DE102005022727A1

DE102005022727A1 - Bürstkopf für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen und Oberflächenbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102005022727A1
Application number: DE200510022727
Authority: DE
Inventors: Werner Müller
Original assignee: Staehle & Hess Schleiftechnik; Stahle and Hess Schleiftechnik Werner Mueller GmbH
Current assignee: Staehle & Hess Schleiftechnik; Stahle and Hess Schleiftechnik Werner Mueller GmbH
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-11-23

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Bürstkopf 3 für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen sowie eine Oberflächenbearbeitungsmaschine 1 mit einem derartigen Bürstkopf 3. Der Bürstkopf 3 weist mindestens zwei Bürsten 10, 11 mit jeweils einer Rotationsachse 13, 14 auf, wobei der Bürstkopf 3 Antriebsmittel, z. B. Elektromotoren 18, 19, zum Antreiben von Rotationsbewegungen der Bürsten 10, 11 um ihre Rotationsachse 13, 14 aufweist. Die Antriebsmittel sind eingerichtet, um eine Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten 10, 11 unabhängig voneinander zu erreichen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Bürstkopf für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit mindestens zwei Bürsten mit jeweils einer Rotationsachse, wobei der Bürstkopf Antriebsmittel zum Antreiben von Rotationsbewegungen der Bürsten um ihre Rotationsachse aufweist, sowie eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit einem derartigen Bürstkopf.
Derartige Bürstköpfe werden zum Schleifen und/oder Polieren von lackierten oder zu lackierenden Oberflächen eingesetzt. Insbesondere die Oberflächen von länglichen Werkstücken, bevorzugt aus Holz, in der Form von Paneelen, Leisten, Rahmenprofilen z.B. von Fensterrahmen oder dergleichen, werden dabei endbehandelt. Die Bürsten dieser Bürstköpfe können dabei unterschiedliche Borsten aufweisen. Die Borsten können z.B. auch als Streifen eines flexiblen Materials ausgebildet sein. Derartige Borsten eignen sich insbesondere zum Polieren.
Als Bürstkopf wird kann dabei ein so genanntes Planetenbürstaggregat verwendet werden. Ein derartiges Planetenbürstaggregat weist drei rotierbare Bürsten auf. Eine Rotationsbewegung der Bürsten wird über einen Elektromotor angetrieben. Die einzelnen Bürsten weisen ein auf deren Rotationsachse befestigtes Zahnrad auf. Mittels eines Innenzahnkranzes, in den die Zahnräder eingreifen, werden die Bürsten von dem Elektromotor angetrieben.
Nachteilig bei bekannten Bürstköpfen ist es zum Beispiel, dass deren Bürsten, bedingt durch den gemeinsamen Antrieb, mit gleichen Geschwindigkeiten rotieren. Dadurch wird z.B. bei Oberflächen mit Kanten, d.h. mit Oberflächenbereichen unterschiedlicher Höhe, ein ungleichmäßiges Polier- bzw. Schleifergebnis erzielt.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bürstkopf für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen sowie eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit einem Bürstkopf bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere ein besseres Schleif- bzw. Polierergebnis bei Oberflächen mit Kanten ermöglichen.

Gegenstand der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Bürstkopfes dadurch gelöst, dass Antriebsmittel eines Bürstkopf mit mindestens zwei Bürsten mit jeweils einer Rotationsachse zum Antreiben von Rotationsbewegungen der Bürsten um ihre Rotationsachse eingerichtet sind, um eine Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten unabhängig voneinander zu erreichen.

Dadurch können die Bürsten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Die Rotationsgeschwindigkeiten können an spezielle Gegebenheiten, z.B. unterschiedliche Abstände zum Bürstkopf oder unterschiedliche Oberflächenmaterialien von verschiedenen Teiloberflächen der zu bearbeitenden Werkstückoberflächen angepasst werden. Dadurch wird ein an allen Teiloberflächen optimales Bearbeitungsergebnis, d.h. Schleif- oder Polierergebnis, erzielt.

Bevorzugt weisen die Antriebsmittel für bevorzugt jede Bürste einen separaten Elektromotor auf, wobei die Elektromotoren unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dadurch kann die Rotationsgeschwindigkeit jeder Bürste durch Betreiben des zugeordneten Elektromotors mit einer gewünschten Drehzahl individuell auf einfache Weise gesteuert eingestellt werden.

In einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Bürstkopfes weisen die Bürsten Borsten auf, die zum Schleifen und/oder Polieren von Lack geeignet sind. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Bürstkopfes zur Oberflächenbehandlung von lackierten Oberflächen führt zu optimalen Oberflächenqualitäten.

Wenn die Rotationsachsen der Bürsten parallel zueinander ausgerichtet sind, eignet sich der erfindungsgemäße Bürstkopf besonders gut zur Oberflächenbehandlung großer ebener Flächen.

Vorteilhaft weist der erfindungsgemäße Bürstkopf vier Bürsten auf, wobei die Rotationsachsen der Bürsten in einem Quadratraster angeordnet sind. Dadurch wird es, insbesondere bei einem Verfahren eines Werkstückes in Richtung einer Diagonale des Quadrats, ermöglicht, dass eine Oberfläche des Werkstückes lückenlos bearbeitet wird.

Ein erfindungsgemäßer Bürstkopf ist vorteilhaft in einer Bürstkopfhalterung montiert, wobei die Bürstkopfhalterung Mittel, bevorzugt mit einem Elektromotor, zum Antreiben einer Rotations- oder Pendelbewegung des Bürstkopfes um eine Rotationsachse des Bürstkopfes, bevorzugt parallel zu den Rotationsachsen der Bürsten, aufweist. Durch eine derartige Rotations- oder Pendelbewegung des Bürstkopfes werden Übergänge des Bearbeitungsergebnisses der verschiedenen Bürsten einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstückes vermieden.

Hinsichtlich der Oberflächenbearbeitungsmaschine wird die Aufgabe durch eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit einem erfindungsgemäßen Bürstkopf oder einer Bürstkopfhalterung mit einem erfindungsgemäßen Bürstkopf und einem Führungstisch gelöst, wobei die Oberflächenbearbeitungsmaschine Mittel zum Verfahren des Bürstkopfes und/oder des Führungstisches relativ zueinander aufweist. Dadurch kann der erfindungsgemäße Bürstkopf auf der gesamten Oberfläche eines Werkstückes einfach eingesetzt werden.

An einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine ist bevorzugt eine Bürstkopfsteuerung vorgesehen, wobei die Bürstkopfsteuerung eingerichtet ist, die Mittel zum Verfahren zu steuern, bevorzugt wobei ein Abstand des Bürstkopfes von einem zu bearbeitenden Werkstück auf dem Führungstisch derart steuerbar ist, dass ein Anpressdruck des Bürstkopfes auf die Werkstückoberfläche kontrollierbar ist und/oder wobei die Bürstkopfsteuerung eingerichtet ist, die Antriebsmittel des Bürstkopfes zu steuern, bevorzugt wobei die Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten in Abhängigkeit von unterschiedlichen Anpressdrücken der Bürsten auf Teilbereiche der Werkstückoberfläche kontrollierbar ist. Die Anpressdrücke der Bürsten und/oder des gesamten Bürstkopfes auf die Werkstückoberfläche ist ein wesentlicher Parameter für das Erreichen eines optimalen Bearbeitungsergebnisses. Durch die Bürstkopfsteuerung kann automatisch ein optimales Bearbeitungsergebnis erreicht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Zeichnungen

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine;

2 eine Seitenansicht einer Bürstkopfhalterung mit einem erfindungsgemäßen Bürstkopf;

4 eine bevorzugte Anordnung von Bürsten eines erfindungsgemäßen Bürstkopfes.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitungsmaschine 1 mit einem erfindungsgemäßen Bürstkopf 3 dargestellt. Als Mittel zum Verfahren eines Führungstisches 5 der Oberflächenbearbeitungsmaschine 1 relativ zu dem Bürstkopfes 3 ist ein entsprechend eingerichteter Elektromotor 7 vorgesehen. Auf dem Führungstisch 5 kann ein nicht dargestelltes Werkstück gegenüber dem Bürstkopf 3 verfahren werden um die gesamte Oberfläche des Werkstückes z.B. zu polieren.
Der Bürstkopf 3 weist vier Bürsten 10, 11 auf, wovon in der Darstellung der 1 aufgrund der Seitenansicht nur zwei erkennbar sind. Die Bürsten 10, 11 weisen einen runden Außenumfang auf und sind symmetrisch zu jeweils einer Rotationsachse 13, 14 der Bürsten 10, 11 ausgeführt. Als Antriebsmittel zum Antreiben von Rotationsbewegungen der Bürsten 10, 11 um ihre Rotationsachse 13, 14 ist für jede Bürste 10, 11 ein Elektromotor 18, 19 vorgesehen. Die Elektromotoren 18, 19 sind unabhängig voneinander ansteuerbar, wodurch die Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten 10, 11 unabhängig voneinander antreibbar ist. Zur Ansteuerung der Elektromotoren 18, 19 sind diese über ein Kabel 20 mit einer nicht gezeigten Bürstkopfsteuerung verbunden. Die Bürsten 10, 11 sind an dem Bürstkopf 3 so positioniert, dass Borsten 21 der Bürsten 10, 11 in Richtung des Führungstisches 5, also in Richtung eines zu bearbeitenden Werkstückes, zeigen. Dazu sind die Rotationsachse 13, 14 der Bürsten 10, 11 durch eine an den Elektromotoren 18, 19 montierte Fixierplatte 22 geführt. Die Rotationsachsen 13, 14 der Bürsten 10, 11 sind parallel zueinander ausgerichtet, wodurch die Enden der Borsten 21 der vier Bürsten 10, 11 in einer Ebene liegen. Der Bürstkopf 3 ist über eine Bürstkopfhalterung 23 an einem Träger 26, der an dem Elektromotor 7 zum Verfahren des Führungstisches 5 montiert ist, befestigt.
In 2 ist eine Bürstkopfhalterung 23 mit einem erfindungsgemäßen Bürstkopf 3 dargestellt, wie sie auch die Oberflächenbearbeitungsmaschine der 1 aufweist. Als Mittel zum Antreiben einer Rotations- oder Pendelbewegung des Bürstkopfes 3 um eine Rotationsachse 30 des Bürstkopfes 3, ist auf die Rotationsachse 30 des Bürstkopfes 3 eine Friktionsscheibe 31 aufmontiert. Die Rotationsachse 30 des Bürstenkopfes 3 ist derart gelagert, dass sie parallel zu den Rotationsachsen 13, 14 der Bürsten 10, 11 ausgerichtet ist. Über einen Antriebsriemen 32 kann so die Rotations- oder Pendelbewegung des Bürstkopfes 3 von einem Elektromotor 33, auf dessen Motorachse 34 eine weitere Friktionsscheibe 35 montiert ist, angetrieben werden.
In 3 ist eine Draufsicht auf die Bürsten 10, 11 eines erfindungsgemäßen Bürstkopfes 3 dargestellt. Der Bürstkopf 3 weist vier Bürsten 10, 11 auf, wobei die Rotationsachsen 13, 14 der Bürsten 10, 11 in einem Quadratraster angeordnet sind, d.h. die Rotationsachsen 13, 14 stehen an den Ecken eines Quadrats senkrecht auf der Fläche des Quadrats, wodurch die Bürsten 10, 11 symmetrisch um die Rotationsachse des Bürstenkopfes 3 angeordnet sind. Das Quadratraster ist in der Figur als gestrichelte Linien auf der Fixierplatte 22 eingezeichnet. Der Durchmesser der Bürsten 10, 11 ist derart gewählt, dass sich die Außenumfänge der Bürsten 10, 11 gerade nicht berühren, z.B. so, dass die Außenumfänge mit einem Abstand D von wenigen Millimetern voneinander beabstandet sind. Dies wird erreicht wenn die Radien der Bürsten 10, 11 ca. die halbe Seitenlänge des Quadrats betragen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims

Bürstkopf (3) für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit mindestens zwei Bürsten (10, 11) mit jeweils einer Rotationsachse (13, 14), wobei der Bürstkopf (3) Antriebsmittel zum Antreiben von Rotationsbewegungen der Bürsten (10, 11) um ihre Rotationsachse (13, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel eingerichtet sind, um eine Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten (10, 11) unabhängig voneinander zu erreichen.
Bürstkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel für bevorzugt jede Bürste (10, 11) einen Elektromotor (18, 19) aufweisen, wobei die Elektromotoren (18, 19) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Bürstkopf nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (10, 11) Borsten (21) aufweisen, die zum Schleifen und/oder Polieren von Lack geeignet sind.
Bürstkopf nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (13, 14) der Bürsten (10, 11) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bürstkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstkopf (3) vier Bürsten (10, 11) aufweist, wobei die Rotationsachsen (13, 14) in einem Quadratraster angeordnet sind.
Bürstkopfhalterung (23) mit einem Bürstkopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel, bevorzugt mit einem Elektromotor (33), zum Antreiben einer Rotations- oder Pendelbewegung des Bürstkopfes (3) um eine Rotati onsachse (30) des Bürstkopfes (3), bevorzugt parallel zu den Rotationsachsen (13, 14) der Bürsten (10, 11), vorgesehen sind.
Oberflächenbearbeitungsmaschine (1) mit einem Bürstkopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 oder einer Bürstkopfhalterung (23) nach Anspruch 6 und einem Führungstisch (5), wobei Mittel zum Verfahren (7) des Bürstkopfes (3) und/oder des Führungstisches (5) relativ zueinander vorgesehen sind.
Oberflächenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bürstkopfsteuerung vorgesehen ist, wobei die Bürstkopfsteuerung eingerichtet ist, die Mittel zum Verfahren (7) zu steuern, bevorzugt wobei ein Abstand des Bürstkopfes (3) von einem zu bearbeitenden Werkstück auf dem Führungstisch (5) derart steuerbar ist, dass ein Anpressdruck des Bürstkopfes (3) auf die Werkstückoberfläche kontrollierbar ist und/oder wobei die Bürstkopfsteuerung eingerichtet ist die Antriebsmittel des Bürstkopfes (3) zu steuern, bevorzugt wobei die Rotationsbewegung der einzelnen Bürsten (10, 11) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Anpressdrücken der Bürsten (10, 11) auf Teilbereiche der Werkstückoberfläche kontrollierbar ist.