DE4308233A1 - Arbeitsmaschine, insbesondere für die Endbearbeitung von Oberflächen von Werkstücken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere für die Oberflächen-Endbearbeitung von Werkstücken unter Anwendung einer rotierenden Bürste.

Im besonderen, jedoch nicht ausschließlichen Fall der Töpfe ist es bekannt, sie einer Oberflächen-Endbearbeitung zu unterwerfen, welche sowohl den Bereich der Oberfläche als auch den des Bodens umfaßt. Zu diesem Zweck wird der Topf auf einen mit horizontaler Achse rotierenden Dorn aufgezogen und auf diesen Oberflächen mit einer Bürste bearbeitet. Um die Anpassung der Bewegung der Bürste an die verschiedenen Formate des Werkstückes (Topf oder anderer Rotationskörper) zu erzielen, ist bei den bekannten Maschinen eine Neuein­ stellung der Arbeitsgruppe vorgesehen, wobei gut drei Schlit­ ten betätigt werden und zusätzlich eine Drehung bis 360° durchgeführt wird.

Hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Arbeitsmaschine, die einfacher ist als die bisher bekannten.

Diese und weitere, der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher entnehmbaren Ziele werden mit einer Arbeitsmaschi­ ne mit rotierender Bürste in Übereinstimmung mit dem in den bei geschlossenen Patentansprüchen dargelegten Erfindungsge­ danken erreicht.

Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte, lediglich beispielhafte und daher nicht einschränkende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform nähere erläutert, welche in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, worin:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Arbeitsmaschine in der Stellung, welche der Bearbeitung des Bodens eines schematisch dargestellten Topfes vorangeht oder folgt, zeigt;

Fig. 2 in Seitenansicht die Arbeitsmaschine in der Stellung, welche der Bearbeitung der zylindrischen Fläche des Topfes vorangeht oder folgt, zeigt;

Fig. 3 die Maschine mit abgenommenem Werkzeugschlitten zeigt;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt den Ausschnitt betreffend die Einrichtungen, welche die vorüber­ gehende Trennung der Bürste vom Werkstück, wenn letzteres ersetzt werden soll, zeigt;

Fig. 6 einen Ausschnitt betreffend die Zuordnung des Werkzeugschlittens mit der am Support befestigten fixen Führung zeigt, wobei der Schnitt mit der Schnittlinie 6-6 der Fig. 3 übereinstimmt.

Gemäß den Zeichnungsfiguren weist die Arbeitsmaschine ein Untergestell 1 auf. An diesem Untergestell ist ein kreisbo­ genförmiger Träger 2 befestigt, der aus einem Paar von I- Profilen 3 gebildet ist, die untereinander durch Träger 4 verbunden sind. An diesem Träger ist eine Führungsplatte 5 befestigt, die mit ihren Rändern 5A, 5B über den Träger und das Untergestell hinausragt. Die Enden dieser Ränder sind U- förmig ausgebildet.

Nicht I-Profile, sondern ein schwalbenschwanzförmiger Schlit­ ten, gebildet aus einer entsprechend geschnittenen und ge­ frästen Eisenplatte.

An diesen Enden der Platte 5 greifen lose Rollen 6 an, die entsprechend deren Peripherie ausgebildet und von einem Support 7 gehaltert sind.

Auf einem der I-Profile 3 ist ein Zahnsegment in Form einer kreisbogenförmigen Zahnstange 8 befestigt, mit dem ein Ritzel 9 kämmt, das am Support 7 von diesem ausladend vorspringend gelagert ist.

Auf einem seitlichen Fortsatz 7A des Supports 7 ist ein in beiden Richtungen wirkender Getriebemotor 10 montiert, der mit seiner Austrittswelle 11 das Ritzel 9 betätigt. Dies ermöglicht die Bewegung des Supports entlang der Führungs­ platte 5.

Auf dem Support 7 ist fix eine schwalbenschwanzförmige Füh­ rung 12 montiert; diese ist auf dem Support derart angeord­ net, daß sie in zwei Endstellungen des Supports horizontal liegt, wie aus den Fig. 1 bzw. 2 ersichtlich ist.

In Achse mit der Führung 12 ist in ihr drehbar und axial ver­ schiebbar eine Schraube 13 gelagert, die mit einem gewinde­ losen Teil 13A mit einem Kolben 14 verbunden ist, der axial- und drehbeweglich in einem an der Führung befestigten Zylin­ der 15 läuft. Dieser Teil 13A durchsetzt abgedichtet einen Zylinderkopf. Am Kolben ist eine koaxiale Kolbenstange 16 befestigt, die abgedichtet den anderen Kopf des Zylinders 15 durchsetzt. Über einen bestimmten Abschnitt (16A) hat der herausragende Teil der Kolbenstange 16 einen nicht-kreisför­ migen Querschnitt. Der Abschnitt 16A tritt verschiebbar in eine entsprechend geformte Buchse 17 ein, welche die Aus­ trittswelle eines Getriebemotors 18 bildet; durch die Nicht- Kreisförmigkeit der Zuordnung zwischen Buchse 17 und Ab­ schnitt 16A wird die Drehbewegung vom Getriebemotor 18 auf die Schraube 13 übertragen.

Der Zylinder 15 ist an den Enden mit Leitungen 19, 20 verbun­ den, die zu einem herkömmlichen Schieber 21 führen, der hän­ dich oder automatisch gesteuert wird und eine Leitung mit der Atmosphäre und die andere mit einer Druckluftquelle 22 in Verbindung setzt.

Wenn man die Druckluft der Leitung 20 zuführt, wird der Kol­ ben 14 und folglich die Schraube 13 angehoben (in bezug auf die Fig. 5). Dies dient, wie später besser verständlich wird, dazu, das Werkzeug (rotierende Bürste 23) außer Berührung mit dem zu bearbeitenden Werkstück 24 zu schieben, wenn das Werk­ stück durch ein anderes zu bearbeitendes ersetzt werden soll.

In der schwalbenschwanzförmigen Führung 12 ist verschiebbar ein Schlitten 25 montiert, der mit einer Mutter 26 versehen ist, in welche die Schraube 13 eingreift, weshalb sich, wie oben ausgeführt, wenn die Druckluft dem Zylinder über die Leitung 20 zugeführt wird, auch der Schlitten in der Richtung gegen den Kolben 14 der Schraube 13 hin verschiebt.

Der Schlitten 25 trägt einen Elektromotor 27, welcher über einen Riementrieb 28 eine Welle 29 betätigt, die ebenfalls auf dem Schlitten gelagert und an deren Enden in herkömm­ licher Weise die von einer Haube 30 geschützte rotierende Bürste lösbar befestigt ist.

In an sich bekannter und herkömmlicher Weise wird das zu bearbeitende Werkstück von einem rotierenden Dorn 31 gehalten.

Die Funktionsweise ist folgende:

Es werde angenommen, daß das zu bearbeitende (z. B. zu polie­ rende) Werkstück 24 ein auf den rotierenden Dorn 31 aufge­ steckter Topf ist und daß von diesem Topf die äußere zylin­ drische Oberfläche S, der Boden F und die Verbindungszone R zwischen den beiden poliert werden sollen.

Weiters werde angenommen, daß sich die Maschine in der Posi­ tion gemäß Fig. 1 befindet, also mit vom Boden F abgesetzter Bürste 23, und daß der Zylinder 15 über die Leitung 19 mit Druck beaufschlagt wird.

Die Bürste 23 und der Dorn 31 werden in Drehung versetzt. Als Folge des Druckes im Zylinder 15 verschiebt sich, wie in der Folge beschrieben wird, der Schlitten 25 nach links (in Fig. 1) und bringt die Bürste in Berührung mit dem Boden F, der somit poliert wird. Nach Beendigung des Polierens des Bodens wird der Zylinder 15 neuerlich aktiviert, so daß der Schlit­ ten 25 vom Werkstück 24 entfernt wird. Sodann wird der Motor 10 (der den Support 7 entlang der Führung 5 bewegt) in Tätig­ keit gesetzt, bei gleichzeitiger Intervention des Getriebe­ motors 18, der die Schraube 13 in Tätigkeit setzt; daraufhin wird der Zylinder 15 aktiviert, welcher den Schlitten 25 an das Werkstück annähert, dessen Verbindungszone R von den Bürsten 23 fertigbearbeitet wird. Nach Beendigung dieser Tätigkeit wird die Bürste 23 vom Topf entfernt (durch die Wirkung des Zylinders 15) und wird der Support 7 entlang der Führung 5 in die Stellung gemäß Fig. 2 gebracht. In dieser Stellung wird neuerlich der Zylinder 15 aktiviert und wird auch der Getriebemotor 18 aktiviert, so daß die Bürste 23 an das Werkstück 24 angelegt und die zylindrische Oberfläche S desselben poliert wird.

Nach Beendigung dieses Vorganges wird der Zylinder 15 über die Leitung 20 unter Druck gesetzt (die Leitung 19 wird mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt). Infolgedessen wird die Schraube 13 rasch angehoben (in bezug auf die Fig. 2) und wird über die Mutter 24 ebenso rasch die Anhebung der Bürste 23 vom nunmehr fertigbearbeiteten Werkstück 24 (bei Bewegung des Schlittens 25) bewirkt.

Der Dorn 31 bleibt stehen, das fertige Werkstück 24 wird ab­ genommen und auf den Dorn wird ein neues zu bearbeitendes Werkstück aufgesetzt. Der Dorn wird in Drehung versetzt, der Schieber 21 umgeschaltet, so daß die Leitung 19 den Druck im Zylinder 15 erhöht, während die Leitung 20 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird. Dadurch verschiebt sich die Schraube 13 nach unten und über die Mutter 26 wird der Schlitten 25 und folglich die Bürste 23 neuerlich in Berüh­ rung mit der Oberfläche S des neuen Werkstückes gebracht, so daß man auf diese Weise die Garantie einer wiederholten korrekten Plazierung der Bürste auf den Werkstücken hat. Die Bearbeitung erfolgt sodann in umgekehrter Weise in bezug auf die des ersten Werkstückes.

Nach der vorstehenden Beschreibung nur einer Ausführungsform ist es für den Fachmann leicht, zahlreiche Varianten/Änderun­ gen auszudenken, welche jedoch als in dem Rahmen des Erfin­ dungstextes fallend anzusehen sind.

Insbesondere wurde eine Maschine beschrieben, die in der Lage ist, jeden beliebigen Teil des fertigzubearbeitenden Drehkör­ pers (z. B. Töpfe) zu bearbeiten. Es kann auch eine Vielzahl von zu der beschriebenen Arbeitsmaschine identischen Arbeits­ maschinen im Bereich einer bekannten, verschiedene zu bear­ beitende Werkstücke haltenden Maschine angeordnet werden, wobei jede Arbeitsmaschine dazu vorbereitet ist, auf einen besonderen Teil des fertigzubearbeitenden Werkstückes zu wirken. In diesem Falle sorgt jede dieser Maschinen dafür, daß die Gruppe Bürste 23, Dorn 29 und Motor 27 entlang der Führungsplatte 5 in einer Stellung blockiert ist, die von den Abmessungen des Werkstückes abhängt, das fertigbearbeitet werden soll. Um letzteres nach seiner Bearbeitung zu wechseln und um Werkstücke mit anderer Abmessung bearbeiten zu können, ermöglicht die Bewegung der vorgenannten Gruppe entlang der Führungen 5 und 12 eine rasche Positionierung der Gruppe selbst und aller analogen Gruppen der anderen Arbeitsmaschi­ nen in Abhängigkeit von den neuen Abmessungen der fertigzu­ bearbeitenden Werkstücke.

Dies ermöglicht es auch, nach einem vorbestimmten und auto­ matisch in Abhängigkeit von den verschiedenen Werkstücken, die der Bearbeitung unterworfen werden sollen, gesteuerten Arbeitsprogramm zu arbeiten. Diese Programmierung ist gerade wegen der Verwendung lediglich der Führungen 5 und 12 möglich. All das ist nach den Kenntnissen des bisherigen Standes der Technik nicht möglich, gemäß welchem die Arbeits­ maschinen mit beweglichen Teilen entlang vier verschiedener Achsen arbeiten.

Claims (6)

1. Arbeitsmaschine, ausgerüstet mit einem rotierenden Werkzeug, insbesondere für die Oberflächen-Endbearbeitung von Werkstücken mittels rotierender, motorgetriebener Bürsten, wobei das rotierende Werkzeug gegen und vom Werkstück mittels der Tätigkeit von Steuereinrichtungen verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Werkzeug auf einem Schlitten montiert ist, auf den Steuereinrichtungen wirken, und daß der Schlitten seinerseits auf einem Support montiert ist, der entlang einer von Antriebseinrichtungen gesteuerten fixen gekrümmten Führung beweglich ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtungen aus einer Schraube, einer vom Schlitten getragenen und mit der Schraube zusammenwirkenden Mutter, und einem Getriebemotor bestehen, der vom Support gehaltert wird und die genannte Schraube über eine lediglich torsionale Ankupplung und unter Zwischenschaltung einer pneumatischen Zylinder/Kolben-Gruppe betätigt, wobei die nur torsionale Ankupplung zwischen dem Getriebemotor und dem Kolben, während letzterer mit der Schraube fest verbunden ist, zugegen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung kreisbogenförmig gekrümmt ist.

4. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der End­ stellung des Supports die Rotationsachse des Werkzeuges um etwa 90° aus der Stellung, die sie in der anderen Endstellung des Supports einnimmt, verschoben ist.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Sup­ ports eine Platte mit entgegengesetzten parallelen Profilrän­ dern ist, entlang welcher entsprechend geformte lose Rollen des Supports laufen.

6. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Untergestell aufweist, das einen wie die Führung gekrümmten Träger hält und auf einer seiner Seiten letzteren derart hält, daß er vom Untergestell abgesetzt ist, um die Beweglichkeit des Supports zuzulassen.