Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zur Bearbeitung von Oberflächen von im wesentlichen
flachen Werkstücken, entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruches 1 bzw. gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 12.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden sowohl für
relativ große als auch für relativ kleine Werkstück-oberflächen,
beispielsweise zum Reinigen, Schleifen und
Polieren der Oberflächen selbst sowie auch zum Entgraten
von Außen- und Innenrändern von in irgendeiner
Weise ausgeschnittenen bzw. ausgestanzten, flachen
Werkstücken verwendet, die beispielsweise aus Metallblech,
Holzwerkstoffen, Kunststoffen u.dgl. hergestellt
sein können.
Zu den zuvor genannten Zwecken ist es aus der Praxis
bereits bekannt, entsprechende Werkstück-Oberflächen
mit rotierend antreibbaren Bearbeitungswerkzeugen zu
bearbeiten, wobei die Werkstücke im allgemeinen unter
den Werkzeugen entlangtransportiert und dabei die Werkzeuge
gegen die Werkstück-Oberflächen angestellt werden
können. Je nach der gewünschten Bearbeitungsart ist in
der Bearbeitungsvorrichtung entweder wenigstens eine
Bürstenwalze oder wenigstens ein umlaufendes Schleifband
als Bearbeitungswerkzeug vorgesehen. Gerade bei
der Verwendung von Bürstenwalzen und Schleifbändern
kommt es besonders bei der Bearbeitung von relativ
großen Werkstück-Oberflächen vielfach zu unerwünschten
Streifenbildungen, weshalb diesen Bearbeitungswalzen
und Schleifbändern zusätzlich zu ihrer umlaufenden Bewegung
noch eine etwa quer zur Werkstück-Transportrichtung
ausgerichtete Oszillationsbewegung erteilt wird,
was jedoch vielfach zu ebenfalls unerwünschten wellenförmigen
Streifen führt.
Außerdem sind beispielsweise aus der US-A-51 05 583 und
EP-A-919 331 Vorrichtungen bekannt, in denen eine Anzahl
von um senkrechte Achsen rotierenden, tellerförmigen
Bearbeitungswerkzeugen bzw. Bürsten vorgesehen
sind, die neben ihrer Eigenrotation noch um wenigstens
eine weitere gemeinsame Drehachse zusätzliche etwa planetenförmige
Drehbewegungen ausführen können. Diese
verschiedenen Drehbewegungen der tellerförmigen Bearbeitungswerkzeuge
haben zur Folge, daß bei gleichzeitiger
Vorschubbewegung des Werkstückes mehrere unterschiedliche
Relativbewegungen stattfinden, wodurch in
verschiedenen Oberflächenbereichen der Werkstücke
zwangsläufig unterschiedlich intensive Oberflächenbearbeitungen
vorgenommen werden. Abgesehen davon ist zu
bedenken, daß diese bekannten Ausführungen wegen ihrer
grundsätzlich um vertikale Achsen rotierenden Bearbeitungswerkzeuge
nur für eine begrenzte Art von Oberflächenbearbeitungen
zum Einsatz kommen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 12
so auszubilden, daß die Bearbeitungsvorrichtung bei relativ
niedrigem Vorrichtungsaufwand sowie mit optimalem
Bearbeitungsergebnis äußerst zuverlässig für sehr vielfältige
Oberflächenbearbeitungsarten verwendet werden
kann.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch das Kennzeichen
des Anspruches 1 und vorrichtungsmäßig durch
das Kennzeichen des Anspruches 13 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
darin gesehen, daß die Werkstück-Oberflächen in wenigstens
einer Bearbeitungszone derselben Bearbeitungsvorrichtung
wahlweise mittels einer wenigstens eine Bearbeitungswalze
enthaltenden ersten Werkzeugeinheit oder
einer eine Gruppe von tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen
enthaltenden zweiten Werkzeugeinheit bearbeitet
werden, wobei die Bearbeitungswalze etwa in ihrer radialen
Richtung und die tellerförmigen Bearbeitungswerkzeuge
etwa in ihrer axialen Richtung gegen die
Werkstück-oberflächen angestellt werden.
Diesem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß unterschiedliche Werkstück-Oberflächen
und unterschiedliche Werkstoffarten jeweils nur mit
entsprechend angepaßten Bearbeitungswerkzeugen optimal
bearbeitet werden können. Dabei kann eine relativ große
Gruppe von Oberflächenarten und Werkstoffarten besonders
günstig mit walzenförmigen Bearbeitungswerkzeugen
und eine weitere große Gruppe von Oberflächenarten und
Werkstoffarten besonders günstig mit tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen
bearbeitet werden, wobei sich die
genannten Gruppen teilweise auch überschneiden können.
Wenn dementsprechend in wenigstens einer Bearbeitungszone
ein und derselben Bearbeitungsvorrichtung die wenigstens
eine Bearbeitungswalze enthaltende erste Werkzeugeinheit
und die eine Gruppe von tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen
enthaltende zweite Werkzeugeinheit
leicht und relativ rasch gegeneinander ausgetauscht
werden können, dann können darin äußerst zuverlässig
und mit optimalem Bearbeitungsergebnis sehr vielfältige
Oberflächen-Bearbeitungsarten (sei es entsprechend der
Größe und Form der Oberflächen, sei es in bezug auf die
Werkstoffart) durchgeführt werden. Dies erweist sich
vor allem auch dann als besonders vorteilhaft, wenn ein
Anwender einer solchen Bearbeitungsvorrichtung nur verhältnismäßig
kleine Werkstückmengen mit den jeweils
spezifischen Oberflächenbearbeitungsarten bzw. Werkstoffarten
(mit den jeweils am besten geeigneten Bearbeitungswerkzeugen)
bearbeitet und somit diese Bearbeitungsvorrichtung
bei Ausrüstung nur mit walzenförmigen
oder nur mit tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen
vollkommen unzureichend ausgelastet wäre.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dabei besonders
vorteilhaft, wenn für jede Werkzeugeinheit ein
Werkzeug-Lagerungsrahmen mit wenigsten teilweise gleicher
äußerer Formgebung verwendet wird und jeder Werkzeug-Lagerungsrahmen
in denselben Aufnahme-Teilrahmen
eines Hauptvorrichtungsgestelles schnell austauschbar
eingebaut bzw. ein- und ausgebaut werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens werden in der ersten Werkzeugeinheit
eine Bürstenwalze und in der zweiten Werkzeugeinheit
als tellerförmige Bearbeitungswerkzeuge
stirnseitig gegen die Werkstück-Oberfläche anstellbare
Tellerbürsten verwendet. Bürstenförmige Bearbeitungswerkzeuge
haben sich bei der praktischen Anwendung als
besonders vielseitig verwendbar erwiesen, wobei zusätzlich
zu beachten ist, daß zum einen die Bürstenwalzen
und die Tellerbürsten jeweils für recht unterschiedliche
Bearbeitungseingriffe geeignet sind und daß zum andern
zusätzlich noch die Möglichkeit besteht, sowohl
bei Bürstenwalzen als auch bei Tellerbürsten spezifisch
angepaßtes Borstenmaterial (Borstenbesatz) zu verwenden,
um mehr oder weniger intensive Bearbeitungseingriffe
erzeugen zu können.
Darüber hinaus bestehen in vorteilhafter Weise noch
vielfältige Einwirkungsmöglichkeiten in bezug auf die
Drehbewegungen und die Anstellmöglichkeiten sowohl der
Bürstenwalzen als auch der Tellerbürsten, was aus der
späteren Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele
noch deutlich wird.
Die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, daß für wenigstens eine Bearbeitungszone
dieser Vorrichtung eine wenigstens eine Bearbeitungswalze
enthaltende erste Werkzeugeinheit und eine
wenigstens eine Gruppe von tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen
enthaltende zweite Werkzeugeinheit vorgesehen
und diese Werkzeugeinheiten wahlweise zur Bearbeitung
der Werkstück-oberflächen betreibbar sind, wobei
die Bearbeitungswalze mit ihrer Außenumfangsfläche in
etwa radialer Richtung und die tellerförmigen Bearbeitungswerkzeuge
mit ihren äußeren Stirnseiten in etwa
axialer Richtung gegen die Werkstück-Oberflächen anstellbar
sind.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dieser
Vorrichtung weist jede Werkzeugeinheit einen eigenen
Werkzeug-Lagerungsrahmen für die Anordnung und Halterung
der Bearbeitungswerkzeuge auf, und es ist eine
Schnellwechseleinrichtung zum wahlweisen gegenseitigen
Austausch der verschiedenen Werkzeugeinheiten vorgesehen,
wobei jeder Werkzeug-Lagerungsrahmen in seiner
Formgebung und in seinen Außenabmessungen gleichartig
so ausgebildet ist, daß er genau passend in denselben
Aufnahme-Teilrahmen des Hauptvorrichtungsgestelles
fest, jedoch auswechselbar einbaubar ist. Durch diese
Ausgestaltung können somit im Bedarfsfalle sowie ggf.
im raschen Wechsel sehr vielfältige bzw. unterschiedliche
Bearbeitungsarten mit jeweils optimalem Ergebnis
bearbeitet werden, da jeweils eine optimal dem gewünschten
Bearbeitungsergebnis und den jeweiligen Werkstückarten
angepaßte Werkzeugeinheit - wegen der raschen
Austauschbarkeit bzw. Auswechselbarkeit der Werkzeugeinheiten
- zur Anwendung kommen kann.
Gerade bei dieser Ausbildung mit Schnellwechseleinrichtung
erweist sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
als sehr vorteilhaft, wonach jede Werkzeugeinheit
über ihren Werkzeug-Lagerungsrahmen im Betriebszustand
fest mit dem Aufnahme-Teilrahmen verschraubt und im gelösten
Einbau- und Ausbauzustand auf Gleitschienen dieses
Aufnahme-Teilrahmens derart abgestützt und geführt
ist, daß sie von einer Längsseite der Vorrichtung her
schnell ein- und ausgebaut und damit ein rascher Wechsel
der Werkzeugeinheiten vorgenommen werden kann.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in der
Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. In dieser Zeichnung zeigen
- Fig.1
- eine vereinfachte Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung
mit einer eingebauten
ersten Werkzeugeinheit (mit
Bürstenwalze);
- Fig.2
- eine Stirnansicht der Bearbeitungsvorrichtung
gemäß Fig.1;
- Fig.3
- eine Aufsicht auf die Bearbeitungsvorrichtung
gemäß Fig.1;
- Fig.4
- eine Seitenansicht der ersten
Werkzeugeinheit mit einer Bürstenwalze;
- Fig.5
- eine Stirnansicht der ersten Werkzeugeinheit
gemäß Fig.4;
- Fig.6
- eine Aufsicht auf die erste Werkzeugeinheit
gemäß Fig.4;
- Fig.7, 8 und 9
- Seitenansicht, Stirnansicht und
Aufsicht einer zweiten Werkzeugeinheit
mit einer Anzahl von Tellerbürsten,
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel, nach dem alle
Tellerbürsten durch Riementriebe
angetrieben werden;
- Fig.10
- eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie X-X in
Fig.9;
- Fig.11
- eine rein schematische Teil-Grundrißansicht
auf die zweite Werkzeugeinheit,
zur Erläuterung der
Tellerbürsten-Zusammenordnung;
- Fig.12
- eine ähnliche Aufsicht auf die
zweite Werkzeugeinheit wie Fig.9,
jedoch zur Erläuterung eines zweiten
Ausführungsbeispieles, bei dem
die Tellerbürsten durch Zahnräder
(Stirnräder) miteinander antriebsverbunden
sind;
- Fig.13, 14 und 15
- Seitenansicht, Stirnansicht und
Aufsicht der zweiten Werkzeugeinheit
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
nach dem die Tellerbürsten
mit gesonderten Einzelantriebsmotoren
versehen sind;
- Fig.16
- eine Querschnittsansicht entsprechend
der Linie XVI-XVI in Fig.15.
Der Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung
1 sei zunächst anhand der Fig.1 bis 3 erläutert,
wobei hinzugefügt sei, daß dort im wesentlichen -
in teilweise vereinfachter Form - nur die Vorrichtungsteile
veranschaulicht sind, die zur Erläuterung der Erfindung
als notwendig angesehen werden.
Diese Bearbeitungsvorrichtung 1 dient zur Bearbeitung
von Oberflächen 2a von beliebigen, im wesentlichen flachen
Werkstücken 2 (z.B. aus Metallblech, Holzwerkstoffen,
Kunststoffen u.dgl.), die während ihrer Bearbeitung
auf einer geeigneten Transporteinrichtung, beispielsweise
einem in Fig.1 nur angedeuteten Förderband
3 beispielsweise in Richtung des Pfeiles 4 (Fig.2) unter
einem oder mehreren Bearbeitungswerkzeugen einer
jeweils eingebauten Werkzeugeinheit entlangtransportiert
werden.
Bei der Darstellung in den Fig.1 bis 3 sei angenommen,
daß in die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine erste Werkzeugeinheit
5 eingebaut ist, in der eine Bürstenwalze 6
als Bearbeitungswalze bzw. walzenförmiges Bearbeitungswerkzeug
rotierend antreibbar angeordnet ist. Wie später
noch im einzelnen erläutert wird, kann die Bürstenwalze
6 - wie im Prinzip an sich bekannt - mit ihrer
Außenumfangsfläche in etwa radialer Richtung gegen die
Werkstück-Oberfläche 2a angestellt bzw. davon abgehoben
werden, d.h. die Bürstenwalze 6 ist mit der gesamten
ersten Werkzeugeinheit 5 in Richtung des Doppelpfeiles
7, also in vertikaler Richtung, in ausreichendem Maße
und genau einstellbar.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 enthält ein Hauptvorrichtungsgestell
8, in dem ein Hauptrahmen 9 mit Hilfe von
zwei Verstellgetrieben (z.B. Schneckengetrieben) 10 und
zugehörigen Verstellspindeln 11 in vertikaler Richtung
und damit höhenverstellbar ist, um die vertikale Einstellbarkeit
bzw. das Anstellen der jeweiligen Werkzeuge
(z.B. Bürstenwalze 6) entsprechend Doppelpfeil 7
gegenüber den Werkstück-Oberflächen 2a gewährleisten zu
können. Die Verstellspindeln 11 können dabei etwa in
Hohlwellen der Verstellgetriebe 10 axialverstellbar gelagert
sein. Diese axiale Verstellung (und damit die
Höhenverstellbarkeit des Hauptrahmens 9 mit den daran
angeordneten Vorrichtungsteilen) kann durch jede geeignete
Antriebseinrichtung geschehen; in diesem Ausführungsbeispiel
sind dazu Druckluftzylinder 12 vorgesehen.
Der axiale Verstellweg kann ferner durch geeignete
und vorzugsweise einstellbare Anschläge 13
(Fig.2) begrenzt werden.
Die zuvor erläuterte axiale Verstellung kann gewissermaßen
als eine doppelte Axialverstellung und damit als
doppelte Höhenverstellung in Richtung des Doppelpfeiles
in der Weise ausgeführt sein, daß die jeweils im Hauptvorrichtungsgestell
8 eingebauten Bearbeitungswerkzeuge
(Bürstenwalze 6 oder die noch später zu erläuternden
Tellerbürsten 25) auf wenigstens zwei Verstellwegen
vertikal gegenüber den Werkzeugoberflächen 2a verstellt
werden können, von denen der erste Verstellweg die allgemeine
Anstell- bzw. Nachstellbarkeit und der zweite
Verstellweg eine vorbestimmbare Hubgröße bildet, um die
die Bearbeitungswerkzeuge von den Werkstück-oberflächen
2a in eine inaktive Außereingriffsstellung angehoben
werden. Letzteres kann beispielsweise dann sinnvoll und
erforderlich sein, wenn Werkstücke 2 bei einer hin- und
hergehenden Relativbewegung zwischen den Bearbeitungswerkzeugen
und den Werkstück-oberflächen bearbeitet und
dabei die Bearbeitungswerkzeuge bei einem Zurückfahren
in eine Ausgangsstellung oder dergleichen keine Bearbeitung
der Werkstück-oberflächen ausführen, also inaktiv
sein sollen. In dieser Inaktiv- bzw. Außereingriffsstellung
genügt es im allgemeinen, wenn die Werkzeuge
nur um wenige Millimeter (z.B. 3 mm) von den
Werkstück-oberflächen abgehoben bzw. entfernt sind.
Dieses Anheben der Bearbeitungswerkzeuge kann automatisch
mit dem Umsteuern der Relativbewegungen (z.B. zum
Zurückfahren) erfolgen. Unabhängig von diesem Anheben
der Bearbeitungswerkzeuge um die vorbestimmbare bzw.
voreinstellbare Hubgröße können die Bearbeitungswerkzeuge
mit Hilfe der Verstellgetriebe 10 und der zugehörigen
Verstellspindeln 11 über den ersten Verstellweg
mit ausreichend großen Verstellmaßen beliebig allgemein
angestellt bzw. nachgestellt werden, wenn dies erforderlich
wird (z.B. bei unterschiedlichen Werkstückdicken,
nach Abnutzung der Borstenbesätze der Bearbeitungswerkzeuge
usw.).
Im Hauptrahmen 9 ist ferner ein Schwingrahmen 14 angeordnet,
der an seinen Stirnenden durch Längsführungszapfen
15 o.dgl. in ortsfesten Führungsbuchsen 16 in
Richtung des gestrichelten Doppelpfeiles 17 für eine
etwa quer zum Werkstück 2 bzw. zu dessen Transportrichtung
gemäß Pfeil 4 verlaufende Hin- und Herbewegung gelagert
ist, d.h. dieser Schwingrahmen 14 kann eine entsprechende
querverlaufende hin- und hergehende Relativbewegung
zwischen den Werkstücken 2 und den Werkzeugen
(z.B. Walze 6) ausführen. Zu diesem Zweck ist dem
Schwingrahmen 14 auf dem Hauptrahmen 9 ein geeigneter
Oszillationsantrieb 18 zugeordnet, der u.a. einen Antriebsmotor
18a, ein Winkelgetriebe 18b und einen Kurbeltrieb
18c enthalten kann. Selbstverständlich könnten
auch andere geeignete Oszillationsantriebe vorgesehen
sein, wie z.B. ein Pneumatikzylinder oder ein Elektrozylinder.
Für die weitere Erläuterung sei zunächst auf die Fig.4
bis 6 Bezug genommen, in denen nur die erste Werkzeugeinheit
5 in verschiedenen Ansichten veranschaulicht
ist. Hier ist zu erkennen, daß diese erste Werkzeugeinheit
5 - wie überhaupt jede Werkzeugeinheit der Bearbeitungsvorrichtung
1 - einen eigenen Werkzeug-Lagerungsrahmen
19 für die Anordnung, Halterung und Drehlagerung
des zugehörigen Bearbeitungswerkzeuges, also in
diesem Falle der Bürstenwalze 6 aufweist. In diesem
Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 ist die Bürstenwalze 6 über
ihre Wellenenden 6a, 6b in zwei stirnseitig an diesem
Lagerungsrahmen 19 nach unten hängend befestigten Lagern
20 drehbar gelagert. Das über das Lager 20 hinaus
verlängerte eine Wellenende 6b der Bürstenwalze 6 trägt
ein drehfest darauf angebrachtes Antriebsrad, das vorzugsweise
in Form einer Riemenscheibe bzw. Keilriemenscheibe
21 ausgebildet ist. Nimmt man unter Beachtung
der vorhergehenden Erläuterungen zu den Fig.4 bis 6
nochmals Bezug auf die Gesamtdarstellung der Bearbeitungsvorrichtung
gemäß den Fig.1 bis 3, dann sei
zunächst darauf hingewiesen, daß diese Bearbeitungsvorrichtung
1 als ein wichtiges Merkmal eine Schnellwechseleinrichtung
zum wahlweisen gegenseitigen Austausch
der verschiedenen Werkzeugeinheiten enthält. Hierzu gehört
zum einen grundsätzlich der Werkzeug-Lagerungsrahmen
jeder Werkzeugeinheit der Bearbeitungsvorrichtung
1, wobei die Werkzeug-Lagerungsrahmen aller Werkzeugeinheiten
in ihrer Formgebung und in ihren Außenabmessungen
gleichartig ausgebildet sind, und zum andern gehört
dazu ein Aufnahme-Teilrahmen des Hauptvorrichtungsgestelles
8, wobei dieser Aufnahme-Teilrahmen so
ausgeführt ist, daß in ihm genau passend jeder Werkzeug-Lagerungsrahmen
der verschiedenen Werkzeugeinheiten
der Bearbeitungsvorrichtung 1 fest, jedoch auswechselbar
eingebaut werden kann.
Dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 selbst weist im wesentlichen
die Form eines langgestreckten regelmäßigen
Rechteckes ausreichender Länge auf.
Betrachtet man im zuvor genannten Sinne somit nochmals
die ganze Bearbeitungsvorrichtung 1, dann erkennt man
insbesondere in Fig.2 zunächst, daß der anhand der
Fig.4 bis 6 erläuterte Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 in
dem bereits erwähnten Aufnahme-Teilrahmen aufgenommen
ist, der vorzugsweise (nach diesem Ausführungsbeispiel)
durch den weiter oben erläuterten Schwingrahmen 14 gebildet
ist. Bei dem in den Fig.1 und 2 veranschaulichten
Betriebszustand der Bearbeitungsvorrichtung
1 ist zu erkennen, daß die erste Werkzeugeinheit 5
über ihren Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 fest mit dem
Schwingrahmen (= Aufnahme-Teilrahmen) 14 mit Hilfe von
Schrauben 22 fest eingebaut bzw. verschraubt ist. Auf
diese Weise ist die erste Werkzeugeinheit 5 (wie auch
jede andere dort einbaubare Werkzeugeinheit) während
des Bearbeitungsbetriebes zum einen direkt bzw. fest
mit dem Schwingrahmen 14 und zum andern - über diesen
Schwingrahmen 14 - auch fest mit dem Hauptrahmen 9 verbunden,
so daß diese Werkzeugeinheit 5 - und jede andere
damit fest verbundene Werkzeugeinheit - sowohl die
Oszillationsbewegungen (Doppelpfeil 17) des Schwingrahmens
14 als auch die vertikalen Einstell- bzw. Anstellbewegungen
(Doppelpfeil 7) des Hauptrahmens 9 mitmacht.
Wie nun ferner in Fig.2 erkennbar ist, sind die unteren
Enden des Schwingrahmens 14 in Form von Abwinklungen
14a - gegeneinanderweisend - nach einwärts gebogen, so
daß sie die Längsträger 19a des Werkzeug-Lagerungsrahmens
19 untergreifen, wobei diese Abwinklungen 14a an
ihren nach oben weisenden Seiten in Form von Gleitschienen
(ggf. bzw. zweckmäßig mit Gleitmaterialauflagen)
ausgebildet sind. Wenn nun die Schrauben 22 aus
dem Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 herausgeschraubt sind
und sich letzterer bzw. die zugehörige Werkzeugeinheit
5 sich im gelösten Zustand befindet, dann stützt sich
dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 über seine Längsträger
19a entsprechend auf den Abwinklungen bzw. Gleitschienen
14a ab. In diesem gelösten Einbau- bzw. Ausbauzustand
kann die Werkzeugeinheit 5 bzw. jede Werkzeugeinheit
- unter Abstützung und Führung auf den
Gleitschienen 14a - von einer Längsseite (bzw. einem
Stirnende) der Bearbeitungsvorrichtung 1 her schnell
ein- und ausgebaut werden bzw. kann jede Werkzeugeinheit
gegen eine andere Werkzeugeinheit ausgewechselt
werden. Eine auf diese Weise neu eingebaute Werkzeugeinheit
stützt sich nach ihrem Einschieben in den Aufnahme-Teilrahmen
bzw. Schwingrahmen 14 zunächst auf den
Gleitschienen 14a ab und kann dann, wenn sie sich in
ihrer genauen Einbauposition befindet, mit Hilfe der
Schrauben 22 wieder fest von unten her an den Schwingrahmen
14 angebaut werden, so daß sie sich dann in ihrem
Betriebszustand in der Bearbeitungsvorrichtung 1
befindet.
Im eingebauten Zustand (Fig.1 und 2) dieser ersten
Werkzeugeinheit 5 befindet sich die Keilriemenscheibe
21 der Bürstenwalze 6 im Bereich des einen Stirnendes
der Bearbeitungsvorrichtung 1. Dementsprechend ist in
geeigneter Weise im bzw. am Hauptvorrichtungsgestell 8
für den Drehantrieb dieser Bürstenwalze 6 eine
Antriebseinrichtung 23 ortsfest angebracht, die durch
eine Antriebsverbindung, vorzugsweise einem Riementrieb
bzw. Keilriementrieb 24 mit dem Antriebsrad bzw. der
Keilriemenscheibe 21 dieser im Schwingrahmen 14 eingebauten
ersten Werkzeugeinheit 5 (oder jeder anderen
eingebauten Werkzeugeinheit) in Antriebsverbindung
steht. Die Antriebseinrichtung 23 bzw. ein entsprechender
Antriebsmotor kann generell für eine insgesamt angepaßte
Antriebsdrehzahl der Bürstenwalze 6 ausgelegt
sein; es kann jedoch besonders zweckmäßig sein, wenn
diese Antriebseinrichtung 23 mit einer Drehzahlregelung
ausgestattet ist, so daß die verschiedenen
Bearbeitungswerkzeuge mit den jeweils als optimal angesehenen
Drehgeschwindigkeiten (auch in Anpassung an
verschiedene Werkstoffe) angetrieben werden können. Dabei
kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn
die Antriebseinrichtung 23 so ausgeführt ist, daß die
jeweils verwendeten Bearbeitungswerkzeuge (sei es eine
Bürstenwalze 6 oder mehr, seien es tellerförmige
Bearbeitungswerkzeuge/Tellerbürsten, wie noch näher erläutert
wird) im Bedarfsfalle mit umkehrbarer Drehrichtung
angetrieben werden können.
Ein besonderes Merkmal dieser erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung
1 ist generell darin zu sehen, daß
eine bzw. jede (bei gegebenenfalls mehreren gleichartigen
und hintereinandergeschalteten) Bearbeitungszone
dieser Vorrichtung 1 eine wenigstens eine Bearbeitungswalze
bzw. Bürstenwalze 6 enthaltende erste Werkzeugeinheit
5 und eine wenigstens eine Gruppe von tellerförmigen
Bearbeitungswerkzeugen enthaltende zweite
Werkzeugeinheit vorgesehen und diese Werkzeugeinheiten
wahlweise, d.h. gegeneinander auswechselbar zur Bearbeitung
der Werkstück-oberflächen 2a in der Vorrichtung
1 betrieben werden können.
Während nun anhand der Fig.1 bis 6 bisher die Bearbeitungsvorrichtung
1 im Zusammenhang mit einer darin auswechselbar
eingebauten bzw. einbaubaren, eine Bürstenwalze
6 enthaltenden ersten Werkzeugeinheit 5 erläutert
worden ist, sei nachfolgend anhand der weiteren Figuren
beschrieben, daß und wie eine zweite Werkzeugeinheit
mit tellerförmigen Bearbeitungswerkzeugen in Form von
Tellerbürsten auswechselbar in die Bearbeitungsvorrichtung
1 eingebaut werden kann.
Bevor auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele dieser
zweiten Werkzeugeinheit eingegangen wird, sei zunächst
vorausgeschickt, daß in dieser zweiten Werkzeugeinheit
- egal bei welchem der verschiedenen Ausführungsbeispiele
- eine ausreichende Anzahl von tellerförmigen
Bearbeitungswerkzeugen in Form von Tellerbürsten 25
vorgesehen ist, die alle gleichartig ausgeführt sind,
im wesentlichen vertikal angeordnete Bürstenwellen 26
aufweisen und dementsprechend um vertikale Drehachsen
drehbar angeordnet sind, wobei sie - wie in den verschiedenen
Figuren zu erkennen - zumindest an ihren gegen
die zu bearbeitenden Werkstück-oberflächen, also
nach unten gerichteten äußeren Stirnseiten einen geeigneten
Borstenbesatz 25a aufweisen. Demgegenüber ist
am Außenumfangsmantel der Bürstenwalze 6 - wie in den
Fig.1, 2 und 4 angedeutet - ein etwa radialer Borstenbesatz
6c angebracht.
Insbesondere anhand der Fig.7 bis 10 sei nun ein erstes
Ausführungsbeispiel der zweiten Werkzeugeinheit 30 erläutert,
in der eine Anzahl von Tellerbürsten 25 vorgesehen
ist. Diese zweite Werkzeugeinheit 30 weist
zunächst - wie bereits weiter oben im Zusammenhang mit
der ersten Werkzeugeinheit 1 teilweise erläutert -
einen eigenen Werkzeug-Lagerungsrahmen 19' für die Anordnung
und Halterung der zugehörigen Bearbeitungswerkzeuge,
also der Tellerbürsten 25 auf. Dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen
19' bildet wiederum nicht nur einen
Teil der zugehörigen Werkzeugeinheit, also der zweiten
Werkzeugeinheit 30, sondern auch einen Teil der bereits
weiter oben beschriebenen Schnellwechseleinrichtung der
Bearbeitungsvorrichtung 1, um einen wahlweisen gegenseitigen
Austausch der verschiedenen Werkzeugeinheiten
zu ermöglichen. Wie ein Vergleich der zeichnerischen
Darstellungen in den Fig.4 bis 5 der ersten Werkzeugeinheit
5, einerseits, und der Fig.7 bis 9 für diese
zweite Werkzeugeinheit, andererseits, gut erkennen
läßt, weist auch dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen 19'
der zweiten Werkzeugeinheit 30 die Form eines langgestreckten
regelmäßigen Rechteckes auf, wobei nicht nur
seine Formgebung, sondern auch seine Außenabmessungen
gleichartig bzw. gleich groß sind wie jene des Werkzeug-Lagerungsrahmens
19 der ersten Werkzeugeinheit 5.
Dabei weist dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen 19' - wie
besonders die Fig.8 und 10 verdeutlichen - ausgeprägte
und von außen her frei untergreifbare Längsträger 19'a
auf, so daß dieser Werkzeug-Lagerungsrahmen 19' wiederum
genau passend in denselben Aufnahme-Teilrahmen,
also den Schwingrahmen 14 des Hauptvorrichtungsgestelles
8 fest jedoch auswechselbar eingebaut werden kann,
und zwar in genau derselben Weise wie es weiter oben im
Zusammenhang mit dem Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 der
ersten Werkzeugeinheit 5 (insbesondere anhand Fig.2) im
einzelnen erläutert worden ist, worauf zur Vermeidung
von Wiederholungen verwiesen sei.
Bei dem in den Fig.7 bis 10 veranschaulichten ersten
Ausführungsbeispiel der zweiten Werkzeugeinheit 30 ist
vorgesehen, daß die Tellerbürsten 25 über ihre als Bürstenwellen
26 ausgebildeten Drehwellen einzeln im Werkzeug-Lagerungsrahmen
19' beispielsweise mit Hilfe von
Wälzlagern 27 in der in Fig.10 veranschaulichten Weise
drehbar gelagert sind. Je zwei einander benachbarte
Bürstenwellen 26 sind dabei an ihren den Tellerbürsten
25 entgegengesetzten Wellenenden 26a durch eine Triebverbindung
miteinander antriebsverbunden, die bei diesem
ersten Ausführungsbeispiel der zweiten Werkzeugeinheit
30 durch einen Riementrieb, vorzugsweise einem
Zahnriementrieb 31 gebildet wird. Dazu sind - wie insbesondere
die Fig.7 und 10 zeigen - auf den oberen Wellenenden
26a der Bürstenwellen 26 im allgemeinen je
zwei entsprechende Zahnriemenscheiben 31a axial unmittelbar
übereinander oder eine entsprechende Doppelscheibe
drehfest angebracht.
Damit die Tellerbürsten 25 dieser zweiten Werkzeugeinheit
30 mit derselben Antriebseinrichtung 23 wie die
Bürstenwalze 6 der ersten Werkzeugeinheit 5 angetrieben
sind, wenn diese zweite Werkzeugeinheit 30 betriebsmäßig
im Schwingrahmen 14 eingebaut ist, ist am zugehörigen
Werkzeug-Lagerungsrahmen 19' am selben Stirnende
wie beim Werkzeug-Lagerungsrahmen 19 der ersten Werkzeugeinheit
5 wiederum ein gleiches Antriebsrad bzw.
eine gleichartige Keilriemenscheibe 21 drehbar gelagert,
die zum einen über den Riementrieb
(Keilriementrieb) 24 mit der Antriebseinrichtung 23
(vgl. Fig.2) und andererseits über ein Winkelgetriebe
32 mit den Zahnriementrieben 31 für die Tellerbürsten
25 antriebsverbunden ist. Dieses Winkelgetriebe 32 ist
somit - wie insbesondere Fig.7 zeigt - zwischen der zugehörigen
Keilriemenscheibe 21 und der entsprechenden
ersten Werkzeug-Triebverbindung, also dem benachbarten
Zahnriementrieb 31 angeordnet, wobei an dieser Verbindung
ein weiterer Zahnriementrieb 32a vorgesehen ist
(Fig.7 und 9).
Anhand der rein schematischen Teil-Grundrißansicht der
zweiten Werkzeugeinheit 30 sei noch kurz auf die Zusammenordnung
der Tellerbürsten 25 eingegangen. In dieser
Fig.11 ist dargestellt, daß die in wenigstens einer
Gruppe und wenigstens zwei Querreihen zusammengeordneten
Tellerbürsten 25 - im Grundriß betrachtet - etwa
auf Lücke zueinander versetzt angeordnet sind und daß
sie sich dabei zumindest in bezug auf die Werkstück-Transportrichtung
(Pfeil 4), vorzugsweise aber auch,
wie dargestellt, in Querrichtung dazu einander überlappen.
Durch diese gleichmäßig überlappende Zusammenordnung
der Tellerbürsten 25 kann das jeweils unter ihnen
hindurchtransportierte Werkstück 2 an seiner Oberfläche
2a von den Tellerbürsten 25 bzw. ihrem Bürstenbesatz
25a optimal bearbeitet werden. Diese Bürstenteller-Zusammenordnung
gilt grundsätzlich auch für die nachfolgend
noch beschriebenen weiteren Ausführungsbeispiele
der zweiten Werkzeugeinheit.
Vom zweiten Ausführungsbeispiel der zweiten Werkzeugeinheit
30 ist lediglich eine der Fig.9 ähnliche Aufsicht
in Fig.12 veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied
zwischen dem anhand der Fig.7 bis 10 erläuterten
ersten Ausführungsbeispiel und diesem zweiten Ausführungsbeispiel
der zweiten Werkzeugeinheit 30 besteht
darin, daß bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel die
Triebverbindungen zwischen je zwei einander benachbarten
Bürstenwellen 26 jeweils durch ein Zahnradgetriebe
33 gebildet wird, das auf jeweils zwei einander benachbarten
Bürstenwellen 26 befestigte Stirnräder 33a und
wenigstens ein dazwischen angeordnetes Umkehr-Stirnrad
33b enthält. Ansonsten werden auch bei diesem zweiten
Ausführungsbeispiel der zweiten Werkzeugeinheit 30 alle
Zahnradgetriebe 33 gemeinsam wiederum von der Keilriemenscheibe
21 und dem Winkelgetriebe 32 angetrieben,
die gleichartig wie gemäß den Fig.7 und 9 an einem
Stirnende des zugehörigen Werkzeug-Lagerungsrahmens 19'
angeordnet sind, wobei zwischen Winkelgetriebe 32 und
dem benachbarten Zahnradgetriebe 33 ein gleichartiges,
angepaßtes Zahnradgetriebe 33' vorgesehen sein kann.
Der Werkzeug-Lagerungsrahmen 19' ist hier genau gleichartig
ausgeführt, wie er anhand der Fig.7 bis 9 erläutert
ist.
Während anhand der Fig.7 bis 10 und 12 zuvor zwei typische
Ausführungsbeispiele erläutert worden sind, wie
bei der zweiten Werkzeugeinheit 30 alle Tellerbürsten
25 über ihre Bürstenwellen 26 gemeinsam angetrieben
werden können, ist in den Fig.13 bis 16 ein drittes
Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem jeder Tellerbürste
25 ein gesonderter Antriebsmotor 34 zugeordnet
ist, wobei es vorgezogen wird, jeden Antriebsmotor
34 mit einer gesonderten Drehzahlregelung auszustatten.
Die einzelnen Tellerbürsten 25 können dabei an den nach
unten ragenden Enden der Motorantriebswellen 34a drehfest
angebracht sein, so daß die Tellerbürsten 25 dann
wiederum um vertikale Drehachsen rotierend angetrieben
werden können. Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel
sind die Tellerbürsten 25 mit ihrem Einzelantriebsmotoren
34 in einem eigenen Werkzeug-Tragrahmen
19' aufgenommen und gehaltert, der in Formgebung und
Außenabmessungen denen des weiter oben anhand etwa der
Fig.7 - 10 beschriebenen Werkzeug Tragrahmen 19' entsprechen.
Durch diese Verwendung von Einzelantriebsmotoren 34 für
die Tellerbürsten 25 ergeben sich vielfältige Variationsmöglichkeiten,
bei der Bearbeitung von verschiedenen
Werkstücken. So können die Tellerbürsten 25 alle mit
gleichartigen oder einzeln bzw. gruppenweise mit unterschiedlichen
Drehzahlen rotierend angetrieben werden.
Darüber hinaus kann es dabei vorteilhaft sein, wenn
diese Tellerbürsten 25 dann mit stufenlos einstellbaren
Drehzahlen rotierend angetrieben werden, wobei es auβerdem
auch noch von Vorteil sein kann, wenn diese Tellerbürsten
25 wahlweise in der einen oder anderen Drehrichtung
angetrieben werden können, und zwar alle Tellerbürsten
25 jeweils in der einen oder anderen Drehrichtung
oder einzelne oder gruppenweise einander entgegengerichtet.
Des weiteren besteht auch die Möglichkeit,
beispielsweise in Anpassung an die jeweilige
Werkstückbreite oder an mehrere nebeneinander angeordnete
Werkstücke, alle Bearbeitungswerkzeuge einzeln
oder gruppenweise anzusteuern und anzutreiben.
Besonders bei der Verwendung von Einzelantriebsmotoren
34 für die Tellerbürsten 25, ggf. aber auch bei Verwendung
einer gemeinsamen Antriebseinrichtung für alle
Tellerbürsten 25, besteht auch die Möglichkeit, die
Tellerbürsten 25 einzeln, gruppenweise oder gemeinsam
gegen die Werkstück-Oberfläche 2a anzustellen. Dies ist
beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der Borstenbesatz
25a der Tellerbürsten um ein gewisses Maß abgenutzt
ist, d.h. es besteht die Möglichkeit, die Tellerbürsten
25 entsprechend ihrer jeweiligen Abnutzung um ein angepaßtes
Maß nachzustellen.
Zusammenfassend kann somit nochmals gesagt werden, daß
durch diese erfindungsgemäße Ausführung die Oberflächen
2a von Werkstücken 2 in ein und derselben Bearbeitungsvorrichtung
1 wahlweise mittels einer wenigstens eine
Bearbeitungswalze, vorzugsweise eine Bürstenwalze 6
enthaltenden ersten Werkzeugeinheit 5 oder - im Austausch
dazu - mittels einer eine Gruppe von tellerförmigen
Bearbeitungswerkzeugen, vorzugsweise Tellerbürsten
25 enthaltenden zweiten Werkzeugeinheit 30 bearbeitet
werden. Dabei wird dann in jeweils entsprechender
Weise die Bürstenwalze 6 etwa in ihrer radialen
Richtung gegen die Werkstück-Oberflächen 2a angestellt,
während die Tellerbürsten 25 etwa in ihrer axialen
Richtung gegen die Werkstück-Oberflächen 2a angestellt
werden, und zwar jeweils entsprechend dem Doppelpfeil 7
in den Fig.1 und 2. Die Werkstücke 2 werden dann während
der Bearbeitung ihrer Oberflächen 2a mit Hilfe der
Transporteinrichtung 3 in Längsrichtung unter den Bearbeitungswerkzeugen,
also der Bürstenwalze 6 oder unter
den Tellerbürsten 25 entlang transportiert. Dabei sind
dann die Werkstücke 2 hinreichend fest bzw. ortsfest
auf der Transporteinrichtung 3 abgelegt, wobei sie mit
Hilfe dieser Transporteinrichtung 3 je nach Bedarf kontinuierlich,
absatzweise oder reversierbar relativ zu
den Bearbeitungswerkzeugen transportiert werden.