DE2712921C2 - Einrichtung zum Bürsten von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bürsten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere Trägerplatten von gedruckten Schaltungen, bei der die Bürste am freien Ende einer rotierend und in Achsrichtung oszillierend angetriebenen Werkzeugspindel befestigt ist, wobei die Lagerung der Spindel aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Gleitlagern besteht und der Oszillationsantrieb zwischen den beiden Gleitlagern an der Spindel angreift.

Aus der AT-PS 1 68 397 ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, die zum Polieren der Spitzen- und Schaftteile von Nähmaschinennadeln dient. Die axiale Oszillationsbewegung der Bürste wird von der Drehbewegung abgeleitet, mit anderen Worten, beide Bewegungen sind voneinander abhängig und können nur in dem vorgegebenen Verhältnis variiert werden. Für den angestrebten Anwendungszweck reicht diese Art der Antriebskupplung völlig aus. Darüber hinaus sind für die Lagerung der Spindel sowie für die Oszillierbewegung jeweils gesonderte, einfache Gleitlager vorhanden, die nur im Anfangsstadium eine befriedigende, genaue Lagerung bewirken, und nach einem gewissen Verschleiß, der wegen der Mischreibung unvermeidbar ist, eine unpräzise Führung der Spindel für die Bürste mit sich bringen. Auch dies kann beim Bürsten von Nadeln in Kauf genommen werden, da es weniger auf eine Maßhaltigkeit als vielmehr auf die Oberflächengüte ankommt. Insbesondere beim Bürsten von empfindlichen Trägerplatten für gedruckte Schaltungen kann dies dagegen nicht hingenommen werden, da dies entweder die Gefahr der Produktion von Ausschuß unerträglich erhöhen oder — bei einer entsprechend vorsichtigen Bearbeitung der Werkstücke — zu einer unwirtschaftlich geringen Anzahl von pro Zeiteinheit gefertigten Werkstücken führen würde.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung dieser Art dahingehend zu verbessern, daß über einen langen Zeitraum eine hohe Führungsgenauigkeit der Spindellager beibehalten wird, die Oszillationsbewegung unabhängig von der Drehzahl der Bürste frei wählbar ist und eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Laufgenauigkeit der Spindel bei betätigter Oszilliereinrichtung eintritt

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Spindel in den Gleitlagern in ihrer Achsrichtung gegen die Kraft einer sich im Lagergehäuse abstützenden Feder verschiebbar ist, daß die Gleitlager als hydrostatische Lager ausgebildet sind, und daß der Oszillationsantrieb aus einer vom Drehantrieb der Spindel unabhängig angetriebenen Exzenterwelle mit darauf angeordneter Rolle besteht, deren Achse zur Achse der Spindel senkrecht steht und die an der einen Seite des Außenringes eines auf der Spindel sitzenden Schulterwälzlagers anliegt, an dessen anderer Stirnseite sich die Feder mit ihrem anderen Ende abstützt.

Gegenüber der bekannten Einrichtung zum Bürsten von Werkstücken bietet die Erfindung den Vorteil, daß auch über längere Zeitperioden in den Lagern so gut wie kein Verschleiß eintritt, da infolge der hydrostati-

sehen Lagerung stets ein Ölfilm zwischen den Reibpartnern der Gleitlager vorhanden ist. Diese hydrostatischen Lagern eigene Eigenschaft sorgt im übrigen dafür, daß geringste Drehzahlen verwirklicht werden können. Dasselbe gilt für die Oszillationsbewegung die bei bezüglich der Rotation stillstehender Spindel ausgeführt werden kann, also das Einrichten erleichtert.

Die erfindungsgemäß gestaltete Lagerung sorgt dafür, daß die Oszilliereinrichtung mit geringsten Kräften auskommt. Aufgrund der geringen Kräfte, die für die Aufbringung der Oszillationsbewegung erforderlich sind, tritt nur eine minimale Beeinträchtigung, wenn überhaupt, der Rotationsbewegung der erfindungsgemäß gelagerten Bürsten ein.
Ein gesonderter Antrieb für die Oszillationsbewegung unabhängig von der Rotationsbewegung einer Bürste ist, für sich gesehen, nicht neu sondern zum Beispiel aus der DE-AS 20 20 769 bekannt, allerdings unter Zuhilfenahme einer pneumatisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Einheit, die erfahrungsgemäß nicht die Geschmeidigkeit eines elektrischen Antriebes mit Hilfe einer Exzenterrolle aufbringen kann. Auch eine mit Hilfe eines Wälzlagers gebildete Anlage an einem Exzenter bzw. an einer Taumelscheibe ist, für sich gesehen, bekannt, zum Beispiel aus der deutschen Patentschrift 8 60 467, bei der eine Taumelscheibe gegen ein Wälzlager wirkt, dessen Mittelachse quer zur Mittelachse der Bürstenspindel verläuft. Schließlich ist von einer aus der deutschen Patentschrift 4 48 023 entnehmbaren Bandschleifmaschine her auch bereits eine Gleitlagerung bekannt, die sowohl eine Rotationsbewegung als auch eine hin- und hergehende Bewegung gestattet, also keine zwei gesonderten Lager benötigt, um diese beiden Bewegungen an einer Spindel zu ermöglichen. Bezüglich dieser genannten Details wird folglich auf einen EIementenschutz verzichtet.

Die gemäß der Erfindung verwendeten hydrostatischen Gleitlager sorgen bereits im Stillstand, vor allen Dingen jedoch bereits bei geringen Rotationsgeschwindigkeiten für eine spielfreie Lagerung der Welle, während bei hydrodynamischen Gleitlagern für diesen Zustand eine gewisse Rotationsgeschwindigkeit unerläßlich ist, andernfalls sich kein dicker Schmierfilm aufbaut, der die Spielfreiheit erst herbeiführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird nachfolgend näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht einer Bürstmaschine mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung, wobei

der rückwärtige Teil der Maschine die erforderlichen Antriebseinrichtungen und der vordere Teil die Bearbeitungszone und damit auch die Einrichtung gemäß der Erfindung enthält, und

F i g. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung im Querschnitt.

Die in F i g. 1 dargestellte Bürstmaschine 1 gliedert sich in ein Getriebegehäuse 3a und eine etwa in Tischhöhe frei hervorragende und sich aus einer Einlauf-. Burst-, Wasch- und Trockenstation la bis ldzusammensetzende Bearbeitungszone 3b, so daß die Bearbeitungszone 3b von einer Seite her frei zugänglich ist und von dort die Maschine bedient, gewartet und der mechanische Reinigungsvorgang der zu bearbeitenden Platten kontrolliert werden kann. Sollen zum Beispiel die in der Maschine gelagerten Transportrollen ausgetauscht werden, so sind lediglich die winkelförmigen Abdeckhauben 4a bis 4c/der Einlauf-, Burst-, Wasch- und Trokkenstation la bis \d abzunehmen und die Transportrollen aus ihren Halterungen in zwei zur Behandlungszone >o 3b parallel verlaufenden und über das rückwärtige Getriebegehäuse 3a gelagerten Trägern herauszuziehen.

In der F i g. 2 sind die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung wiedergegeben. Eine eine Bürstwalze 8 antreibende Werkzeugspindel 9 ist mit Hilfe von hydrostatischen Gleitlagern 15 und 16 in radialer Richtung geführt und gehalten. Die Gleitlager 15 und 16 werden von einer gesonderten Ölpumpe mit Drucköl versorgt, das für eine dauernde Erneuerung und Anfrechterhaltung eines tragenden Schmierfilms sorgt. Der allseits gleich dicke Schmierfilm sorgt während des Betriebes der Pumpe dafür, daß die über einen Flansch 30 und einen Zentrieransatz 31 mit der Spindel 9 verbundene Bürstwalze 8 spielfrei in ein und derselben Lage gehalten wird.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Maschine, die für eine Plattenbreite von 60 cm ausgelegt ist, liegen die beiden Gleitlager 15 und 16 etwa 37 cm auseinander, wodurch sich an der Bürste eine Rundlaufgenauigkeit von weniger als 1 μΐη einstellt. Hieran ist unter anderem das jeweils am Ende von zwei über einen Steg 11 miteinander verbundenen Schwenkarmen 10 gehaltene Lagergehäuse 21 der Spindel 9 beteiligt, das für die Zustellung auf- und abgeschwenkt werden kann. Die die Einstellung des Anpreßdruckes der Bürstwalze 8 an eine darunterliegende Andruckwalze erfolgt über die in der F i g. 1 erkennbaren Handräder 5 und 6, von denen eines der Bürstwalze 8 und eines der Andruckwalze zugeordnet ist.

Der Drehantrieb der Bürstwalze 8 erfolgt über eine am hinteren Ende der Spindel 9 angeflanschte Keilriemenscheibe 26 von einem im Getriebegehäuse Ja untergebrachten Getriebemotor, der eine Umfangsgeschwindigkeit der Bürstwalze 8 von 10 bis 15 m pro Sekunde erzeugt. Die oszillierende Bewegung der Bürstwalze 8 ^s in Längsrichtung der Spindel 9 mit einem Hub von ca. 1 cm und einer Oszillationsfrequenz von ca. 200 bis 250 Hüben pro Minute wird durch eine Exzenterscheibe 12 erzeugt, die mit ihrer quer zur Spindel 9 angeordneten Exzenterwelle 18 in den zwischen den Gleitlagern 15 t>o und 16 liegenden, zur Spindel 9 konzentrisch ausgerichteten Innenraum 17 des Lagergehäuses 21 ragt. Die sich drehende Exzenterscheibe 12 ist außen mit einer als Wälzlager ausgebildeten Rolle 19 versehen, die auf dem Außenring eines Schulterwälzlagers 20 abrollt, das fest en auf der Spindel 9 sitzt. Die andere Seite des Schulterwälzlagers 20 ist durch eine Feder 23 belastet, die sich mit ihrem anderen Ende an einem Ansatz 22 des Lagergehäuses 21 abstützt.

Die Exzenterbewegung der Exzenterscheibe 12 überträgt sich gegen die Kraft der Feder 23 auf das .Schulterwälzleger 20 und damit auf die Spindel 9. In dieser Weise wird äußerst schonend und mit geringstem Kraftaufwand eine Oszillation herbeigeführt, die die Rundlaufeigenschaft der Spindel 9 und damit der Bürstwalze 8 so gut wie nicht beeinträchtigt, obwohl an dieser Stelle wechselnde Kräfte eingeleitet werden.

Die Abdichtung des Lagergehäuses 21 gegenüber den aus ihm herausragenden Spindelenden erfolgt über Filzringe 27 und Labyrinthdichtungen 28. die in das Lagergehäuse 21 abschließenden Lagerdeckeln 24 und 25 untergebracht sind. Die Labyrinthdichtungen 28 bestehen dabei jeweils aus einem auf der Spindel 9 sitzenden und im Querschnitt U-förmig gestalteten Ring 28.1 und einer in den Lagerdeckeln 24 und 25 sitzenden und zwischen die Schenkel der Ringe 28a ragenden Scheibe 286. so daß eine berührungsfreie Abdichtung vorhanden ist. die auch eine Relativbewegung der Dichiungsteile gegeneinander in Achsrichtung der Spindel 9 zuläßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Bürsten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere Trägerplatten von gedruckten Schaltungen, bei der die Bürste am freien Ende einer rotierend und in Achsrichtung oszillierend angetriebenen Werkzeugspindel befestigt ist, wobei die Lagerung der Spindel aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Gleitlagern besteht und der Oszillationsantrieb zwischen den beiden Gleitlagern an der Spindel angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) in den Gleitlagern (15,16) in ihrer Achsrichtung gegen die Kraft einer sich am Lagergehäuse (21) abstützender: Feder (23) verschiebbar ist, daß die Gleitlager (15, 16) als hydrostatische Lager ausgebildet sind, und daß der Oszillationsantrieb aus einer vom Drehantrieb der Spindel (9) unabhängig angetriebenen Exzenterwelle (18) mit darauf angeordneter Rolle (19) besteht, deren Achse zur Achse der Spindel (9) senkrecht steht und die an der einen Stirnseite des Außenringes eines auf der Spindel (9) sitzenden Schulterwälzlagers (20) anliegt, an dessen anderer Stirnseite sich die Feder (23) mit ihrem anderen Ende abstützt.