DE102011012844A1 - Device for grinding and / or brushing objects - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung (1) zum Schleifen und/oder Bürsten von Gegenständen (2) beschrieben, die in bekannter Weise in einem Gehäuse (4) einen Arbeitsraum (50) aufweist, in welchem eine antreibbare Bürste (12) drehbar angeordnet ist. Durch Veränderung der Achslage der Bürste (12) und/oder durch Abweichung von der Form eines Kreiszylinders kann das effektive Wirkprofil der Bürste (12) an die Geometrie des Gegenstandes (2) angepasst oder anpassbar sein. Dadurch wird die Effizienz des Bearbeitungsvorganges erhöht.A device (1) for grinding and / or brushing objects (2) is described which, in a known manner, has a working space (50) in a housing (4) in which a drivable brush (12) is rotatably arranged. By changing the axial position of the brush (12) and / or by deviating from the shape of a circular cylinder, the effective active profile of the brush (12) can be adapted or adaptable to the geometry of the object (2). This increases the efficiency of the machining process.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen und/oder Bürsten von Gegenständen mit
- a) einem Gehäuse;
- b) mindestens einer in mindestens einem Arbeitsraum des Gehäuses drehbar angeordneten und antreibbaren Bürste, die einen Bürstenkörper und einen an diesem befestigten Schleifmittel- und/oder Borstenbesatz aufweist;
- c) einem Absaugkanal, der in den Arbeitsraum mündet und mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist.
- a) a housing;
- b) at least one in at least one working space of the housing rotatably arranged and driven brush having a brush body and attached thereto abrasive and / or bristle trim;
- c) a suction channel, which opens into the working space and can be connected to a suction device.
In vielen Industriebereichen, insbesondere aber im Bereich der Windkraft, des Fahrzeugbaus sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie, sind viele Behandlungsschritte zur Erzielung einer hochwertigen Oberfläche auf einem vorhergehenden Schleif- und Reinigungsprozess angewiesen. Diese Schleif- und Reinigungsprozesse sind in der Vergangenheit nur schwer und unzureichend automatisierbar gewesen. Schleifen und Reinigen durch Bürsten wurden dabei im Wesentlichen manuell, allenfalls teilweise automatisiert, durch getrennte Vorrichtungen durchgeführt. Damit sind verständlicherweise verhältnismäßig hohe Kosten verbunden.In many industrial sectors, but especially in the field of wind power, vehicle construction and the aerospace industry, many treatment steps to achieve a high-quality surface on a previous grinding and cleaning process are dependent. These grinding and cleaning processes have in the past been difficult and insufficiently automated. Grinding and cleaning by brushing were carried out essentially manually, at best partially automated, by separate devices. This understandably involves relatively high costs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schleifen von Gegenständen der eingangs genannten Art derart fortzubilden, dass Schleif- und Bürstprozesse effizienter und weitgehend automatisierbar sind.The object of the present invention is to develop a device for grinding objects of the type mentioned in such a way that grinding and brushing processes are more efficient and largely automatable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- d) das effektive Wirkprofil der Bürste durch Veränderung der Achslage der Bürste und/oder durch Abweichung von der Form eines Kreiszylinders an die Geometrie des Gegenstandes angepasst oder anpassbar ist.
- d) the effective profile of action of the brush is adapted or adaptable to the geometry of the object by changing the axis position of the brush and / or by deviating from the shape of a circular cylinder.
Unter ”Wirkprofil” im engeren Sinne wird hier die Gestalt der Fläche verstanden, auf welcher die Spitzen der Schleifmittel oder Borsten der Bürste bei der Drehung der Bürste, also unter dem Einfluss der Fliehkraft liegen. Ein ”effektives” Wirkprofil ist das Wirkprofil, das der bearbeitete Gegenstand ”spürt”, das also von dem ”Wirkprofil” im engeren Sinne und von dessen relativer Lage zum Gegenstand beim ”Angriff” der Bürste abhängt. Durch die Anpassung dieses effektiven Wirkprofils an die Geometrie des Gegenstandes, und zwar an dessen gerade von der Bürste bearbeitetem Bereich, lässt sich die Effizienz der Bürste deutlich verbessern; auch deren Verschleissverhalten ist günstiger, da das Werkstück überall etwa gleich tief in den Schleifmittel- und/oder Borstenbesatz eintaucht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich im Gegensatz zur manuellen Bearbeitung reproduktionssichere Ergebnisse liefern. Dass die Personalkosten geringer ausfallen, leuchtet unmittelbar ein. Darüber hinaus ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Reduzierung der Verbrauchsmaterialkosten verbunden."Action profile" in the narrower sense is understood here as the shape of the surface on which the tips of the abrasive or bristles of the brush during rotation of the brush, so under the influence of centrifugal force. An "effective" profile of action is the profile of action that "feels" the machined object, which thus depends on the "profile of action" in the strict sense and its relative position to the object during the "attack" of the brush. By adapting this effective profile of action to the geometry of the article, specifically on the area just worked by the brush, the efficiency of the brush can be significantly improved; also their wear behavior is more favorable, since the workpiece is immersed everywhere about the same depth in the abrasive and / or bristle stocking. With the device according to the invention, in contrast to manual processing, reproduction-proof results can be obtained. The fact that staff costs are lower, is immediately obvious. In addition, the device according to the invention also entails a reduction in consumable costs.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Orientierung der Achse mindestens einer der Bürsten gegenüber der Horizontalen einstellbar. Auf diese Weise ist eine verhältnismäßig einfache Anpassung der Bürste an die Geometrie der Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstandes möglich. Die Einstellung kann dabei gegebenenfalls auch während des Betriebes der Vorrichtung geschehen, also während die Relativbewegung zwischen Vorrichtung und Gegenstand stattfindet und sich die geometrischen Verhältnisse an dem gerade bearbeiteten Oberflächenbereich ändern.In a preferred embodiment of the invention, the orientation of the axis of at least one of the brushes relative to the horizontal is adjustable. In this way, a relatively simple adaptation of the brush to the geometry of the surface of the object to be processed is possible. If appropriate, the setting can also take place during the operation of the device, that is to say while the relative movement takes place between the device and the object and the geometric conditions at the surface area being processed change.
Eine Möglichkeit, ein von der Kreiszylinderform abweichendes Wirkprofil zu erzielen, besteht darin, dass die Bürste aus mehreren in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Segmenten zusammengesetzt ist, die sich in ihren Wirkradien zumindest teilweise unterscheiden. Auf diese Weise lassen sich Wirkprofile mit treppenartigen Abstufungen erzielen, wobei die Feinheit der Treppen durch die Anzahl der Segmente wählbar ist. Das Wirkprofil lässt sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung nicht im laufenden Betrieb verändern; im Stillstand der Maschine kann ein anderes Wirkprofil durch andersartige Zusammensetzung der Bürste aus anderen Segmenten oder in anderer Reihenfolge zusammengefügten Segmenten erzielt werden.One way to achieve a deviating from the circular cylindrical shape profile of action, is that the brush is composed of several axially juxtaposed segments that differ at least partially in their effective radii. In this way, impact profiles can be achieved with staircase-like gradations, the fineness of the stairs by the number of segments can be selected. The profile of action can not be changed during operation in this embodiment of the invention; When the machine is at a standstill, a different action profile can be achieved by different composition of the brush from other segments or segments joined together in a different order.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Wirkprofil mindestens einer Bürste während des Betriebs der Vorrichtung veränderbar ist. In diesem Falle können laufend Veränderungen der Geometrie des gerade bearbeiteten Oberflächenbereichs im Wirkprofil der Bürste nachvollzogen werden, so dass auch bei stark sich ändernden Oberflächengeometrien stets eine gute Arbeitseffizienz erreichbar ist.It is particularly expedient if the action profile of at least one brush can be changed during operation of the device. In this case, changes in the geometry of the surface area just worked in the profile of action of the brush can be continuously reproduced, so that even with greatly changing surface geometries always a good work efficiency can be achieved.
Die Veränderbarkeit des Wirkprofils kann beispielsweise so erreicht werden, dass mindestens eine Bürste mindestens zwei an dem Bürstenkörper angeordnete und gegenüber diesem bewegbare Trägersegmente aufweist, die jeweils einen Besatz von Schleifmitteln oder Borsten tragen. Die Trägersegmente können sich beispielsweise in der am weitesten zurückgezogenen Position zu einem Zylinder schließen. Werden die Trägersegmente gegenüber dem Bürstenkörper ausgefahren, vergrößert sich der Querschnitt des Wirkprofils. Zwischen den einzelnen Segmenten entstehen dabei Lücken, die aber im Betrieb der Vorrichtung ohne Bedeutung sind. Durch die Zahl der Segmente, die jeweils einer Bürste zugeordnet werden, lässt sich die Feinheit des jeweils erzielbaren Wirkprofiles einstellen.The variability of the action profile can, for example, be achieved such that at least one brush has at least two carrier segments arranged on the brush body and movable relative thereto, each carrying a trimming of abrasives or bristles. For example, the carrier segments may close to a cylinder in the most retracted position. If the carrier segments are extended relative to the brush body, the cross section of the active profile increases. There are gaps between the individual segments, but these are of no significance during operation of the device. By the number of segments, which are each assigned to a brush, the fineness of each achievable effective profile can be adjusted.
Die Trägersegmente können dabei gegenüber dem Bürstenkörper linear bewegbar sein. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass das einzelne Trägersegment über seine ganze Erstreckung hinweg denselben Abstand gegenüber dem Bürstenkörper aufweist, also in diesem Sinne einen einheitlichen Wirkradius besitzt. Dann kann auch die gesamte nach außen weisende Fläche der Trägersegmente mit einem Besatz von Schleifmitteln oder Borsten versehen werden. The carrier segments can be linearly movable relative to the brush body. This generally means that the individual carrier segment has the same distance from the brush body over its entire extent, that is to say has a uniform effective radius in this sense. Then, the entire outwardly facing surface of the carrier segments can be provided with a stocking of abrasives or bristles.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Trägersegmente gegenüber dem Bürstenkörper verschwenkbar sind. In diesem Falle ändert sich in der Nähe der Schwenkachse der Abstand der Trägersegmente gegenüber dem Bürstenkörper nicht, während das gegenüberliegende, freie Ende der Trägersegmente den größten Weg zwischen der zurückgezogenen und der voll ausgefahrenen Stellung zurücklegt. Bei derartigen Bürsten ist es häufig sinnvoll, nur denjenigen Bereich der Trägersegmente mit einem Besatz von Schleifmitteln oder Borsten zu versehen, der von der Schwenkachse entfernt ist.Alternatively, it is also possible that the carrier segments are pivotable relative to the brush body. In this case, the spacing of the carrier segments from the brush body does not change in the vicinity of the pivot axis, while the opposite, free end of the carrier segments travels the greatest distance between the retracted and fully extended positions. In such brushes, it is often useful to provide only that portion of the carrier segments with a stocking of abrasives or bristles, which is remote from the pivot axis.
Eine besonders bevorzugte Möglichkeit, eine Bürste mit variablem Wirkprofil herzustellen, besteht darin, dass die Bürste einen aus elastischem Material gefertigten hohlen Träger aufweist, der einen Besatz aus Schleifmitteln oder Borsten trägt und in dessen Innenraum eine Verstelleinrichtung angeordnet ist, mit welcher der Träger verformbar ist. Eine derartige Verstelleinrichtung kann mechanisch sein und nur punkt- oder linienhaft an dem elastischen Träger angreifen. Denkbar ist auch, den Innenraum des Trägers mit einer Druckmittelquelle zu verbinden, so dass der hohle Träger mehr oder weniger aufgepumpt und dadurch in seinen Dimensionen verändert werden kann.A particularly preferred possibility of producing a brush with a variable active profile is that the brush has a hollow support made of elastic material, which carries a trimming of abrasives or bristles and in the interior of which an adjusting device is arranged, with which the support can be deformed , Such adjustment can be mechanical and attack only point or line on the elastic carrier. It is also conceivable to connect the interior of the carrier with a pressure medium source, so that the hollow carrier can be more or less inflated and thereby changed in its dimensions.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenEmbodiments of the invention are explained below with reference to the drawing; show it
Zunächst wird auf die
Die Vorrichtung
Im unteren Bereich sind die Untergehäuse
In den Arbeitsräumen
Dementsprechend weist die erste Bürste
Die Bürste
Die zur Reinigung dienende Bürste
Ionisationseinrichtungen
Die Achse
Anders dagegen die Achse
Die Vertikalposition der Lagereinrichtung
Die Bürste
Im Betrieb wird der Gegenstand
Die Oberfläche der Gegenstände
Eine weitere Verbesserung der Bürsteffizienz kann dadurch erzielt werden, dass die Wirkkontur der Reinigungsbürste
In
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Bürste
Eine besonders einfache Bauweise besitzt die in den
Durch Ausfahren der Stellmotoren
Wenn das Wirkprofil einer Bürste präziser einstellbar sein soll, als dies beim Ausführungsbeispiel der
Trotzdem kann selbstverständlich die Unterteilung des Trägers für den Borstenbesatz noch weiter getrieben werden. Bei dem in den
Die Trägersegmente
Diese Art der Bewegung der Trägersegmente
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen bleibt der Querschnitt der Bürste über deren gesamte axiale Abmessung hinweg konstant, und zwar unabhängig von der jeweiligen Position der Trägerelemente. Bei den nachfolgend beschriebenen Bürsten ändert sich, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der
Bei der in den
Durch eine Durchgangsbohrung
An ihrem innerhalb der Hülse
An der in den
Der Zapfen
Das Wirkprofil der Bürste
In ähnlicher Weise lässt sich mit Hilfe des Stellmotors
In den
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bürste
Oben wurden Möglichkeiten zur Gestaltung der Reinigungsbürste im Detail beschrieben. Selbstverständlich kann auch die Schleifbürste bei Bedarf ähnlich gebaut werden. Soweit oben die Konstruktion ganzer Bürsten erläutert wurde, kann diese Konstruktion auch bei einzenen Bürstensegmenten eingesetzt werden.Above possibilities for the design of the cleaning brush have been described in detail. Of course, the brush can be similarly built if necessary. As far as the construction of whole brushes has been explained above, this construction can also be used with single brush segments.
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