DE3818828A1 - Buerstkopf fuer entgrat- und buerstmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bürstkopf für Entgrat- und Bürstmaschinen mit einer mit der Arbeitswelle der Maschine drehmomentenschlüssig verbundenen Grundplatte, in welcher mehrere fingerartige Bürsten auswechselbar parallel zur Dreh­ achse gehalten sind, und mit einer parallel zur Grundplatte mit dieser verbunden und gegenüber dieser in Achsrichtung verstellbaren Führungsplatte, durch welche die Bürsten ge­ führt sind.

Ein solcher im Betrieb mit hoher Drehzahl von beispielsweise 1500 U/min betriebener Bürstkopf ist aus dem DE-GM 78 07 217 bekannt. Bei diesem Bürstkopf sind die fingerartigen Bürsten, die beispielsweise aus Drahtborsten, Schleifnylon oder anderen Materialien bestehen, achsparallel zu einer Arbeits­ welle der Maschine an einer an dieser Welle aufgesetzten Grundplatte gehalten. Diese Bürsten ragen durch eine Füh­ rungsplatte hindurch. Die beiden Platten sind relativ zuein­ ander in Achsrichtung der Arbeitswelle verstellbar. Die Füh­ rungsplatte verhindert das Ausweichen der einzelnen Borsten oder dergleichen während der Drehung des mit hoher Drehzahl rotierenden Bürstkopfes. Die freie Borstenlänge kann durch Verschieben der Grundplatte verändert werden, beispiels­ weise, wenn ein "weicher Bürsteffekt" gewünscht wird. Insbe­ sondere beim Betrieb eines solchen Bürstkopfes mit relativ großer freier Borstenlänge und hoher Drehzahl kann das an der Auslaufseite der Bearbeitungsrichtung liegende Borsten­ material ausbiegen; denn die hinteren, an der Auslaufseite liegenden Borsten werden nicht mehr durch dahinter liegende Borsten gestützt. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Be­ arbeitungswinkel zwischen den vorderen und hinteren Borsten. Diese unterschiedlichen Bearbeitungswinkel, die während eines längeren Einsatzes des Bürstkopfes - in Abhängigkeit von Borstenmaterial, freier Borstenlänge und Anpreßdruck - entstehen, ergeben unterschiedliche Bearbeitungs­ qualitäten.

Aus der DD-PS 1 45 453 ist ein Bürstkopf für eine Entgrat- oder Bürstmaschine bekannt, bei dem mehrere an einem Grund­ körper eines Getriebegehäuses drehbar gelagerte pinselartige Bürsten jeweils einzeln mit hoher Drehzahl angetrieben werden. Der Grundkörper des Getriebegehäuses führt während der mit hoher Drehzahl angetriebenen Bürsten eine langsame Drehbewegung aus. Ein solcher Bürstkopf soll dabei Verwendung finden vorzugsweise zum Entgraten von zurückgesetzten Werk­ stückkonturen. Da die pinselartigen Bürsten seitlich nicht abgestützt sind, spreizen sich die einzelnen Borsten auf­ grund der auftretenden Fliehkräfte stark nach außen, so daß die Borstenspitzen nur bedingt auf die zu entgratende Fläche auftreffen. Ein Bürstkopf dieser Art ist daher für das Ent­ graten von größeren Flächen und Flächenkanten ungeeignet. Das Entgratergebnis muß zwangsläufig ungleichmäßig und unzureichend sein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bürstkopf der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Bürsten um eine zentrische Achse mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotieren, und bei dem erreicht wird, daß sich die finger­ artigen Bürsten gleichmäßig über ihre Stirnfläche abnutzen, um die Bearbeitungsgüte eines solchen Bürstkopfes konstant zu halten über die gesamte Nutzungslänge der einzelnen Bürsten.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe an einem Bürstkopf der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bürsten in der Grundplatte drehbar gelagert und mit einer Drehzahl angetrieben sind, deren Verhältnis zur Dreh­ zahl des Bürstkopfes maximal etwa 1:50 ist. Die zusätzliche Drehbewegung der Bürsten gemäß der Erfindung ist keine Schnittbewegung. Die eigentliche Schnittgeschwindigkeit wird durch die Rotationsbewegung des Bürstkopfes erreicht. Infolge der zusätzlichen, überlagerten Drehung der mit sehr geringer Drehzahl, beispielsweise 1-2 U/min, rotierenden Bürsten um ihre eigene Achse, wird während des Betriebes des Bürstkopfes sichergestellt, daß sich die einzelnen Borsten der fingerar­ tigen Bürsten gleichmäßig abnutzen, da während des Betriebes die Borsten einer Bürste jeweils zum behandelnden Werkstück unterschiedliche Positionen einnehmen. Ein Ausbiegen der Borsten erfolgt nicht. Die Bearbeitungswinkel innerhalb der Bürste bleiben konstant. Eine gleichmäßige Abnutzung der Bürsten stellt eine gleichförmige Entgratung oder Bürsten­ behandlung mit entsprechend gleichbleibender Oberflächengüte sicher. Zusätzlich wird die Standzeit der Bürsten erheblich erhöht.

Gegenüber einem aus der DD-PS 1 45 453 bekannten Bürstkopf wird bei dem erfindungsgemäßen Bürstkopf die für die Entgra­ tung notwendige Schnittgeschwindigkeit erzielt durch die mit Abstand von der Drehachse mit hoher Drehgeschwindigkeit rotierenden Bürsten, die seitlich abgestützt sind und daher nicht in starkem Maß aufgrund der Fliehkraft nach außen ausweichen können. Die überlagerte langsame Drehbewegung der einzelnen Bürste sorgt dafür, daß während des Betriebes die Borsten einer Bürste jeweils zum zu behandelnden Werkstück unterschiedliche Positionen einnehmen und damit gleichmäßig abgenutzt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist der Bürstkopf dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte konzentrisch auf einem gemeinsamen Teilkreis gleichmäßig verteilt, mit geringem Abstand zueinander eine vorzugsweise gerade Anzahl von Bürsten angeordnet sind, die miteinander sich gegenseitig drehend mitnehmend verbunden sind, wobei mindestens eine dieser Bürsten angetrieben ist. Dabei kann der Antrieb einer Bürste indirekt über die Antriebswelle der Maschine erfolgen, wobei auf der Antriebswelle momenten­ schlüssig ein Zahnrad aufgesetzt sein kann, das in Drehmomen­ te übertragener Verbindung mit einer Vorgelegewelle der ange­ triebenen Bürste steht. Die gradzahlige Anordnung von Bürsten verhindert gegenläufige Bewegungen benachbarter Bürsten, so daß sich die Borsten benachbarter Bürsten nicht störend ineinander verhaken können.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Er­ findung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Bürstkopfes einer Entgrat- oder Bürstmaschine und

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie I-I in Fig. 1.

Aus dem mit der Ziffer 1 angedeuteten Maschinengehäuse ragt die von einem nicht dargestellten Motor angetriebene An­ triebswelle 2 für den insgesamt mit der Ziffer 4 bezeichneten Bürstkopf, der neben der Rotation um die Antriebswelle 2 eine Planetenbewegung um den Gehäusestutzen 11 ausführt. Dazu ist auf den die Antriebswelle 2 umgebenden Gehäuse­ stutzen 11 ein Exzentergehäuse 3 drehbar aufgesetzt. In diesem Exzentergehäuse 3 ist der Bürstkopf 4 mit der Arbeits­ welle 43 gelagert. Am Ende der Antriebswelle 2 ist drehfest ein Zahnrad 7 aufgesetzt, welches mit seinem Zahnkranz 71 in ein Zahnrad 8 auf der Arbeitswelle 43 eingreift.

Auf das äußere Ende der Arbeitswelle 43 ist der Bürstkopf 4 aufgesetzt. Er besteht aus einer Grundplatte 41, auf der konzentrisch auf einem gemeinsamen Teilkreis gleichmäßig verteilt, mit geringem Abstand zueinander, eine vorzugsweise gerade Anzahl von fingerartigen Bürsten 5 koaxial zur Ar­ beitswelle 43 angeordnet sind. Parallel zur Grundplatte 41 ist auf der Arbeitswelle 43 eine Führungsplatte 42 vorge­ sehen, durch welche die Bürsten 5 geführt sind und mit einer einstellbaren freien Länge nach außen ragen. Dabei ist die Grundplatte 41 in Achsrichtung der Arbeitswelle 43 verschieb­ bar auf einem Zapfen 422 der Führungsplatte 42 aufgesetzt. Zwischen Grundplatte 41 und Führungsplatte 42 mit den Boh­ rungen 421 für den Durchgriff der Bürsten 5 ist eine Stütz­ platte 10 verschiebbar angeordnet, die während des Betriebes verhindert, daß aufgrund der Fliehkräfte die Borsten 51 der Bürsten 5 sich nach außen wölben, wodurch die Gefahr besteht, daß sich diese aus den Bohrungen 421 herausziehen.

Die einzelnen fingerartigen Bürsten 5 weisen ein hülsenför­ miges Endteil 52 auf, mit dem sie abnehmbar am rotations­ symmetrischen Halteteil 53 in der Grundplatte 41 aufgesteckt und befestigt sind. Diese Halteteile 53 wiederum sind um die Längsachse der Bürste 5 drehbar in der Grundplatte 41 gela­ gert. Sie weisen beispielsweise außen jeweils einen Zahnkranz 531 auf, mit dem sie untereinander in drehender Mitnahmever­ bindung stehen.

Auf mindestens einen der Zahnkränze 531 eines Halteteiles 53 wirkt das mit der Ziffer 9 bezeichnete Antriebsritzel. Dieses Antriebsritzel ist drehmomentenschlüssig in Achsrich­ tung verschiebbar auf dem entsprechenden Führungsabschnitt 62 einer Vorgelegewelle 6 für den Antrieb der Gesamtheit der Bürsten 5 aufgesetzt. Gelagert ist diese Vorgelegewelle 6 einerseits in der Führungsplatte 42 und andererseits an einer Lager­ platte 44, die parallel zur Grundplatte 41 am Ende des Zapfens 422 gehalten ist. Durch diese Lagerplatte 44 hin­ durch ragt der Lagerwellenabschnitt 61 der Vorgelegewelle 6. Auf diesem Abschnitt ist ein Zahnrad 63 aufgesetzt, welches über ein Zwischenrad 64 mit einem zweiten Zahnkranz 72 am Zahnrad 7 auf der Antriebswelle 2 in Verbindung steht, welches einen unterschiedlicheren Durchmesser als der Zahn­ kranz 71 aufweist.

Bei geeigneter Getriebeabstimmung wird auf diese Weise über die Antriebswelle 2 die Rotationsbewegung des Bürstkopfes 4 um die Achse der Arbeitswelle 43 und der Antrieb der einzel­ nen Bürsten 5 um ihre jeweilige eigene Achse erreicht. Der Bürstkopf 4 wird dabei mit einer Drehzahl von z.B. 1500 U/min angetrieben, wobei die einzelnen Bürsten 5 mit einer sehr geringen Drehzahl von wenigen Umdrehungen pro Minute ange­ trieben sind. Das Verhältnis der Drehzahl der angetriebenen Bürsten 5 zur Drehzahl des Bürstkopfes 4 soll maximal etwa 1:50 sein.

Mit einem in der beschriebenen Weise angeordneten Bürstkopf ist es möglich, gleichzeitig während der Drehung des Bürst­ kopfes 4 um seine eigene Achse eine Planetenbewegung auszu­ führen, vorzugsweise mit einem getrennten Planetenantrieb, wobei das Exzentergehäuse 3 angetrieben wird. Statt der bei­ spielshalber gezeigten Getriebe sind andere Übertragungs­ mittel möglich, beispielsweise Hülltriebe.

• Zusammenstellung der Bezugszeichen:   1 Maschinengehäuse
   11 Gehäusestutzen
    2 Antriebswelle
    3 Exzentergehäuse
    4 Bürstkopf
   41 Grundplatte
   42 Führungsplatte
  421 Bohrung
  422 Zapfen
   43 Arbeitswelle
   44 Lagerplatte
    5 Bürste
   51 Besatzmaterial z. B. Drahtborsten oder Schleifnylon oder ähnlich
   52 hülsenförmiges Endteil
   53 Halteteil
  531 Zahnkranz
    6 Vorgelegewelle
   61 Lagerwellenabschnitt
   62 Führungsabschnitt
   63 Zahnrad
   64 Zwischenrad
    7 Zahnrad
   71 Zahnkranz
   72 Zahnkranz
    8 Zahnrad
    9 Antriebsritzel
   10 Stützplatte

Claims (4)

1. Bürstkopf für Entgrat- und Bürstmaschinen mit einer mit der Arbeitswelle der Maschine drehmomentenschlüssig verbundenen Grundplatte, in welcher mehrere fingerartige Bürsten aus­ wechselbar parallel zur Drehachse gehalten sind, und mit einer parallel zur Grundplatte mit dieser verbunden und gegenüber dieser in Achsrichtung verstellbaren Führungs­ platte, durch welche die Bürsten geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (5) in der Grund­ platte (41) drehbar gelagert und mit einer Drehzahl ange­ trieben sind, deren Verhältnis zur Drehzahl des Bürstkopfes maximal etwa 1:50 ist.

2. Bürstkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Grundplatte (41) konzentrisch auf einem gemeinsamen Teilkreis, gleichmäßig verteilt, mit geringem Abstand zueinander eine vorzugsweise gerade Anzahl von Bürsten (5) angeordnet sind, die miteinander über Zahn­ räder (53, 531) sich gegenseitig drehend mitnehmend verbunden sind, wobei mindestens eines dieser Zahnräder angetrieben ist.

3. Bürstkopf nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Bürsten (5) indirekt über die Antriebswelle (2) der Maschine erfolgt.

4. Bürstkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß auf die Antriebswelle (2) momentenschlüssig ein Zahnrad (7) aufgesetzt ist, das in Drehmomenten übertragener Verbindung mit einer Vorgelegewelle (6) der angetriebenen Bürste (5) steht.