WO1998014089A1 - Rotationsbürste zur oberflächenbehandlung von werkstücken - Google Patents

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Damian Bown
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/001—Cylindrical or annular brush bodies

Definitions

  • the invention relates to a rotary brush for surface treatment of workpieces according to the preamble of claim 1.
  • Known rotating round brushes are usually produced in such a way that the brush set, which consists, for example, of one or more disk-like brush elements, is arranged between a multiplicity of pressed metal parts. This construction has been used by all brush manufacturers to date and is still used in a variety of similar forms today.
  • the invention is therefore based on the object of designing the brush of the generic type in such a way that a considerable reduction in material costs can be achieved with simplified manufacture and at the same time an even lower weight, combined with further handling advantages, can be achieved.
  • the features of the invention created to achieve this object result from claim 1.
  • Advantageous refinements thereof are described in the further claims.
  • the configuration is such that the tensioning disks each have an axial collar on their mutually facing side, the outer or inner diameter of which is dimensioned such that, when tensioning disks are fastened to one another, the axial collar of one tensioning disk connects to that of the other tensioning disk Formation of the tensioning disc connection engages and at the same time the cylindrical holding element is formed for mounting the brushes.
  • This embodiment is based on the essential idea of the invention, not only to provide the axial collars of the two clamping disks for mounting the brushes, but also to design them in such a way that they themselves fix the two clamping disks to one another. This can easily be achieved with simple means in terms of production technology, so that this ensures a simple and secure connection of the tensioning disks.
  • the axial collars of the two clamping disks have the same length or that they have different lengths.
  • the engagement connection between the axial collars of the two clamping disks can be formed by a fitting or clamping connection.
  • the arrangement can be such that the engagement connection between the axial collars of the two tensioning disks is formed or secured by adhesive which is applied to at least one of the interacting circumferential surfaces of the axial collars.
  • the fitting or clamping connection between the axial collars is formed in that at least one of the axial collars has elevations, in particular in the form of axial ribs, on its circumferential surface interacting with the other axial collar.
  • the axial ribs are provided on the outer peripheral surface of the smaller-diameter axial collar.
  • the axial ribs are arranged at the same circumferential distance from one another, since this also achieves a uniform clamping effect over the circumference of the axial collars.
  • the axial ribs are chamfered on their front free end face.
  • the axial collar that receives the axial ribs is chamfered on its front end face.
  • the axial collar receiving the axial ribs carries at its front end an annular bead which, when tensioning disks are attached to one another engages behind the axial ribs of the other axial collar formed with a predetermined length.
  • the larger axial collar advantageously has axially extending longitudinal ribs on its outer circumferential surface.
  • the tension discs are made of glass fiber reinforced plastic. It is within the scope of the invention that the clamping disks are injection molded parts. 120 Overall, significant advantages can be achieved with the rotary brush according to the invention, which include the following:
  • Fig. 1 shows schematically in section the one clamping disc of the rotary brush according to the invention
  • Fig. 3 shows schematically in section the rotary brush with the two clamping discs in the fixed state.
  • the rotary brush provided for the surface treatment of workpieces has two clamping disks 1, 2 which are designed differently in the exemplary embodiment shown, but can also be of the same design.
  • the two clamping disks 1, 2 each have an axial collar 3 or 4 on their side facing each other Fig. 3 of the axial collar 3 of the spring washer 1 155 engages in the axial collar 4 of the spring washer 2 to form the spring washer connection.
  • this forms a cylindrical holding element for storing a brush set 5 (see FIG. 3).
  • This is designed in the usual manner with wire bristles 7 held in cross-sectionally U-shaped clamping elements 6.
  • the configuration is such that the axial collar 3 of the tensioning disk 1 has a greater length than the axial collar 4 of the tensioning disk 2 and is of smaller diameter, i.e. thus at its outer circumferential surface at most reaches the diameter of the inner circumferential surface 165 of the axial collar 4 of the tensioning disk 2.
  • the engagement connection between the axial collars 3, 4 of the two clamping washers 1, 2 is achieved by a fitting or clamping connection, namely in that the smaller diameter axial collar 3 ⁇ o of the clamping washer 1 has a plurality of axial ribs 8 on its outer circumferential surface - shown in FIG Embodiment has two axial ribs 8 -, which are arranged at the same circumferential distance from each other. Due to the presence of these axial ribs 8, there is the effect that the axial collar 3 of the spring washer 1 has a larger overall outer circumferential surface
  • the axial ribs 8 are chamfered on their front free end face 9.
  • the axial collar 4 of the other tensioning disk 2 which receives the axial ribs 8 of the axial collar 3, is chamfered on its front end face 10.
  • the larger diameter axial collar 4 has at its front end an annular bead 11 which, when the clamping discs 1, 2 are fixed to one another, has the axial ribs 8 of the axial collar 3 engages securely.
  • the axial ribs 8 are formed with a correspondingly large predetermined length, so that the function of the rear engagement is ensured. This can be seen particularly clearly from FIG. 3.
  • the larger diameter axial collar 4 of the tensioning disk 2 has axially extending longitudinal ribs 12 on its outer circumference.
  • eight longitudinal ribs 12 are provided at the same circumferential distance from one another, which ensures a secure and non-slip storage of the brush stock.
  • punctiform projections 13 which are arranged in greater numbers on the mutually facing inner surface of the tensioning disks 1, 2.
  • the clamping disks 1, 2 are made of glass fiber reinforced plastic and can advantageously be formed as injection molded parts.
  • the tensioning disks 1, 2 have predetermined recesses 14 on their outer surface, which are provided as labeling and marking surfaces.
  • the described embodiment is basically designed as a non-detachable connection of the tensioning disks 1, 2, it is of course also possible, if desired, 215 to make the configuration such that the connection between the tensioning disks 1, 2 can subsequently be released, for example with the aid of a suitable tool with which the described securing of the connection can be canceled.

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Abstract

Bei einer Rotationsbürste zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, mit einem Bürstenbesatz (5), der zwischen zwei miteinander verbundenen Spannscheiben (1, 2) eingeklemmt und auf einem von diesem gebildeten im wesentlichen zylindrischen Halteelement gelagert ist, ist die Anordnung derart getroffen, daß die beiden Spannscheiben (1, 2) jeweils an ihrer einander zugekehrten Seite einen Axialbund (3, 4) aufweisen, dessen Außen- bzw. Innendurchmesser derart bemessen ist, daß bei aneinander befestigten Spannscheiben (1, 2) der Axialbund (3) der einen Spannscheibe (1) verbindend in denjenigen (4) der anderen Spannscheibe (2) zur Ausbildung der Spannscheibenverbindung eingreift und gleichzeitig hierdurch das zylindrische Halteelement zur Lagerung des Bürstenbesatzes (5) gebildet ist.

Description

Rotationsbürste zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Rotationsbürste zur Oberflächenbehandlung von Werk- stücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte rotierende Rundbürsten werden üblicherweise derart hergestellt, daß der Bürstenbesatz, der beispielsweise aus einem oder mehreren scheibenartigen Bürstenelementen besteht, zwischen einer Vielzahl von gepreßten Metallteilen angeordnet wird. Diese Konstruktion wurde von allen Bürstenherstellern bisher eingesetzt und wird auch heute immer noch in einer Vielzahl von ähnlichen Formen angewendet.
Demgegenüber ist es schon bei einer Rotationsbürste der gattungsgemäßen Art bekannt (DE-U 295 13 247.7), die Anordnung derart zu treffen, daß der Bürstenbesatz zwischen zwei miteinander verbundenen Spannscheiben eingeklemmt wird und hierbei auf einem von diesen Spannscheiben gebildeten im wesentlichen zylindrischen Halteelement gelagert ist.
Obschon sich diese bekannte Rotationsbürste als sehr vorteilhaft erwiesen hat, hat es sich dennoch gezeigt, daß nach wie vor das Bedürfnis nach einer vereinfachten Fertigung der Bürste sowie nach einer wesentlichen Reduzierung der Materialkosten besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bürste der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß bei vereinfachter Herstellung eine beträchtliche Reduzierung der Materialkosten erreichbar ist und gleichzeitig ein noch geringeres Gewicht, verbunden mit weiteren Handhabungsvorteilen, erzielt werden kann. Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Rotationsbürste ist die Ausgestaltung derart getroffen, daß die Spannscheiben jeweils an ihrer einander zugekehrten Seite einen Axialbund aufweisen, dessen Außen- bzw. Innendurchmesser derart bemessen ist, daß bei aneinander befestigten Spannscheiben der Axialbund der einen Spannscheibe verbindend in denjenigen der anderen Spannscheibe zur Ausbildung der Spannscheibenverbindung eingreift und gleichzeitig hierdurch das zylindrische Hal- teelement zur Lagerung des Bürstenbesatzes gebildet ist.
Dieser Ausgestaltung liegt der wesentliche Erfindungsgedanke zugrunde, die Axialbunde der beiden Spannscheiben nicht nur zur Lagerung des Bürstenbesatzes vorzusehen, sondern diese derart auszugestalten, daß sie selbst die Fest- legung der beiden Spannscheiben aneinander bewirken. Dies läßt sich leicht mit herstellungstechnisch einfachen Mitteln erreichen, so daß hierdurch eine einfache und sichere Verbindung der Spannscheiben gewährleistet ist.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Axialbunde der beiden Spannscheiben gleiche Länge aufweisen oder aber daß sie unterschiedliche Länge besitzen.
Die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden der beiden Spannscheiben kann durch eine Paß- bzw. Klemmverbindung gebildet sein. Stattdessen oder zu- sätzlich kann die Anordnung derart getroffen sein, daß die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden der beiden Spannscheiben durch Klebstoff gebildet bzw. gesichert ist, der auf wenigstens eine der miteinander zusammenwirkenden Umfangsflächen de Axialbunde aufgetragen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Paß- bzw. Klemmverbindung zwischen den Axialbunden dadurch gebildet, daß wenigstens einer der Axialbunde an seiner mit dem anderen Axialbund zusammenwirkenden Umfangsfläche Erhebungen, insbesondere in Form von Axialrippen, aufweist. Diese werden beim Zusammenpressen der beiden Spannscheiben, was beispielsweise mittels einer 20 t-Presse erfolgt, unter Krafteinwirkung mit der zugeordneten Umfangsfläche des jeweils anderen Axialbundes wirksam verbunden, so daß hier- durch die erwünscht sichere Verbindung zwischen den Spannscheiben erzielt wird.
85 Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotationsbürste sind die Axialrippen an der Außenumfangsfläche des durchmesserkleineren Axialbundes vorgesehen. Vorteilhafterweise sind hierbei jeweils zwei Axialrippen vorhanden. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, stattdessen drei, vier oder mehr Axialrippen vorzusehen.
90
Es ist von Vorteil, wenn die Axialrippen in gleichem Umfangsabstand voneinander angeordnet sind, da hierdurch auch eine gleichmäßige Klemmwirkung über den Umfang der Axialbunde erzielt wird.
95 Um das unter hoher Krafteinwirkung erfolgende Zusammenfügen der beiden Spannscheiben im Anfangsstadium zu erleichtern, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Axialrippen an ihrer vorderen freien Stirnfläche abgeschrägt sind.
IOO In entsprechender Weise liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß derjenige Axialbund, der die Axialrippen aufnimmt, an seiner vorderen Stirnfläche abgeschrägt ist.
Sofern nicht aus irgendwelchen Gründen beabsichtigt ist, die beiden Spannschei- 105 ben zu einem späteren Zeitpunkt wieder voneinander zu lösen, entspricht es einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, daß der die Axialrippen aufnehmende Axialbund an seinem vorderen Ende einen Ringwulst trägt, der bei aneinander festgelegten Spannscheiben die mit vorbestimmter Länge ausgebildeten Axialrippen des anderen Axialbundes sichernd hintergreift.
110
Um den Bürstenbesatz auf dem von den beiden Spannscheiben gebildeten zylindrischen Halteelement rutschfest zu lagern, trägt zweckmäßigerweise der durchmessergrößere Axialbund an seiner Außenumfangsfläche axial verlaufende Längsrippen.
115
Es ist von Vorteil, wenn die Spannscheiben aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Hierbei liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Spannscheiben Spritzgußteile sind. 120 Insgesamt lassen sich mit der erfindungsgemäßen Rotationsbürste wesentliche Vorteile erzielen, die u.a. in folgendem bestehen:
- weniger Arbeitsaufwand bei der Herstellung der Bürste,
125 - beträchtliche Reduzierung der Materialkosten,
- einfachere Montageausrüstung,
- verbesserte Zusammenbaumöglichkeit der Bürste,
130
- geringeres Gewicht,
- bessere Eignung für automtische Herstellung usw.
135 Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
Fig. 1 schematisch im Schnitt die eine Spannscheibe der erfindungsgemäßen Rotationsbürste und
140
Fig. 2 die andere Spannscheibe der Rotationsbürste sowie
Fig. 3 schematisch im Schnitt die Rotationsbürste mit den beiden Spannscheiben im aneinander festgelegten Zustand.
145
Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 1 und 2, ersichtlich, weist die zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken vorgesehene Rotationsbürste zwei Spannscheiben 1 , 2 auf, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ausgestaltet sind, jedoch auch gleich ausgebildet sein können.
150
Wie deutlich aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen, besitzen die beiden Spannscheiben 1 , 2 jeweils an ihrer einander zugekehrten Seite einen Axialbund 3 bzw. 4. Dessen Außen- bzw. Innendurchmesser ist derart bemessen, daß bei aneinander befestigten Spannscheiben 1, 2 gemäß Fig. 3 der Axialbund 3 der Spannscheibe 1 155 verbindend in den Axialbund 4 der Spannscheibe 2 zur Ausbildung der Spannscheibenverbindung eingreift. Gleichzeitig wird hierdurch ein zylindrisches Halteelement zur Lagerung eines Bürstenbesatzes 5 (siehe Fig. 3) gebildet. Dieser ist in üblicher Weise mit in querschnittlich U-förmigen Klemmelementen 6 gehaltenen Drahtborsten 7 ausgestaltet.
160
Wie im einzelnen aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen, ist die Ausgestaltung derart getroffen, daß der Axialbund 3 der Spannscheibe 1 eine größere Länge als der Axialbund 4 der Spannscheibe 2 aufweist und durchmesserkleiner ausgebildet ist, d.h. also an seiner Außenumfangsfläche maximal den Durchmesser der Innen- 165 umfangsfläche des Axialbundes 4 der Spannscheibe 2 erreicht.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden 3, 4 der beiden Spannscheiben 1 , 2 durch eine Paß- bzw. Klemmverbindung erreicht, und zwar dadurch, daß der durchmesserkleinere Axialbund 3 πo der Spannscheibe 1 an seiner Außenumfangsfläche mehrere Axialrippen 8 - im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Axialrippen 8 - aufweist, die in gleichem Umfangsabstand voneinander angeordnet sind. Aufgrund des Vorhandenseins dieser Axialrippen 8 ergibt sich somit die Wirkung, daß der Axialbund 3 der Spannscheibe 1 an seiner Außenumfangsfläche insgesamt einen größeren
175 Durchmesser als der Axialbund 4 der anderen Spannscheibe 2 an dessen Innen- umfangsfläche aufweist. Somit ergibt sich eine wirkungsvolle Paß- bzw. Klemmverbindung, wenn die beiden Spannscheiben 1, 2 dadurch zusammengefügt und aneinander befestigt werden, daß der Axialbund 3 in den Axialbund 4 eingepreßt wird.
180
Um dieses Einpressen zu erleichtern, sind die Axialrippen 8 an ihrer vorderen freien Stirnfläche 9 abgeschrägt.
Zu dem gleichen Zweck ist auch der die Axialrippen 8 des Axialbundes 3 aufneh- 185 mende Axialbund 4 der anderen Spannscheibe 2 an seiner vorderen Stirnfläche 10 abgeschrägt.
Um bei aneinander festgelegten Spannscheiben 1 , 2 die erreichte gute Paß- bzw. Klemmverbindung zu sichern, weist der durchmessergrößere Axialbund 4 an sei- 190 nem vorderen Ende einen Ringwulst 11 auf, der bei aneinander festgelegten Spannscheiben 1 , 2 die Axialrippen 8 des Axialbundes 3 sichernd hintergreift. Zu diesem Zweck sind die Axialrippen 8 mit einer entsprechend großen vorbestimmten Länge ausgebildet, so daß die Funktion des Hintergreifens gesichert ist. Dies ist aus Fig. 3 besonders deutlich ersichtlich. Zur rutschfesten Lagerung des Bürstenbesatzes 5 trägt der durchmessergrößere Axialbund 4 der Spannscheibe 2 an seinem Außenumfang axial verläufende Längsrippen 12. Hierbei sind beispielsweise acht Längsrippen 12 in gleichem Umfangsabstand voneinander vorgesehen, was eine sichere und rutschfeste La- 200 gerung des Bürstenbesatzes gewährleistet.
Dem gleichen Zweck dienen auch punktförmige Vorsprünge 13, die in größerer Anzahl an der einander zugekehrten Innenfläche der Spannscheiben 1 , 2 angeordnet sind.
205
Die Spannscheiben 1 , 2 sind aus glasfaserverstärktem Kuntstoff hergestellt und können vorteilhafterweise als Spritzgußteile ausgeformt sein.
Wie außerdem deutlich aus Fig. 3 ersichtlich, tragen die Spannscheiben 1 , 2 an 210 ihrer Außenfläche vorbestimmte Vertiefungen 14, die als Etikettierungs- und Markierungsflächen vorgesehen sind.
Obwohl die beschriebene Ausführungsform grundsätzlich als unlösbare Verbindung der Spannscheiben 1 , 2 konzipiert ist, ist es bei Wunsch selbstverständlich 215 auch möglich, die Ausgestaltung derart zu treffen, daß die Verbindung zwischen den Spannscheiben 1 , 2 nachträglich gelöst werden kann, beispielsweise dann unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeuges, mit dem die beschriebene Sicherung der Verbindung aufgehoben werden kann.
220 Hinsichtlich vorstehend nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche sowie die Zeichnung verwiesen.

Claims

Patentansprüche:
1. Rotationsbürste zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, mit einem Bürstenbesatz (5), der zwischen zwei miteinander verbundenen Spannscheiben (1 , 2) eingeklemmt und auf einem von diesem gebildeten im wesentlichen zylindrischen Halteelement gelagert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Spannscheiben (1 , 2) jeweils an ihrer einander zugekehrten Seite einen Axialbund (3, 4) aufweisen, dessen Außen- bzw. Innendurchmesser derart bemessen ist, daß bei aneinander befestigten Spannscheiben (1, 2) der Axialbund (3) der einen Spannscheibe (1) verbindend in denjenigen (4) der anderen Spannscheibe (2) zur Ausbildung der Spannscheibenverbindung eingreift und gleichzeitig hierdurch das zylindrische Halteelement zur Lagerung des Bürstenbesatzes (5) gebildet ist.
2. Bürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbunde (3, 4) der beiden Spannscheiben (1 , 2) gleiche Länge aufweisen.
3. Bürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbunde (3, 4) der beiden Spannscheiben (1 , 2) unterschiedliche Länge aufweisen.
4. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden (3, 4) der beiden Spannscheiben (1 , 2) durch eine Paß- bzw. Klemmverbindung gebildet ist.
5. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden (3, 4) der beiden Spannscheiben (1 , 2) als lösbare Verbindung ausgestaltet ist.
6. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsverbindung zwischen den Axialbunden (3,4) der beiden Spannscheiben (1 ,2) durch Klebstoff gebildet bzw. gesichert ist, der auf wenigstens eine der miteinander zusammenwirkenden Umfangsflächen der Axialbunde (3, 4) aufgetragen ist.
7. Bürste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Paß- bzw. Klemmverbindung zwischen den Axialbunden (3, 4) dadurch gebildet ist, daß wenigstens einer der Axialbunde (3 bzw. 4) an seiner mit dem anderen Axialbund (4 bzw. 3) zusammenwirkenden Umfangsfläche Erhebungen, insbesondere in Form von Axialrippen (8), aufweist.
8. Bürste nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialrippen (8) an der Außenumfangsfläche des durchmesserkleineren Axialbundes (3) vorgesehen sind.
9. Bürste nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Axialrippen (8) vorgesehen sind.
10. Bürste nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialrippen (8) in gleichem Umfangsabstand voneinander angeordnet sind.
11. Bürste nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialrippen (8) an ihrer vorderen freien Stirnfläche (9) abgeschrägt sind.
12. Bürste nach einem der Ansprüche 7 - 11 , dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Axialbund (4), der die Axialrippen (8) des anderen Axialbundes (3) aufnimmt, an seiner vorderen Stirnfläche (10) abgeschrägt ist.
13. Bürste nach einem der Ansprüche 7 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Axialrippen (8) aufnehmende Axialbund (4) an seinem vorderen Ende einen Ringwulst (11 ) trägt, der bei aneinander festgelegten Spannscheiben (1 , 2) die mit vorbestimmter Länge ausgebildeten Axialrippen (8) des anderen Axialbundes (3) sichernd hintergreift.
14. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durchmessergrößere Axialbund (4) an seiner Außenumfangsfläche axial verlaufende Längsrippen (12) zur rutschfesten Lagerung des Bürstenbesatzes (5) trägt.
15. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (1 , 2) aus glasfasersverstärktem Kunststoff bestehen.
16. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (1 , 2) Spritzgußteile sind.
PCT/EP1997/005367 1996-10-02 1997-09-30 Rotationsbürste zur oberflächenbehandlung von werkstücken WO1998014089A1 (de)

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