BÜRSTEINRICHTUNG ZUM BEARBEITEN VON WERKSTÜCKEN

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.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0006] Der Klemmmechanismus erlaubt es in einfacher Weise, die kraftschlüssige Verbindung aufzuheben und die Verstellung vorzunehmen.

[0007] Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen umschrieben.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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

[0013] 

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

Ansprüche

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.

Zeichnung