DE102011115006A1

DE102011115006A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes

Info

Publication number: DE102011115006A1
Application number: DE201110115006
Authority: DE
Inventors: Johannes Höfflin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2012-05-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft u. a. eine Vorrichtung (1) zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes mittels wenigstens einer rotierbaren Schleifscheibe oder -walze (2), die einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag (3) hat, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist, wobei die Bindung und/oder die Schleifkörner des Schleifbelags (3) während eines Abrichtvorganges mit Hilfe eines mit dem Schleifbelag in Eingriff bringbaren Abrichtwerkzeugs (4) aus hartem Werkstoff teilweise oder vollständig zertrümmerbar ist. Für den erfindungsgemäßen Vorschlag ist kennzeichnend, dass das Abrichtwerkzeug (4) an einem Ende einer Sonotrode (8) eines Ultraschallschwingers (6) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes, z. B. eines Skis oder Snowboards.
Die Erfindung befasst sich auch mit einer Vorrichtung zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens.
Die Lauffläche eines Skis bestimmt wesentlich dessen Fahreigenschaften. Man hat daher bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, mit denen sich die regelmäßig aus einem Kunststoffmaterial bestehende und in den meisten Fällen mit metallischen Kanten ausgestattete Lauffläche konditionieren lässt. Dabei wird unter Konditionieren das Reinigen oder Egalisieren der Lauffläche, das Einarbeiten eines Profils oder einer Struktur in die Lauffläche oder eine beliebige Kombination dieser Bearbeitungsschritte verstanden.
Die zum Konditionieren einer Lauffläche vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen regelmäßig eine rotierbare Schleifscheibe oder -walze auf, die einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag hat, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist. Durch kontaktierendes Zuführen des Abrichtwerkzeugs lässt sich in die Schleifscheibe oder -walze ein Profil oder eine Struktur in den Schleifbelag einarbeiten, womit anschließend eine entsprechende Struktur oder ein entsprechendes Profil in die Lauffläche des zumindest einen Skis eingearbeitet wird.
Die vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen sind jedoch mit einem vergleichsweise großen maschinellen Aufwand verbunden, um die Schleifscheibe abzurichten und zu profilieren und um anschließend das in die Schleifscheibe eingearbeitete Profil auf die Lauffläche zumindest eines Skis zu übertragen. Die vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen sind mit einem vergleichsweise großen Verschleiß des Abrichtwerkzeugs und mit einem entsprechend großen Abrieb verbunden.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche den mit dem Konditionieren der Lauffläche von brettförmigen Wintersportgeräten verbundenen maschinellen und zeitlichen Aufwand vereinfachen beziehungsweise beschleunigen und dieser Lauffläche möglichst präzise das gewünschte Profil oder die gewünschte Struktur geben. Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik sieht ein Verfahrensvorschlag gemäß der Erfindung vor, dass das Abrichtwerkzeug während des Abrichtvorganges durch Ultraschall angeregt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe wenigstens einer rotierbaren Schleifscheibe oder -walze durchgeführt, die zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes, zum Beispiel eines Skis, eines Snowboards, eines Snowblades, eines Firngliders oder eines sogenannten Bigfoot, vorgesehen ist. Diese Schleifscheibe oder -walze hat einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist. Dabei können die Schleifkörner des Schleifbelags und/oder deren Bindung während eines Abrichtvorganges mit Hilfe eines mit dem Schleifbelag in Eingriff bringbaren Abrichtwerkzeugs teilweise oder vollständig derart zertrümmert werden, dass der Schleifbelag eine dem in die Lauffläche des Wintersportgerätes einzuarbeitenden Profil oder einzuarbeitenden Struktur entsprechende Struktur oder entsprechendes Profil annimmt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abrichtwerkzeug während des Abrichtvorganges durch Ultraschall derart angeregt wird, dass dieses Abrichtwerkzeug die Bindung und/oder die Schleifkörner des Schleifbelags teilweise oder vollständig zertrümmern kann.
Um die Lauffläche eines Wintersportgerätes zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung mit dem gewünschten Profil oder der gewünschten Struktur versehen zu können, ist es zweckmäßig, wenn das Abrichtwerkzeug während des Abrichtvorganges relativ zur Schleifscheibe oder -walze komplementär zum gewünschten Profil oder zur gewünschten Struktur des Schleifbelags der Schleifscheibe oder -walze verfahren wird.
Um dem Schleifbelag der Schleifscheibe oder der -walze das gewünschte Profil oder die gewünschte Struktur zu geben, kann es vorteilhaft sein, wenn die Schleifscheibe oder -walze während des Abrichtvorganges relativ zum Abrichtwerkzeug komplementär zum gewünschten Profil oder zur gewünschten Struktur ihres Schleifbelags verfahren wird.
Eine bevorzugte Vorgehensweise sieht jedoch vor, dass die Drehachse der Schleifscheibe oder -walze während des Abrichtvorganges stationär gehalten und das Abrichtwerkzeug demgegenüber entlang einer X- und/oder Y-Achse verfahren wird.
Dabei sieht eine bevorzugte Vorgehensweise vor, dass die Amplitude des Abrichtwerkzeugs 10 nm bis 1 mm, vorzugsweise einige Mikrometer, beträgt.
Der Verschleiß am Abrichtwerkzeug lässt sich reduzieren, wenn das Abrichtwerkzeug zumindest an seinem der Schleifscheibe oder -walze zugewandten Abrichtwerkzeugabschnitt aus Hartmetall, Keramik, Polykristallindiamant, CVD (Chemical Vapor Deposition)-Diamant, Naturdiamant oder dergleichen hartem Material hergestellt ist.
Bei der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung in den Merkmalen des Patentanspruches 7.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Abrichtwerkzeug an einem Ende einer Sonotrode eines Ultraschallschwingers vorgesehen. Mit Hilfe des Ultraschallschwingers kann das Abrichtwerkzeug derart in Schwingungen versetzt werden, dass die Oberflächenstruktur der Schleifscheibe oder -walze in der gewünschten Weise bearbeitet und verformt werden kann.
Um in die Lauffläche eines brettförmigen Wintersportgerätes das gewünschte Profil einarbeiten zu können, ist es zweckmäßig, wenn die den Ultraschallschwinger, die Sonotrode und das Abrichtwerkzeug aufweisende Abrichteinheit auf einer gegenüber der dazu stationären Schleifscheibe oder -walze vorzugsweise entlang einer X- und/oder Y-Achse verfahrbaren Verstelleinheit angeordnet ist.
Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung sowie der Zeichnung. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles noch näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines Skis mittels wenigstens einer rotierbaren Schleifscheibe oder -walze, dessen Schleifbelag mit Hilfe eines Abrichtwerkzeugs während des Abrichtvorganges durch Ultraschall angeregt wird.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes in einer vereinfachten Darstellung gezeigt. Das zu bearbeitende Wintersportgerät kann als Ski, Snowboard, Snowblade, Firnglider, Bigfoot oder dergleichen ausgebildet sein. Die Vorrichtung 1 hat wenigstens eine Schleifscheibe oder -walze 2, die mittels eines motorischen Antriebes um eine Drehachse rotierbar ist. Die Schleifscheibe oder -walze 2 hat einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag 3, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist.
Um den Schleifbelag 3 der Schleifscheibe oder -walze 2 aufbereiten und beispielsweise mit einem Profil oder einer Struktur versehen zu können, womit anschließend die das Wintersportgerät beaufschlagende Schleifscheibe oder -walze in dessen Lauffläche ein entsprechendes Profil oder eine entsprechende Struktur einarbeiten soll, ist ein Abrichtwerkzeug 4 vorgesehen, das zumindest an seinem, der Schleifscheibe zugewandten Abrichtwerkzeugabschnitt oder Abrichtende 5 aus hartem Material hergestellt ist, wobei das Abrichtende 5 mit dem Schleifbelag 3 derart in Eingriff bringbar ist, dass die Bindung und/oder die Schleifkörner des Schleifbelags 3 während eines Abrichtvorganges mit Hilfe des Abrichtwerkzeugs teilweise oder vollständig zertrümmert werden können.
Um das Abrichtwerkzeug 4 an seinem Abrichtende 5 derart anzuregen, ist ein Ultraschallschwinger oder -wandler 6 vorgesehen, dessen Schwingungen erforderlichenfalls in einem Booster 7 verstärkt und in einer mit dem Ultraschallwandler 6 in Wirkverbindung stehenden Sonotrode 8 in Hubbewegungen umgesetzt werden können, welche Hubbewegungen auf die Oberfläche des Schleifbelags 3 ausgerichtet sind.
Während die Drehachse der Schleifscheibe oder -walze während des Abrichtvorganges in der Vorrichtung 1 stationär gehalten wird, lässt sich das Abrichtwerkzeug 4 mittels einer X-Y-Verstelleinheit 9 demgegenüber entlang einer X- und/oder Y-Achse verfahren. Die Stellbewegung des Abrichtwerkzeuges 4 in Richtung zu der zu bearbeitenden Schleifscheibe oder -walze kann mittels eines Akustiksensors überwacht werden, der gegebenenfalls über eine Steuereinrichtung mit dem zumindest einen motorischen Antrieb der X- und/oder Y-Verstelleinheit 9 verbunden ist und der die kontaktierende Beaufschlagung des Abrichtwerkzeugabschnitts 5 an der Schleifscheibe signalisiert.
Vorteilhaft ist es, wenn die Frequenz der mechanischen Schwingung des Abrichtwerkzeuges 4 1 kHz bis 1 MHz beträgt. Dabei können die Schwingungen des Ultraschallwandlers derart in Hubbewegungen am Abrichtwerkzeug 4 umgesetzt werden, dass die Amplitude des Abrichtwerkzeuges an seinem Abrichtende 5 vorzugsweise 10 nm bis 1 mm beträgt. Damit das Abrichtwerkzeug 4 mit seinem aus hartem Material bestehenden Abrichtende 5 auch einen harten Schleifbelag bearbeiten und in Form bringen kann, ist es vorteilhaft, wenn das Abrichtende 5 Hartmetall, Keramik, Polykristallindiamant, CVD-Diamant, Naturdiamant oder dergleichen hartes Material aufweist. Da das Abrichtende während des Abrichtvorganges durch Ultraschall angeregt wird, lässt sich in die Lauffläche des Wintersportgerätes das gewünschte Profil mit hoher Genauigkeit einarbeiten. Dabei hält sich der apparative und zeitliche Aufwand, der zum Konditionieren der Lauffläche des zumindest einen Wintersportgerätes benötigt wird, in Grenzen.
Die Überwachung des Abricht und Schleifprozesses ist wichtig und hilft während des Abrichtprozesses, die erforderlichen Informationen über den Fortschritt des Abrichtvorganges und den Zustand des zu bearbeitenden Skis zu bekommen. Mit Hilfe solcher Sensoren, die insbesondere als AE-Sensoren, d. h. als akustische Emissionssensoren ausgebildet sein können, kann der Abricht- und Schleifprozess auf einfache Weise überwacht werden. Dabei kann die Sensorik in die Vorrichtung integriert werden.

Claims

Verfahren zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes, zum Beispiel eines Skis, mittels wenigstens einer rotierbaren Schleifscheibe oder -walze (2), die einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag (3) hat, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist, wobei die Bindung und/oder die Schleifkörner des Schleifbelags (3) während eines Abrichtvorganges mit Hilfe eines mit dem Schleifbelag (3) in Eingriff bringbaren Abrichtwerkzeuges (4) aus hartem Werkstoff teilweise oder vollständig zertrümmert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug (4) während des Abrichtvorganges durch Ultraschall angeregt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe oder -walze (2) während des Abrichtvorganges relativ zum Abrichtwerkzeug (4) komplementär zum gewünschten Profil oder zur gewünschten Struktur ihres Schleifbelags (3) verfahren wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug (4) während des Abrichtvorganges relativ zur Schleifscheibe oder -walze (2) komplementär zum gewünschten Profil oder zur gewünschten Struktur ihres Schleifbelags (3) verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Schleifscheibe oder -walze (2) während des Abrichtvorganges stationär gehalten und das Abrichtwerkzeug (4) demgegenüber entlang einer X- und/oder Y-Achse verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der mechanischen Schwingung des Abrichtwerkzeuges (4) 1 kHz bis 1 MHz beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des Abrichtwerkzeuges (4) 10 nm bis 1 mm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug (4) zumindest in seinem der Schleifscheibe oder -walze zugewandten Abrichtwerkzeugabschnitt (5) Hartmetall, Keramik, Polykristallindiamant, CVD-Diamant, Naturdiamant oder dergleichen hartes Material aufweist.
Vorrichtung (1) zum Konditionieren der Lauffläche zumindest eines brettförmigen Wintersportgerätes, zum Beispiel eines Skis, mittels wenigstens einer rotierbaren Schleifscheibe oder -walze (2), die einen zu ihrer Drehachse rotationssymmetrischen Schleifbelag (3) hat, der eine keramische, organische oder metallische Bindung mit darin eingebundenen Schleifkörnern aufweist, wobei die Bindung und/oder die Schleifkörner des Schleifbelags (3) während eines Abrichtvorganges mit Hilfe eines mit dem Schleifbelag (3) in Eingriff bringbaren Abrichtwerkzeuges (4) aus hartem Werkstoff teilweise oder vollständig zertrümmerbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrichtwerkzeug (4) an einem Ende einer Sonotrode (6) eines Ultraschallschwingers (13) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ultraschallschwinger (13), die Sonotrode (8) und das Abrichtwerkzeug (4) aufweisende Abrichteinheit auf einer gegenüber der dazu stationären Schleifscheibe oder -walze (2) vorzugsweise entlang einer X- und/oder Y-Achse verfahrbaren Verstelleinheit (9) angeordnet ist.