[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Entgraten von Werkstücken
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei derartigen Entgratmaschinen, die Kunststoffborsten verwenden, welche mit einem
Schleifmittel besetzt sind, besteht ein gewisses Problem in der Wärmealterung des
für die Borsten verwendeten Polyamids. Dies bedeutet, daß u.U. eine Verschlechterung
der Tellerbürsten durch Wärmealterung eintritt, bevor die Borsten der Tellerbürste
bis hin zu ihrer Verschleißgrenze abgetragen sind.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine zum Entgraten von Werkstücken
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Wärmealterung der Kunststoffborsten
der Tellerbürsten verlangsamt ist.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Maschine zum Entgraten von Werkstücken der
genannten Art die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
[0005] Durch die Verwendung von Kühlmittel, bspw, in Form von Bohremulsion oder Öl an den
Tellerbürsten ist es möglich, den Grad der Wärmealterung der Kunststoffborsten wesentlich
zu reduzieren, so daß die Kunststoffborsten länger halten und daher ohne weiteres
solange eingesetzt werden können, bis die Borsten bis hin zu Ihrer Verschleißgrenze
durch die Bearbeitungsvorgänge abgetragen sind.
[0006] Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird erreicht, daß durch die Rotationsbewegung
das Kühlmittel über die gesamte Borstenflächen und damit über alle Borsten etwa gleichmäßig
verteilt wird, so daß die gleichmäßige Qualität der Borsten an den Tellerbürsten erhalten
bleibt.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kühlmittelführung zu den Borsten ergeben sich aus
den Merkmalen des Anspruchs 3 und/oder 4.
[0008] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen vorliegender Erfindung ergeben sich gemäß
den Merkmalen der Unteransprüche 5 und 6, jeweils ggf. im Zusammenhang mit denen des
Anspruchs 7, je nach dem, ob die Tellerbürsten lediglich um ihre eigene Achsen rotierend
angetrieben sind, oder ob sie zusätzlich eine gemeinsame überlagerte Bewegung um eine
mittige Achse ausführen.
[0009] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen,
in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Draufsicht einen mit horizontalen und vertikalen Paaren von
Tellerbürsten versehenen Teil einer Maschine zum Entgraten von Werkstücken gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 in teilweise geschnittener und abgebrochener Seitenansicht des das vertikale
Paar Tellerbürsten aufnehmenden Teils der Entgratmaschine nach Fig. 1.
Figur 3 in etwas anderem Maßstab den unteren in Fig. 2 abgebrochenen Teil mit den
vertikal angeordneten Tellerbürsten teils in Ansicht und teils im Schnitt, was gleichzeitig
der Ansicht gemäß Pfeil 111 der Fig. 1 entspricht, und
Figur 4 eine teilweise geschnittene Ansicht gemäß Pfeil IV der Fig. 1 der horizontalen
Paare von Tellerbürsten.
[0010] Die in der Zeichnung dargestellte Maschine 11 zum Entgraten von Werkstücken 12 in
Form von Gehäusedeckeln ist sowohl mit zwei Paaren von horizontal angeordneten Tellerbürsten
16, 17 bzw. 18, 19 zum Entgraten der Längsseiten 13 und 14 des Werkstücks 12 als auch
mit einem vertikal angeordneten Paar Tellerbürsten 20 und 21 versehen, die zum Entgraten
der Ober-oder Unterseite 22 des Werkstücks 12 dienen. Während die Paare von Tellerbürsten
16, 17 und 18, 19 mit horizontaler Achse an einem Bereich 23 des nicht dargestellten
Maschinenständers einander gegenüberliegend angeordnet sind, sind die Tellerbürsten
20, 21 mit vertikaler Achse an einem dazu benachbarten Bereich 24 des Maschinenständers
angeordnet. Zwischen diesen beiden Bereichen 23 und 24 des Maschinenständers ist gemäß
Fig. 1 ein Maschinentisch 26 hin und her verfahrbar, auf dem das Werkstück 12 aufspannbar
ist, das auf diese Weise an seinen Längsseiten 13, 14 und an seiner Ober- bzw. Unterseite
22 bearbeitet wird. Der hin- und hergehende Antrieb für den Tisch 26 kann in beliebiger
bekannter Weise erfolgen.
[0011] Wie Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, sind die Tellerbürstenpaare 16, 17 und 18, 19
mit ihren horizontalen, parallelen Schäften 27 gemäß Pfeilen A und B bzw. A und B
gegenlaufend rotierend angetrieben. Die Tellerbürsten 20 und 21 sind mit ihren Schäften
28 gemäß Pfeilen C und D gegenlaufend rotierend angetrieben und führen außerdem eine
dieser Eigenrotation überlagerte Drehbewegung in Richtung des Pfeiles E um eine Achse
31 aus, die parallel zu dem und im wesentlichen mittig zwischen den parallelen vertikalen
Rotationsachsen der Tellerbürsten 20, 21 angeordnet ist. Die äußere Kreisbahn und
diejenige der Schäfte 28 der überlagerten Kreisbewegung sind strichpunktiert in Fig.
1 eingezeichnet. Auf diese Weise kann die Seite 22 des Werkstücks 12 ganzflächig gleichmäßig
bearbeitet bzw. entgratet werden.
[0012] Fig. 2 zeigt die antriebsmäßige Halterung und Lagerung der vertikalen Tellerbürsten
20 und 21. An einem Träger 36, der mit dem nicht dargestellten Maschinengestell ortsfest
verbunden ist, ist etwa mittig ein erster Antriebsmotor 37 angeflanscht, dessen Abtriebswelle
38 in eine Zwischenwelle 39 eintaucht und mit dieser drehfest verbunden ist. Die vertikale
Zwischenwelle 39 ist an ihrem unteren freien Ende mit einem ersten Zahnrad 41 drehfest
verbunden, das mit einem auf gleicher Ebene sitzenden, größeren zweiten Zahnrad 42
kämmt, das mit einer Aufnahmespindel 30 für den Schaft 28 der Tellerbürste 21 drehfest
verbunden ist. Die Zwischenwelle 39 ist an ihrem freien Ende und dem ersten Zahnrad
41 benachbart mit einem dritten gezahnten Rad 43 drehfest verbunden, das über einen
Zahnriemen 44 mit einem vierten gezahnten Rad 45 größeren Durchmessers antriebsmäßig
verbunden ist, welches auf einer Aufnahmespindel 29 für den Schaft 28 der Tellerbürste
20 drehfest sitzt. Das zweite Zahnrad 42 und das vierte Zahnrad 45 sind an gegenüberliegenden
Seiten der Zwischenwelle 39 derart angeordnet, daß ihre Achsen und damit die der Schäfte
28 gleichen Abstand von der Achse der Zwischenwelle 39 bzw. der Abtriebswelle 38 des
ersten Antriebsmotors 37 besitzen. Die Zahnräder 41, 42, 43 und 45 sind so bemessen,
daß die Tellerbürsten 20 und 21 etwa gleiche Umfangsgeschwindigkeiten besitzen. Durch
die gewählte Getriebeübertragung von der Zwischenwelle 39 auf die Aufnahmespindel
29 einerseits und die Aufnahmespindel 30 andererseits ist erreicht, daß die beiden
Tellerbürsten 20, 21 gegenläufig angetrieben sind.
[0013] Um die Zwischenwelle 39, die auch in axialer Richtung mit der Abtriebswelle 38 fest
verbunden ist, ist ein Halter 48 drehbar gelagert und in axialer Richtung an den Wellen
38, 39 unverrückbar gehalten. In gleichmäßigem Abstand von seiner Lagerbohrung 49
ist der Halter 48 mit zwei dazu parallelen Aufnahmebohrungen 51 versehen, in denen
die Aufnahmespindeln 29, 30 für die Schäfte 28 der Tellerbürsten 20, 21 drehbar gelagert
und axial festgehalten sind. Der Halter 48 ist an seiner obersten Bereich 53 mit einem
Kettenrad 56 drehfest verbunden, das über eine Kette 54 mit einem in gleicher Ebene,
jedoch in einem Abstand angeordneten zweiten Kettenrad 57 antriebsmäßig verbunden
ist, welches auf der Abtriebswelle 58 eines zweiten Antriebsmotors 59 drehfest sitzt,
der am Träger 36 dem ersten Motor 37 benachbart ortsfest gehalten ist. Der Halter
48 ist in einem oberen durchmessergrößeren zylindrischen Teil 61 von einem Kühlmittel-Zuführring
62 umgeben, der mittels Stehbolzen 63 am Träger 36 ortsfest gehalten ist.
[0014] Auf diese Weise dient der erste Motor 37 zum gegenläufig rotierenden Antreiben der
Tellerbürsten 20, 21 um ihre eigenen Achsen und der zweite Motor 59 zum Erreichen
einer überlagerten Drehbewegung des Paares von Tellerbürsten 20, 21 um die Achse der
Zwischenwelle 39, die gleichzeitig die des Halters 48 ist.
[0015] Diese beschriebene, als Planetenkopf 64 zu bezeichnende Antriebsübertragungs- bzw.
Getriebeeinheit ist von einem mit dem Träger 36 verbundenen Gehäuse 66 umgeben, aus
dessen Unterseite 67 die beiden Aufnahmespindeln 29 und 30 für die Schäfte 28 der
Tellerbürsten 20 und 21 hervorragen.
[0016] Die identisch ausgebildeten, vertikalen Tellerbürsten 20, 21 können mit ihrem Schaft
28 in die betreffende Aufnahmespindel 29, 30 drehfest und in axialer Richtung fest
eingespannt werden. Das untere Ende des Schaftes 28 ist mit einer Halteplatte 72 fest
verbunden, an welcher ein Teller 74 fest gehalten ist, der Borsten 75 in Form einer
Vielzahl von Bündeln 76 längs eines Kreisringes hält. Die Verbindung von Halteplatte
72 und Teller 74 erfolgt mittels über den Außenumfang verteilt angeordneten Zylinderstiften
73 und mittels einer mittigen Befestigungsschraube 77, die innerhalb der mittigen
Ausnehmung 78 des kreisringförmigen Tellers 74 von unten in die Halteplatte 72 eingeschraubt
ist und über eine Profilscheibe 79 einen zurückgesetzten Ringrand 81 des kreisringförmigen
Tellers 74 gegen die Halteplatte 72 drückt.
[0017] Die Borsten sind aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid und sind über im wesentlichen
ihre gesamte Länge mit Schleifmittelteilchen, bspw. Korrund-, SiC-, o.dgl. Partikeln
besetzt. Diese Borsten 75, die in Bündeln 76 zusammengefasst sind, sind einendig im
ringförmigen Teller 74 eingespannt, bspw. eingegossen oder eingeklebt, und sind bis
auf etwa ein Viertel ihrer aus der Unterseite des Tellers 74 herausragenden Länge
abnutzbar.
[0018] Die Borsten 75 am Teller 74 werden mit einer Kühlflüssigkeit, bspw. in Form einer
Bohremulsion oder Öl versorgt. Dazu sind im Bereich des Ringrandes 81 Austrittsöffnungen
82 zweier diametral einander gegenüberliegender Bohrungen 83 vorgesehen, die mit entsprechenden
Bohrungen 84 in der Halteplatte 72 fluchten. Die Enden dieser Bohrungen 84 münden
in eine Querbohrung 85 der Halteplatte 72. Die Querbohrung 85 ist an ihren beiden
Enden mit einem Dichtstopfen 86 versehen und kreuzt das Ende einer axialen Sacklochbohrung
87 im Schaft 28. Diese Sacklochbohrung 87 ist gemäß Fig. 2 mit einer in der Aufnahmespindel
29 bzw. 30 vorgesehenen Durchgangsbohrung 88 in Verbindung, die gegenüber der Mündung
einer axialen Sacklochbohrung 89 im Halter 48 austritt.
[0019] Diese axiale Sacklochbohrung 89 liegt der betreffenden Aufnahmespindel 29, 30 gegenüber
und mündet in eine radiale Sacklochbohrung 90 im Halter 48. Diese beiden radialen
Bohrungen 90 münden in eine innere Ringnut 91 im Kühlmittel-Zuführring 62. An einer
Stelle des Umfanges des Zuführringes 62 ist eine radiale Anschlußbohrung 92 vorgesehen,
die innen in die innere Ringnut 91 mündet und am anderen Ende mit einer Anschlußverschraubung
zum Anschluß an eine nicht dargestellte Kühlmittelzuführleitung versehen ist. Auf
diese Weise wird Kühlmittel einem Bereich der Tellerbürsten 20, 21 zugeführt, der
dem inneren Begrenzungsrand der ringförmigen Borstenanordnung benachbart ist und gegenüber
der Austrittebene der Borsten aus der Unterseite des Tellers 74 zurückgesetzt ist.
Auf diese Weise ergibt sich während der Rotation aufgrund der Fliehkräfte eine gleichmäßige
Verteilung des Kühlmittels über die gesamte Fläche des mit den Borsten 75 versehenen
Tellerbürstenbereichs.
[0020] Figur 4 zeigt die Kühlmittelzuführung zu den horizontalen Tellerbürsten 16 - 19 anhand
jeweils einer dieser Tellerbürsten der beiden Paare. Der Aufbau dieser horizontalen
Tellerbürsten 16 - 19 ist bis auf die Tatsache, daß deren Durchmesser kleiner ist
als der der vertikalen Tellerbürsten derselbe; deshalb sind die auch hierfür gültigen
Bezugszeichen, wie sie in Fig. 3 verwendet sind, in Fig. 4 mit einem Strich versehen.
Auch die Kühlmittelzuführung ist identisch, bis auf die Tatsache, daß die Aufnahmespindel
29 für den Schaft 27 der Tellerbürste 16 - 19 unmittelbar von einem entsprechenden
Kühlmittel-Zuführring umgeben ist, der in entsprechender Weise über eine innere Ringnut
und Bohrungen mit den Austrittsöffnungen 82 verbunden ist.
1 Maschine zum Entgraten von Werkstücken, mit einem Tisch zu Aufspannen der Werkstücke,
mit mindestens einem Paar nebeneinander angeordneter, einen Schleifmittelbelag besitzende
Borsten, vorzugsweise Kunststoffborsten aufweisenden Tellerbürsten, die um ihre parallelen
Achsen gegenläufig rotierend angetrieben sind und die ggf. zur Ausführung einer diesen
Eigenrotationsbewegungen überlagerten gemeinsamen Rotationsbewegung um eine gemeinsame
mittlere Achse an einem Planetenkopf gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tellerbürsten (16-21) einzeln oder gemeinsam über ihren Schaft (27-29) mit einer Kühlmittelzuführung
verbunden und mit um die Rotationsachse angeordneten, axial gerichteten Kühlmittel-Austrittsöffnungen
(82) nahe bzw. im Bereich der Borsten (75) versehen sind.
2. Maschine, bei der die Tellerbürste mit einem Kranz von Borsten versehen sind, nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel-Austrittsöffnungen (82) im
borstenfreien Bereich nahe dem inneren Rand des Bürstenkranzes und gegenüber dessen
Ebene axial zurückversetzt angeordnet sind.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (27-29) der Tellerbürsten
(16-21) mit einer axialen Bohrung (88) versehen ist, die über mindestens eine Querbohrung
(85) in einem Tellerhalter (72) in radial versetzte, axiale Bohrungen (83,84) des
Tellerhalters (72) mündet, welche zu den Austrittsöffnungen (82) führen.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (82)
an axialen Bohrungen (83) im die Borsten (75) haltenden Teller (74) vorgesehen sind,
die mit den axialen Bohrungen (84) im Tellerhalter (72) fluchten.
5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufnahmespindel (29 ,30) für den Schaft (27) der Tellerbürste (16-19) an ihrem Ende
von einem ortsfest gehaltenen Kühlmittel-Zuführring umgeben ist, der eine innere Ringnut
aufweist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen
Aufnahmespindeln (29,30) für die Schäfte (28,29) Tellerbürsten (20,21) in einem Halter
(48) des Planetenkopfes (64) drehbar gelagert sind und daß der Halter (48) um die
mittige Achse an einem Träger (36) für den Planetenkopf (64) drehbar gelagert und
von einem gemeinsamen Kühlmittel-Zuführring (62), der orstfest am Träger (36) gehalten
ist, umgeben ist.
7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittel-Zuführring
(62) eine innere Ringnut (91) aufweist, in die eine Zuführbohrung (92) des Ringes
(62) mündet und mit der eine mit der axialen Bohrung im Schaft (71) in Verbindung
stehende Querbohrung (90) im Ende der Aufnahmespindel (27) bzw. im Halter (48) in
Verbindung steht.