Vorrichtung zum Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von spanend bearbeiteten Werkstücken

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von spanend bearbeiteten Werkstücken (W1-W3; W1'-W8') die mindestens ein Bürstwerkzeug (B1, B2) aufweist, durch die ein Entgraten und/oder eine Oberflächenverbesserung des oder der spanend bearbeiteten Werkstücke (W1-W3; W1'-W8') durchführbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von spanend bearbeiteten Werkstücken, die mindestens ein Bürstwerkzeug aufweist, durch die ein Entgraten und/oder eine Oberflächenverbesserung des oder der spanend bearbeiteten Werkstücke durchführbar ist.

[0002] Spanende Bearbeitungsverfahren wie beispielsweise ein Plan-Seiten-Schleifen erzeugt an den Kanten der spanend bearbeiteten Flächen der Werkstücke Grate. Die Ausbildung der Grate und damit ihre Stärke und Häufigkeit ist unterschiedlich und hängt vom Werkstückwerkstoff und den spanenden Bearbeitungswerkzeugen ab. Die Grate bestehen dabei aus nicht vollständig abgetrenntem Werkstückwerkstoff. Diese Materialteile können während der Montage stören und gar zum Ausfall ganzer Komponenten führen, wenn sie nicht beseitigt worden sind und sich später im Betrieb lösen.

[0003] Um nun mit einer bekannten Vorrichtung einander gegenüber liegenden Flächen zu entgraten, wird in der Vorrichtung zuerst eine Seite entsprechend gebürstet. Dann wird das Werkstück gewendet und die zweite Fläche gebürstet. Hierbei ist vorgesehen, dass das zu bearbeitende Werkstück in der bekannten Vorrichtung in einem entsprechenden Halter durch Magnetkraft gehalten wird.

[0004] Aus der DE 75 16108 ist eine Entgratmaschine für Rohrabschnitte mittels Bürsten bekannt, wobei die Werkstücke zwischen zwei Walzenbürsten entlang geführt werden, welchen mit ihren Stirnseiten die Bürsten berühren und durch den Bürstendruck gegen eine feststehende Auflagenleiste gedrückt werden, auf welche die Werkstücke abrollen, während sie zwangsläufig durch Mitnehmer transportiert werden. Hierbei ist vorgesehen, dass der Längstransport der Werkstücke durch Gleitstücke erfolgt, in welchen ein oder mehrere Ausnehmungen angeordnet sind, welche die Werkstücke umschließen und diese Ausnehmungen durch eine obere Deckleiste im Bereich der Walzenbürsten abgedeckt sind.

[0005] Aus der DE 80 16 246 ist eine Vorrichtung zum stirnseitigen Entgraten von Rohren bekannt, bei der die Rohre vereinzelt in Randnuten zweier Mitnehmerscheiben angeordnet sind. Diese Mitnehmerscheiben sind mit Abstand voneinander auf einer an einem Maschinengestell gelagerten, angetriebenen Welle angeordnet. Die Werkstücke werden von den Mitnehmerscheiben mit ihren zu entgratenden Enden an jeweils einer Bürste vorbeigeführt, die im Abstand der zu entgratenden Rohrlängen einrichtbar sind.

[0006] Aus der DE 198 10 513 der Anmelderin ist eine Vorrichtung zum Transport mindestens eines Werkstücks durch eine mindestens zwei Schleifscheiben aufweisende Doppel-Flachschleifmaschine bekannt, die mindestens eine Werkstückaufnahme für das mindestens eine Werkstück aufweist, die von einer Transporteinrichtung der Vorrichtung zwischen den mindestens zwei Schleifscheiben de Schleifmaschine hindurchbewegbar ist. Mindestens eine Werkstückaufnahme ist drehbar in der Transporteinrichtung angeordnet. Die Vorrichtung weist eine Antriebseinrichtung auf, durch welche diejenige oder diejenigen der in der Transporteinrichtung angeordneten Werkstückaufnahmen drehantreibbar ist oder sind, deren Werkstück oder Werkstücke sich im Wirkeingriff mit den Schleifscheiben befinden.

[0007] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein gleichzeitiges Entgraten und/oder eine gleichzeitige Oberflächenverbesserung von doppelseitig spanend bearbeiteten Werkstücken ermöglicht wird.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens zwei einander gegenüber liegende Bürstwerkzeuge aufweist, dass eine Transporteinrichtung mit mindestens einer Werkstückaufnahme für die Werkstükke vorgesehen ist, durch die die mindestens ein Werkstück zwischen den mindestens zwei einander gegenüber liegenden Bürstwerkzeugen der Vorrichtung hindurch bewegbar sind, dass die Werkstückaufnahmen drehbar in der Transporteinrichtung angeordnet sind, wobei die Transporteinrichtung eine Antriebseinrichtung aufweist, durch welchen diejenige oder diejenigen der in der Transporteinrichtung angeordneten Werkstückaufnahmen drehantreibbar ist oder sind, deren Werkstück oder Werkstücke sich im Wirkeingriff mit den Bürstwerkzeugen befinden, und dass die Antriebseinrichtung für die in der Transporteinrichtung drehbar gelagerten Werkstückaufnahmen nur die Werkstückaufnahme oder die Werkstückaufnahmen drehantreibt, die in Wirkbeziehung mit den mindestens zwei Bürstwerkzeugen der Vorrichtung steht oder stehen, und dass der Abstand der Bürstflächen der Bürstwerkzeuge geringer als die Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks ist, so dass das Werkstück durch den von den Bürstwerkzeugen ausgeübten Druck ungespannt in der Werkstückaufnahme haltbar ist.

[0009] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Vorrichtung zum doppelseitigen, gleichzeitigen Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von spanend bearbeiteten Werkstücken geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, dass das bei den bekannten Vorrichtungen bisher erforderliche Wenden des oder der zu bearbeitenden Werkstücke nach einem ersten Bürstvorgang, bei dem eine erste Seite des Werkstücks gebürstet und damit entgratet und/oder oberflächenverbessert wurde, entfällt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich damit durch kurze Bearbeitungszeiten aus.

[0010] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei einander gegenüber liegende Bürstwerkzeuge derart angeordnet sind, dass der Abstand ihrer Bürstflächen geringer als die Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch einerseits die Borsten der Bürstwerkzeuge die gesamte Werkstückoberfläche und somit alle Kanten der spanend bearbeiteten, insbesondere geschliffenen Fläche unabhängig von ihrer Orientierung überstreichen. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass durch die derart angeordneten Bürstflächen die Werkstücke in ihren Werkstückaufnahmen ungespannt gehalten werden, so dass es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise nicht mehr erforderlich ist, z. B. eine Magnethalterung der Werkstücke in ihren Werkstückaufnahmen vorzusehen.

[0011] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Drehrichtung und/oder die Drehgeschwindigkeit der Transporteinrichtung und/oder der Werkstückaufnahmen änderbar ist. Eine derartige Maßnahme hat den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise eine Bearbeitung der gesamten Werkstückoberfläche und somit aller Kanten der spanend bearbeiteten Fläche unabhängig von ihrer Orientierung ermöglicht wird.

[0012] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bürstwerkzeuge axial verstellbar sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise ein Verschleiß der Borsten der Bürstwerkzeuge durch ein axiales Verstellen der Bürstflächen kompensiert werden kann.

[0013] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum axialen Verstellen der Bürstflächen die Bürstwerkzeuge auf Schlitten montiert sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise eine einfache axiale Verstellung der Bürstwerkzeuge möglich ist.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lage der Bürstfläche der einzelnen Bürstwerkzeuge über taktile Sensoren, die ebenfalls von den Borsten der Bürstwerkzeuge überstrichen werden, erfaßt wird. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil einer besonders einfachen und zuverlässigen Erfassung der Lage der Bürstenflächen.

[0015] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0016] Weitere Einzelheiten und Vorteile sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:

Figur 1:

eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels,

Figur 2:

eine Ausführungsvariante des Ausführungsbeispiels,

Figur 3:

ein Schnitt entlang der Linien I-I bzw. II-II der Figur 1 bzw. 2,

Figur 4:

eine schematische Darstellung taktiler Sensoren des Ausführungsbeispiels.

[0017] In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 1 bezeichneten Vorrichtung zum Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von Werkstücken W1-W3 dargestellt, welche zwei Bürstwerkzeuge B1, B2 aufweist, die - wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist - einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die beiden Bürstwerkzeuge B1, B2 dienen zum gleichzeitigen, doppelseitigen Entgraten und/oder Oberflächenverbessern der Werkstücke W1-W3.

[0018] Die Vorrichtung 1 weist eine Transporteinrichtung 2 auf, die im wesentlichen aus einer ringförmigen Transportscheibe 3 besteht, die von einer in den Figuren nicht dargestellten Antriebseinheit drehbewegbar ist. In der Transportscheibe 3 sind - im hier gezeigten Fall - drei Werkstückaufnahmen 3a, 3b, 3c drehbeweglich angeordnet, in denen die zu entgratenden und/oder oberflächenzuverbessernden Werkstücke W1, W2, W3 aufnehmbar sind. Die Vorrichtung 1 weist eine Antriebseinrichtung 5 auf, durch welche die in der Transportscheibe 3 der Transporteinrichtung 2 aufgenommenen Werkstückaufnahmen 3a-3c drehantreibbar sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung 5 für die Werkstückaufnahmen 3a-3c derart ausgebildet ist, dass jeweils nur diejenige der Werkstückaufnahmen 3a-3c angetrieben wird, die sich gerade zwischen den Bürstwerkzeugen B1, B2 befindet, im hier gezeigten Fall also die Werkstückaufnahme 3a. Die übrigen Werkstückaufnahmen 3b, 3c stehen dann folglich still, so dass deren Be- und Entladen mit den Werkstücken W2, W3 einfach möglich ist.

[0019] Dem Fachmann sind eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, wie er die Antriebseinrichtung 5 für die Werkstückaufnahmen 3a-3c auszubilden hat, um die vorstehend beschriebene Funktionsweise zu erreichen. Beispielsweise kann - wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt - vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung 5 für die Werkstückaufnahmen 3a-3c ein zentrales Trägerelement 8 aufweist, auf dem drei Antriebsrollen 8a-8c angeordnet sind, die im Wirkeingriff mit den zugeordneten Werkstückaufnahmen 3a-3c bringbar sind und derart die jeweiligen Werkstückaufnahmen 3a-3c drehantreiben.

[0020] Wie am besten aus der Figur 3 ersichtlich ist, sind die Bürstwerkzeuge B1, B2 derart angeordnet, dass der Abstand ihrer Bürstflächen B1' und B2' geringer als die Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks W1-W3 ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass die Werkstücke W1-W3 durch den von den Bürstwerkzeugen B1, B2 ausgeübten Druck ungespannt in den Werkstückaufnahmen 3a-3c gehalten werden, so dass in vorteilhafter Art und Weise bei der beschriebenen Vorrichtung 1 keine Magnethalterung für die Werkstücke mehr vorhanden sein muß, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist.

[0021] Um den Verschleiß der Borsten der Bürstwerkzeuge B1 und B2 kompensieren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Bürstwerkzeuge B1 und B2 auf Schlitten (nicht gezeigt) montiert sind. Die Schlitten werden über Gewindetriebe kontrolliert zugestellt. Es wird hier bevorzugt, dass die Lage der einzelnen Bürstwerkzeuge B1 und B2 durch taktile Sensoren 20 a, 20b (siehe Figur 4) überwacht wird, die ebenfalls von den Bürsten überstrichen werden.

[0022] In Figur 2 ist nun eine zweite Ausführungsform einer Werkstückaufnahme 3' gezeigt, welche sich von den Werkstückaufnahmen 3a-3c der Figur 1 dadurch unterscheiden, dass in die Werkstückaufnahme 3' mehrere Werkstücke W1'-W8' einsetzbar sind und dann gleichzeitig einem Bürstvorgang unterzogen werden können.

[0023] Bei obigen Ausführungen wird davon ausgegangen, dass die Werkstückaufnahmen 3a-3c durch die Vorrichtung 1 bewegende Transporteinrichtung 2 eine Transportscheibe 3 aufweist, die die in den Werkstückaufnahmen 3a-3c, 3' aufgenommenen Werkstücke W1-W3, W1'-W8' in einer kreisförmigen Bewegung durch die Vorrichtung 1 transportiert. Diese kreisförmige Transportbewegung der Werkstücke W1-W3. W1'-W8' durch die Schleifmaschine 10 ist aber nicht zwingend. Vielmehr ist es auch möglich, anstelle der Transportscheibe 3 und des sie antreibenden Drehantriebs einen Transportschieber mit einem linearen Antrieb vorzusehen, der die Werkstückaufnahmen 3a-3c, 3' mittels einer geradlinigen Verschiebebewegung durch die Vorrichtung 1 transportiert, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Transportbewegung eine periodische Bewegung um die Mittellage eines derartigen Transportschiebers bewirkt.

[0024] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Bewegung der einzelnen Werkstückaufnahmen 3a-3c, 3' und/oder der Transportscheibe 3 oder des Transportschiebers durch eine entsprechende Regelung oder Steuerung der Antriebseinrichtung 5 sowohl in ihrer Größe als auch in ihrer Richtung einstellbar ist, so dass insbesondere die Drehrichtung der Werkstückaufnahmen 3a-3c, 3' während der Bearbeitung umkehrbar ist, so dass hierdurch in vorteilhafter Art und Weise alle Konturkanten der zu bearbeitenden Flächen der Werkstücke W1-W3, W1'-W8', unabhängig von ihrer Orientierung, überstrichen werden.

[0025] In Figur 4 ist nun eine Ausführungsform der taktilen Sensoren 20a, 20b einer Sensoreinrichtung 20 dargestellt, welche zur Erfassung der Lage der Bürstenflächen B1' und B2' der Bürstwerkzeuge B1 und B2 dient. Jeder der beiden Sensoren 20a, 20b der Sensoreinrichtung 20 weist einen Tastfinger 21a bzw. 21b auf, welcher von den Bürstenflächen B1', B2' überstrichen wird. Aus der bei Beaufschlagung der Tastfinger 21a, 21b der Sensoren 20a, 20b der Sensoreinrichtung 20 ist dann in einfacher Art und Weise die Lage der Bürstenflächen B1' und B2' ableitbar, so dass eine Verschleißkompensation der Borsten der Bürstflächen B1', B2' besonders einfach durchführbar ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Entgraten und/oder Oberflächenverbessern von spanend bearbeiteten Werkstücken (W1-W3; W1'-W8') die mindestens ein Bürstwerkzeug (B1, B2) aufweist, durch die ein Entgraten und/oder eine Oberflächenverbesserung des oder der spanend bearbeiteten Werkstücke (W1-W3; W1'-W8') durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens zwei einander gegenüberliegende Bürstwerkzeuge (B1, B2) aufweist, dass eine Transporteinrichtung (2) mit mindestens einer Werkstückaufnahme (3a-3c) vorgesehen ist, durch die die mindestens ein Werkstück (W1-W3; W1'-W8') zwischen den mindestens zwei einander gegenüberliegenden Bürstwerkzeugen (B1, B2) der Vorrichtung (1) hindurchbewegbar sind, dass die Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') drehbar in der Transporteinrichtung (2) angeordnet sind, wobei die Transporteinrichtung (2) eine Antriebseinrichtung (5) aufweist, durch welche diejenige oder diejenigen der in der Transporteinrichtung (2) angeordneten Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') drehantreibbar ist oder sind, deren Werkstück oder Werkstücke (W1-W3; W1'-W8') sich in Wirkeingriff mit den Bürstwerkzeugen (B1, B2) befinden, und das die Antriebseinrichtung (5) für die in der Transporteinrichtung (2) drehbar gelagerten Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') nur die Werkstückaufnahme oder die Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') drehantreibt, die in Wirkbeziehung mit den mindestens zwei Bürstwerkzeuge (B1, B2) der Vorrichtung (1) steht, und dass der Abstand der Bürstflächen (B1', B2') der Bürstwerkzeuge (B1, B2) geringer als die Dicke des zu bearbeitenden Werkstücks (W1-W3) ist, so dass das Werkstück (W1-W3) durch den von den Bürstenwerkzeugen (B1, B2) ausgeübten Druck ungespannt in der Werkstückaufnahme (W1-W3) haltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung und/oder die Drehgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (2) und/oder der Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') umkehrbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstwerkzeuge (B1, B2) in axialer Richtung verstellbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bürstwerkzeug (B1, B2) auf einem Schlitten angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Sensoreneinrichtung (20) mit mindestens einem Sensor (20a, 20b) aufweist, durch welche die Position mindestens eines Bürstwerkzeugs (B1, B2) erfassbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (20a, 20b) als ein vorzugsweise einen Tastfinger (21 a, 21 b) aufweisenden, taktiler Sensor ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) eine kreisförmige Transportbewegung der Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') durchführt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) für die Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') eine Transportscheibe (3) aufweist, die drehantreibbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) eine lineare Transportbewegung der Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') durchführt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) für die Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') einen die Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') tragenden Transportschieber aufweist, der linear bewegbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbewegung der Transportscheibe (3) oder des Transportschiebers und/oder der Werkstückaufnahmen (3a-3c; 3') intermittierend erfolgt.

Zeichnung