WO2022156862A1 - Andruckelement für ein schleifband mit kühlung - Google Patents

Andruckelement für ein schleifband mit kühlung Download PDF

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WO2022156862A1
WO2022156862A1 PCT/DE2022/200002 DE2022200002W WO2022156862A1 WO 2022156862 A1 WO2022156862 A1 WO 2022156862A1 DE 2022200002 W DE2022200002 W DE 2022200002W WO 2022156862 A1 WO2022156862 A1 WO 2022156862A1
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WO
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padding
grinding
spacer fabric
cooling medium
pressure element
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PCT/DE2022/200002
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Inventor
Thomas Hülsemann
Original Assignee
Hülsemann GmbH
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Publication date
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • B24B21/10—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces involving a rigid member, e.g. pressure bar, table, pressing or supporting the belt over substantially its whole span
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • B24B21/06—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces involving members with limited contact area pressing the belt against the work, e.g. shoes sweeping across the whole area to be ground
    • B24B21/08—Pressure shoes; Pressure members, e.g. backing belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant

Definitions

  • the invention relates to a pressure element for a grinding belt, in particular for wide belt grinding machines, consisting of at least one carrier material with padding and a sliding layer.
  • belt grinding machines in particular wide-belt grinding machines, are used for calibrating large-area workpieces.
  • a wide grinding belt is driven by at least two rollers, with the grinding belt running between the rollers on a grinding table.
  • a pressure element is usually used to press the grinding belt flat onto the workpiece.
  • the pressure element here consists of a grinding shoe device, which is part of the belt grinding machine, and a grinding shoe.
  • the grinding shoe device consists of a grinding shoe mount, which is used to hold the grinding shoe, which is generally designed to be insertable into the grinding shoe device.
  • a sliding coating is applied to the grinding shoe in the prior art, which enables the grinding belt to be pressed onto the workpiece by the grinding shoe with little sliding resistance.
  • the sanding pad is padded, with the padding layer being arranged between the sanding pad and the sliding coating.
  • the cushioning layer ensures that the loop pressure on slight elevations of the workpiece is greater than in small depressions in the surface of the flat workpiece. This achieves an additional leveling of the workpiece surface.
  • the grinding belt is pressed onto the workpiece by a more or less flexible contact roller or by flat, usually padded pressure elements.
  • the difference here is the significantly longer contact time of the abrasive grit when pressing flat, which naturally leads to a better sanding result.
  • the right choice of the pressure element in terms of shape and padding is crucial for a good sanding result.
  • pressure elements always consist of three components, the carrier, the padding and the sliding layer, with the padding being the decisive part that influences the sanding result.
  • Metals, wood-based materials, plastics, solid paper, etc. are suitable for this.
  • other technical aspects play a role in addition to the price, such as load-bearing capacity, flexibility, workability, disposal.
  • the tasks of the padding layer are, on the one hand, to cushion impacts caused by the connection point in the endless abrasive belt and which appear as so-called chatter marks on the workpiece surface, and, on the other hand, to compensate for unevenness in the workpiece surface through its more or less elastic properties. This is the only way to ensure that the grinding belt covers the entire surface of the workpieces in order to grind them out.
  • the most common upholstery materials are felts made of wool or synthetic fibres, foams and rubber or sponge rubber. Combinations of these materials are also common.
  • a dry lubricant in the form of graphite granules on a fabric carrier is usually used as the sliding layer. This is usually applied to the upholstery layer glued rarely also clamped.
  • the sliding properties of the graphite reduce friction, which leads to energy savings in the drive.
  • the temperature resulting from the frictional heat is reduced in order to minimize the above-mentioned effects as much as possible.
  • DE 196 01 379 A1 discloses a device for pressing a circulating grinding belt against the surface of a workpiece.
  • the pressure shoe used has a felt layer as compensation material, which is almost impermeable to air.
  • DE 41 14 819 A1 discloses a pressure shoe for a flat belt sander.
  • the pressure shoe consists of a combination of felt and a pneumatic air cushion, with stiffening plates being arranged between the pneumatic air cushion and the felt.
  • the complex arrangement of layers of pneumatic air cushion, stiffening rods and pressure felt is necessary so that the pressure shoe does not distort or deform under the load during use.
  • the pneumatic air cushion is required to control the pressure of the pressure shoe. Cooling of the upholstery is also possible with this version.
  • the present invention is based on the object of demonstrating a new type of padding which enables active cooling of the padding and a method for cooling the padding.
  • the object is achieved in that the padding consists at least partially of a spacer fabric. Further advantageous configurations of the invention result from the dependent claims.
  • the advantage of the present invention is that the upholstery consists of a spacer fabric, which allows a coolant to flow into the upholstery without negatively influencing the grinding process.
  • a gas is preferably used as the coolant, with air or an air mixture being able to be used in the simplest case. In this way, active cooling of the pressure element is possible up to as close as possible to the contact zone of the grinding belt with the workpiece.
  • the padding consists entirely of a spacer fabric or, alternatively, that the padding has a spacer fabric in the longitudinal and/or transverse direction, which is bordered by edge strips in the longitudinal and/or transverse direction made of another padding material.
  • the padding can consist entirely of a spacer fabric.
  • the spacer fabric is arranged only in the middle area of the padding and this spacer fabric is bordered by edge strips in the longitudinal and/or transverse direction made of another padding material. This measure ensures that the cooling medium only flows through the middle area of the cushion and lateral escape of the cooling medium both in the transverse and in the longitudinal direction is prevented. The result of this is that the cooling medium can be distributed completely within the padding if it consists of a spacer fabric.
  • the spacer fabric consists of at least two openly woven textile surfaces which are connected to one another by pile threads.
  • spacer fabrics are used as padding, which in their formation have the possibility of penetration by cooling media.
  • These materials achieve their flexibility through two openly woven textile surfaces, which are connected to one another via vertically arranged threads, the so-called pile threads.
  • Knitted fabrics or knitted fabrics are characterized in that a large number of stitches are formed in one step, in which a number of needles simultaneously take hold of the thread many times and loop it through the loops in each case. Such a method is preferably carried out by machine.
  • the advantage of knitted or crocheted fabrics is the higher elasticity of the textile fabric. This is associated with low dimensional stability and lower strength, but the knitted fabrics are devilishly stitch-resistant and have significantly increased elasticity.
  • the elasticity can also be influenced by using elastic fibers in the knitted fabric.
  • the spacer fabric has a low thickness tolerance, the thickness tolerance preferably being W-5 hundredths of a millimeter.
  • the thickness tolerances have a direct effect on the grinding process and the grinding result in that the pressure within a thicker zone is naturally greater due to increased compression of the material than in a thinner zone in adjacent areas of the pad. While standard upholstery materials such as cellular rubber, rubber, sponge rubber, foams or similar can have manufacturing-related thickness tolerances of 4-Z-1-2 tenths of a millimeter or more in some areas, the thickness tolerances for hydrophilic materials such as wool felt are due to water absorption/ fee much higher. Because the spacer fabric consists of two openly woven textile surfaces and the pile threads, it can be ensured that there is a low thickness tolerance, which is +/- 5 hundredths of a millimeter, for example. The pile threads determine the spacing of the spacer fabric, so that a direct influence on the height of the padding is possible.
  • the spacer fabric consists of moisture-stable synthetic fibers.
  • the spacer fabrics are insensitive to fluctuations in humidity, which often leads to problems during the sanding process with hydrophilic materials.
  • a compression hardness of the padding can be determined by the number of pile threads, structure, length and/or thickness.
  • the pile threads can be varied in number, structure, length and thickness, which advantageously allows very different flexibilities. These flexibilities enable a large number of compression hardness values tailored to the grinding process, which lead to optimized grinding results.
  • the spacer fabric can be penetrated by a cooling medium.
  • the cooling medium for example a gas, particularly preferably air, can be fed past the pile threads right up to the sliding layer, so that the cooling medium for cooling reaches the sliding layer in the immediate vicinity of the grinding zone. In this way, the cooling medium can act directly on the upholstery and the temperature generated during the grinding process, both in the upholstery and also partially on the grinding belt, and can significantly reduce the temperature.
  • the cooling medium penetrates via a first chamber of the sanding shoe carrier of the wide belt sander through at least a first opening into the spacer fabric and, after flowing through the spacer fabric, through at least a second opening and a further chamber of the sanding shoe carrier instead of the openings in the Sanding shoe holders are arranged in such a way that the coolant can flow completely through the padding.
  • the coolant can be supplied under pressure through the first chamber to increase the flow rate.
  • the chambers are located in the sanding shoe carrier, which usually consists of an aluminum profile with several struts provided for reinforcement.
  • the struts of the contact shoe carrier form the chambers so that they can be used optimally to allow the cooling medium to flow in.
  • the cooling medium is preferably supplied in such a way that the spacer fabric flows through it in the longitudinal and transverse directions.
  • the pressure element is cooled during the grinding process by a cooling medium, which flows through the padding of the pressure element and reduces the resulting frictional heat.
  • the cooling of the pressure element is in the foreground and leads to significantly improved grinding results. Active cooling of the upholstery is possible here, with the cooling medium being able to penetrate almost completely into the upholstery because the upholstery consists of a spacer fabric with two openly woven textile surfaces which are connected to one another by pile threads.
  • the use of a cooling medium which can be brought right up to the sliding layer not only ensures cooling of the padding, but also cooling of the sliding layer in the immediate vicinity of the grinding zone in an advantageous manner.
  • the cooling medium is preferably fed in and removed via the grinding shoe carrier. This is possible because the sole shoe carrier usually consists of an aluminum profile with individual chambers that are delimited by internal struts. One of these chambers can be used to supply the coolant, while a second chamber can be used to discharge the coolant.
  • the coolant is supplied and discharged under pressure, so that a controlled flow of the coolant is guaranteed and this can be varied by increasing the pressure depending on the grinding process.
  • the focus here is on the circulation or flow of the coolant through the grinding shoe carrier through the padding.
  • the present invention is characterized in that known pressing elements for sling bands offer the possibility of cooling the padding during the grinding process by using a suitable padding material. This is achieved by using two openly woven textile surfaces, which are connected to each other with pile threads.
  • the upholstery is therefore extremely permeable to a coolant and allows the coolant to flow evenly through the upholstery in order in this way to ensure adequate cooling of the upholstery or the grinding belt over the entire length of the pressure element.
  • the invention is thus distinguished by a method used for cooling the upholstery, which was previously unknown in this way.
  • FIG. 1 is a sectional view of a pressure element
  • Figure 1 shows a pressure element 1 with a sanding shoe carrier 2, padding 3 and a sliding layer 4.
  • the sanding shoe carrier 2 has an almost rectangular cross-section with two chamfers 5, 6 and an upper T-shaped groove 7 on the opposite side of the chamfers 5, 6. Between the chamfers 5, 6 there is a second T-shaped groove 9, which for Connection is provided with a grinding machine, not shown.
  • the T-shaped groove 7, serves to receive a carrier material 10.
  • the carrier material 10 is initially provided with padding 3 on the upper side, which protrudes from the grinding shoe carrier 2, to which a sliding layer 4 is subsequently applied.
  • the sliding layer 4 can consist, for example, of a graphite layer or a graphite fabric.
  • the carrier material 10 can consist of wood, plastic or metal, for example.
  • the lower surface of the carrier material 10 has two tongues 27 , 28 which engage in the groove 7 of the grinding shoe carrier 2 .
  • the T-groove 7 and the two tongues 7, 8 achieve a firm connection between the carrier material 10 and the grinding shoe carrier 2, with the forces occurring as a result of the grinding process being absorbed by the groove 7.
  • the padding 3 consists of a spacer fabric with two open, woven textile surfaces 11, 12, which are connected to one another by pile threads, so that the spacer fabric is permeable to a cooling medium.
  • the grinding shoe carrier 2 also has several chambers 13, 14, 15, 16, 17, which are defined by the extruded profile, the chamber 14 being used for supplying a cooling medium and the chamber 16 for discharging the cooling medium can be.
  • the cooling medium flows from the chamber 14 through at least one bore 19, 20 in the sanding shoe carrier 2 and at least one opening 23, 24 in the carrier material 10 into the padding 3 and from there via at least one opening 25, 26 in the carrier material 10 and at least a bore 21, 22 in the chamber 16, so that there is a continuous flow of the cooling medium through the padding 3 and cooling of the padding 3 and the sliding layer 4 is possible during the grinding process.
  • Figure 2 shows a perspective view of the pressure element 1 in connection with a grinding belt 30. It is a schematic view in order to better illustrate the arrangement of the individual components, with the grinding belt 30 in particular having a significantly greater width and for better understanding in the Width is reduced to illustrate the position of the pressure element 1 with the other components.
  • the grinding belt 30 is designed as an endless belt and is guided over deflection rollers 31, 32 and driven by them. On the outward-facing side, the grinding belt 30 is coated with an abrasive material, such as corundum, in order to process the workpieces, which are not shown.
  • the perspective view shows an arrangement in which the abrasive belt 30 is pressed against the workpiece from below, with two such abrasive belts being able to be used in a wide-belt sanding machine, which can simultaneously machine the workpiece from above and below.
  • the pressure element 1 with sanding shoe carrier 2, padding 3 and sliding layer 4 runs transversely to the grinding belt 30. Both the padding 3 and the sliding layer 4 are only partially shown for illustration purposes.
  • the padding 3 and the sliding layer 4 normally extend over the entire length of the pressure element 1 in order to press the grinding belt against the workpiece over a large area.
  • the construction of the pressure element 1 corresponds to that according to FIG. Furthermore, the openings 23, 24, 25, 26 of the carrier Materials 10 can be seen, which correspond to the bores 19, 20, 21, 22.
  • the cooling medium can be supplied via the chamber 14 of the sanding shoe carrier 2 and discharged via the chamber 16, with the cooling medium from the chamber 14 reaching the padding 3 via the bores 19, 20 and openings 23, 24 and via the further openings 25, 26 and bores 21, 22 get into the chamber 16 of the sanding shoe carrier 2, so that the cooling medium, for example air, can flow through the padding 3 under pressure.
  • the flow rate can be accelerated by appropriate measures, such as pressure-increasing devices.
  • the upholstery 3 itself has no openings and is sealed off to the extent by the sliding layer to the outside that a flow can only take place inside the upholstery 3 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Andruckelement (1) für ein Schleifband (30), insbesondere für Breitbandschleifmaschinen, bestehend zumindest aus einem Trägermaterial (10) mit einer Polsterung (3) und einer Gleitschicht (4). Um die Schleifergebnisse deutlich zu verbessern wird ein Verfahren und ein hierauf beruhendes Andruckelement (1) eingesetzt, dass eine zusätzliche Kühlung der Polsterung (3) und damit des Schleifbandes (30) ermöglicht. Das Andruckeiement (1) besteht hierbei im Wesentlichen aus einer Polsterung (3), die aus einem Abstandsgewirke besteht. Das Abstandsgewirke wird aus zwei offen gewebten Textilfiächen hergestellt, welche durch Polfäden miteinander verbunden sind, sodass das Kühlmedium durch die Polsterung (3) strömen kann.

Description

Andrucketement für ein Schteifband mit Kühlung
Die Erfindung betrifft ein Andruckelement für ein Schleifband, insbesondere für Breitbandschieifmaschinen, bestehend zumindest aus einem Trägermaterial mit einer Polsterung und einer Gleitschicht.
Zum Kalibrierschieifen großflächiger Werkstücke werden in der Industrie Bandschleif- maschinen, insbesondere Breitbandschleifmaschinen verwendet. In diesen Band- schleifmaschinen wird ein breites Schleifband durch mindestens zwei Walzen angetrieben, wobei das Schleifband zwischen den Walzen auf einem Schleiftisch entlangläuft. Zum flächigen Andruck des Schleifbandes auf das Werkstück wird in der Regel ein And ruckelement verwendet. Das Andruckeiement besteht hierbei aus einer Schleifschuhvorrichtung, welche Bestandteil der Bandschleifmaschine ist und einem Schleifschuh. Die Schleifschuhvorrichtung besteht aus einer Schleifschuhaufnahme, weiche zur Aufnahme des Schleifschuhs dient, welcher In der Regel in die Schleifschuhvorrichtung einschiebbar ausgebildet ist. Um den Abrieb des Schleifbandes auf seiner Rückseite und den Gleitwiderstand zu verringern, wird im Stand der Technik auf den Schleifschuh ein Gleitbelag aufgebracht, der es ermöglicht, dass das Schleifband unter geringem Gleitwiderstand durch den Schieifschuh auf das Werkstück gepresst wird. Um einen gleichmäßigen Andruck des Schleifbandes auf das flächige Werkstück zu erreichen, wird der Schleifschuh gepolstert, wobei die Polsterschicht zwischen Schieifschuh und Gleitbelag angeordnet ist. Durch die Polsterschicht wird erreicht, dass der Schleifenandruck auf leichten Erhebungen des Werkstücks größer als In geringen Vertiefungen in der Oberfläche des flächigen Werkstücks ist. 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 Materialbeschaffen- heit als der Rest des Schleifbandes aufweist. Bei der Passage des Schleifbandver- schlusses 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 Bedeutung beigemessen.
Im Stand der Technik werden zum Andruck des Schleifbandes auf das Werkstück breite Schleifschuhe verwendet, auf die mit Hilfe eines Klebemitels eine Polsterschicht aufgeklebt wird, auf deren Oberfläche wiederum ein Gewebeband aufgebracht wird, welches auf seiner Oberfläche Graphiteilchen trägt. Um zu verhindern, dass der Gleitbelag durch Scherkräfte, die durch den Schleifbetrieb auf die Schleifschuhvorrich- tung ausgeübt werden, vom Gleitschuh abgetragen wird, ist es hierbei notwendig, dass der Gleitbelag an den Seiten des Schleifschuhs befestigt wird.
Beim Einsatz von Schleifmaschinen In der Oberflächenbearbeitung wird der Andruck des Schleifbandes auf das Werkstück über eine mehr oder weniger flexible Kontaktwal- ze oder über flächige, üblicherweise gepolsterte Andruckelemente bewirkt. Der Unterschied hierbei ist die wesentlich längere Kontaktzeit des Schleifkoms beim flächigen Andruck, welche naturgemäß zu einem besseren Schieifergebnis führt Bei wachsenden Ansprüchen an die Oberflächenqualität ist in allererster Linie die richtige Wahl des Andruckelementes in Form und Polsterung für ein gutes Schleifergebnis entscheidend.
Gleichzeitig entsteht aber durch die längere Kontaktzeit auch eine erhöhte Reibung, die zu einem Anstieg der Temperatur in der Schleifzone führt, die bis zu Verbrennen des Schleifbandes einhergehen kann. Dieser Temperaturanstieg führt zu Problemen in der Oberfläche und kann die Laufleistung des Schleifbandes stark herabsetzen. Auch kommt es häufig vor, dass es durch Temperaturunterschiede zu unkontrollierbaren Ausdehnungen in den für den Andruck wichtigen Metallteilen der Maschine kommt, was ein präzises Arbeiten zusätzlich erschwert.
Generell wird aus diesen Gründen versucht möglichst wenig Temperatur entstehen zu lassen bzw. dem Schteifprczess zu entziehen. Andruckelemente bestehen im Prinzip immer aus drei Bauteilen, dem Träger, der Polsterung und der Gleitschicht, wobei die Polsterung das entscheidende, das Schleifergebnis beeinflussende Teil ist.
1. Der Träger:
Als Trägermaterialien eignen sich Werkstoffe die durch eigene Festigkeit tragende Funktionen übernehmen können. Sie stützen und positionieren den in der Regel aufgeklebten oder geklemmten Polsterbelag.
Hierzu eignen sich z.B. Metalle, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, feste Papiere o.ä, Bei der Auswahl der Materialien spielen neben dem Preis auch andere technische Gesichts- punkte eine Rolle, wie z.B. Tragfähigkeit, Flexibilität, Verarbeitbarkeit, Entsorgung.
2. Die Polsterung
Die Aufgaben der Polsterschicht sind zum Einen das Abfedern von Schlägen, die durch die Verbindungsstelle im endlosen Schleifband hervorgerufen werden und sich in der Werkstückoberfläche als sogenannte Rattermarken abzeichnen und zum Anderen durch ihre mehr oder weniger elastischen Eigenschaften Unebenheiten in der Werkstückoberfläche auszugleichen. Erst dadurch wird erreicht, dass das Schleifband die gesamte Fläche der Werkstücke erfasst, um diese auszuschleifen.
Die gängigsten Polstermaterialien sind unterschiedlich feste Filze aus Wolle oder Synthetikfasern, Schaumstoffe und Gummi oder Schwammgummi. Auch Kombinatio- nen aus diesen Materialien sind üblich.
3. Die Gleitschicht
Als Gleitschicht wird üblicherweise ein Trockenschmierstoff in Form eines Graphitgranu- lates auf einem Gewebeträger eingesetzt. Dieser wird in der Regel auf die Polster- schicht aufgeklebt selten auch geklemmt. Die Gleiteigenschaften des Graphites reduzieren die Reibung, was zur Energieersparnis des Antriebes führt. Gleichzeitig wird auch die Temperatur, welche aus der Reibungshitze resultiert, reduziert, um die o.g. Auswirkungen möglichst zu minimieren.
Es gab Versuche die Temperaturen in der Maschine und hierbei speziell in der Arbeitszcne des Schleifbandes zu reduzieren, in dem man Kühlung per Luft oder Wasser zu der maschinenseitigen Aufnahme des Andruckelementes brachte. Eine effektive Kühlung des Schleifprozesses war damit aber nicht genügend zu erreichen, weil die verwandten o.g. Polsterstoffe sehr gute Isolatoren darstellen und ein Durchfluss eines Kühlmediums durch diese Stoffe naturgemäß nicht möglich ist. Auch der Versuch, das Schleifband direkt mit einem Luftpolster an das Werkstück zu drücken schlug fehl. Das Luftpolster konnte den Andruck nicht definiert genug weitergeben, um ein befriedigendes Schleifergebnis zu erzielen.
In der DE 196 01 379 A1 wird eine Vorrichtung zum Andrücken eines umlaufenden Schleifbandes an die Oberfläche eines Werkstückes offenbart. Der verwendete Druckschuh weist als Ausgleichsmaterial eine Filzschicht auf, welche nahezu luftundurchlässig ist.
In der DE 41 14 819 A1 wird ein Druckschuh für eine Fiachbandschleifmaschine offenbart. Der Druckschuh besteht aus einer Kombination von Filz und einem pneumatischen Luftpolster, wobei zwischen dem pneumatischen Luftpolster und dem Filz Versteifungsplättchen angeordnet sind. Die komplexe Lagenanordung aus pneumatischem Luftpolster, Versteifungsstäbchen und Andruckfilz ist notwendig, damit sich der Druckschuh unter der Belastung im Einsatz nicht verzerrt oder verformt. Gleichzeitig wird das pneumatische Luftpolster dafür benötigt, den Andruck des Druckschuhs zu steuern. Eine Kühlung der Polsterung ist bei dieser Ausführung ebenfalls möglich. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde eine neuartige Polsterung aufzuzeigen, welche eine aktive Kühlung der Polsterung ermöglicht sowie ein Verfahren zur Kühlung der Polsterung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Polsterung zumindest teilweise aus einem Abstandsgewirke besteht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Polsterung aus einem Abstandsgewirke besteht, welches ohne negative Beeinflussung des Schleifvorganges das Einströmen eines Kühlmittels in die Polsterung ermöglicht. Als Kühlmittel kommt vorzugsweise ein Gas infrage, wobei im einfachsten Fall Luft oder ein Luftgemisch verwendet werden kann. Auf diese Weise ist eine aktive Kühlung des Andruckelemen- tes bis möglichst nahe an die Kontaktzone des Schleifbandes zum Werkstück möglich.
In Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, dass die Polsterung vollständig aus einem Abstandsgewirke besteht oder alternativ, dass die Polsterung in Längs- und/oder Querrichtung ein Abstandsgewirke aufweist, welches von Randstreifen in Längs- und/oder Querrichtung aus einem anderen Polstermaterial eingefasst ist.
In einer bevorzugten Ausführung kann die Polsterung vollständig aus einem Abstands- gewirke bestehen. Es besteht aber die Möglichkeit, dass nur im mittleren Bereich der Polsterung das Abstandsgewirke angeordnet ist und dieses Abstandsgewirke durch Randstreifen in Längs- und/oder Querrichtung aus einem anderen Polstermaterial eingefasst ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das Kühlmedium nur den mittleren Bereich des Polsters durchströmt und ein seitlicher Austritt des Kühlmediums sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung verhindert wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Kühimedium sich vollständig innerhalb des Polsters soweit dieses aus einem Abstandsgewirke besteht verteilen kann. In Ausgestaltung der Erfindung Ist vorgesehen, dass das Abstandgewirke aus zumindest zwei offen gewebten Textilflächen besteht, welche durch Polfäden miteinander verbunden sind. Bei der Erfindung werden sogenannte Abstandsgewirke als Polsterung eingesetzt, die in ihrer Ausbildung die Möglichkeit der Durchdringung mit Kühlmedien besitzen. Die Flexibilität erreichen diese Materiellen durch zwei offen gewebte Textilflächen, welche über senkrecht angeordnete Fäden, den sogenannten Polfäden miteinander verbunden sind.
Wirkwaren oder Gewirke zeichnen sich dadurch aus, dass eine Vielzahl von Maschen in einem Schrit gebildet werden, in dem eine Anzahl von Nadeln gleichzeitig den Faden vielfach ergreifen und jeweils in Schleifen durch die Schlaufen schlingen. Vorzugsweise wird ein solches Verfahren maschinell durchgeführt. Der Vorteil der Wirkwaren oder Gewirke besteht in einer höheren Elastizität des Textilgewebes. Damit verbunden Ist zwar eine geringe Formstabilität und eine geringere Festigkeit, demgegenüber sind die Wirkwaren teufmaschenfest und weisen eine wesentlich erhöhte Elastizität auf. Durch die Verwendung von elastischen Fasern im Gewirke kann zudem die Elastizität beeinflusst werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Abstandgewirke eine geringe Dickentoleranz aufweist, wobei die Dickentoleranz vorzugsweise W- 5 hunderstei Millimeter beträgt.
Die Stärketoleranzen wirken sich direkt auf den Schleifprozess und das Schleifergebnis dadurch aus, dass naturgemäß der Druck innerhalb einer dickeren Zone durch erhöhte Kompression des Materials grösser als in einer dünneren Zone in angrenzenden Bereichen des Polsters ist. Während übliche Polstermaterialien wie Zellkautschuk, Gummi, Schwammgummi, Schaumstoffe o.ä. fertigungsbedingte Dickentoferanzen von 4-Z- 1-2 zehntel Millimetern oder mehr in einem Teilbereich aufweisen können, sind die Dickentoieranzen bei hydrophilen Werkstoffen, wie z.B. Wollfilze durch Wasseraufnah“ me/abgabe noch weitaus höher. Dadurch, dass das Abstandsgewirke, bestehend aus zwei offen gewebten Textilflächen and den Polfäden besteht kann sichergestellt werden , dass eine geringe Dickentoieranz vorliegt, welche beispielsweise +/- 5 hunderstel Millimeter beträgt. Die Polfäden bestimmen hierbei den Abstand des Abstandsgewirkes, sodass eine direkte Einfluss- nahme auf die Höhe der Polsterung möglich Ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abstandsgewirke aus feuchtigkeitsstabilen Kunstfasern besteht. Durch den Einsatz feuchtigkeitsstabiler Kunstfasern sind die Abstandsgewirke unempfindlich gegen Schwankungen bei der Luftfeuchtigkeit, weiche bei hydrophilen Materialien oft zu Problemen während des Schleifprozesses führt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass eine Stauchhärte der Polsterung durch die Anzahl der Polfäden, Struktur, Länge und/oder Dicke festlegbar ist. Die Polfäden sind in Anzahl, Struktur, Länge und Dicke variierbar, was in vorteilhaft ter Weise sehr unterschiedliche Flexibilitäten ermöglicht. Diese Flexibilitäten ermögli- chen eine Vielzahl von auf den Schleifprozess abgestimmten Stauchhärten, die zu optimierten Schieifergebnissen fuhren.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Abstands- gewirke von einem Kühimedfem durchdringbar ist. Durch den Aufbau der Abstandsge- wirke mit zwei offen gewebten Textilflächen, welche durch die Polfäden miteinander verbunden sind ist eine Durchdringung mit einem Kühlmedium möglich, welches durch ein durchbrochenes Trägerelement von der Unterseite her an die Polsterschicht herangeführt wird. Das Köhlmedium, beispielsweise ein Gas, besonders bevorzugt Luft kann an den Polfäden vorbei bis direkt an die Gleitschicht herangeführt werden, sodass das Kühlmedium für die Kühlung bis an die Gleitschicht in unmittelbarer Nähe der Schieifzone gelangt. Auf diese Weise kann das Kühlmedium unmittelbar auf die Polsterung und die entstehende Temperatur während des Schteifpruzesses sowohl in der Polsterung als auch teilweise auf das Schieifband einwirken und die Temperatur deutlich reduzieren. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kühlmedium über eine erste Kammer des Schleifschuhträgers der Breitbandschleifmaschine durch zumindest einen ersten Durchbruch in das Abstandsgewirke eindringt und nach dem Durchströmen des Abstandsgewirkes durch zumindest einen zweiten Durchbruch und eine weitere Kammer des Schleifschuhträgers anstatt Die Durchbrüche in dem Schleifschuhträger werden hierbei so angeordnet, dass ein vollständiges Durchströmen der Polsterung durch das Kühlmittel gewährleistet ist. Zu diesem Zweck kann zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit das Kühlmittel unter Druck durch die erste Kammer zugeführt werden. Die Kammern befinden sich hierbei in dem Schleifschuhträ- ger, welcher in der Regel aus einem Aluminiumprofil mit mehreren zur Aussteifung vorgesehenen Streben besteht. Die Streben des Schleifschuhträgers bilden hierbei die Kammern, sodass diese In optimaler Weise dazu benutzt werden können, um das Kühlmedium einströmen zu lassen. Vorzugsweise wird das Kühlmedium derart zugeführt, dass das Abstandsgewirke in Längs- und Querrichtung durchströmt wird.
Zur Lösung der Verfahrensaufgabe ist beim Schleifen von großflächigen Werkstoffen, insbesondere Holz- oder Holzersatzwerkstoffen unter Verwendung eines Andruckele- mentes für das Schleifband vorgesehen, dass eine Kühlung des Andruckelementes während des Schleifprozesses durch ein Kühlmedium erfolgt, welches die Polsterung des Andruckelementes durchströmt und zur Herabsetzung der entstehenden Rei- bungswärme führt.
Die Kühlung des Andruckelementes steht hierbei im Vordergrund und führt zu deutlich verbesserten Schleifergebnissen. Hierbei ist eine aktive Kühlung der Polsterung möglich, wobei das Kühlmedium nahezu vollständig in die Polsterung eindringen kann, weil die Polsterung aus einem Abstandsgewirke mit zwei offen gewebten Textilflächen besteht, die durch Polfäden miteinander verbunden sind. Durch die Verwendung eines Kühlmediums, welches bis direkt an die Gleitschicht herangeführt werden kann, ist somit nicht nur die Kühlung der Polsterung, sondern auch die Kühlung der Gleitschicht in unmittelbarer Nähe der Schleifzone in vorteilhafter Weise gewährleistet. Um den Aufwand zum Transport des Kühlmediums so gering wie möglich zu halten, wird vorzugsweise das Kühlmitel über den Schleifschuhträger zugeführt und abgeführt. Dies ist dadurch möglich, weil der Sohleifschuhträger in der Regel aus einem Aluminiumprofil mit einzelnen Kammern besteht, die durch innenliegende Streben begrenzt sind. Eine dieser Kammern kann zur Zuführung des Kühlmediums verwendet werden, während eine zweite Kammer zur Abführung des Kühlmitels eingesetzt warnen kann.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Kühlmitel unter Druck zu« und abgeführt wird, sodass eine kontrollierte Strömung des Kühlmitels gewährleistet wird und diese durch Erhöhung des Druckes je nach Schleifprozess variiert werden kann, Im Vordergrund steht hierbei die Zirkulation oder Strömung des Kühlmittels über den Schleifschuhträger durch die Polsterung hindurch.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass an sich bekannte Andru- ckelemente für Schielfbänder durch Verwendung eines geeigneten Polstermaterials die Möglichkeit bietet, die Polsterung während des Schleifprozesses zu kühlen. Dies wird dadurch erreicht, dass zwei offen gewebte Textilflächen verwendet werden, welche mitels Polfäden miteinander verbunden sind. Die Polsterung ist somit für ein Kühlmittel extrem durchlässig und führt einer gleichmäßigen Durchströmung des Kühlmediums durch die Polsterung, um auf diese Weise über die gesamte Länge des Andruckele- mentes für eine ausreichende Kühlung der Polsterung beziehungsweise des Schleif- bandes zu sorgen. Die Erfindung zeichnet sich somit durch ein angewendetes Verfahren zur Kühlung der Polsterung aus, wie es in dieser Weise bisher nicht bekannt war.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 eine geschnittene Darstellung eines Andruckelementes und
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht das Andruckelement mit Schleif- band.
Figur 1 zeigt ein Andrucketement 1 mit einem Schleifschuhträger 2, einer Polsterung 3 und einer Gleitschicht 4.
Der Schleifschuhträger 2 besitzt einen nahezu rechtförmigen Querschnitt mit zwei Abschrägungen 5, 6 und eine obere T-förmige Nut 7 auf der gegenüberliegenden Seite der Abschrägungen 5, 6. Zwischen den Abschrägungen 5, 6 befindet sich eine zweite T-förmige Nut 9, welche zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Schleifmaschine vorgesehen ist. Die T-förmige Nut 7 hingegen dient zur Aufnahme eines Trägermateri- als 10. Das Trägermaterial 10 ist auf der Oberseite, welche aus dem Schleifschuhträger 2 herausragt zunächst mit einer Polsterung 3 versehen, auf die im weiteren eine Gleitschicht 4 aufgetragen ist. Die Gleitschicht 4 kann beispielsweise aus einer Graphitschicht oder einem Graphitgewebe bestehen. Das Trägermaterial 10 kann beispielsweise aus Holz, Kunststoff oder Metall bestehen. Die untere Fläche des Trägermaterials 10 weist zwei Zungen 27, 28 auf, die in die Nut 7 des Schleifschuhträ- gers 2 eingreifen. Durch die T~Nut 7 und die beiden Zungen 7, 8 wird eine feste Verbindung zwischen dem Trägermaterial 10 und dem Schleifschuhträger 2 erzielt, wobei die auftretenden Kräfte durch den Schleifvorgang durch die Nut 7 aufgefangen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Polsterung 3 aus einem Abstandgewirke mit zwei offenen gewebten Textilflächen 11 , 12, welche durch Polfäden miteinander verbunden sind, sodass das Abstandsgewirke für ein Kühimedium durchlässig ist.
Der Schleifschuhträger 2 weist ferner mehrere Kammern 13, 14, 15, 16, 17 auf, welche durch das stranggepresste Profil vorgegeben sind, wobei die Kammer 14 zur Zuführung eines Kühlmediums und die Kammer 16 zur Ableitung des Kühlmediums verwendet werden kann. Das Kühlmedium strömt gemäß der Pfeilstruktur 18 von der Kammer 14 durch zumindest eine Bohrung 19,20 des Schleifschuhträgers 2 und wenigstens einen Durchbruch 23, 24 des Trägermaterials 10 in die Polsterung 3 und von dieser über wenigstens einen Durchbruch 25, 26 des Trägermaterials 10 und mindestens eine Bohrung 21 , 22 in die Kammer 16, sodass eine fortlaufende Strömung des Kühlmedi- ums durch die Polsterung 3 besteht und eine Kühlung der Polsterung 3 und der Gieitschicht 4 während des Schleifprozesses möglich ist.
Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Andruckelement 1 in Verbindung mit einem Schleifband 30. Es handelt sich um eine schematische Ansicht, um die Anordnung der einzelnen Komponenten besser darzustellen, wobei insbesondere das Schleifband 30 eine wesentlich größere Breite besitzt und zum besseren Verständnis in der Breite reduziert dargestellt ist, um die Position des Andruckelementes 1 mit den weiteren Komponenten zu verdeutlichen. Das Schleifband 30 ist als Endlosband ausgebildet und wird über Umlenkrollen 31 , 32 geführt und von diesen angetrieben. Auf der nach außen weisenden Seite ist das Schleifband 30 mit einem abrasiven Material, wie beispielsweise Korund beschichtet, um die nicht dargestellten Werkstücke zu bearbeiten. Die perspektivische Ansicht zeigt in diesem Fall eine Anordnung, bei der das Schleifband 30 von unten gegen das Werkstück gedrückt wird, wobei in einer Breitbandschleifmaschine zwei solcher Schleifbänder zum Einsatz kommen können, die das Werkstück gleichzeitig von oben und unten bearbeiten können.
Querveriaufend zum Schleifband 30 verläuft das Andruckelement 1 mit Schleifschuh- träger 2, Polsterung 3 und Gleitschicht 4. Sowohl die Polsterung 3 als auch die Gleitschicht 4 sind zur Veranschaulichung nur teilweise dargestellt. Normalerweise erstrecken sich die Polsterung 3 und die Gleitschicht 4 über die gesamte Länge des Andruckelementes 1 , um das Schleifband gegen das Werkstück großflächig anzudrü- cken. Der Aufbau des Andruckelementes 1 entspricht dem gemäß Figur 1 , wobei aus der perspektivischen Ansicht die Bohrungen 19, 20, 21 , 22 des Schleifschuhträgers 2, welche über die gesamte Länge des Schieifenandruckelementes 1 verteilt angeordnet und deutlich erkennbar sind. Ferner sind die Durchbrüche 23, 24, 25, 26 des Trägerma- terials 10 erkennbar, welche mit den Bohrungen 19, 20, 21 , 22 korrespondieren. Über die Kammer 14 des Schleifschuhträgers 2 kann das Kühlmedium zugeführt und über die Kammer 16 abgeführt werden, wobei das Kühlmedium aus der Kammer 14 über die Bohrungen 19, 20 und Durchbrüche 23, 24 in die Polsterung 3 gelangt und über die weiteren Durchbrüche 25, 26 und Bohrungen 21 , 22 In die Kammer 16 des Schleifschuhträgers 2 gelangt, sodass unter Druck das Kühlmedium, beispielsweise Luft, durch die Polsterung 3 strömen kann. Die Strömungsgeschwindigkeit kann durch entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise druckerhöhende Vorrichtungen beschleunigt werden.
Die Polsterung 3 weist selbst keine Durchbrüche auf und ist durch die Gieitschicht nach außen hin soweit abgedichtet, dass eine Strömung nur innerhalb der Polsterung 3 erfolgen kann.
Bezugszeichenliste
1 Andruckelement
2 Schleifschuhträger
3 Polsterung
4 Gleitschicht
5 Abschrägung
6 Abschrägung
7 Nut
8 Schmalseite
9 Nut
10 T rägermaterial
11 Textilfläche
12 TextHfläche
13 Kammer
14 Kammer
15 Kammer
16 Kammer
17 Kammer
18 Pfeilstruktur
19 Bohrung
20 Bohrung
21 Bohrung
22 Bohrung
23 Durchbruch
24 Durchbruch
25 Durchbruch
26 Durchbruch
30 Schleifband
31 Umlenkrolle
32 Umlenkrolle

Claims

Patentansprüche Andruckelement (1 ) für ein Schleifband (30), insbesondere für Breitbandschleif- maschinen, bestehend zumindest aus einem Trägermaterial (10) mit einer Polste- rung (3) und einer Gleitschicht (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterung (3) zumindest teilweise aus einem Abstandsgewirke besteht. Andruckelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterung (3) vollständig aus einem Abstandsgewirke besteht, oder dass die Polsterung (3) in Längs- und/oder Querrichtung ein Abstandsgewirke aufweist, welches von Randstreifen in Längs- und/oder Querrichtung aus einem anderen Polstermaterial eingefasst ist. Andruckelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandgewirke aus zumindest zwei offen gewebten Textilflächen (11 , 12) besteht, und/oder dass die Textilflächen (11 , 12) durch Polfäden miteinander verbunden sind. ndruckelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandgewirke eine geringe Dickentoleranz aufweist, und/oder dass die Dickentoteranz +/- 5 hunderstel Millimeter beträgt. ndruckelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke aus feuchtigkeitsstabilen Kunstfasern besteht. ndruckelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stauchhärte der Polsterung (3) durch die Anzahl der Polfäden, Struktur, Länge und/oder Dicke festlegbar Ist. ndruckeiement (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke von einem Kühlmedium durchdringbar ist, und/oder dass als Kühlmedium ein Gas einsetzbar ist. ndruckelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - 16 - dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium über eine erste Kammer des Schleifschuhträgers der Breit- bandschleifmaschine durch zumindest einen ersten Durchbruch in das Abstands- gewirke eindringt und nach dem Durchströmen des Abstandsgewirkes durch zu- mindest einen zweiten Durchbruch in eine weitere Kammer des Schleifschuhträ- gers austritt. Andruckelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium das Abstandsgewirke in Längs- und/oder Querrichtung durchströmt. Verfahren zum Schleifen von großflächigen Werkstoffen, insbesondere Holz- oder Holzersatzwerkstoffen unter Verwendung eines Andruckelementes (1 ) für ein Schleifband (30), gekennzeichnet durch eine Kühlung des Andruckelementes (1 ) während des Schleifprozesses durch ein Kühlmedium, welches die Polsterung (3) des Andru- ckelementos (1) durchströmt. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, - 17 - dass das Kühlmedium über den Schleifschuhträger (2) zugeführt und abgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Zirkulation oder Strömung des Kühlmediums über den Schleifschuhträ- ger (2) durch die Polsterung erfolgt, Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium unter Druck zu- und abgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein ständiger Zufluss des Kühlmediums durch wenigstens eine erste Kammer (14) des Schleifschuhträgers (2) in das Abstandsgewirke und die Ableitung des Kühlmediums durch zumindest eine zweite Kammer (16) des Schleifschuhträgers (2) erfolgt.
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