenden Druckschrift werden die grossen Kräfte dadurch kompensiert, dass die beiden Schleifeinheiten oben und unten jeweils spiegelbildlich direkt einander gegenüber platziert werden. Die Bandeinheiten sind um einen Winkel von 5 - 10° schräg gestellt, wohingegen der Schleifschuh genau quer, also unter einem Winkel von 90°, zu der Vorschubrichtung angeordnet, damit sich die Anpressdrücke gegenseitig am leichtesten kompensieren. Das in der DE-PS 30 29 591 konkret gezeigte, bevorzugte Ausführungsbeispiel mit einer Kreuzschleifmaschine wurde nicht in die Praxis umgesetzt.
  • Die DE-OS 30 29 591 hatte zur Aufgabe, allfällige Schlifffehler auf der Oberfläche des zu schleifenden Werkstückes wieder auszugleichen. Es sollen von Auge erkennbare Kratzspuren oder ungeschliffene Geräte vermieden werden. Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Bandschleifmaschine zum Schleifen von flachen Werkstücken, insbesondere von Holzspanplatten, mit Rollen zum Vorschub der Werkstücke in einer gegebenen Richtung und mit wenigstens einer aus Schleifband, Antriebswalze, Umlenkrollen und Schleifschuh gebildeten Schleifeinheit, die derart angeordnet ist, dass die Laufrichtung des Schleifbandes im Bereich des Schleifschuhes mit der genannten Vorschubrichtung der Werkstücke einen Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Winkel (α) in einem Bereich von 4 - 10° liegt.
  • Die DE-PS 44 14 958 geht aus von der DE-PS 30 29 591 und stellt fest, dass mit der älteren Lösung das Schleifbild und die Standzeiten nicht immer zufriedenstellend empfunden werden. Die DE-PS 44 14 958 schlägt deshalb vor, den Schleifvorgang in einer ersten und dritten Stufe mit Druckschuhen quer zur Vorschubrichtung und nur einer Zwischenstufe mit verschränkt angeordneten Schleifeinheiten durchzuführen. Die durch den Kalibrierschliff, also den ersten Schliff und den zweiten Schliff erzeugten Markierungen auf der Plattenoberfläche werden durch ein nachgeordnetes Paar von übereinander angeordneten Schleifeinheiten als Feinschleifaggregat mit Druckschuhen beseitigt. Die Hauptrichtung der Druckschuhe verläuft quer, bzw. um 90° versetzt zur Vorschubrichtung. Mit dem feinen Endschleifen wird versucht, die Schleifspuren der zwei vorangehenden Kalibrierschleifstufen zu beseitigen. Es ist der Anmelderin nicht bekannt, ob sich die Lösung gemäss DE 44 14 958 in der Praxis bewährt hat. Von Seiten der Kunden besteht nach wie vor die Forderung einer verbesserten Oberfläche nach dem Schleifprozess.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, eine Verbesserung der Oberflächenstruktur für die nachfolgende Bearbeitung mit einem möglichst geringen Aufwand zu erreichen.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schleifeinheiten in einem leichten Eingriffswinkel quer zur Vorschubrichtung der Geganstände leicht versetzt eingesetzt sind, derart, dass in der Kalibrier- oder Feinschleifstufe eine Rhombusmusterung erzeugt wird, wobei die Grob- oder Kalibrierschleifstufe in wenigstens zwei Schleifstufen aufgeteilt ist, welche in einem leichten Eingriffswinkel quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände versetzt sind, und mit den Schleifspuren eine rhombusartige Rohmusterung erzeugt wird, welche in einer anschliessenden Feinschleifstufe überschliffen wird, derart, dass die Rhombusmusterung sichtbar bleibt, wobei der Anpressdruck in der Feinschleifstufe einstellbar oder regelbar ist.
  • Nach einem ersten bevorzugten Ausgestaltungsgedanken wird eine Feinschleifstufe in wenigstens zwei Schleifstufen aufgeteilt ist, welche in einem leichten Eingriffwinkel quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände derart versetzt sind, dass mit den Schfeifspuren eine sichtbare rhombusartige Musterung erzeugt wird. Gemäss einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung wird eine Grob- bzw. Kalibrierschleifstufe in wenigstens zwei Schleifstufen aufgeteilt ist, welche in einem leichten Eingriffswinkel quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände derart versetzt sind, dass mit den Schleifspuren der Grob- bzw. Kalibrierschleifstufen eine rhombusartige Rohmusterung erzeugt wird, welche in einer anschliessenden Feinschleifstufe überschliffen wird.
  • Vorzugsweise weist die neue Vorrichtung wenigstens zwei Feinschleifeinheiten, oder zwei Grob- bzw. Kalibrierschleifeinheiten mit nachgeordneter Feinschleifeinheit auf, wobei wenigstens zwei Schleifeinheiten gegengleich in leichtem Winkel zueinander versetzt angeordnet sind. In vielen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, dass die Rhombusstruktur von Auge sofort erkennbar ist. In anderen wiederum kann es erwünscht sein, dass wenn möglich überhaupt keine Schleifspuren erkennbar sind, höchstens mit Hilfsmitteln. Zumindest virtuell besagt, dass die Dominanz der Quer- und Längsspuren verschwindet, zu Gunsten einer höheren Qualität durch den Rhombusschliff. Von den Erfindern ist erkannt worden, dass in der überwiegenden Zahl der Praxisanwendungen gar nicht unbedingt eine weitere Steigerung der Oberflächenglätte, sondern eher eine möglichst gute Flächenvorbereitung z.B. eine gute Haftfläche für ein Schichtmaterial erwünscht ist. Bei einer auch nur viertuell erzeugten, das heisst von blossem Auge nicht unmittelbar sichbaren Rhombusmusterung in der geschliffenen Platte wird vor allem ein Nachteil aller Lösungen im Stand der Technik beseitigt, der bei grossflächigen Gegenständen zwangsnotwendig gegeben war. Es ist dies eine ganz bestimmte Quer- oder Längsausrichtung der Schleifspuren. Das Ziel des Feinschliffes bestand in der Bildung einer möglichst feinen Oberflächenstruktur. Oft mussten mit dem Feinschliff sogenannte Rattermaken beseitigt werden. Sobald einmal eine gewisse Welligkeit durch den Grob- oder Kalibrierschliff gebildet ist, kann diese nur durch mehrstufiges Feinschleifen und durch Wegarbeiten von mehreren Zehntel Millimetern wieder beseitigt werden. Dies bedeutet, dass eine Korrektur des Grobschliffes durch den Feinschliff kostenaufwendig ist, nicht zuletzt, weil zuviel Schleifmaterial benötigt wird. Hinzu kommt, dass die Breitschleifmaschinen vor allem dafür geschaffen sind, grosse Bahnbreiten in einem Durchgang zu bearbeiten. Die grossen Bahnbreiten ergeben grosse Flächen z.B. grosse Plattenabmessungen, aus denen in nachfolgenden Verarbeitungen viele kleinflächige Einzelstücke herausgeschnitten werden können. Erfindungsgemäss wird versucht, die Transportrichtung und die erzeugende Richtung der Schleifspuren durch die Schleifmittel mit der entsprechenden Ausrichtung der "Krafteingriffslinie" unterschiedlich auszuführen. Schwing- und Resonanzprobleme lassen sich durch die neue Lösung auch bei grössten Abtragleistungen durch Schleifmittel vermeiden, da die Schleifrichtung und die Transportrichtung nicht mehr identisch ist. Ziel ist die Erzeugung einer Rhombusmusterung und durch das zweifache Schrägstellen die Vermeidung von Quer- und Länsgspuren. Wenn nun nach der neuen Lösung auf den grossen Platten eine Rhombus-Schleifmusterung gegeben wird, gibt es für die nachfolgende Verarbeitung keine zwingende Vorzugsrichtung mehr. Es ergeben sich erfindungsgemäss z.B. zwei sehr vorteilhafte Möglichkeiten:
    • Gemäss einer ersten Ausgestaltung wird die Plattenoberfläche beim Roh- oder Kalibrierschliff möglichst ohne Schleifspuren, also mit einer möglichst planen Oberfläche hergestellt. Die rhombusartige Schliff, als zwei zueinander versetzt angeordnete Diagonalstreifenmuster, wird erst beim Feinschliff durch wenigstens zwei, in zueinander versetzten und mit gegengleichen Eingriffswinkeln angeordneten Feinschleifaggregaten erzeugt.
    • Gemäss einer zweiten Ausgestaltung wird die Plattenoberfläche bereits bei einem Roh- oder Kalibrierschliff mit einem starken, bzw. tiefen Schleifmuster versehen. Der nachfolgende Feinschliff hat dann den Zweck, gleichsam alle Spitzen zwischen den vertieften Schleifspuren wegzuarbeiten und eine möglichst plane Oberfläche zu erzeugen, ohne dass das Rhombusmuster vollständig verschwindet. Die Oberflächenstruktur ist in beiden Fällen nicht identisch, ergibt aber in vielen Anwendungen die selben Vorteile. Die Rhombusmusterung hat auch den Vorteile in Bezug auf eine optimale Kontaktfläche für das Aufbringen bzw. Aufleimen von weiteren Schichten wie Lack, Folien, Papier, Kunststoff usw. Das Rhombusmuster lässt sich mit geringerem Schleifmaterialeinsatz erzeugen. In vielen Fällen kann eine vergleichbare Oberflächenqualität mit gröberem Schleifmaterial erzielt werden.
  • Durch die mehrfache, schräg zueinander versetzte Anordnung ist die Gefahr der Erzeugung von Welligkeiten oder Rattermarken viel kleiner, da die jeweils nachfolgende Bewegung des schleiferzeugenden Mittels eine unterschiedliche Laufbahn bzw. Laufrichtung hat. Die neue Erfindung gestattet eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. Die rhombusförmigen Schleifspuren können durch zwei Schleifmittel mit ungleicher oder identischer Körnung erzeugt werden, wobei der Schleifdruck beider bevorzugt unabhängig einstellbar ist. Damit eröffnen sich viele Möglichkeiten. Je nach besonderen Anforderungen können die Schleifspuren durch mehr oder weniger Druck, durch gröbere oder feinere Schleifmittel oder durch ein Mehr- oder Weniger-Abtrag in den einzelnen Schleifstufen erfolgen. Für jeden Anwendungsfall können diese Parameter optimiert werden, da nun nicht mehr einfach eine immer perfektere Oberflächenglätte anvisiert wird. Ferner ist es möglich, dass die beiden Schleifmittel gegengleich, jedoch mit identischen Winkeln versetzt angeordnet sind, zur Erzeugung einer symmetrischen, rhombusartigen Musterung oder aber, dass ganz bewusst eine Asymmetrie der Rhombusmusterung durch ungleiche Winkel angestrebt wird.
  • Die neue Erfindung lässt es offen, wie das Schleifmittel beschaffen ist. Die Rhombusmusterung kann z.B. durch breite Feinschleifbänder, breite Feinschleifwalzen oder breite Feinschleifbürsten erreicht werden. Ein wesentlicher Aspekt liegt darin, dass die Rhombusmusterung ganzflächig im kontinuierlichen Durchlauf erzeugt wird. Als Erzeugende ist die je spezifische Rhombusform durch die Grösse der Abweichung des Eingriffswinkels von wenigstens zwei Schleifeinheiten von der Transportrichtung, ferner von der Transportgeschwindigkeit abhängig bzw. beeinflussbar. Bevorzugt liegt die Winkelversetzung der Schleifwalzen zwischen einem Wert von 2° und 20° vorzugsweise 3 bis 15°. Im Regelfall wird die Winkelversetzung für beide Schleifeinheiten gegengleich und identisch z.B. 5° angenommen. Die Winkelversetzung kann aber auch ungleich sein. Um das gewünschte Ziel, nämlich eine feine Rhombusmusterung am fertig geschliffenen Produkt zu erreichen, ist es sehr wichtig, dass der Anpressdruck im Falle von Feinschleifeinheiten unabhängig einstellbar oder regelbar ist. Dies im Unterschied zu den Kalibrierschleifeinheiten. Beim Grobschleifen ist der Anpressdruck vor allem eine Funktion davon, wieviel weggearbeitet werden muss. Wird die Rhombusmusterung durch die Kalibrierschleifeinheiten erzeugt, so darf die zweite Grobschleifeinheit die Musterung der ersten nicht vollständig wegarbeiten. Die Feinschleifeinheiten können als Schleifbänder oder als eine Kombination von einem Schleifband sowie einer Schleifwalze bzw. Schleifbürste sein. Je nach Art und Intensität der Rohmbusmusterung ist diese am Fertigprodukt entweder von Auge oder aber erst mittels schwarzer Kreidemarkierung sichtbar.
  • Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Breitschleifmaschine für flache Platten bzw. Gegenstände, welche kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Breitschleifmaschine auf der gleichen Plattenseite wenigstens zwei Schleifeinheiten, welche quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände leicht versetzt angeordnet sind, und zwei Grob- bzw. Kalibrierschleifeinheiten mit nachgeordneten Feinschleifeinheiten aufweist, und wenigstens zwei Schleiteinheiten derart gegengleich im leichten Winkel zueinander versetzt angeordnet sind, dass die Transportrichtung und die erzeugende Richtung der Schleifspuren durch die Schleifmittel mit der entsprechenden Ausrichtung der "Krafteingriffslinie" unterschiedlich ist, zur Erzeugung einer von Auge erkennbaren Rhombusmusterung wenigstens auf einer Plattenseite, wobei der Anpressdruck in der Feinschleifstufe einstellbar oder regelbar ist.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
    • die Figur 1
    die Erzeugung der Rhombusmusterung durch zwei Feinschleifeinheiten;
    die Figur 2
    die Erzeugung der Rhombusmusterung durch zwei Grobschleif- bzw. Kalibrierschleifeinheiten mit anschliessendem Oberflächenfeinschliff;
    die Figur 3a - 3e
    verschiedene Kombinationen von unterschiedlichen Schleifmitteln;
    die Figur 4
    der doppelseitige Schliff, wobei die Grobstufe durch Bänder und der Feinschliff durch Schleifwalzen oder Schleifbürsten erfolgt;
    die Figur 5
    ein doppelseitiger Schliff mit Bändern.
    Wege und Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 zeigt das Grundprinzip der Erzeugung eines Rhombusmusters bei einer Platte 1, welche gemäss Pfeil 2 kontinuierlich durch die Breitschleifmaschine transportiert wird. Die Breite ist mit B bezeichnet. Die grösstmögliche Schleifbreite B' ist bei Breitschleifmaschinen immer grösser als 1 Meter, meistens zwischen 2 und 3 Metern oder mehr. Die grosse Breite B erlaubt eine sehr rationelle Herstellung grosser Flächeneinheiten für eine spätere Zerstückelung für die nachfolgenden Verarbeitungsstufen z.B. in der Metall-, Möbel- oder Papierindustrie. Als Schleifvorrichtungen sind schematisch zwei Feinschleifeinheiten 3 und 4 dargestellt, die beide gegeneinander um einen Winkel α1 resp. α2 zu einer Linie quer, (d.h. um 90° versetzt) zu der Transportrichtung (gemäss Pfeil 2) geneigt sind. Die Feinschleifeinheit 3 erzeugt, da diese mit hoher Geschwindigkeit angetrieben ist, eine Streifenmusterung 5. Diese wird durch die einzelnen Schleifkörner z.B. im Falle von Schleifbändern oder Schleifwalzen oder durch die entsprechenden "Kratzspuren" im Falle von Schleifbürsten erzeugt. Die erste Feinschleifeinheit 3 kann durchaus noch einen geringen Dickenabtrag machen. Wichtig ist, dass die erste Diagonalstreifung 6 auf der Oberfläche bleibend erzeugt wird. Die erste Feinschleifeinheit 3 wird bevorzugt mit einem gröberen Schleifbelag versehen, zumindest gröber als die zweite oder im Falle von mehreren, als die letzte Feinschleifeinheit 4.
  • Die zweite Feinschleifeinheit 4 ist auf die entgegengesetzte Seite geneigt, wie mit α2 bezeichnet ist. Die zweite Feinschleifeinheit erzeugt grundsätzlich die selbe Diagonalstreifung 7, nur ist die zweite Streifung entgegengesetzt um den Winekl β' geneigt. Das Ergebnis ist ein Rhomboidmuster 8 auf den flachen zu schleifenden Gegenständen, welche durch die Summe der Vielzahl einzelner Rhomben 9 gebildet wird. Ein einzelner Rhombus 9 ist schwarz markiert, in einem vergrösserten Muster zwischen Figur 1 und Figur 2, dargestellt. Da es sich um einen Feinschliff handelt, sind die einzelnen Rhombusfiguren als solche von blossem Auge nur schwach erkennbar. Die doppelte Diagonalmusterung kann jedoch je nach Lichteinfall und Blickrichtung klar erkannt werden. Sehr vorteilhaft ist dagegen, dass durch den starken Prägeeinfluss der doppelten Diagonalen kleinere Schleifungenauigkeiten, zumindest für das Auge verschwinden. Durch die doppelten Diagonalen verlieren kleinere Schleifungenauigkeiten ihre schädliche Wirkung für die Weiterverarbeitung, da es keine betonte Quer- oder Längsmusterung mehr gibt. Eine Welligkeit einer vorangehenden Stufe hat keinen Einfluss auf die nachfolgenden.
  • Die Figur 2 zeigt den zweiten Lösungsweg. Hier wird das Rhombusmuster bei dem Grobschliff durch beide Grobschleifeinheiten 11 und 12 erzeugt, welche sinngemäss um einen Winkel α1x bzw. α2x geneigt angeordnet sind. Durch die gröbere Körnung z.B. 40, 60 oder 80 wird jedoch eine viel gröbere Musterung in der Oberfläche erzeugt. Die gröbere Musterung könnte nun sinngemäss zu Figur 1 mit zwei anschliessenden Feinschleifeinheiten verfeinert werden. Die Figur 2 zeigt die zweite Möglichkeit, indem die grobe Musterung 8' nicht verfeinert wird, im Sinne von mehr Diagonalstreifen 6 und 7, sondern durch Abtragen der "Bergspitzen" bzw. der vertikalen abstehenden Rauhigkeiten der gröberen Musterung. Der Abbau der Rauhigkeit wird mit einer Feinschleifvorrichtung 13 z.B. mit Körnung zwischen 100 und 150 jedoch nicht so weit getrieben, dass eine völlig plane Oberfläche entsteht, sondern nur soweit, dass die tiefsten Markierungen beider Diagonalstreifungen gerade noch erkennbar bleiben. Die Rhombusmusterung gemäss Figur 2 wirkt für das Auge gröber, weil die Diagonalstreifen weiter auseinander liegen. Die Tiefe der einzelnen bleibenden "Schleifspuren" kann bei beiden identisch sein.
  • Die Figuren 3a bis 3c zeigen verschiedene, weitere Kombinationsmöglichkeiten. Bei der Figur 3a wird nur eine Seite des Gegenstandes geschliffen und mit der Rhombusmusterung versehen. Dabei sind alle drei Schleifeinheiten in leichtem Winkel versetzt. Nicht in allen Fällen muss beiden Seiten ein identischer Feinschliff gegeben werden. Die eine Seite, die mit der höheren Oberflächenqualität, kann mittels Rhombusmusterung als Qualitätszeichen gekennzeichnet sein. Die Seite mit dem Rhombusschliff ist die Seite mit der höheren Qualität. Die Figuren 3a und 3b zeigen Feinschleifstufen. Bei der Figur 3a werden zwei Feinschleifbänder 20 sowie eine Schleifwalze 21 eingesetzt. Da in der Stufe des Feinschliffes keine grossen Schleifdrücke benötigt werden, können die Schleifeinheiten auch versetzt angeordnet werden, wie in der Figur 3b gezeigt ist. Die Figur 3c zeigt nacheinander schematisch zwei im Winkel zueinander versetzte Grobschleifbänder 22, und für den Feinschliff ein Querschleifband 23 sowie eine Querschleifbürste 24, dies in Analogie zu der Figur 2. Die Figur 3d zeigt nur beispielsweise vier weitere Kombinationsmöglichkeiten für das doppelseitige Schleifen, stellvertretend für beliebige weitere Kombinationen, immer mit dem gleichen Ziel, nämlich der Erzeugung eines Rhombusmusters auf den fertiggeschliffenen Gegenständen, dies mit einem möglichst ökonomischen Einsatz von Schleifmaterial.
  • Die Figur 4 zeigt eine konkrete Breitschleifmaschine mit einer Grobschleifeinheit 30, mit Grobschleifbänder 29, welche quer zu der Transportrichtung angeordnet sind, also ohne Winkelversetzung. Die Feinschleifeinheit 31 weist dagegen zwei im Winkel zueinander versetzt angeordnete Breit-Schleifwalzen 21 auf, sinngemäss zu Figur 1.
  • Die Figur 5 ist mit vier Breitbandschleifeinheiten ausgerüstet, wobei die rechte Bildhälfte identisch zu der Figur 4 ausgebildet ist. Bei der linken Hälfte sind zwei Breitband-Feinschleifeinheiten 22 als Feinschleifstufe 32 vorgesehen.
  • Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäss erzeugte Rhombusmusterung sehr ökonomisch ist, verglichen mit einem zusätzlichen Schliff durch ein Querband, das sich vollständig quer zur Transportrichtung bewegen müsste. Die neue Erfindung gestattet, den Schleifeingriff mit einer nur kleinen Abweichung zu der Transportrichtung des Materials z.B. der Span- oder Metallplatten durchzuführen. Die Schleifkräfte sind primär in der Durchlaufrichtung der Gegenstände. Dadurch ergibt sich ein unverhältnismässig kleiner Verbrauch z.B. von Schleifpapier im Falle von Breitschleifbändern. Der Schliff wird ruhiger, gleichmässiger und gestattet in vielen Fällen den Schleifaufwand gegenüber dem bekannten Breitschleifen zu reduzieren.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Breitschleifmaschine zum Erzeugen einer qualitativ anspruchsvollen geschliffenen Oberfläche auf flachen Gegenständen (1), welche kontinuierlich durch die Breitschleifmaschine mit wenigstens zwei Breitschleifeinheiten transportiert werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei Schleifeinheiten (3, 4, 11, 12) in einem leichten Eingriffswinkel (α) quer zur Vorschubrichtung (Pfeil 2) der Gegenstände (1) leicht versetzt eingesetzt sind, derart, dass in der Kalibrier- oder Feinschleifstufe eine Rhomubsmusterung (8) erzeugt wird, wobei die Grob- oder Kalibrierschleifstufe (11, 12) in wenigstens zwei Schleifstufen aufgeteilt ist, welche in einem leichten Eingriffswinket (α) quer zur Vorschubrichtung (Pfeil 2) der Gegenstände (1) versetzt sind, und mit den Schleifspuren eine rhombusartige Rohmusterung (8) erzeugt wird, welche in einer anschliessenden Feinschleifstufe überschliffen wird, derart, dass die Rhombusmusterung (8) sichtbar bleibt, wobei der Anpressdruck in der Feinschleifstufe einstellbar oder regelbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Feinschleifstufe (3, 4) in wenigstens zwei Schleifstufen aufgeteilt ist, welche in einem leichten Eingriffwinkel (α) quer zur Vorschubrichtung (Pfeil 2) der Gegenstände (1) derart versetzt sind, dass mit den Schleifspuren eine rhombusartige Musterung (8) erzeugt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine sichtbare Rhombusmusterung (8) im kontinuierlichen Durchlauf unmittelbar nach einer Dickenschleifung oder in einer Kalibrierschleifstufe (11, 12) selbst mit nachgeordneter Feinschleifstufe (3, 4) erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schleifmusterung durch Schleifmittel mit ungleicher oder identischer Körnung erzeugt werden, wobei der Schleifdruck beider unabhängig einstellbar ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die versetzten Schleifmittel gegengleich, jedoch mit identischen Winkeln (α) versetzt angeordnet sind, zur Erzeugung einer symmetrischen, rhombusartigen Musterung (8).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Schleifmittel Feinschleifbänder (20), Feinschleifwalzen (21) oder Feinschleifbürsten verwendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Winkelversetzung (α) zwischen 2° bis 20° insbesondere 3° bis 15° einstellbar wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Winkelversetzung (α) für beide Schleifeinheiten (3, 4 resp. 11, 12) gegengleich und identisch im Betrag ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei Schleifeinheiten (3, 4, 11, 12) auf einer Seite der flachen Gegenstände (1) angeordnet sind und eine Rhombusmusterung (8) nur auf einer Seite erzeugbar wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für die Erzeugung einer Rhombusmusterung (8) auf beiden Seiten der Gegenstände (1) je zwei Schleifeinheiten entweder symetrisch oder asymetrisch gegenüberliegend angeordnet sind.
  11. Verwendung einer Breitschleifmaschine für flache Platten bzw. Gegenstände (1), welche kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Breitschleifmaschine auf der gleichen Plattenseite wenigstens zwei Schleifeinheiten (3, 4, 11, 12), welche quer zur Vorschubrichtung (Pfeil 2) der Gegenstände leicht versetzt angeordnet sind, und zwei Grob- bzw. Kalibrierschleifeinheiten (11, 12) mit nachgeordneten Feinschleifeinheiten aufweist, und wenigstens zwei Schleifeinheiten derart gegengleich im leichten Winkel (α) zueinander versetzt angeordnet sind, dass die Transportrichtung und die erzeugende Richtung der Schleifspuren durch die Schleifmittel mit der entsprechenden Ausrichtung der "Krafteingriffslinie" unterschiedlich ist, zur Erzeugung einer von Auge erkennbaren Rhombusmusterung wenigstens auf einer Plattenseite, wobei der Anpressdruck in der Feinschleifstufe einstellbar oder regelbar ist.
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