DE4033458A1 - Sicherheitsrotationsbuerste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsbürste zur Oberflächenbearbeitung. Die nachfolgend näher beschriebenen Bürstenbänder sind vom Prinzip her seit der Jahrhundertwende Standardartikel im Umfeld der Textindustrie. Die Bürstenbänder werden als Meterware auf sogenannten Kratzenmaschinen gefertigt. Etwa seit Einführung seriell hergestellter Elektromotoren werden diese Bürstenbänder auch zu Ringen verarbeitet und z. B. in Leder verarbeitenden Betrieben zum Reinigen und Aufrauhen von Leder eingesetzt.

Aus der DE 37 18 932 ist eine Rotationsbürste mit als Ring ausgebildetem Bürstenband bekannt, bei dem U-förmige Borsten durch das Bürstenband hindurchtreten und radial nach außen ragen. Das Bürstenband wird mit einer radial aufweitbaren Spannvorrichtung betrieben. Die Kraftübertragung erfolgt durch Reibschluß. Das Aufspannen des Bürstenringes ist relativ umständlich, zudem ist bei unzureichender Verspannung ein Durchrutschen des Bürstenringes nicht auszuschließen. Die gummielastisch abgestützten Borsten haben zwar eine gute Abrasionswirkung, sind aber in ihrer Nachgiebigkeit bei stark profilierten Werkstücken überfordert.

Die gleiche Rotationsbürste zeigt auch die DE 37 41 983 in ihrem Unteranspruch 8. Die Antriebsanordnung dieser Bürste beansprucht, unter Verzicht auf ein Spanngummi, zu verbesserten Eigenschaften kommen. Es ist eine Spannvorrichtung beschrieben, die den Bürstenring mit Ringnuten an den Bürstenbandrändern greift um dort die reibschlüssige Verbindung herzustellen. Da ein flexibles Bürstenband vorgesehen ist, soll eine innen ins Bürstenband eingeschobene "Stabilisierungsbuchse" das Zusammenquetschen der Bürste verhindern. Die Darstellung der Funktionsweise ist aber paradox. In der Praxis treiben die Ringnuten allenfalls die gegenüber dem Bürstenring starrere Buchse an. Die Bürste selbst rutscht durch, zumal der zu spannende Weg durch die vorgesehenen außenseitig übergreifenden Axialstege begrenzt ist. Die Axialstege übernehmen den kraftschlüssigen Antrieb, indem sie sich an die Borstengruppen anlegen. Das führt dazu, daß die Borsten oberhalb der Stege abbiegen, ihre Wirksamkeit verlieren und bei Drehrichtungswechsel abbrechen. Wegen der Haltestege wird die durch das Bürstenband eigentlich gegebene elastische Lagerung der Borsten eliminiert. Überdies verkürzen die an den Borstenkörpern anliegenden Stege erheblich die wirksame Borstenlänge und beschneiden den Borsten die für diese Bürstengattung elementar wichtige Biegeelastizität. Mit der starren Buchse ist auch eine elastische Nachgiebigkeit zur Bürstenmittelachse hin nicht gegeben. Wird die starre Buchse gegen eine elastische ausgetauscht oder weggelassen, ist ein effizientes Arbeiten unter Druck nicht mehr möglich, weil die U-förmigen Borsten sich nach innen einschieben und unter zeitraubendem Montageaufwand von Hand wieder zurückgedrückt werden müssen.

Die G 88 C5 136.6 zeigt ebenfalls eine Rotationsbürste, wie sie, bis auf Erwähnung der herstellungsbedingten borstenfreien Bandränder, im Hauptanspruch der DE 37 18 932 bereits beschrieben ist.

Es daher Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsrotationsbürste zu beschreiben, die alle vorgenannten Nachteile vermeidet, auf eine Spannvorrichtung verzichten kann, ohne aufwendige Montagevorgänge handhabbar ist, sicherer arbeitet und effektiver wirkt und hohe Drehzahlen bewältigt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und 5 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Bereits durch die Anordnung von Mitnehmerelementen innerhalb des Bürstenringes werden erhebliche Vorteile geschaffen. Die kraftschlüssige Verbindung verhindert sicher ein Verdrehen des Bürstenringes gegenüber einer Mitnehmerkupplung und erspart den Spannvorgang. Wegen Wegfalls der störenden Haltestege bleibt die volle Biegeelastizität der Borsten erhalten, zugleich auch der Bewegungswinkel in Umfangsrichtung, der aus der Lagerung der Borsten im elastischen Bürstenband resultiert. Die Weiterbildung der Mitnehmerelemente zu Schlaufen hat den Vorteil, daß bei einem Störfall die Rotationsbürste an die Mitnehmerkupplung gekoppelt bleibt. In weiterer Ausgestaltung werden die Schlaufen durch einen Ringkörper gebildet, der das Hineinschieben der Borsten zur Bürstenmittelachse verhindert. Nachgiebigkeit zur Mittelachse und Elastizität der Borsten und Borstengruppen lassen sich durch Bestimmung von Dicke und Materialzusammensetzung des Ringkörpers einstellen. Bei Zusammenschluß mehrerer Bürstensegmente zu einem Ring ist es möglich, verschiedene Borstentypen in einer Rotationsbürste zu verbinden.

Nebenanspruch 5 löst ebenfalls die gestellte Aufgabe. Schon der mit dem Bürstenband fest verbundene (vulkanisiert, geklebt, vernäht), in seiner Elastizität einstellbare, Ringkörper bewirkt eine rückstellelastische Arbeitsweise der Borsten, ohne daß diese sich irreversibel, aus dem Bürstenband heraus, ins Innere des Bürstenringes schieben lassen. Die Rotationsbürste kann mit handelsüblichen Spannvorrichtungen und Antriebskupplungen betrieben werden, wie auch mit den Spannvorrichtungen aus der DE 37 18 932 und der DE 37 41 983. In weiterer Gestaltung kann die Rückstelleigenschaft (Nachgiebigkeit in Richtung Bürstenmittelachse) der Borsten und Borstengruppen durch z. B. Einbringen von Moosgummi o. ä. in den hohlen Bürstenring erhöht werden. Zum formschlüssigen Eingriff einer Mitnehmerkupplung in die Bürstennabe können die Schlaufen (4) oder koaxiale Ausnehmungen ausgespart bleiben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsrotationsbürste mit unterschiedlichen Mitnehmerelementen im Innern des Bürstenringes,

Fig. 2 eine Rotationsbürste mit fest verbundenem Ringkörper und in verschiedener Weise angeordneten Schlaufen.

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Sicherheitsrotationsbürste mit fest verbundenem Ringkörper und Innenfüllung.

Fig. 4 eine Schnittzeichnung der Rotationsbürste, Die Fig. 1 stellt verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sicherheitsrotationsbürste dar, bei der U-förmige Borsten 2 durch das Bürstenband 1 gesteckt sind. Das Bürstenband ist zu einem Ring verriegelt, wobei die freien Borstenenden radial nach außen ragen. Im Innern des Bürstenringes sind Mitnehmerelemente 3 angebracht, die zugleich mehrere Bürstenbandsegmente zu einem Ring verbinden können. Die Mitnehmer einer Antriebskupplung werden zwischen oder in die Mitnehmerelemente geschoben und ermöglichen damit einen kraftschlüssigen bzw. formschlüssigen Antrieb. Detail A bildet einen innen im Bürstenband 1 befestigten Mitnehmer 3 ab, Detail B einen Mitnehmer 3, der gleichzeitig Bürstenbandsegmente verbindet, Detail C einen Mitnehmer, der als Schlaufe 4 weitergebildet ist, Detail D eine Mitnehmerschlaufe 4, die durch kleben, vulkanisieren, nähen oder klammern aus dem Bürstenband 1 selbst geformt ist.

Bei der Fig. 2 ist die Sicherheitsrotationsbürste innen mit einem vorzugsweise elastischen, fest verbundenen Ringkörper 5 versehen, wobei die Mitnehmer in Detail A, B, C und D ähnlich gestaltet sind wie in Fig. 1. Detail E zeigt eine aus dem Ringkörper S geformte Schlaufe 4.

Eine erfindungsgemäße Sicherheitsrotationsbürste mit fest verbundenem Ringkörper und Innenfüllung zeigt Fig. 3. Die Innenfüllung 7 kann aus Moosgummi o. ä. bestehen und ist mit dem Ringkörper 5 fest verbunden. In der Füllung sind Ausnehmungen zu sehen, in die eine Antriebskupplung eingreifen kann.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Sicherheitsrotationsbürste der vorbeschriebenen Art. Die U-förmigen Borsten sind bis zum Anschlag durch das Bürstenband 1 geschoben und werden von dem Ringkörper 5 abgestützt. Eine mit Antriebsflansch für Motoren versehene Mitnehmerkupplung ist durch die Mitnehmerschlaufen geschoben und mit einem Deckel verriegelt.

Claims (7)

1. Sicherheitsrotationsbürste zur Oberflächenbearbeitung mit folgenden Merkmalen:

• - Es ist ein ein- oder mehrteiliges flexibles Bürstenband (1) mit flachem Querschnitt vorgesehen, daß als geschlossener Ring ausgebildet ist, an dem Bürstenband (1) sind Borstenkörper (2) befestigt,
• - die Borstenkörper (2) sind U-förmig ausgebildet, wobei ihre freien Schenkel zumindest teilweise radial nach außen durch das Bürstenband (1) durchtreten und mit ihren freien Enden überwiegend radial nach außen aus dem Bürstenband ragen,
• - im Innern des Bürstenbandes (1) sind koaxial Mitnehmerelemente (3) zum kraftschlüssigen Antrieb angeordnet.

2. Sicherheitsrotationsbürste nach Anspruch 1 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerelemente (3) als Schlaufen (4) ausgebildet sind, in die eine Mitnehmerkupplung formschlüssig eingreifen kann.

3. Sicherheitsrotationsbürste nach Anspruch 2 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen (4) von einem Ringkörper (5) geformt werden, dessen äußere Mantelflächen fest mit dem inneren Bürstenrücken (6) verbunden sind und dabei die Rücken der Borstenkörper (2) abdecken.

4. Sicherheitsrotationsbürste nach Anspruch 3 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (5) aus flexiblem Band flachen Querschnitts besteht.

5. Sicherheitsrotationsbürste zur Oberflächenbearbeitung mit folgenden Merkmalen:

• - Es ist ein ein- oder mehrteiliges flexibles Bürstenband (1) mit flachem Querschnitt vorgesehen , daß als geschlossener Ring ausgebildet ist, an dem Bürstenband (1) sind starre Borstenkörper (2) befestigt,
• - die Borstenkörper (2) sind U-förmig ausgebildet, wobei ihre freien Schenkel zumindest teilweise radial nach außen durch das Bürstenband (1) durchtreten und mit ihren freien Enden überwiegend radial nach außen aus dem Bürstenband ragen,
• - im Innern des Bürstenringes ist ein Ringkörper (5) angeordnet,
• - der Ringkörper besteht aus flexiblem Band mit flachem Querschnitt
• - Bürstenband (1) und Ringkörper (5) sind, gegeneinander unverdrehbar, dauerhaft miteinander verbunden.

6. Sicherheitsrotationsbürste nach Anspruch 5 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Hohlraum des Ringkörpers (5) eine Füllung (7) beinhaltet, die mit dem Ringkörper eine feste Verbindung eingeht.

7. Sicherheitsrotationsbürste nach Anspruch 6 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (7) mindestens eine koaxial angeordnete Ausnehmung (8) aufweist, in die Mitnehmerkupplungen oder vom Ring (5) gebildete Schlaufen (4) eingreifen können.