DE4308233A1

DE4308233A1 - Rotary brush finishing of axisymmetric workpieces - using brush oriented relative to work by mounting it on linearly movable slide which in turn is carried on carriage adjustable by motor drive along curved beam

Info

Publication number: DE4308233A1
Application number: DE4308233A
Authority: DE
Inventors: Lucio Grilli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1993-10-21
Also published as: ES2070723A2; ITMI920908A0; ITMI920908A1; ES2070723B1; ES2070723R; IT1254857B

Abstract

The motor-driven rotary brush (23,28) is mounted on a slide (25) which itself is carried on a carriage (7) which can be driven by a motor along a beam bent into a circular arc. The slide (25) is guided on a straight guideway (12) which is horizontal in the bottom position of the carriage and vertical in the top position. The slid (25) is adjustable along the guideway (12) through a leadscrew and motor drive (18). The leadscrew can be axially displaced by an air cylinder arrangement (15) to provide a rapid approach and withdrawal movement of the slide relative to the work surface. By combined movement of the carriage (7) and slide (12) the rotary brush can be brought to bear on the base (F), corner (R) and periphery (S) of a workpiece (24) rotating on the mandrel (31). USE/ADVANTAGE - Simple machine design for rotary brush finishing of axisymmetric workpieces.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere für die Oberflächen-Endbearbeitung von Werkstücken unter Anwendung einer rotierenden Bürste.The present invention relates to a work machine, especially for the surface finishing of Workpieces using a rotating brush.

Im besonderen, jedoch nicht ausschließlichen Fall der Töpfe ist es bekannt, sie einer Oberflächen-Endbearbeitung zu unterwerfen, welche sowohl den Bereich der Oberfläche als auch den des Bodens umfaßt. Zu diesem Zweck wird der Topf auf einen mit horizontaler Achse rotierenden Dorn aufgezogen und auf diesen Oberflächen mit einer Bürste bearbeitet. Um die Anpassung der Bewegung der Bürste an die verschiedenen Formate des Werkstückes (Topf oder anderer Rotationskörper) zu erzielen, ist bei den bekannten Maschinen eine Neuein stellung der Arbeitsgruppe vorgesehen, wobei gut drei Schlit ten betätigt werden und zusätzlich eine Drehung bis 360° durchgeführt wird.In the special but not exclusive case of Pots are known to be surface finished subject to both the area of the surface and also includes that of the soil. For this purpose the pot is on a mandrel rotating with a horizontal axis and worked on these surfaces with a brush. To the Adaptation of the movement of the brush to the different ones Formats of the workpiece (pot or other rotating body) To achieve is a new one in the known machines Position of the working group provided, with a good three Schlit ten can be actuated and an additional rotation up to 360 ° is carried out.

Hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Arbeitsmaschine, die einfacher ist als die bisher bekannten.The main aim of the present invention is Creating a work machine that is easier than that previously known.

Diese und weitere, der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher entnehmbaren Ziele werden mit einer Arbeitsmaschi ne mit rotierender Bürste in Übereinstimmung mit dem in den bei geschlossenen Patentansprüchen dargelegten Erfindungsge danken erreicht.This and others, the following detailed description targets become clearer with a work machine ne with rotating brush in accordance with that in the in the case of closed patent claims thank you.

Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte, lediglich beispielhafte und daher nicht einschränkende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform nähere erläutert, welche in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, worin: The invention is detailed by the following, only exemplary and therefore not restrictive description a preferred embodiment explained in more detail in the accompanying drawing, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Arbeitsmaschine in der Stellung, welche der Bearbeitung des Bodens eines schematisch dargestellten Topfes vorangeht oder folgt, zeigt; Fig. 1 shows a side view of the working machine in the position which precedes or follows the processing of the bottom of a schematically illustrated pot;

Fig. 2 in Seitenansicht die Arbeitsmaschine in der Stellung, welche der Bearbeitung der zylindrischen Fläche des Topfes vorangeht oder folgt, zeigt; Fig. 2 is a side view in the position which precedes the machining of the cylindrical surface of the pot or follows, shows the working machine;

Fig. 3 die Maschine mit abgenommenem Werkzeugschlitten zeigt; Figure 3 shows the machine with the tool slide removed;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3 zeigt; Fig. 4 shows a section along section line 4-4 of Fig. 3;

Fig. 5 teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt den Ausschnitt betreffend die Einrichtungen, welche die vorüber gehende Trennung der Bürste vom Werkstück, wenn letzteres ersetzt werden soll, zeigt; Fig. 5, partly in view and partly in section, the detail relating to the devices which show the temporary separation of the brush from the workpiece when the latter is to be replaced;

Fig. 6 einen Ausschnitt betreffend die Zuordnung des Werkzeugschlittens mit der am Support befestigten fixen Führung zeigt, wobei der Schnitt mit der Schnittlinie 6-6 der Fig. 3 übereinstimmt. FIG. 6 shows a section relating to the assignment of the tool slide to the fixed guide attached to the support, the section corresponding to section line 6-6 of FIG. 3.

Gemäß den Zeichnungsfiguren weist die Arbeitsmaschine ein Untergestell 1 auf. An diesem Untergestell ist ein kreisbo genförmiger Träger 2 befestigt, der aus einem Paar von I- Profilen 3 gebildet ist, die untereinander durch Träger 4 verbunden sind. An diesem Träger ist eine Führungsplatte 5 befestigt, die mit ihren Rändern 5A, 5B über den Träger und das Untergestell hinausragt. Die Enden dieser Ränder sind U- förmig ausgebildet.According to the drawing figures, the work machine has a base frame 1 . On this underframe is a circular arm-shaped support 2 is attached, which is formed from a pair of I-profiles 3 , which are interconnected by support 4 . A guide plate 5 is attached to this carrier, which projects with its edges 5 A, 5 B beyond the carrier and the underframe. The ends of these edges are U-shaped.

Nicht I-Profile, sondern ein schwalbenschwanzförmiger Schlit ten, gebildet aus einer entsprechend geschnittenen und ge frästen Eisenplatte. Not an I-profile, but a dovetail-shaped sledge ten, formed from a correspondingly cut and ge mill iron plate.

An diesen Enden der Platte 5 greifen lose Rollen 6 an, die entsprechend deren Peripherie ausgebildet und von einem Support 7 gehaltert sind.At these ends of the plate 5 loose rollers 6 engage, which are designed according to their periphery and are supported by a support 7 .

Auf einem der I-Profile 3 ist ein Zahnsegment in Form einer kreisbogenförmigen Zahnstange 8 befestigt, mit dem ein Ritzel 9 kämmt, das am Support 7 von diesem ausladend vorspringend gelagert ist.On one of the I-profiles 3 , a toothed segment in the form of an arc-shaped toothed rack 8 is fastened, with which a pinion 9 meshes, which is mounted on the support 7 so as to protrude from it.

Auf einem seitlichen Fortsatz 7A des Supports 7 ist ein in beiden Richtungen wirkender Getriebemotor 10 montiert, der mit seiner Austrittswelle 11 das Ritzel 9 betätigt. Dies ermöglicht die Bewegung des Supports entlang der Führungs platte 5.On a lateral extension 7 A of the support 7 , a gear motor 10 is mounted which acts in both directions and actuates the pinion 9 with its outlet shaft 11 . This enables the movement of the support along the guide plate 5 .

Auf dem Support 7 ist fix eine schwalbenschwanzförmige Füh rung 12 montiert; diese ist auf dem Support derart angeord net, daß sie in zwei Endstellungen des Supports horizontal liegt, wie aus den Fig. 1 bzw. 2 ersichtlich ist.On the support 7 , a dovetail-shaped guide 12 is fixed; this is on the support net angeord such that it lies horizontally in two end positions of the support, as can be seen from FIGS. 1 and 2.

In Achse mit der Führung 12 ist in ihr drehbar und axial ver schiebbar eine Schraube 13 gelagert, die mit einem gewinde losen Teil 13A mit einem Kolben 14 verbunden ist, der axial- und drehbeweglich in einem an der Führung befestigten Zylin der 15 läuft. Dieser Teil 13A durchsetzt abgedichtet einen Zylinderkopf. Am Kolben ist eine koaxiale Kolbenstange 16 befestigt, die abgedichtet den anderen Kopf des Zylinders 15 durchsetzt. Über einen bestimmten Abschnitt (16A) hat der herausragende Teil der Kolbenstange 16 einen nicht-kreisför migen Querschnitt. Der Abschnitt 16A tritt verschiebbar in eine entsprechend geformte Buchse 17 ein, welche die Aus trittswelle eines Getriebemotors 18 bildet; durch die Nicht- Kreisförmigkeit der Zuordnung zwischen Buchse 17 und Ab schnitt 16A wird die Drehbewegung vom Getriebemotor 18 auf die Schraube 13 übertragen. On the axis with the guide 12 , a screw 13 is rotatably and axially slidably mounted therein, which is connected to a non-threaded part 13 A with a piston 14 which runs axially and rotatably in a cylinder 15 attached to the guide. This part 13 A seals a cylinder head. A coaxial piston rod 16 is fastened to the piston and passes through the other head of the cylinder 15 in a sealed manner. Over a certain section ( 16 A), the protruding part of the piston rod 16 has a non-circular cross-section. The section 16 A slidably enters a correspondingly shaped socket 17 , which forms the output shaft from a geared motor 18 ; by the non-circularity of the assignment between socket 17 and from section 16 A, the rotary movement from the geared motor 18 is transmitted to the screw 13 .

Der Zylinder 15 ist an den Enden mit Leitungen 19, 20 verbun den, die zu einem herkömmlichen Schieber 21 führen, der hän dich oder automatisch gesteuert wird und eine Leitung mit der Atmosphäre und die andere mit einer Druckluftquelle 22 in Verbindung setzt.The cylinder 15 is connected at the ends to lines 19 , 20 which lead to a conventional slide 21 which is controlled by hand or automatically and which connects one line to the atmosphere and the other to a compressed air source 22 .

Wenn man die Druckluft der Leitung 20 zuführt, wird der Kol ben 14 und folglich die Schraube 13 angehoben (in bezug auf die Fig. 5). Dies dient, wie später besser verständlich wird, dazu, das Werkzeug (rotierende Bürste 23) außer Berührung mit dem zu bearbeitenden Werkstück 24 zu schieben, wenn das Werk stück durch ein anderes zu bearbeitendes ersetzt werden soll.If one supplies the compressed air to the line 20 , the Kol ben 14 and consequently the screw 13 is raised (with reference to FIG. 5). This will serve, as will be better understood later, to push the tool (rotating brush 23 ) out of contact with the workpiece 24 to be machined if the workpiece is to be replaced by another one to be machined.

In der schwalbenschwanzförmigen Führung 12 ist verschiebbar ein Schlitten 25 montiert, der mit einer Mutter 26 versehen ist, in welche die Schraube 13 eingreift, weshalb sich, wie oben ausgeführt, wenn die Druckluft dem Zylinder über die Leitung 20 zugeführt wird, auch der Schlitten in der Richtung gegen den Kolben 14 der Schraube 13 hin verschiebt.In the dovetail-shaped guide 12 , a slide 25 is slidably mounted, which is provided with a nut 26 into which the screw 13 engages, which is why, as stated above, when the compressed air is supplied to the cylinder via the line 20 , the slide in the direction against the piston 14 of the screw 13 moves.

Der Schlitten 25 trägt einen Elektromotor 27, welcher über einen Riementrieb 28 eine Welle 29 betätigt, die ebenfalls auf dem Schlitten gelagert und an deren Enden in herkömm licher Weise die von einer Haube 30 geschützte rotierende Bürste lösbar befestigt ist.The carriage 25 carries an electric motor 27 which actuates a shaft 29 via a belt drive 28 , which is also mounted on the carriage and at the ends of which the rotating brush protected by a hood 30 is detachably fastened in a conventional manner.

In an sich bekannter und herkömmlicher Weise wird das zu bearbeitende Werkstück von einem rotierenden Dorn 31 gehalten.In a known and conventional manner, the workpiece to be machined is held by a rotating mandrel 31 .

Die Funktionsweise ist folgende:It works as follows:

Es werde angenommen, daß das zu bearbeitende (z. B. zu polie rende) Werkstück 24 ein auf den rotierenden Dorn 31 aufge steckter Topf ist und daß von diesem Topf die äußere zylin drische Oberfläche S, der Boden F und die Verbindungszone R zwischen den beiden poliert werden sollen.It is assumed that the workpiece 24 to be machined (e.g. to be polished) is a pot placed on the rotating mandrel 31 , and that this pot has the outer cylindrical surface S, the bottom F and the connecting zone R between the both should be polished.

Weiters werde angenommen, daß sich die Maschine in der Posi tion gemäß Fig. 1 befindet, also mit vom Boden F abgesetzter Bürste 23, und daß der Zylinder 15 über die Leitung 19 mit Druck beaufschlagt wird.Furthermore, it is assumed that the machine is in the position according to FIG. 1, that is to say with the brush 23 offset from the bottom F, and that the cylinder 15 is pressurized via the line 19 .

Die Bürste 23 und der Dorn 31 werden in Drehung versetzt. Als Folge des Druckes im Zylinder 15 verschiebt sich, wie in der Folge beschrieben wird, der Schlitten 25 nach links (in Fig. 1) und bringt die Bürste in Berührung mit dem Boden F, der somit poliert wird. Nach Beendigung des Polierens des Bodens wird der Zylinder 15 neuerlich aktiviert, so daß der Schlit ten 25 vom Werkstück 24 entfernt wird. Sodann wird der Motor 10 (der den Support 7 entlang der Führung 5 bewegt) in Tätig keit gesetzt, bei gleichzeitiger Intervention des Getriebe motors 18, der die Schraube 13 in Tätigkeit setzt; daraufhin wird der Zylinder 15 aktiviert, welcher den Schlitten 25 an das Werkstück annähert, dessen Verbindungszone R von den Bürsten 23 fertigbearbeitet wird. Nach Beendigung dieser Tätigkeit wird die Bürste 23 vom Topf entfernt (durch die Wirkung des Zylinders 15) und wird der Support 7 entlang der Führung 5 in die Stellung gemäß Fig. 2 gebracht. In dieser Stellung wird neuerlich der Zylinder 15 aktiviert und wird auch der Getriebemotor 18 aktiviert, so daß die Bürste 23 an das Werkstück 24 angelegt und die zylindrische Oberfläche S desselben poliert wird.The brush 23 and the mandrel 31 are rotated. As a result of the pressure in the cylinder 15 , as will be described in the following, the carriage 25 moves to the left (in FIG. 1) and brings the brush into contact with the base F, which is thus polished. After finishing the polishing of the floor, the cylinder 15 is activated again, so that the Schlit th 25 is removed from the workpiece 24 . Then the motor 10 (which moves the support 7 along the guide 5 ) is put into action, with the simultaneous intervention of the geared motor 18 , which sets the screw 13 in action; thereupon the cylinder 15 is activated, which approaches the slide 25 to the workpiece, the connection zone R of which is finished by the brushes 23 . After completion of this activity, the brush 23 is removed from the pot (by the action of the cylinder 15 ) and the support 7 is brought along the guide 5 in the position shown in FIG. 2. In this position, the cylinder 15 is activated again and the gear motor 18 is also activated, so that the brush 23 is placed against the workpiece 24 and the cylindrical surface S of the same is polished.

Nach Beendigung dieses Vorganges wird der Zylinder 15 über die Leitung 20 unter Druck gesetzt (die Leitung 19 wird mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt). Infolgedessen wird die Schraube 13 rasch angehoben (in bezug auf die Fig. 2) und wird über die Mutter 24 ebenso rasch die Anhebung der Bürste 23 vom nunmehr fertigbearbeiteten Werkstück 24 (bei Bewegung des Schlittens 25) bewirkt. After completing this process, the cylinder 15 is pressurized via line 20 (line 19 is connected to the atmosphere). As a result, the screw 13 rapidly raised (in reference to FIG. 2) and is brought over the nut 24 as quickly raising the brush 23 from the now finish-machined workpiece 24 (when movement of the carriage 25).

Der Dorn 31 bleibt stehen, das fertige Werkstück 24 wird ab genommen und auf den Dorn wird ein neues zu bearbeitendes Werkstück aufgesetzt. Der Dorn wird in Drehung versetzt, der Schieber 21 umgeschaltet, so daß die Leitung 19 den Druck im Zylinder 15 erhöht, während die Leitung 20 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird. Dadurch verschiebt sich die Schraube 13 nach unten und über die Mutter 26 wird der Schlitten 25 und folglich die Bürste 23 neuerlich in Berüh rung mit der Oberfläche S des neuen Werkstückes gebracht, so daß man auf diese Weise die Garantie einer wiederholten korrekten Plazierung der Bürste auf den Werkstücken hat. Die Bearbeitung erfolgt sodann in umgekehrter Weise in bezug auf die des ersten Werkstückes.The mandrel 31 stops, the finished workpiece 24 is removed and a new workpiece to be machined is placed on the mandrel. The mandrel is set in rotation, the slide 21 is switched so that the line 19 increases the pressure in the cylinder 15 , while the line 20 is connected to the atmosphere. As a result, the screw 13 moves down and over the nut 26 , the carriage 25 and consequently the brush 23 is brought again into contact with the surface S of the new workpiece, so that in this way the guarantee of a repeated correct placement of the brush the workpieces. The machining is then carried out in the reverse manner with respect to that of the first workpiece.

Nach der vorstehenden Beschreibung nur einer Ausführungsform ist es für den Fachmann leicht, zahlreiche Varianten/Änderun gen auszudenken, welche jedoch als in dem Rahmen des Erfin dungstextes fallend anzusehen sind.According to the description of only one embodiment It is easy for the specialist to make numerous variants / changes conceivable, which however as within the scope of the inven manure text must be viewed in descending order.

Insbesondere wurde eine Maschine beschrieben, die in der Lage ist, jeden beliebigen Teil des fertigzubearbeitenden Drehkör pers (z. B. Töpfe) zu bearbeiten. Es kann auch eine Vielzahl von zu der beschriebenen Arbeitsmaschine identischen Arbeits maschinen im Bereich einer bekannten, verschiedene zu bear beitende Werkstücke haltenden Maschine angeordnet werden, wobei jede Arbeitsmaschine dazu vorbereitet ist, auf einen besonderen Teil des fertigzubearbeitenden Werkstückes zu wirken. In diesem Falle sorgt jede dieser Maschinen dafür, daß die Gruppe Bürste 23, Dorn 29 und Motor 27 entlang der Führungsplatte 5 in einer Stellung blockiert ist, die von den Abmessungen des Werkstückes abhängt, das fertigbearbeitet werden soll. Um letzteres nach seiner Bearbeitung zu wechseln und um Werkstücke mit anderer Abmessung bearbeiten zu können, ermöglicht die Bewegung der vorgenannten Gruppe entlang der Führungen 5 und 12 eine rasche Positionierung der Gruppe selbst und aller analogen Gruppen der anderen Arbeitsmaschi nen in Abhängigkeit von den neuen Abmessungen der fertigzu bearbeitenden Werkstücke.In particular, a machine has been described which is capable of processing any part of the rotating body to be finished (e.g. pots). It is also possible to arrange a plurality of work machines identical to the work machine described in the area of a known machine holding different workpieces to be machined, each work machine being prepared to act on a special part of the workpiece to be machined. In this case, each of these machines ensures that the group of brush 23 , mandrel 29 and motor 27 is blocked along the guide plate 5 in a position which depends on the dimensions of the workpiece to be finished. In order to change the latter after its processing and in order to be able to process workpieces with a different dimension, the movement of the aforementioned group along the guides 5 and 12 enables the group itself and all analog groups of the other working machines to be quickly positioned depending on the new dimensions of the workpieces to be machined.

Dies ermöglicht es auch, nach einem vorbestimmten und auto matisch in Abhängigkeit von den verschiedenen Werkstücken, die der Bearbeitung unterworfen werden sollen, gesteuerten Arbeitsprogramm zu arbeiten. Diese Programmierung ist gerade wegen der Verwendung lediglich der Führungen 5 und 12 möglich. All das ist nach den Kenntnissen des bisherigen Standes der Technik nicht möglich, gemäß welchem die Arbeits maschinen mit beweglichen Teilen entlang vier verschiedener Achsen arbeiten.This also makes it possible to work according to a predetermined and automatically controlled work program as a function of the various workpieces which are to be subjected to the processing. This programming is possible precisely because only the guides 5 and 12 are used . All this is not possible according to the knowledge of the prior art, according to which the working machines work with moving parts along four different axes.

Claims

1. Working machine, equipped with a rotating tool, in particular for the surface finishing of workpieces by means of rotating, motor-driven brushes, the rotating tool being displaceable against and from the workpiece by means of the control devices, characterized in that the rotating tool is on a carriage mounted, act on the control devices, and that the carriage is in turn mounted on a support which is movable along a fixed curved guide controlled by drive devices.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the Control devices from one screw, one from Carried sled and interacting with the screw Mother, and a gear motor made by the support is held and the above-mentioned screw only torsional coupling and with the interposition of a pneumatic cylinder / piston group operated, the only torsional coupling between the geared motor and the Piston, while the latter is firmly connected to the screw is present.

3. Machine according to claim 1, characterized in that the Guide is curved in a circular arc.

4. Machine according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that in one of the end position of the support changes the axis of rotation of the tool about 90 ° from the position they are in the other end position of support, is postponed.

5. Machine according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that the management of the Sup ports a plate with opposite parallel profiled ranks is along which appropriately shaped loose rollers of support.

6. Machine according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that they have a base has a carrier that is curved like the guide and on one of its sides holds the latter in such a way that Base is set off to support mobility allow.