DE102009055974A1

DE102009055974A1 - Bearbeitungsstation und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102009055974A1
Application number: DE102009055974A
Authority: DE
Inventors: Josef Weiland
Original assignee: Lissmac Maschinenbau GmbH
Current assignee: Lissmac Maschinenbau GmbH
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-06-01
Also published as: US20120295523A1; CN102666012A; DE202009019024U1; JP2013512113A; CA2780952C; CN102666012B; PT2504125T; WO2011063926A1; EP2504125B1; CA2780952A1; EP2504125A1; US8574036B2; DK2504125T3; BR112012012667A2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstückes vorgeschlagen, mit wenigstens einer Bearbeitungseinheit, mit welcher ein angetrieben umlaufendes Bearbeitungsband schräg bzw. quer zu einer Vorschubrichtung des Werkstücks im Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks wenigstens annähernd linear vorbeiführbar ist und dabei über eine Arbeitsseite (3a) des Bearbeitungsbandes das Werkstück bearbeitbar ist, wobei ein bewegbares Trägerelement (7) mit Andrückmitteln (8) auf eine Rückseite des Bearbeitungsbandes einwirkt, um einen für das Bearbeiten notwendigen Kontakt zwischen der Arbeitsseite (3a) des Bearbeitungsbandes und dem Werkstück zu beeinflussen. Erfindungsgemäß ist eine Antriebsanordnung vorgesehen, mit welcher das Trägerelement (7) motorisch antreibbar ist, so dass sich das Trägerelement (7) zumindest in dem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bearbeitungsbandes bewegt.

Description

Stand der Technik
Bearbeitungsvorrichtungen zum materialabhebenden Bearbeiten von metallischen Werkstücken wie z. B. Satinier-, Schleif- bzw. Entgratmaschinen sind bekannt. Dabei werden beispielsweise umlaufende Bearbeitungsmaterialien wie Reib- oder Schleifbänder eingesetzt, welche an zu bearbeitenden Bereichen am Werkstück vorbeifahren, wobei eine Arbeitsseite des Bandes in Richtung des Werkstücks bewegt wird. Um die Bearbeitungswirkung insbesondere bei einer Vorbearbeitung für das Entfernen von überstehenden bzw. groben Materialbereichen auch von stärker profilierten Werkstücken beeinflussen zu können, sind bislang für Bearbeitungsbänder unterschiedliche Andrückmechanismen realisiert, wobei diese noch nicht vollständig zufriedenstellend sind.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf technische und wirtschaftliche Gesichtspunkte zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine Vor- bzw. Grobbearbeitung von profilierten metallischen Werkstücken mit vergleichsweise starker Gratausbildung bzw. merklichen Materialüberständen.
Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 und 13 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung aufgezeigt.
Die Erfindung geht zunächst aus von einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks, insbesondere zum Entgraten von Schnittkanten und/oder zum Abschleifen von Oberflächen des Werkstücks, mit wenigstens einer Bearbeitungseinheit, mit welcher ein angetrieben umlaufendes Bearbeitungsband schräg bzw. quer zu einer Vorschubrichtung des Werkstücks in einem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes wenigstens annähernd linear am Werkstück vorbeiführbar und dabei über eine Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes das Werkstück bearbeitbar ist, wobei an einem bewegbaren Trägerelement vorhandene Andrückmittel auf eine Rückseite des Bearbeitungsbandes einwirken, um einen für das Bearbeiten notwendigen Kontakt zwischen der Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes und dem Werkstück zu beeinflussen. Das Werkstück wird dabei z. B. auf einem Fördertisch aufliegend an dem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes bzw. relativ zu diesem vorbeibewegt. Der Fördertisch kann insbesondere ein angetriebenes Förderband bzw. angetriebene Förderrollen umfassen.
Die Arbeitsseite des geschlossenen Bearbeitungsbandes ist daran außenseitig ausgebildet und für die Kontaktierung des Werkstücks diesem zugewandt. Für das Bearbeiten ist die Arbeitsseite für einen Materialabtrag ausgestaltet, z. B. mit einer Vielzahl von werkzeugartigen Bearbeitungselementen bestückt bzw. mit einer rauen Hartmaterialoberfläche bzw. einer Körnung versehen, in der Art wie beispielsweise bei einem Sandpapier-Schleifband.
Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Antriebsanordnung vorgesehen ist, mit welcher das Trägerelement motorisch antreibbar ist, so dass sich das Trägerelement mit den Andrückmitteln zumindest in dem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bearbeitungsbandes bewegt.
Auf diese Weise lässt sich einfach eine unerwünschte Reibung bzw. ein Abrieb der Reibpartner, welche die Andrückmittel und die Rückseite des Bearbeitungsbandes umfassen, minimieren.
Bisher werden Andrückmittel nahezu unbeweglich bzw. positionsfest drückend gegen das Bearbeitungsband positioniert. Gegebenenfalls können die Andrückmittel geringfügig senkrecht zur Bewegungsrichtung bzw. zur Laufrichtung des Bearbeitungsbandes nachgeben.
Dies ist mit einer über die gesamte Rückseite des Bearbeitungsbandes wirksamen Reibung zwischen den Andrückmitteln und dem Bearbeitungsband verbunden.
So treten durch das Einwirken der Andrückmittel diesbezüglich erhebliche Reibeffekte also erhöhter Abrieb bzw. Abnutzungen, Verschmutzungen bzw. Verschleiß und eine Reibwärmeentwicklung auf, was insgesamt unerwünschte Folgeeffekte sind. Neben einer reduzierten Lebenserwartung der Reibpartner ist damit ein erhöhter Pflege- und Wartungsaufwand verbunden. Außerdem muss bisher mit der Zeit eine deutliche Abnahme der Bearbeitungswirkung der Anordnung hingenommen werden. Die genannten Nachteile lassen sich erfindungsgemäß vermeiden oder wenigstens stark minimieren.
Im Hinblick auf die Antriebsanordnung kann das Trägerelement mit den Andrückmitteln insbesondere unabhängig vom umlaufenden Bearbeitungsband z. B. über einen eigenen Antrieb angetrieben werden. Dabei ist grundsätzlich eine Bewegung mit oder ohne Bewegungsumkehr also z. B. hin und her oder kontinuierlich in eine Richtung bewegend möglich. Außerdem ist es vorteilhaft, dass ein separater bzw. ein nur der Bewegung des Trägerelementes dienender Antrieb vorhanden ist. Grundsätzlich kann ein direkter bzw. unmittelbarer Antrieb oder ein indirekter Antrieb des Trägerelementes eingerichtet sein. Neben separaten bzw. getrennten Antriebseinheiten für das Bearbeitungsband und das Trägerelement, was vorteilhaft ist, kann auch eine gemeinsame Antriebseinheit vorhanden sein, wobei Bearbeitungsband und Trägerelement über entsprechende Getriebe bzw. Über- oder Untersetzung jeweils auf andere Antriebsdrehzahlen bringbar sind.
Bevorzugt ist das Trägerelement als umlaufendes Endloselement ausgebildet, an dem die Andrückmittel derart vorhanden sind, dass die Andrückmittel auf die Rückseite des Bearbeitungsbandes lückend drücken. Von dem Arbeitsbereich, in welchem das Bearbeitungsband mit dem Werkstück z. B. oberhalb des Fördertisches in Kontakt kommen kann und somit eine maximale, gleichzeitig von den Andrückmitteln kontaktierbare Fläche der Rückseite des Bearbeitungsbandes definiert, wird erfindungsgemäß nur auf ein Teil durch die Andrückmittel eingewirkt. Dazwischen bleibt die Rückseite des Bearbeitungsbandes frei. Die partielle Druck- bzw. Kraftbeaufschlagung bzw. der Andrückkontakt auf Bruchteilen der gesamten betrachteten Fläche im Arbeitsbereich der Rückseite des Bearbeitungsbandes lässt also Lücken zwischen benachbarten Andrückbereichen auf der Rückseite des Bearbeitungsbandes kontaktfrei.
Eine im betrachteten Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes vollflächige oder weitgehend vollflächige Beaufschlagung der Bearbeitungsband-Rückseite soll mit der Lückenbildung zwischen den Andrückmitteln gerade vermieden werden. Die durch die Andrückmittel unterbrochene Lücke auf der Bearbeitungsband-Rückseite ist beidseitig einer beaufschlagten Andrückfläche vorhanden und reicht bis zur nächsten Andrückfläche oder bis zum Ende des Arbeitsbereichs. In der Regel wird das Bearbeitungsband in den beiden Endbereichen des Arbeitsbereichs über Umlenkrollen oder dergleichen nach oben oder unten in den Arbeitsbereich hinein bzw. von diesem weg umgelenkt.
Mit den Lücken wird eine gegenüber einer vollflächigen Andrückung verminderte Antriebskraft nötig, so dass die Antriebsanordnung zum Antrieb des Bearbeitungsbandes bzw. des Endloselements mit geringerer Leistung ausgelegt werden kann.
Insbesondere kann der Antrieb für das Endloselement kleiner dimensioniert bzw. kostengünstiger gewählt werden. Das Endloselement kann insbesondere band-, ketten- und/oder schnurförmig sein. Bevorzugt ist ein Band, welches im Arbeitsbereich zumindest nahezu parallel ausgerichtet zum Bearbeitungsband und mit vorgebbarem Abstand zu diesem läuft. Das umlaufende Endloselement kann in seiner Beschaffenheit und/oder seinen Abmessungen abgestimmt auf die gewünschte Andrückwirkung ausgebildet sein. Insbesondere weist das Endloselement eine Breitenabmessung auf, also quer zur Umlaufrichtung, die der Breite des Bearbeitungsbandes entspricht.
Anstatt eines umlaufenden Endlosbandes kann auch ein Element eingesetzt werden, das auf eine andere Weise eine Bewegung der Andrückmittel im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bearbeitungsbandes herbeiführt. Das Element kann beispielsweise in einer Ebene verschieblich gelagert bzw. in der Art einer Schwingplatte ausgestaltet sein, die sich z. B. über einen Exzenter angetrieben hin und her bewegt.
Dabei kann es jedoch im Umkehrpunkt der Hin- und Herbewegung zu einer Stillstandsmarkierung auf dem Werkstück kommen, was zu beachten ist bzw. ggf. eine entsprechende Nachbearbeitung des Werkstücks nötig machen kann.
Weiter wird vorgeschlagen, dass eine im Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes wirkende Abstützanordnung vorgesehen ist. Die Abstützanordnung wirkt also in der Art eines Gegenlagers in dem Bereich, in welchem das Endloselement über die Andrückmittel auf die Rückseite des Bearbeitungsbandes einwirkt. Die Abstützanordnung ist insbesondere dazu da, um mit den Andrückmitteln die nötige Kraft aufbringen zu können bzw. dabei ein Ausweichen oder Durchbiegen des Endloselements nach oben zu unterbinden bzw. nur in einem vorgebbaren Maß zu ermöglichen. Des Weiteren können damit ggf. auftretende Auslenkungen in Richtung der Abstützanordnung und damit Vibrationen des Endloselements im Arbeitsbereich insbesondere bei höheren Umlaufgeschwindigkeiten stark minimiert werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Abstützanordnung einen Anlageabschnitt für die Abstützung des Endloselements derart, dass das Endloselement rückstellbar in eine Richtung vom Werkstück weg ausweichen kann. So können auch Unebenheiten bzw. Vertiefungen und Erhöhungen am Werkstück vom Bearbeitungselement erreicht werden. Dabei wird von einer Start-Einstellung ausgegangen, wodurch z. B. durch eine Einstellung der Position des Endloselements samt Andrückmittel in Relation zum Bearbeitungsband, abhängig von der Dicke bzw. Höhe des Werkstücks eine Andrückwirkung durch die Andrückmittel erzielt wird. Bezogen auf diese Grundeinstellung kann durch Erhöhungen am Werkstück das Endloselement mit den Andrückmitteln vom Werkstück etwas zurückweichen und wieder in die Grundstellung zurück gelangen, wenn keine Erhöhung mehr wirksam ist. Der maximal mögliche Ausweichweg für das Endloselement kann über den vorgebbaren Bewegungsweg des Anlageabschnitts insbesondere einstellbar sein.
Bevorzugt stützt der Anlageabschnitt mit einer Federkraft beaufschlagt die Rückseite des Endloselementes ab. So kann über die Federkraft das Endloselement mit den Andrückmitteln auf das Bearbeitungsband wirken, so dass die Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes mit ausreichend hoher Kraft gegen das Werkstück drückt. Die Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes kann damit jederzeit sämtliche überstehende bzw. tiefer liegende Bereiche am Werkstück erreichen.
Überdies wird vorgeschlagen, dass der Anlageabschnitt für die Abstützung des Endloselements mehrere in Richtung der Längserstreckung des Endloselementes nebeneinander positionierte Stützelemente umfasst, die gegenüber einem positionsfesten Teil über vorgespannte Federmittel bewegbar sind. Die Stärke bzw. ggf. die Charakteristik der Ausweichbewegung, wenn z. B. unterschiedliche Stützelemente unterschiedlich stark gefedert sind, muss dadurch nicht über den gesamten Arbeitsbereich gleichartig bzw. einheitlich sein. So kann die Abstützung segmentweise unterteilt wirken, was in unterschiedlichen Abschnitten des Arbeitsbereiches unterschiedliche Ausweichbewegungen des Endloselements bzw. des Bearbeitungsbandes möglich macht. Damit lassen sich mit jedem Stützelement, insbesondere auch zur selben Zeit, unterschiedliche starke Ausweichbewegungen realisieren, was bei einer Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstücken bzw. unterschiedlich stark erhöht bzw. vertieft ausgebildeten Werkstücken vorteilhaft ist.
Grundsätzlich kann ein Stützelement parallel zur Rückseite des Endloselements gefedert bewegbar sein oder winklig dazu. So kann beim Bearbeitungsvorgang auch bei einer gegenüber der Ausgangsorientierung des Bearbeitungsbandes winkligen Anstellung des Bearbeitungsbandes und damit ggf. des Endloselements die Abstützung entsprechend angepasst an diese Anwinklung bzw. Neigung erfolgen.
Bei härteren Federanordnungen zur Lagerung des umlaufenden Endlosmittels wird eine stärkere Oberflächenbearbeitung erreicht. Wird hingegen die Federkraft der Federmittel geringer gewählt, können Vertiefungen und Erhöhungen bzw. Kantenabschnitte am Werkstück besser bearbeitet werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass durch die Bandaufnahme der Andrückelemente eine winklige Anstellung dieser Elemente und damit auch des Bearbeitungsbandes auf der Arbeitsseite relativ zum Werkstück möglich ist. So lassen sich auch besondere Ausformungen und schräg gestellte Kanten oder Bereiche tiefer liegend als eine Oberfläche des Werkstücks bearbeiten.
Der Anlageabschnitt liegt bevorzugt flächig über eine Breite an einer Rückseite des Endloselementes an. So kann für einen betrachteten Längsabschnitt des Bearbeitungsbandes über die gesamte Breite die Abstützung gleichartig erfolgen. Dies dient insbesondere bei flächigen zu bearbeitenden Abschnitten des Werkstücks zu einer gleichmäßigeren Oberflächenbearbeitung.
Weiter ist es von Vorteil, dass die Andrückmittel an einer zum Bearbeitungsband gerichteten Vorderseite des Endloselementes zumindest ein lösbar angebrachtes Andrückelement umfassen. So können vorteilhaft wahlweise unterschiedliche ausgebildete Endloselemente angebracht werden. Auch ein Austausch von beschädigten oder abgenutzten Andrückelementen ist damit vorteilhaft möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Andrückmittel ein Basisteil umfassen, an dem zumindest ein Andrückelement vorhanden ist, das gegen die Rückseite des Bearbeitungsbandes drückt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Andrückelement elastisch nachgiebige Abschnitte, welche im Zustand des Andrückens gegen die Rückseite des Bearbeitungsbandes ein elastisches Nachgeben des Andrückelements ermöglichen. Die elastischen Abschnitte können insbesondere im Inneren des Andrückelement liegen. So kann das Andrückelement selbst eine Ausgleichbewegung vollziehen, wodurch eine Anwinkelung bzw. Anpassung an eine unterschiedlich gestaltete Werkstückoberfläche möglich ist. Die Bearbeitung von profilierten Abschnitten am Werkstück kann damit noch besser erfolgen. Das Andrückelement kann auf seiner Vorderseite, die mit der Rückseite des Bearbeitungsbandes in Kontakt kommt, mit einem reibbeständigen Material bestückt sein, so dass die Langlebigkeit des Andrückelements bzw. des Bearbeitungsbandes vorteilhaft erhöht wird.
Es ist überdies vorteilhaft, dass die Antriebsanordnung ausgebildet ist, das Endloselement und das Bearbeitungsband in der gleichen Bewegungsrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben. So kann die Reibung zwischen den Andrückmitteln und dem Bearbeitungsband auf der Rückseite des Bearbeitungsbandes durch die vergleichsweise geringe Relativbewegung zwischen den mit dem Endloselement mitbewegten Andrückmitteln und dem Bearbeitungsband vergleichsweise gering gehalten werden. Außerdem trägt dies auch dazu bei, dass aufgrund der angesprochenen Reibung eine dabei auftretende Wärmeentwicklung gering gehalten wird. Das Werkstück wird daher nur relativ gering erwärmt. Außerdem werden aufgrund der verbleibenden Relativbewegung zwischen dem Endloselement und dem Bearbeitungsband für eine betrachtete Bearbeitungsphase nicht immer die gleichen Stellen der Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes auf das Werkstück gedrückt, was unerwünscht ist und zu stark abgenutzten und zu nicht oder kaum abgenutzten Bereichen führen würde, sondern sämtliche Bereiche der Arbeitsseite des Bearbeitungsbandes werden gleichmäßig abgenutzt.
Vorteilhafterweise ist bei gleicher Bewegungsrichtung mit dem Bearbeitungsband die Geschwindigkeit des Endloselements etwas geringer als die Geschwindigkeit des Bearbeitungsbandes.
Nicht ausgeschlossen ist aber auch eine identische Geschwindigkeit von Endloselement mit Andrückmitteln und Bearbeitungsband. Eine Reibung zwischen diesen Teilen tritt dann nicht auf. Durch z. B. unterschiedliche Bandlängen werden trotzdem nicht immer die gleichen Bereiche des Bearbeitungsbandes im Betrieb abgenutzt, da sich die Positionen, in welcher ein Einwirken durch die Andrückmittel erfolgt, nur im Arbeitsbereich erfolgt und durch den Umlauf beider Bänder sich regelmäßig ändert.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das Endloselement ausgebildet ist, um im eingebauten Zustand des Endloselements zumindest einzelne am Endloselement angeordnete Andrückelemente zu entfernen und/oder auszutauschen. Die Anzahl und/oder Ausgestaltung der am Endloselement angeordneten Andrückelemente lässt sich daher besonders variabel gestalten. Bei einer höheren Anzahl von Andrückelementen kann die Bearbeitungsintensität erhöht werden.
Weiter ist es vorteilhaft, dass das Endloselement derart ausgebildet ist, daran unterschiedlich ausgebildete Andrückelemente anzubringen. So kann das Endloselement insbesondere variabel mit Andrückelementen bestückt werden, z. B. je nach Art der zu bearbeitenden Werkstücke.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das Andrückelement über einen Schiebesitz am Endloselement lösbar angebracht ist. Ein Schiebesitz ermöglicht ein besonders einfaches Abnehmen bzw. Anbringen des Andrückelements. Von Vorteil ist auch, dass ein Austausch eines Andrückelementes durch einen Handgriff bzw. werkzeuglos möglich ist.
Die Erfindung richtet sich außerdem auf eine Bearbeitungsstation zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks, welche eine Endbearbeitungseinheit mit einem Endbearbeitungsband zur Bearbeitung des Werkstücks aufweist, wobei erfindungsgemäß eine der Endbearbeitungseinheit vorgeschaltete Vorrichtung vorhanden ist, die gemäß einer der oben genannten Vorrichtungen ausgestaltet ist. Die Grundidee dieser Anordnung besteht darin, dass z. B. vor einem Lamellenschleifband ein kleineres, leicht angetriebenes Schleifband positioniert wird, mit nur partiell angedrückten Bereichen durch die Andrückelemente, die sich in ihrer Position zum Werkstück verändern können. Damit lassen sich Werkstücke in einer Einheit zunächst von groben Graten und dergleichen befreien, bevor die Endbearbeitung durch die Endbearbeitung effektiv erfolgen kann. Ohne die vorgeschaltete Bearbeitungsvorrichtung könnte in einer Einheit eine gewünschte hohe Bearbeitungsqualität insbesondere von Werkstücken mit starken Graten bzw. Materialüberständen nicht erreicht werden.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigt:
1 eine Frontansicht auf einen Teile einer Bearbeitungsstation mit erfindungsgemäßer Bearbeitungsvorrichtung,
2 ein vergrößertes Detail aus 1,
3 ein Endloselement der Bearbeitungsvorrichtung gemäß 1 in frontseitiger Einzeldarstellung,
4 das Endloselement gemäß 3 von oben,
5 ein Gleitschuh in perspektivischer Ansicht schräg von oben,
6 eine Aufnahme für den Gleitschuh gemäß
5 in perspektivischer Ansicht schräg von oben und
7 bis 9 den Gleitschuh und die Aufnahme gemäß
5 und 6 im zusammengesetzten Zustand in einer Ansicht von vorne, von der Seite und von oben.
In 1 ist eine Vorderansicht eines Teils einer Bearbeitungsstation mit einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 1 mit einem Maschinenkörper 2 und einem Bearbeitungsband 3 gezeigt. Die Bearbeitungsstation ist insbesondere als eine Maschineneinheit ausgebildet. Nicht dargestellt ist eine Transportanordnung zum Vorbeiführen eines zu bearbeitenden flachen Werkstücks W unterhalb des Bearbeitungsbandes 3. Mit der Transportanordnung, die beispielsweise ein angetrieben sich bewegendes Förderband umfasst, kann das Werkstück W quer zu einer parallel zur Bildebene verlaufenden untenliegenden Längskante 4 des Bearbeitungsbandes 3 durch die Bearbeitungsstation bewegt werden.
Im Maschinenkörper 2 mit Gehäuse ist nicht näher dargestellt eine Endbearbeitungseinheit mit einem Endbearbeitungsband bzw. Lamellenschleifband zur abschließenden Grobbearbeitung des Werkstücks W der Bearbeitungsvorrichtung 1 vorgeschaltet vorhanden. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 dient in dieser Anordnung demgemäß insbesondere zur Grobbearbeitung des Werkstücks W und ist in Transportrichtung des Werkstücks W der Endbearbeitungseinheit vorgeschaltet.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Bandschleifmaschine insbesondere zum Entgraten von Schnittkanten und/oder zum Abschleifen von Oberflächen des plattenförmigen und Vertiefungen V aufweisenden Werkstücks W ausgebildet. Das Werkstück W kann beispielsweise ein Metallbauteil sein, welches durch ein Laser- oder Schweißbrennverfahren aus einer Stahlplatte herausgeschnitten wurde.
Das Bearbeitungsband 3 ist als Schleifband ausgestaltet und besitzt eine entsprechend ausgestaltete Arbeitsseite 3a beispielsweise mit einer Sandkörnung. Das Bearbeitungsband 3 ist mit seiner Rückseite 3b über zwei sich drehende Trommeln 5 geführt antreibbar, wobei eine der beiden Trommeln 5 über einen nicht dargestellten Antrieb insbesondere mit einem Elektromotor drehangetrieben ist. Im Betrieb wird das Bearbeitungsband 3 umlaufend beispielsweise in Richtung gemäß des Pfeils P1 bzw. entgegen des Uhrzeigersinns angetrieben und linear quer oder schräg am Werkstück W vorbeigeführt.
Grundsätzlich kann die Umlaufrichtung des Bearbeitungsbandes 3 auch im Uhrzeigersinn erfolgen. Außerdem kann das Werkstück, welches über die Bearbeitungsvorrichtung 1 von oben bearbeitet wird, durch eine entsprechend unterseitig liegende Bearbeitungsvorrichtung (nicht gezeigt) auch von unten bearbeitet werden.
Die Umlaufgeschwindigkeit des Bearbeitungsbandes 3 ist insbesondere stufenlos vorgebbar.
Damit die Arbeitsseite 3a des Bearbeitungsbandes 3 bzw. des Schleifbandes mit einer ausreichend hohen Kraft bzw. in einer geeignet angepassten Ausrichtung gegen das Werkstück W gedrückt wird, ist ein umlaufend angetriebenes Endloselement 6 vorhanden, welches einen Trägerriemen 7 mit daran außenseitig vorhandenen Andrückelementen bzw. Andrückschuhen 8 aufweist. Das Endloselement 6 läuft im Betrieb insbesondere in der gleichen Richtung wie das Bearbeitungsband 3 um, also gemäß 1 im Gegenuhrzeigersinn bzw. in Richtung P2, jedoch langsamer als das Bearbeitungsband 3. Damit wird erreicht, dass im kontinuierlichen Betrieb im Arbeitsbereich nicht immer die gleichen Stellen am Bearbeitungsband 3 druckbeaufschlagt werden und insbesondere aber die Lebensdauer der Bearbeitungsvorrichtung 1 die gesamte Arbeitsseite 3a gleichmäßig abgenutzt wird, was vorteilhaft ist.
Außerdem wird durch das Bewegen der Andrückschuhe 8 in Richtung der Bewegungsrichtung des Bearbeitungsbandes 3 die Relativbewegung zwischen den Andrückschuhen 8 und der Rückseite 3b des Bearbeitungsbandes 3 vergleichsweise gering gehalten, so dass eine Abnutzung auf der Rückseite 3b des Bearbeitungsbandes 3 minimiert ist, was ebenfalls einem andernfalls vorzeitigen Versagen des Endloselements 6 aufgrund eines Durchscheuerns von einzelnen Stellen entgegenwirkt.
Das Endloselement 6 ist so auf das Bearbeitungsband 3 abgestimmt, dass die Andrückschuhe 8 zumindest in einem Arbeitsbereich A des Bearbeitungsbandes 3 auf die Rückseite 3b des Bearbeitungsbandes 3 drücken und damit die Arbeitsseite 3a gegen das Werkstück W, wodurch eine entsprechende Druck- bzw. Kraftbeaufschlagung zur Werkstückbearbeitung realisiert ist. Die Umlaufgeschwindigkeit des Endloselements 6 ist vorteilhaft etwas geringer als die Umlaufgeschwindigkeit des Bearbeitungsbandes 3, wobei es für eine hohe Bearbeitungsqualität wesentlich ist, dass im Arbeitsbereich A das Endloselement 6 zumindest nahezu parallel zum Bearbeitungsband 3 ausgerichtet ist. Über die Länge des Arbeitsbereich A ist z. B. über die jeweils entsprechend einstellbare Bandspannung eine vergleichsweise geringe Positionsänderung bzw. winklige Anstellung des Endloselements 6 und des Bearbeitungsbandes 3 bewusst vorgesehen, so dass am Werkstück W nicht nur eine flache Oberseite, sondern auch die Vertiefungen V bzw. Kanten ohne Fehlstellen von der Arbeitsseite 3a abschleifbar sind.
Die Fähigkeit der individuellen Anpassung des Bearbeitungsbandes 3 an die Gestalt des Werkstücks, insbesondere die winklige Anstellung der Andrückschuhe 8, wird zudem verstärkt durch die in Umlauf- bzw. Längsrichtung vergleichsweise schmale Längsabmessung l der Andrückschuhe 8. Die möglichen winkligen Anstellungen des Andrückschuhs 8 ausgehend von der neutralen Ausrichtung gemäß 2 ist durch die Bewegungspfeile P3 und P4 in 2 angedeutet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Trägerriemen 7 eine Vielzahl von gleichmäßig zueinander beabstandeten Andrückschuhen 8 auf, welche jeweils die gleiche Längenabmessung l aufweisen. Der so jeweils zwischen benachbarten Andrückschuhen 8 vorhandene Zwischenraum mit einer Längenabmessung L ist im gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise in etwa dreimal so groß, wie die Längsabmessung l eines Andrückschuhs 8. Für unterschiedliche Anwendungsfälle können aber auch andere Längenverhältnisse L zu l bzw. Längenabmessungen l und L vorteilhaft. Denkbar ist auch, dass an einem Endloselement nicht sämtliche Andrückschuhe 8 bzw. Zwischenräume die gleiche Länge l bzw. L aufweisen, sondern z. B. alle unterschiedlich sind oder alternierend übereinstimmen.
Wie 1 verdeutlicht, ist es außerdem vorteilhaft möglich, anstelle einer gesamtflächigen Andrückfläche auf der Rückseite 3b des Bearbeitungsbandes 3 eine partielle bzw. lückenbehaftete Andrückfläche einzurichten.
So wird eine geringere Antriebsleistung für die Bänder 3, 7 benötigt und es entsteht durch die geringere Reibung weniger Reibungswärme, die sich hauptsächlich im metallischen Werkstück W bemerkbar macht.
Somit kann das Werkstück W auch nach intensiver Schleifbearbeitung ohne Weiteres sofort weiter verarbeitet werden, zum Beispiel von einer Person von Hand ohne Schutzmaßnahmen wie Handschuhe ergriffen werden. Eine Abkühlungsphase kann in der Regel entfallen.
Das Endloselement 6 kann aufgrund des geringen Flächendruckes mittels der Andrückschuhe 8 auf die Rückseite 3b des Bearbeitungsbandes 3 beispielsweise über einen vergleichsweise leistungsschwachen Antriebsmotor (nicht dargestellt) angetrieben, welcher eine Antriebsrolle 9, um welches das Endloselement 6 bewegungsgeführt ist, antreibt. Zur Führung und Umlenkung des Trägerriemens 7 sind weitere aber nicht angetriebene Führungsrollen 10, 11 und 12 vorhanden.
Zur Bereitstellung einer Gegenlagerung bzw. bis zu einem vorgebbaren Maß nachgiebigen Abstützung des Trägerriemens 7 bzw. zur Bereitstellung einer gemäß der Pfeile P4 und P5 (siehe 2) möglichen Positionsanpassung des Trägerriemens 7 ist eine Abstützanordnung 13 mit als Anlageelemente 14 ausgebildeten Stützelementen vorgesehen. Der Trägerriemen 7 wird damit zwischen den Führungsrollen 11 und 12 rückseitig stabilisiert.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sechs Anlageelemente 14 vorgesehen und liegen mit einer Unterseite 14a flächig auf der Rückseite 7b des Trägerriemens 7 an. Die Anlageelemente 14 sind jeweils mit einer Federkraft beaufschlagt gelagert bzw. federnd an einer durchgängigen und positionsfesten Aufnahmeschiene 15 aufgenommen. Die federnde Aufnahme ist für jedes Anlageelemente 14 über jeweils zwei Gewindestifte 16 mit Außengewinde realisiert, welche rückseitig am Anlageelement 14 vorhanden sind und durch entsprechende Bohrungen in der Aufnahmeschiene 15 durch diese hindurch greifen. Auf der Oberseite 15a der Aufnahmeschiene 15 stehen die Gewindestifte 16 über, so dass über deren Aufschraubposition der Abstand der Anlageelemente 14 zur Aufnahmeschiene 15 und damit die absolute Position der Anlageelemente 14 definiert ist. Zur Beabstandung der Anlageelemente 14 von der Aufnahmeschiene 15 sind um jeden Gewindestift 16 vorgespannte Spiralfedern 19 zwischen einer Unterseite 15b der Aufnahmeschiene 15 und einer Oberseite der Anlageelemente 14 eingespannt. Unmittelbar oberhalb des Anlageelements 14 ist eine weitere Gewindemutter 20 auf dem Gewindestift 16 aufgeschraubt, welche von der Spiralfeder 19 umgriffen wird.
Wird im Bearbeitungsprozess das Werkstück W unterhalb des Bearbeitungsbandes 3 im Arbeitsbereich A hindurchgeführt, kann gegen die Federkraft der Spiralfeder 19 das Bearbeitungsband 3 nach oben gemäß Pfeil P4 in 2 ausweichen. Kommt ein Bereich der Arbeitsseite 3a, welcher rückseitig von einem Andrückschuh 8 beaufschlagt wird, an eine Vertiefung am Werkstück W, wird aufgrund der gespannten Spiralfeder 19 das Bearbeitungsband in Richtung Pfeil P5 nach unten gedrückt bzw. kann sich winklig gemäß der Pfeile P3 und P4 (siehe 2) anstellen, so dass effektiv und vollständig eine gewünschte Kanten- bzw. Flächenbearbeitung am Werkstück W mittels des vorbeibewegten Bearbeitungsbandes 3 stattfindet.
Über die Art, Anzahl bzw. Position bzw. die Federkonstante der Spiralfedern 19 kann eine Federwirkung auf das Bearbeitungsband 3 eingestellt bzw. entsprechend höhere oder niedrigere Andrückkräfte gewählt werden. Auch die Charakteristik der winkligen Anstellung der Andrückschuhe 8 lässt sich über die Spiralfedern 19 mitbeeinflussen. Mit härteren Spiralfedern kann mehr auf eine Oberflächenbearbeitung abgezielt werden, wohingegen mit weicheren Spiralfedern ein Abschleifen von profilierten bzw. konturierten Bereichen des Werkstücks intensiver bzw. verbessert erfolgen kann.
Anstelle der gezeigten Spiralfedern 19 können auch andere Federn wie beispielsweise Plattenfedern bzw. andere elastische Elemente eingesetzt werden, z. B. Pufferelemente in der Art von Gummipuffern.
5 und 6 zeigen den Andrückschuh 8 im Detail mit einem Gleitschuh 8a, welcher in einem Gleitschuhträger 8b lösbar aufgenommen ist. Mit dem Gleitschuhträger 8b wird ein Schiebesitz für den Gleitschuh 8a realisiert, wobei der Gleitschuhträger 8b über Bohrungen 21 mit entsprechenden Verbindungsmitteln wie beispielsweise Schrauben 30 (siehe 3) mit dem Trägerriemen 7 verbindbar ist. Die Schraube 30 greift entlang der Achse S (5 und 6) bis in den Gleitschuh 8a zu dessen Fixierung am Gleitschuhträger 8b hinein.
Für den Schiebesitz sind entsprechende Hinterschneidung 22, 23 seitlich am Gleitschuhträger 8b vorgesehen, welcher abgestimmt sind auf entsprechende Stegabschnitte 24, 25 am Gleitschuh 8a. Der Gleitschuh 8a hat insbesondere eine etwas gewölbte bzw. konvexe Oberseite 26, welche eine Schicht betrifft, welche aus einem vergleichsweise reibbeständigen Material besteht. Eine innen anschließende weitere Schicht 27 des Gleitschuhs 8a kann aus einem vergleichsweise nachgiebigen bzw. elastischen Material beispielsweise einem Gummi- oder Schaumstoffmaterial bestehen. Damit kann der Gleitschuh 8a selbst sich federelastisch bzw. nachgiebig verhalten, was ggf. eine noch bessere Anschmiegung des Bearbeitungsbandes 3 am Werkstück W bewirkt. Eine die Stegabschnitte 24, 25 aufweisende unterste Schicht 28 des Gleitschuhs 8a ist aus einem vergleichsweise harten Material. Ebenso der Gleitschuhträger 8b, welcher eine Vertiefung bzw. einen konkaven Abschnitt 29 mittig aufweist.
3 und 4 zeigen das Endloselement 6 in Einzeldarstellung einmal von vorne und einmal von oben, wobei die Anbringung über Anbringschrauben 30 zur Fixierung der Gleitschuhträger 8b am Trägerriemen 7 beispielhaft gezeigt ist.
Bezugszeichenliste

1: Bearbeitungsvorrichtung
2: Maschinenkörper
3: Bearbeitungsband
3a: Arbeitsseite
3b: Rückseite
4: Längskante
5: Trommel
6: Endloselement
7: Trägerriemen
7a: Vorderseite
7b: Rückseite
8: Andrückschuh
8a: Gleitschuh
8b: Gleitschuhträger
9: Antriebsrolle
10: Führungsrolle
11: Führungsrolle
12: Führungsrolle
13: Abstützanordnung
14: Anlageelemente
14a: Unterseite
15: Aufnahmeschiene
15a: Oberseite
15b: Unterseite
16: Gewindestift
17, 18: Gewindemutter
19: Spiralfeder
20: Gewindemutter
21: Bohrung
22: Hinterschneidung
23: Hinterschneidung
24, 25: Stegabschnitt
26: Oberseite
27: Schicht
28: Schicht
29: Abschnitt
30: Schraube

Claims

Vorrichtung zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks, insbesondere zum Entgraten von Schnittkanten und/oder zum Abschleifen von Oberflächen des Werkstücks, mit wenigstens einer Bearbeitungseinheit (1), mit welcher ein angetrieben umlaufendes Bearbeitungsband (3) schräg bzw. quer zu einer Vorschubrichtung des Werkstücks in einem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes (3) wenigstens annähernd linear am Werkstück vorbeiführbar und dabei über eine Arbeitsseite (3a) des Bearbeitungsbandes (3) das Werkstück bearbeitbar ist, wobei an einem bewegbaren Trägerelement (7) vorhandene Andrückmittel (8) auf eine Rückseite (3b) des Bearbeitungsbandes (3) einwirken, um einen für das Bearbeiten notwendigen Kontakt zwischen der Arbeitsseite (3a) des Bearbeitungsbandes (3) und dem Werkstück zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsanordnung vorgesehen ist, mit welcher das Trägerelement (7) motorisch antreibbar ist, so dass sich das Trägerelement (7) zumindest in dem Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes (3) im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bearbeitungsbandes (3) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) als umlaufendes Endloselement (6) ausgebildet ist, an dem die Andrückmittel (8) derart vorhanden sind, dass die Andrückmittel (8) auf die Rückseite (3b) des Bearbeitungsbandes (3) lückend drücken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Arbeitsbereich des Bearbeitungsbandes (3) wirkende Abstützanordnung (13) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung (13) einen Anlageabschnitt für die Abstützung des Endloselements (6) derart umfasst, dass das Endloselement (6) rückstellbar in eine Richtung vom Werkstück weg ausweichen kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt für die Abstützung des Endloselements (6) mehrere in Richtung der Längserstreckung des Endloselementes (6) nebeneinander positionierte Stützelemente (14) umfasst, die gegenüber einem positionsfesten Teil (15) über vorgespannte Federmittel (19) bewegbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt flächig über eine Breite an einer Rückseite (7b) des Endloselementes (6) anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel (8) an einer zum Bearbeitungsband (3) gerichteten Vorderseite (7a) des Endloselementes (6) zumindest ein lösbar angebrachtes Andrückelement (8a) umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückelement (8a) elastisch nachgiebige Abschnitte (27) umfasst, welche im Zustand des Andrückens gegen die Rückseite (3b) des Bearbeitungsbandes (3) ein elastisches Nachgeben des Andrückelements (8a) ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung ausgebildet ist, das Endloselement (6) und das Bearbeitungsband (3) in der gleichen Bewegungsrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endloselement (6) ausgebildet ist, um im eingebauten Zustand des Endloselements (6) zumindest einzelne am Endloselement (6) angeordnete Andrückelemente (8a) zu entfernen und/oder auszutauschen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endloselement (6) derart ausgebildet ist, daran unterschiedlich ausgebildete Andrückelemente anzubringen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückelement (8a) über einen Schiebesitz am Endloselement (6) lösbar angebracht ist.
Bearbeitungsstation zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstücks, welche eine Endbearbeitungseinheit mit einem Endbearbeitungsband zur Bearbeitung des Werkstücks aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Endbearbeitungseinheit vorgeschaltete Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorhanden ist.