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Die
Erfindung betrifft eine handgehaltene Schleifmaschine, umfassend
eine Halteeinrichtung zum Halten der Schleifmaschine, einen Antriebsmotor,
einen Werkzeugkopf, welcher um mindestens eine Schwenkachse relativ
zur Halteeinrichtung schwenkbar ist und eine über den Antriebsmotor angetriebene
Werkzeugantriebswelle aufweist, und eine Übertragungseinrichtung zur
Drehmomentübertragung
vom Antriebsmotor zur Werkzeugantriebswelle.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Werkzeughalteeinrichtung für eine handgehaltene
Schleifmaschine der oben genannten Art.
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Aus
der
EP 0 727 281 B1 ist
ein motorbetriebenes Schleifgerät
bekannt, welches einen an einem distalen Ende eines rohrförmigen Stabes
angebrachten Antriebsmotor und eine flexible, an den Antriebsmotor
wirkgekoppelte und sich entlang der Länge des rohrförmigen Stabs
erstreckende Antriebswelle umfaßt.
Ein Schleifschuh ist an die flexible Antriebswelle wirkgekoppelt,
wobei die Welle die Wirkkopplung bei unterschiedlichen Positionen
des Kopfes in Bezug auf den rohrförmigen Stab gewährleistet.
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Aus
der
US 5,239,783 A ist
eine Schleifmaschine bekannt, bei welcher ein Antriebsmotor an eine
flexible Welle gekoppelt ist, welche in einer flexiblen Hülle geführt ist.
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Aus
der
US 4,782,632 A ist
eine handgehaltene Schleifmaschine bekannt, bei welcher der Motor an
eine Welle gekoppelt ist und ein Werkzeug an eine Welle gekoppelt
ist, wobei die beiden Wellen über
einen flexiblen Federantrieb gekoppelt sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine handgehaltene Schleifmaschine
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche erweiterte Einsatzmöglichkeiten
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten handgehaltenen Schleifmaschine
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die Übertragungseinrichtung
eine starre Welle aufweist, welche an die Werkzeugantriebswelle über ein
Getriebe gekoppelt ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung dient
die starre Welle als Antriebswelle für den Werkzeugkopf. Die Werkzeugantriebswelle
ist eine Abtriebswelle des Getriebes. Durch die Drehmomentübertragung auf
den Werkzeugkopf durch die starre Welle lassen sich große Umdrehungszahlen,
die in der Größenordnung von
6 000 Umdrehungen pro Minute liegen können, auf den Werkzeugkopf übertragen.
Dadurch ergeben sich erweiterte Bearbeitungsmöglichkeiten; beispielsweise
ist ein Betonschleifen möglich.
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Durch
die Drehmomentübertragung über die starre
Welle ist auch der Verschleiß im
Vergleich zu der Übertragung
durch eine flexible Welle verringert.
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Durch
die Drehmomentübertragung über eine
starre Welle an den Werkzeugkopf kann dieser auf einfache Weise
schwenkbar an der Halteeinrichtung fixiert werden. Dadurch ergibt
sich ein einfacher, störungssicherer
Aufbau.
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Insbesondere
vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe an einem Schwenklager für den Werkzeugkopf angeordnet
ist. Dadurch läßt sich
der Werkzeugkopf auf einfache und platzsparende Weise aufbauen.
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Insbesondere
ist es günstig,
wenn der Werkzeugkopf relativ zur starren Welle schwenkbar ist. Dadurch
läßt sich
eine Drehmomentübertragung auch
für hohe
Drehzahlen bei jeder Schwenkstellung des Werkzeugkopfs relativ zur
starren Welle gewährleistet.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Rotationsachse der starren
Welle senkrecht zu einer Schwenkachse des Werkzeugkopfs liegt. Dadurch
ist eine Drehmomentübertragung
bei jeder Schwenkstellung des Werkzeugkopfs gewährleistet.
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Günstig ist
es, wenn eine Rotationsachse der starren Welle und eine Rotationsachse
der Antriebswelle sich in jeder Position des Werkzeugkopfs in einem
Punkt schneiden. Dadurch ergibt sich eine optimierte Drehmomentübertragung
von der starren Welle auf die Werkzeugantriebswelle.
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Insbesondere
liegt der Schnittpunkt auf einer Schwenkachse des Werkzeugkopfs.
Dadurch erhält man
eine platzsparende Ausbildung für
das Getriebe und für
eine entsprechende Schwenklagerung für die Verschwenkbarkeit des
Werkzeugkopfs.
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Bei
einer konstruktiv einfachen Ausführungsform
ist das Getriebe als Zahnradgetriebe ausgebildet. Die Drehmomentübertragung
von der starren Welle auf die Werkzeugantriebswelle erfolgt über Zahnräder.
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Insbesondere
ist zur Drehmomentübertragung
von der starren Welle auf die Werkzeugantriebswelle ein Zahnrad
vorgesehen, welches durch die starre Welle angetrieben ist und an
welches die Werkzeugwelle gekoppelt ist.
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Eine
platzsparende und einfache Ausbildung der handgehaltenen Schleifmaschine
läßt sich
erreichen, wenn eine Rotationsachse des Zahnrads zu einer Schwenkachse
des Werkzeugkopfs koaxial ist. Dadurch läßt sich das Getriebe an einem
Schwenklager für
die Verschwenkbarkeit des Werkzeugkopfs relativ zur Halteeinrichtung
anordnen.
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Bei
einer konstruktiv einfachen Ausführungsform
ist das Getriebe als Kegelradgetriebe ausgebildet. Dadurch läßt sich
auf einfache Weise eine Drehmomentübertragung von der starren
Welle auf die Werkzeugantriebswelle unabhängig von der Schwenkstellung
der Werkzeugantriebswelle erreichen.
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Zur
Ausbildung des Kegelradgetriebes ist insbesondere an der starren
Welle ein Kegelrad angeordnet und ist ein Kegelrad an der Werkzeugantriebswelle
angeordnet. Über
das Kegelrad der starren Welle läßt sich
dann ein Zahnrad antreiben. Dieses Zahnrad wiederum treibt das Kegelrad
der Werkzeugantriebswelle und damit die Werkzeugantriebswelle an.
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Es
ist insbesondere vorgesehen, daß die starre
Welle zu dem Werkzeugkopf in einem Hohlkörper geführt ist. Dieser Hohlkörper ist
beispielsweise als Rohr ausgebildet; beispielsweise ist das Rohr
zylindrisch. In dem Hohlkörper
läßt sich
die starre Welle zwischen Drehlagern frei führen. Die starre Welle kommt
nicht in Berührung
mit den Wänden
des Hohlkörpers.
Der Hohlkörper
kann auch zur schwenkbaren Fixierung des Werkzeugkopfs an der Halteeinrichtung
dienen.
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Es
ist dabei insbesondere vorgesehen, daß die starre Welle zwischen
dem Antriebsmotor und dem Werkzeugkopf in dem Hohlkörper geführt ist.
Es läßt sich
dadurch auf einfache Weise eine definierte "freie" Führung
der starren Welle zwischen Drehlagern erreichen.
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Insbesondere
ist der Werkzeugkopf über
ein Schwenklager schwenkbar an dem Hohlkörper gehalten. Der Hohlkörper läßt sich
mit einer solchen mechanischen Stabilität ausbilden, daß der Werkzeugkopf
an ihm (schwenkbar) gehalten werden kann.
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Günstig ist
es, wenn zwischen dem Werkzeugkopf und dem Hohlkörper eine Abdeckung angeordnet
ist, welche das Getriebe und/oder ein Schwenklager mindestens teilweise
umgibt. Durch die Abdeckung läßt sich
eine Öffnung
abdecken, über
welche der Hohlkörper
und der Werkzeugkopf miteinander schwenkbar verbunden sind. Durch
die Abdeckung läßt sich
auf einfache Weise das Eindringen von Staub in das Getriebe und
in ein Schwenklager verhindern.
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Insbesondere
umfaßt
die Abdeckung eine Manschette. Die Manschette liegt an dem Werkzeugkopf
und dem Hohlkörper
an. Dadurch läßt sich
eine gute Dichtwirkung erreichen. Die Manschette ist beispielsweise
als Faltenbalg ausgebildet, um auf einfache Weise eine relative
Schwenkbarkeit zwischen dem Hohlkörper und dem Werkzeugkopf zu
ermöglichen.
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Günstig ist
es, wenn der Werkzeugkopf um mindestens eine Schwenkachse schwenkbar
ist, welche quer zur Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle liegt.
Dadurch kann ein Benutzer die handgehaltene Schleifmaschine beispielsweise
an einer Wand nach oben führen.
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Es
kann vorgesehen sein, daß eine
Werkzeughalteeinrichtung um mindestens eine Drehachse drehbar ist,
welche im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle
ist oder mit dieser zusammenfällt.
Bei der Drehung kann es sich um eine vollständige Drehung handeln oder
um eine Drehung um einen Drehwinkel kleiner als 360°. Durch eine
solche Drehung läßt sich
eine Werkzeughalteeinrichtung und damit ein Werkzeug ausrichten; dies
ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Werkzeug nicht rotationssymmetrisch
ausgebildet ist. Beispielsweise weist eine Werkzeughalteeinrichtung
eine dreieckförmige
Außenkontur
auf, um einen Schleifvorgang an Ecken oder Kanten zu ermöglichen.
Durch eine Drehbarkeit um eine Achse parallel zur Rotationsachse
der Werkzeugantriebswelle läßt sich
für einen
Bedienter eine optimierte Ausrichtung erreichen.
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Eine
solche Drehbarkeit läßt sich
auf einfache Weise erreichen, wenn der Werkzeugkopf zur Ausbildung
eines Drehlagers für
die Werkzeughalteeinrichtung einen Bereich mit einer zylindrischen
Außenkontur
aufweist. Dadurch läßt sich
eine Innenwelle bereitstellen, auf der eine Außenwelle geführt werden
kann.
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Es
kann vorgesehen sein, daß der
Werkzeugkopf eine Sicherungseinrichtung aufweist, um die Drehbarkeit
einer Werkzeughalteeinrichtung an dem Werkzeugkopf zu sperren. Dies
ist insbesondere vorteilhaft, wenn verschiedene Werkzeughalteeinrichtungen
als Aufsätze
bereitgestellt sind, die an dem Werkzeugkopf fixiert werden können. Bei
bestimmten Werkzeughalteeinrichtungen muß eine Drehsicherung vorgesehen
werden, um einen Bearbeitungsvorgang durchführen zu können. Bei anderen Werkzeughalteeinrichtungen
kann eine Drehbarkeit erforderlich sein. Über die Sicherungseinrichtung läßt sich
dann je nach Werkzeughalteeinrichtung-Aufsatz die Drehbarkeit sperren
bzw. freigeben.
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Günstig ist
es, wenn dem Werkzeugkopf eine Fixierungseinrichtung zur Fixierung
einer Werkzeughalteeinrichtung zugeordnet ist. Es kann dabei grundsätzlich vorgesehen
sein, daß die
Werkzeughalteeinrichtung integral an dem Werkzeugkopf angeordnet
ist. Insbesondere ist dann eine Welle der Werkzeughalteeinrichtung
durch die Werkzeugantriebswelle gebildet.
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Es
ist auch möglich,
daß die
Werkzeughalteeinrichtung lösbar
fixierbar ist. Es kann dann beispielsweise ein Grundgerät mit einem
Antriebsmotor, der starren Welle und dem Werkzeugkopf bereitgestellt
werden, wobei auf den Werkzeugkopf verschiedene Werkzeughalteeinrichtungen
je nach Anwendung aufsetzbar sind. Die Werkzeughalteeinrichtungen-Aufsätze können sich
beispielsweise bezüglich der
Drehzahl oder auch der Antriebsart (rotierend oder oszillierend)
unterscheiden. Sie können
sich auch dadurch unterscheiden, welches Werkzeug an ihnen fixierbar
ist.
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Insbesondere
weist die Werkzeughalteeinrichtung eine Welle auf, welche an die
Werkzeugantriebswelle gekoppelt ist oder koppelbar ist. Es kann sich
dabei grundsätzlich
um ein getrenntes Element handeln, welches mit der Werkzeugantriebswelle verbindbar
ist. Es ist auch möglich,
wenn die Werkzeughalteeinrichtung integral an dem Werkzeugkopf gebildet
ist, daß diese
Welle und die Werkzeugantriebswelle einstückig ausgebildet sind.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
weist die Werkzeughalteeinrichtung ein Getriebe auf, über welches
die Welle an die Werkzeugantriebswelle gekoppelt ist oder koppelbar
ist. Durch das Getriebe läßt sich
eine bestimmte Bewegungsart eines Werkzeugs einstellen.
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Insbesondere
ist das Getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet. Bei der
erfindungsgemäßen Lösung kann
die Werkzeugantriebswelle aufgrund der starren Welle mit hohen Drehzahlen
angetrieben werden. Wenn durch den Antriebsmotor eine bestimmte – hohe – Drehzahl
bereitgestellt wird, kann für
mache Anwendungen eine Untersetzung erforderlich sein, um ein Werkzeug
mit einer niedrigeren Drehzahl als der bereitgestellten Höchstdrehzahl
antreiben zu können.
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Es
kann vorgesehen sein, daß die
Welle der Werkzeughalteeinrichtung eine Rotationsachse koaxial zur
Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle des Werkzeugkopfs aufweist.
Eine entsprechende Werkzeughalteeinrichtung läßt sich mit geringen Querabmessungen
ausbilden. Eine entsprechende Werkzeughalteeinrichtung ist beispielsweise
geeignet zum Betonschleifen.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß die
Welle der Werkzeughalteeinrichtung eine Rotationsachse parallel
beabstandet zur Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle des Werkzeugkopfs
aufweist. Diese Beabstandung kann beispielsweise durch das Vorsehen
eines Getriebes erreicht werden.
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Es
ist auch möglich,
daß die
Welle als Exzenterwelle ausgebildet ist. Dadurch läßt sich
beispielsweise ein Werkzeug in einer Oszillationsbewegung antreiben.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Werkzeughalteeinrichtung um eine Drehachse parallel zur
Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle drehbar an dem Werkzeugkopf
fixierbar. Dies ist beispielsweise günstig, wenn Eckenbereiche oder
Kantenbereiche geschliffen werden sollen. Ein Bediener kann sich dann
in einem größeren Abstand
zu einem solchen Eckenbereich oder Kantenbereich aufstellen.
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Eine
Ausführungsform
der Werkzeughalteeinrichtung kann ein oder mehrere Sperrelemente zur
Sperrung der Drehbarkeit der Werkzeughalteeinrichtung um eine Drehachse
parallel zur Rotationsachse der Werkzeugantriebswelle aufweisen.
Dadurch läßt sich
eine drehfeste Fixierung der Werkzeughalteeinrichtung am Werkzeugkopf
erreichen. Dies ist für "gewöhnliche" Schleifvorgänge vorteilhaft.
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Bei
einer Ausführungsform
weist die Werkzeughalteeinrichtung eine mindestens in einem Teilbereich
dreieckförmige
Außenkontur
auf. Bei einer solchen Außenkontur
kann die Werkzeughalteeinrichtung auf einfache Weise an Kantenbereichen oder
Eckenbereichen positioniert werden. Dadurch ergibt sich ein erweitertes
Schleifgebiet.
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Insbesondere
durchstößt eine
Drehachse für eine
Drehbarkeit der Werkzeughalteeinrichtung relativ zum Werkzeugkopf
an oder in der Nähe
eines Schwerpunkts eines Dreiecks einer dreieckförmigen Außenkontor das Dreieck. (Bei
dem Schwerpunkt handelt es sich um den geometrischen Schwerpunkt.)
Dadurch läßt sich
auf einfache Weise eine Drehbarkeit erreichen.
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Bei
einer Ausführungsform
ist es vorgesehen, daß ein
Werkzeug an der Werkzeughalteeinrichtung oszillierend antreibbar
ist. Bei der entsprechenden Werkzeughalteeinrichtung handelt es
sich insbesondere um einen Exzenterschleifer.
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Durch
das oszillierende Antreiben können sonst
für Schleifvorgänge durch
einen Rundschleifer schwer zugängliche
Bereiche wie Eckenbereiche und Kantenbereiche bearbeitet werden.
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Die
oszillierende Bewegung des Werkzeugs ist beispielsweise durch einen
exzentrischen Antrieb erreicht. Es kann dabei beispielsweise eine
Exzenterwelle vorgesehen sein oder ein anderer Exzenterantrieb.
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Günstig ist
es in diesem Zusammenhang, wenn das Werkzeug über elastische Elemente an
der Werkzeughalteeinrichtung fixiert ist. Dadurch läßt sich
auf einfache Weise eine Oszillationsbewegung, angetrieben beispielsweise
durch eine Exzenterwelle, ermöglichen.
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Insbesondere
liegen elastische Elemente an oder in der Nähe von Ecken der Werkzeughalteeinrichtung,
um das Werkzeug oszillierend antreiben zu können.
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Günstig ist
es, wenn der Antriebsmotor an der Halteeinrichtung angeordnet ist.
Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der handgehaltenen Schleifmaschine.
Ferner läßt sich
die starre Welle auf einfache Weise zwischen dem Antriebsmotor und dem
Werkzeugkopf führen.
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Die
starre Welle ist insbesondere direkt oder über ein Getriebe an den Antriebsmotor
gekoppelt. Das Getriebe dient beispielsweise zur Drehzahluntersetzung.
Es ist auch möglich,
daß ein
Getriebe zur Drehzahlerhöhung
vorgesehen ist. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, daß die Drehzahl
des Antriebsmotors einstellbar ist und insbesondere elektronisch
einstellbar ist.
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Beispielsweise
ist ein Untersetzungsgetriebe zur Ankopplung des Antriebsmotors
an die starre Welle vorgesehen. Dadurch lassen sich beispielsweise
Umdrehungszahlen in der Größenordnung
von 20 000 Umdrehungen pro Minute auf Drehzahlen in der Größenordnung
von beispielsweise 4 000 bis 6 000 Umdrehungen pro Minute oder mehr
herabsetzen.
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Es
ist in diesem Zusammenhang günstig, wenn
das Getriebe in dem gleichen Gehäuse
wie der Antriebsmotor angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein kompakter
Aufbau, so daß die
handgehaltene Schleifmaschine wiederum für einen Benutzer auf einfache
Weise einsetzbar ist.
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Günstig ist
es, wenn an den Werkzeugkopf eine Fluidleitung gekoppelt ist. Dadurch
können
Bearbeitungsrückstände wie
Staub abgesaugt werden. Grundsätzlich
ist es auch möglich,
daß einem
Bearbeitungsbereich beispielsweise Kühlungsflüssigkeit wie Wasser zugeführt wird.
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Bei
einer konstruktiv einfachen Ausführungsform
weist die Halteeinrichtung einen Haltestab auf. Dieser weist beispielsweise
eine kreisförmige
Außenkontur
auf. Über
einen solchen Haltestab läßt sich
die Schleifmaschine auf einfache Weise halten.
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Es
ist günstig,
wenn der Haltestab als Hohlkörper
ausgebildet ist. Dadurch ist ein Hohlraum bereitgestellt, über den
Fluid durchtransportiert werden kann. Beispielsweise ist dem Hohlraum
eine Fluidleitung angeordnet, um über einen Staubsauger Bearbeitungsrückstände absaugen
zu können.
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Insbesondere
ist der Haltestab als Fluidführungselement
ausgebildet oder ein Fluidführungselement
ist an dem Haltestab angeordnet. Der Haltestab dient dann zusätzlich zum
Halten für
einen Benutzer auch als "Halter" für ein Fluidführungselement
bzw. bildet selber ein Fluidführungselement.
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Beispielsweise
ist an den Haltestab eine Fluidleitung angeschlossen oder an dem
Haltestab ist eine Fluidleitung geführt, welche an den Werkzeugkopf
gekoppelt ist. Dadurch läßt sich
auf einfache Weise aus einem Bearbeitungsbereich eine Bearbeitungsrückstand-Absaugung
durchführen.
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Günstig ist
es, wenn der Werkzeugkopf und/oder eine Werkzeughalteeinrichtung
ein oder mehrere Fluidräume
aufweisen, welcher oder welche in fluidwirksamer Verbindung mit
einer Fluidleitung stehen. Dadurch lassen sich in unmittelbarer
Nähe eines
Bearbeitungsbereichs ein Absaugeraum bzw. mehrere Absaugeräume bereitstellen.
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Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, bei einer Schleifmaschine
der eingangs genannten Art die Handhabbarkeit zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Länge der
Halteeinrichtung bezogen auf den Werkzeugkopf einstellbar ist.
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Ein
Benutzer kann die Länge
der Halteeinrichtung an die Anwendung anpassen. Dadurch ergeben
sich verbesserte Einsatzmöglichkeiten.
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Insbesondere
weist die Halteeinrichtung ein erstes Halteelement und ein zweites
Halteelement auf, welche relativ zueinander feststellbar verschieblich
sind. (Die Halteelemente können
auch relativ zueinander drehbar sein.) Durch die relative Verschieblichkeit
der Halteelemente zueinander läßt sich
auf einfache Weise die Länge
der Halteeinrichtung einstellen.
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Insbesondere
ist das zweite Halteelement in dem ersten Halteelement verschieblich
geführt.
Die Halteelemente sind beispielsweise als Rohre ausgebildet, wobei
das zweite Halteelement in dem ersten Halteelement geführt ist.
Bei dieser Ausführungsform läßt sich
auch die Feststellung des zweiten Halteelements am ersten Halteelement
auf einfache Weise erreichen, beispielsweise durch eine Schraub-Klemm-Verbindung.
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Für die Handhabung
der Schleifmaschine ist es günstig,
wenn an dem zweiten Halteelement ein Griffelement angeordnet ist.
Das Griffelement kann beispielsweise mit der rechten Hand gehalten
werden und das zweite Halteelement oder das erste Halteelement können mit
der linken Hand gefaßt
werden. Die Halteelemente sind in ihrer Außenkontur entsprechend so ausgebildet,
daß sie
ergonomisch gefaßt
werden können.
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Es
kann vorgesehen sein, daß das
Griffelement einen Halter für
ein Elektrokabel aufweist. An dem Halter läßt sich das Elektrokabel fixieren,
um dieses definiert an der Schleifmaschine zu führen.
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Günstig ist
es, wenn das zweite Halteelement oder eine Fluidleitung (welche
in dem zweiten Halteelement geführt
ist) einen Staubsaugeranschluß aufweist.
Dadurch läßt sieh
auf einfache Weise ein Unterdruck an einem Bearbeitungsbereich erzeugen,
um Bearbeitungsrückstände absaugen
zu können.
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Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeughalteeinrichtung
bereitzustellen, welche auf einfache Weise einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß eine
Fixierungseinrichtung zur lösbaren
Fixierung der Werkzeughalteeinrichtung an dem Bearbeitungskopf und
eine Welle zum Antrieb eines von der Werkzeughalteeinrichtung gehaltenen Werkzeugs
vorgesehen sind, wobei die Welle an die Werkzeugantriebswelle des
Werkzeugkopfs ankoppelbar ist.
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Bei
dieser Lösung
stellt eine Schleifmaschine mit einem Werkzeugkopf ein Grundgerät dar, an dem
die Werkzeughalteeinrichtung als Aufsatz lösbar fixierbar ist. Beispielsweise
läßt sich
dann ein Grundgerät
mit einer einheitlichen Umdrehungszahl bereitstellen, wobei durch
ein Getriebe in der Werkzeughalteeinrichtung eine definierte Drehzahl
einstellbar ist.
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Es
lassen sich verschiedene Arten von Werkzeughalteeinrichtungen für verschiedene
Anwendungen bereitstellen, welche an dem Werkzeugkopf fixierbar
sind. Beispielsweise läßt sich
ein Betonschleifer-Aufsatz bereitstellen, an welchem ein Schleifwerkzeug
mit hoher Drehzahl angetrieben wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
erläutert.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen
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1 eine
schematische Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
mit verkürzter
Halteeinrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf die Schleifmaschine gemäß 1 mit verlängerter
Halteeinrichtung;
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3 eine
Schnittdarstellung der Schleifmaschine gemäß 1;
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4 eine
vergrößerte Darstellung
eines Werkzeugkopf-Bereichs der Schleifmaschine gemäß 1;
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5 die
gleiche Ansicht wie 4, wobei ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Werkzeughalteeinrichtung (Betonschleifer) als Aufsatz an dem Werkzeugkopf
sitzt;
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6 die
gleiche Ansicht wie 4, wobei ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Werkzeughalteeinrichtung (Rundschleifer) als Aufsatz an dem Werkzeugkopf
sitzt;
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7 die
gleiche Ansicht wie 4, wobei ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Werkzeughalteeinrichtung (Exzenterschleifer) als Aufsatz an
dem Werkzeugkopf sitzt; und
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8 eine
Draufsicht auf den Werkzeugkopf mit Werkzeughalteeinrichtung gemäß 7.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen handgehaltenen
Schleifmaschine, welches in den 1 und 2 gezeigt
und dort mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Halteeinrichtung 12, über die
ein Benutzer die Schleifmaschine 10 bei der Bearbeitung
halten kann.
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An
der Halteeinrichtung 12 ist ein Werkzeugkopf 14 angeordnet,
an welchem eine Werkzeughalteeinrichtung 16 lösbar oder
unlösbar
fixiert ist bzw. fixierbar ist.
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Die
Halteeinrichtung 12 umfaßt einen (starren) Haltestab 18 als
erstes Halteelement 19. Dieser Haltestab 18 ist
als Hohlkörper
ausgebildet und insbesondere rohrförmig ausgebildet. Der Haltestab 18 weist
vorzugsweise eine kantenfreie Außenkontur und Innenkontur auf;
beispielsweise sind die Außenkontur
und die Innenkontur zylindrisch.
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In
dem Haltestab 18 ist ein (starres) zweites Halteelement 20 verschieblich
geführt.
Das zweite Halteelement 20 ist ebenfalls als Hohlkörper ausgebildet
und beispielsweise rohrförmig
ausgebildet. Es ist mit seiner Außenkontur an die Innenkontur
des Haltestabs 18 angepaßt, so daß im Haltestab 18 eine Verschiebungsführung bereitgestellt
ist. Das zweite Halteelement 20 kann auch drehbar in dem
Haltestab 28 geführt
sein.
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An
dem zweiten Element 20 sitzt ein Griffelement 22 mit
einem Handgriff 24. Durch die Positionierung des zweiten
Halteelements 20 gegenüber
dem ersten Halteelement 19 ist der Abstand des Griffelements 22 zu
dem Werkzeugkopf 14 und damit die Länge der Halteeinrichtung 12 bezogen
auf den Werkzeugkopf 14 einstellbar.
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Die
Position des zweiten Halteelements 20 relativ zu dem ersten
Halteelement 19 ist stufenlos einstellbar. Dazu ist eine
Schraub-Klemm-Einrichtung 26 vorgesehen mit einer Mutter 28 (1 bis 3).
Diese Mutter 28 ist an dem ersten Halteelement 19 über ein
Gewinde 30 geführt
(3) und mit dem zweiten Halteelement 20 verklemmbar.
Durch die Verklemmung der Mutter 28 und des zweiten Halteelements 20 wird
die Position des zweiten Halteelements 20 an dem ersten
Halteelement 19 festgelegt.
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Die
Mutter 28 dient auch als Sperrelement für die Eintauchbarkeit des zweiten
Halteelements 20 in das erste Halteelement 19:
Wenn das Griffelement 22 an der Mutter 28 anliegt
(3), dann kann sich das zweite Element 20 nicht
mehr weiter hinein in das erste Halteelement 19 bewegen.
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In
den 1 und 3 ist eine Stellung des zweiten
Halteelements 20 bezüglich
des ersten Halteelements 19 gezeigt, bei welcher die Halteeinrichtung 12 eine
minimale Länge
bezogen auf den Werkzeugkopf 14 aufweist; das zweite Halteelement 20 ist so
weit in das erste Halteelement 18 eingetaucht, daß das Griffelement 22 an
der Mutter 28 anliegt.
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In 2 ist
eine ausgezogene Stellung der Halteeinrichtung 12 gezeigt,
bei der das Griffelement 22 beabstandet zu der Mutter 28 ist.
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Das
Griffelement 22 weist einen Halter 32 auf, an
dem ein Elektrokabel 34 zur Kabelführung fixierbar ist.
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Das
zweite Element 22 kann an einem Ende einen Staubsaugeranschluß 36 aufweisen,
um einen Staubsauger (in der Zeichnung nicht gezeigt) anschließen zu können.
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An
dem Haltestab 18 ist in einem mittleren Bereich ein Gehäuse 38 fixiert,
in welchem ein Antriebsmotor 40 (3) angeordnet
ist. Das Gehäuse 38 ist
dabei so ausgebildet, daß eine
Motorwelle 42 beabstandet zu dem Haltestab 18 im wesentlichen parallel
zu einer Längsrichtung 44 des
Haltestabs 18 positioniert ist. In der Längsrichtung 44 ist
das zweite Halteelement 20 relativ zu dem Haltestab 18 als
erstem Halteelement 19 feststellbar verschieblich geführt.
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Der
Antriebsmotor 40 ist dabei unterhalb des Haltestabs 18 angeordnet.
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Der
Antriebsmotor 40 wird über
das Elektrokabel 34 mit elektrischer Energie versorgt.
An dem Gehäuse 38 ist
ein beispielsweise abgedichteter Schalter 46 angeordnet.
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In
dem Gehäuse 38 kann
ein Getriebe 48 angeordnet sein, bei welchem es sich insbesondere
um ein Untersetzungsgetriebe handelt. Über ein solches Getriebe 48 läßt sich
die Drehzahl untersetzen. (Es ist grundsätzlich auch möglich, ein Übersetzungsgetriebe
oder ein nicht-drehzahlveränderndes
Getriebe vorzusehen.
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Die
Motorwelle 42 ist direkt oder über das Getriebe 48 an
eine starre Welle 50 gekoppelt, welche zu dem Werkzeugkopf 14 geführt ist.
Die starre Welle 50 ist parallel zur Längsrichtung 44 des
Haltestabs 18 orientiert. Sie liegt parallel oder koaxial
zur Motorwelle 42.
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Die
starre Welle 50 ist in einem (starren) Hohlkörper 52 geführt, welcher
parallel zum Haltestab 18 angeordnet ist. Der Hohlkörper 52 ist
insbesondere rohrförmig
ausgebildet. Er ist an einem Ende 54 an dem Gehäuse 38 fixiert.
In einem mittleren Bereich 56 ist der Hohlkörper 52 über einen
Steg 58 mit dem Haltestab 18 verbunden. Der Steg 58 ist
dabei an oder im Bereich eines Endes 60 des Haltestabs 18 angeordnet,
wobei dieses Ende 60 an einem Bereich des Haltestabs 18 liegt,
weicher sich über
eine Seite 62 des Gehäuses 38 hinaus
erstreckt. Die Seite 62 des Gehäuses 38 liegt einer
Seite 64 gegenüber, über welcher
sich derjenige Teil des Haltestabs 18 hinaus erstreckt,
an welchem die Schraub-Klemm-Einrichtung 26 angeordnet
ist.
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Die
Motorwelle 42 rotiert um eine Rotationsachse 66,
welche im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 44 ist.
Die starre Welle 50 rotiert (angetrieben von dem Antriebsmotor 40)
um eine Rotationsachse 68, welche im wesentlichen parallel
zu der Rotationsachse 66 des Antriebsmotors 40 ist.
Durch das Getriebe 48 ist die Rotationsachse 68 parallel
zur Rotationsachse 66 versetzt, das heißt diese weist einen größeren Abstand
zu dem Haltestab 18 auf als die Rotationsachse 66 des
Antriebsmotors 40. Es ist dabei grundsätzlich auch möglich, daß ein Getriebe
vorgesehen ist, welches kein Untersetzungsgetriebe ist, um den Abstand
der Rotationsachse 68 von dem Haltestab 18 im
Vergleich zu der Motorwelle 42 zu vergrößern.
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Es
ist grundsätzlich
auch möglich,
daß die Rotationsachse 68 und
die Rotationsachse 66 koaxial sind.
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Die
starre Welle 50 rotiert um die Rotationsachse 68 und
ist in dem (starren) Hohlkörper 52 frei gelagert,
das heißt
die starre Welle 50 ist beabstandet zu Wänden des
Hohlkörpers 52 geführt.
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Der
Werkzeugkopf 14 ist um eine Schwenkachse 70 relativ
zu der Halteeinrichtung 12 schwenkbar. Die Schwenkachse 70 liegt
dabei quer und insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse 68 der starren
Welle 50, und zwar für
jeden Schwenkwinkel 72. Der Schwenkwinkel 72 ist
in einer Ebene definiert, welche durch die Rotationsachse 68 der
starren Welle 50 und eine Richtung 74 senkrecht
zu einer Werkzeugwirkfläche
aufgespannt ist. Bei einem Schwenkwinkel von 0° sind die Richtung 74 und
die Rotationsachse 68 der starren Welle 50 koaxial
orientiert. Die Schwenkachse 70 liegt senkrecht zu dieser
Ebene.
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Die
Verschwenkbarkeit des Werkzeugkopfs 14 an der Halteeinrichtung 12 ist
durch eine Verschwenkbarkeit des Werkzeugkopfs 14 an dem
Hohlkörper 52 bereitgestellt.
Dazu ist ein Schwenklager 76 vorgesehen (4),
welches in einem Gehäuse 78 des
Werkzeugkopfs 14 angeordnet ist. Das Schwenklager 76 umfaßt beispielsweise
einen zylindrischen Stift 80, welcher drehfest in dem Gehäuse 78 angeordnet
ist. Dieser zylindrische Stift 80 bildet eine Innenwelle.
An dem Stift 80 ist ein Ringelement 82 geführt, welches
eine Außenwelle
bildet. Dieses Ringelement 82 sitzt fest an dem Hohlkörper 52;
es ist (beweglich) in dem Gehäuse 78 positioniert.
-
Das
Gehäuse 78 weist
eine Durchbruchsöffnung 84 auf,
durch welche ein Teil 86 des Hohlkörpers 52 geführt ist,
an welchem das Ringelement 82 fixiert ist. Die Durchbruchsöffnung 84 ist
dabei so ausgebildet, daß über sie
der Schwenkwinkelbereich festgelegt ist und ferner die "Nullposition" (Schwenkwinkel 0°) festgelegt
ist. Der Schwenkwinkel 0° ist
dadurch festgelegt, daß der
Teil 86 an einer ersten Wand 88 der Durchbruchsöffnung 84 anliegt.
Der maximale Schwenkwinkel (welcher beispielsweise im Bereich zwischen
30° und
80° liegt)
ist dadurch definiert, daß der
Teil 86 an einer der ersten Wand 88 gegenüberliegenden
Wand 90 der Durchbruchsöffnung 84 anliegt.
(In 4 ist dieses Anliegen bei maximalem Schwenkwinkel
gezeigt.) In dem Gehäuse 78 ist eine
Werkzeugantriebswelle 92 um eine Rotationsachse 94 rotierbar
gelagert. Die Rotationsachse 94 ist dabei koaxial zur Richtung 74,
das heißt
die Rotationsachse 94 und die Rotationsachse 68 der
starren Welle 50 spannen eine Ebene auf, zu welcher die Schwenkachse 70 senkrecht
liegt.
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Die
Werkzeugantriebswelle 92 ist in dem Gehäuse 78 des Werkzeugkopfs 14 über ein
erstes Drehlager 96 und ein beabstandetes zweites Drehlager 98 gelagert.
Bei diesen Drehlagern 96, 98 handelt es sich insbesondere
um Kugellager.
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Die
starre Welle 50 ist im Bereich eines Endes des Hohlkörpers 52 ebenfalls über ein
Drehlager 100, wie beispielsweise ein Kugellager, rotierbar
gelagert, um eine definierte Führung
und Angriff an den Werkzeugkopf 14 zu erhalten.
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Die Übertragung
des Drehmoments von der Motorwelle 42 auf den Werkzeugkopf 14 erfolgt über eine Übertragungseinrichtung 102,
welche die starre Welle 50 umfaßt. Diese Übertragungseinrichtung 102 umfaßt zur Ankopplung
der starren Welle 50 an die Werkzeugantriebswelle 92 ein
Getriebe 104. Die starre Welle 50 ist bezogen
auf dieses Getriebe 104 eine Antriebswelle und die Werkzeugantriebswelle 92 ist
bezogen auf dieses Getriebe 104 eine Abtriebswelle.
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Das
Getriebe 104 ist so ausgebildet, daß die Werkzeugantriebswelle 92 mit
der gleichen Drehzahl wie die starre Welle 50 angetrieben
wird und dabei die Schwenkbarkeit des Werkzeugkopfs 14 an
der Halteeinrichtung 12 gewährleistet ist.
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Das
Getriebe 104 ist in dem Gehäuse 78 an dem Schwenklager 76 angeordnet.
Es ist als Zahnradgetriebe und insbesondere als Kegelradgetriebe ausgebildet.
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Das
Getriebe 104 ist so ausgebildet, daß sich die Rotationsachse 68 der
starren Welle 50 und die Rotationsachse 94 der
Werkzeugantriebswelle 92 bei jeder relativen Stellung des
Werkzeugkopfs 14 zu der starren Welle 50 in einem
Punkt schneiden. Dieser Schnittpunkt liegt dabei auf der Schwenkachse 70.
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Das
Getriebe 104 umfaßt
ein ringförmiges Zahnrad 106,
welches um eine Rotationsachse drehbar in dem Gehäuse 78 angeordnet
ist, wobei diese Rotationsachse mit der Schwenkachse 70 zusammenfällt.
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An
einem Ende der starren Welle 50 ist ein Kegelrad 108 angeordnet,
welches mit Zähnen
in entsprechende Zähne
des Zahnrads 106 eingreift; durch Rotation der starren
Welle 50 wird das Zahnrad 106 in Rotation versetzt.
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An
einem Ende der Werkzeugantriebswelle 92 sitzt ebenfalls
ein Kegelrad 110, welches an das Zahnrad 106 gekoppelt
ist. Durch Rotation des Zahnrads 106 wird die Werkzeugantriebswelle 92 in
Rotation versetzt, das heißt
das Zahnrad 106 überträgt das Drehmoment
der starren Welle 50 auf die Werkzeugantriebswelle 92.
Diese Drehmomentübertragung
ist dabei unabhängig
von dem Schwenkwinkel 72 des Werkzeugkopfs 14 bezüglich der
Halteeinrichtung 12.
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Zwischen
dem Gehäuse 78 und
einem vorderen Bereich des Hohlkörpers 52 ist
eine Abdeckung 112 angeordnet, welche insbesondere als Manschette
ausgebildet ist. Diese Abdeckung 112 dient dazu, die Durchbruchsöffnung 84 abzudecken um
das Eindringen von Staub, Flüssigkeit
und dergleichen in das Gehäuse 78 zu
verhindern.
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Beispielsweise
ist die Abdeckung 102 als Faltenbalg 114 ausgebildet,
welcher an einem Ende 116 an einer Außenseite des Hohlkörpers 52 abdichtend
anliegt und an dem anderen Ende 118 an dem Gehäuse 78 abdichtend
anliegt.
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Die
Abdeckung 112 ist so ausgebildet, daß die Abdeckungswirkung für die relative
Schwenkstellung zwischen dem Hohlkörper 52 und dem Werkzeugkopf 14 vorliegt.
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Der
Werkzeugkopf 14 weist einen Anschluß 120 für eine Fluidleitung 122 auf.
Diese Fluidleitung 122 ist mindestens zwischen dem Anschluß 120 und dem
Haltestab 18 geführt
und dabei insbesondere an das Ende 60 des Haltestabs 18 angeschlossen.
Der Anschluß 120 ist
beispielsweise an einem Rohrelement 124 gebildet, welches
fest an dem Werkzeugkopf 14 sitzt.
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Es
kann vorgesehen sein, daß die
Fluidleitung 122 an den Haltestab 18 angekoppelt
ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Fluidleitung 122 durch
den Haltestab 18 und durch das zweite Halteelement 20 durchgeführt ist
und mit dem Staubsaugeranschluß 36 in
fluidwirksamer Verbindung steht. In diesem Fall wird bei einer Verschiebung
des zweiten Halteelements 20 relativ zum Haltestab 18 auch das
zweite Halteelement 20 relativ zu der Fluidleitung 122 verschoben.
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Über die
Fluidleitung 122 lassen sich aus einem Bearbeitungsbereich
Bearbeitungsabfälle
und insbesondere Staub absaugen.
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Es
kann grundsätzlich
auch vorgesehen sein, daß über die
Fluidleitung 122 beispielsweise Wasser zu einem Bearbeitungsbereich
führbar
ist.
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Es
kann grundsätzlich
auch vorgesehen sein, daß ein
Hohlraum 126 des ersten Halteelements 18 (welcher
sich in dem zweiten Halteelement 20 fortsetzt) mehrere
Kammern umfaßt
und beispielsweise eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfaßt. Über die
erste Kammer können
beispielsweise Bearbeitungsrückstände abgesaugt
werden und über
die zweite Kammer kann Fluid dem Bearbeitungsbereich zugeführt werden.
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Die
Fluidleitung 122 ist flexibel ausgebildet, so daß die Schwenkbarkeit
des Werkzeugkopfs 14 an der Halteeinrichtung 12 gewährleistet
ist.
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Das
Rohrelement 124 ist beabstandet zu der Werkzeugantriebswelle 92 angeordnet.
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Das
Gehäuse 78 hat
bei einer Ausführungsform
einen Bereich 128 mit einer zylindrischen Außenkontur,
wobei sich dieser Bereich parallel zur Richtung 74 rotationssymmetrisch
zu einer Symmetrieachse 130 erstreckt (4).
Die Symmetrieachse 130 liegt parallel beabstandet zu der
Rotationsachse 94 der Werkzeugantriebswelle 92.
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Durch
den Bereich 128 mit zylindrischer Außenkontur läßt sich ein Drehlager für eine entsprechend
ausgebildete Werkzeughalteeinrichtung 16 bereitstellen,
um deren Drehbarkeit an dem Werkzeugkopf 14 zu ermöglichen.
Das Gehäuse 78 bildet dabei
eine Innenwelle, um welche die Werkzeughalteeinrichtung zu deren
Ausrichtung drehbar ist.
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Es
kann dabei auch eine Sicherungseinrichtung 132 vorgesehen
sein, um die Drehbarkeit der Werkzeughalteeinrichtung 16 an
dem Werkzeugkopf 14 zu sperren, das heißt um die Werkzeughalteeinrichtung 16 drehfest
an dem Werkzeugkopf 14 festlegen zu können. Beispielsweise umfaßt die Sicherungseinrichtung 132 eine
oder mehrere Ausnehmungen 134 (4), in welche
jeweils ein Sicherungsstift einer Werkzeughalteeinrichtung als Sperrelement
eingreifen kann.
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Bei
einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
ist es vorgesehen, daß die
Werkzeughalteeinrichtung 16 integraler Bestandteil des
Werkzeugkopfs 14 ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
können Werkzeughalteeinrichtungen
als Aufsätze
lösbar
mit dem Werkzeugkopf 14 verbunden werden, wobei beispielsweise
verschiedene Werkzeughalteeinrichtungen je nach Anwendungsfall vorgesehen
sein können.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Werkzeughalteeinrichtung,
welches in 5 gezeigt und dort als Ganzes
mit 136 bezeichnet ist, hat ein Gehäuse 138, in welchem
eine Welle 140 angeordnet ist. Die Welle 140 ist
in einem ersten Drehlager 142 und in einem zweiten beabstandeten
Drehlager 144 drehbar geführt. Bei den Drehlagern 142, 144 handelt
es sich beispielsweise um Kugellager. Eine Rotationsachse der Welle 140 ist
dabei koaxial zu der Rotationsachse 94 der Werkzeugantriebswelle 92.
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Die
Welle 140 ist drehfest direkt an die Werkzeugantriebswelle 92 ankoppelbar.
Die Welle 140 dreht sich dann mit der gleichen Drehzahl
wie die Werkzeugantriebswelle 92.
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Mit
der Welle 140 ist ein Werkzeugteller 146 drehfest
verbunden, an welchem ein Werkzeug wie eine Schleifscheibe fixierbar
ist.
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Das
Gehäuse 138 weist
eine Erweiterung 148 auf, in welcher der Werkzeugteller 146 positioniert
ist.
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In
dem Gehäuse 138 ist
ein Kanal 150 angeordnet, welcher mit dem Rohrelement 124 des
Werkzeugkopfs 14 verbindbar ist. Dieser Kanal 150 weist in
einen Fluidraum 152 oberhalb des Werkzeugtellers 146.
Der Fluidraum 152 umgibt ringförmig den Werkzeugteller 146.
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Die
Erweiterung 148 weist eine ringförmige Wand 154 auf,
wobei zwischen dem Werkzeugteller 146 und der Wand 154 ein
Ringraum 156 gebildet ist, welcher mit dem Fluidraum 152 in
fluidwirksamer Verbindung steht. Dadurch lassen sich Bearbeitungsrückstände durch
den Kanal 150 absaugen.
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Das
Gehäuse 138 weist
einen Hohlzylinderraum 158 auf, mit welchem es auf den
Bereich 128 des Werkzeugkopfs 14 aufsetzbar ist.
Es kann dabei eine axiale Fixierung der Werkzeughalteeinrichtung 136 an
dem Werkzeugkopf 14 erfolgen.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 136 weist ein oder mehrere Sicherungsstifte 159 als
Sperrelemente auf, welcher oder welche in die entsprechende Ausnehmung
oder Ausnehmungen 134 eintauchen, wenn die Werkzeughalteeinrichtung 136 an
dem Werkzeugkopf 14 fixiert ist. Dadurch wird die relative Verdrehbarkeit
der Werkzeughalteeinrichtung 136 an dem Werkzeugkopf 14 gesperrt.
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Die
Schleifmaschine 10 mit der Werkzeughalteeinrichtung 136 funktioniert
wie folgt:
Ein Benutzer faßt
die handgehaltene Schleifmaschine 10 an der Halteeinrichtung 12.
Beispielsweise hält erden
Handgriff 24 mit der rechten Hand und umfaßt den Haltestab 18 oder
das zweite Halteelement 20 mit der linken Hand. Die Länge der
Halteeinrichtung 12 (das heißt die relative Position des
zweiten Halteelements 20 zu dem ersten Halteelement 19)
entsprechend der Anwendung eingestellt.
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Durch
Betätigung
des Schalters 46 wird der Antriebsmotor 40 aktiviert.
Dadurch wird die Motorwelle 42 in Rotation versetzt. Eine
typische Drehzahl liegt beispielsweise in der Größenordnung von 20 000 Umdrehungen
pro Minute.
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Wenn
als Getriebe 48 ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist,
dann wird diese Drehzahl untersetzt auf beispielsweise 4 500 Umdrehungen
pro Minute oder 6 000 Umdrehungen pro Minute. Mit dieser Drehzahl
wird die starre Welle 50 angetrieben.
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Mit
dieser Drehzahl wird auch die Werkzeugantriebswelle 92 und
dadurch die Welle 140 und damit das Werkzeug in einer Rotationsbewegung
angetrieben.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 136 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als lösbarer
Aufsatz und damit insbesondere als austauschbarer Aufsatz für die Schleifmaschine 10 ausgebildet.
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Es
lassen sich Werkzeugdrehzahlen in der Größenordnung bis ca. 6 000 Umdrehungen
pro Minute oder mehr erreichen (abhängig von der Untersetzung durch
das Getriebe 48). Dadurch läßt sich beispielsweise Beton
schleifen. Die Werkzeughalteeinrichtung 136 kann als Betonschleifer
ausgebildet sein.
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Über die
Fluidleitung 122 lassen sich Bearbeitungsrückstände und
insbesondere Bearbeitungsspäne
und Bearbeitungsstaub absaugen.
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Durch
die Drehmomentübertragung
von dem Antriebsmotor 40 zu dem Werkzeugkopf 14 über die starre
Welle 50 sind hohe Umdrehungszahlen für ein Werkzeug möglich; die
Umdrehungszahlen können in
der Größenordnung
von 6 000 Umdrehungen pro Minute liegen. Durch die erfindungsgemäße Lösung läßt sich
eine höhere
Leistung übertragen.
Im Vergleich zu der Übertragung über eine
flexible Welle ist auch der Verschleiß an der Übertragungswelle vom Antriebsmotor 40 auf
den Werkzeugkopf 14 (in diesem Fall der starren Welle 50)
verringert.
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Es
ist grundsätzlich
auch möglich,
daß die Drehzahl
des Antriebsmotors 40 einstellbar ist; beispielsweise ist
die Drehzahl elektronisch einstellbar. Für die Untersetzung ist dann
kein mechanisches Getriebe wie das Getriebe 48 notwendig.
Es ist grundsätzlich
auch möglich,
für Motoren
mit kleiner Drehzahl ein Übersetzungsgetriebe
vorzusehen.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer Werkzeughalteeinrichtung, welches in 6 gezeigt und
dort als Ganzes mit 160 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 162 vorgesehen,
in welchem ein Werkzeugteller 164 rotierbar gelagert ist.
Das Gehäuse 162 weist
dazu einen Erweiterungsbereich 166 auf.
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Der
Werkzeugteller 164 ist drehfest an eine Welle 168 gekoppelt,
welche um eine Rotationsachse 170 rotiert. Die Welle 168 ist
in einem Drehlager 172 gelagert; dieses Drehlager ist insbesondere
ein Kugellager.
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Die
Rotationsachse 170 ist parallel beabstandet zu der Rotationsachse 94 der
Werkzeugantriebswelle 92.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 160 hat einen Wellenstummel 174,
welcher in einem Drehlager 176 drehbar gelagert ist mit
einer Rotationsachse koaxial zur Rotationsachse 94 der
Werkzeugantriebswelle 92. Der Wellenstummel 174 ist
drehfest an die Werkzeugantriebswelle 92 koppelbar.
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Zur
Kopplung des Wellenstummels 174 an die Welle 168 ist
ein Getriebe 178 vorgesehen. Das Getriebe 178 umfaßt ein Zahnrad 180,
welches drehfest mit der Welle 168 verbunden ist. Das Zahnrad 180 wird über den
Wellenstummel 174 in einer Rotationsbewegung angetrieben,
um die Welle 168 rotieren zu lassen. Der Wellenstummel 174 hat
als Getriebeelement eine Verzahnung, in welche das Zahnrad 180 eingreift.
Bezogen auf das Getriebe 178 ist der Wellenstummel 174 eine
Antriebswelle und die Welle 168 eine Abtriebswelle.
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Durch
das Getriebe 178 wird eine Drehzahluntersetzung erreicht;
die Drehzahl der Werkzeugantriebswelle 92 läßt sich
untersetzen, um für
bestimmte Anwendungen eine verringerte Drehzahl zu erreichen. Beispielsweise
erfolgt eine Untersetzung um einen Faktor Drei. Wenn die Werkzeugantriebswelle 92 beispielsweise
mit einer Umdrehungszahl von 4 500 Umdrehungen pro Minute angetrieben
ist, dann läßt sich
durch eine solche Untersetzung eine Drehzahl von 1 500 Umdrehungen
pro Minute an der Welle 168 und damit für ein Werkzeug erreichen.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 160 umfaßt ein oder mehrere Sicherungsstifte 182,
welche in die entsprechende Ausnehmung oder Ausnehmungen 134 des
Werkzeugkopfs 14 eintauchen können, um die Werkzeughalteeinrichtung 136 drehfest
an dem Werkzeugkopf 14 festlegen zu können.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 160 umfaßt, wie im Zusammenhang mit
der Werkzeughalteeinrichtung 136 beschrieben, einen Hohlzylinderraum 184, über den
sie auf den Werkzeugkopf 14 aufsetzbar ist.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 160 ist beispielsweise als Rundschleiferaufsatz
ausgebildet, wobei eine Drehzahl bereitgestellt ist (in Abhängigkeit
von dem Getriebe 178), welche kleiner ist als die Drehzahl
der starren Welle 50 und der Werkzeugantriebswelle 92.
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Ansonsten
funktioniert die Werkzeughalteeinrichtung 160 wie oben
im Zusammenhang mit der Werkzeughalteeinrichtung 136 beschrieben.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
einer Werkzeughalteeinrichtung, welches in den 7 und 8 gezeigt
und dort als Ganzes mit 186 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 188 vorgesehen,
welches eine dreieckförmige
Außenkontur 190 aufweist.
Das Gehäuse 188 hat
einen Erweiterungsbereich 192, in welchem ein Werkzeugteller 194 angeordnet
ist. Der Erweiterungsbereich 192 hat eine dreieckförmige Gestalt
mit einer ersten Ecke 196a, einer zweiten Ecke 196b und
einer dritten Ecke 196c (in der Zeichnung nicht gezeigt).
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Bei
dem Dreieck handelt es sich insbesondere um ein gleichseitiges Dreieck.
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Das
Gehäuse 188 kann
an einer Außenseite eine
Abschrägung 198 oder
Abfasung aufweisen.
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Das
Gehäuse 188 hat
einen Hohlzylinderraum 200, über den es drehbar auf den
Werkzeugkopf 14 aufsetzbar ist. Die Symmetrieachse 130 als Drehachse
der Werkzeughalteeinrichtung 186 durchstößt dabei
den Schwerpunkt der Dreiecksstruktur 190.
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Der
Werkzeugteller 194 ist so angeordnet und ausgebildet, daß ein von
ihm gehaltenes Werkzeug 202 außerhalb des Gehäuses 188 angeordnet ist.
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In
dem Gehäuse 188 ist
eine Welle 204 rotierbar geführt, welche an die Werkzeugantriebswelle 92 drehfest
ankoppelbar ist. Zur Rotationsführung der
Welle 204 sind ein erstes Drehlager 206 und ein beabstandetes
zweites Drehlager 208 vorgesehen.
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Die
Welle 204 ist als Exzenterwelle ausgebildet mit einem exzentrischen
Bereich 210, das heißt mit
einem Bereich, welcher eine Achse 212 aufweist, die parallel
beabstandet zur Rotationsachse 94 der Werkzeugantriebswelle 92 ist. Über diesen
exzentrischen Bereich 210 ist die Welle 204 an
den Werkzeugteller 194 gekoppelt. Der exzentrische Bereich 210 ist
dabei in einem Drehlager 214 geführt.
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Über den
exzentrischen Bereich 210 läßt sich die Rotationsbewegung
der Werkzeugantriebswelle 92 in eine oszillierende Bewegung
des Werkzeugtellers 194 und damit des Werkzeugs 202 umsetzen.
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Der
Werkzeugteller 194 ist dabei durch elastische Elemente 216a, 216b, 216c an
dem Gehäuse 188 gehalten.
Bei den elastischen Elementen 216a, 216b, 216c handelt
es sich insbesondere um Gummiblöcke
bzw. Gummistreifen. Es ist dabei jeweils ein elastisches Element
einem Eckbereich der Dreiecksstruktur 190 zugeordnet. Der
Werkzeugteller 194 ist dabei "frei" an
dem Gehäuse 188 gehalten,
um eine Oszillationsbewegung zu ermöglichen.
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Die
Ausbildung der elastischen Elemente 216a, 216b, 216c bestimmt
die Bewegungsform des Werkzeugs 202.
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Durch
die Dreiecksstruktur 190 des Gehäuses 188 ist ein Schleifen
an Eckenbereichen und Kantenbereichen ermöglicht. Das Werkzeug 202 weist
ebenfalls eine Dreiecksstruktur auf, um das Schleifen an Ecken zu
ermöglichen.
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Die
Werkzeughalteeinrichtung 186 ist als Exzenterschleifaufsatz
ausgebildet. Sie ist auf den Werkzeugkopf 14 aufsetzbar
und dort drehbar. Beispielsweise ist ein Anschlag zur Sperrung der
freien Drehbarkeit um 360° vorgesehen.
Dadurch ist eine Ausrichtung für
Eckenbereiche oder Kantenbereiche einer Anwendung möglich.
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In
dem Gehäuse 188 sind
ein oder mehrere Fluidräume 218 angeordnet,
welche in fluidwirksamer Verbindung mit dem Rohrelement 124 stehen. Dadurch
lassen sich Bearbeitungsrückstände absaugen.
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Zum
Antrieben der Oszillationsbewegung des Werkzeugtellers 194 kann
auch eine andere Exzentereinrichtung als eine Exzenterwelle 204 vorgesehen
sein.