EP3241460A1 - Bürsteinrichtung zum bearbeiten von werkstücken - Google Patents

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EP3241460A1
EP3241460A1 EP16168107.7A EP16168107A EP3241460A1 EP 3241460 A1 EP3241460 A1 EP 3241460A1 EP 16168107 A EP16168107 A EP 16168107A EP 3241460 A1 EP3241460 A1 EP 3241460A1
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EP
European Patent Office
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fiber rods
protective sleeve
brushing device
component
bürsteinrichtung
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Pending
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EP16168107.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Urfer
Andreas Scheidegger
Ernst Haueter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GF Machining Solutions AG
Original Assignee
Liechti Engineering AG
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Publication date
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    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • A46B2200/30—Brushes for cleaning or polishing
    • A46B2200/3086—Brushes for polishing

Definitions

  • the invention relates to a brushing device for machining workpieces, comprising a bundle of fiber rods arranged parallel to one another and a protective sleeve surrounding the fiber rods, which sleeve is axially adjustable relative to the fiber rods.
  • Such brushing directions are particularly used on machine tools to grind, polish or clean the surfaces of workpieces and to deburr or round off the edges of workpieces.
  • the fiber rods which may for example consist of a ceramic material, are subjected to wear during the said operations. Therefore, the extent to which the free ends of the fiber rods protrude beyond the protective sleeve must be adjusted periodically.
  • Bürst publisheden a holder carrying the fiber rods has a locking screw which extends through a longitudinal slot in the protective sleeve. To adjust the above measure, the locking screw is released, the protective sleeve axially displaced by an amount and then tightened the locking screws again. This requires for each adjustment manual intervention, which are associated with a standstill of the machine.
  • the document WO2015 / 178273A1 describes a Bürst driven with machine adjustment of the relative position of the protective sleeve and the fiber rods. This is made possible by a nut-spindle combination, which is connected to the fiber rods and the protective sleeve. To readjust the nut and the spindle must be rotated relative to each other, which is achieved by a relatively complex construction of the Bürst driving, which also makes the use of a standard tool holder for the Bürst adopted practically impossible.
  • the present invention seeks to eliminate the disadvantages of the known prior art and to propose a Bürst adopted that is simple and easy to use and manages without relatively rotatable parts.
  • the clamping mechanism allows in a simple way to lift the positive connection and make the adjustment.
  • the Bürst comprises a bundle of fiber rods 1, which is anchored in a holder 9.
  • the fiber rods 1 are enclosed by a protective sleeve 2, wherein their free ends protrude by an amount from the protective sleeve 2.
  • the holder 9 is connected to a shaft 12, which in turn is surrounded by a guide tube 4.
  • At the opposite end of the fiber rods Bürst driven is connected to a standard tool holder 10 type HSK (hollow shaft cone).
  • HSK high shaft cone
  • the protective sleeve 2 is connected to a housing 8 in which a clamping cone 3 is received, which is axially adjustable against the force of springs 11 and the protective sleeve 2 connects non-positively to the guide tube 4.
  • the clamping cone 3 is advantageously divided into, for example, four segments which are arranged around the guide tube 4 around.
  • the brushing direction is clamped in a tool axis of a machine tool and rotated about its longitudinal axis 15.
  • the fiber rods 1 are subject to wear which is compensated from time to time by increasing the amount by which the fiber rods 1 project beyond the protective sleeve to a desired amount.
  • the tool axis is moved with the Bürst founded to a fixed counter-bearing 7 and advanced in the direction of the longitudinal axis, come to the brush direction existing pressure pin 5 on a contact surface 6 of the thrust bearing to the plant.
  • the standing with the pressure pin 5 in contact clamping cone 3 is thus prevented from continuing to follow the axial movement of the tool axis.
  • the housing 8 together with the protective sleeve 2 follows this movement by a small amount, wherein the housing 8 relative to Clamping cone 3 shifts, thereby reducing its clamping force and thus solves the non-positive connection between the guide tube 4 and the housing 8 with the protective sleeve 2 arranged thereon.
  • the combination of tool holder 10, guide tube 4, shaft 12, holder 9 and fiber rods 1 of the axial movement of the tool axis continue to follow, whereby the distance between the free ends of the fiber rods 1 and the free end of the protective sleeve 2 increases.
  • the amount by which the free ends of the fiber rods 1 project beyond the free end of the protective sleeve 2 can be determined in a simple manner by means of a measuring device present on the machine tool, for example a laser measuring device. Once this amount falls below a predetermined value, the described adjustment is initiated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

Die Bürsteinrichtung enthält ein Bündel von parallel zueinander angeordneten Faserstäben (1) und eine die Faserstäbe umschliessende Schutzhülse (2). Bei abgenutzten Faserstäben (1) lässt sich die Schutzhülse (2) axial verstellen, so dass die freien Enden der Faserstäbe (1) die Schutzhülse (2) um einen gewünschten Betrag überragen. Ein mit den Faserstäben (1) verbundenes erstes Bauteil (4) und ein mit der Schutzhülse (2) verbundenes weiteres, zweites Bauteil (8) sind durch einen Klemmmechanismus (3, 5, 11) lösbar kraftschlüssig miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bürsteinrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, enthaltend ein Bündel von parallel zueinander angeordneten Faserstäben und eine die Faserstäbe umschliessende Schutzhülse, die relativ zu den Faserstäben axial verstellbar ist.
  • Solche Bürsteinrichtungen werden insbesondere auf Werkzeugmaschinen eingesetzt, um die Oberflächen von Werkstücken zu schleifen, zu polieren oder zu säubern und die Kanten von Werkstücken zu entgraten oder abzurunden. Die Faserstäbe, die beispielsweise aus einem keramischen Material bestehen können, sind während den genannten Bearbeitungen einer Abnützung unterworfen. Deshalb muss das Mass, um das die freien Enden der Faserstäbe die Schutzhülse überragen, periodisch nachgestellt werden. Bei bekannten Bürsteinrichtungen weist ein die Faserstäbe tragender Halter eine Feststellschraube auf, die einen Längsschlitz in der Schutzhülse durchragt. Zum Nachstellen des genannten Masses wird die Feststellschraube gelöst, die Schutzhülse um einen Betrag axial verschoben und dann die Feststellschrauben wieder festgezogen. Dies bedingt für jeden Nachstellvorgang manuelle Eingriffe, die mit einem Stillstand der Maschine verbunden sind.
  • Das Dokument WO2015/178273A1 beschreibt eine Bürsteinrichtung mit maschineller Nachstellung der relativen Position der Schutzhülse und der Faserstäbe. Ermöglicht wird diese durch eine Mutter-Spindel-Kombination, die mit den Faserstäben und der Schutzhülse verbunden ist. Zum Nachstellen müssen die Mutter und die Spindel relativ zueinander gedreht werden, was durch eine relativ aufwendige Konstruktion der Bürsteinrichtung erreicht wird, die zudem die Verwendung einer Standard-Werkzeugaufnahme für die Bürsteinrichtung praktisch verunmöglicht.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu eliminieren und eine Bürsteinrichtung vorzuschlagen, die einfach aufgebaut und bedienbar ist und ohne relativ zueinander rotierbare Teile auskommt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Der Klemmmechanismus erlaubt es in einfacher Weise, die kraftschlüssige Verbindung aufzuheben und die Verstellung vorzunehmen.
  • Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen umschrieben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Bürsteinrichtung und
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht der Bürsteinrichtung gemäss Figur 1 in einem gegenüber Figur 1 verkleinerten Massstab.
  • Die Bürsteinrichtung umfasst ein Bündel von Faserstäben 1, das in einem Halter 9 verankert ist. Die Faserstäbe 1 sind dabei von einer Schutzhülse 2 umschlossen, wobei ihre freien Enden um einen Betrag aus der Schutzhülse 2 herausragen. Der Halter 9 ist mit einer Welle 12 verbunden, die ihrerseits von einem Führungsrohr 4 umgeben ist. Am den Faserstäben entgegengesetzten Ende ist die Bürsteinrichtung mit einer Standard-Werkzeugaufnahme 10 vom Typ HSK (Hohlschaftkegel) verbunden. Zur Übertragung des Drehmoments von der Werkzeugaufnahme 10 auf den Halter 9 mit den Faserstäben 1 sind Stifte 14 vorhanden, die bei einer axialen Belastung der Faserstäbe 1 deren Nachgeben entgegen der Kraft von Federn 13 gestatten. An dem von den freiliegenden Enden der Faserstäbe 1 abgewandten Ende ist die Schutzhülse 2 mit einem Gehäuse 8 verbunden, in dem ein Klemmkonus 3 aufgenommen ist, der entgegen der Kraft von Federn 11 axial verstellbar ist und die Schutzhülse 2 mit dem Führungsrohr 4 kraftschlüssig verbindet. Der Klemmkonus 3 ist dabei vorteilhaft in beispielsweise vier Segmente unterteilt, die um das Führungsrohr 4 herum angeordnet sind.
  • Zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Werkstücks, beispielsweise einer Turbinenschaufel, wird die Bürsteinrichtung in einer Werkzeugachse einer Werkzeugmaschine eingespannt und um ihre Längsachse 15 rotiert. Beim Kontakt mit dem Werkstück unterliegen die Faserstäbe 1 einer Abnützung, die von Zeit zu Zeit kompensiert wird, indem das Mass, um das die Faserstäbe 1 die Schutzhülse überragen, bis zu einem gewünschten Betrag erhöht wird. Zu diesem Zweck wird die Werkzeugachse mit der Bürsteinrichtung zu einem feststehenden Gegenlager 7 gefahren und in Richtung der Längsachse vorgeschoben, bis an der Bürsteinrichtung vorhandene Druckbolzen 5 an einer Anlagefläche 6 des Gegenlagers zur Anlage kommen. Der mit den Druckbolzen 5 im Kontakt stehende Klemmkonus 3 wird somit daran gehindert, der Axialbewegung der Werkzeugachse weiter zu folgen. Beim weiteren Vorschieben der Werkzeugachse folgt das Gehäuse 8 mitsamt der Schutzhülse 2 dieser Bewegung noch um einen kleinen Betrag, wobei sich das Gehäuse 8 relativ zum Klemmkonus 3 verschiebt, dadurch dessen Klemmkraft reduziert und so die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Führungsrohr 4 und dem Gehäuse 8 mit der daran angeordneten Schutzhülse 2 löst. Jetzt kann die Kombination aus Werkzeugaufnahme 10, Führungsrohr 4, Welle 12, Halter 9 und Faserstäben 1 der Axialbewegung der Werkzeugachse weiter folgen, wodurch der Abstand zwischen den freien Enden der Faserstäbe 1 und dem freien Ende der Schutzhülse 2 zunimmt.
  • Beim Zurückfahren der Werkzeugachse werden die Druckbolzen 5 entlastet und die Federn 11 drücken den Klemmkonus 3 in seine Klemmposition, in der er eine axiale Verschiebung des Führungsrohrs 4 in der Schutzhülse 4 verhindert.
  • Der Betrag, um den die freien Enden der Faserstäbe 1 das freie Ende der Schutzhülse 2 überragen, kann in einfacher Weise durch eine an der Werkzeugmaschine vorhandene Messeinrichtung, beispielsweise eine Lasermesseinrichtung ermittelt werden. Sobald dieser Betrag einen vorgegebenen Wert unterschreitet, wird die beschriebene Nachstellung eingeleitet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Faserstäbe
    2
    Schutzhülse
    3
    Klemmkonus
    4
    Führungsrohr
    5
    Druckbolzen
    6
    Anlagefläche
    7
    Gegenlager
    8
    Gehäuse
    9
    Halter
    10
    Werkzeugaufnahme
    11
    Klemmfeder
    12
    Welle
    13
    Feder
    14
    Stift
    15
    Längsachse

Claims (8)

  1. Bürsteinrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, enthaltend ein Bündel von, vorzugsweise parallel zueinander angeordneten, Faserstäben (1) und eine die Faserstäbe umschliessende Schutzhülse (2), die relativ zu den Faserstäben (1) axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsteinrichtung einen Klemmmechanismus (3, 5, 11) aufweist, der ein mit den Faserstäben (1) verbundenes erstes Bauteil (4) und ein mit der Schutzhülse (2) verbundenes zweites Bauteil (8) lösbar kraftschlüssig miteinander verbindet.
  2. Bürsteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmmechanismus (3, 5, 11) einen Klemmkonus (3) enthält.
  3. Bürsteinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Feder (11), die den Klemmkonus (3) in eine Stellung drängt, in der er das erste Bauteil (4) und das zweite Bauteil (8) kraftschlüssig miteinander verbindet.
  4. Bürsteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens einen mit dem Klemmkonus (3) in Kontakt stehenden Druckbolzen (5).
  5. Bürsteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Druckbolzen (5) parallel zu den Faserstäben (1) orientiert ist.
  6. Bürsteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (4) ein Führungsrohr ist, das mit einer Werkzeugaufnahme (10) verbunden ist und eine die Faserstäbe (1) tragende Welle (12) umgibt.
  7. Bürsteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (8) ein den Klemmmechanismus (3, 5, 11) aufnehmendes Gehäuse (8) ist.
  8. Bürsteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel von Faserstäben (1) entgegen der Kraft mindestens einer weiteren Feder (13) axial nachgiebig angeordnet ist.
EP16168107.7A 2016-05-03 2016-05-03 Bürsteinrichtung zum bearbeiten von werkstücken Pending EP3241460A1 (de)

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