DE19725741B4 - Rotationswerkzeug - Google Patents

Abstract

Werkzeug zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen, mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten, drehbar antreibbaren Rotationskörper, auf dessen Umfang Mittel zur abrasiven Bearbeitung eines Werkstückes vorgesehen sind, wobei die Mittel als ein oder mehrere draht- oder bandförmige, in einer durch die Rotationsachse (3) verlaufenden Ebene liegende Bogenelemente (9) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenelemente konvex geformt sind und/oder unter dem Einfluss der durch die Rotation des Werkzeuges hervorgerufenen Fliehkraft eine konvexe, bogenartige Form einnehmen, wobei die konvexen Bogenelemente beim Bearbeiten einer Oberfläche in Richtung zur Rotationsachse des Rotationskörpers radial zurückweichbar und mit ihren Enden an Haltestegen oder Halteplatten (5, 6) direkt oder indirekt befestigt sind, die winklig zur Drehachse (2) des Rotationskörpers (1) an dessen Endbereichen angeordnet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen, mit einem im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten, drehbar antreibbaren Rotationskörper, auf dessen Umfang Mittel zur abrasiven Bearbeitung eines Werkstückes vorgesehen sind. Nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein gattungsgemäßes Werkzeug ist beispielsweise aus der DE 44 30 002 A1 bekannt. Hierbei befinden sich auf einem zylindrisch ausgebildeten Rotationskörper eine Vielzahl von in radialer Richtung sich erstreckenden seilartigen Schlaufen, die in Längsrichtung des Rotationskörpers hintereinander angeordnet sind. Diese Schlaufenbürste wird z. B. zum Entnoppen von Autoreifenrohlingen verwendet.
• Weitere Rotationswerkzeuge sind z. B. drehantreibbare Rundfeilen oder Fräsen mit aufgerauhten Umfangsflächen, rotationssymmetrische Drahtbürsten oder auch Schleifsteine und Schleifscheiben.
• Alle diese Werkzeuge werden dazu verwendet, Oberflächen von Werkstücken abrasiv bzw. reinigend zu bearbeiten. Mit den bekannten Werkzeugen ist es jedoch sehr aufwendig, z. B. kreisrunde Werkstücke auf ihren Umfangsflächen zu bearbeiten, da durch die rotationssymmetrische Ausbildung der Werkzeuge immer nur ein Linienkontakt zwischen Werkzeugumfang und Werkstückumfang möglich ist und somit außerordentlich viele Bearbeitungsvorgänge notwendig sind.
• Bei den bekannten Feilen oder Bürsten hängt außerdem die Bearbeitungswirkung sehr stark von der Andruckkraft ab, mit der das Werkzeug gegen das Werkstück gedrückt wird. Zu hohe Anpressdrücke haben unmittelbar einen erhöhten Materialabtrag zur Folge, sodass zum gleichmäßigen Arbeiten mit diesen Werkzeugen sehr viel manuelles Geschick erforderlich ist.
• Die US 4,843,768 offenbart eine Abrasiveinrichtung, die in der Ausbildung als Scheibe endseitige gerundete oder eckige Abrasivelemente aufweist. Eine Reinigungsvorrichtung ist in Form einer Walze für eine Schuhputzmaschine aus der US 630,109 bekannt.
• Ein weiterer Nachteil der bekannten Werkzeuge ist darin zu sehen, dass diese sich im Bereich der abrasiv wirkenden Kontaktflächen sehr schnell mit dem abgetragenen, in der Regel granulat- oder staubförmigen Material zusetzen und somit ein weiterer Materialabtrag erschwert ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Werkzeug zu schaffen, das leichter handhabbar ist, mit dem gekrümmte Oberflächen besser bearbeitet werden können und das praktisch nicht durch das abgetragene Material verschmutzt werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bogenelemente konvex geformt sind und/oder unter dem Einfluss der durch die Rotation des Werkzeuges hervorgerufenen Fliehkraft eine konvexe, bogenartige Form einnehmen, wobei die konvexen Bogenelemente beim Bearbeiten einer Oberfläche in Richtung zur Rotationsachse des Rotationskörpers radial zurückweichbar und mit ihren Enden an Haltestegen oder Halteplatten direkt oder indirekt befestigt sind, die winklig zur Drehachse des Rotationskörpers an dessen Endbereichen angeordnet sind.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der bogenförmigen, konvexen Bearbeitungsdrähte oder -bänder können diese beim Bearbeiten einer Oberfläche in Richtung zur Rotationsachse des Rotationskörpers radial zurückweichen, sodass ihre abrasive Wirkung auf die Oberfläche nur relativ wenig vom jeweiligen Anpressdruck abhängt. Daher ist eine sehr schonende und gleichmäßige Bearbeitung dieser Oberflächen möglich. Dieser Effekt wird auch dadurch verstärkt, dass die bogenförmigen Drähte im begrenzten Maße auch in Umfangsrichtung ausweichen können, sodass sich bei dem rotierenden Werkzeug sozusagen Arbeitsflächen ausbilden, die an die Oberfläche des Werkstückes angepasst sind.
• Dadurch lassen sich nicht nur großflächig ebene Untergründe optimal bearbeiten, auch zylindrische Werkstücke lassen sich in Längsrichtung mit großen Berührungsflächen abrasiv abtragen.
• Durch die Möglichkeit, die Winkelgeschwindigkeit des Rotationskörpers praktisch beliebig einstellen zu können, kann das Werkzeug an jeden Werkstoff angepaßt werden. Beispielsweise lassen sich problemlos extrem weiche Materialien wie Gummi oder Kunststoff, aber auch Holz oder Metall bearbeiten.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeuges ist darin zu sehen, daß es sich durch das abgetragene Material nicht mehr zusetzt oder die Bearbeitungsflächen von diesem Material verschmutzt werden, so daß es praktisch nicht mehr verschleißt bzw. ohne Reinigungsarbeiten verwendet werden kann.
• Das Werkzeug kann im Prinzip bereits mit einem konvexen Drahtbogen arbeiten, vorzugsweise sind jedoch mehrere gleichmäßig um den Umfang angeordnete Drahtbögen vorgesehen.
• Da die draht- oder bandförmigen Elemente mit ihren Enden vorzugsweise lösbar am Rotationskörper befestigt sind, können sie problemlos ausgetauscht werden, wenn sie nach längerem Betrieb verschlissen oder gerissen sind. Zum lösbaren Befestigen der Drahtbögen am Rotationskörper sind vorzugsweise Klemmeinrichtungen vorgesehen, die mit dem Haltestegen oder Halteplatten zusammenwirken, die winklig zur Drehachse des Rotationskörpers an dessen Endbereichen angeordnet sind. Die Halteplatten können z. B. mit Klemmplatten zusammenwirken, die mit Hilfe von Schrauben an den Halteplatten befestigt sind und die die Enden der Drahtbögen zwischen sich und den Halteplatten einklemmen können.
• Wie bereits erwähnt, bestehen die draht- oder bandförmigen Elemente vorzugsweise aus verschleißfestem Stahl, z. B. Federstahl, es ist jedoch auch möglich, biegeschlaffe Materialien zu verwenden, da diese die bogenförmige, konvexe Form, die zum Erreichen der oben beschriebenen Vorteile erforderlich ist, durch die auf sie wirkende Fliehkraft einnehmen. Mit derart ausgebildeten Werkzeugen können besonders empfindliche Oberflächen problemlos bearbeitet werden.
• Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung dient als Rotationskörper ein in radialer Richtung nachgiebig ausgebildeter ballartiger Körper, auf dessen Umfang die draht- oder bandartigen Elemente angeordnet sind. Sie können beispielsweise direkt mit der Oberfläche des Balles verbunden sein oder mit Hilfe einer geeigneten Klemmvorrichtung, wie oben beschrieben, befestigt werden. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungen laufen sie jedoch auch hier in einer Ebene, die durch die Rotationsachse des Balles verläuft.
• Um mit den draht- oder bandförmigen Bearbeitungsmitteln höhere Schleifwirkungen zu erzielen, können diese auch eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen.
• Um die Befestigung der erfindungsgemäßen Werkzeuge an einem motorisch drehantreibbaren Antriebsaggregat zu ermöglichen, kann der Rotationskörper z. B. einen mit der Rotationsachse fluchtenden Einspannzapfen aufweisen oder eine hohle Drehachse haben, in die ein Antriebszapfen drehfest eingesteckt werden kann.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine seitliche Schnittansicht auf ein erfindungsgemäßes Rotationswerkzeug,
• 2 eine Draufsicht auf das Rotationswerkzeug gem. 1.
• Das in den Zeichnungsfiguren gezeigte Werkzeug besteht aus einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Rotationskörper 1 mit einer mittigen Drehachse 2. Die Drehachse 2 rotiert in angetriebenem Zustand um eine strichpunktiert veranschaulichte Rotationsachse 3 und weist eine innere Höhlung 4 zum Einsetzen eines nicht dargestellten Antriebszapfens eines Antriebsaggregates auf.
• An den Endbereichen der Drehachse 2 befinden sich zwei Halteplatten 5, 6, die sich senkrecht zur Drehachse 2 in radialer Richtung erstrecken. Die Halteplatten 5, 6 wirken mit Klemmplatten 7, 8 zusammen, wobei zwischen den Platten 5 und 7 bzw. 6 und 8 die Enden von konvexen Drahtbögen 9 eingeklemmt sind, die jeweils in einer durch die Rotationsachse 3 verlaufenden Ebene, also beispielsweise der Papierebene, liegen.
• Zum Festklemmen der Enden der Drahtbögen 9 dienen Klemmschrauben 10, die die Klemmplatten 7, 8 durchgreifen und in Gewindebohrungen der Halteplatten 5, 6 eingeschraubt sind. Durch die Anzugsmomente der Klemmschrauben 10 kann die Klemmkraft eingestellt werden.
• Die rotationssymmetrische Ausbildung des Rotationskörpers 1 mit den Drahtbögen 9 ist in der Draufsicht gem. 2 am besten zu erkennen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt 24 Drahtbögen 9 aus Federstahl am Rotationskörper 1 befestigt sind.

1

Rotationskörper

2

Drehachse

3

Rotationsachse

4

Höhlung

5

Halteplatte

6

Halteplatte

7

Klemmplatte

8

Klemmplatte

9

Drahtbogen

10

Klemmschraube

Claims (9)

1. Werkzeug zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen, mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten, drehbar antreibbaren Rotationskörper, auf dessen Umfang Mittel zur abrasiven Bearbeitung eines Werkstückes vorgesehen sind, wobei die Mittel als ein oder mehrere draht- oder bandförmige, in einer durch die Rotationsachse (3) verlaufenden Ebene liegende Bogenelemente (9) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenelemente konvex geformt sind und/oder unter dem Einfluss der durch die Rotation des Werkzeuges hervorgerufenen Fliehkraft eine konvexe, bogenartige Form einnehmen, wobei die konvexen Bogenelemente beim Bearbeiten einer Oberfläche in Richtung zur Rotationsachse des Rotationskörpers radial zurückweichbar und mit ihren Enden an Haltestegen oder Halteplatten (5, 6) direkt oder indirekt befestigt sind, die winklig zur Drehachse (2) des Rotationskörpers (1) an dessen Endbereichen angeordnet sind.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) in Umfangsrichtung des Rotationskörpers (1) gesehen zueinander beabstandet angeordnet sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) mit ihren Enden lösbar am Rotationskörper (1) befestigt sind.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur lösbaren Befestigung der draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) am Rotationskörpers (1) mit den Haltestegen oder Halteplatten (5, 6) usammenwirkende Klemmeinrichtungen vorgesehen sind.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) aus Stahl, vorzugsweise Federstahl, bestehen.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörpers (1) als in radialer Richtung nachgiebiger ballartiger Körper ausgebildet ist, auf dessen Außenfläche die draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) angeordnet bzw. befestigt sind.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die draht- oder bandförmigen Bogenelemente (9) eine aufgerauhte Außenseite aufweisen.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (1) einen zur Rotationsachse (3) fluchtenden Einspannzapfen für ein Einspannfutter eines Antriebsaggregates aufweist.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (2) eine innere Höhlung (4) zum Einstecken eines Antriebszapfens aufweist.