DE4445592C2 - Werkzeug zum Entgraten von Kunststoff- und Gummiformteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein rotierendes Werkzeug zum Entgraten von Kunststoff- und Gummiformteilen.

Bekannte Entgratwerkzeuge beruhen auf den im folgenden beschriebenen Prinzipien.

Es werden mit Fräsern vergleichbare Metallwerkzeuge angewendet, die verschiedene Arten von Schneiden aufweisen können, mit denen der Grat abgetrennt wird. Zum Aufbringen einer bestimmten Anpreßkraft wird die das Werkzeug antreibende Einheit nachgiebig gelagert und mittels Federkraft oder Druckluft an das zu entgratende Werkstück angedrückt. Aufgrund unterschiedlicher Ausprägung des Grates sowie hoher zu bewegender Massen bei den Ausgleichsbewegungen der Antriebseinheit und der Tatsache, daß das Werkzeug selbst ein starres Gebilde darstellt, ergibt sich die Gefahr, daß der Grat entweder nicht vollständig entfernt oder aber die Werkstückoberfläche in der Umgebung des Grates beschädigt wird.

Weitere bekannte rotierende Entgratwerkzeuge beruhen auf dem Prinzip einer Bürste mit ein­ gespannten Borsten oder Borstenbündeln aus Metall. Wendet man derart aufgebaute Werk­ zeuge für das Entgraten von Kunststoff oder Gummiteilen an, so besteht ebenfalls eine hohe Beschädigungsgefahr einer wenig harten Werkstückoberfläche. Wird für die entgratenden Bor­ sten zur Verringerung der Beschädigungsgefahr Kunststoff mit höherer Weichheit als Metall verwendet, so ergibt sich der Nachteil eines wesentlichen höheren Verschleißes des Werkzeugs bei gleichzeitig entscheidend verringerter Entgratwirkung.

Durch die DE 41 10 925 A1 ist eine Entgratungseinrichtung für eine Reifenentgratungsmaschi­ ne bekannt geworden, die Schneid- oder Abriebwerkzeuge aufweist. Diese Schneid- oder Ab­ riebwerkzeuge sind auf einem mit einem Druckmedium füllbaren Balg angeordnet, der seiner­ seits mit einer Halterung verbunden ist, die ihn in aufgeblasenem Zustand in einer hinsichtlich der zu entgratenden Fläche geeigneten Orientierung hält. Die mit dem Balg verbundene Halte­ rung ist des weiteren mit einer Haltekonstruktion gekoppelt, mit der sie pneumatisch oder hy­ draulisch an die zu entgratenden Reifen herangeführt wird.

Die DE 31 11 213 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Putzen von Gummimetallfederelemen­ ten, die aus einem Drehteller mit Aufnahmestationen für die Federelemente und die Putzstation besteht. Die verschiedenen Putzstationen werden mit ihren Bürsten gleichzeitig von unten bzw. oben an die Federelemente herangefahren. Über Schrittgetriebe werden Putzstationen und Drehteller über eine gekoppelte Steuerung in gegenseitiger Bewegungsabstimmung gemeinsam und schrittweise bewegt. Dadurch ergibt sich eine starr miteinander gekoppelte Bewegung von Putzstationen und Drehteller.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein rotierendes Werkzeug anzugeben, das für zu entgratende Werkstücke aus wenig hartem Kunststoff oder Gummi entgratende Elemente aus Metall mit entsprechend hoher Ver­ schleißfestigkeit und hoher Entgratwirkung verwendet. Dabei zeichnet sich das Werkzeug selbst dadurch aus, daß die entgratenden Elemente nicht starr oder fest eingespannt sind, son­ dern dem Werkzeug eine hohe Nachgiebigkeit verleihen, so daß sich dieses an die Werkstück­ oberfläche in der Gratumgebung anpassen kann. Dabei sind diese Elemente so beschaffen, daß der Grat entfernt wird und die Beschädigungsgefahr der Gratumgebung gering ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Anhand der Abbildung soll die Erfindung im folgenden beispielhaft erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Entgrateinrichtung unter Verwendung eines rotie­ renden Entgratwerkzeuges und

Fig. 2 Detailansichten des Entgratwerkzeuges (Bereich II aus Fig. 1).

Ein Werkstück (1) aus Gummi oder Kunststoff weist einen Grat (2) auf, der beispielsweise beim Herstellen des Werkstücks mittels einer geteilten Form entsteht, bei der Werkstoff in die Teilungsebene eintritt oder aus dieser austritt. Beispiele für derartige Werkstücke sind unter anderem geschäumte Lenkräder für Kraftfahrzeuge. Der Grat ist so zu entfernen, daß sich eine weitgehend gratfreie, in der Umgebung des Grates unbeschädigte Oberfläche ergibt. Zum Entgraten wird ein von einer Antriebseinheit (3) rotierend angetriebenes Werkzeug benützt, das in geeigneter Weise am Werkstück entlang bewegt wird.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung des Werkzeugs. Als entgratende Elemente weist das Werkzeug vorzugsweise mehrere Abschnitte eines Metalldrahtseiles (4) auf, welche sich aus einem über die Halter (5) geführten, an beiden Enden verbundenen Metalldrahtseiles ergeben. Die Gesamtlänge des Seiles ist dabei so gewählt, daß das Seil nicht gespannt ist, so daß sich beim Drehen des Werkzeuges um seine Hauptachse aufgrund der Fliehkraft eine drehzahlabhängige Wölbung der Seilabschnitte (4) in radialer Richtung ergibt.

Das Metalldrahtseil wird so um die Halter (5) geführt, daß sich für die Abschnitte des Drahtes (4) eine annähernd parallele Anordnung am Umfang des Werkzeuges ergibt. Um eine möglichst lange Unversehrtheit des Metalldrahtseiles zu erreichen, sind die vom Draht umschlungenen Teile der Halter (5) so gekrümmt, daß ein möglichst knickfreier Verlauf und große Biegeradien des Drahtseiles gewährleistet sind. Damit das Seil in Seilrichtung beweglich bleibt, umschlingt es die Halter (5) lose. Zum Entgraten wird das Werkstück gegen die Wölbung des Werkzeuges gedrückt, wobei sich diese dem geometrischen Verlauf der Werkstückoberfläche anpaßt. Diese Anpassungsfähigkeit wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht, daß die Seilabschnitte (4) Ausgleichsbewegungen in Seilrichtung über einen oder mehrere Halter hinweg ausführen können. Da das Drahtseil lose um die Halter geführt wird, sind diese in den Bereichen der Umschlingung beispielsweise mit einer Führungsnut versehen, so daß das Drahtseil während des Entgratprozesses nicht in radialer Richtung von den Haltern gleiten kann.

Um die Beweglichkeit des Drahtseiles in Seilrichtung zu unterstützen und um die Reibung sowie das Scheuern zwischen Halter und Drahtseil zu verringern, können die Halter an den vom Seil umschlungenen Bereichen vorteilhafterweise mit einem geeigneten Schmierstoff versehen werden.

Die vom Drahtseil umschlungenen, beispielsweise eine Führungsnut aufweisenden Teile der Halter (5) können gegenüber den mit dem Werkzeugschaft fest verbundenen Teilen der Halter drehbar gelagert sein. Hierdurch wird die Beweglichkeit des Seils in Seilrichtung erhöht und das Scheuern zwischen Seil und Haltern verringert.

An dem aus einer Halterebene herausragenden Werkzeugschaft (6) wird das Werkzeug von einer Antriebseinheit (3) aufgenommen. Durch Betreiben der Antriebseinheit mit einer festen oder einer variablen Drehzahl wird eine gewünschte Wölbung der Drahtabschnitte (4) erzielt. Das in der Antriebseinheit eingespannte, rotierende Werkzeug wird von Hand oder mit einem Bewegungsautomaten am Werkstück (1) in geeignetem Abstand entlang des Grates (2) geführt. Alternativ zum am Werkstück entlang geführten Werkzeug kann das Werkzeug fest montiert und das Werkstück von Hand oder durch einen Bewegungsautomaten am Werkzeug entlang geführt werden.

Aufgrund der erreichten Anpassungsfähigkeit des metallenen Werkzeuges wird eine hohe Entgratwirkung zur sicheren und vollständigen Entfernung des Grates bei geringer Beschädigungsgefahr der Werkstückoberfläche erzielt. Gleichzeitig unterliegt das Werkzeug aufgrund der Stoffkombination Metall (Werkzeug) und Kunststoff bzw. Gummi (Werkstück) nur einem geringen Verschleiß.

Claims (5)

1. Rotierendes Werkzeug zum Entgraten von Kunststoff und Gummiformteilen, gekennzeich­ net durch annähernd parallel zur Drehachse am Umfang des Werkzeugs angeordnete, zur Entfernung eines Grates (2) benutzte Abschnitte eines Metalldrahtseiles (4), dessen Enden miteinander verbunden sind und das Halter (5) umschlingt, welche wiederum fest mit dem Werkzeugschaft (6) verbunden sind, über den das Werkzeug rotatorisch angetrieben wird, wobei die Länge des Drahtseiles größer ist, als dies im gespannten Zustand der Fall wäre, so daß die Seilabschnitte (4) nicht gespannt sind und zudem das Seil in Seilrichtung beweglich bleibt, wodurch die Seilabschnitte in radialer Richtung nachgiebig sind und sich bei Drehung des Werkzeuges um seine Hauptachse aufgrund der Fliehkraft nach außen wölben, wobei sich die hierdurch aufgespannte Hüllkurve bei Berührung mit dem zu entgratenden Werk­ stück (1) an den geometrischen Verlauf der Werkstückoberfläche in der Umgebung des Grates anlegt.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Seil umschlungenen Teile der Halter (5) so gekrümmt sind, daß sich ein möglichst knickfreier Verlauf des Seils sowie möglichst große Biegeradien des Seils im Bereich der Umschlingung ergeben.

3. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen, an denen das Seil die Halter berührt, mit einem Schmierstoff versehen werden.

4. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Seil umschlungenen Teile der Halter (5), derart drehbar gelagert werden, daß diese Teile eine Hin- und Herbewegung des Seils in Seilrichtung mitmachen können, so daß das Scheuern zwischen Seil und Haltern verringert wird.

5. Vorrichtung unter Verwendung eines Werkzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug von einer Antriebseinheit (3) mit fester oder veränderlicher Drehzahl angetrieben und die Antriebseinheit zusammen mit dem Werkzeug von Hand oder durch einen Bewegungsautomaten entlang des zu entgratenden Werkstückes (2) geführt wird, oder daß das zu entgratende Werkstück von Hand oder durch einen Bewegungsautomaten an dem angetriebenen Werkzeug vorbei geführt wird.