DE19821982C2 - Profil-Bandschleifmaschine - Google Patents

Abstract

Eine Profil-Bandschleifmaschine mit einem Schleifkopf (1) mit einem endlos um Umlenkrollen (5, 6) und wenigstens einer mit einem Antriebsmotor (12) verbundenen Antriebsrolle (4) umlaufenden Schleifband (2, 3), das durch Verschwenken einer der Rollen (6a, 6b) in seiner Bandspannung einstellbar ist, mit wenigstens einem gegen das Schleifband (2, 3) zugestellten, das Schleifband (2, 3) gegen ein Werkstück (13) drückenden Schleifwerkzeug (14, 14'), und mit einer Vorrichtung zum Bewegen des Werkstücks (13) auf der dem andrückenden Werkzeug (14, 14') gegenüberliegenden Seite des Schleifbandes (2, 3), ist dadurch rationeller einsetzbar, daß über die Rollen (4, 5, 6) wenigstens zwei nebeneinander liegende Schleifbänder (2, 3) geführt sind, daß die Schleifbänder (2, 3) mittels separat verschwenkbarer Teilrollen (6a, 6b) gesondert in ihrer Bandspannung einstellbar sind und daß mit einer Werkzeughalterung (15) ein Schleifwerkzeug (14, 14') jeweils einem der Schleifbänder (2, 3) zustellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Profil-Bandschleifmaschine mit einem Schleifkopf mit einem endlos um Umlenkrollen und wenig­ stens einer mit einem Antriebsmotor verbundenen Antriebsrolle umlaufenden Schleifband, das durch Verschwenken einer der Rol­ len in seiner Bandspannung einstellbar ist, mit wenigstens einem gegen das Schleifband im Bereich zwischen zwei Rollen zugestellten, das Schleifband gegen ein Werkstück drückenden Profil-Schleifwerkzeug, und mit einer Vorrichtung zum Bewegen des Werkstücks auf der dem andrückenden Werkzeug gegenüberlie­ genden Seite des Schleifbandes.

Bandschleifmaschinen dieser Art sind in verschiedenen Ausfüh­ rungsformen bekannt. Läuft das Schleifband in einem im wesent­ lich feststehenden Schleifkopf um, wird das Werkstück mit einer Fördervorrichtung, beispielsweise mit einem Förderband im Kontakt mit dem Schleifband an diesem vorbeigeführt, wobei die Bewegung des Werkstückes in der oder gegen die Umlaufrich­ tung des Schleifbandes oder auch quer dazu erfolgen kann.

In einer insbesondere als Profilschleifmaschine geeigneten Anordnung ist der Anstellwinkel des Schleifkopfes zum Werk­ stück einstellbar. Das Werkstück wird dabei in der oder gegen die Umlaufrichtung des Schleifbandes mit einer profilierten Kante vorbeigeführt, und das das Schleifband gegen das Werk­ stück drückende Werkzeug ist an die Form der Profilkante ange­ paßt, um auf der Profilkante ein gleichmäßiges Schliffbild zu erzeugen.

Derartige seit vielen Jahren bekannte Bandschleifmaschinen weisen einige Handhabungsnachteile auf, die sich insbesondere aus der begrenzten Standzeit der Schleifbänder ergibt. Ist das Schleifband abgenutzt, muß die Schleifbandmaschine stillgelegt werden, um den Schleifbandwechsel zu ermöglichen. Gleiches gilt, wenn mit derselben Bandschleifmaschine dasselbe Profil mit unterschiedlichen Körnungen des Schleifmittels vor- und nachgeschliffen werden soll. Die hierfür erforderliche Umrü­ stung der Bandschleifmaschine wird allerdings im allgemeinen dadurch vermieden, daß ein zweiter Schleifkopf vorgesehen wird, der das Schleifband mit der anderen Körnung des Schleif­ mittels aufweist. Ersichtlich sind die bekannten Lösungen da­ her entweder umständlich oder kostenaufwendig.

Durch die US 1,650,863 ist aus der frühen Zeit der Langband- Schleifmaschinen, an denen eine manuelle Bearbeitung von Werk­ stücken erfolgte, bekannt, zwei Bänder parallel um eine An­ triebsrolle und eine Umlenkrolle bzw. um eine Antriebsrolle und eine Spindel zu führen, um an der selben Maschine die dar­ an möglichen einfachen Bearbeitungsvorgänge mit einem groben Vorschliff und einem feinen Nachschliff durchführen zu können. Derartige Bandschleifmaschinen dienten ausschließlich einer halbautomatischen Bearbeitung, bei der das Werkstück manuell gegen das Schleifband gehalten wird, ggf. im Bereich der Um­ lenkrolle oder z. B. für das Ausschleifen schmaler Nuten gegen eine dünne Spindel, um die das Band umgelenkt wird. Zum Aus­ gleichen unterschiedlicher Bandspannungen ist an dieser Ma­ schine vorgesehen, daß eins der beiden Bänder mit einer Spann­ vorrichtung nach außen gedrückt werden kann, um dadurch die Bandspannung an das andere Band anzugleichen. Für die mit ei­ ner derartigen Bandschleifmaschine durchführbaren Schleifar­ beiten ist die Bandspannung allerdings nicht kritisch. Viel­ mehr soll eine relativ geringe Bandspannung eingestellt wer­ den, um eine Abnutzung der Schleifbänder durch deren Umlenkung klein zu halten. Derartige Bandschleifmaschinen waren nicht zur Verwendung mit Schleifwerkzeugen vorgesehen und hierfür auch nicht geeignet.

Die US 2,688,216 offenbart eine Bandschleifmaschine, die zur Bearbeitung relativ breiter Werkstücke geeignet sein soll. Da es bei der Verwendung entsprechend breiter Bänder zu Schwie­ rigkeiten kam, sind mehrere Schleifbänder nebeneinanderliegend über dieselbe Umlenkrolle geführt worden. Die Bänder sind ein­ zeln über konische Antrieb- bzw. Umlenkrollen geführt worden, um ein Überlappen der Bänder zu verhindern. Die Anordnung der Bänder nebeneinander hatte daher ausschließlich die Funktion, eine möglichst große Schleifbreite im Bereich der Umlenkrolle zu ermöglichen. Mit einer Profilschleifmaschine der eingangs erwähnten Art sind derartige alte Langbandschleifmaschinen nicht vergleichbar.

Der Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, eine Bandschleifmaschine der Eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie rationeller einsetzbar ist.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist erfindungsgemäß eine Bandschleifmaschine der eingangs erwähnten Art dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Rollen wenigstens zwei nebeneinander liegende Schleifbänder geführt sind, daß die Schleifbänder mittels separat verschwenkbarer Teilrollen gesondert in ihrer Bandspannung einstellbar sind und daß mit einer Werkzeughalte­ rung ein Schleifwerkzeug jeweils einem der Schleifbänder zu­ stellbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Bandschleifmaschine laufen auf dem Schleifkopf somit zwei nebeneinander liegende Schleifbänder um, die somit auch durch denselben Antriebsmotor und dieselben Antriebsrollen angetrieben werden. Durch eine Ausbildung vor­ zugsweise der Umlenkrollen als Teilrollen, über die jeweils nur eines der Schleifbänder läuft, wird eine individuelle Ein­ stellung der Bandspannung jedes der Schleifbänder gewährlei­ stet. Der Schleifkopf weist ferner eine Werkzeughalterung für wenigstens ein Schleifwerkzeug auf, mit dem das Schleifwerk­ zeug oder eins der Schleifwerkzeuge einem der Schleifbänder zugestellt wird. Für eine Durchlauf-Bandschleifmaschine ist es denkbar, daß beide Schleifbänder gleichzeitig wirksam geschal­ tet werden. Der bevorzugte Anwendungsfall der Erfindung be­ steht jedoch darin, daß jeweils nur eins der Schleifbänder wirksam ist, so daß nur eins der Schleifbänder mit dem zugehö­ rigen Schleifwerkzeug gegen das zu schleifende Werkstück ge­ drückt wird.

Hierfür kann es zweckmäßig sein, wenn die Werkzeughalterung von einem Schleifband zum anderen verschiebbar ausgebildet ist.

Die Werkzeughalterung ist vorzugsweise als Werkzeugmagazin, insbesondere Werkzeugrevolver mit einer Mehrzahl von Werkzeu­ gen ausgebildet, wobei das Werkzeugmagazin von einem Schleif­ band zum anderen verschiebbar sein kann. Als Alternative hier­ zu kann das Werkzeugmagazin mit zwei Sätzen von Werkzeugen ausgestattet sein, die auf unterschiedlichen, jeweils einem der Schleifbänder zugeordneten Umfangslinien angeordnet sind. Auch bei dieser Anordnung kann dafür gesorgt werden, daß je­ weils nur eines der Werkzeuge gegen ein Schleifband zustellbar ist, indem die Werkzeuge auf gegeneinander versetzten Umfangs­ winkeln positioniert sind.

Neben der Ausbildung der erfindungsgemäßen Bandschleifmaschine als Durchlauf-Bandschleifmaschine, bei der die Vorrichtung zum Bewegen des Werkstückes eine lineare Fördereinrichtung ist, erscheint insbesondere die Anwendung mit einem Manipulator für die Bewegung des Werkstückes vorteilhaft. Der Manipulator führt das Werkstück gegen das wirksam geschaltete Schleifband und weist hierzu wenigstens einen, vorzugsweise zwei lineare Antriebe und/oder wenigstens einen Drehantrieb auf, um bei­ spielsweise eine umlaufende Kante eines Werkstückes mit einem für den Schleifvorgang im wesentlichen ortsfesten Schleifkopf schleifen zu können.

Die erfindungsgemäße Bandschleifmaschine mit den wenigstens zwei umlaufenden Scheifbändern ermöglicht mehrere Hauptanwen­ dungsfälle.

Die einfachste Anwendung besteht darin, eines der beiden Schleifbänder in herkömmlicher Weise zu verwenden und auf das weitere Schleifband umzuschalten, wenn das erste Schleifband verbraucht ist. Auf diese Weise läßt sich der Schleifkopf mit dem zweiten Schleifband weiterverwenden, ohne daß sofort eine Umrüstung durch Aufziehen eines neuen Schleifbandes nach dem Verbrauch des ersten Schleifbandes erforderlich wäre. Die Um­ rüstung der Maschine kann daher ggf. zu einem Zeitpunkt erfol­ gen, der produktionstechnisch günstig liegt, so daß eine Stö­ rung des Produktionsablaufs vermieden werden kann. In diesem Fall sind die nebeneinander angeordneten Schleifbänder gleich ausgebildet und weisen gleiche Schleifoberflächen (gleiches Schleifmittel, gleiche Körnung) auf.

Die Anordnung von Schleifbändern mit identischen Schleifober­ flächen auf dem Schleifkopf ermöglicht ferner die Anwendung, bei dem beispielsweise ein erstes Profilstück eines Gesamtpro­ fils mit dem ersten Schleifband und ein zweites, im allgemei­ nen anders geformtes, Profilstück mit dem zweiten Schleifband und einem entsprechenden Werkzeug geschliffen wird. Die Schleifvorgänge mit dem ersten und dem zweiten Schleifband können prinzipiell gleichzeitig erfolgen, werden aber im all­ gemeinen nacheinander auszuführen sein, weil dadurch eine ge­ nauere Positionierung der Profilabschnitte zu dem zugehörigen Schleifband und dem dahinter befindlichen Werkzeug möglich ist.

In einem weiteren Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Schleifbandmaschine sind die wenigstens zwei Schleifbänder mit unterschiedlichen Schleifoberflächen, insbesondere unter­ schiedlichen Körnungen, ausgestattet. Auf diese Weise läßt sich mit demselben Schleifkopf sowohl ein Vorschleifen mit einer ersten Körnung als auch ein Endschleifen mit einer zwei­ ten Körnung für dasselbe Profilstück und mit demselben Werk­ zeug durchführen.

Insbesondere wenn unterschiedliche Profilabschnitte eines zu schleifenden Profils mit den verschiedenen Bändern geschliffen werden, wird es zweckmäßig sein, den Anstellwinkel des Schleifbandes zum Werkstück zu verändern. Dies kann prinzi­ piell durch eine entsprechende Kippung des Manipulators erfol­ gen, ist jedoch konstruktiv viel einfacher dadurch zu lösen, daß der Anstellwinkel des Schleifkopfes in an sich bekannter Weise veränderbar ist. Die Steuerung des Anstellwinkels und die Positionierung des Werkstücks durch den Manipulator er­ folgt vorzugsweise durch eine gemeinsame Steuerung, die eine numerische Steuerung der Bewegungsbahn des Profils durch die Verstellachsen des Manipulators enthält. Vorzugsweise kann die Steuerung auch noch die Geschwindigkeit des als Servomotor ausgebildeten Antriebsmotors für die Schleifbänder in Abhän­ gigkeit von der aktuellen Schleifsituation steuern.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Bandan­ triebs und der Bandeinstellung eines Schleif­ kopfes einer erfindungsgemäßen Bandschleifma­ schine

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Schleif­ kopfes gemäß Fig. 1 im Schleifbetrieb mit ei­ nem ersten Schleifband für einen ersten Profil­ abschnitt

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 für den Betrieb mit einem zweiten Schleifband für einen zweiten Profilabschnitt

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Verdeut­ lichung des Schleifvorganges gemäß den Fig. 2 und 3

Fig. 5 eine schematische Darstellung für eine alterna­ tive Anwendungsart der erfindungsgemäßen Band­ schleifmaschine.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite eines Schleifkopfes 1 einer erfindungsgemäßen Bandschleifma­ schine. In dem Schleifkopf 1, dessen Chassis aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, werden zwei nebenein­ ander angeordnete Schleifbänder 2, 3 gemeinsam über eine An­ triebsrolle 4, eine Umlenkrolle 5 sowie zwei weitere Umlenk­ rollen 6 geführt. Die weiteren Umlenkrollen 6 sind jeweils durch zwei im wesentlichen miteinander fluchtende Teilrollen 6a, 6b gebildet. Jeweils eine der Teilrollen 6a, 6b ist an einem Schwenkhebel 7 gelagert, der mittels eines Pneumatikzy­ linders 8 zur Einstellung der Spannung des zugehörigen Bandes 2, 3 einstellbar ist. Die entsprechende Halterung der Teilrol­ len 6a, 6b ist ferner mit einem Einstellrad 9 versehen, mit der die Neigung der zugehörigen Teilrolle 6a, 6b einstellbar ist, um einen zentrierten Lauf des zugehörigen Schleifbandes 2, 3 zu gewährleisten.

Die Antriebsrolle 4 ist über einen Riementrieb 10 mit einem Abtrieb 11 eines Servomotors 12 verbunden.

Fig. 2 zeigt eine Arbeitsstellung des Schleifkopfes 1, in der das untere Schleifband 3 schleifend gegen ein Randprofil eines Werkstücks 13 gedrückt wird. Der Andruck wird durch ein Schleifwerkzeug 14 bewirkt, das an einem Werkzeugrevolver 15 montiert ist. Auf dem Werkzeugrevolver 15 ist ferner ein weiteres Werkzeug 14' so montiert, daß es durch Drehung des Werkzeugre­ volvers 15 geeignet ist, das obere Schleifband 2 gegen das Werkstück 13 zu drücken, um eine andere Schleifaufgabe wahr­ zunehmen, wie dies in Fig. 3 verdeutlicht ist.

Fig. 3 läßt erkennen, daß für die zweite Schleifaufgabe mit Hilfe des Werkzeuges 14' und des oberen Schleifbandes 2 der Anstellwinkel des Schleifkopfes 1 verändert worden ist, damit das Schleifband 2 tangential zum zu schleifenden Profilab­ schnitt des Werkstücks 13 liegt. Ferner ist die Höhe des Werk­ stücks 13 so verändert worden, daß es nunmehr in schleifenden Kontakt mit dem oberen Schleifband 2 gekommen ist.

Das Werkstück 13 wird durch einen (nicht dargestellten) Mani­ pulator relativ zum wirksamen Schleifband 2, 3 bewegt. Durch Pfeile ist angedeutet, daß sich das Werkstück 13 in einer Ebene des Werkstückes 13 in zwei zueinander senkrecht stehenden Ach­ sen linear und um eine Hochachse in einer Rotationsbewegung bewegen läßt. Auf diese Weise kann das Werkstück 13 so bewegt werden, daß beispielsweise ein Massivumleimer 13' durch die Bewegung des Werkstücks 13 mit dem Manipulator umlaufend ge­ schliffen werden kann.

Fig. 4 verdeutlicht, daß mit dem unteren Schleifband 3 und dem Werkzeug 14 ein abgerundeter Profilabschnitt des Umlei­ mers 13' des Werkstücks 13 geschliffen wird, während mit dem anderen Schleifband 2 und dem Werkzeug 14' ein sich an den gebogenen Profilabschnitt anschließender geradliniger Profil­ abschnitt geschliffen wird. In diesem Anwendungsfall werden die beiden Schleifbänder 2, 3 regelmäßig ein gleiches Schleif­ mittel mit gleicher Körnung aufweisen.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Werkstück 13 mit den beiden Bändern 3 und 2 nacheinander ge­ schliffen, wobei mit dem ersten Schleifband 3 ein Vorschleifen und mit dem zweiten Schleifband 2 ein Nachschleifen ausgeführt wird. Demgemäß weisen die beiden Schleifbänder 2, 3 unter­ schiedliche Körnungen auf, um den unterschiedlichen Schleif­ aufgaben an demselben Profilabschnitt des Werkstücks 13 ge­ recht zu werden.

Claims (14)

1. Profil-Bandschleifmaschine mit einem Schleifkopf (1) mit einem endlos um Umlenkrollen (5, 6, 6a, 6b) und wenigstens einer mit einem Antriebsmotor (12) verbundenen Antriebsrolle (4) umlaufenden Schleifband (2, 3), das durch Verschwen­ ken einer der Rollen (6a, 6b) in seiner Bandspannung ein­ stellbar ist, mit wenigstens einem gegen das Schleifband (2, 3) im Bereich zwischen zwei Rollen (4, 5, 6) zuge­ stellten, das Schleifband (2, 3) gegen ein Werkstück (13) drückenden Profil-Schleifwerkzeug (14, 14'), und mit ei­ ner Vorrichtung zum Bewegen des Werkstücks (13) auf der dem andrückenden Werkzeug (14, 14') gegenüberliegenden Seite des Schleifbandes (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß über die Rollen (4, 5, 6) wenigstens zwei nebenein­ ander liegende Schleifbänder (2, 3) geführt sind, daß die Schleifbänder (2, 3) mittels separat verschwenkbarer Teilrollen (6a, 6b) gesondert in ihrer Bandspannung ein­ stellbar sind und daß mit einer Werkzeughalterung (15) ein Schleifwerkzeug (14, 14') jeweils einem der Schleif­ bänder (2, 3) zustellbar ist.

2. Bandschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Werkzeughalterung (15) von einem Schleifband (2, 3) zum anderen verschiebbar ausgebildet ist.

3. Bandschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Werkzeughalterung (15) als Werk­ zeugmagazin mit einer Mehrzahl von Werkzeugen (14, 14') ausgebildet ist.

4. Bandschleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Sätze von Werkzeugen (14, 14') auf unter­ schiedlichen, jeweils einem der Schleifbänder (2, 3) zu­ geordneten axialen Umfangslinien angeordnet sind.

5. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Anordnung, in der jeweils nur eines der Werkzeuge (14, 14') gegen ein Schleifband (2, 3) zustellbar ist.

6. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Bewegen des Werkstückes (13) eine lineare Fördereinrichtung ist.

7. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Bewegen des Werkstücks (13) ein Manipulator mit wenigstens einem linearen Antrieb und/oder wenigstens einem Drehantrieb ist.

8. Bandschleifmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Manipulator zwei Linearantriebe und einen Drehantrieb zur Bewegung des Werkstücks (13) in einer Ebene aufweist.

9. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Schleif­ bänder (2, 3) identische Schleifoberflächen aufweisen.

10. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Schleif­ bänder (2, 3) unterschiedliche Schleifoberflächen aufwei­ sen.

11. Bandschleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wenigstens zwei Schleifbänder (2, 3) unterschiedliche Körnungen eines Schleifmittels aufwei­ sen.

12. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (1) in seinem Anstellwinkel zur zu schleifenden Oberfläche des Werk­ stücks (13) einstellbar ist.

13. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Steuerung für den Anstellwinkel des Schleifkopfes (1) und für die Positio­ nierung des Werkstücks (13) durch den Manipulator.

14. Bandschleifmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsmotor (12) als Servomotor aus­ gebildet und seine Drehzahl durch die gemeinsame Steue­ rung in Abhängigkeit von der aktuellen Schleifsituation steuerbar ist.