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Die Erfindung betrifft eine Schleifschuhvorrichtung,
insbesondere zur Verwendung in Breitbandschleifmaschinen, bestehend
aus einem Schleifschuh und einem gepolsterten und gleitfähigen Schleifschuhbelag,
sowie einen Schleifschuhbelag zur Verwendung in der Schleifschuhvorrichtung
und ein Verfahren zur Herstellung des Schleifschuhbelages.
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Zum Kalibrierschleifen großflächiger Werkstücke werden
in der Industrie gattungsgemäße Bandschleifmaschinen
verwendet. In diesen Bandschleifmaschinen wird ein breites Schleifband
durch zwei Walzen angetrieben, wobei das Schleifband zwischen den
beiden Walzen auf einem Schleiftisch entlang läuft. Zum flächigen Andruck des Schleifbandes
auf das Werkstück
wird in der Regel ein sogenannter Schleifschuh verwendet. Um den
Abrieb des Schleifbandes auf seiner Rückseite und auch den Gleitwiderstand
zu verringern, wird im Stand der Technik auf den Gleitschuh ein
Gleitbelag aufgebracht, der es ermöglicht, dass das Schleifband
unter geringem Gleitwiderstand durch den Schleifschuh auf das Werkstück gepresst
wird. Um einen gleichmäßigen Andruck
des Schleifbandes auf das flächige Werkstück zu erreichen,
wird der Schleifschuh gepolstert, sodass die Polsterschicht zwischen
Schleifschuh und Gleitbelag angeordnet ist. Durch die Polsterschicht
wird ebenfalls erreicht, dass der Schleifandruck auf leichten Erhebungen
des Werkstücks
größer ist
als in geringen Vertiefungen in der Oberfläche des flächigen Werkstücks. Hierdurch
erreicht man eine zusätzliche
Einebnung der Werkstückoberfläche. Ein
weiterer Grund eine Polsterschicht einzusetzen ist, dass der Verschluss
des Schleifbandes, bedingt durch die Verklebung an der Verschlussnaht eine
unterschiedliche Materialbeschaffenheit als der Rest des Schleifbandes
aufweist. Bei der Passage des Schleifbandverschlusses durch die
Schleifzone können
so mechanische Schläge
entstehen, die später
in der Oberflächenbeschaffenheit
des Werkstücks deutlich
zu erkennen sind. Der Qualität
der Polsterschicht wird daher bei der Schleifschuhherstellung große Beachtung
entgegengebracht.
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Im Stand der Technik werden zum Andruck des
Schleifbandes auf das Werkstück
breite Schleifschuhe verwendet, auf die mit Hilfe eines Klebemittels
eine Polsterschicht geklebt wird, auf deren Oberfläche wiederum
ein Gewebeband aufgebracht wird, welches auf seiner Oberfläche Graphitteilchen
trägt. Um zu
verhindern, dass der Gleitbelag durch Scherkräfte, die durch den Schleifbetrieb
auf die Schleifschuhvorrichtung ausgeübt werden, vom Gleitschuh abgetragen
wird, ist es notwendig, dass der Gleitbelag an den Seiten des Schleifschuhs
befestigt wird. Eine Schleifschuhvorrichtung, welche eine gepolsterte
Gleitschicht aufweist, besteht somit aus dem Schleifschuh, einem
Klebemittel, einer Polsterschicht und einem Gleitbelag. Da sowohl
die Kommpressibilität
der Polsterschicht als auch die Schichtdicke der Polsterschicht üblicher
Weise mit einer Toleranz hergestellt wird, die weit über der
akzeptablen Schichtdickentoleranz eines Schleifschuhbelags liegt,
ist es notwendig, dass die Schleifschuhbeläge mit einer hohen Reproduzierbarkeit
der gesamten Schichtdickenanordnung hergestellt werden.
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In vielen Breitbandschleifmaschinen
wird der Schleifschuh mit einer Klebeschicht versehen, darauf eine
Polsterschicht und darüber
ein Gleitbelag geklebt, wobei der Gleitbelag an den Seiten des Schleifschuhs
mit Hilfe von Schienen und Schrauben gespannt wird. Diese an ein
herkömmliches
Möbelpolsterverfahren
erinnernde Verarbeitung benötigt
vom Ausführenden
eine hohe handwerkliche Fähigkeit, um
den Schleifschuhbelag mit einer niedrigen Toleranz herzustellen.
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In einem Produktionsbetrieb, in welchem
die Breitbandschleifmaschinen ununterbrochen schleifen, ist die
Standzeit einer Schleifschuhvorrichtung unbefriedigend gering. Dies
bedeutet, dass innerhalb einer Arbeitsschicht die Schleifschuhvorrichtung
zum Teil mehrfach gewechselt werden muss. Die Herstellung eines
Schleifschuhbelags auf einem Schleifschuh durch eine in der Herstellung
eines Schleifschuhbelages durchaus geübten Person benötigt daher
sehr viel Zeit: Beispielsweise kann ein Zeitaufwand einer Vollzeitkraft
zur Herstellung der Schleifschuhvorrichtung anfallen. Des Weiteren
ist es notwendig, zum Schleifschuhwechsel die Breitbandschleifmaschine
anzuhalten und die Schleifschuhvorrichtung einzeln auszutauschen.
Diese beiden Faktoren, nämlich
komplexe Wiederaufarbeitung des Schleifschuhs und langwieriger Schleifschuhwechsel erhöhen die
Lohnkosten bei der Bearbeitung von flächigen Werkstücken beträchtlich.
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Eine erfindungsgemäße Aufgabe
ist es daher, eine Schleifschuhvorrichtung zur Verfügung zu stellen,
die aus einem Schleifschuh und einem schnell wechsel baren Schleifschuhbelag
besteht, wobei die Wechselzeit nur einen Bruchteil der im Stand
der Technik notwendigen Wechselzeit betragen soll.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, eine Schleifschuhvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der der
Schleifschuhbelag auch während
des Betriebes der Bandschleifmaschine gewechselt werden kann, ohne
dass dabei die Bandschleifmaschine angehalten werden muss.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
der Schleifschuhbelag eine Trägerschiene
aufweist, auf welcher ein Gleitbelag und eine Polsterschicht befestigt
ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Der Vorteil eines Schleifschuhbelags,
der eine Trägerschiene
aufweist ist, dass der Schleifschuhbelag mit Hilfe der Trägerschiene
an dem Schleifschuh leicht befestigt und schnell wieder gelöst werden
kann. Ebenso ist es hierdurch möglich und
vorteilhaft, Schleifschuhbeläge
industriell so vorzufertigen, dass diese im laufenden Betrieb einer Bandschleifmaschine
ausgewechselt werden können.
Ein Vorteil der industriellen Vorfertigung von Schleifschuhbelägen ist
es, dass ein Bandschleifmaschinenbetreiber gegebenenfalls auf Personal
verzichten kann, welches mit der Wiederaufarbeitung alter Schleifschuhvorrichtungen
beschäftigt
ist. Ebenso ist es hierdurch möglich,
Einwegschleifschuhbeläge herzustellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Schleifschuhvorrichtung weist der Schleifschuh Mittel zur Befestigung
des Schleifschuhbelags auf. Die Befestigungsmittel können sein,
ein klebender Belag, Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben, sowie Klemmmittel,
welche die Trägerschiene
auf dem Schleifschuh festhalten. Durch die Befestigungsmittel ist
es möglich,
auf eine Verklebung der Polsterschicht mit dem Schleifschuh zu verzichten
und dadurch ist es auch möglich,
zu einem schneller wechselbaren Schleifschuhbelag zu gelangen.
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In vorteilhafter Weise greift die
Trägerschiene
des Schleifschuhbelags in vorhandene Ausnehmungen des Schleifschuhs
hinein. Durch vorhandene Ausnehmungen des Schleifschuhs, in die
die Trägerschiene
eingreift, ist es möglich,
auf Befestigungsmittel zu verzichten, die ein Verschrauben oder eine arbeitsaufwändige Befestigung
notwendig machen. Wenn die Trägerschiene
in vorhandene Ausnehmungen beispielsweise in eine Profilnut hineingreift,
kann die Trägerschiene
auch so geformt werden, dass diese seitlich in den Schleifschuh
einschiebbar ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass
der Schleifschuhbelag während
des Betriebes der Breitbandschleifmaschine ausgewechselt werden
kann. Hierzu ist vorgesehen, dass der Schleifschuhbelag mit der
Trägerschiene
seitlich in den Schleifschuh hineingeführt wird, wobei der neue Schleifschuhbelag
den alten Schleifschuhbelag aus der Profilnut herausschiebt und
der neue Schleifschuhbelag in gleicher Weise in den Schleifschuh einfährt.
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In bevorzugter Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schleifschuhvorrichtung
weist der Schleifschuh eine Profilaufnahme, bevorzugt eine quer
zur Schleifrichtung ausgerichtete T-Profilnut, zur Aufnahme des
Schleifschuhbelags auf. Es ist jedoch denkbar, andere Profilformen
zu verwenden; wenn nur sichergestellt ist, dass die Querkräfte sicher
aufgenommen werden. Durch die Profilaufnahme ist die oben beschriebene
Auswechselbarkeit im laufendenden Betrieb der Maschine möglich. Durch
eine T-Profilnut, deren senkrechte Basis des „T" so breit ist, wie der
gesamte Schleifschuhbelag, ist es ferner möglich, dass ein Teil der Höhe der Polsterschicht
des Schleifschuhbelages in dem Profil aufgenommen wird, wobei als
obere Schicht der Gleitbelag übrig bleibt
und über
den Profilrand hinausragt. Dadurch können die Seiten der senkrechten
Basis des „T" Scherkräfte aufnehmen,
welche verhindern, dass die Polsterschicht in Schleifrichtung verschoben
wird.
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In bevorzugter Weise ist auf der
Trägerschiene
des Schleifschuhbelages eine Lagenfolge angeordnet, in der eine
Polsterschicht mit einem Gleitbelag verbunden ist, wobei der Gleitbelag
auf der der Trägerschiene
gegenüberliegenden
Seite der Polsterschicht angeordnet ist.
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Durch diesen Aufbau des Schleifschuhbelags,
Trägerschiene,
Polsterschicht daraufliegend der Gleitbelag, ist die oben beschriebene
Aufnahme innerhalb des T-Profils möglich. Die Trägerschiene
ist in dieser Lagenanordnung von dem Gleitbelag durch eine Polsterschicht
getrennt, sodass der Schleifschuhbelag Schläge aufnehmen kann, die beispielsweise
durch die Passage des Schleifbandverschlusses durch die Schleifzone
entstehen. Des Weiteren wird hierdurch ein gleichmäßiger Andruck
auf ein unebenes Werkstück
erreicht.
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Ferner kann hierdurch erreicht werden,
dass auch nicht ausgerichtete Werkstücke durch die Schleifzone bewegt
werden können,
ohne dass durch die mangelnde Ausrichtung des Werkstückes das
Schleifband ungleichmäßig angedrückt wird.
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In bevorzugter Weise ist die Trägerschiene des
Schleifschuhbelags, die Polsterschicht und der Gleitbelag durch
eine Heißsiegelfolie
miteinander verbunden. Die Verwendung einer Heißsiegelfolie ermöglicht die
Aufrechterhaltung einer geringen Schichtdickentoleranz bei der Herstellung
des Schleifschuhbelags, wie nachstehend erläutert.
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In bevorzugter Weise besteht die
Trägerschiene
des Schleifschuhbelags aus einem Metallband, welches in den Schleifschuh
seitlich einschiebbar ist, wobei die Längsseite der Trägerschiene über die
Breite der Lagenanordnung aus verbundenem Polster und Gleitbelag
hinaus ragt. Durch das seitliche Herausragen der Trägerschiene über die
Breite der Lagenanordnung aus verbundenem Polster und Gleitbelag
ist es möglich,
dass der gesamte Gleitbelag in eine T-Profilnut eingeschoben wird,
welche die oben genannten Vorteile aufweist.
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Vorteilhafter Weise ist die Polsterschicht
der Schleifschuhbelags ein Schaum–, Moosgummi oder ein Filz,
bevorzugt ein Schafswollfilz. Die Verwendung eines Filzes ermöglicht besonders
stabile Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Schleifschuhvorrichtung.
Die Stabilität
der Schleifschuhvorrichtung wird besonders durch die Stabilität des gepolsterten
Schleifschuhbelages geprägt.
Die Fähigkeit,
Scherkräfte
aufzunehmen, ist dabei für
den Schleifschuhbelag von hoher Wichtigkeit. Durch den besonders
hohen Verfilzungsgrad kann ein Schafswollfilz diese Scherkräfte aufnehmen.
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Es hat sich für die erfindungsgemäßen Schleifschuhvorrichtung
als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Gleitbelag ein mit
Graphit beschichtetes Gewebeband ist, welches dem Gleitbelag die
Aufrechterhaltung einer mechanischen Flexibilität ermöglicht. Durch das mit Graphit
beschichtete Gewebeband ist es möglich,
dass mechanische Schläge
und Unebenheiten des Werkstücks
durch den Gleitbelag hindurch an die Polsterschicht zur Absorption
weitergegeben werden können.
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In besonders vorteilhafter Weise
sind die einzelnen Elemente des Schleifschuhbelags durch eine Heißsiegelschicht
miteinander verbunden. Hierdurch ist ein besonders Schichtdickentoleranzarmes
Herstellungsverfahren des Schleifschuhbelages möglich.
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Zur Herstellung eines Schleifschuhbelags der
efindungsgemäßen Schleifschuhvorrichtung
wird eine Polsterschicht mit einer Trägerschicht und einem Gleitbelag
unter Verwendung einer Heißsiegelfolie
heißverpresst,
wobei die Trägerschiene
und der Gleitbelag auf den gegenüber
liegenden Seiten der Polsterschicht angeordnet sind. Hierdurch ist
es beispielsweise möglich,
eine Endlosträgerschiene,
einen Polsterstreifen als Meterware und ein Gleitbelag von einer
Rolle maschinell in eine Endlospresse zu führen, wobei die Trägerschiene,
die Polsterschicht und der Gleitbelag innerhalb der Endlospresse
miteinander verpresst werden.
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Zur Herstellung des Schleifschuhbelags
wird eine Trägerschiene
mit einer Heißsiegelfolie
belegt darauf folgt eine Polsterschicht und darauf eine weitere
Heißsiegelfolie,
zu Oberst folgt ein Gleitbelag. Diese Lagenanordnung wird mit einer
Presse erhitzt, wobei die Presse Mittel zur Abstandseinstellung
der Pressflächen
aufweist. Die Erhitzung der gesamten Lagenanordnung geschieht solange,
bis geschmolzenes Material der Heißsiegelfolie in die Polsterschicht
eingedrungen ist und dadurch Polstermaterial an der Oberfläche des
Polsters unter Verdichtung verklebt und gegen Eindringen von Feuchtigkeit
versiegelt. Im Anschluss an die Verklebung und Versiegelung wird
die gesamte Lagenanordnung bis zur Erstarrung des Heißsiegelfolienmaterials
in der Presse abgekühlt.
Es ist aber auch möglich
die verpresste Lagenanordnung außerhalb der Presse abkühlen zu lassen.
Der Fachmann kann in Abhängigkeit
von der Erstarrungsgeschwindigkeit des Heißsiegelfolienmaterials zwischen
diesen beiden Möglichkeiten
wählen.
Durch diese Verfahrensweise ist es möglich, die Polsterschicht gegen
Eindringen von Staub und speziell Feuchtigkeit zu Versiegeln, wodurch
eine höhere Lebensdauer
und Lagerfähigkeit
des Schleifschuhbelages gewährleistet
ist. Durch die Abkühlung
innerhalb der Presse ist es möglich,
der Polsterschichten, welche eine höhere Schichtdickentoleranz
aufweisen als zur Herstellung von Schleifschuhbelägen notwendig
ist, durch die Verpressung auf ein gewünschtes Maß zu pressen, wobei die erzielte
Schichtdickentoleranz bei dieser Verpressung niedriger ausfallen kann
als die Toleranz bei der Herstellung der Polsterschicht selbst.
Die Heißsiegelfolie verdichtet
das Oberflächenmaterial
der Polsterschicht bei Verpressung und dadurch wird die Schichtdicke
des Polstermaterials reduziert. Hierdurch können Schichtdickenunterschiede
ausgeglichen werden.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand
von fünf
Figuren näher
erläutert.
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Es zeigt
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1 in
einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Schleifschuh im Einsatz
in einer Breitbandschleifmaschine, wobei der Schleifschuh zu besseren
Darstellung besonders groß dargestellt ist,
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2 in
einer perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Schleifschuhbelag,
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3 – 5 Skizzen zur Verdeutlichung
des Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelages.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Schleifschuhvorrichtung 1 abgebildet,
welche aus dem Schleifschuh 2 und einem Schleifschuhbelag 3 besteht.
Die Schleifschuhvorrichtung 1 drückt ein durch Walzen 4 angetriebenes
Schleifband 5, welches sich in der angegebenen Pfeilrichtung
bewegt, flächig
auf ein Werkstück 6,
welches sich in entgegengesetzte Richtung zur Schleifbandrichtung
bewegt. Der Schleifschuhbelag 3 ist hierbei in den Schleifschuh 2 hineingeschoben.
Zum Wechsel des Schleifschuhbelages 3 wird der Schleifschuhbelag 3 aus
der Skizzenebene herausgeschoben, wobei ein neuer Schleifschuhbelag
in gleicher Richtung in den Schleifschuh 2 hineingeschoben
wird. Der Schleifschuhbelag 3 besteht aus verschiedenen
Schichten, welche in 2 beschrieben
werden.
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In 2 ist
ein erfindungsgemäßer Schleifschuhbelag 3 perspektivisch
dargestellt. Der Schleifschuhbelag 3 besteht aus einer
Trägerschiene 10, auf
welche eine mit einer ersten Heißsiegelfolienschicht 11 oberflächenverdichtete
und versiegelte Polsterschicht 12 aufgebracht ist. Auf
der Polster- 12 und einer zweiten Heißsiegelfolienschicht 11 ist
ein Gleitbelag 13 angebracht, wobei der Gleitbelag 13 aus
einem Trägermaterial 14 und
einem gleitfähigen Belag 15 besteht.
Der Gleitbelag 13 ist mit seiner Trägerschicht 14 mit
Hilfe der zweiten Heißsiegelfolienschicht 11 auf
die Polsterschicht 12 aufgeklebt.
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In den 3 bis 5 sind einzelne Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines Schleifschuhbelages 3 dargestellt.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schleifschuhbelags 3 werden
gemäß 3 fünf Schichten, eine Trägerschiene 10,
eine erste Heißsiegelfolienschicht 11, eine
Polsterschicht 12, eine zweite Heißsiegelfolienschicht 11 und
ein Gleitbelag 13, bestehend aus einem Trägermaterial 14 und
einer Gleitschicht 15, gemäß 3 zwischen zwei heizbare Pressflächen 17 gebracht,
wobei die heizbaren Pressflächen 17 mit einer
Heizanordnung 18 aufgeheizt und in Pfeilrichtung zusammengepresst
werden.
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In 4 ist
der Pressvorgang der in 3 genannten
Schichten dargestellt, wobei die fünf Schichten 10, 11, 12, 11, 13 zunächst aufeinander
liegen. Durch weiteres Verpressen wird unter Eindringen der Heißsiegelfolienschichten 11 in
die Polsterschicht 12 die Polsterschicht 12 an
ihrer Oberfläche verdichtet.
Die Verdichtung der Polsterschicht 12 und der beiden Heißsiegelfolienschichten 11 wird
in der 4 und in der 5 durch eine gestrichelte
Linie dargestellt, welche von den Außenrändern der Heißsiegelfolienschicht 11 in 4 zu den Außenrändern der
verdichteten Schicht aus Polsterschicht 12 und Heißsiegelfolienschichten 11 in 5 laufen. Die Pressflächen 17 in 5 verbleiben in einem vorgewählten Abstand
und die Lagenanordnung aus den fünf
in 3 benannten Schichten
kühlt innerhalb der
Presse zwischen den Pressflächen 17 ab.
Es ist aber auch möglich
den erfindungsgemäßen Schleifschuhbelag
nach Verpressen gemäß 4 außerhalb der Presse abkühlen zu
lassen. Durch die Abkühlung
erstarrt die Heißsiegelfolienschicht 11 und verdichtet
und versiegelt dadurch Polsterschicht 12 soweit, dass die
Gesamtschichtdicke der fünf
verschiedenen Lagen eine geringere Schichtdicke hat als die bloße Aufeinanderlegung
der fünf
verschiedenen Lagen in 4.
Sofern die Lagenanordnung in der Presse abkühlt, kann nach dem Abkühlen der Presswerkzeugflächen der
erfindungsgemäße Schleifschuhbelag
aus der Presse entnommen werden.
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Die Erfindung wurde in den 1 bis 5 beispielhaft erläutert. Diese Beispiele und
das Beispiel für
das Verfahren schränken
aber den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifschuhvorrichtung
- 2
- Schleifschuh
- 3
- Schleifschuhbelag
- 4
- Walze
- 5
- Schleifband
- 6
- Werkstück
- 10
- Tägerschiene
- 11
- Heißsiegelfolienschicht
- 12
- Polsterschicht
- 13
- Gleitbelag
- 14
- Trägermaterial
- 15
- Gleitschicht
- 17
- Pressfläche
- 18
- Heizelement