DE3818828C2 - - Google Patents
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- B24—GRINDING; POLISHING
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bürstkopf für Entgrat- und Bürst
maschinen mit einer mit der Drehachse des Bürstkopfes drehmo
mentenschlüssig und axial verstellbar verbundenen Grundplatte,
in welcher mehrere fingerartige Bürsten auswechselbar parallel
zur Drehachse gehalten sind, und mit einer parallel zur Grund
platte mit dieser verbundenen Führungsplatte, durch welche die
Bürsten geführt 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 zur Drehachse der Ma
schine an einer auf der Drehachse aufgesetzten Grundplatte
gehalten. Diese Bürsten ragen durch eine Führungsplatte hin
durch. Die beiden Platten sind relativ zueinander in Achsrich
tung verstellbar. Die Führungsplatte wirkt dabei dem
Ausweichen der einzelnen Borsten während des Arbeitseinsatzes des mit
hoher Drehzahl rotierenden Bürstkopfes entgegen. Die freie Borsten
länge und damit die "Härte" der Bürste kann durch Verschieben der Grundplatte
verändert werden, beispielsweise, wenn ein "weicher Bürsteffekt" gewünscht wird.
Insbesondere beim Betrieb eines solchen Bürstkopfes mit rela
tiv 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 Bear
beitungswinkel zwischen den vorderen und hinteren Borsten.
Diese unterschiedlichen Bearbeitungswinkel, die während eines
längeren Einsatzes des Bürstkopfes - in Abhängigkeit von
Borstenmaterial, freier Borstenlänge und Anpreßdruck - ent
stehen, ergeben unterschiedliche Bearbeitungsqualitäten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht mithin darin, den Bürstkopf der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
daß sich die fingerartigen
Bürsten gleichmäßig über ihre Stirnfläche abnutzen, um die
Bearbeitungsgüte mit einem solchen Bürstkopf konstant zu halten
über die gesamte Nutzungslänge der einzelnen Bürsten.
Gelöst ist diese Aufgabe bei dem Bürstkopf der
eingangs genannten Art dadurch, daß
die Bürsten in der Grundplatte drehbar gelagert und mit einer
Drehzahl angetrieben sind, deren Verhältnis zur Drehzahl des
Bürstkopfes maximal etwa 1 : 50 ist.
Die zusätzliche Drehbewegung der Bürsten gemäß der Erfindung
ist dabei keine Schnittbewegung. Die eigentliche Schnittge
schwindigkeit wird durch die Rotationsbewegung des Bürstkopfes
erreicht. Infolge der zusätzlichen überlagerten Drehung der Bürsten um ihre
eigene Achse mit sehr geringer Drehzahl, beispielsweise 1-2 U/min,
wird während des Betriebes
des Bürstkopfes sichergestellt, daß sich die einzelnen Borsten
der fingerartigen 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 Bürstbe
handlung mit entsprechend gleichbleibender Oberflächengüte
sicher. Zusätzlich wird die Standzeit der Bürsten erheblich
erhöht.
Aus der DD-PS 1 45 453 ist zwar grundsätzlich bereits ein Bürstkopf für
eine Entgrat- oder Bürstmaschine bekannt, bei dem mehrere an einem Grundkörper
eines Getriebegehäuses drehbar gelagerte pinselartige Bürsten
jeweils einzeln mit hoher Drehzahl sowie mit dem Grundkörper um
dessen Drehachse angetrieben werden. Der Grundkörper des Getriebegehäuses
führt dort im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand während der mit hoher
Drehzahl angetriebenen Bürsten jedoch nur eine langsame Drehbewegung aus.
Ein solcher Bürstkopf soll vorzugsweise Verwendung finden
beim Entgraten von zurückgesetzten Werkstückkonturen. Da
die pinselartigen Bürsten seitlich nicht abgestützt sind,
spreizen sich die einzelnen Borsten aufgrund 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 Entgraten von größeren Flächen
und Flächenkanten ungeeignet. Das Entgratergebnis muß zwangs
läufig ungleichmäßig und unzureichend sein.
Gegenüber dem aus der DD-PS 1 45 453 bekannten Bürstkopf wird
bei dem erfindungsgemäßen Bürstkopf also die für die Entgratung
notwendige Schnittgeschwindigkeit erzielt durch die mit Abstand
von der Drehachse mit hoher Drehgeschwindigkeit rotierenden
Bürsten, die seitlich abgestützt sind und daher nicht in
starkem Maße aufgrund der Fliehkraft nach außen ausweichen
können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Bürstkopf dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten auf der
Grundplatte auf einem gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkel
abständen angeordnet und miteinander über koaxial mit den
Bürsten fest verbundene Zahnräder verbunden sind und mindestens
eines der Zahnräder motorisch angetrieben ist. Dabei kann der
Antrieb der Bürsten von der Antriebswelle der Maschine abge
leitet sein. Der Antrieb des mindestens einen Zahnrades kann
über eine Vorgelegegetriebestufe erfolgen.
Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Er
findung im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Bürstkopfes
und
Fig. 2 den Schnitt nach Linie I-I in Fig. 1.
Aus dem mit der Ziffer 1 angedeuteten Maschinengehäuse ragt
die von einem nicht dargestellten Motor angetriebene Antriebs
welle 2 für den insgesamt mit der Ziffer 4 bezeichneten Bürst
kopf, der neben der Rotation um die Antriebswelle 2 eine Pla
netenbewegung um den Gehäusestutzen 11 ausführt. Dazu ist auf
den die Antriebswelle 2 umgebenden Gehäusestutzen 11 ein Exzen
tergehäuse 3 drehbar aufgesetzt. In diesem Exzentergehäuse 3
ist der Bürstkopf 4 mit der Drehachse 43 gelagert. Am Ende
der Antriebswelle 2 ist drehfest ein Zahnrad 7 aufgesetzt,
welches mit einem Zahnkranz 71 in ein Zahnrad 8 auf der
Drehachse 43 eingreift.
Auf das äußere Ende der Drehachse 43 ist der Bürstkopf 4
aufgesetzt. Er besteht aus einer Grundplatte 41, auf der auf
einem gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkelabständen zuein
ander eine gerade Anzahl von fingerartigen Bürsten 5 koaxial
zur Drehachse 43 angeordnet sind. Parallel zur Grundplatte
41 ist auf der Drehachse 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 Drehachse 43 verschieb
bar auf einer Nabe 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 an einem rotationssym
metrischen Halteteil 53 in der Grundplatte 41 aufgesteckt und
befestigt sind. Diese Halteteile 53 wiederum sind um die Längs
achse der Bürste 5 drehbar in der Grundplatte 41 gelagert. Sie
sind außen jeweils mit einem Zahnrad 531 ausgebildet, mit dem
sie untereinander in drehender Mitnahmeverbindung stehen.
Auf mindestens eines der Zahnräder 531 eines Halteteiles 53
wirkt ein mit der Ziffer 9 bezeichnetes Antriebsritzel. Dieses
Antriebsritzel 9 ist drehmomentenschlüssig in Achsrichtung ver
schiebbar 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 in einer Lagerplatte
44, die parallel zur Grundplatte 41 am Ende der Nabe 422
gehalten ist. Durch diese Lagerplatte 44 hindurch ragt der
Lagerwellenabschnitt 61 der Vorgelegewelle 6. Auf diesem Ab
schnitt 61 ist ein Zahnrad 63 aufgesetzt, welches über ein Zwi
schenrad 64 mit einem zweiten Zahnkranz 72 am Zahnrad 7 auf
der Antriebswelle 2 in Verbindung steht, welches einen unter
schiedlichen Durchmesser gegenüber dem Zahnkranz 71 aufweist.
Bei geeigneter Abstimmung der Vorgelegegetriebestufe 6, 9, 63 wird auf
diese Weise über die Antriebswelle 2 die Rotationsbewegung des
Bürstkopfes 4 um die Drehachse 43 und der Antrieb
der einzelnen Bürsten 5 um ihre jeweilige eigene Achse er
reicht. 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
angetrieben sind. Das Verhältnis der Drehzahl der angetriebe
nen Bürsten 5 zur Drehzahl des Bürstkopfes 4 soll maximal etwa
1 : 50 sein.
Mit einem in der beschriebenen Weise konstruierten Bürstkopf 4
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.
Claims (4)
1. Bürstkopf für Entgrat- und Bürstmaschinen mit einer mit der
Drehachse des Bürstkopfes drehmomentenschlüssig und axial
verstellbar verbundenen Grundplatte, in welche mehrere fin
gerartige Bürsten auswechselbar parallel zur Drehachse ge
halten sind, und mit einer parallel zur Grundplatte mit dieser
verbundenen Führungsplatte, durch welche die Bürsten geführt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (5)
in der Grundplatte (41) drehbar gelagert und mit einer Drehzahl
angetrieben sind, deren Verhältnis zur Drehzahl des Bürst
kopfes maximal etwa 1 : 50 ist.
2. Bürstkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Bürsten (5) auf der Grundplatte (41) auf einem
gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkelabständen angeordnet
und miteinander über koaxial mit den Bürsten (5) fest ver
bundene Zahnräder (531) verbunden sind und mindestens eines
der Zahnräder (531) motorisch angetrieben ist.
3. Bürstkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Antrieb der Bürsten (5) von der Antriebswelle
(2) der Maschine abgeleitet ist.
4. Bürstkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Antrieb des mindestens einen Zahnrades (531)
über eine Vorgelegegetriebestufe (63, 6, 9) erfolgt.
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