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Drahtbürste für die Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken In
der Industrie und iiti Handwerk müssen Oberflächen von Gegenständen sehr oft entrostet
oder geglättet werden, um ihnen entweder ein gefälliges Aussehen zu geben oder auf
ihnen eine Deckschicht oder sonstige Schutzschichten anbringen zu können oder sie
für die Verarbeitung mit anderen Gegenständen paßgerecht zu machen. Für diese Arbeiten
bedient man sich bisher in den meisten Fällen des Schmirgelkornes, das dabei als
Schmirgelmasse oder in Form von Schmirgelpapier, Schmirgelleinwand, Schmirgelfilz
oder Schmirgelscheibe zur Anwendung kommt und wobei durch die Schmirgelkörner der
Rost oder die sonstigen zu beseitigenden Unebenheiten von der Oberfläche abgeschliffen
werden.
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Das Schmirgeln ist jedoch die unvollkommenste Spanabhebung, denn es
besteht im wesentlichen nur in einem Ritzen der vielen mikroskopisch kleinen Schmirgelkörnchen
in der Schmirgelfläche. Es stellt daher auch eine der langwierigsten Arbeiten bei
der Oberflächenbehandlung von Gegenständen dar und wird nur benutzt, wenn andere,
an sich wirksamere Oberflächenbehandlungsverfahren aus irgendwelchen Gründen keine
Anwendung finden können.
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Mine wesentlich wirksamere Behandlung von Oberflächen für die genannten
Zwecke bestände beispielsweise bei Werkstoffen bis zu bestimmten Härten in dem Gebrauch
von gegen die zu bearbeitende Oberfläche eingestellten Messern. Ein -Nachteil dieser
Arbeitsweise besteht jedoch darin, daß die Messer, falls nur eine sehr geringe Spanabhebung
gewünscht wird oder erforderlich ist, bei flacher Einstellung zum Werkstück überhaupt
nicht greifen oder bei steiler Einstellung zu stark greifen und zuviel Span abheben
oder endlich
auch, daß sie -bei hartem Werkstoff versagen oder sehr
schnell stumpf werden, so daß sie sehr oft geschliffen werden müssen, was nachteilig
ist.
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Es wurde nun gefunden, daß die genannteOberflächenbehandlung mit sehr
gutem Erfolg mit Borsten, insbesondere Metallborsten, durchgeführt werden kann.
Diese Borsten stellen, insbesondere wenn sie zu Büscheln vereinigt und aufrecht
stehend gegen das zu bearbeitende Werkstücl,C herangeführt werden, kleine Messer
dar, die mit ihren scharfen Kanten die Wirkung der vorstehend genannten Messer bzw.
der Schmirgelkörner -übernehmen. Für diese kleinen Borstenmesser gilt jedoch auch,
daß sie im Gebrauch ihre ritzenden oder schleifenden Kanten verlieren und dann nicht
mehr greifen. Ein Nachschleifen von Hand kann- jedoch für die Vielzahl der Borsten
nicht in Frage kommen. Es wurde jedoch erfindungsgemäß gefunden, daß sich derartige
Borsten bei ihrer Benutzung derart abschleifen, daß sie sich gleichzeitig auch von
selbst schärfen, derart, daß gegenüber der jeweils spanabhebenden und sich dabei
abschleifenden Kante der Borste gleichzeitig auch eine neue Schleifkante mit angeschliffen
wird. Es braucht daher nur eine Einrichtung vorgesehen zu werden, durch die die
abgeschliffene und stumpfe Borste um ihre Längsachse um einen bestimmten Winkel
gedreht wird, so daß die genannte, von selbst angeschliffene neue, scharfe Schleifkante
in die Angriffsstellung gelangt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele in Form von sich
selbst schleifenden Drahtbürsten dargestellt, in denen von dem vorstehenden Erfindungsgedanken
Gebrauch gemacht worden ist.
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Abb. i veranschaulicht theoretisch das selbsttätige Anschleifen einer
Borste; Abb.2 und 3 veranschaulichen in Stirn- und Seitenansicht eine Vorrichtung
mit drei sich selbst schleifenden Drahtbürsten zur Oberflächenbehandlung von im
Durchmesser runden Körpern, wie Rohren, Stangen u. dgl.; Abb. q. und 5 veranschaulichen
in teilweise geschnittener Seitenansicht und Draufsicht eine erfindungsgemäße Drahtbürste
zur Behandlung von ebenen Oberflächen; Abb. 6 und 7 veranschaulichen in Schnitt
und Draufsicht eine abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drahtbürste
zur Behandlung ebener Oberflächen; Abb.8 zeigt im Längsschnitt eine besondere Ausführungsform
einer Drahtborste und Abb. 9 eine schematische Darstellung des Weges, den die Bürste
gemäß Abb. 6 und 7 bei ihrer Benutzung beschreibt.
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Wird gemäß Abb. i eine Faser oder eine Borste H mit ihrem einen Ende
in einem Halter F befestigt (Stellung a), und wird gegen sie eine Fläche G gedrückt,
so nimmt sie die gekrümmte Stellung b ein. Wird nun über einen gewissen Zeitraum
die Fläche G nach unten oder der Halter F mit der Borste H nach oben bewegt, so
schleift sich unter Spanabhebung auf der Fläche G die vordere Kante der Borste H
ab (Stellung c), wodurch an der hinteren Kante der Borste gleichzeitig eine neue
scharfe Schleifkante gebildet wird. Sobald also die ursprünglich hintere Schleifkante
so weit abgeschliffen ist, daß sie flach auf der zu ihr in Relativbewegung sich
befindenden Fläche aufliegt und nun nicht mehr greift, braucht die Borste nur um
ihre Längsachse so weit gedreht zu werden, daß die beim Abschleifen derursprünglichen
Vorderkante gebildete neue Schleifkante in die Arbeitsstellung gelangt (Stellung
d) und nunmehr die Oberflächenbehandlung übernimmt.
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Von dieser Erkenntnis ist in den Drahtbürsten gemäß Abb. 2 bis 7 Gebrauch
gemacht.
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Die Drahtbürste nach Abb. 2 und 3 besteht aus einem Ring aus den beiden
Teilen i und 2, die durch einen Niet 3 o. dgl. gelenkig miteinander verbunden sind,
so daß er aufgeklappt und um einen Gegenstand mit runder Oberfläche, wie ein Rohr
q. oder eine Stange u. dgl., herumgelegt werden kann. Von diesem Ring ist die untere
Ringhälfte 2 an einer Stange 5 befestigt, die selbst mittels eines Laufrades 6 auf
einer Schiene 7 aufgehängt ist, so daß der Ring 1, 2 längs des in ihn eingeführten
zu bearbeitenden Werkstückes verschoben werden kann.
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In diesem Ring ist radial eine beliebige Anzahl von Drahtborstenbündeln
8 angeordnet, die pinselartig je von einer Hülse 9 zusammengehalten werden und die
selbst um ihre Längsachse vierdrehbar befestigt sind.
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Wird der zu bearbeitende Gegenstand in der Pfeilrichtung in Umdrehung
versetzt, so schleifen die Drahtborsten in der beschriebenen Weise auf der Oberfläche
des Werkstückes entlang und glätten diese oder nehmen von ihr den Rost oder sonstige
Verunreinigungen ab, und um hierbei den Druck der Borsten auf die zu bearbeitende
Oberfläche des Werkstückes regulieren zu können, ist die obere Ringhälfte i mit
einem Griff io versehen.
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Sind die Schleif- oder Schneidkanten der Borsten abgenutzt und greifen
sie nicht mehr, so brauchen die Hülsen 9 mit .den Borsten 8 nur um einen gewissen
Winkel um ihre Längsachse gedreht zu werden, so daß die bei dem Schleifvorgang gebildete
neue Schleifkante oder Borste in Arbeitsstellung gelangt. Die günstigste Verdrehung
der Borsten wird im allgemeinen einen Winkel von i8o° betragen; in einigen Fällen
kann er jedoch auch geringer sein.
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Die in Abb. 4 und 5 dargestellte Drahtbürste kann für den Handbetrieb
oder maschinellen Betrieb für die Bearbeitung von ebenen Flächen benutzt werden.
Sie besteht aus einem beispielsweise runden Fuß i i aus Holz, Kunststoff o. dgl.,
der drehbar oder fest mit einem Griff oder einer Antriebswelle 12 verbunden ist.
In diesem Fuß sind kreisförmig am Umfang die Borstenbüschel 13 angeordnet, die von
Hülsen 14 gehalten werden, die selbst um ihre Längsachse vierdrehbar in dem Fuß
befestigt sind. Auch hier können wieder die Borsten um ihre Längsachse verdreht
werden, so daß nach Abnutzung ihrer ursprünglichen Schleifkante die
beim
Schleifvorgang erzeugte neue Schleifkante in Arbeitsstellung gebracht werden kann.
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Bei der Drahtbürste nach Abb. 6 und 7, die insbesondere für maschinellen
Antrieb Verwendung finden soll, ist der Bürstenfuß 15 auf seiner Oberseite mit einer
Bohrung 16 und die Antriebswelle 17 mit einer Abwinkelung 18 und diese mit einem
in die genannte Bohrung eingreifenden Zapfen Y9 versehen. Auch bei dieser Bürste
sitzen die Borsten 20 in Hülsen 21, die kreisförmig und um ihre Längsachse verdrehbar
im Bürstenfuß angeordnet sind, so daß die Borsten im Bedarfsfall in eine neue Arbeitsstellung
gedreht werden können.
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Bei dieser Ausführungsform der Bürste wird diese durch den Antrieb
der Welle in eine planetenartige Bewegung versetzt, d. h. sie dreht sich bei ihrem
Umlauf um die Welle 17 auch noch um sich selbst, wie es schematisch durch Abb. 9
dargestellt ist. Diese Ausführungsform der Bürste und dieser Antrieb eignen sich
insbesondere für die Bearbeitung großer Flächen.
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Ein besonderer Vorteil der neuen Bürsten besteht dabei noch darin,
daß, da bei ihnen an den Borsten stets neue Schleifflächen oder Schleifkanten vorliegen,
der für den Schleifvorgang benötigte Kraftaufwand der denkbar geringste ist und
auf jeden Fall viel geringer als beim Arbeiten mit Schmirgel. Außerdem fällt bei
der Bearbeitung der Werkstücke mit den erfindungsgemäßen Bürsten die bei der Arbeit
mit Schmirgel immer auftretende lästige Staubbildung weg. Dennoch könnte in besonderen
Fällen in Verbindung mit der Bearbeitung der Werkstücke durch die erfindungsgemäßen
Bürsten auch noch Schmirgelpulver mitverwendet werden.
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Als Fasern oder Borsten für die Herstellung der Bürsten können solche
aus Metall, wie Stahl oder Kupfer oder Aluminium u. dgl., oder deren Legierungen
benutzt werden; auch können die Borsten erforderlichenfalls beispielsweise durch
Einsatzhärtung oder durch galvanische Behandlung durchgängig gehärtet oder mit einer
harten Außenhaut versehen werden. Auch können an Stelle von Vollfasern Hohlfasern
in Form feinster Kapillarröhrchen benutzt und für bestimmte Zwecke auch weichere
Fasern oder Borsten, wie solche aus Natur- oder Kunststoffen, Anwendung finden.
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Normalerweise werden für die Herstellung der Bürsten gerade Borsten
oder Fasern benutzt; es können jedoch für bestimmte Zwecke auch gewellte Fasern
oder Borsten Anwendung finden, wie sie in Abb.8 angedeutet sind. Derartige Borsten
haben den Vorteil, daß sie bei bestimmten Schleifarbeiten federn.