[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausblasen eines umlaufenden Schleifbands
einer Bandschleifmaschine, insbesondere einer Breitbandschleifmaschine, mit einer
definierbaren Relativbewegung zwischen dem Schleifband und einer Düsenanordnung.
[0002] Aus dem Dokument
EP 0 724 933 A1 ist eine Ausblasvorrichtung zum Ausblasen eines Schleifbandes bekannt, bei der die
Luft zum Ausblasen aus einer Düsenanordnung mit mehreren in einer Linie quer zur Umlaufrichtung
des Schleifbands angeordneten Düsen austritt. Die Düsenanordnung wird seitlich oszillierend
ausgelenkt, wodurch alle Bereiche des Schleifbands gleichmäßig gereinigt werden können.
Diese Reinigungswirkung kann jedoch nur dann gewährleistet werden, wenn das Schleifband
eine fest vorgegebene Umlaufgeschwindigkeit hat. Für den Fall, dass die Umlaufgeschwindigkeit
des Schleifbands geändert wird, werden hingegen nicht alle Bereiche des Schleifbands
zuverlässig gereinigt.
[0003] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung zum Ausblasen eines umlaufenden Schleifbands einer Bandschleifmaschine,
insbesondere einer Breitbandschleifmaschine, anzugeben, die eine effektive und zuverlässige
Reinigungswirkung gewährleistet.
[0004] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0005] Durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wird die effektive und zuverlässige
Reinigungswirkung erreicht, da insbesondere bei einer Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit
des Schleifbands die Oszillationsfrequenz und/oder die Amplitude einer Relativbewegung
zwischen dem Schleifband und der Düsenanordnung verändert wird. Dabei wird eine oszillierende
Bewegung der Düsenanordnung mit einer Antriebseinheit erzeugt. Durch die Veränderung
der Oszillationsfrequenz und/oder der Amplitude der Relativbewegung kann insbesondere
erreicht werden, dass ein auf dem Schleifband erzeugtes voreingestelltes Ausblasmuster
bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit gleich bleibt. Ferner kann durch die
Erzeugung der oszillierenden Bewegung der Druckluftverbrauch beim Ausblasen des Schleifbands
verringert werden. Somit wird die effektive und zuverlässige Reinigungswirkung erzielt.
[0006] Vorzugsweise wird die Düsenanordnung von der Antriebseinheit derart angetrieben,
dass bei einer Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands die Oszillationsfrequenz
und/oder die Amplitude der Relativbewegung erhöht wird.
[0007] Es ist vorteilhaft, wenn bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit die Oszillationsfrequenz
der Relativbewegung so verändert wird, dass das Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit
zur Oszillationsfrequenz der Relativbewegung gleich bleibt, wobei die Amplitude der
Relativbewegung konstant ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Abstand zwischen
zwei Umlenkpunkten des voreingestellten Ausblasmusters in Umlaufrichtung bei der Veränderung
der Umlaufgeschwindigkeit gleich bleibt.
[0008] Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein durch eine Düsenöffnung geleitetes Fluid jeweils
auf einen Ausblasbereich auf dem Schleifband auftrifft, wenn durch die Ausblasbereiche
bei der Umlaufbewegung des Schleifbands und einer oszillierenden Bewegung der Düsenanordnung
ein Ausblasmuster auf dem Schleifband erzeugt wird und wenn die Ausdehnung der Ausblasbereiche
größer oder gleich dem Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit zur Oszillationsfrequenz
der Relativbewegung ist. Vorzugsweise entspricht die Amplitude der Relativbewegung
der Differenz des Abstands und der Ausdehnung der Ausblasbereiche. Dadurch wird erreicht,
dass das voreingestellte Ausblasmuster den auszublasenden Bereich des Schleifbands
vollständig überdeckt.
[0009] Ferner ist es vorteilhaft, wenn bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit die
Amplitude der Relativbewegung so verändert wird, dass das Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit
zur Amplitude der Relativbewegung gleich bleibt, wobei die Frequenz der Relativbewegung
konstant ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein charakteristischer Winkel des
voreingestellten Ausblasmusters bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit gleich
bleibt.
[0010] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Düsenöffnungen in einem gleichen Abstand zueinander
angeordnet sind. Dadurch können Teilmuster des Ausblasmusters auf dem Schleifband
erzeugt werden, die quer zur Umlaufrichtung einen gleichen Abstand haben.
[0011] Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein durch eine Düsenöffnung geleitetes Fluid jeweils
auf einen Ausblasbereich auf dem Schleifband auftrifft, wenn das Schleifband über
eine Umlenkrolle geführt ist und in einem Umlenkbereich an der Umlenkrolle anliegt
und wenn die Ausblasbereiche nur in dem Umlenkbereich auf dem Schleifband erzeugt
werden. In dem Umlenkbereich kann das Schleifband besser ausgeblasen werden, da die
Schleifkörner des Schleifbands in dem Umlenkbereich einen relativ großen Abstand zueinander
haben.
[0012] Vorzugsweise ist das Schleifband über drei Umlenkrollen geführt. Dabei bilden die
drei Umlenkrollen eine erste Dreieckkonfiguration, die in Werkstücktransportrichtung
hinter der Düsenanordnung angeordnet ist. Die Düsenanordnung ist insbesondere auf
der Spanseite der Dreieckkonfiguration angeordnet. Dabei wird das Schleifband vorzugsweise
im Gegenlauf zur Werkstücktransportrichtung angetrieben. Die Spanseite ist allgemein
als die Seite der Dreieckkonfiguration definiert, wo ein an das zu bearbeitende Werkstück
angrenzender Abschnitt des Schleifbands bei einer Drehung der Umlenkrolle von dem
Werkstück nach oben weggeführt wird.
[0013] Vorzugsweise ist ein weiteres Schleifband über drei weitere Umlenkrollen geführt.
Dabei bilden die drei weiteren Umlenkrollen eine zweite Dreieckkonfiguration, die
in Werkstücktransportrichtung vor der Düsenanordnung angeordnet ist. Die Schleifbänder
in den beiden Dreieckkonfigurationen laufen gegenläufig. Das Werkstück wird dann zuerst
mit Hilfe des Schleifbands der zweiten Dreieckskonfiguration und anschließend mit
Hilfe des Schleifbands der ersten Dreieckskonfiguration bearbeitet. Das Schleifband
der zweiten Dreieckskonfiguration wird im Gleichlauf zur Werkstücktransportrichtung
angetrieben. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine erste Düsenanordnung
und eine zweite Düsenanordnung hat und wenn die zweite Düsenanordnung gemeinsam mit
der ersten Düsenanordnung bewegt wird. Dadurch können zwei verschiedene Düsenanordnungen
für das Ausblasen von zwei auf verschiedenen Seiten der jeweiligen Düsenanordnung
gegenüberliegend angeordneten Schleifbändern mit einer einzigen Antriebseinheit einfach
und zuverlässig bewegt werden.
[0014] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Sensoren zum Erfassen der Kontur
des zu bearbeitenden Werkstücks hat, wobei die Sensoren in Werkstücktransportrichtung
vor der Düsenanordnung angeordnet sind, wenn die Düsenabschnitte über zugeordnete
Sperrventile einzeln aktivierbar sind, wobei jedem Düsenabschnitt mindestens ein Sensor
zugeordnet ist, und wenn die Vorrichtung eine Steuereinrichtung hat, die die Sperrventile
der Düsenabschnitte entsprechend der von den Sensoren erfassten Kontur des zu bearbeitenden
Werkstücks steuert. Dadurch können nur die Düsenabschnitte zum Ausblasen des Schleifbands
aktiviert werden, deren zugeordnete Sensoren die Kontur des Werkstücks tatsächlich
erfasst haben. Dabei wird über die Kontur des Werkstücks die tatsächliche Breite des
Arbeits- bzw. Schleifbereichs ermittelt, auf der der Schleifvorgang erfolgt, da auch
nur dieser so verschmutzt wird, dass ein Ausblasen erforderlich ist.
[0015] Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit einen elektromotorischen, einen elektromagnetischen
oder einen pneumatischen Oszillationsantrieb.
[0016] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Düsenanordnung Druckluftzuführungen zu den Düsenabschnitten
umfasst, wobei jedem Düsenabschnitt eine Druckluftzuführung zugeordnet ist, und wenn
die Vorrichtung eine Steuereinrichtung hat, die die Druckluftzuführungen zu den Düsenabschnitten
derart steuert, dass bei einer Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands
die Druckluftmenge erhöht wird. Durch die Erhöhung der Druckluftmenge kann die erzielte
Reinigungswirkung noch verbessert werden.
[0017] Das Fluid ist vorzugweise Luft.
[0018] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung,
die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten
Figuren näher erläutert.
[0019] Es zeigen:
- Fig.1
- eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Ausblasen eines umlaufenden
Schleifbands gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig.2
- eine perspektivische Ansicht des Teils der Vorrichtung zum Ausblasen des umlaufenden
Schleifbands nach Fig.1 mit einer Düsenanordnung;
- Fig.3
- eine Vorderansicht der Düsenanordnung nach Fig.2 mit Düsenöffnungen und Druckluftzuführungen;
- Fig.4
- eine schematische Seitenansicht zweier gemeinsam beweglicher Düsenanordnungen zum
Ausblasen zweier Schleifbänder gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig.5a
- eine schematische Darstellung eines ersten auf einem Schleifband gemäß der ersten
Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform erzeugten voreingestellten Ausblasmusters
gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig.5b
- eine schematische Darstellung eines zweiten auf einem Schleifband gemäß der ersten
Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform erzeugten voreingestellten Ausblasmusters
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
- Fig.6
- eine schematische Ansicht der Vorrichtung zum Ausblasen des umlaufenden Schleifbands
in der Schleifebene von unten.
[0020] Fig.1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung 10 zum Ausblasen eines
umlaufenden endlosen Schleifbands 3. Das Schleifband 3 ist um drei Umlenkrollen 2,
4, 6 einer Bandschleifmaschine 1, insbesondere einer Breitbandschleifmaschine, geführt.
Die zu bearbeitenden Werkstücke 8 werden von einem Transportband 7, das über zwei
Umlenkrollen 9a, 9b läuft, in Werkstücktransportrichtung zugeführt. Die Werkstücktransportrichtung
ist in Fig.1 durch den Pfeil 13 angedeutet.
[0021] Der Werkstücktransport ist definiert als die translatorische Vorschubbewegung des
zu bearbeitenden Werkstücks 8 mit Hilfe des Transportbandes 7. Wie in Fig. 1 gezeigt,
verläuft die translatorische Vorschubbewegung des Werkstücks 8 entgegen der Umlaufrichtung
des Schleifbands 3. Somit wird das Schleifband 3 im Gegenlauf zur Werkstücktransportrichtung
13 angetrieben, wie dies durch den Pfeil 15 angedeutet ist.
[0022] In Werkstücktransportrichtung unmittelbar vor dem um die Umlenkrollen 2, 4, 6 geführten
Schleifband 3 ist eine Düsenanordnung 20 zum Ausblasen von Schleifstaub von dem umlaufenden
Schleifband 3 angeordnet. Die Düsenanordnung 20 ist bevorzugt am ablaufenden Teil
des Schleifbands 3, d. h. auf der Spanseite des Schleifbands 3, anzuordnen, wodurch
eine Verschmutzung des Schleifbands 3 ausgeblasen werden kann. Die Düsenanordnung
20 ist auf der Spanseite der die Dreieckkonfiguration bildenden Umlenkrollen 2, 4,
6 angeordnet. Wie in Fig.1 gezeigt, ist die Düsenanordnung 20 in Werkstücktransportrichtung
13 vor dieser Dreieckkonfiguration angeordnet. Ferner umfasst die Düsenanordnung 20
mehrere quer zur Umlaufrichtung des Schleifbands 3 nebeneinander angeordnete Düsenabschnitte
22, wie dies in Fig.3 gut sichtbar ist. Wie ebenfalls in Fig.3 gezeigt, umfasst jeder
Düsenabschnitt 22 mindestens eine Düsenöffnung 23. Die Düsenöffnungen 23 sind nebeneinander
über die Arbeitsbreite der Bandschleifmaschine 1 gleichmäßig entlang einer Achse verteilt
angeordnet. Die in Fig.1 gezeigte Vorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinheit (nicht
dargestellt) zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung der Düsenanordnung 20 entlang
der Achse, d.h. zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Schleifband 3 und der
Düsenanordnung 20. Die Düsenanordnung 20 wird von der Antriebseinheit derart angetrieben,
dass bei einer Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands 3 die Oszillationsfrequenz
und/oder die Amplitude der oszillierenden Bewegung der Düsenanordnung 20 erhöht wird.
Dies wird in Verbindung mit Fig.5a und Fig.5b nachfolgend noch näher erläutert.
[0023] Wie in Fig.1 gezeigt, trifft ein durch eine Düsenöffnung 23 geleitetes Fluid jeweils
auf einen Ausblasbereich 103 auf dem Schleifband 3 auf. Der Ausblasbereich 103 liegt
insbesondere in dem Umlenkbereich 5, wo das Schleifband 3 an der Umlenkrolle 2 anliegt.
Das Strahlprofil der Düsenöffnung 23 ist in Fig.1 durch den Kegel 25 schematisch dargestellt.
Das Fluid ist vorzugsweise Druckluft.
[0024] Ferner umfasst die in Fig.1 gezeigte Vorrichtung 10 einen Lagedetektor 30, der zur
Erfassung der seitlichen Lage einer Kante des Schleifbands 3 quer zu dessen Umlaufrichtung
dient. Anstatt über drei Umlenkrollen kann das Schleifband 3 nur über zwei Umlenkrollen
2 und 4 geführt sein, wie dies in Fig.1 durch eine gestrichelte Linie 12 dargestellt
ist. Die höher angeordnete, zweite Umlenkrolle 4 kann abhängig von der mit Hilfe des
Lagedetektors 30 erfassten seitlichen Lage der Kante des Schleifbands 3 derart verstellt
werden, dass das Schleifband 3 im Kontaktbereich mit der ersten Umlenkrolle 2 eine
gewünschte seitliche Lage hat.
[0025] Insbesondere kann die zweite Umlenkrolle 4 derart verstellt werden, dass eine gewünschte
vorgegebene seitliche Bewegung des Schleifbands 3 quer zu dessen Umlaufrichtung auf
der ersten Umlenkrolle 2 bewirkt wird. Dadurch kann einerseits ein unerwünschtes Oszillieren
des Schleifbands 3 unterbunden werden, so dass das Schleifband 3 beim Schleifprozess
eine stabile Lage beibehält, oder es kann andererseits ein vorbestimmtes oszillierendes
Schleifmuster auf dem Werkstück 8 erzeugt werden.
[0026] Bei anderen Ausführungsformen kann das Schleifband auch im Gleichlauf zur Werkstücktransportrichtung
13 angetrieben werden. Dann ist es vorteilhaft, die Düsenanordnung 20 in Werkstücktransportrichtung
13 nach dem Schleifband 3, d. h. ebenfalls auf der Spanseite, anzuordnen.
[0027] Fig.2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Teils der Vorrichtung 10 zum Ausblasen
des umlaufenden Schleifbands 3 nach Fig.1 mit der Düsenanordnung 20. In Fig.2 sind
die nebeneinander angeordneten Düsenöffnungen 23 schematisch dargestellt. Die Umlenkrolle
2 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Düsenanordnung 20. Der
Übersichtlichkeit halber wurde die Umlenkrolle 2 jedoch gebrochen dargestellt.
[0028] Fig.3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Düsenanordnung 20 nach Fig.2 mit
den Düsenöffnungen 23 und den Druckluftzuführungen 21. Die Düsenabschnitte 22 sind
in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Die Düsenöffnungen 23 sind in einem gleichen
Abstand s zueinander angeordnet. Bei einer Druckluftbeaufschlagung strömt die über
eine Druckluftzuführung 21 zugeführte Druckluft in den zugeordneten Düsenabschnitt
22 und tritt durch die Düsenöffnungen 23 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus. Die
durch die Düsenöffnungen 23 austretende Druckluft ermöglicht ein effizientes Ausblasen
des umlaufenden Schleifbands 3.
[0029] Fig.4 zeigt eine schematische Seitenansicht zweier gemeinsam bewegbarer Düsenanordnungen
20, 20' für das Ausblasen zweier Schleifbänder 3, 3'. Wie in Fig.4 gezeigt, sind die
zwei Schleifbänder 3, 3' über die jeweiligen Umlenkrollen 2, 2' geführt. Ferner sind
die zwei gemeinsam bewegbaren Düsenanordnungen 20, 20' Bestandteil derselben Baugruppe.
Die zwei Schleifbänder 3, 3' sind auf zwei verschiedenen Seiten dieser Baugruppe angeordnet.
Die erste Düsenanordnung 20 dient zum Ausblasen des auf einer ersten Seite der Baugruppe
angeordneten Schleifbands 3, während die zweite Düsenanordnung 20' zum Ausblasen des
auf der von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite der Baugruppe angeordneten
Schleifbands 3' dient.
[0030] Das auf der ersten Seite befindliche Schleifband 3 ist über drei Umlenkrollen geführt,
wobei die drei Umlenkrollen eine erste Dreieckskonfiguration bilden, die in Werkstücktransportrichtung
hinter der Düsenanordnung 20 angeordnet ist. Ferner ist das auf der zweiten Seite
befindliche Schleifband 3' über drei weitere Umlenkrollen geführt, wobei die drei
weiteren Umlenkrollen eine zweite Dreieckskonfiguration bilden, die in Werkstücktransportrichtung
vor der Düsenanordnung 20 angeordnet ist. Somit wird das Schleifband 3 im Gegenlauf
zur Werkstücktransportrichtung 13 angetrieben, wie dies durch den Pfeil 15 angedeutet
ist. Ferner wird das Schleifband 3' im Gleichlauf zur Werkstücktransportrichtung 13
angetrieben, wie dies durch den Pfeil 15' angedeutet ist. Somit laufen die beiden
Schleifbänder 3, 3' der beiden Dreieckkonfigurationen gegenläufig.
[0031] Fig.5a zeigt eine schematische Darstellung eines auf dem Schleifband 3 erzeugten
voreingestellten Ausblasmusters 105a; 105b; 105c gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Im oberen Teil von Fig.5a ist das Schleifband 3 in einer Draufsicht dargestellt. Das
Schleifband 3 hat eine Umlaufgeschwindigkeit v, wie dies durch den Pfeil 101 angegeben
ist. Ferner sind im oberen Teil von Fig.5a die Ausblasbereiche 103 schematisch dargestellt,
die beim Auftreffen der durch die Düsenöffnungen 23 geleiteten Druckluft auf dem Schleifband
3 entstehen. Der Abstand s der Ausblasbereiche 103 entspricht im Wesentlichen dem
Abstand der Düsenöffnungen 23. Die Ausblasbereiche 103 haben eine Oszillationsfrequenz
f
osz, wie dies durch den Pfeil 102 angegeben ist. Die Oszillationsfrequenz f
osz der Ausblasbereiche 103 entspricht im Wesentlichen der Oszillationsfrequenz der oszillierenden
Bewegung der Düsenanordnung 20. Jeder Ausblasbereich 103 hat eine Ausdehnung d, die
von dem Strahlprofil der jeweiligen Düsenöffnung 23 abhängig ist. Durch die Ausblasbereiche
103 wird bei der Umlaufbewegung des Schleifbands 3 und einer oszillierenden Bewegung
der Düsenanordnung 20 quer zur Umlaufrichtung des Schleifbands 3 ein Ausblasmuster
105a; 105b; 105c auf dem Schleifband 3 erzeugt. Dieses Ausblasmuster 105a; 105b; 105c
ist in den unteren Teilen von Fig.5a für die voneinander verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten
v
1 und v
2 des Schleifbands 3 beispielhaft dargestellt. Das jeweilige Ausblasmuster 105a; 105b;
105c umfasst verschiedene Teilmuster 107, 109, die durch benachbarte Ausblasbereiche
103 auf dem Schleifband 3 erzeugt werden. Die Teilmuster 107, 109 umfassen jeweils
eine Zick-Zack-Kurve mit einem charakteristischen Winkel α.
[0032] Ferner können die Teilmuster 107, 109 jeweils auch eine entsprechende Sinuskurve
umfassen.
[0033] Bei dem in Fig.5a gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Amplitude der oszillierenden
Bewegung und somit die Ausdehnung h in dem jeweiligen Ausblasmuster konstant. Bei
einer ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 des Schleifbands 3 wird ein erstes Ausblasmuster 105a erzeugt, wobei jedes Teilmuster
107, 109 durch den Winkel α, die Ausdehnung I in die Umlaufrichtung und die Ausdehnung
h quer zur Umlaufrichtung gekennzeichnet ist. Die Ausdehnung I in die Umlaufrichtung
entspricht dem zurückgelegten Weg des Ausblasbereichs 103 während einer Periode der
oszillierenden Bewegung. Insbesondere ist die Ausdehnung I in die Umlaufrichtung gleich
dem Verhältnis der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 zur Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung. Die Ausdehnung h quer zur Umlaufrichtung
entspricht der Amplitude der oszillierenden Bewegung bzw. dem Hub. Die Ausdehnung
d der Ausblasbereiche 103 ist gleich dem Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit zur
Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung. Ferner entspricht die Amplitude
der oszillierenden Bewegung dem Abstand s der Ausblasbereiche 103. Somit wird bei
der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 des Schleifbands 3 erreicht, dass das voreingestellte Ausblasmuster 105a den auszublasenden
Bereich des Schleifbands 3 vollständig überdeckt.
[0034] Bei einer zweiten, größeren Umlaufgeschwindigkeit v
2 des Schleifbands 3 und derselben Oszillationsfrequenz wird durch die Ausblasbereiche
103 ein zweites Ausblasmuster 105b auf dem Schleifband 3 erzeugt. Das zweite Ausblasmuster
105b umfasst wiederum Teilmuster von verschiedenen Ausblasbereichen 103, die durch
den Winkel β, die Ausdehnung I
2 in die Umlaufrichtung und die Ausdehnung h quer zur Umlaufrichtung definiert sind.
Die Ausdehnung I
2 im zweiten Ausblasmuster 105b bei der größeren Umlaufgeschwindigkeit v
2 ist größer als die Ausdehnung I im ersten Ausblasmuster 105a bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit
v
1. Ferner ist der Winkel β im zweiten Ausblasmuster 105b bei der zweiten Umlaufgeschwindigkeit
v
2 größer als der Winkel α im ersten Ausblasmuster 105a bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit
v
1. Dabei ist die Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung in dem ersten Ausblasmuster
105a und in dem zweiten Ausblasmuster 105b gleich. Das zweite Ausblasmuster 105b überdeckt
den auszublasenden Bereich des Schleifbands 3 nicht vollständig, d.h., es gibt freie
Bereiche auf dem Schleifband 3, die bei der zweiten Umlaufgeschwindigkeit v
2 nicht ausgeblasen werden. Somit würde bei diesem Ausblasmuster keine ausreichende
Reinigung des Schleifbandes erfolgen.
[0035] Daher wird bei der zweiten, größeren Umlaufgeschwindigkeit v
2 die Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung so erhöht, dass das Verhältnis
der Umlaufgeschwindigkeit zur Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung gleich
bleibt. Es ist also die folgende Bedingung erfüllt:
wobei f
osz die Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit
v
1 und f'
osz die Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegung bei der zweiten, größeren Umlaufgeschwindigkeit
v
2 ist. Durch die Erhöhung der Oszillationsfrequenz entsprechend der oben angegebenen
Bedingung kann erreicht werden, dass das voreingestellte Ausblasmuster bei der Erhöhung
der Umlaufgeschwindigkeit gleich bleibt. Somit entspricht das für die zweite Umlaufgeschwindigkeit
v
2 und die entsprechende Oszillationsfrequenz f'
osz gezeigte dritte Ausblasmuster 105c dem ersten Ausblasmuster 105a. Dadurch kann die
gewünschte Reinigungswirkung bei jeder Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands 3 durch
eine Änderung der Oszillationsfrequenz erreicht werden.
[0036] Fig.5b zeigt eine schematische Darstellung eines auf dem Schleifband 3 erzeugten
voreingestellten Ausblasmusters 111a; 111b gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Im oberen Teil von Fig.5b sind wiederum das Schleifband 3 mit der Umlaufgeschwindigkeit
v und die Ausblasbereiche 103 mit der Oszillationsfrequenz f
osz dargestellt. Ferner sind in den unteren Teilen von Fig.5b die bei verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten
des Schleifbands erzeugten Ausblasmuster beispielhaft dargestellt. Bei dem in Fig.5b
gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Frequenz der oszillierenden Bewegung konstant.
[0037] Bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 wird ein viertes voreingestelltes Ausblasmuster 111a auf dem Schleifband 3 erzeugt.
Das vierte Ausblasmuster 111a umfasst die Teilmuster 107, 109, die von verschiedenen
Ausblasbereichen 103 erzeugt werden. Die Zick-Zack-Kurven der Teilmuster 107, 109
sind durch den Winkel γ, die Ausdehnung I
1 in die Umlaufrichtung und die Ausdehnung h quer zur Umlaufrichtung ausgezeichnet.
Wie in Fig.5b gezeigt, ist die Ausdehnung d der Ausblasbereiche 103 größer oder gleich
dem Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit zur Oszillationsfrequenz der oszillierenden
Bewegung. Im Vergleich zu dem ersten Ausblasmuster 105a in dem Ausführungsbeispiel
von Fig.5a ist das vierte Ausblasmuster 111a in die Umlaufrichtung gestaucht. D.h.
der Winkel γ der jeweiligen Zick-Zack-Kurve in dem Ausblasmuster 111a von Fig.5b ist
kleiner als der Winkel α der jeweiligen Zick-Zack-Kurve in dem Ausblasmuster 105a
von Fig.5a.
[0038] Bei der zweiten, größeren Umlaufgeschwindigkeit v
2 kann die Amplitude der oszillierenden Bewegung so erhöht werden, dass das Verhältnis
der Umlaufgeschwindigkeit zur Amplitude der oszillierenden Bewegung gleich bleibt.
In diesem Fall ergibt sich ein fünftes Ausblasmuster 111b auf dem Schleifband 3, wobei
die Teilmuster durch den Winkel γ, die Ausdehnung I
3 in die Umlaufrichtung und die Amplitude h' quer zur Umlaufrichtung definiert sind.
[0039] Dabei ist die folgende Bedingung erfüllt:
wobei A die Amplitude der oszillierenden Bewegung bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit
v
1 und A' die Amplitude der oszillierenden Bewegung bei der zweiten Umlaufgeschwindigkeit
v
2 sind.
[0040] Wie in Fig.5b gezeigt, vergrößern sich bei der größeren Umlaufgeschwindigkeit v
2 sowohl die Ausdehnung I
3 in die Umlaufrichtung 101 als auch die Amplitude h' quer zur Umlaufrichtung 101,
während der Winkel γ gleich bleibt. Bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 entspricht die Ausdehnung I
1 in die Umlaufrichtung der Hälfte der Ausdehnung d der Ausblasbereiche 103. Bei der
zweiten Umlaufgeschwindigkeit v
2 entspricht die Ausdehnung I
3 in die Umlaufrichtung der Ausdehnung d der Ausblasbereiche 103. Die Ausdehnung h
bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 entspricht dem Abstand s der Ausblasbereiche 103, während die Ausdehnung h' bei der
zweiten Umlaufgeschwindigkeit v
2 größer als dieser Abstand s ist. Bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 wird der auszublasende Bereich des Schleifbands 3 von dem voreingestellten Ausblasmuster
111a dadurch vollständig überdeckt, dass der Abstand s der Ausblasbereiche 103 der
Ausdehnung h bei der ersten Umlaufgeschwindigkeit v
1 entspricht. Somit grenzen die Teilmuster 107, 109 aneinander an. Ferner kann auch
bei der zweiten Umlaufgeschwindigkeit v
2 der auszublasende Bereich des Schleifbands 3 dadurch vollständig überdeckt werden,
dass sich das von einem Ausblasbereich 103 erzeugte Teilmuster bis in den von einem
benachbarten Ausblasbereich 103 auszublasenden Bereich des Schleifbands 3 erstreckt.
D.h., die vollständige Überdeckung des auszublasenden Bereichs des Schleifbands 3
wird dadurch erreicht, dass sich die Amplituden der benachbarten Teilmuster 107 und
109 seitlich überschneiden. Dies ist in Fig.5b für die zweite Umlaufgeschwindigkeit
v
2 dargestellt.
[0041] Fig.6 zeigt eine schematische Ansicht der Vorrichtung 10 zum Ausblasen des umlaufenden
Schleifbands 3 in der Schleifebene von unten. Der Übersichtlichkeit halber ist das
Schleifband 3 nicht dargestellt. In Werkstücktransportrichtung 13 wird das zu bearbeitende
Werkstück zunächst an einer Reihe von nebeneinander angeordneten Sensoren 40, die
die Kontur des zu bearbeitenden Werkstücks 8 erfassen und die Messwerte über Leitungen
51 an eine Steuereinrichtung 50 übertragen, vorbeigeführt. Anschließend gelangt das
Werkstück 8 in die Schleifzone. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist an dieser Stelle zwischen
den beiden Umlenkrollen 2, 6 des Schleifbands 3 ein Gliederdruckbalken 60 quer zur
Werkstücktransportrichtung 13 angeordnet. Der Gliederdruckbalken 60 umfasst eine Vielzahl
von nebeneinander angeordneten Gliedern 63, die einzeln andrückbar sind. Die auf das
Schleifband 3 in der Schleifzone auszuübende Andruckkraft wird entsprechend den von
den Sensoren 40 an die Steuervorrichtung 50 gemeldeten Messwerten über Leitungen 59
gesteuert. Nach dem Schleifvorgang wird das Schleifband 3 mit Hilfe der Düsenanordnung
20 ausgeblasen. Wie in Fig.6 gezeigt, sind die Düsenabschnitte 22 mit der jeweils
mindestens einen Düsenöffnung 23 über zugeordnete Sperrventile 52 einzeln aktivierbar.
Dabei ist jedem Düsenabschnitt 22 mindestens ein Sensor 40 zugeordnet. Die Sperrventile
52 der Düsenabschnitte 22 werden entsprechend den von den Sensoren 40 ermittelten
Messwerten von der Steuereinrichtung 50 über Leitungen 53 angesteuert. Dadurch ist
es möglich, dass nur die Düsenabschnitte 22 selektiv aktiviert werden, die für das
Ausblasen des Schleifbands 3 in dem Bereich benötigt werden, wo sich der Abrieb des
gerade geschliffenen Werkstücks 8 befindet. Somit kann der Druckluftverbrauch reduziert
werden.
[0042] Die Steuereinrichtung 50 ist zweckmäßigerweise mit Zeitverzögerungsgliedern 57 versehen,
die sowohl die einzelnen Glieder 63 des Gliederdruckbalkens 60 als auch die Sperrventile
52 der Düsenabschnitte 22 entsprechend der Transportgeschwindigkeit des Förderbands
7 und dem Abstand der Sensoren 40 von dem Gliederdruckbalken 60 sowie dem Abstand
der Sensoren 40 von den Düsenabschnitten 22 zeitverzögert ansteuern.
[0043] Alternativ kann anstelle des Gliederdruckbalkens 60 auch eine quer zur Werkstücktransportrichtung
13 angeordnete Kontaktwalze vorgesehen sein. Für den Betrieb der Ausblasvorrichtung
10 sind jedoch nur die Sensoren 40, die Steuerung 50 und die Düsenabschnitte 22 relevant.
[0044] Die durch die Düsenanordnung 20 erzielte Reinigungswirkung kann noch dadurch verbessert
werden, dass bei einer Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands 3 die Druckluftmenge
für die einzelnen Düsenabschnitte 22 erhöht wird.
[0045] Die Ist-Lage der Kante des Schleifbands 3 in dem Umlenkbereich 5 der Umlenkrolle
2 kann abhängig von den mit dem Lagedetektor 30 erfassten Messwerten berechnet werden.
Die von dem Lagedetektor 30 erfassten Messwerte werden an die Steuereinrichtung 50
geliefert.
[0046] Die Antriebseinheit zum Antrieb der Düsenanordnung 20 umfasst vorzugsweise einen
elektromotorischen, einen elektromagnetischen oder einen pneumatischen Oszillationsantrieb.
Die Düsenanordnung 20 ist so gelagert, dass sie die oszillierende Bewegung quer zur
Umlaufrichtung des Schleifbands 3 ausführen kann. Als pneumatischer Oszillationsantrieb
kann ein Druckluftmotor verwendet werden, der mit Druckluft beaufschlagt wird, und
der Motor schwingt hin und her. Als elektromagnetischer Oszillationsantrieb kann ein
beispielsweise aus dem Dokument
EP 0 724 933 A1 bekannter Permanentmagnet verwendet werden, der im Magnetfeld einer elektrischen
Spule positioniert ist und durch Variation des Magnetfelds quer zur Umlaufrichtung
des Schleifbands 3 bewegt wird.
[0047] Anstatt der in den Ausführungsformen angegebenen Druckluft kann bei anderen Ausführungsformen
ein anderes Fluid, insbesondere ein anderes Gasgemisch, zum Ausblasen des Schleifbandes
3 eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 1
- Bandschleifmaschine
- 2, 2', 4, 6, 9a, 9b
- Umlenkrolle
- 3, 3'
- Schleifband
- 5
- Umlenkbereich
- 7
- Förderband
- 10
- Ausblasvorrichtung
- 20, 20'
- Düsenanordnung
- 21
- Druckluftzuführung
- 22
- Düsenabschnitt
- 23
- Düsenöffnung
- 25
- Strahlprofil
- 30
- Lagedetektor
- 40
- Sensor
- 50
- Steuereinrichtung
- 52
- Sperrventil
- 60
- Gliederdruckbalken
- 103
- Ausblasbereich
- 111a, 111b, 105a bis 105c,
- Ausblasmuster
- 107, 109
- Teilmuster
1. Vorrichtung (10) zum Ausblasen eines umlaufenden Schleifbands (3) einer Bandschleifmaschine
(1), insbesondere einer Breitbandschleifmaschine,
mit einer Düsenanordnung (20) mit einer Mehrzahl von Düsenabschnitten (22), die jeweils
mindestens eine Düsenöffnung (23) umfassen, wobei die Düsenöffnungen (23) nebeneinander
über die Arbeitsbreite der Bandschleifmaschine (1) entlang einer Achse verteilt angeordnet
sind,
mit Mitteln zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Schleifband (3) und der
Düsenanordnung (20),
wobei die Mittel die Relativbewegung derart erzeugen, dass bei einer Veränderung der
Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbands (3) die Oszillationsfrequenz und/oder die Amplitude
der Relativbewegung verändert wird.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen der Relativbewegung eine Antriebseinheit zum Erzeugen einer
oszillierenden Bewegung der Düsenanordnung (20) entlang der Achse umfassen.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen der Relativbewegung eine Antriebseinheit zum Erzeugen einer
oszillierenden Bewegung des Schleifbands (3) quer zu dessen Umlaufrichtung umfassen.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit die Oszillationsfrequenz der Relativbewegung
so verändert wird, dass das Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit zur Oszillationsfrequenz
der Relativbewegung gleich bleibt, wobei die Amplitude der Relativbewegung konstant
ist.
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch eine Düsenöffnung (23) geleitetes Fluid jeweils auf einen Ausblasbereich
(103) auf dem Schleifband (3) auftrifft, dass durch die Ausblasbereiche (103) bei
der Umlaufbewegung des Schleifbands (3) und einer oszillierenden Bewegung der Düsenanordnung
(20) ein Ausblasmuster (105) auf dem Schleifband (3) erzeugt wird und dass die Ausdehnung
(d) der Ausblasbereiche (103) größer oder gleich dem Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit
zur Oszillationsfrequenz der Relativbewegung ist.
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Relativbewegung dem Abstand (s) der Ausblasbereiche (103) entspricht.
7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit die Amplitude der Relativbewegung so
verändert wird, dass das Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit zur Amplitude der Relativbewegung
gleich bleibt, wobei die Frequenz der Relativbewegung konstant ist.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnungen (23) in einem gleichen Abstand (s) zueinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch eine Düsenöffnung (23) geleitetes Fluid jeweils auf einen Ausblasbereich
(103) auf dem Schleifband (3) auftrifft, dass das Schleifband (3) über eine Umlenkrolle
(2) geführt ist und in einem Umlenkbereich (5) an der Umlenkrolle (2) anliegt und
dass die Ausblasbereiche (103) nur in dem Umlenkbereich (5) auf dem Schleifband (3)
erzeugt werden.
10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (3) über drei Umlenkrollen (2, 4, 6) geführt ist, wobei die drei
Umlenkrollen (2, 4, 6) eine erste Dreieckskonfiguration bilden, die in Werkstücktransportrichtung
hinter der Düsenanordnung (20) angeordnet ist.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Schleifband (3') über drei weitere Umlenkrollen geführt ist, wobei die
drei weiteren Umlenkrollen eine zweite Dreieckskonfiguration bilden, die in Werkstücktransportrichtung
vor der Düsenanordnung (20) angeordnet ist, dass die Vorrichtung (10) eine erste Düsenanordnung
(20) und eine zweite Düsenanordnung (20') hat und dass die zweite Düsenanordnung (20')
gemeinsam mit der ersten Düsenanordnung (20) bewegt wird.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Sensoren (40) zum Erfassen der Kontur des zu bearbeitenden Werkstücks
(8) hat, wobei die Sensoren (40) in Werkstücktransportrichtung vor der Düsenanordnung
(20) angeordnet sind, dass die Düsenabschnitte (22) über zugeordnete Sperrventile
(52) einzeln aktivierbar sind, wobei jedem Düsenabschnitt (22) mindestens ein Sensor
(40) zugeordnet ist, und dass die Vorrichtung (10) eine Steuereinrichtung (50) hat,
die die Sperrventile (52) der Düsenabschnitte (22) entsprechend der von den Sensoren
(40) erfassten Kontur des zu bearbeitenden Werkstücks (8) steuert.
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit einen elektromotorischen, einen elektromagnetischen oder einen
pneumatischen Oszillationsantrieb umfasst.
14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (20) Druckluftzuführungen (21) zu den Düsenabschnitten (22) umfasst,
wobei jedem Düsenabschnitt (22) eine Druckluftzuführung (21) zugeordnet ist, und dass
die Vorrichtung (10) eine Steuereinrichtung hat, die die Druckluftzuführungen (21)
zu den Düsenabschnitten (22) derart steuert, dass bei einer Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit
des Schleifbands (3) die Druckluftmenge erhöht wird.