Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen

Abstract

 Es wird eine Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen beschrieben, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeuges. Bei der Anlage werden sowohl das Schleifaggregat (9) maschinell geführt, als auch der Schleifblattwechsel am Schleifaggregat (9) automatisch vorgenommen. Hierzu sieht die Anlage ein Schleifblattmagazin (11), ein mit Flüssigkeit gefüllter Behälter (12) sowie eine Abstützplatte (14) vor. Außerdem weist das Schleifaggregat (9) im Bereich seines Schleiftellers (32) eine Klemmvorrichtung für das Schleifblatt (21) auf, die hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.

Beschreibung

[0001] Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

[0003] Beim Lackieren von Automobilkarosserien wird nach der Grundierung auf das Karosserieblech zunächst ein Füller aufgetragen, der als Grundlage für den Decklack dient. Vor dem Auftragen des Decklacks muß dieser Füller durch Schleifen geglättet werden.

[0004] Aus der Fachzeitschrift Industrie-Lackier-Betrieb, 32. Jahrgang Nr. 8, 1964, Seite 278 bis 280 geht eine halbautomatische Schleifvorrichtung für Karosseriedächer hervor. Hier wird das Schleifaggregat maschinell geführt. Das Schleifaggregat selbst weist drei gelenkig angeordnete Schleifteller auf, auf denen jeweils ein Schleifpapier oder-blatt aufgeklebt ist. Der Austausch eines verbrauchten Schleifblattes gegen ein neues muß wegen der Klebeverbindung zwangsläufig von Hand vorgenommen werden. Dieser Austausch ist zeitaufwendig und wirkt sich dadurch nachteilig für die Taktzeiten einer Serienfertigung aus.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anlage weiter zu automatisieren, insbesondere soll auch der Austausch des Schleifblattes von der Anlage übernommen werden. "

[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

[0007] Die Anlage weist demnach ein Schleifblattmagazin auf, das unverbrauchte Schleifblätter zum Austausch bereithält. Desweiteren ist eine Einrichtung vorgesehen mit den Aufgaben, das verbrauchte Schleifblatt vom Schleifteller abzunehmen und die automatische Befestigung des neuen Schleifblattes zu ermöglichen. Schließlich beinhaltet das Schleifaggregat eine Klemmeinrichtung, durch deren Betätigung das Schleifblatt gelöst oder befestigt werden kann. Die Klemmeinrichtung selbst läßt sich um die Achse des Schleiftellers gegenüber diesem verdrehen.

[0008] Die Verwendung einer Klemmeinrichtung überwindet dii. Schwierigkeiten, die sich beim Austausch eines geklebten Schleifblattes nach dem Stand der Technik ergeben. Durch die Klemmeinrichtung ist das Schleifblatt nicht mehr fest mit der Auflagefläche des Schleiftellers verbunden, gehalten wird es nur von der Klemmeinrichtung. Durch Lösen der Klemmeinrichtung kann es daher ohne weiteres vom Schleifteller abgenommen werden.

[0009] Dadurch, daß das Schleifblatt nur lose an der Auflagefläche des Schleiftellers anliegt, kommt es beim Schleifen zu Relativbewegungen zwischen ihm und dem Schleifteller. Wäre die Klemmeinrichtung fest mit dem Schleifteller verbunden, würden diese Relativbewegungen zu Verwerfungen des Schleifblattes und damit zu Riefen in der geschliffenen Fläche führen. Solche Riefen sind unerwünscht, da sie durch den Decklack hindurch schimmern.

[0010] Um dies zu vermeiden, ist entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre die Klemmeinrichtung verdrehbar gegenüber dem Schleifteller gehalten. Dadurch ergibt sich zunächst keine echte Antriebsverbindung zwischen Schleifblatt und Schleifteller. Beim Schleifen jedoch, wird das Schleifblatt gegen den Schleifteller gedrückt und der sich aufgrund der Reibung ergebende Kraftschluß nimmt das Schleifblatt mit. Dieser Effekt stellt sich aber nur dann ein, wenn die Reibungskräfte zwischen Schleiffläche und Schleifblatt kleiner sind als die zwischen Schleifblatt und Schleifteller. Dies läßt sich durch die Auswahl eines geeigneten Schleifblattes und des Materials des Schleiftellers ohne weiteres erreichen. Zum Schleifen von Automobilkarosserien werden Schleifblätter mit Gitterstruktur und offenen Maschen verwendet, während der Schleifteller aus einem weichen, elastischen Material besteht. Auf diese Weise können sich die Gitterfäder des Schleifblattes beim Schleifen in den Schleifteller eindrücken und die für den Reibschluß notwendige Verankerung finden.

[0011] Das Schleifblatt wird aber auch schon dann mitgenommen, wenn der Schleifteller bereits dreht, aber noch nicht auf die zu schleifende Fläche aufgesetzt hat. Bedingt wird dies durch die Losbrechkräfte der drehbar gelagerten Klemmeinrichtung sowie deren Massenträgheit, zu der sich noch die Massenträgheit des Schleifblattes hinzufügt.

[0012] Mit der erfindungsgemäßen Anlage lassen sich gewölbte Flächen vollautomatisch schleifen. Das Schleifaggregat wird ebenso wie beim Stand der Technik maschinell geführt. Darüber hinaus braucht beim Austausch der Schleifblätter nicht mehr von Hand eingegriffen werden. Der kostengünstige Einsatz einer solchen Anlage bietet sich dort an, wo eine große Anzahl gleichartiger, gewölbter Flächen geschliffen werden müssen, wie dies beispielsweise im Automobilbau gegeben ist. Die Anlage läßt sich mühelos in den Fertigungsablauf einfügen.

[0013] Mit der Anlage lassen sich auch geschliffene Oberflächen von stets gleichbleibender Qualität erreichen. Bedingt ist das einmal durch das maschinell geführte Schleifaggregat, das bei jedem Schleifvorgang bei gleichbleibendem Andruck die gleichen Schleifbahnen durchfährt. Zum anderen erfolgt der Schleifblattwechsel stets nach einer bestimmten Anzahl von geschliffenen Flächen. Der Zeitpunkt des Schleifblattwechsels unterliegt demnach nicht der mehr oder weniger richtigen Einschätzung eines Werkers. Die Anlage wird zweckmäßigerweise elektronisch gesteuert.

[0014] In den Unteransprüchen lassen sich vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage entnehmen. So ist nach den Ansprüchen 2 und 3 das Schleifblattmagazin als ein oben offener Hohlzylinder ausgeführt, der die Schleifblätter, die im Regelfall rund sind, übereinander geschichtet aufnimmt. Die Schleifblätter werden nacheinander von oben weggenommen. Der Innendurchmesser des Hohlzylinders entspricht in etwa dem Durchmesser der Schleifblätter. Sie sind durch diese Maßnahme bereits zur Entnahme in der richtigen Lage. Im Automobilbau werden in der Regel Schleifblätter verwendet, die eine Gitterstruktur mit offenen Maschen aufweisen und bei denen auf beiden Seiten eine Schleifkörnung aufgebracht ist. Solche Schleifscheiben sind im trockenen Zustand verhältnismäßig steif und müssen daher vor dem Schleifeinsatz "eingeweicht" werden. Der Hohlzylinder ist deshalb mit Wasser gefüllt. Aus bestimmten Gründen, die noch später ausgeführt werden, darf das Wasser jedoch nicht bis zu den oberen Schleifblättern reichen.

[0015] Der Anspruch 4 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Einrichtung zum Austausch des Schleifblattes. Danach ist zum Befestigen des Schleifblattes ein Abstütztisch mit zentraler Ausnehmung vorgesehen, auf den das Schleifaggregat, wie ebenfalls weiter unten genau ausgeführt, das Schleifblatt drückt und somit für den Klemmvorgang festhält. Zum Lösen des Schleifblattes ist ein mit Flüssigkeit, im Regelfall mit Wasser gefüllter Behälter vorgesehen. In diesen taucht der Schleifteller mit dem daran haftenden Schleifblatt und gelöster Klemmeinrichtung hinein. Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit hält beim Zurückfahren des Schleiftellers das Schleifblatt in der Flüssigkeit zurück, das dann langsam auf den Behälterboden absinkt.

[0016] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wendet die Anlage automatisch ein beidseitig verwendbares Schleifblatt. Hierfür sehen die Ansprüche 5 und 6 einen Siebteller vor, der mit einem Schwenkarm in den Behälter eintauchbar ist. Das absinkende Schleifblatt wird von dem Siebteller aufgefangen und durch Schwenken des Siebtellers aus dem Behälter herausgeholt. Handelt es sich um ein beidseitig verwendbares Schleifblatt, so kann durch weiteres Verschwenken des Siebtellers das Schleifblatt um 180 Grad gedreht in das Schleifblattmagazin zurückgeführt werden, wo es für einen neuen Schleifeinsatz bereitliegt. Handelt es sich um ein einseitig benutzbares Schleifblatt oder sind schon bereits beide Seiten des Schleifblattes abgenutzt,wird es durch Verschwenken des Siebtellers in einen entsprechenden Abfallbehälter abgelegt.

[0017] Der Rand des im Flüssigkeitsbehälter eingetauchten Siebtellers verjüngt sich zweckmäßigerweise konisch nach unten auf den Durchmesser des Schleifblattes. Dadurch wird das absinkende Schleifblatt im Siebteller in eine Lage zentriert, die das nachträgliche Zurückführen in das Schleifblattmagazin ohne weiteres gestattet.

[0018] Eine besonders vorteilhafte Klemmvorrichtung und ein hierfür zweckmäßiges Schleifaggregat gehen aus den Ansprüchen 7 - 17 hervor. Die Klemmeinrichtung besteht hier im wesentlichen aus einem Klemmkonus und einem Gegenanschlag, zwischen denen Befestigungslaschen des Schleifblattes eingeklemmt sind. Der Klemmkonus läßt sich hydraulisch betätigen. Als hydraulisches Medium dient das Schleifwaser, das ansonsten über einen Durchflußkanal im Klemmkonus nach außen tritt. Im Betätigungsfall wird dieser Durchflußkanal durch Verstärkung des Schleifwasserzuflusses über eine Ventilklappe gesperrt. Soll das Schleifwasser nicht über den Klemmkonus zugeführt werden, kann dieser auch pneumatisch betätigt werden.

[0019] Der Klemmkonus und der Gegenanschlag lassen sich gegenüber dem Schleifteller verdrehen. In einer vorteilhaften Ausführung sind sie so ausgebildet, daß sie auch eine axiale Bewegung in Richtung der Schleiftellerachse ausführen können. Durch diese Maßnahme werden Schleifriefen verursachende Falten der Befestigungslaschen des Schleifblattes im Klemmbereich vermieden, die entstehen können, wenn der Schleifteller beim Schleifvorgang etwas zusammengedrückt wird.

[0020] Die Antriebsverbindung zwischen Schleifspindel und Schleifteller übernimmt in einer vorteilhaften Ausführung nach den Ansprüchen 15 - 17 ein Verbindungsseil, das durch die Schleifspindel führt und mit seinen Enden diametral gegenüberliegend am Schleifteller befestigt ist. Zweckmäßig sind hierfür schwenkbar gelagerte Klemmbacken vorgesehen. Dadurch wird durch die ständigen Neigungsän- _derungen des Schleiftellers das Verbindungsseil an den Befestigungsstellen nicht übermäßig auf Biegung beansprucht. Durch diese Antriebsverbindung wird ein optimaler Rundlauf des Schleiftellers auch dann erreicht, wenn der Schleifteller gegenüber der Schleifspindel geneigt ist. Für das Schleifen gewölbter Flächen ist eine solche Neigungsfähigkeit der Schleifspindel Voraussetzung. Andernfalls müßte das Schleifaggregat eine Kurvenbahnführung aufweisen. Die Neigung selbst erfolgt über das oberhalb dca Schleiftellers vorgesehenen Universalgelenks.

[0021] Wie soeben erwähnt, ist der Schleifteller über ein Universalgelenk mit der Schleifspindel verbunden. Das Universalgelenk ist dabei in vorteilhafter Weise unmittelbar über dem Schleifteller angeordnet, so daß sich zwischen ihm und der Arbeitsfläche nur ein kleiner Abstand ausbilden kann. Auf diese Weise wird ein Wegknicken des Schleiftellers beim Aufsetzen des Schleifaggregats auf die zu schleifende Fläche verhindert.

[0022] Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage näher beschrieben und in der dazugehörigen Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematische erfindungsgemäße Anlage,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Anlage entsprechend der Pfeilrichtung Z nach Fig. 1

Fig. 3 den unteren Abschnitt eines Schleifaggregates,

Fig. 4 eine Einzelheit nach Fig. 3, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 in einem nochmals vergrößerten Maßstab eine Klemmeinrichtung des Schleifaggregates nach Fig. 3,

Fig. 6 einen Ausschnitt, der die Antriebsverbindung zwischen Schleifspindel und Schleifteller darstellt, und

Fig. 7 eine Draufsicht von Fig. 6, teilweise geschnitten.

[0023] In der Fig. 1 ist eine Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen schematisch dargestellt. Es läßt sich ein rechteckiger Rahmen 1 erkennen mit Führungen 2 und 3, auf denen Tische 4 und 5 in Längsrichtung verschiebbar sind. Die Verschiebbarkeit der Tische 4 und 5 sollen die Doppelpfeile 6 und 7 andeuten. Am Rahmen 1 ist außerdem eine Traverse 8 befestigt. Diese nimmt hängend ein Schleifaggregat 9 auf und ermöglicht ihm eine Verschiebbarkeit in Richtung des Doppelpfeiles 10.

[0024] Der Tisch 5 dient zur Aufnahme des Schiebedachs einer Fahrzeugkarosserie. Der Tisch 4 trägt eine Einrichtung zum selbsttätigen Austausch eines verbrauchten Schleifblattes gegen ein unverbrauchtes an dem Schleifaggregat 9 bzw. zum Wenden eines einseitig verbrauchten Schleifblattes. Für diesen Zweck sind auf dem Tisch 4 ein Schleifblattmagazin 11, ein mit Flüssigkeit gefüllter Behälter 12, ein darin eingetauchter Siebteller 13, sowie eine Abstützplatte 14 angeordnet, die eine zentrale Durchgangsbohrung 14a aufweist. Das Schleifblattmagazin 11, der Behälter 12 und die Abstützplatte 14 liegen in einer Flucht, wie dies die Linie 15 andeutet.

[0025] Ein Schwenkarm 17 verbindet den Siebteller 13 mit einem doppelten Drehgelenk 18, das einmal eine Drehbewegung um eine parallel zu den Führungen 2, 3 verlaufenden Achse zuläßt. Dies zeigt in Fig. 2 ein Pfeil 19. Desweiteren läßt das Drehgelenk 18 eine Drehung un eine in die Zeichenebene verlaufende Hochachse zu. Für diese Drehbewegung steht der Pfeil 20.

[0026] Schließlich zeigt die Fig. 1 noch e_Lnen Abfallbehälter 16 für die Ablage von verbrauchten Scrleifblättern .

[0027] Fig. 2 zeigt die Anlage nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles Z. Auch hier ist die Anlage wiederum nur schematisch dargestellt. Außerdem taucht des Schleifaggregat 9 in den Behälter 12 ein. Der Tisch befindet sich dennach unter der Quertraverse 8.

[0028] Nach Fig. 2 besteht das Schleifmagazin 11 aus einem Hohlzylinder, in den runde Schleifblätter 21 übereinandergeschichtet sind. Der Hohlzylinder weist Zuleitungen 11a, 11b und einen Abfluß 11c auf. über diese Leitungen wird er mit Wasser versorgt. Eine Schubstange 22 durchstößt von unten den Hohlzylinder. An ihrem in den Hohlzylinder hineinragenden Ende ist ein Teller befestigt, auf dem der Stapel Schleifblätter liegt. Mit Hilfe eines Stellgliedes, beispielsweise eines Hydraulikzylinders läßt sich über die Schubstange der Stapel ensprechend nachführen, wenn ein Schleifblatt entnommen wird.

[0029] Auch der Behälter 12 ist mit ähnlichen Ab- und Zuleitungen 12a, 12b versehen. Ebenso ist dieser Behälter 12 mit Wasser gefüllt. Fig. 2 deutet noch mit einem Doppelpfeil 23 und einer Bewegungsbahn 24 an, daß das Schleifaggregat 9, geführt an der Quertraverse, sich aus dem Behälter 12 nach oben bewegen, seitwärts verfahren und sich in das Schleifblattmagazin 11 und auf die Abstützplatte 14 absenken läßt. Ferner zeigt diese Fig. 2 in unterbrochenen Linien einzelne Stellungen des Schwenkarms 17 mit dem Siebteller 13. In Fig. 2 ist zu erkennen, daß sich der Rand des in den Behälter 12 eingetauchten Siebteller 13 nach unten verjüngt.

[0030] Mit strichpunktierten Linien ist außerdem die Halterung der Abstützplatte 14 auf dem Tisch 4 angedeutet. Das gleiche gilt für das Drehgelenk 18.

[0031] Aus Fig. 3 läßt sich der untere Abschnitt des Schleifaggregats 9 entnehmen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der obere, nicht gezeichnete Abschnitt des Schleifaggregats den Antriebsmotor aufnimmt; der Antriebsmotor ist also integrierter Bestandteil des Schleifaggregats. Dieses setzt sich in dem hier abgebildeten Ausschnitt zusammen aus einer Schleifspindel 25, die in einem Lagerbock 26 über Wälzlager 27 und 28 drehbar gelagert ist. Am unteren Abschnitt der Schleifspindel 25 ist ein kugelförmiger Lagerinnenring 29 eines Universalgelenks befestigt. Der entsprechende Lageraußenring 30 befindet sich in einem Schleiftellerträger 31, an dem wiederum über eine Distanzscheibe 31a der Schleifteller 32 befestigt ist. Der Schleifteller 32 ist über eine Bajonettenverriegelung an der Distanzscheibe 31a gehalten.

[0032] Der Schleifteller 32 selbst besteht aus einem weichen, elastischen Schaumstoff, dessen Oberseite mit einer steifen, für die Bajonettenverriegelung entsprechend ausgeformten Befestigungsplatte 32a überdeckt ist. Eine in Fig. 3 nicht näher dargestellte Klemmeinrichtung 33 hält ein Schleifblatt 21 an der Unterseite des Schleiftellers 32 fest. Das Schleifblatt 21 weist in seinem Mittelbereich durch sternförmige Schlitzen Befestigungslaschen 21a auf, die von der Klemmeinrichtung 33 gehalten sind. Desweiteren besteht das Schleifblatt 21 aus einem gitterartigen Gewebe mit offenen Maschen. Auf beiden Seiten ist eine Schleifkörnung aufgebracht, so daß das Schleifblatt 21 beidseitig benutzt werden kann.

[0033] Die Schleifspindel 25 weist zwei, in etwa in Achsrichtung verlaufende Kanäle auf, einen Schleifwasser-Zufuhrkanal 25a und ein Luftführungskanal 25b. Gespeist werden diese Kanäle über Zuführungen 26a und 26b im Lagerbock 26. Die Fig. 4 läßt in vergrößertem Maßstab den Verlauf der Kanäle im unteren Abschnitt der Schleifspindel erkennen. Wie in dieser Fig. ersichtlich, mündet der Zuführkanal 25a in einen trichterförmigen Raum, der in einer von unten in die Schleifspindel 25 eingeschobene, im Außendurchmesser abgesetzte Hülse 34 ausgebildet ist. Ein Kunststoffschlauch 35, der innerhalb der Hülse 34 verschiebbar gehalten und dessen Verschiebbarkeit durch die gestrichelte Darstellung in dem trichterförmigen Hohlraum angedeutet ist, führt von dem Hohlraum nach unten zur Klemmeinrichtung 33. Der Zuführkanal 25 dient zur Versorgung des Schleifblattes mit Schleifwasser und zur hydraulischen Betätigung der Klemmvorrichtung 33, wie dies weiter unten beschrieben ist.

[0034] Nach Fig. 4 zweigt der Luftführungskanal 25 b oberhalb der Hülse 34 nach außen ab, verläuft von dort in einem mit der Schleifspindel 25 festverbundenen Bauteil 36 und führt wieder im abgesetzten Bereich der Hülse 34 zurück in die Schleifspindel 25 und tritt an ihrem unteren Ende, also unterhalb des Lagerinnenrings 29 aus. Die Aufgabe des Luftführungskanals 25b wird im Zusammenhang mit der Fig. 5 näher erklärt. In Fig. 4 ist noch ein Stopfen 37 erkennbar, ein O-Ring um die Hülse 34, sowie eine Nutringdichtung 38 unterhalb der trichterförmigen Öffnung der Hülse 34. Diese Bauteile stellen sicher, daß der Luftführungskanal 25b von dem Schleif-Zuführkanal 25a getrennt ist.

[0035] Aus Fig. 3 läßt sich noch ein Faltenbalg 39 entnehmen der einmal mit dem Schleiftellerträger 31 und zum anderen mit einem an der Schleifspindel 25 befestigten Bauteil 40 verbunden ist. Die Aufgabe dieses Faltenbalgs besteht darin, das Universalgelenk und die noch näher darzustellende Antriebsvorrichtung vor Verschmutzung zu schützen. Außerdem soll er aufgrund seiner Eigenelastizität eine Rückstellung des Schleiftellers 32 in eine waagerechte Lage bewirken.

[0036] Die Klemmeinrichtung 33 geht mit ihren Einzelheiten aus der Fig. 5 hervor. Hier ist zunächst ein Klemmkonus 41 und ein Gegenanschlag 42 erkennbar. Der Gegenanschlag 42 verlängert sich nach oben in einen zylindrischen Abschnitt 42a, der eine mit dem Schleiftellerträger 31 befestigten Führungshülse 43 aufnimmt. Desweiteren ist an dem Gegenschlag 42 ein Hohlzylinder 44 befestigt, der mit einem oberen Abschnitt in der Führungshülse 43 luftdicht abschließend, axial verschiebbar und drehbar geführt ist. Den oberen Abschnitt dieses Hohlzylinders 44 schließt eine daran befestigte Trägerplatte 45 ab. Zwischen Trägerplatte 45 und Führungshülse 43 ist außerdem eine nicht näher bezeichnete Nutringdichtung vorgesehen. Die Trägerplatte 45 nimmt schließlich das untere Ende des Kunststoff- schlauches 35 auf. Ihr Außendurchmesser ist so bemessen, daß sie gleitend an der Innenwandung der Führungshülse 43 anliegt. Die Führungshülse 43 bildet an ihrem unteren Abschnitt einen Innenflansch 43a aus, der ebenfalls gleitend an dem Hohlzylinder 44 anliegt, und entsprechend ist an dem Hohlzylinder 44 ein Ringbund 44a vorgesehen, der wiederum gleitend an der Innenwandung der Führungshülse 43 anliegt. Durch diese Ausgestaltung läßt sich der Gegenanschlag 42 gegenüber der Führungshülse 43 verdrehen und in Achsrichtung verschieben, wobei die axiale Verschiebbarkeit durch den Ringbund 44a und der Innenschulter 43a nach unten begrenzt ist.

[0037] Der Klemmkonus 41 trägt an seiner dem Gegenanschlag 42 zugewandten Seite eine weitere Führungshülse 46, die in dem Hohlzylinder 44 wasserdicht geführt ist. Außerdem durchstößt den Klemmkonus 41 eine Schraube 47 mit einer abgesetzten Durchgangsbohrung 47a. Diese Durchgangsbohrung dient als Durchflußkanal fürdas Schleifwasser. Im oberen, dem Klemmkonus 41 abgewandten Abschnitt ist in der Durchgangsbohrung 47a eine Druckfeder 48 angeordnet, die auf eine über den Schaft der Schraube 47 geschobene Ventilkappe 49 wirkt. Dabei hält sie den inneren, mit einer Gummidichtung versehenen Kappenboden etwas vom Schaftende der Schraube 47 entfernt, so daß ein Durchfluß über Wandbohrungen 49a der Ventilkappe 49 zu der Durchgangsbohrung 47a der Schraube 47 gegeben ist.

[0038] Eine auf die Schraube 47 gedrehte Mutter 50 verspannt den Klemmkonus 41 und die Führungshülse 46 mit der Schraube 47. Die Verbindung wird über einen 0-Ring unter der Mutter 50 abgedichtet. Die Mutter 50 dient zugleich auch als Verankerung einer Zugfeder 51, deren anderes Ende in der Trägerplatte 45 eingehängt ist.

[0039] Nachfolgend soll nun ein Klemmvorgang, also das Befestigen eines Schleifblattes am Schleifteller beschrieben werden. Zunächst sei noch einmal darauf hingewiesen, daß beim Schleifbetrieb über den Zuführkanal 25a (Fig.3), Kunststoffschlauch 35, Wandbohrungen 49a und Durchgangsbohrungen 47a Schleifwasser in geringen Durchflußmengen (ca 1,5 1/h) auf die zu schleifende Oberfläche geleitet wird.

[0040] Bei einem Klemmvorgang holt sich das Schleifaggregat 9, wie noch später genauer dargelegt wird, ein Schleifblatt 21 aus dem Schleifblattmagazin 11. Das Schleifblatt 21 haftet dabei durch einen Wasserfilm bzw. durch die sich dadurch einstellende Adhäsion an der Unterseite des nassen Schleiftellers 32. Das Schleifaggregat senkt sich nun auf die Abstützplatte 14a ab, bis es dort satt aufliegt. Die Befestigungslaschen 21a des Schleifblatts 21 stehen waagerecht ab. Nun wird schlagartig die Durchflußmenge des Schleifwassers erhöht und es bildet sich in der Führungshülse 46 ein Rückstau mit der Folge, daß die Ventilkappe 49 gegen die Kraft der Druckfeder 48 auf die Schraube 47 gedrückt wird. Der Schraubenschaft verschließt hierdurch die Durchgangsbohrungen 49a, so daß das Schleifwasser nicht mehr nach unten austreten kann. Der Druck, der in der Führungshülse 46 herrscht, verstärkt sich durch weiter zugeleitetes Schleifwasser und die Führungshülse 46 fährt zusammen mit dem Klemmkonus 41 gegen die Kraft der Feder 51 nach unten. Der Klemmkonus 41 durchstößt dabei die Befestigungslaschen 21a, die danach aufgrund ihrer Elastizität wieder in die waagerechte Ebene zurückfedern. Nun wird durch ein entsprechendes Ventil in der Zuleitung 26a (in Fig. 3 nicht gezeichnet) der Druck des Schleifwassers abgebaut mit der Folge, daß die Zugfeder 51 den Klemmkonus 41 wieder zurückzieht. Er nimmt dabei die Befestigungslaschen 21a aufgrund seiner konischen Ausbildung mit nach oben und drückt sie gegen den Gegenanschlag 41.

[0041] Die Kraft der Zugfeder 51 reicht aus, um die Befestigungslaschen 21a genügend festzuklemmen. Unterstützt können dies noch, wie in Fig. 5 angedeutet, Gummi-0-Ringe. die in den Mantelflächen des Klemmkonus und Gegenanschlages eingelegt sind. Hierdurch wird die Reibung zwischen den Schleifblattlaschen und der Klemmeinrichtung erhöht. Da der Klemmkonus und der Gegenanschlag gegenüber der Führungshülse 43 drehbar gehalten sind, läßt sich somit auch das Schleifblatt 21 gegenüber dem Schleifteller 32 drehen.

[0042] Wie bereits erwähnt, besteht der Schleifteller 32 aus einem weichen Schaumstoffmaterial. Setzt nun das Schleifaggregat auf die zu schleifende Fläche auf, drückt sich der Schleifteller 32 entsprechend der Belastung zusammen. Wäre die Klemmeinrichtung axial unverschiebbar in der Führungshülse 43 gehalten, würde das Schleifblatt im Bereich der Befestigungslaschen 21a beim Zusammendrücken des Schleiftellers 32 Falten bilden, was zu Riefen in der Schleiffläche führen könnte. Um dieser Gefahr vorzubeugen, ist die Klemmeinrichtung in der erwähnten Weise gegenüber der Führungshülse 43 axial verschiebbar. Die tatsächliche Verschiebung wird über den Luftführungskanal 25b gesteuert, indem über ihn in der Kammer 43a der Führungshülse 43 zumindest während des Schleifvorgangs ein Unterdruck aufgebaut wird, der die Klemmeinrichtung beim Schleifen gegen die Zugkraft der festgeklemmten Befestigungslaschen 21a nach oben zieht. In diesem Fall bewegt sich auch der Kunststoffschlauch 35 nach oben und ragt in die trichterförmige Ausnehmung der Hülse 34 hinein (Fig. 4). Da beim Schleifen der gewölbten Fläche der Schleifteller gegenüber der Schleifspindel eine Taumelbewegung ausführen muß, kann auch das Ende des Kunststoffschlauchs 35 in der trichterförmigen öffnung diese Bewegung mitmachen.

[0043] Durch das Anheben der Klemmeinrichtung wird auch verhindert, daß der Klemmkonus 41 beim Schleifen auf der zu schleifenden Fläche aufsteht. Hierdurch könnten trotz einer auf der unteren Seite des Klemmkonus 41 aufgeklebten Filzschicht Kratzer in der Schleifoberfläche verursacht werden.

[0044] Der Luftführungskanal 25b hat eine weitere Aufgabe. Im Fall eines Schleifblattwechsels wird über ihn in der Kammer 43a (Fig. 5) kurzfristig ein Überdruck aufgebaut, der die Klemmeinrichtung zwingt, bis zum Anschlag (Innenflansch 43a) nach unten zu fahren. Diese Stellung muß die Klemmeinrichtung beim Schleifblattwechsel einnehmen, da sonst nicht gewährleistet ist, daß der Klemmkonus 41 während des Klemmvorgangs die Befestigungslaschen 21a beim Zurückfahren erfassen kann.

[0045] In Fig. 6 und 7 ist noch die Antriebsverbindung zwischen Schleifteller und Schleifspindel dargestellt. Es ist ein Verbindungsseil 52 erkennbar, das durch eine Querbohrung der Schleifspindel 25 läuft und über Führungsrollen 53, 54 in entgegengesetzter Richtung abgelenkt wird. Mit seinen Enden ist das Verbindungsseil 52 diametral gegenüberliegend am Schleiftellerträger 31 befestigt. Die Führungsrollen 53, 54 drehen sich in Lagergehäuse 53a, 54a, die wiederum am Bauteil 36 drehbar gelagert sind. Durch diese Antriebsverbindung erhält man einen optimalen Rundlauf des Schleiftellers 32 selbst dann, wenn die Schleifspindel 25 gegenüber dem Schleifteller₃₂ geneigt ist. Ein einwandfreier Rundlauf wirkt sich vorteilhaft auf die Schliffqualität aus.

[0046] Nachfolgend wird der gesamte Schleifvorgang mit Schleifblattwechsel an einem Schiebedach beschrieben. Entgegen Fig. 1 soll sich bei der Startposition der Schlitten 4 unter der Quertraverse 8 befinden und das Schleifaggregat 5 mit seinem Schleifteller in dem mit Wasser gefüllten Behälter 12 eingetaucht sein. Der Siebteller 13 befindet sich ebenfalls unterhalb des Schleiftellers im Behälter ₁2. Auf dem Schlitten 5 ist ein ungeschliffenes Schiebedach befestigt.

[0047] Nach Startauslösung taucht das Schleifaggregat 9 aus dem Behälter 12 auf und sein Schleifteller beginnt zu rotieren. Dadurch legt sich das Schleifblatt plan an die Unterseite des Schleiftellers an, wo er wegen der Adhäsionswirkung, die durch den dort befindlichen Wasserfilm hervorgehen wird, auch ohne Drehung haften bleibt.

[0048] Der Schlitten 4 fahrt in die in Fig. 1 gezeigte Position und der S_Chlitten^lbewegt sich mit dem Schiebedach unter die Quertraverse 8. Das Schleifaggregat 9 senkt sich mit seinem rotierenden Schleifteller auf das Schiebedach ab. Außerdem beginnt Schleifwasseraus dem Klemmkonus auszufließen. Jetzt beginnt das eigentliche Schleifen. Das Schleifaggregat bewegt sich dabei entlang der Quertraverse nach links (in Fig. 1) und zurück. Gleichzeitig oszilliert der Schlitten senkrecht dazu. Auf diese Weine wird das Schiebedach in mehreren Bahnen geschliffen.

[0049] Nach Beendigung des Schleifvorgangs hebt sich das Schleifaggregat 9 nach oben und der Schlitten 5 fährt zurück in seine Ausgangsposition. Das Schleifaggregat hat die in Fig. 1 dargestellte Position.

[0050] Es sei nun angenommen, daß die Schleifblattseite nach diesem Schleifvorgang bereits verbraucht ist. In Wirklichkeit können bis zu sechs Schiebedächer mit der gleichen Schleifblattseite geschliffen werden, allerdings muß das Schleifblatt nach jedem Schiebedach ausgewaschen werden, was durch Absprühen mit Wasserdüsen geschehen kann, die beispielsweise am Schleifaggregat befestigt sein können.

[0051] Der Schlitten 4 fährt unter die Quertraverse 8 und das Schleifaggregat senkt sich in den mit Flüssigkeit gefüllten Behälter 12 hinein (Fig. 2). Mit dem Absenken wird gleichzeitig in der oben beschriebenen Weise der Klemmkonus gelöst. Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten entfällt die Adhäsionswirkung zwischen dem mit offenen Maschen versehenen Schleifblatt und der Unterseite des eingetauchten Schleiftellers. Hebt sich das Schleifaggregat 9 wieder aus dem Behälter 12, wird das Schleifblatt aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit vom Klemmkonus 41 abgezogen und verbleibt im Behälter. Es sinkt langsam ab und wird durch den Siebteller 13 aufgefangen.

[0052] Das SchleifaggregaL 9 fährt nun entlang der Bewegungsbahn 24 zum Schleifblattmagazin 11 und senkt sich auf das zuoberst liegende Schleifblatt ab. Der Schleifteller ist dabei noch naß. Durch den Wasserkreislauf im Schleifblattmagazin wurde dafür gesorgt, daß die Schleifblätter alle insgesamt "eingeweicht", jedoch mindestens die oberen zwei lediglich angefeuchtet sind. Angefeuchtet heißt in diesem Sinne, daß die offenen Maschen der Gitterstruktur nicht mit Wasser ausgefüllt sind. Erreicht wird dies durch kurzzeitiges Ausblasen dieser oben liegenden Schleifblätter mit einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Druckluftdüse bzw. durch den Wasserablauf 11c unterhalb der oberen Schleifblätter. Durch den nassen Schleifteller klebt sich in Folge von Adhäsionskraft das angefeuchtete oberste Schleifblatt am Schleifteller fest. Das Schleifaggregat 9 hebt sich anschließend wieder nach oben und fährt gleichzeitig zur Abstützplatte 14 und senkt sich auf sie, bis der Schleifteller dort satt aufliegt. Nun erfolgt das bereits beschriebene Festklemmen des Schleifblatts.

[0053] Nach dem Befestigen hebt sich das Schleifaggregat 9 wieder und fährt entlang der Quertraverse 8 in seine Ausgangsstellung, um für einen erneuten Schleifvorgang gerüstet zu sein. Inzwischen ist der Schlitten 5 auch mit einem neuen Schiebedach bestückt.

[0054] Während diesem neuen Schleifvorganges schwenkt der Arm 17 den Siebteller 13 aus dem Behälter 12 heraus. Auf ihm liegt mit der verbrauchten Seite nach unten das abgelegte erste Schleifblatt. Wegen der auftretenden Adhäsion, die durch das Wasser und der Gitterstruktur des Schleifblattes und des Siebtellers bewirkt wird, klebt das Schleifblatt an dem Siebteller. Der Schwenkarm 17 schwenkt um 180 Grad hinüber zum Schleifblattmagazin 11. Durch ein etwas kräftigeres Aufschlagen auf das Schleifblattmagazin fällt das Schleifblatt in dieses hinein. Es liegt nun mit der unverbrauchten Seite nach unten. Es wurde also um 180 Grad gewendet und liegt bereit für einen erneuten Schleifeinsatz. Der Schwenkarm 17 schwenkt zurück in den Behälter 12.

[0055] Die zu einem Pneumatikzylinder gehörende Schubstange 22 (Fig. 2) des Schleifblattmagazines (11) sorgt dafür, daß der Schleifblattstapel stets bis zur Arbeitshöhe des Schleiftellers angehoben ist.

[0056] Ist uas Schleifblatt bereits beidseitig verbraucht, so schwenkt der Schwenkarm 17 zunächst nur um 90 Grad nach oben, dreht sodann in Richtung des Pfeiles 20 (Fig. 1) und schwenkt schließlich um weitere 90 Grad über den Abfallbehälter 16, wo er das Schleifblatt ablegt.

[0057] Die Steuerung dieser Anlage ist in der Zeichnung nicht dargestellt, sie ist jedoch ohne weiteres realisierbar, so daß im Rahmen diese Anmeldung auf sie nicht näher eingegangen zu werden braucht.

Ansprüche

1. Anlage zum automatischen Schleifen von gewölbten Flächen, insbesondere von zu lackierenden Karosserieoberflächen eines Kraftfahrzeuges,mit einem Schleifaggregat, das einen mittels eines Universalgelenkes an einer Schleifspindel verbundenen, rotierenden Schleifteller und ein daran auswechselbar befestigtes Schleifblatt aufweist und das maschinell geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein Schleifblattmagazin (11) und eine Einrichtung zum selbsttätigen Austausch eines verbrauchten Schleifblattes (21) gegen ein unverbrauchtes an dem Schleifteller (32) aufweist und daß das Schleifblatt (21) am Schleifteller (32) mittels einer um die Achse des Schleiftellers (32) drehbar gehaltenen und einen automatischen Austausch des Schleifblattes (21) ermöglichenden Klemmeinrichtung (33) befestigt ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifblattmagazin (11) aus einem oben offenen, Flüssigkeit enthaltenen Hohlzylinder besteht, der die runden Schleifblätter (21) übereinander geschichtet aufnimmt.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage des Schleifblattpaketes innerhalb des Hohlzylinders über eine Hubvorrichtung (22) einstellbar ist.

4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Austausch der Schleifblätter (21) eine Abstützplatte (14) und einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter (12) umfaßt.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (12) ein an einem Schwenkarm (17) befestigter Siebteller (13) eintauchbar ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des im Behälter (12) eingetauchten Siebtellers (13) sich konisch nach unten auf den Durchmesser des Schleifblattes (21) verjüngt.

7. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, bei der das verwendete Schleifblatt in seinem Mittelbereich durch sternförmiges Schlitzen Befestigungslaschen aufweist, mit denen es durch die Klemmeinrichtung am Schleifteller gehalten ist, wobei die Klemmeinrichtung aus einem betätigbaren Klemmkonus und einem als Innenkegel ausgebildeten Gegenanschlag besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkonus (41) in axialer Richtung hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung axial verschiebbar ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, _daß am Schleifteller (32) eine Führungshülse (43) befestigt ist, die verdrehbar den Gegenanschlag (42) hält und daß der Klemmkonus (41) axial verschiebbar gegenüber dem Gegenanschlag (42) in diesem oder in einem mit diesem fest verbundenen Bauteil (44) geführt ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (42) durch die Führungshülse (43) axial verschiebbar gehalten ist.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel (25) einen in die Führungshülse (43) mündenden Luftführungskanal (25b) aufweist.

12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß im Klemmkonus (41) ein von einem in der Schleifspindel (25) vorgesehenen Zuführkanal (25a) gespeister Durchflußkanal (47a) für Schleifflüssigkeit vorgesehen ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (47a) mit einer federbelasteten Ventilkappe (49) verschließbar ist.

14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler Schlauch (35) die Verbindung zwischen dem Zuführkanal (25a) der Schleifspindel (25) und dem Durchflußkanal (47a) des Klemmkonus (41) herstellt.

15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsverbindung zwischen der Schleifspindel (25) und dem Schleifteller (32) ein durch die Schleifspindel (25) geführtes Verbindungsseil (52) dient, das mit seinen Enden diametral gegenüberliegend am Schleifteller (32) über schwenkbar gelagerte Klemmbacken befestigt ist.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsseil (52) von einem Befestigungspunkt zum anderen in etwa Z-förmig verläuft.

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel (25) schwenkbar gelagerte Führungsrollen (53, 54) für das Verbindungsseil (52) aufweist.

18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen rechteckigen Rahmen (1) aufweist mit zwei in Längsrichtung verfahrbaren Schlitten (4, 5) und einer am Rahmen (1) befestigten, das Schleifaggregat (9) aufnehmenden Traverse (8), wobei der eine Schlitten (5) zur Aufnahme der zu schleifenden Werkstücksfläche dient und der andere Schlitten (4) die dem selbsttätigen Austausch des Schleifblattes (21) dienende Einrichtung aufnimmt.

Zeichnung