DE3233861C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Beseitigen des Brenngrates an den Kanten brenngeschnittener ebener Werkstücke, z. B. Blechteile, bei dem die über die Werkstückebene vorstehenden Schlackenperlen und dgl. in kreisender Bewegung weggebrochen werden und die verbleibenden metallischen Grate durch Verschlagen gebrochen werden, in Form eines rotierenden Schlagkopfes, welcher aus einem Grundkörper und einem von diesem getragenen Käfig mit Bohrungen als Käfigöffnungen besteht, in denen freibewegliche Schlagkörper, insbesondere Kugeln, vorgesehen sind, die aus den Bohrungen bis zu einer bestimmten Höhe heraus bewegbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits in der Zeitschrift "Konstruktion" 1959, Heft 11, Seite 460 beschrieben.

In der Massenfertigung von Maschinen, Apparaturen, Fahrzeugen und dergleichen, gibt es einen zunehmenden Bedarf an Blechteilen, die überwiegend aus ebenen Blechtafeln brenngeschnitten und anschließend weiterverarbeitet werden. Das Brennschneiden hat den Nachteil, daß die Schnittflächen nicht sauber ausfallen und daß an den unteren Seitenflächenkanten der auf dem Ausbrennrost liegenden Blechteile ein Grat entsteht, der die weitere Verarbeitung, sei es durch Kaltverformen oder Verschweißen mit anderen Teilen, behindert. Solche Grate müssen daher entfernt werden, wobei das Problem der Gratbeseitigung in zwei unterschiedliche Teilaufgaben zerfällt, da eingehende Untersuchungen erkennen ließen, daß unter dem Sammelbegriff Grat zwei ähnliche, aber nicht identische Erscheinungen verstanden werden. Im engeren Sinn ist unter Grat ein über die Sollform des Blechteiles, also über die Blechebene und über die Seitenfläche hinausragender unerwünschter Auswuchs gemeint, wie er beispielsweise auch durch Verquetschen beim Schneiden mit einer Schere oder einem Schlagmesser entsteht.

Unabhängig davon können sich aber auch Schlackenperlen ansetzen, die von erkalteter Schlacke (blasigem Eisenoxyd) gebildet werden. Zur Beseitigung des Grates sind demnach sowohl die Schlackenperlen als auch der echte metallische Grat zu entfernen, was bisher in einem Arbeitsgang nicht ohne weiteres möglich ist und außerdem größtenteils manuell, z. B. durch Schleifen, durchgeführt wird.

Bei dem aus der Zeitschrift "Konstruktion" bekannten Werkzeug werden als Schlagkörper Kugeln durch die Fliehkraft bedingt gegen das Werkstück geschleudert und hierdurch eine Oberflächenbehandlung erzielt. Die Kugeln befinden sich hierbei am Außenumfang bzw. bewegen sich zum Außenumfang des Werkzeugs. Dieses bekannte Werkzeug gewährleistet somit lediglich die Entfernung eines echten metallischen Grats aufgrund Einwirkung der Kugeln. Die Entfernung sog. Schlackenperlen ist jedoch nicht zufriedenstellend möglich und muß daher nach wie vor beim Einsatz einer derartigen Vorrichtung durch Fräsen oder dgl. erfolgen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das Werkzeug der eingangs erläuterten Art derart weiterzubilden, daß mit ihm auch Schlackenperlen insbesondere von den Kanten brenngeschnittener ebener Werkstücke zuverlässig beseitigt werden können.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Arbeitsfläche des Werkzeugs eine im wesentlichen ebene Stirnfläche ist, daß am Käfig aus der Stirnfläche herausragende Brechplatten mit Schneidkanten vorgesehen sind, daß die Bohrungen in die Stirnfläche derart unter einem von 90° verschiedenen Winkel münden, daß die Schlagkörper bei Rotation des Werkzeugs durch die Fliehkraft axial zu der Stirnfläche hin gedrückt werden, und daß das Maß, um das die Schlagkörper aus der Stirnfläche maximal herausragen können, größer ist als der Überstand der Schneidkanten der Brechplatten über die Stirnfläche.

Dadurch, daß an der Stirnseite des Käfigs Brechplatten mit Schneidkanten sowie die Schlagkörper an der Stirnseite des Käfigs angeordnet sind, ist die Entfernung der sog. Schlackenperlen bei gleichzeitiger Entfernung der metallischen Grate möglich.

Die Öffnungen der Bohrungen an der Stirnfläche des Käfigs sind in vorteilhafter Weise etwa auf einem oder mehreren konzentrischen Kreis(en) etwa um die Rotationsachse des Werkzeuges angeordnet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Längsachsen der Bohrungen und die Rotationsachse des Werkzeuges zueinander windschief verlaufen, d. h. die Rotationsachse in ihrer Verlängerung nicht schneiden. Hierdurch wird der Verschleiß der Führungen verringert, da die Kugeln im Werkzeug nach dem Schlag nicht senkrecht zur momentanen Drehrichtung (d. h. in Richtung Rotationsachse) ausweichen, sondern unter einem stumpfen Winkel größer als 90°, d. h. in gewisser Weise entgegen der momentanen Drehrichtung zurückweichen.

Um ein Austreten der Kugeln aus den Bohrungen zu verhindern bzw. ein bestimmtes Maß des Vorragens einstellen zu können, weisen die Bohrungen in vorteilhafter Weise im Mündungsbereich zur Stirnfläche des Käfigs einen etwa achsparallelen Abschnitt auf.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Käfig Zusatzbohrungen aufweist, die von den die Schlagkörper aufnehmenden Bohrungen radial verlaufend in die Umfangsfläche des Käfigs münden. Dadurch wird eine Ventilationswirkung erzielt. Insbesondere werden zerriebene Schlacken (Staub, Pulver) oder dgl. abgesogen, so daß die Schlagkörper ungestört frei der Fliehkraft folgen können. Durch die Zusatzbohrungen wird auch in gewissem Umfang eine Wärmeabfuhr erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die freie Weglänge, welche die Schlagkörper in den Bohrungen frei zurücklegen können, mittels justierbarer Anschläge oder eines den Abstand zwischen Grundkörper und dem Käfig bestimmenden Zwischenstücks einstellbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug im Schnitt (Schnitt A-B aus Fig. 2) und

Fig. 2 die Draufsicht auf das Werkzeug nach Fig. 1.

Das Werkzeug 1 besteht - wie in Fig. 1 dargestellt - im wesentlichen aus einem Grundkörper 4, auf den ein Käfig 5 in Form einer Käfigscheibe befestigt ist. Vorzugsweise sind die Werkzeuge 1 über eine Antriebswelle 25 drehangetrieben. In dem Käfig 5 des Werkzeuges 1 sind in entsprechenden Ausnehmungen Brechplatten 10 mit Schneidkanten 9 angeordnet, die zum Wegbrechen von Schlackenperlen dienen. Die Brechplatten 10 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als kreisförmige Schneidplatten dargestellt. Es können aber auch quadratische oder rechteckige Schneidplatten Verwendung finden, beispielsweise Wendeplatten.

In dem Käfig 5 sind, vorzugsweise auf einem Kreis 11 (Fig. 2), Bohrungen 3 angeordnet, deren Längsachsen 7 Windschief zur Rotationsachse 12 des Werkzeuges 1 verlaufen, d. h. die Rotationsachse 12 des Werkzeuges 1 nicht schneiden.

In den Bohrungen 3 sind als Schlagkörper jeweils eine Kugel 2 frei beweglich gelagert. Die Ausbildung der Bohrungen 3 ist dabei derart getroffen, daß sie zu ihren Öffnungen 6 hin einen etwa konisch oder kegelförmig ausgebildeten Auslauf 8 aufweisen, vorzugsweise mit einem achsparallelen Abschnitt 13. Durch die Ausbildung des Auflaufes 8 der Bohrung 3 wird erreicht, daß die jeweilige Kugel 2, aufgrund der Fliehkräfte aus der Rotation des Werkzeuges 1, mit einer bestimmten Höhe aus der Öffnung 6 ihrer Bohrung 3 über die durch die Schneidkanten 9 der Brechplatten 10 gebildete Ebene hervorragt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Weg, den die nach dem Auftreffen auf die Werkstückkanten beim Verschlagen ausweichenden Schlagkörper bzw. Kugeln 2 in den Bohrungen 3 frei zurücklegen können, durch ein den Abstand zwischen dem Grundkörper 4 und dem Käfig 5 bestimmendes Zwischenstück einstellbar.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können von einem oder mehreren der Bohrungen 3 etwa parallel zur Oberfläche des Grundkörpers 4 verlaufende Zusatzbohrungen 24 vorgesehen sein. Diese Zusatzbohrungen 24 dienen im wesentlichen dazu, die durch das Abbrechen bzw. Verschlagen oder Entgraten auftretenden Teilche, Staub oder dgl. durch die Zentrifugalwirkung aus den Zusatzbohrungen 3 nach außen abzuführen. Es besteht auch eine gewisse Ventilationswirkung, die zur Kühlung der Schlagkörper bzw. Kugeln 2 beiträgt. Das Werkzeug 1 ist zweckmäßigerweise mit dem Grundkörper 4 über eine Verbindungsschraube 26 mit der Antriebswelle 25 fest verbunden.

Claims (6)

1. Werkzeug zum Beseitigen des Brenngrates an den Kanten brenngeschnittener ebener Werkstücke, z. B. Blechteile, bei dem die über die Werkstückebene vorstehenden Schlackenperlen und dgl. in kreisender Bewegung weggebrochen werden und die verbleibenden metallischen Grate durch Verschlagen gebrochen werden, in Form eines rotierenden Schlagkopfes, welcher aus einem Grundkörper und einem von diesem getragenen Käfig mit Bohrungen als Käfigöffnungen besteht, in denen freibewegliche Schlagkörper, insbesondere Kugeln, vorgesehen sind, die aus den Bohrungen bis zu einer bestimmten Höhe heraus bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche des Werkzeugs (1) eine im wesentlichen ebene Stirnfläche (5′) ist, daß am Käfig (5) aus der Stirnfläche (5′) herausragende Brechplatten (10) mit Schneidkanten (9) vorgesehen sind, daß die Bohrungen (3) in die Stirnfläche (5′) derart unter einem von 90° verschiedenen Winkel münden, daß die Schlagkörper (2) bei Rotation des Werkzeugs (1) durch die Fliehkraft axial zu der Stirnfläche (5′) hin gedrückt werden, und daß das Maß, um das die Schlagkörper (3) aus der Stirnfläche (5′) maximal herausragen können, größer ist als der Überstand der Schneidkanten (9) der Brechplatten (10) über die Stirnfläche (5′).

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) der Bohrungen (3) an der Stirnfläche (5′) des Käfigs (5) auf einem (oder mehreren konzentrischen) Kreis(en) (11) um die Rotationsachse (12) des Werkzeuges (1) angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (7) der Bohrungen (3) in den Käfigen (5) und die Rotationsachse (12) des Werkzeuges (1) zueinander windschief verlaufen.

4. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (3) im Mündungsbereich zur Stirnfläche (5′) des Käfigs (5) einen etwa achsparallelen Abschnitt (13) aufweisen.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (5) Zusatzbohrungen (24) aufweist, die von den die Schlagkörper (2) aufnehmenden Bohrungen (3) radial verlaufend in die Umfangsfläche des Käfigs (5) münden.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Weglänge, welche die Schlagkörper (2) in den Bohrungen (3) frei zurücklegen können, mittels justierbarer Anschläge oder eines den Abstand zwischen dem Grundkörper (4) und dem Käfig (5) bestimmenden Zwischenstücks (14) einstellbar ist.