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Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung mit einer Schleifmaschine mit einem rotierend angetriebenen Schleifteller, an welchem eine Schleifschleife lösbar angebracht ist, wobei der Schleifteller mindestens eine Absaugöffnung und die Schleifscheibe mehrere Durchgangslöcher zum Absaugen von Schleifstaub durch die Schleifscheibe zum Schleifteller aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schleifanlage mit einem Roboterarm gemäß dem Anspruch 6.
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Eine gattungsgemäße Schleifvorrichtung ist aus der
EP 2 842 689 B1 bekannt. An einem rotierenden Schleifteller ist eine Schleifscheibe lösbar angebracht. In der Schleifscheibe sind Durchgangslöcher angeordnet, durch welche im Schleifbetrieb Schleifstaub zu einer oder mehreren Absaugöffnungen am rotierend angetriebenen Schleifteller abgesaugt wird.
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Nach einer bestimmten Betriebszeit wird die Schleifvorrichtung in einer Wechseleinrichtung angeordnet. In der Wechseleinrichtung greifen Abnahmefinger in hinterschneidende Ausnehmungen an dem Schleifteller ein. Mit den Abnahmefingern wird die Schleifscheibe an einer Halteplatte festgespannt. In dieser gespannten Position kann nunmehr der Schleifteller fortbewegt werden, wobei sich eine Klettverbindung zwischen der Schleifscheibe und dem Schleifteller löst. Anschließend kann eine neue Schleifscheibe auf dem Schleifteller aufgebracht und die Schleifbearbeitung fortgesetzt werden.
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Für das Einfahren der Abnahmefinger in die Ausnehmungen sowie das Festspannen werden zahlreiche Stellzylinder benötigt.
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Aus der
US 2015/0020369 A1 ist eine manuelle Schleifvorrichtung bekannt, bei welcher ein Schleifteller mit seitlichen Ausnehmungen vorgesehen ist. Im Bereich der seitlichen Ausnehmungen ist ein Abzugsloch in der Schleifscheibe angebracht. Von Hand wird der Schleifteller zu einem Abnahmehaken bewegt, welcher von hinten in das Abzugsloch an der Schleifscheibe eingreift. Sodann kann der Schleifteller von Hand von der Schleifscheibe abgezogen werden, wobei die Schleifscheibe am Abnahmehaken verbleibt.
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Im Schleifbetrieb tritt Schleifstaub auch durch die Abzugslöcher und kann sich an dem Schleifteller an der Rückseite der Schleifscheibe ansammeln. Der Schleifstaub kann dabei zu Klumpen kumulieren, welche im Schleifbetrieb wieder auf die Schleiffläche gelangen und zu unerwünschten Riefen in der zu schleifenden Fläche führen können.
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Der Erfindung liegt Aufgabe zugrunde, eine Schleifvorrichtung und eine Schleifanlage anzugeben, mit welchen sowohl ein qualitativ hochwertiges Schleifen als auch ein effizientes Abnehmen der Schleifscheibe vom Schleifteller ermöglicht werden.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Schleifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schleifteller und der Schleifscheibe ein scheibenförmiges Zwischenelement mit mindestens einer seitlichen Ausnehmung angeordnet ist, welche sich von einem Durchgangsloch in der Schleifscheibe bis zu einer Absaugöffnung erstreckt, wobei ein seitlich offener Absaugkanal in dem Zwischenelement gebildet ist.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei einer Schleifvorrichtung für eine vereinfachte Entnahme ein Abzugsloch an einer Schleifscheibe vorzusehen, jedoch das Problem einer Anhäufung von Schleifstaub und die damit verbundene Gefahr einer Riefenbildung im Schleifbetrieb weitgehend zu vermeiden. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass dem Durchgangs- oder Abzugsloch und der zugehörigen seitlichen Ausnehmung eine Absaugöffnung an dem Schleifteller zugeordnet wird, wobei ein seitlich offener Absaugkanal gebildet wird. Auch wenn der Absaugkanal seitlich offen ist, kann hierdurch ein ausreichender Unterdruck erzeugt werden, durch welchen Schleifstaub im Bereich des Durchgangs- oder Abzugsloches nach hinten in den Schleifteller abgesaugt und abgeführt wird. Somit wird eine Akkumulation von Schleifstaub am Durchgangs- oder Abzugsloch und damit eine Gefahr der Riefenbildung vermieden oder weitgehend reduziert. Die Schleifscheibe kann in einfacher Weise mit einem Abnahmehaken gelöst werden. Aufwändige Stellzylinder in der Wechselstation können entfallen.
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Bei einem Abnehmen der Schleifscheibe durch einen Abnahmehaken liegt somit kein oder kaum Schleifstaub an der Rückseite der Schleifscheibe vor. Hierdurch wird auch eine Staubbelastung der Umgebungsluft reduziert. Dies reduziert den Aufwand für eine Abluftanlage und erhöht den Arbeitsschutz.
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Eine verbesserte Staubentfernung wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass das scheibenförmige Zwischenelement aus einem elastischen, kompressiblen Material, insbesondere einem Schaumstoff gebildet ist und dass das kompressible Zwischenelement im Schleifbetrieb bei Anlage an einer zu schleifenden Fläche komprimiert ist. Durch eine elastische, kompressible Ausgestaltung des scheibenförmigen Zwischenelementes, welches im unbelasteten Zustand vorzugsweise eine Dicke von 5 mm bis 30 mm aufweist, wird die Dicke im Schleifbetrieb erheblich reduziert. Vorzugsweise wird bei einem anliegenden Schleifdruck die Dicke des Zwischenelementes auf die Hälfte oder noch stärker reduziert. Somit verkürzt sich auch der seitlich offene Absaugkanal. Folglich liegen das Durchgangsloch am einen Ende des Absaugkanals und die Absaugöffnung am anderen Ende des Absaugkanals näher beieinander, wobei sich der Effekt des Absaugens von Schleifstaub entsprechend erhöht. Gleichzeitig wird bei einem Wechseln der Schleifscheibe das Zwischenelement nach Entfernen von dem zu schleifenden Werkstück entlastet, so dass das Zwischenelement wieder seine Ursprungsdicke annimmt. Dabei kann der offene Absaugkanal zur Aufnahme eines Abnahmehakens dienen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Durchgangsloch in der Schleifscheibe an dem seitlich offenen Absaugkanal zum Durchgang eines Abnahmehakens ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Durchgangsloch, welches als Abzugsloch vorgesehen ist, einen ausreichenden Abstand zum freien Rand der Schleifscheibe auf. Hierdurch wird ein Einreißen der Schleifscheibe vermieden und so eine zuverlässige Abnahme sichergestellt.
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Grundsätzlich kann an der Schleifscheibe nur ein einziges Durchgangsloch als Abzugsloch zum Bilden eines einzelnen offenen Absaugkanales vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass mehrere seitliche Ausnehmungen in dem scheibenförmigen Zwischenelement angeordnet sind, wobei mehrere seitlich offene Absaugkanäle gebildet sind. Vorzugsweise sind drei, vier oder mehr Absaugkanäle an der Schleifvorrichtung vorgesehen. Diese erleichtert die Handhabung beim Abnehmen der Schleifscheibe. Das Abnehmen kann manuell oder vorzugsweise automatisch erfolgen.
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Besonders vorteilhaft ist es nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung, dass eine Schleifscheibe mit einem Standard-Lochbild vorgesehen ist. Diese ist kostengünstig zu beschaffen und gewährleistet eine gute Staubabsaugung. Es sind lediglich das Zwischenelement und/oder der Schleifteller einmalig anzupassen.
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Die Erfindung umfasst weiterhin eine Schleifanlage, welche einen Roboterarm aufweist, an welchem eine Schleifvorrichtung angebracht ist, wie sie zuvor beschrieben wurde. Mit der Schleifanlage mit einem Roboterarm kann insbesondere ein automatischer Schleifbetrieb einschließlich eines automatischen Schleifscheibenwechsels durchgeführt werden. Der Roboterarm ist Teil eines Mehrgelenkroboters mit zahlreichen Gelenken und Verstellmöglichkeiten im Raum.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifanlage besteht darin, dass eine Absaugeinheit zum Absaugen von Schleifstaub durch den Schleifteller vorgesehen ist. Der Schleifteller weist eine oder mehrere Absaugöffnungen auf, durch welche über eine Absaugleitung Schleifstaub im Schleifbetrieb zu einer rückwärtigen Absaugeinheit abgesaugt werden können. Die Absaugeinheit kann eine Unterdruckpumpe zum Erzeugen eines definierten Unterdrucks aufweisen. Die Absaugeinheit kann insbesondere mit einer Filtereinrichtung zum Abtrennen der Schleifpartikel aus der abgesaugten Luft versehen sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Schleifanlage besteht nach der Erfindung darin, dass eine Wechseleinrichtung zum Wechseln der Schleifscheibe angeordnet ist. Die Wechseleinrichtung oder Wechselstation kann zum automatischen Wechseln der Schleifscheibe ausgebildet sein. Hierzu ist zunächst eine Abnahmeeinrichtung mit dem Abnahmehaken vorgesehen. Grundsätzlich kann der Abnahmehaken auch verstellbar gelagert sein. Vorzugsweise ist der Abnahmehaken jedoch feststehend, wobei zum Wechseln die Schleifscheibe mit dem Schleifteller vorzugsweise über einen Roboterarm zu dem Abnahmehaken bewegt wird.
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Neben der Abnahmeeinrichtung kann die Wechseleinrichtung oder Wechselstation eine Einrichtung zum Aufbringen einer neuen Schleifscheibe aufweisen. Dabei wird die Schleifscheibe mit dem vorgesehenen Lochbild positionsgenau an einer Übergabeposition gehalten. Der Schleifteller wird justiert und kann so mit einer vorgegebenen Drehposition die Schleifscheibe positionsgenau aufnehmen, so dass die Durchgangslöcher in der Schleifscheibe mit den Absaugöffnungen in dem Schleifteller korrespondieren.
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Bevorzugt ist, dass die Wechseleinrichtung mindestens einen Abnahmehaken aufweist, welcher in ein Durchgangsloch an dem seitlich offenen Absaugkanal eingreift. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass mehrere Abnahmehaken vorgesehen sind, welche vorzugsweise gleichzeitig in entsprechende Durchgangs- oder Abzugslöcher in der Schleifscheibe eingreifen.
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Nach einer Weiterbildung wird ein besonders effizientes Abnehmen der Schleifscheibe dadurch erreicht, dass der Abnahmehaken nach unten gerichtet ist, so dass bei einem Abscheren des Schleiftellers von der Schleifscheibe die Schleifscheibe an dem Abnahmehaken gehalten ist und nach dem Entfernen des Schleiftellers die Schleifscheibe durch Schwerkrafteinwirkung nach unten vom Abnahmehaken fällt. Dies ermöglicht ein effizientes Entsorgen der verbrauchten Schleifscheibe.
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Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass unterhalb des Abnahmehakens ein Auffangbehälter für Schleifscheiben angeordnet ist. Dieser nimmt die nach unten fallenden Schleifscheiben auf und kann in regelmäßigen Abständen entleert werden.
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Die Erfindung umfasst grundsätzlich auch ein Schleifverfahren, welches vorzugsweise mit der zuvor beschriebenen Schleifvorrichtung oder zuvor beschriebenen Schleifanlage ausgeführt werden kann. Dabei wird eine Schleifscheibe an einem Schleifteller lösbar angebracht, wobei der Schleifteller mindestens eine Absaugöffnung und die Schleifscheibe mehrere Durchgangslöcher zum Absaugen von Schleifstaub durch die Schleifscheibe zum Schleifteller aufweisen. Zwischen dem Schleifteller und der Schleifscheibe wird ein scheibenförmiges Zwischenelement mit mindestens einer seitlichen Ausnehmung angeordnet, welches sich von einem Durchgangsloch in der Schleifscheibe bis zu einer Absaugöffnung erstreckt, wobei ein seitlich offener Absaugkanal in dem Zwischenelement gebildet ist, durch welchen Schleifstaub von dem Durchgangsloch an der seitlichen Ausnehmung zum Schleifteller abgesaugt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Teilseitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenelementes für eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung; und
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4 eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe für die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung.
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Gemäß
1 weist eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung
10 eine grundsätzlich bekannte Schleifmaschine
12 auf, welche vorzugsweise an einem Roboterarm einer Schleifanlage angebracht ist. Diese Schleifanlage mit einem Roboterarm ist grundsätzlich gleich oder ähnlich zu der Schleifanlage gemäß der
EP 2 842 689 B1 aufgebaut, welche ebenfalls von der Anmelderin stammt. Bedingt durch den unterschiedlichen Aufbau der Schleifvorrichtung
10 ist die Wechselstation gegenüber dem genannten europäischen Patent der Anmelderin vereinfacht, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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Die Schleifmaschine 12 weist einen rotierend angetriebenen, vorzugsweise exzentrisch rotierend angetriebenen Schleifteller 14 auf. An dem kreisscheibenförmigen Schleifteller 14 ist über ein scheibenförmiges Zwischenelement 20 eine Schleifscheibe 30 lösbar befestigt. Im Schleifbetrieb ist die Schleifscheibe 30 in einer Wechselstation ringmäßig zu wechseln, welche gemäß der Erfindung mit einem schematisch dargestellten Abnahmehaken 40 versehen ist.
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Das scheibenförmige Zwischenelement 20 ist aus einem flexiblen, elastischen Material ausgebildet, insbesondere aus einem Schaumstoffmaterial. Das Zwischenelement 20 kann so im Schleifbetrieb mit Druck an ein zu schleifendes Werkstück angelegt werden, wobei sich die flexible Schleifscheibe 30 durch Verformung des Zwischenelementes 20 gut an die zu schleifende Oberfläche anschmiegen kann.
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Wie auch im Zusammenhang mit 4 näher dargestellt ist, weist die Schleifscheibe 30 einen flexiblen Grundkörper 32, etwa aus einem verstärkten 21 Papier- oder Textilmaterial auf. In den Grundkörper 32 sind in regelmäßigen Abständen Durchgangslöcher 34 gemäß einem vorgegebenen Standardlochbild eingebracht. Die Durchgangslöcher 34 in der Schleifscheibe 30 korrespondieren dabei im Wesentlichen mit kanalartigen Löchern 22 in dem Zwischenelement 20. Die Löcher 22 erstrecken sich von einer Oberseite 21 zu einer Unterseite des Zwischenelementes 20, wie anschaulich in 3 dargestellt ist. Eine Oberseite der Schleifscheibe 30 ist mit einer Schleifkörnung versehen. Eine Rückseite der Schleifscheibe 30 ist mit einem Befestigungsmaterial versehen, etwa einer Klettbeschichtung. Mit dieser Klettbeschichtung kann die Schleifscheibe 30 lösbar an einer entsprechend gestalteten Oberseite 21 des zugehörigen Zwischenelementes 20 zur Bildung einer lösbaren Klettverbindung angebracht sein.
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An zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen des kreisscheibenförmigen Zwischenelementes 20 sind sich radial erstreckende seitliche Ausnehmungen 24 ausgebildet, welche sich bis zu einem kanalartigen Loch 22 in dem Zwischenelement 20 erstrecken. Hierdurch wird in dem Zwischenelement 20 ein seitlich offener Absaugkanal 26 gebildet, welcher sich von einem korrespondierenden Durchgangsloch 34 an einer aufgebrachten Schleifscheibe 30 bis zu einer nicht dargestellten Absaugöffnung in dem unten angrenzenden Schleifteller 14 erstreckt. Die Breite der Ausnehmung 24 ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Lochs 22.
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Im Schleifbetrieb wird das Zwischenelement 20 komprimiert, so dass sich der etwa 1 cm bis 2 cm lange Absaugkanal 26 etwa um die Hälfte im Schleifbetrieb verkürzt. Somit kann trotz der seitlichen Öffnung durch das entsprechende Durchgangsloch 34 und das kanalartige Loch 22 in diesem Bereich anfallender Schleifstaub zuverlässig durch das Zwischenelement 20 zum Schleifteller 14 abgeführt werden.
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Wie in den 1 und 2 angedeutet ist, erlaubt die seitliche Ausnehmung 24 den Durchgang eines rechtwinklig angeordneten Abnahmehakens 40 in einer Wechselstation, die Schleifscheibe 30 an dem Zwischenelement 20 von hinten zu hintergreifen. Dabei erfolgt vorzugsweise eine Relativbewegung des Schleiftellers 14 mit dem Roboterarm zu dem vorzugsweise stillstehenden Abnahmehaken 40 in der Wechselstation. Durch ein entsprechendes Absenken des Schleiftellers 14 tritt die Spitze des Abnahmehakens 40 durch das entsprechende Durchgangsloch 34 in der Schleifscheibe 30 hindurch. Damit wird die Schleifscheibe 30 an dem Abnahmehaken 40 gehalten. Nunmehr kann der Schleifteller 14 mit dem fest angebrachten Zwischenelement 20 wegbewegt werden, wobei die Schleifscheibe 30 von der Oberseite 21 des Zwischenelementes 20 abgeschert und gelöst wird. So kann eine verbrauchte Schleifscheibe 30 in einfacher und effizienter Weise in einer Wechselstation von dem Schleifteller 14 mit dem angebrachten Zwischenelement 20 abgelöst werden. Ist die Spitze des Abnahmehakens 40 nach unten gerichtet, kann die abgenommene Schleifscheibe 30 nach unten in einen Auffangbehälter fallen.
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Im Anschluss daran kann eine neue Schleifscheibe, wie aus dem Stand der Technik bekannt, aufgesetzt und der positionsgenau Schleifbetrieb fortgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2842689 B1 [0003, 0030]
- US 2015/0020369 A1 [0006]
