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Title:
TOOL FOR TREATING SURFACES, EDGE REGIONS AND CONTOURS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/133979
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tool (1) for treating surfaces, edge regions and contours, the tool comprising at least one disc-shaped base body (2) which can be rotated about a tool axis (20), and a plurality of flexible treatment means (3) which are positioned on a periphery (21) of the base body (2), wherein the treatment means (3) are rod-like and are arranged at a distance from one another, and extend substantially radially outwards from the periphery (21) of the base body (2), wherein at least two discs (4, 5) are arranged in the direction of the tool axis (20), between which discs the treatment means (3) are positioned.

Inventors:
VOGEL JOSEF (CH)
Application Number:
PCT/EP2017/079928
Publication Date:
July 26, 2018
Filing Date:
November 21, 2017
Export Citation:
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Assignee:
VOGEL JOSEF (CH)
International Classes:
A46B13/00; A46B13/02; B23Q11/00
Domestic Patent References:
WO2013125938A12013-08-29
Foreign References:
DE174826C1906-09-11
FR1099523A1955-09-06
CH390869A1965-04-30
DE29617206U11996-12-05
CH419888A1966-08-31
GB834598A1960-05-11
US2353125A1944-07-11
US5860179A1999-01-19
US20140366913A12014-12-18
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Ein Werkzeug (1) zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen mit mindestens einem um eine Werkzeugachse (20) drehbaren scheibenförmigen Basiskörper

(2) und einer Vielzahl von flexiblen Bearbeitungsmitteln

(3) , welche an einem Umfang (21) des Basiskörpers (2) angeordnet sind, wobei die Bearbeitungsmittel (3)

stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet

angeordnet sind und sich im Wesentlichen vom Umfang (21) des Basiskörpers (2) radial nach aussen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass in der Richtung der Werkzeugachse (20) mindestens zwei Scheiben (4, 5) angeordnet sind, zwischen welchen die Bearbeitungsmittel (3) angeordnet sind.

2. Das Werkzeug (1) gemäss Anspruch 1, wobei die Länge von der Werkzeugachse (20) bis zum äussersten Umfang der Scheiben (4, 5) einen Aussendurchmesser (40, 50) definiert und wobei die Länge von der Werkzeugachse (20) bis zum äussersten Ende der flexiblen Bearbeitungsmittel (3) einen Aussendurchmesser (30) definiert, wobei der

Aussendurchmesser (40, 50) der Scheiben (4, 5) kleiner ausgebildet ist als Aussendurchmesser (30) der flexiblen Bearbeitungsmittel (3).

3. Das Werkzeug (1) gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei ein Innendurchmesser (41, 51) der Scheiben (4, 5) im Wesentlichen mit dem Umfang (21) des Basiskörpers (2) übereinstimmt .

4. Das Werkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an Stirnseiten (22) des Basiskörpers (2) Ausnehmungen (23) zur Aufnahme der Scheiben (4, 5) vorgesehen sind, wobei ein Innendurchmesser (24) der Ausnehmungen (23) im Wesentlichen mit einem Innendurchmesser (41, 51) der

Scheiben (4, 5) übereinstimmt.

5. Das Werkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens zwei Scheiben (4, 5) mindestens zwei erste Scheiben (4) und mindestens zwei zweite Scheiben (5) sind, wobei die Bearbeitungsmittel (3) zwischen den

mindestens zwei ersten Scheiben (4) angeordnet sind und wobei die mindestens zwei ersten Scheiben (4) zwischen den mindestens zwei zweiten Scheiben (5) angeordnet sind.

6. Das Werkzeug (1) gemäss Anspruch 5, wobei der

Aussendurchmesser (40) der ersten Scheiben (4) kleiner, gleichgross oder grösser ist als der Aussendurchmesser (50) der zweiten Scheiben (5) .

7. Das Werkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend einen Stapel von mindestens zwei auf einer gemeinsamen Werkzeugachse (20) nebeneinander angeordneten Basiskörpern (2), wobei die am Umfang (21) jedes

Basiskörpers (2) angeordneten Bearbeitungsmittel (3) jeweils zwischen mindestens zwei Scheiben (4, 5) angeordnet sind .

8. Das Werkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Material der mindestens zwei Scheiben (4, 5) nachgiebig oder steif ist und einzeln oder in Kombination aus der Gruppe von Metall, Kunststoff, Gummi, Keramik, Verbundwerkstoff oder Papier ausgewählt werden kann.

9. Ein Verfahren zur Herstellung eines Werkzeuges (1) zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend die

Schritte :

Bereitstellen mindestens eines scheibenförmigen

Basiskörpers (2), welcher um eine Werkzeugachse (20) drehbar ist,

Anordnen einer Vielzahl von flexiblen

Bearbeitungsmitteln (3) an einem Umfang (21) des

Basiskörpers (2), wobei diese Bearbeitungsmittel (3) stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet

angeordnet sind und sich im Wesentlichen vom Umfang (21) des Basiskörpers radial nach aus erstrecken,

Anordnen von mindestens zwei Scheiben (4, 5) in der Richtung der Werkzeugachse (20), zwischen welchen die Bearbeitungsmittel (3) angeordnet werden.

10. Eine Werkstückaufnahme (6) zur Verwendung mit einem Werkzeug gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend einen Basiskörper (2) an welchem eine Lagervorrichtung (7) und eine Spannvorrichtung (8) angeordnet sind, wobei die Lagervorrichtung (7) zwei zueinander parallele, im

Wesentlichen zylinderförmige Lagerkörper (70, 73) aufweist, wobei jeder der Lagerkörper (70, 73) um eine entsprechende Drehachse (71, 74) drehbar ist und wobei mindestens einer der Lagerkörper (70, 73) durch einen entsprechenden Antrieb (72, 75) um die entsprechende Drehachse (71, 74) drehbar ist, wobei die Spannvorrichtung (8) einen Spannriemen (80) aufweist, welcher um die beiden Lagerkörper (70, 73) geführt ist und welcher mit einer Spannrolle (81), welche um eine Spannachse (82) drehbar gelagert ist, gegen die beiden Lagerkörper (70, 73) verspannbar ist, wobei die

Lagervorrichtung (7) und die Spannvorrichtung (8) derart ausgebildet sind, dass ein zu bearbeitendes Werkstück (9) zwischen den beiden Lagerkörpern (70, 73) und dem

Spannriemen (80) drehbar angeordnet und verspannt werden kann.

11. Die Werkstückaufnahme (6) gemäss Anspruch 10, wobei die Lagervorrichtung (7) weiter Stützrollen (76) aufweist, welche mit den Lagerkörpern (70, 73) in Kontakt sind und welche den auf die beiden Lagekörper (70, 73) wirkenden resultierenden Kräften entgegenwirken können, welche aus der Verspannung des Spannriemens (80) gegen die beiden Lagerkörper (70, 73) resultieren.

12. Die Werkstückaufnahme (6) gemäss Anspruch 10 oder 11, wobei die Werkstückaufnahme (6) um mindestens eine

Schwenkachse (60, 61) schwenkbar ausgebildet ist.

13. Ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken (9) mit einem Werkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei während der Bearbeitung eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug (1) und der Werkstückaufnahme (6) in der Richtung der Werkzeugachse (20) über die gesamte

Werkzeugbreite erfolgt.

14. Das Verfahren gemäss Anspruch 13, wobei das Werkstück (9) während der Bearbeitung in der Werkstückaufnahme (6) gedreht wird.

15. Das Verfahren gemäss Anspruch 13 oder 14, wobei als erstes eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Werkzeug (1) und der Werkstückaufnahme (6) ausgeführt wird.

Description:
Werkzeug zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen

Technisches Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zur

Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen mit einem um eine Werkzeugachse drehbaren Basiskörper, einer Vielzahl von flexiblen Bearbeitungsmitteln, welche an einem Umfang des Basiskörpers angeordnet sind, wobei diese Bearbeitungsmittel stabförmig ausgebildet und zueinander beabstandet angeordnet sind und sich im Wesentlichen vom Umfang des Basiskörpers radial nach aussen erstrecken.

Weiter betrifft die Erfindung eine Werkstückaufnahme zur Verwendung mit einem erfindungsgemässen Werkzeug, sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem

erfindungsgemässen Werkzeug.

Beschreibung des Standes der Technik

Aus dem Stand der Technik sind Werkzeuge zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen bekannt, bei welchen eine Vielzahl von flexiblen Bearbeitungsmitteln am Umfang eines um eine Achse drehbaren Basiskörpers

angeordnet ist. Die flexiblen Bearbeitungsmittel sind meist stabförmig ausgebildet, zueinander beabstandet angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen vom Basiskörper radial nach aussen. Beispielsweise ist das Werkzeug eine Bürste und die flexiblen Bearbeitungsmittel sind zum Beispiel Borsten, Borstenbündel, Filamente oder Filamentbündel . Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Werkzeug zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen bereitzustellen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Weiter soll eine

verbesserte Werkstückaufnahme zur Verwendung mit dem verbesserten Werkzeug bereitgestellt werden, sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem

erfindungsgemässen Werkzeug.

Eine solche Aufgabe löst ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Ausführungsformen des Werkzeuges, ein Verfahren zu dessen Herstellung, sowie eine

Werkstückaufnahme zur Verwendung mit einem solchen Werkzeug und ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem erfindungsgemässen Werkzeug sind durch die Merkmale von weiteren Ansprüchen definiert.

Ein erfindungsgemässes Werkzeug zur Bearbeitung von

Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen weist mindestens einen um eine Werkzeugachse drehbaren scheibenförmigen Basiskörper mit einer Vielzahl von flexiblen

Bearbeitungsmitteln auf. Die Bearbeitungsmittel sind stabförmig ausgebildet und an einem Umfang des Basiskörpers angeordnet. Die Bearbeitungsmittel sind voneinander

beabstandet angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen vom Umfang des Basiskörpers radial nach aussen. In der Richtung der Werkzeugachse sind mindestens zwei Scheiben angeordnet, zwischen welchen die Bearbeitungsmittel angeordnet sind. Die Scheiben haben den Vorteil, dass die flexiblen Bearbeitungsmittel in unterschiedlichen

Belastungsrichtungen andere Nachgiebigkeitseigenschaften aufweisen. Mit der seitlichen Anordnung der Scheiben sind die flexiblen Bearbeitungsmittel in ihrer Bewegung in der Umfangsrichtung nicht behindert. Quer zur Umfangsrichtung, in der Richtung der Werkzeugachse ist die Bewegung der flexiblen Bearbeitungsmittel durch die Scheiben

eingeschränkt. Bei Krafteinwirkung sind die flexiblen

Bearbeitungsmittel somit in der Umfangsrichtung im

Wesentlichen über ihre gesamte über den Umfang des

Basiskörpers hinausragende Länge verformbar. In der

Richtung der Werkzeugachse sind sie im Wesentlichen über die Länge verformbar, welche über die Scheiben hinausragt. Somit bewirken die Scheiben, dass die flexiblen

Bearbeitungsmittel in unterschiedlichen Richtungen

bezüglich des Werkzeuges unterschiedlich steif bzw.

nachgiebig sind.

Der scheibenförmige Basiskörper hat im Wesentlichen die Form einer Kreisscheibe, durch deren Zentrum sich die

Werkzeugachse erstreckt.

Die flexiblen Bearbeitungsmittel sind beispielsweise

Borsten, Borstenbündel, Filamente oder Filamentbündel , wobei ein Bündel eine Gruppierung von mehreren miteinander angeordneten Borsten oder Filamenten ist.

Flexible Bearbeitungsmittel bedeutet, dass sie unter

Belastung eine elastische Bewegung vollziehen und bei einer Entlastung im Wesentlichen ihre ursprüngliche Form und Lage einnehmen . Die mindestens zwei Scheiben, zwischen welchen die

flexiblen Bearbeitungsmittel angeordnet sind, haben im Wesentlichen die Form einer Kreisscheibe oder eines

Kreisringes. Somit ist die Länge der flexiblen

Bearbeitungsmittel, welche über die Scheiben hinausragt im Wesentlichen konstant, wodurch sich eine konstante

Steifigkeit der flexiblen Bearbeitungsmittel in der

Richtung der Werkzeugachse entlang des Umfangs des

Werkzeuges ergibt.

Alternativ können die Scheiben Vielecke sein,

beispielsweise mit drei, vier, fünf, sechs oder mehr Ecken. Somit ergeben sich bei der Kombination von einem

Basiskörper mit einer Kreisscheibenform und Scheiben mit einer Vieleckform auch unterschiedliche Steifigkeiten in der Richtung der Werkzeugachse entlang des Umfangs des Werkzeuges .

In einer Ausführungsform definiert die Länge von der

Werkzeugachse bis zum äussersten Umfang der Scheiben einen Aussendurchmesser und die Länge von der Werkzeugachse bis zum äussersten Ende der flexiblen Bearbeitungsmittel definiert einen Aussendurchmesser, wobei der

Aussendurchmesser der Scheiben kleiner ausgebildet ist als Aussendurchmesser der flexiblen Bearbeitungsmittel.

In einer weiteren Ausführungsform stimmt ein

Innendurchmesser der Scheiben im Wesentlichen mit dem

Umfang des Basiskörpers überein. Die Scheiben werden dadurch bezüglich des Basiskörpers mit diesem zentriert.

In einer anderen Ausführungsform sind an Stirnseiten des Basiskörpers Ausnehmungen zur Aufnahme der Scheiben vorgesehen, wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmungen im Wesentlichen mit einem Innendurchmesser der Scheiben übereinstimmt. Die Scheiben werden dadurch bezüglich des Basiskörpers mit diesem zentriert. Zusätzlich erlauben die Ausnehmungen die Ausgestaltung von Scheibenringen mit einer grösseren Ringtiefe. Durch die grössere Tiefe ist eine Scheibe weniger steif bezüglich einer Belastung in der Richtung der Werkzeugachse als eine Scheibe mit gleicher Dicke und geringerer Tiefe.

Optional können die Ausnehmungen Erhöhungen aufweisen, welche in entsprechende Ausnehmungen in den Scheiben eingreifen können, wodurch ein Verdrehen der Scheiben bezüglich des Basiskörpers während eines Einsatzes des Werkzeuges verhindert werden kann.

In einer Ausführungsform sind die mindestens zwei Scheiben mindestens zwei erste Scheiben und mindestens zwei zweite Scheiben, wobei die Bearbeitungsmittel zwischen den

mindestens zwei ersten Scheiben angeordnet sind und wobei die mindestens zwei ersten Scheiben zwischen den mindestens zwei zweiten Scheiben angeordnet sind. Die Verwendung von mehreren unterschiedlichen Scheiben erlaubt die optimale Einstellung des Steifigkeitsverhaltens der flexiblen

Bearbeitungsmittel in der Richtung der Werkzeugachse.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Aussendurchmesser der ersten Scheiben kleiner, gleichgross oder grösser als der Aussendurchmesser der zweiten Scheiben. Dies hat den Vorteil, dass sich durch eine unterschiedliche Staffelung der Scheiben ein unterschiedliches Steifigkeitsverhalten bezüglich der Auslenkung der flexiblen Bearbeitungsmittel in der Richtung der Werkzeugachse realisieren lässt. Zum Beispiel kann eine spezielle Zunahme der Steifigkeit mit der zunehmenden Auslenkung der flexiblen Bearbeitungsmittel in der Richtung der Werkzeugachse realisiert werden. Die Zunahme kann beispielsweise linear, parabolisch,

hyperbolisch oder kreisförmig sein. Um dies zu erreichen kann die Staffelung der Grösse der Aussendurchmesser der Scheiben beispielsweise linear, parabolisch, hyperbolisch oder kreisförmig sein.

Alternativ oder zusätzlich kann die Dicke der Scheiben verändert werden. Dadurch lassen sich die seitlichen

Abstände in der Richtung der Werkzeugachse zwischen den flexiblen Bearbeitungsmitteln und den Scheiben einstellen. Je grösser der Abstand ist, desto mehr müssen die flexiblen Bearbeitungsmittel in der Richtung der Werkzeugachse ausgelenkt werden, bevor sie mit den Scheiben in Kontakt kommen und dadurch das Steifigkeitsverhalten der flexiblen Bearbeitungsmittel beeinflussen können.

Durch die Dicke der Scheiben kann das Steifigkeitsverhalten einer Scheibe festgelegt werden. Eine dünne Scheibe ist weniger Steif in der Richtung der Werkzeugachse als eine dicke Scheibe gleichen Materials.

In einer Ausführungsform weist das Werkzeug einen Stapel von mindestens zwei auf einer gemeinsamen Werkzeugachse nebeneinander angeordneten Basiskörpern auf, wobei die am Umfang jedes Basiskörpers angeordneten Bearbeitungsmittel jeweils zwischen mindestens zwei Scheiben angeordnet sind. Diese Bauweise erlaubt die Anordnung einer beliebigen

Anzahl von Basiskörpern, wodurch eine beliebige Breite des Werkzeuges realisierbar ist. Die Breite des Werkzeuges kann somit auf die geometrischen Abmessungen des zu

bearbeitenden Werkstückes angepasst werden.

Die flexiblen Bearbeitungsmittel der jeweiligen Basiskörper können miteinander fluchtend bezüglich ihrer Ausrichtung am Umfang sein oder sie können versetzt zueinander

ausgerichtet sein. Alternativ können sie nicht miteinander ausgerichtet sein und eine willkürliche Ausrichtung aufweisen .

Beispielsweise ist das Material der mindestens zwei

Scheiben nachgiebig oder steif und kann einzeln oder in Kombination aus der Gruppe von Metall, Kunststoff, Gummi, Keramik, Verbundwerkstoff oder Papier ausgewählt werden. Dies erlaubt eine günstige Materialpaarung von den

flexiblen Bearbeitungsmitteln mit den Scheiben und von den Scheiben untereinander. Beispielsweise kann eine

Materialpaarung gewählt werden, welche in guten

Gleiteigenschaften resultiert.

In einer Ausführungsform sind die mindestens zwei Scheiben zwischen den Bearbeitungsmitteln eines Basiskörpers und den Bearbeitungsmitteln eines zu diesem benachbarten

Basiskörper zumindest in einfacher Anzahl vorgesehen sind. Somit können sich zwei benachbarte Basiskörper und die dazugehörigen Bearbeitungsmittel die dazwischen

angeordneten Scheiben teilen, wodurch weniger Scheiben benötigt werden und wodurch eine geringere Werkzeugbreite realisierbar ist.

In einer alternativen Ausführungsform sind die ersten

Scheiben in mehrfacher Anzahl vorgesehen sind und die zweiten Scheiben in einfacher Anzahl. Bei einem identischen Aufbau der einzelnen Basiskörper mit Bearbeitungsmitteln und den entsprechenden Scheiben, kann beispielsweise bei einem gestaffelten Aufbau der Scheiben die äusserste

Scheibe einer Mehrzahl von gestaffelten Scheiben, welche einem ersten Basiskörper zugeordnet sind, gleichzeitig die äusserste Scheibe einer Mehrzahl von gestaffelten Scheiben sein, welche einem zum ersten Basiskörper benachbarten Basiskörper zugeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass weniger Scheiben benötigt werden, was einerseits günstiger ist und andererseits in geringeren Abständen zwischen benachbarten flexiblen Bearbeitungsmitteln resultiert.

In einer Ausführungsform weist der Basiskörper eine

Durchgangsbohrung konzentrisch zur Werkzeugachse auf. Dies erlaubt die einfache Anordnung mehrerer Basiskörper auf einer gemeinsamen Achse. Mit bekannten Spannelementen lassen sich die einzelnen Basiskörper einfach gegeneinander verspannen. Beispielsweise kann auf der Welle ein

Aussengewinde vorgesehen sein und die Basiskörper können mit einer Gewindemutter gegeneinander verspannt werden.

Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Werkzeuges zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen weist die folgenden Schritte auf:

Bereitstellen mindestens eines scheibenförmigen

Basiskörpers, welcher um eine Werkzeugachse drehbar ist,

Anordnen einer Vielzahl von flexiblen

Bearbeitungsmitteln an einem Umfang des Basiskörpers, wobei diese Bearbeitungsmittel stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet angeordnet sind und sich im

Wesentlichen vom Umfang des Basiskörpers radial nach aus erstrecken,

Anordnen von mindestens zwei Scheiben in der Richtung der Werkzeugachse, zwischen welchen die Bearbeitungsmittel angeordnet werden. Ein solches Verfahren ist unkompliziert und kostengünstig.

In einer weiteren Ausführungsform werden mindestens zwei erste Scheiben und mindestens zwei zweite Scheiben

angeordnet, wobei die Bearbeitungsmittel zwischen den mindestens zwei ersten Scheiben angeordnet werden und wobei die mindestens zwei ersten Scheiben zwischen den mindestens zwei zweiten Scheiben angeordnet werden.

In einer Ausführungsform werden mindestens zwei Basiskörper auf der gemeinsamen Werkzeugachse nebeneinander angeordnet, wobei die am Umfang jedes Basiskörpers angeordneten

Bearbeitungsmittel jeweils zwischen mindestens zwei

Scheiben angeordnet werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird zwischen zwei ersten Scheiben, welche zwei benachbarten Basiskörper zugeordnet sind, jeweils eine zweite Scheibe angeordnet.

Eine Werkstückaufnahme zur Verwendung mit einem

erfindungsgemässen Werkzeug weist einen Basiskörper auf, an welchem eine Lagervorrichtung und eine Spannvorrichtung angeordnet sind. Die Lagervorrichtung weist zwei zueinander parallele, im Wesentlichen zylinderförmige Lagerkörper auf, wobei jeder der Lagerkörper um eine entsprechende Drehachse drehbar ist. Mindestens einer der Lagerkörper ist durch einen entsprechenden Antrieb um die entsprechende Drehachse drehbar. Die Spannvorrichtung weist einen Spannriemen auf, welcher um die beiden Lagerkörper geführt ist und welcher mit einer Spannrolle, welche um eine Spannachse drehbar gelagert ist, gegen die beiden Lagerkörper verspannbar ist. Die Lagervorrichtung und die Spannvorrichtung sind derart ausgebildet, dass ein zu bearbeitendes Werkstück zwischen den beiden Lagerkörpern und dem Spannriemen drehbar

angeordnet und verspannt werden kann. Durch diese Bauweise wird erreicht, dass das zu bearbeitende Werkstück auf einer Seite lediglich durch den Spannriemen verdeckt ist und ansonsten über die gesamte Länge frei zugänglich ist. Erst diese freie Zugänglichkeit erlaubt den Einsatz des

erfindungsgemässen Werkzeuges.

In einer Ausführungsform weist die Lagervorrichtung weiter Stützrollen auf, welche mit den Lagerkörpern in Kontakt sind und welche den auf die beiden Lagekörper wirkenden resultierenden Kräften entgegenwirken können, welche aus der Verspannung des Spannriemens gegen die beiden

Lagerkörper resultieren. Die Stützrollen verhindern, dass die Lagerkörper unter Belastung aus ihrer ursprünglichen Lage ausgelenkt werden. Dies ist vorteilhaft bei langen Lagerkörpern, welche für lange Werkstücke benötigt werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Werkstückaufnahme um mindestens eine Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist. Damit lässt sich ein relativer Winkel zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und dem bearbeitenden Werkzeug einstellen. Die Werkstückaufnahme kann zusätzlich noch verschiebbar ausgebildet sein. Altern oder zusätzlich kann das Werkzeug schwenkbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Werkzeug auf einem Roboterarm angeordnet sein.

Bei einem Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem erfindungsgemässen Werkzeug, erfolgt während der Bearbeitung eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und der Werkstückaufnahme in der Richtung der Werkzeugachse über die gesamte Werkzeugbreite. Dies führt zu einer gleichmässigeren Bearbeitung des Werkstückes und zu einer gleichmässigeren Abnutzung des Werkzeuges, bzw. der flexiblen Bearbeitungsmittel des Werkzeuges.

In einer Ausführungsform wird das Werkstück während der Bearbeitung in der Werkstückaufnahme gedreht. Durch das Drehen kann eine optimale Ausrichtung der zu bearbeitenden Oberfläche, des zu bearbeitenden Kantenbereiches oder der zu bearbeitenden Kontur bezüglich dem Werkzeug erzielt werden, was zu optimalen Bearbeitungsresultaten führt.

In einer weiteren Ausführungsform wird als erstes eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Werkzeug und der Werkstückaufnahme ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass vor dem Kontakt des Werkzeuges mit dem Werkstück deren relative Ausrichtung zueinander stattfindet, was zu besseren Bearbeitungsresultaten führt. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer

Ausführungsform eines erfindungsgemässen Werkzeuges;

Fig. 2 eine Teilschnittansicht durch ein flexibles Bearbeitungsmittel des Werkzeuges der Figur 1;

Fig. 3 eine Teilseitenansicht des Werkzeuges der Figur 1;

Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Werkzeugachse des Werkzeuges der Figur 1; und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer

Werkstückaufnahme zur Verwendung mit einem

erfindungsgemässen Werkzeug.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Werkzeuges 1 zur Bearbeitung von Oberflächen, Kantenbereichen und Konturen mit mehreren um eine Werkzeugachse 20 drehbaren

scheibenförmigen Basiskörpern 2. Jeder Basiskörper 2 hat eine Vielzahl von flexiblen Bearbeitungsmitteln 3, welche am Umfang 21 des jeweiligen Basiskörpers 2 angeordnet sind. Die Bearbeitungsmittel 3 sind stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen vom Umfang 21 des jeweiligen Basiskörpers 2 radial nach aussen. In der Richtung der Werkzeugachse 20 sind mindestens zwei Scheiben 4, 5 angeordnet, zwischen welchen die Bearbeitungsmittel 3 angeordnet sind.

Die Figur 2 zeigt eine Teilschnittansicht durch ein flexibles Bearbeitungsmittel 3 des Werkzeuges 1 der Figur 1. Seitlich benachbart zum flexiblen Bearbeitungsmittel 3 ist jeweils eine erste Scheibe 4 angeordnet, deren

Aussendurchmesser 40 vom flexiblen Bearbeitungsmittel 3 überragt wird und deren Innendurchmesser 41 im Wesentlichen mit dem Aussendurchmesser 21 des Basiskörpers 2

übereinstimmt. Der Basiskörper 2 weist an seinen

Stirnseiten 22 Ausnehmungen 23 auf. Diese Ausnehmungen 23 erstrecken sich von einem Innendurchmesser 24 bis zum

Aussendurchmesser 21 des Basiskörpers 2. Seitlich

benachbart zu den ersten Scheiben 4 ist jeweils eine zweite Scheibe 5 angeordnet, deren Aussendurchmesser 50 kleiner ist als der Aussendurchmesser 40 der ersten Scheiben 4 und deren Innendurchmesser 51 im Wesentlichen mit dem

Innendurchmesser 24 der entsprechenden Ausnehmung 23 im Basiskörper 2 übereinstimmt.

Die Figur 3 zeigt eine Teilseitenansicht des Werkzeuges 1 der Figur 1. Die Länge von der Werkzeugachse 20 bis zum äussersten Umfang der Scheiben 4, 5 definiert einen

jeweiligen Aussendurchmesser 40, 50. Die Länge von der Werkzeugachse 20 bis zum äussersten Ende der flexiblen

Bearbeitungsmittel 3 definiert einen Aussendurchmesser 30. Der Aussendurchmesser 40, 50 der Scheiben 4, 5 ist kleiner ausgebildet als Aussendurchmesser 30 der flexiblen

Bearbeitungsmittel 3. Der Basiskörper 2 ist einer Ringscheibe mit einem Aussendurchmesser 21 und mit einem Innendurchmesser 25. Die ersten Scheiben 4 sind

Ringscheiben mit einem Aussendurchmesser 40 und mit einem Innendurchmesser 41. Die zweiten Scheiben 5 sind

Ringscheiben mit einem Aussendurchmesser 50 und mit einem Innendurchmesser 51.

Die Figur 4 zeigt eine Schnittansicht durch die

Werkzeugachse 20 des Werkzeuges 1 der Figur 1. Das Werkzeug

1 weist einen Stapel von mehreren auf einer gemeinsamen Werkzeugachse 20 nebeneinander angeordneten Basiskörpern 2 auf. Die am Umfang 21 jedes Basiskörpers 2 angeordneten Bearbeitungsmittel 3 sind jeweils zwischen zwei ersten Scheiben 4 angeordnet und die zwei ersten Scheiben 4 sind zwischen zwei zweiten Scheiben 5 angeordnet. Die ersten Scheiben 4 sind in mehrfacher Anzahl vorgesehen und die zweiten Scheiben 5 sind in einfacher Anzahl vorgesehen. Das heisst, dass die zweiten Scheiben 5, welche einem

Basiskörper 2 zugeordnet sind, gleichzeitig einem zu diesem Basiskörper 2 benachbarten Basiskörper 2 zugeordnet sind. Die äussersten Abmessungen der flexiblen Bearbeitungsmittel 3, sowie die Innendurchmesser 25 der jeweiligen Basiskörper

2 sind miteinander fluchtend in der Richtung der

Werkzeugachse 20.

Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Werkstückaufnahme 6 zur Verwendung mit einem

erfindungsgemässen Werkzeug. Die Werkstückaufnahme 6 weist einen Basiskörper 2 auf, an welchem eine Lagervorrichtung 7 und eine Spannvorrichtung 8 angeordnet sind. Die

Lagervorrichtung 7 weist zwei zueinander parallele, im Wesentlichen zylinderförmige Lagerkörper 70, 73 auf, wobei jeder der Lagerkörper 70, 73 um eine entsprechende

Drehachse 71, 74 drehbar ist. Mindestens einer der

Lagerkörper 70, 73 ist durch einen entsprechenden Antrieb 72, 75 um die entsprechende Drehachse 71, 74 drehbar. Die Spannvorrichtung 8 weist einen Spannriemen 80 auf, welcher um die beiden Lagerkörper 70, 73 geführt ist und welcher mit einer Spannrolle 81, welche um eine Spannachse 82 drehbar gelagert ist, gegen die beiden Lagerkörper 70, 73 verspannbar ist. Die Lagervorrichtung 7 und die

Spannvorrichtung 8 sind derart ausgebildet, dass ein zu bearbeitendes Werkstück 9 zwischen den beiden Lagerkörpern 70, 73 und dem Spannriemen 80 drehbar angeordnet und verspannt werden kann. Die Spannrolle 81 ist mittels eines Aktuators 83 bewegbar, wodurch zusammen mit dem Spannriemen 80 und den Lagerkörpern 70, 73 eine Spannwirkung erzeugbar ist. Die Lagervorrichtung 7 weist weiter Stützrollen 76 auf, welche mit den Lagerkörpern 70, 73 in Kontakt sind und welche den auf die beiden Lagekörper 70, 73 wirkenden resultierenden Kräften entgegenwirken können, welche aus der Verspannung des Spannriemens 80 gegen die beiden

Lagerkörper 70, 73 resultieren. Dargestellt sind drei Stützrollen 76, wobei die mittlere der Stützrollen 76 auf beide Lagerkörper 70, 73 gleichzeitig einwirken kann. Die Werkstückaufnahme 6 weist eine erste Schwenkachse 60 und eine zur ersten Schwenkachse 60 senkrechte zweite

Schwenkachse 61 auf, um welche die Werkzeugaufnahme 6 schwenkbar ist. Bezugszeichenliste

1 Werkzeug 61 zweite Schwenkachse

2 Basiskörper 62 Basiskörper

20 Werkzeugachse 7 Lagervorrichtung

21 Umfang 70 erster Lagerkörper

22 Stirnseite 71 erste Drehachse

23 Ausnehmung 72 erster Antrieb

24 Innendurchmesser 73 zweiter Lagerkörper

25 Durchgangsbohrung 74 zweite Drehachse

3 Bearbeitungsmittel 75 zweiter Antrieb 30 Aussendurchmesser 76 Stützrolle

4 erste Scheibe 8 Spannvorrichtung

40 Aussendurchmesser 80 Spannriemen

41 Innendurchmesser 81 Spannrolle

5 zweite Scheibe 82 Spannachse

50 Aussendurchmesser 83 Aktuator

51 Innendurchmesser 9 Werkstück

6 Werkstückaufnahme 90 Werkstückachse 60 erste Schwenkachse