DE19935559A1 - Verfahren und Anordnung zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten eines Werkstückes - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten eines WerkstückesInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten (12, 12') eines Werkstückes (14), insbesondere von Werkstückkanten (12, 12'), die an segmentaritgen Durchbrüchen bei der Herstellung von Felgen entstehen. Um eine hohe Produktivität und Qualität beim Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Werkstückkanten (12, 12') des Werkstückes (14) in einem ersten Verfahrensschritt gefräst werden und dass die gefrästen Werkstückkanten (12, 12') sich in einem zweiten Verfahrensschritt durch Stirnbürsten einer die Werkstückkanten (12, 12') aufweisenden Fläche (24) verrundet werden. Die Anordnung (10) umfasst eine programmgesteuerte Fräsvorrichtung (36) mit einem Fräswerkzeug (38) zum vollautomatischen Fräsen der Werkstückkanten (12, 12'), wobei die Anordnung eine Bürstvorrichtung (48) mit einer um eine Achse (50) rotierenden Bürste (54) aufweist, wobei die Bürste (54) als Pinselbürste oder Topfbürste zum stirnseitigen Bürsten der umlaufenden Werkstückkanten (12, 12') ausgebildet ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Entgraten und/oder
Verrunden von Werkstückkanten eines Werkstückes, insbesondere von Werkstückkanten, die
an segmentartigen Durchbrüchen bei der Herstellung von Felgen entstehen.
Sowohl bei spanenden als auch bei spanlosen Fertigungsverfahren ist die Gratbildung im
Wesentlichen abhängig von den Bearbeitungsbedingungen und der Verformbarkeit des
verwendeten Werkstoffes. Beim Entstehen eines Grates weicht der Werkstoff im Bereich der
Austrittskanten der Werkzeugschneide aus und wird plastisch verformt. Insbesondere bei der
Herstellung von Fahrzeugfelgen entstehen Grate, die entfernt werden müssen, da diese beim
anschließenden Auftragen von Schutz- wie Lackschichten ein Abreißen dieser hervorrufen
würden.
Zur Entgratbearbeitung sind manuelle Verfahren bekannt, bei denen das Arbeitsergebnis stark
vom handwerklichen Geschick des Personals abhängig ist und somit beachtlichen Qualitäts
schwankungen unterworfen ist. Zusätzlich entstehen am Arbeitsplatz besondere Belastungen
durch Lärm, Staub und Vibrationen des Handentgratgerätes.
Auch ist es bekannt, Felgen mittels Drahtbürsten zu bearbeiten. Insbesondere dann, wenn eine
Felge eine ausgefallene Geometrie wie eine Vielzahl von gegebenenfalls unterschiedlichen
segmentartigen Aussparungen aufweist, bereitet die Bearbeitung mit entsprechenden Draht
bürsten Probleme, da diese bei hohen Drehzahlen ein quasi starres Scheibenelement dar
stellen, wodurch eine Bearbeitung von Vertiefungen kaum möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass Werkstückkanten eines Werkstücks,
insbesondere von Werkstückkanten, die beim Einformen von segmentartigen Durchbrechun
gen in der Stirnwandung einer Felge entstehen, mit hoher Produktivität und Qualität entgratet
und/oder verrundet werden können, wobei auch unterschiedlichste Geometrien und ins
besondere vorhandene Vertiefungen problemlos bearbeitet werden können.
Verfahrensmäßig wird das Problem dadurch gelöst, dass die Werkstückkanten des Werk
stückes in einem ersten Verfahrensschritt gefräst werden und dass die gefrästen Werkstück
kanten in einem zweiten Verfahrensschritt durch Stirnbürsten einer die Werkstückkanten
aufweisenden Fläche verrundet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein hoher Automatisierungs
grad und damit ein hohe Produktivität bei Fertigstellung der Werkstücke erreicht wird.
Insbesondere kann auf die aus dem Stand der Technik bekannte Handarbeit verzichtet
werden. Durch ein programmgesteuertes Fräsen der Werkstückkanten kann zunächst ein
sogenannter Primärgrat entfernt werden, wobei durch das anschließende Stirnbürsten ein
sogenannter Sekundärgrat mit dem Ziel der Verrundung der Werkstückkanten entfernt wird.
Durch das Stirnbürsten der die Werkstückkanten aufweisenden Stirnfläche wird erreicht, dass
unterschiedlichste Formen von Werkstücken bearbeitet werden können, insbesondere dann,
wenn die zu barbeitenden Werkstückkanten nicht in einer Ebene liegen.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren zum Bearbeiten von Kraftfahrzeugfelgen zeichnet sich
dadurch aus, dass das Werkstück eine Felge ist, wie beispielsweise eine Kraftfahrzeug- oder
Fahrradfelge, dass die umlaufende Kante von in einer Stirnwandung der Felge eingeformten
segmentartigen Durchbrechung gefräst wird, dass die Felge und/oder eine Fräsvorrichtung
zum Fräsen der umlaufenden Kante einer weiteren Durchbrechung um einen entsprechenden
Winkel weitergeführt wird und dass die gefrästen umlaufenden Kanten der segmentartigen
Durchbrechungen durch Stirnflächenbürsten einer die Kanten aufweisenden innenliegenden
Oberfläche der Stirnwandung verrundet werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erstmalig eine automatisierte Bearbeitung von
innenliegenden, d. h. in einem von einem Felgenbett und einem Felgenrand aufgespannten
topfförmigen Vertiefung liegenden umlaufenden Kanten erreicht. Die Bearbeitung der
unterschiedlichsten Geometrien konnte bisher nur durch individuelle manuelle Bearbeitung
erreicht werden. Durch die Stirnflächenbürstung können sowohl die umlaufenden Kanten
verrundet als auch die gesamte Innenfläche von Herstellungsrückständen wie z. B. Oxid
schichten befreit werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Fräsung und/oder
die Bürstung durch ein Handhabungsgerät ausgeführt werden.
Verfahrensmäßig ist des Weiteren vorgesehen, dass die Felge nach dem Fräsen der umlaufen
den Kanten von einem Handhabungsgerät erfasst und einer Bürstvorrichtung, insbesondere
mit einer Pinselbürste oder einer Topfbürste zugeführt wird. Die Stirnflächenbürstung wird
durchgeführt, indem die Bürste und/oder die Felge rotiert. Auch kann verfahrensmäßig vor
gesehen sein, dass die Bürste und/oder die Felge in axialer Richtung oszilliert.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkan
ten eines Werkstückes zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung eine programmgesteu
erte Fräsvorrichtung mit einem Fräswerkzeug zum vollautomatischen Fräsen der Werk
stückkanten aufweist und dass die Anordnung eine Bürstenvorrichtung mit einer um eine
Achse rotierenden Bürste aufweist, wobei die Bürste als Pinselbürste oder Topfbürste zum
stirnseitigen Bürsten der umlaufenden Werkstückkanten ausgebildet ist.
Eine bevorzugte Anordnung zum Bearbeiten eines als Felge ausgebildeten Werkstückes
zeichnet sich dadurch aus, dass die Fräsvorrichtung als Handhabungsgerät mit einem entlang
der zu bearbeitenden Werkstückkanten führbaren Fräswerkzeug ausgebildet ist, dass die
umlaufende Kante von in einer Stirnwandung einer der Felge eingeformten segmentartigen
Durchbrechung mittels des an dem Handhabungsgerät angeordneten Fräswerkzeug gefräst
wird, wobei die Bürstvorrichtung eine um eine Drehachse drehbare Bürste wie Pinselbürste
oder Topfbürste mit parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Drehachse sich erstrecken
den Bürstenelementen aufweist.
Vorzugsweise ist die Felge zum Fräsen in einer um eine Achse drehbaren Halterung vorzugs
weise mittels Gegenhalter eingespannt, wobei die Felge nach erfolgtem Fräsvorgang mittels
eines weiteren Handhabungsgerätes der Bürstvorrichtung zuführbar ist. Selbstverständlich
kann die Felge beim Fräsen auch fest eingespannt sein, wobei die Fräsvorrichtung auf die in
verschiedenen Positionen eingebrachte Durchbrechungen einstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Anordnung kann die rotierbare Bürste zum Stirnbürsten der
Kanten als Werkzeug eines Handhabungsgerätes ausgebildet sein.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Die einzige Figur zeigt rein schematisch eine Anordnung 10 zur Durchführung eines Ver
fahrens zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten 12 eines Werkstückes 14,
das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kraftfahrzeugfelge ausgebildet ist. Die Kraft
fahrzeugfelge 14 ist als Formteil, vorzugsweise als Aluminiumgussteil hergestellt und umfasst
ein Felgenbett 16 mit seitlichen umlaufenden Rändern 18, 20 sowie eine stirnseitige Wandung
22, in die segmentartige Fenster bzw. Durchbrechungen 24 eingeformt sind, die von den zu
bearbeitenden umlaufenden Kanten 12 umfasst sind. Die umlaufenden Kanten 12 weisen
herstellungsbedingt einen Grat auf, der durch das erfindungsgemäße Verfahren und die
erfindungsgemäße Anordnung 10 vollautomatisch entfernt wird.
Die Felge 14 ist auf einer Halterung 26 z. B. eines Rundtischautomaten 28 vorzugsweise
mittels nicht näher bezeichneten Halteelementen wie Gegenhaltern aufgespannt und um eine
Achse 30 mittels eines Motors 32 drehbar. Dabei kann die Felge 14 entsprechend der
Pfeildarstellung 34 in und entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden.
Zum Bearbeiten der Werkstückkanten 12 ist erfindungsgemäß ein Handhabungsgerät 36 vor
gesehen, von dem lediglich ein Ausleger mit einem ein Fräswerkzeug 38 aufweisenden
Fräskopf 40 dargestellt ist. Die zu bearbeitenden Werkstückkanten 12 liegen herstellungs
bedingt an einer Innenseite 42 der stirnseitigen Wandung 22. In einem ersten Verfahrens
schritt werden die Werkstückkanten 12 mittels des Fräswerkzeuges 38 gefräst, wobei das
Fräswerkzeug 38 über das Handhabungsgerät 36 entlang der Werkstückkanten programm
gesteuert geführt wird. Dabei befindet sich das Fräswerkzeug 38 in einer von dem um
laufenden Felgenbett 16 aufgespannten topfförmigen Vertiefung 44. Durch Programmierung
des Handhabungsgerätes 36 kann die Anordnung 10 auf beliebige Ausführungsformen von
Felgen 14 eingerichtet werden. Die segmentartigen Durchbrechungen 24 sind umfangsseitig
umlaufend in die stirnseitige Wandung 22 eingebracht, so dass die Felge 14 zur weiteren
Bearbeitung mittels des Rundtischautomaten 28 um einen definierten Winkel gedreht wird,
so dass die Felge 14 die Bearbeitung einer benachbarten Werkstückkante 12' bei unver
änderter Programmierung der Handhabungseinrichtung 36 erfolgen kann.
Nachdem sämtliche Werkstückkanten 12, 12' der segmentartigen Durchbrechungen 24 gefräst
sind, wird die Felge 14 von einem weiteren Handhabungsgerät 46 erfasst und einer Bürstvor
richtung 48 zugeführt. Die Bürstvorrichtung 48 umfasst eine um eine Achse 50 mittels eines
Motors 52 drehbare Bürste 54, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Pinselbürste oder
Topfbürste ausgebildet ist. Dabei wird die Felge 14 mit ihrer topfförmigen Vertiefung 44 über
die Bürste 54 gestülpt, so dass Enden 56 der Bürstenelemente 58 die Innenseite 42 und
insbesondere die Kanten 12 der Durchbrechungen 24 berühren. Dabei liegt die Felge 14 mit
dem umlaufenden Rand 18 auf einer Auflage der Bürstvorrichtung 48 auf und ist mit dieser
vorzugsweise über Halteelemente verbunden. Durch Rotation der Bürste 54 um die Achse
50 und gegebenenfalls Oszillation in Richtung der Achse 50 erfolgt ein Stirnbürsten der
Kanten 12, 12' bzw. der Innenfläche 42, wodurch ein Verrunden der Kanten 12 bewirkt wird.
Gegebenenfalls kann die Bürste 54 in verschiedene Richtungen angetrieben werden, um den
Verrundungseffekt zu verbessern. Die Pinselbürste bzw. Topfbürste 54 weist dabei eine
wirksame Bürstfläche 60 auf, die im Wesentlichen der Fläche der Innenseite 42 der stirnseiti
gen Wandung 22 entspricht.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren wird eine
Automatisierung der Kantenbearbeitung insbesondere von Felgen verbessert, wodurch
insgesamt eine Qualitätsverbesserung von hochwertigen Kraftfahrzeugfelgen erreicht wird.
Claims (11)
1. Verfahren zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten (12, 12') eines
Werkstückes (14), insbesondere von Werkstückkanten (12, 12'), die an segmentartigen
Durchbrüchen bei der Herstellung von Felgen entstehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkstückkanten (12, 12') des Werkstückes (14) in einem ersten Verfahrens
schritt gefräst werden und dass die gefrästen Werkstückkanten (12, 12') sich in einem
zweiten Verfahrensschritt durch Stirnbürsten einer die Werkstückkanten (12, 12') auf
weisenden Fläche (24) verrundet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück eine Felge wie Kraftfahrzeugfelge oder Fahrradfelge ist, dass die
umlaufende Kante (12) von in einer Stirnwandung (22) der Felge (14) eingeformten
segmentartigen Durchbrechung (24) gefräst wird, dass die in einer Halterung (26)
eingespannte Felge (14) zum Fräsen der umlaufenden Kante einer weiteren Durch
brechnung (24') um einen entsprechenden Winkel gedreht wird und/oder dass eine
Fräsvorrichtung (36) auf die weitere Durchbrechung (24') eingestellt wird und dass die
gefrästen umlaufenden Kanten (12, 12') der segmentartigen Durchbrechungen (24, 24')
durch Stirnflächenbürsten einer die Kanten (12, 12') aufweisenden innenliegenden
Oberfläche (42) der Stirnwandung (24) verrundet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fräsung und/oder die Bürstung durch ein Handhabungsgerät (36, 48) ausge
führt wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Felge (14) nach dem Fräsen der umlaufenden Kanten (12, 12') von einem
Handhabungsgerät (46) erfasst und einer Bürstvorrichtung (48), insbesondere mit einer
Bürste (54), beispielsweise einer Pinselbürste oder einer Topfbürste zugeführt wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stirnflächen- oder Kantenbürstung durch Rotation der Bürste (54) und/oder
der Felge (14) erfolgt.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bürste (54) und/oder die Felge (14) in axialer Richtung oszilliert.
7. Anordnung (10) zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten (12, 12')
eines Werkstückes (14), insbesondere von Werkstückkanten (12, 12'), die an segmen
tartigen Durchbrüchen (24) bei der Herstellung von Felgen entstehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung (10) eine programmgesteuerte Fräsvorrichtung (36) mit einem
Fräswerkzeug (38) zum vollautomatischen Fräsen der Werkstückkanten (12, 12') auf
weist und dass die Anordnung eine Bürstvorrichtung (48) mit einer um eine Achse
(50) rotierenden Bürste (54) aufweist, wobei die Bürste (54) als Pinselbürste oder
Topfbürste zum stirnseitigen Bürsten der umlaufenden Werkstückkanten (12, 12')
ausgebildet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fräsvorrichtung (36) als Handhabungsgerät mit einem entlang der zu bearbei
tenden Werkstückkanten (12, 12') führbaren Fräswerkzeug (38) ausgebildet ist, dass
die umlaufende Kante (12, 12') von in einer Stirnwandung (22) des als Felge (14)
ausgebildeten Werkstückes (14) eingeformten segmentartigen Durchbrechung (24, 24')
mittels des an dem Handhabungsgerät (36) angeordneten Fräswerkzeugs (38) gefräst
wird und wobei die Bürstvorrichtung (48) eine um eine Drehachse (50) drehbare
Bürste (54) wie Pinselbürste oder Topfbürste mit parallel oder im Wesentlichen parallel
zu der Drehachse (50) sich erstreckenden Bürstenelementen (58) aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Felge (14) in einer um eine Achse (30) drehbaren Halterung (26) eingespannt
ist und dass die Felge (14) nach erfolgtem Fräsvorgang mittels eines weiteren Hand
habungsgerätes (46) der Bürstvorrichtung zuführbar ist.
10. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die rotierbare Bürste (54) zum Stirnbürsten der Kanten (12, 12') als Werkzeug
eines Handhabungsgerätes ausgebildet ist.
11. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehachse (50) senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer von der
stirnseitigen Wandung (22) aufgespannten Ebene verläuft.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999135559 DE19935559C2 (de) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | Verfahren und Anordnung zum Entgraten und/oder Verrunden von Werkstückkanten eines Werkstückes |
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8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: WERKZEUGBAU KELLER & CO. GMBH, 63500 SELIGENSTADT, |
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