DE4326793C1 - Rotativ antreibbares Bürstenaggregat - Google Patents
Rotativ antreibbares BürstenaggregatInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit
einem Bürstenhalter und einer Ringbürste, wobei
- - der Bürstenhalter zwei über eine geteilte Distanzbuchse distan zierte Stirnscheiben und die Stirnscheiben in vorgegebenem Abstand zum Buchsenmantel angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege aufweisen und
- - die Ringbürste ein biegsames Bürstenband mit nach außen abstehenden Borsten und mit borstenfreien Bandzonen für die das Bürstenband übergreifenden Axialstege aufweist.
Es ist eine rotativ antreibbare Werkzeugspannvorrichtung mit zu
mindest zwei Spannscheiben und einer gemeinsamen Spannschraube
zum Einspannen einer Ringbürste zwischen den beiden Spannscheiben
bekannt. Bei dieser Werkzeugspannvorrichtung weisen die beiden
Spannscheiben konzentrische Ringnuten zum Einspannen von im
wesentlichen durchmessergleichen Ringbürsten auf. Im übrigen sind
an den Spannscheiben Axialstege vorgesehen, welche die jeweils
eingespannte Ringbürste im Bereich borstenfreier Bandzonen über
greifen. Diese bekannte Werkzeugspannvorrichtung arbeitet unter
Verzicht auf einen Gummikern oder dergleichen Stützkörper und
gewährleistet eine einwandfreie Positionierung und Stabilisierung der
jeweils eingespannten Ringbürste, so daß aus den im Einsatz
angreifenden Beanspruchungen keine Deformationen resultieren, also
stets eine zylindrische Werkzeugoberfläche zur Verfügung steht,
selbst wenn die Ringbürste aus biegsamem Material besteht. Inso
weit hat sich diese bekannte Werkzeugspannvorrichtung durchaus
bewährt, ist jedoch weiter entwicklungsfähig (vgl. DE-PS 37 41 983).
Weiter kennt man ein Rotationsbürstenwerkzeug zur Oberflächenbe
arbeitung, bei dem ein Band aus Kunststoff oder Metall mit Stahl
drahtborsten gleicher Länge bestückt ist. Das flache dünne endlose
Band ist als Ring auf einen gummielastischen Ringkörper gespannt,
der zwischen zwei Flanschen eine aus diesen gebildeten Spannein
heit axial verformend verspannt wird und sich infolge seiner Ver
formung radial aufzuweiten sucht, wodurch das Band festgespannt
wird. Dadurch soll eine verbesserte Bearbeitungswirkung erzielt
werden, da die einzelnen Borsten nicht in sich selbst, sondern nur
als Ganzes aufgrund des flexiblen Borstenkörpers elastisch nach
geben können (vgl. DE-PS 37 18 932).
Ferner ist eine Sicherheitsrotationsbürste zur Oberflächenbe
arbeitung mit einem flexiblen Bürstenband bekannt. Dabei sind im
Innern des Bürstenbandes als einzige Lagerung und Fixierung als
Schlaufen ausgebildete Mitnehmerelemente zum formschlüssigen Ein
greifen einer Mitnehmerkupplung zum Antrieb des Bürstenbandes
angeordnet. Auf diese Weise soll das Bürstenband unverspannt
bleiben und auch beim Arbeiten eine spürbare radiale Flexibilität
beibehalten, welche beim Betrieb eine spürbare radial nach innen
und außen gerichtete elastische Beweglichkeit des Bürstenbandes
zuläßt. Insgesamt soll die bekannte Sicherheitsrotationsbürste mit
hoher Sicherheit arbeiten, auf jegliche Spannvorrichtung ver
zichten, ohne aufwendige Montagevorgänge handhabbar sein und
vor allem beim Betrieb die radiale Borstenbandflexibilität zum
Erzielen höchster Arbeitseffektivität erhalten bleiben sowie mög
lichst hohe Drehzahlen bewältigen (vgl. DE-PS 40 33 458).
Endlich ist ein Rotationsbürstenwerkzeug zur Oberflächenbear
beitung bekannt, bei dem Metallbürstenhalter mit Mitnehmernase
auf einem gitterartigen Halter montiert sind. Hierzu werden die
Bürstenhalter mit Distanzstücken zwischen zwei Endflanschen
festgespannt (vgl. GB-PS 14 21 715).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotativ antreibbares
Bürstenaggregat der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu
schaffen, welches eine besonders intensive bzw. effektive Ober
flächenbearbeitung gewährleistet und sich darüber hinaus durch
erhöhte Lebensdauer auszeichnet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen
Bürstenaggregat dadurch, daß zumindest einer der Axialstege auf
der Stegunterseite eine Mitnehmeraufnahme und das Bürstenband auf
der Bandaußenseite im Bereich zumindest einer borstenfreien Bandzone einen
in die Mitnehmeraufnahme eingreifenden Mitnehmer aufweist. Nach
einer Empfehlung der Erfindung weist der Buchsenmantel im Bereich
unterhalb der Axialstege eine radial angeformte bzw. ausgeformte
Stützfläche für das Bürstenband auf, so daß das Bürstenband im
Bereich seiner in die Mitnehmeraufnahmen eingreifenden Mitnehmer
einerseits einwandfrei fixiert ist ohne das sich die Mitnehmerver
bindung lösen kann und andererseits unter Berücksichtigung der
angreifenden Beanspruchungen geschont wird. Nach einer anderen
Variante lehrt die Erfindung, daß in bzw. auf dem Buchsenmantel
der Distanzbuchse zumindest eine Mitnehmeraufnahme vorgesehen und
auf der Bandinnenseite des Bürstenbandes zumindest ein in die
Mitnehmeraufnahme eingreifender Mitnehmer befestigt ist. - Diese
Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß insbesondere beim
Anlaufen des Bürstenaggregates aber auch bei dessen Einsatz jeder
Bandschlupf und folglich jede Relativbewegung zwischen dem
Bürstenband und dem Bürstenhalter in Umfangsrichtung vermieden
wird, vielmehr das Bürstenband drehfest und folglich einwandfrei
zwischen den beiden Stirnscheiben selbst bei im Einsatz angreifen
den Beanspruchungen gehalten ist. Dadurch wird verhindert, daß
das Bürstenband bzw. seine die eine Seite der borstenfreien
Bandzonen begrenzenden Borsten gegen die Axialstege wandern und
dort unter extremen Einsatzbedingungen deformiert werden. Dabei
bilden die Axialstege und der Buchsenmantel Ringnutabschnitte,
welche ein einwandfreies Einspannen bzw. Fixieren der Ringbürste
gewährleisten, und zwar in sämtlichen in Frage kommenden Dreh
zahlbereichen. Darüber hinaus arbeitet auch das erfindungsgemäße
Bürstenaggregat ohne Gummikern oder dergleichen Stützkörper für
die Ringbürste, denn der Innendurchmesser der Ringbürste ist
deutlich größer als der Außendurchmesser des Buchsenmantels.
Dadurch wird zwischen der Ringbürste und dem Buchsenmantel jenes
Bewegungsspiel erreicht, aus welchem mit wachsender Drehzahl eine
zunehmende Rotationsstabilität der Ringbürste um ihre zentrale
Rotationsachse resultiert, so daß sich im Ergebnis zwischen den
Axialstegen bzw. Ringnutabschnitten ein biegesteifer Werkzylinder
aufbaut, der höchsten angreifenden Beanspruchungen mit Rückstell
effekt gewachsen ist, ohne daß Deformationen im Einsatz eintreten.
Insoweit bleiben die vorteilhaften technischen Wirkungen der aus
DE-PS 37 41 983 bekannten Ausführungsform nicht nur erhalten,
sondern werden darüber hinaus optimiert. Denn das erfindungsge
mäße Bürstenaggregat zeichnet sich durch eine erhöhte Intensität
bzw. Effektivität hinsichtlich der Oberflächenbearbeitung und ferner
durch eine erhöhte Lebensdauer aus.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufge
führt. So lehrt die Erfindung, daß der bzw. die Axialstege als
Mitnehmeraufnahme eine Axialnut und das Bürstenband im Bereich
seiner borstenfreien Bandzone bzw. Bandzonen als Mitnehmer eine in
die Axialnut einführbare Axialfeder im Sinne einer lösbaren
Nut/Federverbindung aufweisen. Im Rahmen der Erfindung wird man
zumindest zwei sich diametral gegenüberliegende Axialstege bzw.
Mitnehmeraufnahmen und darin einführbare Axialfedern vorsehen.
Bevorzugt wird jedoch eine 120° Verteilung über den Scheibenumfang
von Axialstegen bzw. Axialnuten und borstenfreien Bandzonen bzw.
Axialfedern. Das gilt in entsprechender Weise auch für die abge
wandelte Ausführungsform. In bezug auf diese abgewandelte Aus
führungsform lehrt die Erfindung, daß der Buchsenmantel als
Mitnehmeraufnahme bzw. Mitnehmeraufnahmen über seinen Umfang
verteilt eingeformte oder aufgesetzte Axialnuten aufweist und das
Bürstenband auf der Bandinnenseite in gleicher Verteilung an ge
ordnete und in die Axialnuten einführbare Axialfedern aufweist. Bei
dieser Variante müssen sich die Axialfedern nicht in den Bereichen
der borstenfreien Bandzonen befinden, weil sie auf der borstenfreien
Bandinnenseite angeordnet sind. Jedoch empfiehlt die Erfindung, daß
die Axialfedern als in das Bürstenband eingreifende Metallklammern
ausgebildet sind, die z. B. zum endseitigen Verbinden von Bürsten
bandabschnitten dienen aus denen das Bürstenband zusammengesetzt
ist. Im letzteren Fall befinden sich also die Metallklammern
zwangsläufig selbst dann im Bereich der borstenfreien Bandzonen,
wenn sie auf der Bandinnenseite angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist der Bürstenhalter im Mittenbereich der Axi
alstege und Distanzbuchse radial geteilt und sind die beiden daraus
resultierenden Bürstenhalterhälften auf einem zentralen Antriebs
schaft miteinander verspannbar. In diesem Zusammenhang sieht die
Erfindung weiter vor, daß die geteilten Axialstege der beiden
Bürstenhalterhälften und gegebenenfalls die geteilte Distanzbuchse
an ihren Stoßflächen Rast- oder Klemmverbindungen, z. B.
Nut/Federverbindungen mit Rast- oder Klemmwirkung aufweisen.
Folglich lassen sich die beiden Bürstenhalterhälften auch ohne den
zentralen Antriebschaft oder eine zentrale Spannschraube nach
Aufnahme der Ringbürste unter Bildung des Bürstenaggregates ein
wandfrei miteinander verbinden. Nach einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung bestehen die beiden Bürstenhalterhälften
aus Kunststoff z. B. recyclefähigen und federelastischem Kunststoff,
so daß ein Einweg-Bürstenaggregat zur Verfügung steht. Während
nämlich der üblicherweise aus Metall bestehende Bürstenhalter so
konzipiert ist, daß die Ringbürste nach Verbrauch ausgetauscht
wird, handelt es sich bei der Ausführungsform aus Kunststoff
gleichsam um eine Wegwerf-Version nach dem Verbrauch der Ring
bürste.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es
zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bürstenaggregat in Explosivdarstellung
im Halbschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im zusammengebautem Zustand,
Fig. 3 eine Bürstenhalterhälfte in Stirnansicht auf die Innenseite,
Fig. 4 eine Ringbürste für den Gegenstand nach Fig. 1 in
Stirnansicht und
Fig. 5 eine borstenfreie Bandzone der Ringbürste mit einer Metall
klammer als Axialfeder in Aufsicht.
In den Figuren ist ein rotativ antreibbares Bürstenaggregat darge
stellt, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem
Bürstenhalter 1 und einer Ringbürste 2 besteht. Der Bürstenhalter 1
weist zwei über eine geteilte Distanzbuchse 3 distanzierte Stirn
scheiben 4 auf. Die Stirnscheiben 4 besitzen in vorgegebenem
Abstand zum Buchsenmantel 5 angeordnete und über den Scheiben
umfang verteilte Axialstege 6. Die Ringbürste 2 weist ein biegsames
Bürstenband 7 vorgegebener Bandbreite mit nach außen abstehenden
Borsten 8, z. B. U-förmigen Stahlborsten und mit sich über die
Bandbreite erstreckenden borstenfreien Bandzonen 9 für die das
Bürstenband 7 übergreifenden Axialstege 6 auf. Nach dem Ausfüh
rungsbeispiel besitzen die Axialstege 6 auf der Stegunterseite
jeweils eine Mitnehmeraufnahme 10 und das Bürstenband 7 auf der
Bandaußenseite im Bereich der borstenfreien Bandzonen 9 jeweils
einen in die Mitnehmeraufnahme 10 eingreifenden Mitnehmer 11. Die
Mitnehmeraufnahmen 10 auf der Stegunterseite der Axialstege 6 sind
als Axialnuten und die Mitnehmer 11 im Bereich der borstenfreien
Bandzonen 9 als in die Axialnuten einführbare Axialfedern aus ge
bildet. Der Buchsenmantel 5 weist im Bereich unterhalb der Axial
stege 6 jeweils eine radial ausgeformte bzw. angeformte Stützfläche
12 für das Bürstenband 7 auf. Die Axialfedern sind als in das
Bürstenband 7 aus beispielsweise einem kunststoffverstärkten Gewebe
oder einem gewebeverstärkten Kunststoff eingreifende Metallklammern
11 ausgebildet. Nach dem Ausführungsbeispiel dient eine der Metall
klammern 11 zum endseitigen Verbinden der Bürstenbandenden unter
Bildung eines gleichsam endlosen Bürstenbandes 7. Der Bürstenhalter
1 ist im Mittenbereich der Axialstege 6 und Distanzbuchse 3 radial
geteilt. Die beiden Bürstenhalterhälften sind auf einen zentralen
Antriebsschaft oder eine Spannschraube miteinander verspannbar,
was nicht gezeigt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel weist die geteilte
Distanzbuchse 3 an ihren Stoßflächen Nut/Federverbindungen 13 mit
Rast- oder Klemmwirkung auf, die lediglich angedeutet sind. Die
beiden Bürstenhalterhälften können aus Metall oder Kunststoff be
stehen.
Claims (9)
1. Rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit einem Bürstenhalter (1)
und einer Ringbürste (2), wobei
- - der Bürstenhalter (1) zwei über eine geteilte Distanzbuchse (3) distanzierte Stirnscheiben (4) und die Stirnscheiben (4) in vorge gebenem Abstand zum Buchsenmantel (5) angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege (6) aufweisen und
- - die Ringbürste (2) ein biegsames Bürstenband (7) mit nach außen abstehenden Borsten (8) und mit borstenfreien Bandzonen (9) für die das Bürstenband (7) übergreifenden Axialstege (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Axialstege (6) auf der Stegunterseite eine Mitnehmeraufnahme (10) und das Bürstenband (7) auf der Bandaußenseite im Bereich zumindest einer borstenfreien Bandzone (9) einen in die Mitnehmer aufnahme (10) eingreifenden Mitnehmer (11) aufweist.
2. Rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit einem Bürstenhalter (1)
und einer Ringbürste (2), wobei
- - der Bürstenhalter (1) zwei über eine geteilte Distanzbuchse (3) distanzierte Stirnscheiben (4) und die Stirnscheiben (4) in vorge gebenem Abstand zum Buchsenmantel (5) angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege (6) aufweisen und
- - die Ringbürste (2) ein biegsames Bürstenband (7) mit nach außen abstehenden Borsten (8) und mit borstenfreien Bandzonen (9) für die das Bürstenband (7) übergreifenden Axialstege (6) aufweist, da durch gekennzeichnet, daß in bzw. auf dem Buchsenmantel (5) der Distanzbuchse (3) zumindest eine Mitnehmeraufnahme (10) vorgesehen und auf der Bandinnenseite des Bürstenbandes (7) zumindest ein in die Mitnehmeraufnahme (10) eingreifender Mitnehmer (11) befestigt ist.
3. Bürstenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der bzw. die Axialstege (6) als Mitnehmeraufnahme eine Axialnut (10)
und das Bürstenband (7) im Bereich seiner borstenfreien
Bandzone bzw. Bandzonen (9) als Mitnehmer eine in die Axialnut (10)
einführbare Axialfeder (11) aufweisen.
4. Bürstenaggregat nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Buchsenmantel (5) im Bereich unterhalb der Axialstege (6)
eine radial angeformte bzw. ausgeformte Stützfläche (12) für das
Bürstenband (7) aufweist.
5. Bürstenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Buchsenmantel (5) als Mitnehmeraufnahme bzw. Mitnehmerauf
nahmen (10) über seinen Umfang verteilte eingeformte oder aufge
setzte Axialnuten aufweist und das Bürstenband auf der Bandinnen
seite in gleicher Verteilung angeordnete und in die Axialnuten
einführbare Axialfedern aufweist.
6. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Axialfedern als in das Bürstenband (7)
eingreifende Metallklammern (11) ausgebildet sind, die z. B. zum
endseitigen Verbinden der Bürstenbandenden oder von Bürstenband
abschnitten dienen, aus denen das Bürstenband (7) zusammengesetzt
ist.
7. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (1) im Mittenbereich der
Axialstege (6) und Distanzbuchse (3) radial geteilt ist und die
beiden Bürstenhalterhälften auf einem zentralen Antriebsschaft oder
mittels einer Spannschraube miteinander verspannbar sind.
8. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die geteilten Axialstege (6) der beiden
Bürstenhalterhälften und/oder die geteilte Distanzbuchse (3) an
ihren Stoßflächen Rast- oder Klemmverbindungen, z. B. Nut/Feder
verbindungen (13) mit Rast- oder Klemmwirkung aufweisen.
9. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Bürstenhalterhälften aus Kunststoff
bestehen.
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