DE19543872C2 - Verfahren zum Entgraten insbesondere der Gehrungsschnitt-Stirnflächen von stabförmigen Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten insbesondere der Gehrungs-Stirnflächen von stabförmigen Werkstücken.

Aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, mit dem parallel zur Vorschubbewegung eines Werkzeugschlittens verlaufende Profilschnittflächen entgratet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist jedoch eine neue Vorrichtung zum Entgraten von nicht parallel zur Vorschubbewegung des Werkzeugschlittens verlaufende Profilschnittflächen zu schaffen, mit der auch beispielsweise Gehrungsschnittflächen vollständig und gleichmäßig entgratet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, nach dem die Vorrichtung zum Entgraten insbesondere der Gehrungsschnitt-Stirnflächen von stabförmigen Werkstücken wie Profilrohre od. dgl. mit mindestens einem rotierenden Bürstwerkzeug versehen ist, welches mit seiner Arbeitsfläche geringfügig aus einem Bearbeitungsfenster eines das Werkzeug umgebenden Maschinengehäuses herausragt, mit einem quer zur Rotationsachse des Werkzeugs an diesem vorbeibewegbaren Wagen oder Schlitten, der eine das Werkstück haltende Schwenkvorrichtung trägt, welche um eine senkrecht zur Verfahrebene des Wagens oder Schlittens verlaufende Achse drehbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß bei der Entgratung nicht nur beispielsweise die Gehrungsschnitt-Stirnfläche, sondern auch Problemzonen im Bereich der Innen- und der Außenumfangsflächen vollständig in den Einwirkungsbereich des Bearbeitungs-Werkzeugs - hier ein Bürst-Werkzeug - gelangen und somit ebenfalls gleichmäßig entgratet werden können. Dies gilt ins­ besondere für die Problemzonen, die bei vollständiger Anlage der Stirnfläche des Werkstückes am Bearbeitungs-Werkzeug aus der Sicht der Arbeitsfläche des Bearbeitungs-Werkzeugs quasi als Hinterschneidungsflächen zu bezeichnen sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Schwenkvorrichtung aus einem auf dem Wagen oder Schlitten angeordneten Drehtisch und einer darüberragenden Spannvorrichtung gebildet. Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf einfache Weise eine präzise Drehung der Werkstücke im Bereich der jeweiligen Problemzonen ermöglicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich deren Arbeitsweise. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 bis 4 schematische Darstellungen der Schwenkposi­ tion eines Werkstückes während des Entgratvorganges,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des in der Vorrichtung verwendeten Bürst-Werkzeugs einschließlich des gemäß Fig. 4 geschwenkten Werkstückes und

Fig. 6 eine Kombinationsdarstellung mit unterschiedli­ chen Werksrückstellungen, einer Ansicht der Gehrungs-Schnitt­ fläche sowie einem Geschwindigkeits-Wegdiagramms.

In den Zeichnungen ist die Vorrichtung - nachfolgend auch Rotationsent­ grater genannt - insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Diese Rotationsentgrater weist in einem Maschi­ nengehäuse 11 ein rotierendes sowie zusätzlich achsensenk­ rechte Drehungen vollziehendes Bürst-Werkzeug 12 auf, das eine zu einem Werkstück 13 gerichtete Arbeitsfläche 14 aufweist. Die Arbeitsfläche 14 des Bürst-Werkzeugs 12 ragt aus einem Bearbeitungsfenster 15 einer zum Werkstück 13 wei­ senden Gehäusewandung 16 geringfügig hervor. Das Werkstück 13 ist mittels einer aus einem Drehtisch T und einer Spannvorrichtung 17 bestehenden Schwenkvorrichtung 17, T auf einem Wagen oder Schlitten 18 angeordnet, welcher auf einem Maschinentisch 19 in x- bzw. x'-Richtung bewegbar angeordnet ist. Aus Vereinfachungsgründen sind die Bedienungseinrichtungen nicht dargestellt.

Das Werkstück 13 weist eine rechteckige auf Gehrung ge­ schnittene Stirnfläche 20 auf.

Es ist die Aufgabe des Rotationsentgraters, während des Vorbeitransportes des Werkstückes 13 die Gehrungsschnitt- Stirnfläche 20 sowie an die Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 angrenzende Innen- und Außenumfangsbereiche 21, 22, 23 und 24 vollständig und gleichmäßig zu entgraten, die nachfolgend auch allgemein als Problemzonen bezeichnet werden.

In den Zeichnungen 2 bis 4 sind die oben dargelegten, aus den Innen- und Außenumfangsbereichen 21, 22, 23 und 24 beste­ henden Problemzonen und die Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 in ihrer jeweiligen Stellung zur Arbeitsfläche 14 des Bürst- Werkzeugs 12 dargestellt.

In der Fig. 3 ist gut zu erkennen, daß eine durch die Arbeitsfläche 14 des Bürst-Werkzeugs 12 aufgespannte Ebene E₁ identisch ist mit einer durch die Gehrungsschnitt-Stirn­ fläche 20 gebildeten Ebene E₂. Diese Stellung des Werkstücks 13 zum Bürst-Werkzeug 12 zeigt, daß insbesondere der mit 22 gekennzeichnete Innenumfangsbereich und der mit 23 gekenn­ zeichnete Außenumfangsbereich nur schwer zu entgraten sind. Dies liegt daran, daß aus der Sicht des Bürst-Werkzeuges 12 diese nahe der Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 angeordneten Innen- oder Außenumfangsbereiche 22, 23 quasi Hinterschnei­ dungsflächen darstellen. Es handelt sich somit bei den Pro­ blemzonen 22 und 23 um von der Arbeitsfläche 14 des Bürst- Werkzeugs 12 wegweisende Flächen. Bei der in Fig. 3 darge­ stellten Stellung von Werkstück 13 zu Bürst-Werkzeug 12 be­ reitet es jedoch ebenfalls Schwierigkeiten den Innenumfangs­ bereich 21 und den Außenumfangsbereich 24 vollständig und gleichmäßig zu entgraten.

Um nun eine vollständige und gleichmäßige Entgratung der Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 sowie der Problemzonen 21 bis 24 zu erreichen, erfolgt der Entgratvorgang in unterschiedli­ chen, in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Phasen.

Zur besseren Entgratung des Außenumfangsbereichs 24 wird zunächst das Werkstück 13 in x'-Richtung gedreht (s. Fig. 2), so daß zwischen den Ebenen E₁ und E₂ ein Winkel α vorhanden ist. Nach erfolgter Entgratung, insbesondere des Außenum­ fangsbereichs 24, wird das zu entgratende Werkstück 13 zurück in die in Fig. 3 dargestellte Position geschwenkt, wobei gleichzeitig insbesondere der Innenumfangsbereich 22 durch das rotierende sowie zusätzlich achsensenkrechte Drehungen vollziehende Bürst-Werkzeug 12 bearbeitet wird.

Nach dem Erreichen der in Fig. 3 zu erkennenden Position des Werkstücks 13 ist der Winkel α zwischen den Ebenen E₁ und E₂ Null, so daß insbesondere die Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 durch den Arbeitsbereich 14 des Bürst-Werkzeugs 12 groß­ flächig entgratet werden kann.

In der Fig. 4 ist letztlich dargestellt, daß das Werk­ stück 13 in x-Richtung gedreht worden ist (s. Winkel α' zwi­ schen E₁ und E₂), so daß der Außenumfangsbereich 23 durch das Bürst-Werkzeug 12 bevorzugt bearbeitet werden kann, wobei während des Schwenkvorgangs zwischen der in Fig. 3 und der in Fig. 4 dargestellten Position des Werkstücks 13 insbesondere eine Entgratung des Innenumfangsbereichs 21 erfolgt.

In Fig. 5 ist die in Fig. 4 dargestellte Situation in vergrößerter Form verdeutlicht. Man erkennt nicht nur die einzelnen Bürstdrähte B des Bürst-Werkzeuges 12, sondern auch, daß die Bürstdrähte B aufgrund der besonderen Lage des Werkstückes 13 zur Arbeitsfläche 14 des Bürst-Werkzeugs 12 den Außenumfangsbereich 23 bearbeiten können.

Zur weiteren Verbesserung der vollständigen und gleich­ mäßigen Entgratung der Problemzonen 21 bis 24 ist es letzt­ lich auch möglich die Einwirkzeit des Bürst-Werkzeugs 12 auf bestimmte Bereiche des Werkstücks 13 zu variieren.

In der Fig. 6 sind daher beispielhaft in einer Kombina­ tionsdarstellung nicht nur die unterschiedlichen Stellungen 13a, 13b, 13c des Werkstücks 13 (s. Fig. 2-4) jeweils zu erkennen, sondern auch die Gehrungsschnitt-Stirnfläche 20 und ein Geschwindigkeits-Wegdiagramm des Wagens oder Schlittens 18. In diesem Diagramm erkennt man im wesentlichen drei Bewe­ gungsphasen 25, 26, 27. In der Bewegungsphase 25 befindet sich das Werk­ stück 13 in der Stellung 13c und es wird insbesondere die Problemzone 23 durch das nicht dargestellte Bürst-Werkzeug 12 entgratet. In dieser Bearbeitungsphase ist die Vorschubgeschwindig­ keit des Wagens oder Schlittens 18 gering, damit aufgrund der längeren Einwirkzeit der Arbeitsfläche 14 des Bürst-Werkzeugs 12 die Problemzone 23 vollständig und gleichmäßig entgratet werden kann.

In der dargestellten Stellung 13b des Werkstückes 13 findet eine großflächige Entgratung der Gehrungsschnitt- Stirnfläche 20 bei höherer Vorschubgeschwindigkeit statt. Diese Bewegungsphase ist mit der Bezugsziffer 26 gekennzeich­ net.

Letztlich wird die Vorschubgeschwindigkeit in der Stellung 13a des Werkstückes 13 (Bewegungsphase 27) wieder herabgesetzt, damit auch dort eine gleichmäßige Entgratung stattfinden kann.

Die Geschwindigkeitsdifferenzierung stellt also eine zu­ sätzliche Maßnahme zur weiteren Steigerung der Gleichmäßig­ keit der Entgratung insbesondere der der Gehrungsschnitt- Stirnfläche 20 benachbarten Problemzonen 21 bis 24 dar.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Entgraten insbesondere der Gehrungsschnitt-Stirnflächen von stabförmigen Werkstücken (13), wie Profilrohre od. dgl., mit mindestens einem rotierenden Bürst-Werkzeug (12), welches mit seiner Arbeitsfläche geringfügig aus einem Bearbeitungsfenster (15) eines das Werkzeug (12) umgebenden Maschinengehäuses (11) herausragt, mit einem quer zur Rotationsachse des Werkzeugs (12) an diesem vorbeibewegbaren Wagen oder Schlitten (18), der eine das Werkstück (13) haltende Schwenkvorrichtung (17, T) trägt, welche um eine senkrecht zur Verfahrebene des Wagens oder Schlittens (18) verlaufende Achse drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung (17, T) aus einem auf dem Wagen oder Schlitten (18) angeordneten Drehtisch (T) und einer darüberragenden Spannvorrichtung (17) besteht.