DE4326793C1 - Rotativ antreibbares Bürstenaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit einem Bürstenhalter und einer Ringbürste, wobei

• - der Bürstenhalter zwei über eine geteilte Distanzbuchse distan­ zierte Stirnscheiben und die Stirnscheiben in vorgegebenem Abstand zum Buchsenmantel angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege aufweisen und
• - die Ringbürste ein biegsames Bürstenband mit nach außen abstehenden Borsten und mit borstenfreien Bandzonen für die das Bürstenband übergreifenden Axialstege aufweist.

Es ist eine rotativ antreibbare Werkzeugspannvorrichtung mit zu­ mindest zwei Spannscheiben und einer gemeinsamen Spannschraube zum Einspannen einer Ringbürste zwischen den beiden Spannscheiben bekannt. Bei dieser Werkzeugspannvorrichtung weisen die beiden Spannscheiben konzentrische Ringnuten zum Einspannen von im wesentlichen durchmessergleichen Ringbürsten auf. Im übrigen sind an den Spannscheiben Axialstege vorgesehen, welche die jeweils eingespannte Ringbürste im Bereich borstenfreier Bandzonen über­ greifen. Diese bekannte Werkzeugspannvorrichtung arbeitet unter Verzicht auf einen Gummikern oder dergleichen Stützkörper und gewährleistet eine einwandfreie Positionierung und Stabilisierung der jeweils eingespannten Ringbürste, so daß aus den im Einsatz angreifenden Beanspruchungen keine Deformationen resultieren, also stets eine zylindrische Werkzeugoberfläche zur Verfügung steht, selbst wenn die Ringbürste aus biegsamem Material besteht. Inso­ weit hat sich diese bekannte Werkzeugspannvorrichtung durchaus bewährt, ist jedoch weiter entwicklungsfähig (vgl. DE-PS 37 41 983).

Weiter kennt man ein Rotationsbürstenwerkzeug zur Oberflächenbe­ arbeitung, bei dem ein Band aus Kunststoff oder Metall mit Stahl­ drahtborsten gleicher Länge bestückt ist. Das flache dünne endlose Band ist als Ring auf einen gummielastischen Ringkörper gespannt, der zwischen zwei Flanschen eine aus diesen gebildeten Spannein­ heit axial verformend verspannt wird und sich infolge seiner Ver­ formung radial aufzuweiten sucht, wodurch das Band festgespannt wird. Dadurch soll eine verbesserte Bearbeitungswirkung erzielt werden, da die einzelnen Borsten nicht in sich selbst, sondern nur als Ganzes aufgrund des flexiblen Borstenkörpers elastisch nach­ geben können (vgl. DE-PS 37 18 932).

Ferner ist eine Sicherheitsrotationsbürste zur Oberflächenbe­ arbeitung mit einem flexiblen Bürstenband bekannt. Dabei sind im Innern des Bürstenbandes als einzige Lagerung und Fixierung als Schlaufen ausgebildete Mitnehmerelemente zum formschlüssigen Ein­ greifen einer Mitnehmerkupplung zum Antrieb des Bürstenbandes angeordnet. Auf diese Weise soll das Bürstenband unverspannt bleiben und auch beim Arbeiten eine spürbare radiale Flexibilität beibehalten, welche beim Betrieb eine spürbare radial nach innen und außen gerichtete elastische Beweglichkeit des Bürstenbandes zuläßt. Insgesamt soll die bekannte Sicherheitsrotationsbürste mit hoher Sicherheit arbeiten, auf jegliche Spannvorrichtung ver­ zichten, ohne aufwendige Montagevorgänge handhabbar sein und vor allem beim Betrieb die radiale Borstenbandflexibilität zum Erzielen höchster Arbeitseffektivität erhalten bleiben sowie mög­ lichst hohe Drehzahlen bewältigen (vgl. DE-PS 40 33 458).

Endlich ist ein Rotationsbürstenwerkzeug zur Oberflächenbear­ beitung bekannt, bei dem Metallbürstenhalter mit Mitnehmernase auf einem gitterartigen Halter montiert sind. Hierzu werden die Bürstenhalter mit Distanzstücken zwischen zwei Endflanschen festgespannt (vgl. GB-PS 14 21 715).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotativ antreibbares Bürstenaggregat der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches eine besonders intensive bzw. effektive Ober­ flächenbearbeitung gewährleistet und sich darüber hinaus durch erhöhte Lebensdauer auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Bürstenaggregat dadurch, daß zumindest einer der Axialstege auf der Stegunterseite eine Mitnehmeraufnahme und das Bürstenband auf der Bandaußenseite im Bereich zumindest einer borstenfreien Bandzone einen in die Mitnehmeraufnahme eingreifenden Mitnehmer aufweist. Nach einer Empfehlung der Erfindung weist der Buchsenmantel im Bereich unterhalb der Axialstege eine radial angeformte bzw. ausgeformte Stützfläche für das Bürstenband auf, so daß das Bürstenband im Bereich seiner in die Mitnehmeraufnahmen eingreifenden Mitnehmer einerseits einwandfrei fixiert ist ohne das sich die Mitnehmerver­ bindung lösen kann und andererseits unter Berücksichtigung der angreifenden Beanspruchungen geschont wird. Nach einer anderen Variante lehrt die Erfindung, daß in bzw. auf dem Buchsenmantel der Distanzbuchse zumindest eine Mitnehmeraufnahme vorgesehen und auf der Bandinnenseite des Bürstenbandes zumindest ein in die Mitnehmeraufnahme eingreifender Mitnehmer befestigt ist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß insbesondere beim Anlaufen des Bürstenaggregates aber auch bei dessen Einsatz jeder Bandschlupf und folglich jede Relativbewegung zwischen dem Bürstenband und dem Bürstenhalter in Umfangsrichtung vermieden wird, vielmehr das Bürstenband drehfest und folglich einwandfrei zwischen den beiden Stirnscheiben selbst bei im Einsatz angreifen­ den Beanspruchungen gehalten ist. Dadurch wird verhindert, daß das Bürstenband bzw. seine die eine Seite der borstenfreien Bandzonen begrenzenden Borsten gegen die Axialstege wandern und dort unter extremen Einsatzbedingungen deformiert werden. Dabei bilden die Axialstege und der Buchsenmantel Ringnutabschnitte, welche ein einwandfreies Einspannen bzw. Fixieren der Ringbürste gewährleisten, und zwar in sämtlichen in Frage kommenden Dreh­ zahlbereichen. Darüber hinaus arbeitet auch das erfindungsgemäße Bürstenaggregat ohne Gummikern oder dergleichen Stützkörper für die Ringbürste, denn der Innendurchmesser der Ringbürste ist deutlich größer als der Außendurchmesser des Buchsenmantels. Dadurch wird zwischen der Ringbürste und dem Buchsenmantel jenes Bewegungsspiel erreicht, aus welchem mit wachsender Drehzahl eine zunehmende Rotationsstabilität der Ringbürste um ihre zentrale Rotationsachse resultiert, so daß sich im Ergebnis zwischen den Axialstegen bzw. Ringnutabschnitten ein biegesteifer Werkzylinder aufbaut, der höchsten angreifenden Beanspruchungen mit Rückstell­ effekt gewachsen ist, ohne daß Deformationen im Einsatz eintreten. Insoweit bleiben die vorteilhaften technischen Wirkungen der aus DE-PS 37 41 983 bekannten Ausführungsform nicht nur erhalten, sondern werden darüber hinaus optimiert. Denn das erfindungsge­ mäße Bürstenaggregat zeichnet sich durch eine erhöhte Intensität bzw. Effektivität hinsichtlich der Oberflächenbearbeitung und ferner durch eine erhöhte Lebensdauer aus.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufge­ führt. So lehrt die Erfindung, daß der bzw. die Axialstege als Mitnehmeraufnahme eine Axialnut und das Bürstenband im Bereich seiner borstenfreien Bandzone bzw. Bandzonen als Mitnehmer eine in die Axialnut einführbare Axialfeder im Sinne einer lösbaren Nut/Federverbindung aufweisen. Im Rahmen der Erfindung wird man zumindest zwei sich diametral gegenüberliegende Axialstege bzw. Mitnehmeraufnahmen und darin einführbare Axialfedern vorsehen. Bevorzugt wird jedoch eine 120° Verteilung über den Scheibenumfang von Axialstegen bzw. Axialnuten und borstenfreien Bandzonen bzw. Axialfedern. Das gilt in entsprechender Weise auch für die abge­ wandelte Ausführungsform. In bezug auf diese abgewandelte Aus­ führungsform lehrt die Erfindung, daß der Buchsenmantel als Mitnehmeraufnahme bzw. Mitnehmeraufnahmen über seinen Umfang verteilt eingeformte oder aufgesetzte Axialnuten aufweist und das Bürstenband auf der Bandinnenseite in gleicher Verteilung an ge­ ordnete und in die Axialnuten einführbare Axialfedern aufweist. Bei dieser Variante müssen sich die Axialfedern nicht in den Bereichen der borstenfreien Bandzonen befinden, weil sie auf der borstenfreien Bandinnenseite angeordnet sind. Jedoch empfiehlt die Erfindung, daß die Axialfedern als in das Bürstenband eingreifende Metallklammern ausgebildet sind, die z. B. zum endseitigen Verbinden von Bürsten­ bandabschnitten dienen aus denen das Bürstenband zusammengesetzt ist. Im letzteren Fall befinden sich also die Metallklammern zwangsläufig selbst dann im Bereich der borstenfreien Bandzonen, wenn sie auf der Bandinnenseite angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise ist der Bürstenhalter im Mittenbereich der Axi­ alstege und Distanzbuchse radial geteilt und sind die beiden daraus resultierenden Bürstenhalterhälften auf einem zentralen Antriebs­ schaft miteinander verspannbar. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung weiter vor, daß die geteilten Axialstege der beiden Bürstenhalterhälften und gegebenenfalls die geteilte Distanzbuchse an ihren Stoßflächen Rast- oder Klemmverbindungen, z. B. Nut/Federverbindungen mit Rast- oder Klemmwirkung aufweisen. Folglich lassen sich die beiden Bürstenhalterhälften auch ohne den zentralen Antriebschaft oder eine zentrale Spannschraube nach Aufnahme der Ringbürste unter Bildung des Bürstenaggregates ein­ wandfrei miteinander verbinden. Nach einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung bestehen die beiden Bürstenhalterhälften aus Kunststoff z. B. recyclefähigen und federelastischem Kunststoff, so daß ein Einweg-Bürstenaggregat zur Verfügung steht. Während nämlich der üblicherweise aus Metall bestehende Bürstenhalter so konzipiert ist, daß die Ringbürste nach Verbrauch ausgetauscht wird, handelt es sich bei der Ausführungsform aus Kunststoff gleichsam um eine Wegwerf-Version nach dem Verbrauch der Ring­ bürste.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bürstenaggregat in Explosivdarstellung im Halbschnitt,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im zusammengebautem Zustand,

Fig. 3 eine Bürstenhalterhälfte in Stirnansicht auf die Innenseite,

Fig. 4 eine Ringbürste für den Gegenstand nach Fig. 1 in Stirnansicht und

Fig. 5 eine borstenfreie Bandzone der Ringbürste mit einer Metall­ klammer als Axialfeder in Aufsicht.

In den Figuren ist ein rotativ antreibbares Bürstenaggregat darge­ stellt, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Bürstenhalter 1 und einer Ringbürste 2 besteht. Der Bürstenhalter 1 weist zwei über eine geteilte Distanzbuchse 3 distanzierte Stirn­ scheiben 4 auf. Die Stirnscheiben 4 besitzen in vorgegebenem Abstand zum Buchsenmantel 5 angeordnete und über den Scheiben­ umfang verteilte Axialstege 6. Die Ringbürste 2 weist ein biegsames Bürstenband 7 vorgegebener Bandbreite mit nach außen abstehenden Borsten 8, z. B. U-förmigen Stahlborsten und mit sich über die Bandbreite erstreckenden borstenfreien Bandzonen 9 für die das Bürstenband 7 übergreifenden Axialstege 6 auf. Nach dem Ausfüh­ rungsbeispiel besitzen die Axialstege 6 auf der Stegunterseite jeweils eine Mitnehmeraufnahme 10 und das Bürstenband 7 auf der Bandaußenseite im Bereich der borstenfreien Bandzonen 9 jeweils einen in die Mitnehmeraufnahme 10 eingreifenden Mitnehmer 11. Die Mitnehmeraufnahmen 10 auf der Stegunterseite der Axialstege 6 sind als Axialnuten und die Mitnehmer 11 im Bereich der borstenfreien Bandzonen 9 als in die Axialnuten einführbare Axialfedern aus ge­ bildet. Der Buchsenmantel 5 weist im Bereich unterhalb der Axial­ stege 6 jeweils eine radial ausgeformte bzw. angeformte Stützfläche 12 für das Bürstenband 7 auf. Die Axialfedern sind als in das Bürstenband 7 aus beispielsweise einem kunststoffverstärkten Gewebe oder einem gewebeverstärkten Kunststoff eingreifende Metallklammern 11 ausgebildet. Nach dem Ausführungsbeispiel dient eine der Metall­ klammern 11 zum endseitigen Verbinden der Bürstenbandenden unter Bildung eines gleichsam endlosen Bürstenbandes 7. Der Bürstenhalter 1 ist im Mittenbereich der Axialstege 6 und Distanzbuchse 3 radial geteilt. Die beiden Bürstenhalterhälften sind auf einen zentralen Antriebsschaft oder eine Spannschraube miteinander verspannbar, was nicht gezeigt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel weist die geteilte Distanzbuchse 3 an ihren Stoßflächen Nut/Federverbindungen 13 mit Rast- oder Klemmwirkung auf, die lediglich angedeutet sind. Die beiden Bürstenhalterhälften können aus Metall oder Kunststoff be­ stehen.

Claims (9)

1. Rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit einem Bürstenhalter (1) und einer Ringbürste (2), wobei

• - der Bürstenhalter (1) zwei über eine geteilte Distanzbuchse (3) distanzierte Stirnscheiben (4) und die Stirnscheiben (4) in vorge­ gebenem Abstand zum Buchsenmantel (5) angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege (6) aufweisen und
• - die Ringbürste (2) ein biegsames Bürstenband (7) mit nach außen abstehenden Borsten (8) und mit borstenfreien Bandzonen (9) für die das Bürstenband (7) übergreifenden Axialstege (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Axialstege (6) auf der Stegunterseite eine Mitnehmeraufnahme (10) und das Bürstenband (7) auf der Bandaußenseite im Bereich zumindest einer borstenfreien Bandzone (9) einen in die Mitnehmer­ aufnahme (10) eingreifenden Mitnehmer (11) aufweist.

2. Rotativ antreibbares Bürstenaggregat, mit einem Bürstenhalter (1) und einer Ringbürste (2), wobei

• - der Bürstenhalter (1) zwei über eine geteilte Distanzbuchse (3) distanzierte Stirnscheiben (4) und die Stirnscheiben (4) in vorge­ gebenem Abstand zum Buchsenmantel (5) angeordnete und über den Scheibenumfang verteilte Axialstege (6) aufweisen und
• - die Ringbürste (2) ein biegsames Bürstenband (7) mit nach außen abstehenden Borsten (8) und mit borstenfreien Bandzonen (9) für die das Bürstenband (7) übergreifenden Axialstege (6) aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß in bzw. auf dem Buchsenmantel (5) der Distanzbuchse (3) zumindest eine Mitnehmeraufnahme (10) vorgesehen und auf der Bandinnenseite des Bürstenbandes (7) zumindest ein in die Mitnehmeraufnahme (10) eingreifender Mitnehmer (11) befestigt ist.

3. Bürstenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Axialstege (6) als Mitnehmeraufnahme eine Axialnut (10) und das Bürstenband (7) im Bereich seiner borstenfreien Bandzone bzw. Bandzonen (9) als Mitnehmer eine in die Axialnut (10) einführbare Axialfeder (11) aufweisen.

4. Bürstenaggregat nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Buchsenmantel (5) im Bereich unterhalb der Axialstege (6) eine radial angeformte bzw. ausgeformte Stützfläche (12) für das Bürstenband (7) aufweist.

5. Bürstenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenmantel (5) als Mitnehmeraufnahme bzw. Mitnehmerauf­ nahmen (10) über seinen Umfang verteilte eingeformte oder aufge­ setzte Axialnuten aufweist und das Bürstenband auf der Bandinnen­ seite in gleicher Verteilung angeordnete und in die Axialnuten einführbare Axialfedern aufweist.

6. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialfedern als in das Bürstenband (7) eingreifende Metallklammern (11) ausgebildet sind, die z. B. zum endseitigen Verbinden der Bürstenbandenden oder von Bürstenband­ abschnitten dienen, aus denen das Bürstenband (7) zusammengesetzt ist.

7. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (1) im Mittenbereich der Axialstege (6) und Distanzbuchse (3) radial geteilt ist und die beiden Bürstenhalterhälften auf einem zentralen Antriebsschaft oder mittels einer Spannschraube miteinander verspannbar sind.

8. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Axialstege (6) der beiden Bürstenhalterhälften und/oder die geteilte Distanzbuchse (3) an ihren Stoßflächen Rast- oder Klemmverbindungen, z. B. Nut/Feder­ verbindungen (13) mit Rast- oder Klemmwirkung aufweisen.

9. Bürstenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bürstenhalterhälften aus Kunststoff bestehen.