DE29711355U1

DE29711355U1 - Pollerwerkzeug

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Publication number: DE29711355U1
Application number: DE29711355U
Authority: DE
Original assignee: HILZINGER THUM SCHLEIF und POL
Current assignee: HILZINGER THUM SCHLEIF und POL
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2007-07-01

Description

WESTPHAL· MUSSGNUG & PARTNER

PATENTANWÄLTE- EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Mz005

C. Hilzinger - Thum

Schleif- und Poliermittelwerk GmbH

Siemensstraße 2

78532 Tuttlingen

Polierwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Polierwerkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung mit einem eine Aufnahmebohrung für eine Halterung aufweisenden Kern, in welchen ein Polierbesatz eingesetzt ist.

Solche Polierwerkzeuge werden häufig zur Innenbearbeitung von Hohlwaren, wie z. B. Spülbecken, Töpfe, Behälter und Kessel, eingesetzt. Als Polierbesatz dient hierfür Sisal oder die bekannte Tampico Fiber. Die Tampico-Fiber und hat sich bestens für das Polieren von rostfreien Spülbecken herausgestellt. Die Tampico-Fiber wird aus der Ixtle-Agave, die im Hochland Nord-Mexikos wächst, gewonnen. So widerstandsfähig wie die Pflanze, die unter extremen Klimabedingungen gedeiht, ist auch die hieraus gewonnene Tampico-Fiber. Die Tampico-Fiber ist vorteilhafterweise biologisch abbaufähig und daher sehr umweltfreundlich. Die Tampico-Fiber zeichnet sich durch eine hohe Elastizität, Antielektrostatik, außerordentliche Widerstandsfähigkeit gegen Säuren, Laugen und eine verhältnismäßig große Verarbeitungshitze aus. Eingesetzt wird die Tampico-Fiber bei Schleifbürsten, Polierbürsten, Scheibenbürsten usw.

Diesen vielen Vorteilen der Tampico-Fiber stehen auch einige problematische Punkte gegenüber. Bei starker Temperaturerhöhung brennt die Tampico-Faser ab. Es muß deshalb bei den Po-

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lierbürsten mit solchen Tampico-Fasern darauf geachtet werden, daß diese Abbrenntemperatur nicht erreicht wird. Darüber hinaus ist bei einem längeren Einsatz dieser Tampico-Fasern als Polierbürste allmählich eine Materialermüdung zu erkennen, die nach gewissen Standzeiten einen Austausch der Polierbürsten unerläßlich macht. Schließlich ist auch der verhältnismäßig große Transportaufwand zu nennen, der den Bezug der Tampico-Fasern zumindest erschwert und verteuert.

Durch die besonderen oben erwähnten Vorteile der Tampico-Fasern wurde diese jedoch trotz der angesprochenen Problematik bisher in großem Umfang als Polierbürtse für rostfreie Hohlräume eingesetzt. Die Anmelderin selbst vertreibt bisher solche Polierbürsten unter der Bezeichnung P3 als HT-Fiber Kopfbürsten mit elastischen Fiber-Borsten bestückt auf Holzkern montiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Polierwerkzeug derart weiterzubilden, daß der Einsatz von Tampico-Fasern entbehrlich wird.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Polierwerkzeug dadurch gelöst, daß der Polierbesatz aus Kunststoffasern gebildet wird.

Als eine hierbei besonders geeignete Kunststoffaser hat sich, wie Versuche bei der Anmelderin ergaben, Nylon 6.6 erwiesen. Nylon 6.6 ist die Nylonborste mit der größten Steifigkeit und einer hohen Abriebfestigkeit. Das hohe Aufrichtvermögen und die Temperaturbeständigkeit dieser Fasern sind ausgezeichnet. Durch die höhere Steifigkeit ist der Steifigkeitsverlust bei Feuchtigkeitsaufnahme relativ gering. Nylon 6.6 ist darüber hinaus biologisch unbedenklich. Wenngleich Bürsten mit Nylon 6.6-Besatz allgemein bekannt sind (Handwaschbürsten, Badebürsten, Spülbürsten usw.), sind diese bisher nicht als Polierwerkzeuge eingesetzt worden. Dies liegt an dem verbreiteten Vorurteil, daß aufgrund des Abschmelzverhaltens bei starker Reibbeanspruchung solche Kunststoffasern nicht für ein Pol-

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ierwerkzeug geeignet sind.

Es ist daher der Anmelderin zu verdanken, daß sie den Versuch unternommen hat, trotz dieses bestehenden Vorurteils Kunststof fasern und insbesondere die Nylon 6.6-Fasern als Polierwerkzeug einzusetzen. Die ersten Versuche haben sehr gute Ergebnisse gezeigt. So wurde auf einen Holzkern ein Polierbesatz aus Nylon 6.6 aufgebracht. In die Aufnahmebohrung des so bestückten Holzkerns wurde die Spindel einer an sich bekannten Spezialpoliermaschine eingesetzt und verankert. Anschließend wurde ein Edelstahlspülbecken durch rotierende und oszillierende Bewegung der Bürste poliert. Die Ergebnisse waren ausgezeichnet.

Bei dem Einsatz von Kunststoffasern als Polierbesatz bei solchen Polierwerkzeugen ist jedoch darauf zu achten, daß die Rotation der Bürste und der Anpreßdruck gegen den zu polierenden Gegenstand so gewählt ist, daß die zulässige Verformungstemperatur der Kunststoffaser auf keinen Fall überschritten wird. Die Verformungstemperatur bei Nylon 6.6 liegt bei ca. 14 0⁰C. Bei Dauerbeanspruchung der Kunststoffaser sollte die Temperatur 80° bis 100⁰C nicht überschreiten.

Obwohl bei den durchgeführten Versuchen der Anmelderin Nylon 6.6 als sehr bevorzugte Kunststoffaser für den Einsatz als Polierbesatz herausgefunden wurde, eignen sich auch die Kunststoffe Nylon 6 und Nylon 6.12. Darüber hinaus ist auch Polyester und Polypropylen zum Einsatz geeignet.

Polyester ist eine hochwertige Kunstborste mit sehr hoher Steifigkeit und gutem Wiederaufrichtevermögen. Durch die geringe Feuchtigkeitsaufnahme erfolgt kein Steifigkeitsverlust bei Gebrauch im Wasser. Wegen der relativ hohen Steifigkeit genügt ein geringerer Durchmesser der Einzelborsten.

Polypropylen ist eine bewährte Kunstborste mit niedrigem spezifischen Gewicht, welche in kochendem Wasser sterilisierbar ist und eine 'gute Säurebeständigkeit aufweist. Polypropylen

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ist darüber hinaus auch biologisch unbedenklich.

Vorzugsweise werden die für den Polierbesatz vorgesehenen Kunststoffasern gewellt eingesetzt. Die Wellung der einzelnen Fasern führt zu einer höheren Sprungelastizität der gesamten Bürste. Darüber hinaus ist auch eine höhere Dichtigkeit der Bürste hierdurch erreichbar.

Ein weiterer entscheidender Vorteil beim Einsatz von Kunststoffasern als Polierbesatz ist darin zu sehen, daß Kunststoffasern in nahezu beliebiger Menge und Größe lieferbar sind. Ein Herschneiden beim Polierwerkzeughersteller auf die notwendigen Längen ist ohne weiteres möglich. Das bedeutet auch eine erheblich leichtere Lagerhaltung der Kunststoffasern, weil diese nach Bedarf auf die jeweilig erforderliche Länge hergeschnitten werden können. Die oben erwähnten Tampico-Fasern sind dagegen lediglich bis zu 350mm lang erhältlich.

Die erwähnten Kunststoffasern, insbesondere Nylon 6.6, zeigen ein besseres Abschärverhalten als die Tampico-Faser. Versuche haben gezeigt, daß im Vergleich zu Polierwerkzeugen, bei denen Tampico-Fasern eingesetzt sind, der Einsatz von Kunststoffasern zu einer Standzeitverlängerung des Polierwerkzeuges führt.

Der Durchmesser der einzusetzenden Kunststoffasern kann etwa 0,1 bis lmm, vorzugsweise etwa 0,3mm betragen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kunststoffasern klemmend in dem Kern, der z. B. aus Kunststoff oder Holz bestehen kann, gehalten sind. Hierfür ist z. B. eine Halterung möglich, die darin beseht, daß Büschel von Kunststoff asern im Kern gehalten sind. Die Kunststoffaserbüschel können beispielsweise um 180° gebogen sein und an ihrer Biegung innen über eine Stahlkrampe in einer Öffnung bzw. Bohrung des Kerns klemmend gehalten werden. Die Stahlkrampe wird mit einem geeigneten Stempelwerkzeug zusammen mit den Kunststoffa-

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serbüscheln in den Kern gedrückt.

Die aus dem Kern herausragenden Kunststoffasern weisen etwa eine Länge von 20 bis 3 0mm auf.

Die Verwendung eines solchen Polierwerkzeuges ist erfindungsgemäß insbesondere zur Bearbeitung von rostfreien Hohlwaren, insbesondere von Spülbecken, Töpfen, Behältern und Kesseln vorgesehen, wobei die Bearbeitung bzw. das Polieren dieser Hohlwaren vorzugsweise mit einer Polierpaste zu erfolgen hat. Schließlich ist das erfindungsgemäße Polierwerkzeug auch zum Polieren von geschliffenen Gehrungen sowie bei der Oberflächenbearbeitung von Kunststoff-Fenstern einsetzbar.

Das erfindungsgemäße Polierwerkzeug kann beispielsweise als Kopfbürste ausgebildet sein. Bei einer solchen Kopfbürste ist der Kern an seiner radialen Außenseite und an seiner Bodenseite von einem Polierbesatz umgeben. Beim Einsatz des Polierwerkzeuges als Seitenbürste befindet sich dagegen nur an der radialen Außenseite des Kerns der Polierbesatz.

Das erfindungsgemäße Polierwerkzeug wird nachfolgend im Zusammenhang mit vier Figuren anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Seitenbürste,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Kopfbürste,

Fig. 3 eine Detailansicht des Polierwerkzeuges von Fig. 1 bzw. von Fig. 2 in vergrößerter Darstellung im Bereich der Halterung des Polierbesatzes, und

Fig. 4 eine einzelne Kunststof faser, wie sie in den Polierwerzeugen von Fig. 1 und 2 eingesetzt ist.

S . S * St« t»

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In den Figuren 1 und 2 sind jeweils Schnittdarstellungen von Polierwerkzeugen 1 dargestellt, die jeweils einen Kern 3, der z. B. aus Holz oder Kunststoff bestehen kann, mit einer zentrischen Aufnahmebohrung 5 aufweist. In die Aufnahmebohrung 5 ist eine Spindel einer Schleifmaschine einsetzbar und arretierbar. Die Aufnahmebohrung 5 ist in den Ausführungsbeispielen von Figur 1 und 2 zentrisch zur Achse A angeordnet. Am äußeren umfang des Kerns 3 ist ein Polierbesatz 7 in noch näher zu erläuternder Art und Weise befestigt.

Das in Fig. 1 dargestellt Polierwerkzeug ist eine sog. Seitenbürste, bei der ausschließlich am äußeren Umfang des Kerns 3 radial zur Achse A der Polierbesatz 7 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Kopfbürste umschließt dagegen der Polierbesatz 7 nicht nur den radial äußeren Umfang des Kerns 3, sondern auch die Bodenwandung. Der Polierbesatz 7 ist topfartig um den äußeren Umfang des Kerns 3 herum angeordnet, wobei die Oberseite des Kerns 3 nicht mit dem Polierbesatz 7 bestückt ist. Darüber hinaus ist auch ein kleiner Bereich im Bodenteil des Kerns 3 nicht mit einem Polierbesatz 7 bestückt. Dieser kleine Bereich befindet sich zentrisch zur Achse A, um eine durch die Aufnahmebohrung 5 gesteckte Spindel mittels einer Befestigungseinrichtung, z. B. einer Schraube am Kern 3 arretieren zu können.

Die in den beiden Figuren 1 und 2 dargestellten Polierwerkzeuge sind aufeinander setzbar, so daß quasi eine verlängerte Kopfbürste gebildet wird. Solche Kopfbürsten und Seitenbürsten sind besonders gut zum Polieren von rostfreien Hohlräumen, wie z. B. Edelstahlspülbecken, Topfen, Kesseln oder dergleichen geeignet.

Der Polierbesatz 7 ist erfindungsgemäß aus Kunststoffasern

gebildet. Als Kunststoffasern wird bevorzugt Nylon 6.6, aber auch Nylon 6 oder Nylon 6.12 eingesetzt. Nylon 6.6 ist nämlich die Nylonborste mit der größten Steifigkeit und einer hohen Abriebfestigkeit. Das Wiederaufrichtevermögen und die Temperaturbeständigkeit sind ausgezeichnet. Durch die höhere Steifigkeit ist der Steifigkeitsverlust sogar bei Feuchtigkeitsaufnahme verhältnismäßig gering. Darüber hinaus zeichnet sich Nylon 6.6 durch seine biologische Unbedenklichkeit aus.

In den Kern 3 sind jedoch auch andere Kunststof fasern als Polierbesatz 7 'einsetzbar, wenngleich diese Materialien ein nicht ganz so gutes Polierergebnis wie der Einsatz von Nylon 6.6 ergeben. Als weitere Kunststoffasermaterialien kommen Polyester und Polypropylen sowie hochtemperaturbeständige Kunststoffasern, insbesondere Teflon und Kevlar, in Betracht.

In Fig. 3 ist beispielhaft dargestellt, wie die Kunststoffasern im Kern 3 befestigbar sind. Der Kern 3 weist an seiner Außenseite Vertiefungen 11 auf. In diese Vertiefungen ist jeweils ein Faserbüschel 7a von einzelnen Kunststoffasern 7b eingesetzt. Die Faserbüschel 7a werden klemmend in den Vertiefungen 11 dadurch gehalten, daß eine Krampe, z. B. eine Stahlkrampe, die Faserbüschel in die Vertiefungen 11 des Kernes 3 klemmt. Die Stahlkrampe 9 wird mittels eines geeigneten, in Fig. 3 nicht dargestellten Stempelwerkzeuges in die jeweilige Vertiefung 11 eingedrückt. Zuvor wird die Stahlkrampe 9 hierfür innerhalb der Biegung von um 18 0° umgebogenen Kunststoffasern 7d, wie diese in Fig. 4 gezeigt sind, eingesetzt. Für die Bildung der Faserbüschel 7a können beispielsweise 5 bis 3 0 einzelne Kunststoffasern 7b zusammengefaßt werden. Die gesamte Länge der Kunststoffasern kann den jeweiligen Bedürfnissen des Polierwerzeuges angepaßt werden. Die Kunststoffasern können beispielsweise eine Gesamtlänge von 40 bis 100mm aufweisen und dann um 18 0° gemäß der Darstellung vo Fig. 4 umgebogen werden, so daß aus dem Kern 3 0 Faserbüschel mit einer Länge von etwa 15 bis 45mm herausstehen.

Vorzugsweise sind, wie in Fig. 4 dargestellt, die einzelnen

Fasern 7b mit Wellungen 7d versehen. Solche Wellungen 7d verleihen einerseits dem gesamten Polierwerkzeug eine größere Fülle und andererseits wird durch die Wellungen eine höhere Sprungelastizität des Polierwerkzeuges erreicht. Der Durchmesser der Kunststoffasern beträgt beispielsweise 0,1 bis lmm, vorzugsweise etwa 0,3mm.

Das mit einem Polierbesatz aus Kunststoffasern, insbesondere Nylon 6.6, bestückte Polierwerkzeug wird in an sich bekannter Weise auf die Spindel einer Spezielschleifmaschine aufgesetzt, um anschließend unter Zugabe einer Polierpaste durch Rotations- und Oszillationsbewegung der Spindel rostfreie Hohlwaren, insbesondere Edelstahlspülbecken, Behälter oder Kessel zu polieren. Darüber hinaus ist das Polierwerkzeug auch zum Polieren geschliffener Gehrungen sowie zur Oberflächenbehandlung von Kunststoff-Fenstern geeignet. Wesentlich bei dem Poliervorgang ist die Tatsache, daß die mechanische Oberflächenbehandlung des Polierens trocken und damit pastenfrei erfolgt.

Vorzugsweise wird die Verwendung eines Schleifkornes, das auf die zu bearbeitende metallische Oberfläche einwirken soll, vorgesehen. Schleifkörner werden üblicherweise als starr gebundenes Korn in Form von Schleifscheiben oder schmirgelbelegten Scheiben bzw. Schleifbändern, als lose gebundenes Korn in Form von Schleifpasten oder als loses Korn ohne Bindung beim Läppen, Einschleifen usw. eingesetzt.

Bezugszeichenliste

I Polierwerkzeug 3 Kern

5 Aufnahmebohrung

7 Besatz

7a Faserbüschel

7b einzelne Faser

7c Biegung der Faser

7d Wellung der Faser

9 Stahlkrampe, Befestigungsmittel

II Vertiefung A Achse

Claims

Schutzansprüche

1. Polierwerkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung mit einem eine Aufnahmebohrung (5) für eine Halterung aufweisenden Kern (3) , in welchen ein Polierbesatz (7) eingesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Polierbesatz (7) aus Kunststoffasern (7b) besteht.

2. Polierwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern (7b) gewellt ausgebildet sind.

3. Polierwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kuststoffasern (7b) einen Durchmesser von etwa 0,1 bis lmm, vorzugsweise 0,3mm aufweisen.

4. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern (7b) klemmend in dem Kern (3) gehalten sind.

5. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern klemmend in dem Kern (3) gehalten sind, wobei jeweils eine Vielzahl von Kunststoffasern (7b) zu einem Kunststoffaserbündel (7a) zusammengefaßt sind, diese Kunststoffaserbündel (7a) in der Mitte um 180° umgebogen und jeweils in der Mitte über eine Krampe in den Kern (3) klemmend gehalten sind.

6. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kunststoffasern (7b) etwa 15 bis 45mm aus dem Kern (3) herausragen.

7. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern (7b) Polyamid-Fasern, insbesondere Nylon G-, 6.6- oder 6.12-Fasern

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sind.

8. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern (7b) aus Polypropylen, Polyester oder einer Hochtemperaturfaser (Kevlar, Teflon (eingetragenes Warenzeichen)) bestehen.

9. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Polierwerkzeug als Kopfbürste oder Seitenbürste ausgebildet ist.

10. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es an der Spindel einer Schleifmaschine zur Bearbeitung von rostfreien Hohlwaren, insbesondere von Spülbecken, Topfen, Behältern oder Kesseln befestigt ist.

11. Polierwerkzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es an der Spindel einer Schleifmaschine zum Polieren von geschliffenen Gehrungen befestigt ist.

12. Polierwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es an der Spindel einer Schleifmaschine zur Bearbeitung von Kunststoff-Fenstern befestigt ist.

13. Verwendung des Polierwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur pastenfreien mechanischen Oberflächenbehandlung von rostfreien Edelstahlgegenständen unter Einsatz einer Polierpaste.