Schleifmaschine für plattenförmige Werkstücke

Abstract

 Eine Schleifmaschine für plattenförmige Werkstücke, insbesondere für Span-, Faser-, Furnier- od. dgl. Platten weist wenigstens eine Bandschleifeinheit 4-7 auf, die aus einem über Walzen 4-6 geführten Schleifband 7 und einer Gegendruckwalze 8 besteht. Zur Erhöhung der Maßhaltigkeit der Platten und für eine gleichmäßige Oberflächengüte wird der Gegendruckwalze 8 auf der dem Arbeitsspalt abgewandten Seite mindestens im mittleren Bereich seiner Länge eine Abstützvorrichtung 19, 26 zugeordnet, die mit variablen Druck senkrecht zur Ebene der plattenförmigen Werkstücke, gemäß Richtungspfeil 25 mit variablen Druck einstellbar ist (Figur 2).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine für plattenförmige Werkstücke, insbesondere für Span-, Faser-, Furnier-, mineralische Stoffe, z.B. Kalziumsilikat enthaltende od.dgl. Platten, mit wenigstens einer Bandschleifeinheit, die aus einem über Walzen bewegten und durch wenigstens ein Kontaktelement gegen die zu schleifende Fläche geführten Schleifband und einem Gegendruckelement besteht, wobei der Arbeitsspalt zwischen dem Kontaktelement und , dem Gegendruckelement in Abhängigkeit von der jeweiligen Stärke der zu schleifenden Platten veränderbar ist.

[0002] Bekannte Schleifmaschinen, die wenigstens eine Bandschleifeinlieit der vorgenannten Art aufweisen, ermöglichen es, die Bearbeitungstiefe bzw. die Oberflächenfeinheit so einzustellen, daß diese gegebenenfalls an der Ober- und Unterseite der Platten gleich oder auch unterschiedlich sein kann. Das ist oft notwendig, wenn unter anderem aufgrund des Herstellungsprozesses der Platten an einer oder beiden Oberflächen der Platten andere technologische Verhältnisse vorliegen, oder erforderlich, um je nach den Erfordernissen für die weitere Bearbeitung der Platten eine Oberflächenveredelung durch Bedrucken, Lackieren oder Beschichten mit Papieren, Folien, Furnieren und dgl. vornehmen zu können (Z: holztechnik Oktober 1973, S. 378/379, 388; _Z: Holz als Roh- und Werkstoff, 38, 1980, S.3,21; Broschüre der Carborundum-Werke GmbH, Werk 2, Ausgabe Nr. 72/3-8000, S. 80-88). Nach dem Schleifvorgang erhält man im allgemeinen Platten, deren Dicke eher innerhalb als außerhalb der vorgeschriebenen Toleranzwerte liegt. Typisch zulässige Toleranzen sind + o,3 mm entsprechend DIN 68 761 und in einigen Ländern + o,15 mm von der Nenndicke (Deppe H.J., Ernst K.: Technologie der Spanplatten, Stuttgart 1964, S. 191/192). Demgegenüber haben Hochleistungs-Breitbandschleifmaschinen gegenwärtig eine Dickentoleranz von max. + 0,1 mm, bezogen auf die Nenndicke, zu garantieren, und zwar bei relativ hohen Vorschubgeschwindigkeiten um etwa 3o bis 4o m/min. und von Platte zu Platte gegebenenfalls wechselnder Dickenabnahme. Außerdem wird hierbei ein makelloses Schliffbild der Oberflächen vorausgesetzt, um den gestellten Anforderungen bei der Weiterverarbeitung der Platten zu entsprechen. (DE-PS 1677 135, DE-PS 25o2 718, Prospekt der Anmelderin, 12.79).

[0003] Werden beispielsweise geschliffene Platten in größerer Anzahl in üblicher Weise übereinandergestapelt, bevor deren Weiterbe- und -verarbeitung erfolgt, tritt das Problem auf, daß sich die Platten, insbesondere im oberen Bereich des Stapels, zunehmend verformen. Der Grad dieser Verformung hängt wesentlich nicht nur von der Stapelhöhe, der Anzahl der Platten, der Plattendicke und -härte, sondern vor allem auch von der damit verbundenen Summierung der Toleranzwerte einschl. -fehler, die in jeder einzelnen Platte positiv und/oder negativ vom Sollwert abweichen können, und der Plattendichte ab, wobei schwere hochverdichtete Platten stärker verformt werden als leichte Platten.

[0004] An einem Beispiel aufgezeigt bedeutet dies, daß bei einer Stapelhöhe von 4 m, die in der Praxis häufig gewühlt wird, 4₀o Stück geschliffene Spanplatten, 1o mm dick, verhältnismäßig schwer und nochverdichtet, vorhanden sein können und insbesondere im oberen Bereich des Stapels abgelegte Platten über ihre Breite eine Durchbiegung von mindestens bis zu 4o mm erfahren, wenn die Totalabweichung je Platte o,2 mm (1₀,1 mm max. in Plattenmitte, 9,9 mm min. in den Randbereichen der Platte) beträgt und Toleranzfehler in Platten, die vor und nach dem Schleifen wahlweise aus einer Tagesproduktion entnommen werden, des besseren Verständnisses wegen unberücksichtigt bleiben. Handelt es sich, wie vorliegend, um Spanplatten, dann härtet das in ihnen enthaltene Bindemittel während des Stapelns und nach dem Entstapeln weiter aus, so daß die Formänderungen über die Breite der Platten aufgrund der damit einhergehenden Stabilisierung der inneren Plattenfestigkeit irreversibel sind. Derartige Platten, unter Umständen in entsprechende Formate aufgeteilt, können daher im Möbelbau nicht mehr verarbeitet werden.

[0005] Im Zusammenhang mit der vorliegeden Problematik ist auch ein einwandfreies Verkleben einer größeren Anzahl von dünnen Platten mit oder ohne Beschichtungsmaterial in einer Stapelpresse ausgeschlossen. Hier verursachen die sich summierenden Toleranzen der Platten Fehlverleimungsstellen.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schleifmaschine der eingangs definierten Gattung zu schaffen, die an während des Schleifens sich ändernde Belastungsverhältnisse infolge schwankender Eigenschaften der zu schleifenden Platten so anpaßbar ist, daß maßhaltige Platten mit gleichmäßiger Oberflächengüte erhalten werden können.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Gegendruckelement auf der dem Arbeitsspalt abgewandten Seite und mindestens im mittleren Bereich seiner Länge eine Abstützvorrichtung zugeordnet ist, die mit variablem Druck beaufschlagbar ist.

[0008] Im wesentlichen Unterschied zum Bekannten besteht somit der grundlegende Lösungsgedanke der Erfindung darin, den Arbeitsspalt zwischen dem Kontaktelement und dem Gegendruckelement über seine gesamte Breite und unter den vorgenannten wechselnden Belastungsverhältnissen stets planparallel zu halten, indem auf bestimmte Bereiche des Gegendruckelements ein zusätzlicher und änderbarer Druck ausgeübt wird. Da dieser Druck auf bereits vorhandene Bauteile bzw. Baugruppen der Bandschleifeinheit wirkt, bleibt deren kompaktes und raumsparendes Konstruktionsprinzip erhalten.

[0009] Durch die Schaffung der speziellen Planparallelität im Arbeitsspalt nach der Erfindung ist vor allem sichergestellt, daß Platten mit stark voneinander abweichenden und schwankenden Eigenschaften sowohl in bezug auf die Oberflächengüte als auch in bezug auf die Maßhaltigkeit einwandfrei geschliffen werden. Eine Dickentoleranz von höchstens + o,o5 mm, bezogen auf die Nenndicke, läßt sich sicher und ohne Dickentoleranzfehler erzielen. Die gleichmäßig geschliffenenPlatten sind damit formstabil und unterliegen, in Stapeln übereinandergelegt, keinen Formänderungen mehr, so daß die bisherigen Nachteile, z.B. beim Stapel-Pressen, vermieden sind.

[0010] Die Realisierung der erfindungsgemäßen Abstützung kann auf verschiedene Arten erfolgen. So kann eine aus einem Stahlzylinder mit glatter Mantelfläche bestehende Gegendruckwalze auf der dem Arbeitsspalt abgewandten Seite im mittleren Bereich durch eine Stützwalze abgestützt sein, deren beide Außenlager über eine Gabel unter der Wirkung eines hydraulisch oder pneumatisch beeinflußten Kolbens stehen. Dieser Kolben ist auf die Planparallelität des Arbeitsspaltes zwischen dem Kontaktelement und der Gegendruckwalze mit den Hilfsmitteln der konventionellen bzw. modernen Steuerungstechnik diskontinuierlich wie kontinuierlich genau einstellbar.

[0011] Die einzelnen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0012] Weitere Merkmale, Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele.

[0013] Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Wesens einer Bandschleifeinheit nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 eine stark schematisierte Seitenansicht der Figur 1;

Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, in einer schematischen Vorderansicht;

Figur 4 eine Weiterbildung der Bandschleifeinheit nach Figur 3;

Figur 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung, in einer schematischen Vorderansicht;

Figur 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bandschleifeinheit;

Figur 7 eine Seitenansicht erfindungswesentlicher Bauteile, und

Figur 8 die Anwendung der Erfindung in versetzt angeordneten Bandschleifeinheiten

[0014] Figur 1 zeigt eine Platte 1 im Arbeitsspalt 2 einer insgesamt mit 3 bezeichneten Bandschleifeinheit nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der untere Teil der Bandschleifeinheit besteht aus einem endlosen, über drei parallele, im Dreieck angeordnete Walzen 4 bis 6 (Fig. 2) geführten Schleifband 7. Die Walze 4 dient als Antriebswalze, die Walze 5 als Spannwalze und die Walze 6 als Kontaktwalze, durch die das Schleifband 7 gegen die zu schleifende untere Oberfläche der Platte 1 geführt ist.

[0015] Der Kontaktwalze 6 ist eine Gegendruckwalze 8 zugeordnet, die im vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine besondere Parallel-Verstellung einstellbar ist. Das Wesentliche dieser Parallel-Verstellung besteht darin, daß sich die in Bügeln, Hebelarmen od.dgl. 9 und 1o gelagerten Achsstummel 11 und 12 der Gegendruckwalze 8 über Justierschrauben 13 und 14 beidseitig an den Lagergehäusen 15 und 16 der gegenüberliegenden Kontaktwalze 6 abstützen und die Gegendruckwalze 8 beim Schleifvorgang durch zwei Kraftspeicher, wie Pneumatikzylinder 17 und 18 beeinflußt wird. Auf diese Weise ist eine kraftschlüssige Verbindung unmittelbar zwischen der Kontaktwalze 6 und der Gegendruckwalze 8, also unabhängig vom Maschinengehäuse hergestellt, die Parallel-Einstellung des Arbeitsspaltes 2 durch die Justierschrauben 13 und 14 korrigierbar und fertigungsbedingtes Spiel bzw. auch natürlicher Verschleiß in der Mechanik der Parallel-Verstellung durch den auf die Gegendruckwalze 8 wirkenden pneumatischen Druck eliminierbar, womit im Unterschied zu anderen bekannten Bandschleifeinheiten eine individuelle, gleichmäßige und hohe Schleifgenauigkeit erreicht wird.

[0016] Erfindungsgemäß ist nun die Gegendruckwalze 8 auf der dem Arbeitsspalt 2 abgewandten Seite im mittleren Bereich durch eine Stützwalze 19 abgestützt, die in Lagern 2o und 21 einer Gabel 22 getragen ist. Auf diese Gabel und damit auf die Stützwalze 19 wirkt das freie Ende einer Kolbenstange 23, dessen Druckkraft vom Kraftspeicher, beispielsweise einem Pneumatikzylinder 24, so gesteuert wird, daß die Berührungslinie zwischen der Gegendruckwalze 8 und der Platte 1 immer eine Gerade und der Arbeitsspalt 2 zwischen der Gegendruckwalze 8 und der Kontaktwalze 6 parallel ist. Je nach den zu erwartenden bzw. den schon gegebenen Belastungsverhältnissen im Arbeitsspalt, für welche letztere die an Anzeigeinstrumenten ablesbare elektrische Leistung des Antriebsmotors für die Antriebswalze 4 ein Maß abgibt, wird dies durch entsprechende Änderung der Druckluftmenge am einfachsten mittels eines von Hand betätigbaren Druckreglers in der Zuleitung zum Zylinder 24 erreicht (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die Druckluftmenge im Zylinder 24 kann selbstverständlich auch durch Einschaltung an sich bekannter Abtast-, Meß- und Steuerungseinrichtungen diskontinuierlich oder kontinuierlich geändert und gesteuert werden, um den jeweiligen Gegendruck auf die Planparallelität im Arbeitsspalt feinabzustimmen.

[0017] Wie aus Figur 1 und 2 ersichtlich, ist die in Richtung des Doppelpfeiles 25 steuerbare Stützwalze 19 mit einem Belag 26 aus Gummi, Kunststoff od. dgl. versehen. Ein solcher Belag dient sowohl der Verschleißminderung an der Umfangs- bzw. Arbeitsfläche der Gegendruckwalze 8 als auch einem verbesserten Ausgleich der Druckkräfte. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gegendruckwalze 8 elastisch verformbar ausgebildet. Aufgrund all dieser Merkmale läßt sich ein besonders vorteilhafter Feinausgleich erzielen, der im kontinuierlichen Durchlaufverfahren in jeder Hinsicht zu einwandfrei geschliffenen Platten führt.

[0018] Während es grundsätzlich ausreicht, das Gegendruckelement auf der dem Arbeitsspalt abgewandten Seite lediglich im mittleren Bereich seiner Länge abzustützen und mit variablem Druck zu beaufschlagen, können im Rahmen der Erfindung weitere Bereiche des Gegendruckelements gegebenenfalls über seine gesamte länge mehrere Abstütz-Vorrichtungen aufweisen, die jeweils unabhängig voneinander mit unterschiedlichem Druck beaufschlagbar sind. Das empfiehlt sich vornehmlich bei Bandschleifeinheiten, die für relativ große Arbeitsbreiten ausgelegt sind und/oder keine Justicrmittel 13 und 14 besitzen und/oder mit Gegendruckwalzen arbeiten, die im Verhältnis zu den Kontaktwalzen konstruktionsbedingt meist einen wesentlich kleineren Durchmesser haben. Dadurch sind im Arbeitsspalt sehr definierte Verhältnisse, die an die verschiedenartigsten Schleifbedingungen optimal angepaßt sind, gewährleistet.

[0019] Die schematische Vorderansicht nach Figur 3 zeigt eine Gegendruckwalze 8, die im mittleren Bereich ihrer Länge eine ringartige Nut 27 aufweist, in die ein ringartiger Vorsprung 28 einer Stützwalze 29 eingreift. Die ringartige Nut 27 ist in der Breite so bemessen, daß sich die Platte 1 in diesem Bereich nicht durchbiegt. Wirkt nur der Vorsprung 28 der Stützwalze 29 mit der Nut 27 der Gegendruckwalze 8 zusammen, dann wird gleichzeitig ein Verschleiß der mit der Platte 1 in Kontakt stehenden und somit wirksamen Mantelfläche der Gegendruckwalze 8, die im übrigen weitere ringartige Vorsprünge und Nuten aufweisen kann, vermieden.

[0020] Die Lösung nach Figur 4 entspricht weitgehend der nach Figur 3, nur ist hier die Anzahl der Nuten in der Gegendruckwalze 8 und die Anzahl der Vorsprünge der Stützwalze 29 um jeweils zwei - 3₀, 31, 32 und 33 - erhöht, so daß noch mehr wirksame Arbeitsflächen für die Druckübertragung zur Verfügung stehen. Vorteilhafterweise ist die Gegendruckwalze 8 vollständig mit ringartigen Vorsprüngen und Nuten versehen, um die Druckübertragung und -verteilung auf die Platte 1 feinfühlig zu vergleichmäßigen.

[0021] Die Vorsprünge der Stützwalzen 29 in den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 5 und 6 sind an die Umfangs- bzw. Arbeitsflächen der Gegendruckwalzen 8 mit wendelförmigen Nuten 34 so angepaßt, daß allein die Vorsprünge der Stützwalzen 29 stets mit den Mantelflächen der Vorsprünge (Figur 5) bzw. mit den Ausnehmungen (Figur 6) der Gegendruckwalzen 8 in Verbindung stehen. Damit ist wiederum ein Optimum erreicht, wobei Bürstenwalzen und/oder Absaugvorrichtungen entbehrlich sind (siehe hierzu DE-PS 25 o2 718).

[0022] Es versteht sich, daß man entsprechend den Figuren 3, 4 und 5 ausgebildete Stützwalzen 29 mit Vorteil auch solchen Gegendruckwalzen von vornherein oder nachträglich zuordnen kann, die, wie in Figur 1, beispielsweise aus einem Stahlzylinder mit glatter Mantelfläche bestehen.

[0023] Figur 7 offenbart eine Gegendruckwalze 35 und eine Stützwalze 36, Druckzylinder 37 und 38 sowie Schwingen 39 und 4o mit einem gemeinsamen Drehpunkt 41. Hierdurch sind erfindungswesentliche Merkmale konstruktiv besonders einfach und platzsparend gestaltet.

[0024] Figur 8 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung in einer Schleifmaschine zum beidseitigen Schleifen einer Platte 1 mittels vier zueinander versetzt angeordneten Bandschleifeinheiten 42, 43, 44 und 45. Deutlich zu erkennen ist, daß die Bandschleifeinheiten 42 und 43 im eigentlichen Arbeitsspalt Kontaktwalzen 46, 47 und Schleifschuhe 48, 49 sowie ihnen gegenüberliegende Gegendruckwalzen 5₀, 51, 52 und 53 enthalten, die mit in Richtung der Doppelpfeile 54, 55, 56 und 57 variablem Druck beaufschlagbaren Stützwalzen 58, 59, 60 und 61 zusammenarbeiten. Auch die nachgeordneten Bandschleifeinheiten 44 und 45 sind im Sinne der Erfindung mit solchen Gegendruckwalzen und Stützwalzen versehen und durch die Bezugsziffern 62, 63 bzw. in Richtung der Doppelpfeile 64, 65 druckbeaufschlagbare Stützwalzen 66 und 67 gekennzeichnet; die Druckübertragung erfolgt im wesentlichen lediglich auf Schleifschuhe 68 und 69.

Ansprüche

1. Schleifmaschine für plattenförmige Werkstücke, insbesondere für Span-, Faser-, Furnier-, mineralische Stoffe, z.B. Kalziumsilikat enthaltende oder dgl. Platten, mit wenigstens einer Bandschleifeinheit, die aus einem über Walzen bewegten und durch wenigstens ein Kontaktelement gegen die zu schleifende Fläche geführten Schleifband und einem Gegendruckelement besteht, wobei der Arbeitsspalt zwischen dem Kontaktelement und dem Gegendruckelement in Abhängigkeit von der jeweiligen Stärke der zu schleifenden Platten veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß dem Gegendruckelement auf der dem Arbeitsspalt abgewandten Seite und mindestens im mittleren Bereich seiner Länge eine Abstütz-Vorrichtung zugeordnet ist, die mit variablem Druck beaufschlagbar ist.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstütz-Vorrichtung aus einer Stützwalze 19 mit glatter Mantelfläche eines Stahlzylinders besteht, die in Lagern 2o und 21 einer Gabel 22 oder dgl. getragen ist, an der das freie Ende einer Kolbenstange 23 festgelegt ist, und daß ein Kraftspeicher 24 vorgesehen ist, der mit unterschiedlicher Druckkraft steuerbar ist. /

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützwalze 19 mit einem Belag 26 aus Gummi, Kunststoff oder dergl. versehen ist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützwalzen 29 ringartige oder wendelförmige Vorsprünge und Ausnehmungen aufweisen.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß allein der ringartige Vorsprung 28 der Stützwalze 29 mit der ringartigen Nut 27 der Gegendruckwalze 8 in Verbindung steht (Figur 3).

6. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß von mehreren ringartigen Vorsprüngen und mehreren ringartigen Ausnehmungen der Stützwalze 29 nur die Vorsprünge in Wirkverbindung mit Umfangsflächen der Gegendruckwalze 8 stehen und die verbleibenden Flächen dieser Walzen beabstandet sind (Figur 4).

7. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß sich mehrere ringartige Vorsprünge der Stützwalze 29 an äußeren Umfangsflächen wendelförmiger Vorsprünge der Gegendruckwalze 8 abstützen (Figur 5).

8. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß von mehreren wendelförmigen Vorsprüngen und mehreren wendelförmigen Ausnehmungen der Stützwalze 29 nur die Vorsprünge in Wirkverbindung mit inneren Umfangsflächen der Gegendruckwalze 8 stehen und die verbleibenden Flächen dieser Walzen beabstandet sind (Figur 6).

9. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine ringartige Vorsprünge und ringartige Ausnehmungen aufweisende Stützwalze einer Gegendruckwalze zugeordnet ist, die aus einem Stahlzylinder mit glatter Mantelfläche bsteht.

1o. Schleifmaschine nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangs- bzw. Arbeitsfläche der. Gegendruckwalze 8 ringartige und/oder wendelförmige Vorsprünge und Ausnehmungen aufweist.

11. Schleifmaschine wenigstens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gegendruckwalze 35 und eine Stützwalze 36, Druckzylinder 37 und 38 sowie Schwingen 39 und 4₀ mit gemeinsamen Drehpunkt 41 (Figur 7).

Schleifmaschine zum ein- oder beidseitigen Schleifen für plattenförmige Werkstücke nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine der aus Figur 8 ersichtlichen und beschriebenen Bandschleifeinheit.

Schleifmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Schleifschuhe 48, 49 wahlweise anstellbar sind.

/ Schleifmaschine nach Anspruch 12, dadruch gekennzeichnet , daß der Bandschleifeinheit 42 zwei an sich bekannte, übereinander angeordnete Grobschliff-Bandschleifeinheiten mit je einer Kontaktwalze vorgeordnet sind.

Zeichnung