DE202009011327U1 - Schleifvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Schleifen von Borstenenden (2) mit zumindest einer rotierenden Schleifscheibe (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifscheibe (3) umfangsseitig ein über die Schleifoberfläche überstehendes Begrenzungselement (11) zugeordnet ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenenden mit zumindest einer rotierenden Schleifscheibe.
- Das Schleifen von Borstenenden, bei dem die freien Enden der Borsten-Filamente abgerundet werden, kann nach dem Stopfen kleinerer Bündel in einen Bürstenkörper, beispielsweise bei Zahnbürsten, erfolgen, oder auch schon vor dem Stopfen, wobei größere Borstenbündel von beispielsweise 50 mm Durchmesser bearbeitet werden. Insbesondere bei den größeren Bündeln besteht das Problem, dass diese eine größere freie Länge haben, mit der sie sich biegen können, wodurch Schleifscheiben mit größerem Durchmesser benötigt werden, damit die Borstenenden von der Schleifscheibe erfasst werden. Wenn Teile der Borstenfilamente über die Schleifscheibe hinaus ausweichen, werden diese dann nicht geschliffen, was zu Qualitätsverlusten führt.
- Die Platzverhältnisse für Schleifvorrichtungen sind jedoch zumeist begrenzt, so dass bevorzugt kleinere Schleifscheiben eingesetzt werden, insbesondere in größeren Anlagen mit kurzen Taktzeiten von 2 bis 3 Sekunden, bei denen dann mehrere Schleifscheiben nacheinander angeordnet sind, um ein gutes Schleif ergebnis zu erzielen.
- Es besteht daher die Aufgabe, eine Schleifvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auch bei geringem Schleifscheiben-Durchmesser gute Schleifergebnisse erzielt werden können.
- Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass der Schleifscheibe umfangsseitig ein über die Schleifoberfläche überstehendes Begrenzungselement zugeordnet ist. Durch dieses Begrenzungselement ist ein Rand gebildet, über den hinaus die Borsten nicht ausweichen können und so auf der Schleifscheibe gehalten werden. Dadurch werden die Filament-Enden auch von größeren Borstenbündeln mit großer freier Länge stets auf der Schleifscheibe gehalten und gleichmäßig geschliffen, so dass keine Qualitätsverluste auftreten. Das Begrenzungselement kann eine Höhe von einigen Millimetern, beispielsweise 2–5 mm aufweisen.
- Um die Reibung zwischen dem Begrenzungselement und den Borstenfilamenten zu reduzieren und ungewollten Abrieb an den Längsseiten der Borstenfilamente zu verhindern, kann das Begrenzungselement ringartig ausgebildet und über ein Kugellager an der Schleifscheibe gelagert sein.
- Eine konstruktiv einfache Ausführungsform sieht vor, dass das Begrenzungselement durch ein außenumfänglich um die Schleifscheibe angeordnetes Blechband gebildet ist.
- Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Schleifscheibe mit dem Begrenzungselement einstückig ausgebildet ist. Das Begrenzungselement kann beispielsweise beim Drehen der Schleifscheibe bei deren Herstellung als äußerer Rand stehengelassen werden.
- Das Begrenzungselement kann innenseitig eine konkave Kontur aufweisen mit einem Radius, der insbesondere dem halben Durchmesser der zu schleifenden Borsten entspricht. Die Borsten können dabei mit ihren zu schleifenden Enden optimal an dem Begrenzungselement entlang gleiten.
- Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn das Begrenzungselement innenseitig mit Schleifmittel belegt ist. Dadurch kann das Schleifergebnis durch das Begrenzungselement sogar noch optimiert werden.
- Das Schleifergebnis kann zudem verbessert werden, wenn die Schleifscheibe exzentrisch mit einem Drehantrieb verbunden ist.
- Wenn die Schleifscheibe über eine biegsame Welle mit dem Drehantrieb verbunden ist, so kann die Schleifscheibe zusätzlich zu ihrer Rotationsbewegung eine Taumelbewegung ausführen. Diese ermöglicht nicht nur ein Schleifen der Stirnenden der Borstenfilamente, sondern auch ein besonders gutes Abrunden der Borstenenden.
- Das Schleifergebnis kann weiter verbessert werden, wenn die um eine Rotationsachse rotierende Schleifscheibe insgesamt um eine zur Rotationsachse parallele Achse umlaufend verschwenkbar ist. Die dadurch erzeugte Planetenbewegung der Schleifscheibe ermöglicht ein gleichmäßiges Schleifen der Borstenenden von allen Seiten.
- Es ist vorteilhaft, wenn die Schleifscheibe an ihrer Bearbeitungsseite wenigstens eine über die Schleifoberfläche vorstehende, etwa radial verlaufende Erhöhung aufweist. Beim Umlauf der Schleifscheibe bewirkt eine solche Erhöhung, dass die Borstenfilamente, die an die Erhöhung gelangen, ausgelenkt werden und danach wieder auf die Schleifoberfläche der Schleifscheibe auftreffen. Unterschiedlich lange Borstenfilamente werden durch die Erhöhung unterschiedlich lange zurückgehalten, so dass dementsprechend auch die Kontaktzeit mit der Schleifoberfläche unterschiedlich ist. Dadurch kann wirksam verhindert werden, dass längere Borstenfilamente spitzgeschliffen werden, so dass beim Schleifen von profilierten Borstenbündeln ein gleichmäßiges Schleifergebnis für alle Borstenfilamente erzielt werden kann.
- Es ist zweckmäßig, wenn die Schleifscheibe an ihrer Bearbeitungsseite Durchgangslöcher aufweist. Durch diese kann der beim Schleifen entstehende Abrieb entfernt werden. Hierzu kann insbesondere im Bereich der der Bearbeitungsseite abgewandten Seite der Schleifscheibe eine Absaugvorrichtung vorgesehen sein.
- Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schleif-Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 und2 jeweils eine Schleif-Vorrichtung mit einem zu schleifenden Borstenbündel in unterschiedlichen Positionen, -
3 und4 jeweils eine Schleif-Vorrichtung mit einem an einem Begrenzungselement anschlagenden Borstenbündel in unterschiedlichen Positionen, -
5 und6 jeweils eine Aufsicht einer Schleif-Vorrichtung mit in unterschiedlichen Positionen befindlicher Schleifscheibe. - Eine im Ganzen mit
1 bezeichnete Vorrichtung zum Schleifen von Borstenenden2 weist gemäß den Figuren eine Schleifscheibe3 auf, die mit einem Drehantrieb4 verbunden und drehbar gelagert ist. - Die Schleifscheibe
3 ist dabei über eine biegsame Welle5 , die drehbar in einem Exzenterelement6 gelagert ist, um eine erste Rotationsachse7a drehbar. Das Exzenterelement6 ist wiederum mit einer weiteren Welle8 fest verbunden, die von einem nicht dargestellten Antrieb, beispielsweise einem Servomotor, angetrieben wird und um eine zweite Rotationsachse7b drehbar ist. - Die unmittelbar mit der Schleifscheibe
3 verbunden biegsame Welle5 dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, wodurch die Borstenenden2 gut geschliffen werden können, während die andere Welle8 mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird zur Erzeugung einer Planetenbewegung der Schleifscheibe3 . Die beiden Wellen5 ,8 können auch über ein nicht dargestelltes Getriebe miteinander gekoppelt sein, so dass für beide Wellen5 ,8 nur ein einziger, gemeinsamer Antriebsmotor erforderlich ist. - Wie insbesondere in
5 und6 erkennbar ist, ist die Schleifscheibe3 exzentrisch mit der biegsamen Welle5 verbunden, so dass eine zusätzliche Unwucht der Schleifscheibe3 erzeugt wird, mit der das Schleifergebnis verbessert werden kann. - Wie aus einem Vergleich der
1 bis4 ersichtlich ist, verändert sich während der Rotationsbewegung der Schleifscheibe3 um die biegsame Welle5 einerseits und die feste Welle8 andererseits die Relativposition zwischen dem zu schleifenden Borstenbündel9 und der Schleifscheibe3 . Das Borstenbündel9 , das hier durch von einer Hülse10 zusammengehaltenen Borstenfilamenten gebildet ist, kommt dabei in weiter vom äußeren Rand der Schleifscheibe3 entfernte Bereiche (1 ,2 ) und Bereiche, die nahe am äußeren Rand der Schleifscheibe3 sind (3 ,4 ). Um in den Situationen gemäß3 und4 sicher zu vermeiden, dass einzelne Filamente des Borstenbündels9 über den Rand der Schleifscheibe3 hinaus ausweichen und dadurch nicht geschliffen werden, was zu ungleichmäßigen Schleifergebnissen führen würde, ist der Schleifscheibe3 umfangsseitig ein über die Schleifoberfläche überstehendes Begrenzungselement11 zugeordnet. Die jeweils äußeren Borstenfilamente schlagen an dieses ringartige Begrenzungselement11 an und werden von diesem zurückgehalten, so dass deren zu schleifenden Borstenenden2 die Schleifscheibe3 nicht verlassen können. - Um einen Abrieb an den Längsseiten der Borstenfilamente beim Entlanggleiten an dem Begrenzungselement
11 zu verhindern ist das Begrenzungselement11 über ein Kugellager12 an der Schleifscheibe3 gelagert. Dadurch können die Reibungskräfte zwischen dem Begrenzungselement11 und den Borstenfilamenten reduziert werden. - Da die Welle
5 biegbar ist, kann die Schleifscheibe3 eine Taumelbewegung durchführen, wodurch die Borstenenden2 nicht nur plan geschliffen, sondern abgerundet werden können. - Die Schleifscheibe
3 hat an ihrer Bearbeitungsseite mehrere über die Schleifoberfläche vorstehende, etwa radial verlaufende Erhöhungen13 . An einer solchen Erhöhung13 wird das Borstenbündel9 aufgefächert und die einzelnen Borstenfilamente im Laufe der weiteren Rotationsbewegung der Schleifscheibe3 nach und nach wieder freigegeben, wobei längere Borstenfilamente, beispielsweise bei profilierten Bürsten, entsprechend länger zurückgehalten werden als kürzere, so dass ein übermäßiges Schleifen oder Spitzschleifen längerer Borstenfilamente vermieden ist. - Wie in den Aufsichten gemäß
5 und6 gut erkennbar ist, weist die Schleifscheibe3 an ihrer Bearbeitungsseite mehrere Durchgangslöcher14 auf. Durch diese kann der entstehende Schleifstaub abgeführt werden, wodurch das Schleifergebnis verbessert werden kann, da das Schleifen nicht durch sich ansammelnden Abrieb beeinträchtigt wird. Insbesondere kann an der der Bearbeitungsseite gegenüber liegenden Seite der Schleifscheibe3 eine nicht dargestellte Absaugeinrichtung vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Schleifstaub durch die Durchgangslöcher abgesaugt wird.
Claims (11)
- Vorrichtung zum Schleifen von Borstenenden (
2 ) mit zumindest einer rotierenden Schleifscheibe (3 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifscheibe (3 ) umfangsseitig ein über die Schleifoberfläche überstehendes Begrenzungselement (11 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (
11 ) ringartig ausgebildet und über ein Kugellager (12 ) an der Schleifscheibe (3 ) gelagert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (
11 ) durch ein außenumfänglich um die Schleifscheibe (3 ) angeordnetes Blechband gebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (
3 ) mit dem Begrenzungselement (11 ) einstückig ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (
11 ) innenseitig eine konkave Kontur aufweist mit einem Radius, der insbesondere dem halben Durchmesser der zu schleifenden Borsten entspricht. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (
11 ) innenseitig mit Schleifmittel belegt ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (
3 ) exzentrisch mit einem Drehantrieb (4 ) verbunden ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (
3 ) über eine biegsame Welle (5 ) mit dem Drehantrieb (4 ) verbunden ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die um eine Rotationsachse (
7a ) rotierende Schleifscheibe (3 ) insgesamt um eine zur Rotationsachse (7a ) parallele Achse (7b ) umlaufend verschwenkbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (
3 ) an ihrer Bearbeitungsseite wenigstens eine über die Schleifoberfläche vorstehende, etwa radial verlaufende Erhöhung (13 ) aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (
3 ) an ihrer Bearbeitungsseite Durchgangslöcher (14 ) aufweist.
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