DE3818828C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bürstkopf für Entgrat- und Bürst­ maschinen mit einer mit der Drehachse des Bürstkopfes drehmo­ mentenschlüssig und axial verstellbar verbundenen Grundplatte, in welcher mehrere fingerartige Bürsten auswechselbar parallel zur Drehachse gehalten sind, und mit einer parallel zur Grund­ platte mit dieser verbundenen Führungsplatte, durch welche die Bürsten geführt sind.

Ein solcher im Betrieb mit hoher Drehzahl von beispielsweise 1500 U/min betriebener Bürstkopf ist aus dem DE-GM 78 07 217 bekannt. Bei diesem Bürstkopf sind die fingerartigen Bürsten, die beispielsweise aus Drahtborsten, Schleifnylon oder anderen Materialien bestehen, achsparallel zur Drehachse der Ma­ schine an einer auf der Drehachse aufgesetzten Grundplatte gehalten. Diese Bürsten ragen durch eine Führungsplatte hin­ durch. Die beiden Platten sind relativ zueinander in Achsrich­ tung verstellbar. Die Führungsplatte wirkt dabei dem Ausweichen der einzelnen Borsten während des Arbeitseinsatzes des mit hoher Drehzahl rotierenden Bürstkopfes entgegen. Die freie Borsten­ länge und damit die "Härte" der Bürste kann durch Verschieben der Grundplatte verändert werden, beispielsweise, wenn ein "weicher Bürsteffekt" gewünscht wird. Insbesondere beim Betrieb eines solchen Bürstkopfes mit rela­ tiv großer freier Borstenlänge und hoher Drehzahl kann das an der Auslaufseite der Bearbeitungsrichtung liegende Borsten­ material ausbiegen, denn die hinteren, an der Auslaufseite liegenden Borsten werden nicht mehr durch dahinter liegende Borsten gestützt. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Bear­ beitungswinkel zwischen den vorderen und hinteren Borsten. Diese unterschiedlichen Bearbeitungswinkel, die während eines längeren Einsatzes des Bürstkopfes - in Abhängigkeit von Borstenmaterial, freier Borstenlänge und Anpreßdruck - ent­ stehen, ergeben unterschiedliche Bearbeitungsqualitäten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht mithin darin, den Bürstkopf der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sich die fingerartigen Bürsten gleichmäßig über ihre Stirnfläche abnutzen, um die Bearbeitungsgüte mit einem solchen Bürstkopf konstant zu halten über die gesamte Nutzungslänge der einzelnen Bürsten.

Gelöst ist diese Aufgabe bei dem Bürstkopf der eingangs genannten Art dadurch, daß die Bürsten in der Grundplatte drehbar gelagert und mit einer Drehzahl angetrieben sind, deren Verhältnis zur Drehzahl des Bürstkopfes maximal etwa 1 : 50 ist.

Die zusätzliche Drehbewegung der Bürsten gemäß der Erfindung ist dabei keine Schnittbewegung. Die eigentliche Schnittge­ schwindigkeit wird durch die Rotationsbewegung des Bürstkopfes erreicht. Infolge der zusätzlichen überlagerten Drehung der Bürsten um ihre eigene Achse mit sehr geringer Drehzahl, beispielsweise 1-2 U/min, wird während des Betriebes des Bürstkopfes sichergestellt, daß sich die einzelnen Borsten der fingerartigen Bürsten gleichmäßig abnutzen, da während des Betriebes die Borsten einer Bürste jeweils zum behandelnden Werkstück unterschiedliche Positionen einnehmen. Ein Ausbiegen der Borsten erfolgt nicht. Die Bearbeitungswinkel innerhalb der Bürste bleiben konstant. Eine gleichmäßige Abnutzung der Bürsten stellt eine gleichförmige Entgratung oder Bürstbe­ handlung mit entsprechend gleichbleibender Oberflächengüte sicher. Zusätzlich wird die Standzeit der Bürsten erheblich erhöht.

Aus der DD-PS 1 45 453 ist zwar grundsätzlich bereits ein Bürstkopf für eine Entgrat- oder Bürstmaschine bekannt, bei dem mehrere an einem Grundkörper eines Getriebegehäuses drehbar gelagerte pinselartige Bürsten jeweils einzeln mit hoher Drehzahl sowie mit dem Grundkörper um dessen Drehachse angetrieben werden. Der Grundkörper des Getriebegehäuses führt dort im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand während der mit hoher Drehzahl angetriebenen Bürsten jedoch nur eine langsame Drehbewegung aus. Ein solcher Bürstkopf soll vorzugsweise Verwendung finden beim Entgraten von zurückgesetzten Werkstückkonturen. Da die pinselartigen Bürsten seitlich nicht abgestützt sind, spreizen sich die einzelnen Borsten aufgrund der auftretenden Fliehkräfte stark nach außen, so daß die Borstenspitzen nur bedingt auf die zu entgratende Fläche auftreffen. Ein Bürstkopf dieser Art ist daher für das Entgraten von größeren Flächen und Flächenkanten ungeeignet. Das Entgratergebnis muß zwangs­ läufig ungleichmäßig und unzureichend sein.

Gegenüber dem aus der DD-PS 1 45 453 bekannten Bürstkopf wird bei dem erfindungsgemäßen Bürstkopf also die für die Entgratung notwendige Schnittgeschwindigkeit erzielt durch die mit Abstand von der Drehachse mit hoher Drehgeschwindigkeit rotierenden Bürsten, die seitlich abgestützt sind und daher nicht in starkem Maße aufgrund der Fliehkraft nach außen ausweichen können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Bürstkopf dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten auf der Grundplatte auf einem gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkel­ abständen angeordnet und miteinander über koaxial mit den Bürsten fest verbundene Zahnräder verbunden sind und mindestens eines der Zahnräder motorisch angetrieben ist. Dabei kann der Antrieb der Bürsten von der Antriebswelle der Maschine abge­ leitet sein. Der Antrieb des mindestens einen Zahnrades kann über eine Vorgelegegetriebestufe erfolgen.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Er­ findung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Bürstkopfes und

Fig. 2 den Schnitt nach Linie I-I in Fig. 1.

Aus dem mit der Ziffer 1 angedeuteten Maschinengehäuse ragt die von einem nicht dargestellten Motor angetriebene Antriebs­ welle 2 für den insgesamt mit der Ziffer 4 bezeichneten Bürst­ kopf, der neben der Rotation um die Antriebswelle 2 eine Pla­ netenbewegung um den Gehäusestutzen 11 ausführt. Dazu ist auf den die Antriebswelle 2 umgebenden Gehäusestutzen 11 ein Exzen­ tergehäuse 3 drehbar aufgesetzt. In diesem Exzentergehäuse 3 ist der Bürstkopf 4 mit der Drehachse 43 gelagert. Am Ende der Antriebswelle 2 ist drehfest ein Zahnrad 7 aufgesetzt, welches mit einem Zahnkranz 71 in ein Zahnrad 8 auf der Drehachse 43 eingreift.

Auf das äußere Ende der Drehachse 43 ist der Bürstkopf 4 aufgesetzt. Er besteht aus einer Grundplatte 41, auf der auf einem gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkelabständen zuein­ ander eine gerade Anzahl von fingerartigen Bürsten 5 koaxial zur Drehachse 43 angeordnet sind. Parallel zur Grundplatte 41 ist auf der Drehachse 43 eine Führungsplatte 42 vorge­ sehen, durch welche die Bürsten 5 geführt sind und mit einer einstellbaren freien Länge nach außen ragen. Dabei ist die Grundplatte 41 in Achsrichtung der Drehachse 43 verschieb­ bar auf einer Nabe 422 der Führungsplatte 42 aufgesetzt. Zwischen Grundplatte 41 und Führungsplatte 42 mit den Boh­ rungen 421 für den Durchgriff der Bürsten 5 ist eine Stütz­ platte 10 verschiebbar angeordnet, die während des Betriebes verhindert, daß aufgrund der Fliehkräfte die Borsten 51 der Bürsten 5 sich nach außen wölben, wodurch die Gefahr besteht, daß sich diese aus den Bohrungen 421 herausziehen.

Die einzelnen fingerartigen Bürsten 5 weisen ein hülsenför­ miges Endteil 52 auf, mit dem sie abnehmbar an einem rotationssym­ metrischen Halteteil 53 in der Grundplatte 41 aufgesteckt und befestigt sind. Diese Halteteile 53 wiederum sind um die Längs­ achse der Bürste 5 drehbar in der Grundplatte 41 gelagert. Sie sind außen jeweils mit einem Zahnrad 531 ausgebildet, mit dem sie untereinander in drehender Mitnahmeverbindung stehen.

Auf mindestens eines der Zahnräder 531 eines Halteteiles 53 wirkt ein mit der Ziffer 9 bezeichnetes Antriebsritzel. Dieses Antriebsritzel 9 ist drehmomentenschlüssig in Achsrichtung ver­ schiebbar auf dem entsprechenden Führungsabschnitt 62 einer Vorgelegewelle 6 für den Antrieb der Gesamtheit der Bürsten 5 aufgesetzt. Gelagert ist diese Vorgelegewelle 6 einerseits in der Führungsplatte 42 und andererseits in einer Lagerplatte 44, die parallel zur Grundplatte 41 am Ende der Nabe 422 gehalten ist. Durch diese Lagerplatte 44 hindurch ragt der Lagerwellenabschnitt 61 der Vorgelegewelle 6. Auf diesem Ab­ schnitt 61 ist ein Zahnrad 63 aufgesetzt, welches über ein Zwi­ schenrad 64 mit einem zweiten Zahnkranz 72 am Zahnrad 7 auf der Antriebswelle 2 in Verbindung steht, welches einen unter­ schiedlichen Durchmesser gegenüber dem Zahnkranz 71 aufweist.

Bei geeigneter Abstimmung der Vorgelegegetriebestufe 6, 9, 63 wird auf diese Weise über die Antriebswelle 2 die Rotationsbewegung des Bürstkopfes 4 um die Drehachse 43 und der Antrieb der einzelnen Bürsten 5 um ihre jeweilige eigene Achse er­ reicht. Der Bürstkopf 4 wird dabei mit einer Drehzahl von z. B. 1500 U/min angetrieben, wobei die einzelnen Bürsten 5 mit einer sehr geringen Drehzahl von wenigen Umdrehungen pro Minute angetrieben sind. Das Verhältnis der Drehzahl der angetriebe­ nen Bürsten 5 zur Drehzahl des Bürstkopfes 4 soll maximal etwa 1 : 50 sein.

Mit einem in der beschriebenen Weise konstruierten Bürstkopf 4 ist es möglich, gleichzeitig während der Drehung des Bürst­ kopfes 4 um seine eigene Achse eine Planetenbewegung auszu­ führen, vorzugsweise mit einem getrennten Planetenantrieb, wobei das Exzentergehäuse 3 angetrieben wird.

Claims (4)

1. Bürstkopf für Entgrat- und Bürstmaschinen mit einer mit der Drehachse des Bürstkopfes drehmomentenschlüssig und axial verstellbar verbundenen Grundplatte, in welche mehrere fin­ gerartige Bürsten auswechselbar parallel zur Drehachse ge­ halten sind, und mit einer parallel zur Grundplatte mit dieser verbundenen Führungsplatte, durch welche die Bürsten geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (5) in der Grundplatte (41) drehbar gelagert und mit einer Drehzahl angetrieben sind, deren Verhältnis zur Drehzahl des Bürst­ kopfes maximal etwa 1 : 50 ist.

2. Bürstkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bürsten (5) auf der Grundplatte (41) auf einem gemeinsamen Teilkreis in gleichen Winkelabständen angeordnet und miteinander über koaxial mit den Bürsten (5) fest ver­ bundene Zahnräder (531) verbunden sind und mindestens eines der Zahnräder (531) motorisch angetrieben ist.

3. Bürstkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antrieb der Bürsten (5) von der Antriebswelle (2) der Maschine abgeleitet ist.

4. Bürstkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antrieb des mindestens einen Zahnrades (531) über eine Vorgelegegetriebestufe (63, 6, 9) erfolgt.