EP3846966B1

EP3846966B1 - Schleifeinrichtung

Info

Publication number: EP3846966B1
Application number: EP19762134.5A
Authority: EP
Inventors: Christian Wall; Werner Unnerstall
Original assignee: Rud Starcke GmbH and Co KG
Current assignee: Rud Starcke GmbH and Co KG
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: CA3107230A1; MX2021002576A; JP2021534993A; BR112021000891A2; KR20210042990A; US20210316419A1; DE102018121625A1; ZA202100300B; CN112752631B; CN112752631A; WO2020048886A1; EP3846966A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Schleifmittel. Eine solche Schleifeinrichtung ist zum Beispiel aus der US2001031612 A1 bekannt. Es offenbart ein Polierpad welche durch Strukturen, die keinen Klebstoff erfordern, auf einer Platte gehalten wird. Das Polierpad hat eine obere Polieroberfläche und eine untere Oberfläche. Die Unterseite weist ein Oberflächenprofil auf, das so konfiguriert ist, dass es mit einem komplementären Oberflächenprofil auf einer Platte zusammenpasst.
Derartige Schleifeinrichtungen bestehen aus einem formstabilen Stützelement, das als Stützteller vorliegen kann oder als Schleifklotz, letzteres bei einer manuellen Nutzung.
Das Schleifmittel liegt als flexibles Schleifblatt oder als Schleifband vor, das mittels einer Klettverbindung am Stützelement gehalten ist, wozu die Paarung Stützelement/Schleifmittel jeweils entsprechend ausgebildete Klettschichten aufweist.
Diese ist bei dem Schleifmittel auf der einer Schleifschicht, bestehend aus einer Schleifkörnung, gegenüberliegenden Seite eines Trägers vorgesehen, der aus Papier, Folie, Gewebe oder einer Kombination daraus bestehen kann.
Neben dieser einen Formschluss bildenden Klettverbindung wird in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 108 191 vorgeschlagen, das Schleifmittel stoff-, form- oder reibschlüssig am Stützelement, sprich einem Stützteller, zu halten, wobei der Reibschluss durch Ansaugen des Schleifmittels am Stützteller hergestellt wird.
Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt durch Kleben, wobei die Kontaktfläche des Trägers mit dem Stützteller mit einer selbstklebenden Schicht bestückt ist.
Die insoweit bekannten Verbindungen des Schleifmittels mit dem Stützelement sind jedoch in einigen Aspekten nachteilig, insbesondere hinsichtlich der Handhabung, aber auch hinsichtlich einer relativ kostenintensiven Herstellung.
So ist der Aufbau des Trägers zur Bereitstellung der Klett- oder selbstklebenden Schicht kostenintensiv, insbesondere da eine solche Schicht mehrstufig ausgebildet sein muss. Überdies unterliegen sie einem relativ hohen Verschleiß durch das Herstellen und Lösen der Verbindung.
Die Halterung des Schleifmittels am Stützelement mittels Vakuum erfordert besondere Maßnahmen bezüglich der Luftdurchlässigkeit sowie der Abdichtung.
Das heißt, der Stützteller muss Durchbrechungen aufweisen, durch die Luft angesaugt wird, um das Schleifmittel daran zu halten.
Auch die Handhabung beim Bestücken der Schleifeinrichtung mit Schleifmitteln gestaltet sich teilweise recht umständlich und steht einer optimierten Nutzung, insbesondere hinsichtlich der Wechselzeiten entgegen.
Dies betrifft gleichermaßen eine Schleifeinrichtung wie sie in der DE 10 2010 001 769 A1 thematisiert ist, bei der ein Reibschluss zwischen dem Stützelement und dem Schleifmittel dadurch erreicht wird, dass das Stützelement auf seiner dem Schleifmittel zugewandten Seite mit Borsten versehen ist, die in eine notwendigerweise poröse Oberfläche des Trägers eingreifen.
Nachteilig hierbei ist, dass der Träger durchlässig ist, wodurch Schleifstaub in den Verbindungsbereich mit dem Stützelement gelangt, was mit zunehmender Betriebsdauer zu erheblichen Problemen führt.
In der US 3 345 785 A ist eine Schleifeinrichtung offenbart mit dem Hinweis einer reibschlüssigen Verbindung zwischen einem flexiblen Stützelement und einem Schleifmittel, wobei der Reibschluss zwischen einem umfänglichen Flansch des Schleifmittels und dem Stützelement hergestellt wird.
In der US 2 258 733 A ist eine Schleifeinrichtung offenbart, bei der ein als Vorschub- und Stützelement dienender flexibler Gurt oder Band reibschlüssig mit einer Seite des Gurts in Verbindung steht.
Die US 5 109 638 A offenbart ein mehrschichtiges Abrasivmaterial, bei dem eine der Schleifschicht abgewandte Seite aus einem widerstandsfähigen, nichtklebenden Stützmaterial mit einer texturierten Außenseite gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifeinrichtung sowie ein Schleifmittel der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie einfacher und kostengünstiger herstellbar und ihre Handhabung einfacher wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Schleifeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Zunächst einmal ist entscheidend, dass der Reibwert zwischen dem Stützelement und dem daran vollflächig gehaltenen Schleifmittel ausreichend ist, um die beim Schleifen auftretenden Längs- und Querkräfte aufzunehmen, wobei der Reibwert der Paarung erfindungsgemäß zwischen 0,2 und 0,5 liegt.
Wie sich gezeigt hat, ist ein solcher Reibwert insbesondere beim punktuellen Schleifen einer endbehandelten Oberfläche ausreichend, wobei die Reibkraft zwischen dem Stützteller und dem Schleifmittel durch Pressung erzeugt wird, wenn die Schleifeinrichtung, d.h. das Stützelement und das Schleifmittel auf die zu bearbeitende Oberfläche gedrückt wird. Diese Reibkraft liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,0 N/mm².
Solange die Reibkraft größer ist als die durch den Schleifvorgang sich ergebende Gegenkraft, wird ein gegenseitiges Verschieben des Stützelementes und des Schleifmittels verhindert. Bei dem entsprechenden Reibwert der Paarung ist problemlos ein flächiges Schleifen möglich, wobei ebenso wie beim punktuellen Schleifen das Schleifmittel flexibel ausgebildet ist.
Dabei besteht das Schleifmittel, das als einzelnes Blatt oder als Schleifband vorliegen kann, aus einem Träger und einer darauf gehaltenen Schleifschicht. Während der Träger, der eine Kontaktschicht zum Stützelement bildet, nach dem Stand der Technik mehrstufig aufgebaut ist, insbesondere hergerichtet für eine Klett- oder Klebeverbindung, ist der Träger nach der Erfindung lediglich einschichtig aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt, der sowohl elastisch wie auch flexibel sein soll.
Hierzu eignen sich besonders Polymere, Elastomere oder Leder, wobei die Dicke des Trägers zwischen 0,7 und 4 mm liegt.
Wie erwähnt, ist durch die flexible und elastische Eigenschaft des Trägers die schleifende Bearbeitung sowohl von ebenen wie auch gekrümmten Flächen möglich, letztere konvex oder konkav ausgebildet.
Wie sich überraschend gezeigt hat, ist die Reibschlussverbindung zwischen dem Stützelement und dem Schleifmittel dann besonders vorteilhaft, wenn das Schleifmittel bahnförmig ausgebildet ist. Da das Schleifband im Verbindungsbereich mit dem Stützelement exakt ausgerichtet und geführt wird, ist eine problemlose Positionierung zwischen dem Stützelement und dem Schleifblatt gewährleistet.
Dabei wird das Schleifband für das Weitertakten des Stützelementes angehoben oder das Schleifband gleitet über den Stützteller hinweg, wenn die Abhebe- oder Reißkraft, mit der das Schleifband vom Stützelement gelöst wird, größer ist als die Reibkraft zwischen dem Stützelement und dem Schleifband.
In an sich bekannter Weise erfolgt das Schleifen selbst, wie erwähnt, punktförmig oder flächig, mit orbitalen, rotierenden oder vibrierenden Bewegungen.
Anstelle des genannten einstückigen Aufbaus des Trägers besteht auch die Möglichkeit des mehrstückigen Aufbaus. Beispielsweise kann der das Schleifmittel tragende Träger aus Papier hergestellt sein, während die an dem Stützelement anliegende Kontaktfläche aus einem elastomeren, gummiartigen oder ledernen Werkstoff hergestellt ist.
Insbesondere bei der z.B. aus einer Folie vorliegenden glatten Oberfläche des Trägers ist die dem Stützelement zugeordnete Oberfläche leicht strukturiert und ebenfalls aus einem elastomeren, gummiartigen oder ledernen Werkstoff gebildet.
Die raue Oberfläche des aus einem Gewebe gebildeten Trägers ist auf der am Stützelement reibschlüssig gehaltenen Seite leicht strukturiert und ggf. aus einem Schaumstoff gebildet. Weitere rutschhemmende Mittel sind für die genannten Paarungen nicht zwingend erforderlich.
In jedem Fall ist zu berücksichtigen, dass die Oberflächen trocken, angefeuchtet oder nass sein können, mit einem entsprechenden Einfluss auf die Reibpaare.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Schleifeinrichtung.
In der Figur ist eine Schleifeinrichtung 1 zum Entfernen einer Fehlerstelle, in einer insbesondere endbehandelten Oberfläche eines nicht dargestellten Objekts durch Beschleifen dargestellt.
Diese Schleifeinrichtung 1 weist einen Roboterarm 2 auf sowie ein daran gehaltenes Stützelement 3 in Form eines Stütztellers, der zum Beschleifen der Fehlerstelle zur Oberfläche bewegbar ist, beispielsweise orbital, vibrierend oder rotierend.
In Schleifstellung, d.h. im Kontakt mit der Oberfläche des Objektes, wie sie in der Figur abgebildet ist, liegt ein Schleifmittel 5, im Beispiel in Form eines Schleifbandes reibschlüssig an dem Stützelement 3 an, wobei die an dem Stützelement 3 anliegende sozusagen Rückseite des Schleifmittels 5 als Träger ausgebildet ist, der andererseits eine Schleifkörnung trägt, die die Oberfläche des Objektes kontaktiert.
Das Schleifmittel 5 ist in einem Spender in Form einer Kassette 4 gehalten und in einer Rolle 6 auf eine Abwickelwelle 7 aufgewickelt und wird, vorzugsweise taktweise, entsprechend dem Schleifvorgang, auf eine Aufwickelwelle 8 aufgewickelt.
Dabei wird der Reibschluss zwischen dem Stützelement 3 und dem Schleifmittel 5 durch Anheben des Stützelementes 3 gelöst, so dass das Schleifmittel 5 behinderungsfrei weitergeführt werden kann.

Claims

Schleifeinrichtung mit einem Stützelement (3) und einem daran gehaltenen, vorzugsweise flexiblen Schleifmittel (5), das aus einem an einer geschlossenen Fläche des Stützelementes (3) anliegenden Träger und einer Schleifschicht besteht, wobei das Schleifmittel (5), dessen dem Stützelement (3) zugewandte Oberfläche des Trägers strukturiert ist, in Schleifstellung vollflächig reibschlüssig am Stützelement (3) gehalten ist, und wobei das Stützelement als Stützteller ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert der Paarung Stützelement (3)/Schleifmittel (5) zwischen 0,2 und 0,5 liegt.
Schleifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Anpressen des Stützelementes (3) gegen das Schleifmittel (5) erzeugte Reibkraft zwischen 0,5 und 2,0 N/mm² liegt.
Schleifeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Stützelement (3) zugewandte Seite des Trägers aus einem Polymer, einem Elastomer oder aus Leder besteht.
Schleifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Trägers auf der dem Stützelement (3) zugewandten Seite zwischen 0,7 und 4 mm beträgt.
Schleifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Stützelement (3) zugewandte Oberfläche des Trägers aus einem Schaumstoff besteht.
Schleifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel (5) als Schleifband ausgebildet ist.