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Die
Erfindung betrifft einen Werkzeughaltekopf für eine handgehaltene
Reinigungs-/Schleifmaschine, umfassend eine Tellereinrichtung, welche
an der Reinigungs-/Schleifmaschine fixiert oder fixierbar ist, und
eine Werkzeugaufnahmeeinrichtung, an welcher ein Werkzeug zur Oberflächenbearbeitung
fixiert oder fixierbar ist und welche relativ zur Tellereinrichtung
angetrieben um eine Drehachse drehbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine handgehaltene Reinigungs-/Schleifmaschine.
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Eine
handgehaltene Schleifmaschine mit schwenkbarem Werkzeugkopf, welche
in Form eines Langhalsschleifers ausgebildet ist, ist in der
EP 1 719 581 A1 beschrieben.
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In
dieser Druckschrift ist ferner eine Werkzeughalteeinrichtung beschrieben.
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Aus
der
EP 1 961 518 A1 ist
eine handgehaltene Reinigungs-/Schleifmaschine bekannt, welche einen
Werkzeugkopf für ein oder mehrere Reinigungswerkzeuge und/oder
Schleifwerkzeuge aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughaltekopf der
eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchem sich Reinigungsvorgänge
und/oder Schleifvorgänge mit einer handgehaltenen Reinigungs-/Schleifmaschine
durch einen Anwender auf einfache Weise mit optimiertem Bearbeitungsergebnis
durchführen lassen.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Werkzeughaltekopf erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass an der Tellereinrichtung eine Anlageeinrichtung
an eine Bearbeitungsoberfläche elastisch gelagert ist,
wobei die Anlageeinrichtung die Werkzeugaufnahmeeinrichtung umgibt.
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Die
Werkzeugaufnahmeeinrichtung hält ein Werkzeug, wie beispielsweise
ein Bürstenwerkzeug oder ein Schleifwerkzeug wie eine Schleifscheibe. Bei
dem Bearbeitungsvorgang bewegt sich dieses Werkzeug beispielsweise
rotierend oder oszillierend. Die Anlageeinrichtung umgibt die Werkzeugaufnahmeeinrichtung
und damit auch das Werkzeug und verhindert, dass beispielsweise
Schleifstaub in großer Menge aus dem Bearbeitungsbereich
entweichen kann. Dadurch wird die Absaugung von Schleifstaub verbessert,
da eine Art von abgedichtetem geschlossenem Raum durch die Anlageeinrichtung
bereitstellbar ist. Es werden auch Spritzer vermieden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung ist die Anlageeinrichtung
elastisch und insbesondere elastisch federnd gelagert. Dadurch kann
die Anlageeinrichtung sich an den Bearbeitungsbereich anpassen. Es
ist dadurch beispielsweise möglich, Unebenheiten auszugleichen
und trotz Unebenheiten für eine gute Abdichtung des ”Arbeitsraums” zu
sorgen. Durch die elastische Lagerung erhält man eine Art
von automatischer Anpassung an die Bearbeitungsoberfläche.
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Dadurch
ergibt sich eine optimierte Staubabfuhr; die Staubbelastung des
Außenraums um den Werkzeugkopf wird minimiert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung wird bei Auflage
der Anlageeinrichtung an einen Bearbeitungsbereich die Anlageeinrichtung
soweit zurückgedrückt, bis eine Bearbeitungsseite
des durch die Werkzeugaufnahmeeinrichtung gehaltenen Werkzeugs auf
die entsprechende zu bearbeitende Oberfläche wirkt. Dadurch
ergibt sich automatisch eine optimierte Abdichtung.
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Es
hat sich auch gezeigt, dass durch die schwimmend gelagerte Anlageeinrichtung
eine entsprechende Reinigungs-/Schleifmaschine bei der Oberflächenbearbeitung
ruhiger läuft, das heißt nicht oder zumindest
weniger flattert. Die Anlageeinrichtung, welche elastisch gelagert
ist, hat eine Stützfunktion und dämpft Schwingungen.
Damit ist die Bedienbarkeit für einen Anwender erleichtert.
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Die
oben genannten Vorteile sind auch bei Verschmutzungen am Werkzeughaltekopf
gewährleistet. Durch entsprechende Ausbildung der elastischen
Lagerung lässt sich die elastische Beweglichkeit der Anlageeinrichtung
zu der Tellereinrichtung sicherstellen.
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Durch
die elastische Lagerung der Anlageeinrichtung können weniger
weiche Materialien für Anlageelemente der Anlageeinrichtung
verwendet werden, und dadurch wird der Verschleiß verringert.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist auch einsetzbar,
wenn Reinigungsvorgänge durchgeführt werden sollen.
Durch die Anlageeinrichtung wird beispielsweise der Austritt von
Schmutzwasser aus dem ”Arbeitsraum” minimiert.
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Der
Werkzeughaltekopf ist für eine Reinigungsmaschine, für
eine Schleifmaschine oder für eine Maschine, die sowohl
Reinigungsfunktion als auch Schleiffunktion hat, einsetzbar.
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Beispielsweise
umfasst die Anlageeinrichtung einen Bürstenkranz und/oder
Lippenkranz. Ein Bürstenkranz ist beispielsweise durch
eine Mehrzahl von Borstenbündeln gebildet. Ein Lippenkranz
umfasst eine oder mehrere Dichtlippen. Auch eine Kombination beispielsweise
von Bürsten und Lippen ist möglich.
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Bei
einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Federelementen
(insbesondere mindestens drei) zur elastischen Lagerung der Anlageeinrichtung vorgesehen.
Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau. Die Anlageeinrichtung
lässt sich auf einfache Weise federnd an der Tellereinrichtung
lagern. Ferner ist ein Platzbedarf zur elastischen Lagerung der
Anlageeinrichtung minimiert, sodass beispielsweise eine Absaugung
von Schleifstaub oder dergleichen höchstens minimal beeinflusst
wird. Durch das Vorsehen von diskreten beabstandeten Federelementen ist
die elastische Lagerung der Anlageeinrichtung auch bei Verschmutzung
gewährleistet. Die Anordnung und Ausbildung der Federelemente
ist derart optimiert, dass insbesondere die oben genannten Vorteile
erreicht sind. Wenn die elastische Lagerung zu hart ist, dann muss
ein Anwender für eine Oberflächenbearbeitung einen
(unnötig) hohen Kraftaufwand vorsehen, um ein Bearbeitungswerkzeug,
wie eine Schleifscheibe, in Kontakt mit der zu bearbeitenden Oberfläche
zu halten. Wenn die elastische Lagerung zu welch ist, dann ist beispielsweise
die oben erwähnte Stützfunktion nicht oder nicht
vollständig erreicht.
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Günstig
ist es, wenn die Federelemente um die Drehachse verteilt angeordnet
sind, das heißt in einer Umfangsrichtung bezogen auf die
Drehachse verteilt angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine schwimmende
Lagerung der Anlageeinrichtung an der Tellereinrichtung, sodass
die Anlageeinrichtung auf einfache Weise an unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten
eines Bearbeitungsbereichs anpassbar ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Verteilung der Federelemente um die
Drehachse und/oder die Härte der Federelemente abhängig
von der Druckverteilung bei der Oberflächenbearbeitung
ist. Es ist beispielsweise möglich, dass aufgrund der Ausbildung
des Werkzeugkopfs eine mindestens näherungsweise symmetrische
Druckverteilung bei der Oberflächenbearbeitung vorliegt.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Federelemente gleichmäßig
verteilt um die Drehachse angeordnet sind und die Federelemente
alle gleich hart sind. Es ist auch möglich, dass aufgrund
der Ausbildung des Werkzeugkopfs die Druckverteilung bei der Oberflächenbearbeitung
unsymmetrisch ist. Eine solche Unsymmetrie kann beispielsweise dadurch
entstehen, dass die Drehachse nicht den Schwerpunkt des Werkzeugkopfs
durchstößt, sondern dass ein entsprechender Durchstoßpunkt
beabstandet zu dem Schwerpunkt ist. In diesem Falle sind günstigerweise
die Federelemente nicht gleichmäßig um die Drehachse
verteilt, sondern benachbarte Federelemente weisen im Bereich des
größeren Drucks einen kleineren Abstand auf als
in einem Bereich, in welchem ein kleinerer Druck vorliegt. Alternativ
oder zusätzlich können an unterschiedlichen Stellen
Federelemente unterschiedlicher Härte eingesetzt werden.
Beispielsweise können in Bereichen mit größerem
Druck härtere Federelemente eingesetzt werden.
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Grundsätzlich
ist es möglich, dass die Federelemente radial ausgerichtet
sind (bezogen auf eine Draufsicht auf die Federelemente). Besonders
vorteilhaft ist es, wenn eine erste Fixierungsstelle der Federelemente
an der Tellereinrichtung und eine zweite Fixierungsstelle der Federelemente
an der Anlageeinrichtung in einer Umfangsrichtung beabstandet sind,
wobei insbesondere dieser Abstand größer ist als
eine Breite der entsprechenden Federelemente. Vorzugsweise weisen
die Federelemente eine Mittelachse auf, entlang welcher sich die
jeweiligen Federelemente erstrecken, wobei bei fixierten Federelementen
ihre Mittelachse eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist. Vorzugsweise
ist die Länge der Federelemente in Umfangsrichtung größer
und beispielsweise mindestens zweifach oder mindestens dreifach
oder mindestens vierfach größer als ihre Länge
in Radialrichtung. (Umfangsrichtung und Radialrichtung sind bezogen
auf die Drehachse.) Die Federelemente können auch eine
Höhenerstreckung parallel zur Drehachse aufweisen. Durch
die genannte Ausbildung der Federelemente mit einer Erstreckung
in Umfangsrichtung wird ein größerer Federweg
erreicht. Es wird auch eine Schnappwirkung für die Federelemente
verhindert, die grundsätzlich entstehen kann, wenn die
Federelemente mit ihrer Mittelachse nur radial ausgerichtet sind.
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Insbesondere
sind die Federelemente als Federzungen ausgebildet. Beispielsweise
sind die Federelemente durch metallische Plättchen oder Plättchen
aus einem Kunststoffmaterial, welches entsprechende elastische Eigenschaften
aufweist, hergestellt. Solche Federelemente lassen sich auf einfache
Weise dimensionieren und fixieren. Sie lassen sich relativ breit
ausgestalten, sodass sie auf einfache Weise mit der Tellereinrichtung
und der Anlageeinrichtung beispielsweise verschraubbar oder verschweißbar
sind.
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Bei
einer Ausführungsform sind die Federelemente in einem erstem
Raum angeordnet, welcher einen zweiten Raum umgibt, wobei der erste
Raum von dem zweiten Raum mindestens fluiddicht getrennt ist und
der zweite Raum näher zur Drehachse liegt als der erste
Raum. Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
der zweite Raum fest oder schaltbar von dem ersten Raum fluiddicht
getrennt ist. Dies kann beispielsweise genutzt werden, um eine bessere
Absaugwirkung zu erreichen. Eine Schaltbarkeit der Fluiddichtigkeit
(im Sinne, dass die Fluiddichtigkeit aufgehoben werden kann) kann
beispielsweise dazu verwendet werden, um ein Ansaugen des Werkzeugkopfs
zu erreichen.
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Insbesondere
mündet in den zweiten Raum mindestens eine Absaugöffnung.
An die Absaugöffnung ist eine Absaugeinrichtung angeschlossen
bzw. anschließbar, über welche sich beispielsweise Schleifstaub
von dem Bearbeitungsbereich absaugen lässt.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Federelemente mit der Tellereinrichtung
und der Anlageeinrichtung verbunden sind. Insbesondere sind die
Federelemente mit einem ersten Bereich in der Nähe eines
ersten Endes mit der Anlageeinrichtung verbunden mit einem zweiten
Bereich in der Nähe eines gegenüberliegenden zweiten
Endes mit der Tellereinrichtung verbunden.
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Bei
einer Ausführungsform weist die Tellereinrichtung eine
Oberseite auf, wobei an einer Innenseite der Oberseite Halter für
die Federelemente angeordnet sind. Dadurch lässt sich die
elastische Lagerung der Anlageeinrichtung optimieren. Die Halter ragen
insbesondere über die Innenseite hinaus. Dadurch lässt
sich gezielt einstellen, in welchem Bereich die Anlageeinrichtung
beweglich gelagert ist. Ferner lässt sich dadurch die ”Grundstellung” der
Anlageeinrichtung ohne Kraftbeaufschlagung auf einfache Weise einstellen.
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Günstig
ist es, wenn eine Bewegungsrichtung der Anlageeinrichtung relativ
zu der Tellereinrichtung durch die elastische Lagerung der Anlageeinrichtung
an der Tellereinrichtung parallel mit einem spitzen Winkel zur Drehachse
ist. Durch die parallele Beweglichkeit lässt sich eine
optimierte Auflage erreichen bei optimaler Abdichtung. Die optimale Abdichtung
ist auch gewährleistet, wenn Oberflächenunebenheiten
oder dergleichen vorliegen, indem eine Verkippbarkeit der Anlageeinrichtung
relativ zur Drehachse erlaubt ist.
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Günstig
ist es, wenn die Anlageeinrichtung so an der Tellereinrichtung elastisch
gelagert ist, dass ohne Kraftausübung eine Anlageseite
der Anlageeinrichtung über eine Aufnahmeseite der Werkzeugaufnahmeeinrichtung
hinausragt. Dadurch wird bei der Werkstückbearbeitung durch
die elastische Lagerung die Anlageeinrichtung an den Bearbeitungsbereich
gedrückt und damit für eine optimierte Abdichtung
gesorgt.
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Aus
dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die Anlageeinrichtung
so an der Tellereinrichtung gelagert ist, dass ohne Kraftausübung
die Anlageseite der Anlageeinrichtung über eine Bearbeitungsseite eines
an der Werkzeugaufnahmeeinrichtung gehaltenen Werkzeugs hinausragt.
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Bei
der Oberflächenbearbeitung umgibt die Anlageeinrichtung
einen Bearbeitungsbereich und dichtet ihn mindestens näherungsweise
gegenüber einem Außenraum ab. Durch die elastische
Lagerung der Anlageeinrichtung kann ohne Kraftbeaufschlagung eine
Anlageseite der Anlageeinrichtung über eine Bearbeitungsseite
des Werkzeugs hinausragen. Bei der Bearbeitung lässt sich
das Werkzeug mit einer Bearbeitungsseite auf den Oberflächenbearbeitungsbereich
aufsetzen und kann auf diesen einwirken. Die Anlageeinrichtung wird
in Richtung der Tellereinrichtung gedrückt, wobei der entsprechende
Kraftaufwand durch einen Anwender erfolgt oder eventuell bereits
schon durch die Gewichtskraft der Reinigungs-/Schleifmaschine bzw.
des Werkzeugkopfs. Dadurch wiederum wird die Anlageeinrichtung gegen
den Oberflächenbearbeitungsbereich gedrückt und
es wird für eine optimierte Abdichtung gesorgt. Dadurch
wiederum ist der Anteil beispielsweise an Schleifstaub oder auch
an Spritzwasser, welche über die Anlageeinrichtung in den
Außenraum gelangen kann, minimiert.
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Bei
einer Ausführungsform umfasst die Anlageeinrichtung ein
oder mehrere Anlageelemente, welche in eine Leiste eingeschoben
sind. Die Anlageelemente lassen sich dadurch bei Verschleiß auf
einfache Weise austauschen.
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Günstig
ist es, wenn die Tellereinrichtung ein Gehäuse umfasst,
welches ein Seitenteil aufweist, welches die Anlageeinrichtung in
einem Teilbereich umgibt und in dem Teilbereich seitlich abdeckt.
Dadurch lässt sich eine Lagerung der Anlageeinrichtung an
der Tellereinrichtung gegenüber dem Außenraum seitlich
abdecken.
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Es
kann mindestens eine Sperrfläche vorgesehen sein, welche
die elastische Beweglichkeit der Anlageeinrichtung relativ zu der
Tellereinrichtung begrenzt. Dadurch lässt es sich beispielsweise
vermeiden, dass die Anlageeinrichtung zu weit in ein Gehäuse
der Tellereinrichtung hineingedrückt wird.
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Günstig
ist es, wenn die Sperrfläche so angeordnet und ausgebildet
ist, dass in jeder Stellung der Anlageeinrichtung relativ zur Tellereinrichtung eine
Anlageseite der Anlageeinrichtung über ein Gehäuse
der Tellereinrichtung hinausragt.
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Dadurch
wird verhindert, dass die Anlageeinrichtung vollständig
in das Gehäuse eintauchen kann. Dadurch wird wiederum verhindert,
dass sich die Anlageeinrichtung im Gehäuse verklemmen kann,
was deren Beweglichkeit blockieren kann. Ferner wird sichergestellt,
dass die Anlageseite der Anlageeinrichtung auf einer Bearbeitungsoberfläche aufliegt.
(Insbesondere ist dann die Sperrfläche so angeordnet und
ausgebildet, dass in jeder Stellung der Anlageeinrichtung die Anlageseite über
eine Werkzeugoberfläche hinausragt.)
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Erfindungsgemäß wird
eine handgehaltene Reinigungs-/Schleifmaschine bereitgestellt, an
welchem ein erfindungsgemäßer Werkzeughaltekopf lösbar
oder fest fixiert ist. Die entsprechende Reinigungs-/Schleifmaschine
ist beispielsweise so ausgebildet, wie in der
EP 1 719 581 A1 oder in
der
EP 1 961 518 A1 beschrieben.
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Insbesondere
umfasst die handgehaltene Reinigungs-/Schleifmaschine eine Absaugeinrichtung,
welche an die Tellereinrichtung an die mindestens eine Absaugöffnung
angeschlossen ist. Dadurch lässt sich auf einfache Weise
Schleifstaub oder dergleichen absaugen.
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Bei
einer Ausführungsform umfasst die handgehaltene Reinigungs-/Schleifmaschine
einen Elektromotor zum Antrieb einer Welle, welche mit dem Werkzeughaltekopf
verbunden ist. Der Elektromotor stellt Drehmoment zur Drehung der
Werkzeugaufnahmeeinrichtung bereit.
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Grundsätzlich
ist es möglich, dass an dem Werkzeughaltekopf direkt ein
Elektromotor angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass
der Elektromotor außerhalb des Werkzeughaltekopfs (beabstandet zum
Werkzeugkopf) angeordnet ist. Dies kann für einen Anwender
die Arbeit erleichtern, da das Gewicht des Werkzeughaltekopfs dann
minimierbar ist.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine
Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Werkzeughaltekopfs;
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2 eine
perspektivische Ansicht von unten des Werkzeughaltekopfs gemäß 1;
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3 die
gleiche Ansicht wie 1 bei entfernter Werkzeugaufnahmeeinrichtung;
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4 der
Werkzeughaltekopf gemäß 3 (bei entfernter
Werkzeugaufnahmeeinrichtung) in einer Draufsicht von unten;
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5 eine
Schnittansicht längs der Linie 5-5 gemäß 4;
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkzeughaltekopfs in ähnlicher
Ansicht wie 3; und
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7 der
Werkzeughaltekopf gemäß 6 in einer
Draufsicht von unten.
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Ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Werkzeughaltekopfs, welcher in den
1 bis
5 gezeigt
und dort mit
10 bezeichnet ist, dient zur Verwendung im
Zusammenhang mit einer handgehaltenen Reinigungs-/Schleifmaschine
zur Wandbearbeitung, Bodenbearbeitung oder Deckenbearbeitung. Die
Maschine kann dabei rein als Reinigungsmaschine ausgebildet sein,
rein als Schleifmaschine oder als Maschine, welche sowohl als Reinigungsmaschine
als auch als Schleifmaschine verwendbar ist. Insbesondere ist die
entsprechende Reinigungs-/Schleifmaschine als Langhalsmaschine ausgebildet.
Beispiele für solche Langhalsmaschinen sind in der
EP 1 719 581 A1 und
in der
EP 1 961 518 A1 offenbart,
auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
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Der
Werkzeughaltekopf 10 umfasst eine Tellereinrichtung 12, über
welche der Werkzeughaltekopf 10 an der Reinigungs-/Schleifmaschine
fest oder lösbar fixiert ist. Die Tellereinrichtung 12 weist dabei
ein Gehäuse 14 auf mit einer Oberseite 16. Das
Gehäuse 14 ist schalenförmig ausgebildet
mit einem Seitenteil 18. Zwischen der Oberseite 16 und dem
Seitenteil 18 ist ein Raumbereich 20 gebildet (5),
an welchem mindestens teilweise eine Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 angeordnet
ist.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Werkzeughaltekopf 10 an
seiner Oberseite einen domförmigen Bereich 24 auf. Über
diesen wird der Werkzeughaltekopf 10 lösbar an
die Reinigungs-/Schleifmaschine angekoppelt. Dazu ist eine Fixierungseinrichtung 26 vorgesehen.
An dem domförmigen Bereich 24 ist eine Lagereinrichtung 28 zur drehbaren
Lagerung der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 relativ zu
der Tellereinrichtung 12 angeordnet. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel umfasst die Lagereinrichtung 28 eine
Welle 30, welche drehfest mit der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 verbunden
ist und in einem Lagerelement 32 drehbar gelagert ist.
Es ist eine Untersetzungseinrichtung 34 vorgesehen, welche
an die Welle 30 gekoppelt ist. Die Untersetzungseinrichtung 34 ist
wiederum an eine Welle 36 gekoppelt, welche drehfest mit
einer Welle, wie beispielsweise einer flexiblen Welle, der Reinigungs-/Schleifmaschine
verbindbar bzw. verbunden ist. Die Wellen 30 und 36 sind
dabei um eine Drehachse 38 drehbar. Die Drehachse 38 ist
eine Drehachse der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22.
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Es
ist dabei grundsätzlich möglich, dass die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 um
die Drehachse 38 angetrieben rotiert oder sich angetrieben
oszillierend hin- und herbewegt, je nach Ausgestaltung des Werkzeughaltekopfs 10.
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Die
Untersetzungseinrichtung 34 dient zur Absenkung der Drehzahl
der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 im Vergleich zur Drehzahl
der Welle 36 und damit der Drehzahl einer Welle der Reinigungs-/Schleifmaschine.
Die Untersetzungseinrichtung 34 ist fakultativ.
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Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Werkzeugaufnahmeeinrichtung
22 durch
einen Motor und insbesondere Elektromotor angetrieben, welcher außerhalb
des Werkzeughaltekopfs
10 sitzt. Es wird auf die oben erwähnten
EP 1 961 518 A1 und
EP 1 719 581 A1 verwiesen.
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Es
ist grundsätzlich aber auch möglich, dass ein
Elektromotor zum Antrieb der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 an
dem Werkzeughaltekopf 10 sitzt. In diesem Fall muss keine
Welle entsprechend der Welle 36 an den Rest der Reinigungs-/Schleifmaschine
angekoppelt werden.
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Wenn
der Werkzeughaltekopf 10 an der Reinigungs-/Schleifmaschine
fixiert ist, dann steht die Tellereinrichtung 12 gegenüber
der Reinigungs-/Schleifmaschine fest und die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 ist
um die Drehachse 38 relativ zu der Tellereinrichtung 12 und
damit auch relativ zu der Reinigungs-/Schleifmaschine drehbar.
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Die
Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 weist eine Aufnahmeseite 40 auf,
an welcher ein Werkzeug, welches insbesondere scheibenförmig
ist, anlegbar ist. Es ist dabei möglich, dass das Werkzeug, wie
beispielsweise eine Schleifscheibe, über eine Klettschlussverbindungseinrichtung
an der Aufnahmeseite 40 fixierbar ist. Auch andere Fixierungsmöglichkeiten
können vorgesehen sein.
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Beispielsweise
kann ein Bürstenwerkzeug oder ein Kombinationswerkzeug
angeschraubt werden oder integral an der Werkzeugaufnahmeeinrichtung
gebildet sein.
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Bei
einer Ausführungsform sind unterhalb der Oberseite 16 der
Tellereinrichtung 12 und oberhalb der Werkzeugeinrichtung 22 ein
erster Raum 42 und ein zweiter Raum 44 gebildet.
Der erste Raum 42 ist beispielsweise ein Ringraum, welcher
den zweiten Raum 44 umgibt. Der erste Raum 42 ist
durch das Seitenteil 18 des Gehäuses 14 begrenzt.
Der zweite Raum 44, welcher von dem ersten Raum 42 getrennt ist,
umgibt die Lagereinrichtung 28.
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Zur
Trennung des zweiten Raums 44 von dem ersten Raum 42 ist
an einer Innenseite 46 der Oberseite 16 des Gehäuses 14 ein
umlaufender Steg 48 angeordnet. Der Steg ragt von dem Gehäuse 14 weg
in Richtung der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22, ohne diese
zu berühren. Der Steg 48 ist beispielsweise zylinderförmig
ausgebildet.
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An
der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 ist im Bereich des Stegs 48 eine
entsprechende umlaufende Leiste 50 angeordnet, welche parallel
beabstandete gegenüberliegende Leistenelemente 52a, 52b aufweist.
In einen Zwischenraum 54 zwischen diesen Leistenelementen 52a, 52b ist
der Steg 48 eingetaucht. Dadurch ist eine Labyrinthdichtung
gebildet und der zweite Raum 44 ist mindestens näherungsweise
fluiddicht von dem ersten Raum 42 getrennt.
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Es
ist grundsätzlich möglich, dass eine oder mehrere
verschließbare Öffnungen zwischen dem ersten Raum 42 und
dem zweiten Raum 44 angeordnet sind. Dadurch ist die Fluidkommunikation
zwischen dem ersten Raum 42 und dem zweiten Raum 44 schaltbar.
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In
den zweiten Raum 44 mündet (mindestens) eine Absaugöffnung 56,
welche mit einer Absaugeinrichtung der Reinigungs-/Schleifmaschine verbindbar
bzw. verbunden ist. Die Absaugeinrichtung der Reinigungs-/Schleifmaschine
ist beispielsweise an einen Staubsauger oder dergleichen anschließbar.
Es kann dann über die Absaugeinrichtung über den
zweiten Raum 44 beispielsweise Schleifstaub abgesaugt werden.
Die fluiddichte Trennung zwischen dem ersten Raum 42 und
dem zweiten Raum 44 ermöglicht eine verbesserte
Absaugung.
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An
die Absaugöffnung 56 ist als Teil der Absaugeinrichtung
beispielsweise ein Absaugschlauch anschließbar oder angeschlossen.
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Der
Werkzeughaltekopf 10 umfasst eine Anlageeinrichtung 58,
welche mit einer Anlageseite 60 an eine Bearbeitungsoberfläche
anlegbar ist. Die Anlageeinrichtung 58 umgibt die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 und
ein daran gehaltenes Werkzeug und deckt, wenn sie an einer Bearbeitungsoberfläche anliegt,
einen Bearbeitungsbereich und auch ein Werkzeug seitlich ab.
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Die
Anlageeinrichtung umfasst ein oder mehrere Anlageelemente 62 mit
gleicher Höhe in ihrer Längenrichtung, welche
mit ihrer Höhenrichtung im Wesentlichen parallel zu der
Drehachse 38 orientiert sind und, wie oben erwähnt,
bezogen auf eine Umfangsrichtung zu der Drehachse 38 die
Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 umgeben.
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Das
oder die Anlageelemente 62 sind an einer Leiste 64 gehalten,
welche in dem ersten Raum 42 positioniert ist. Die Leiste 64,
welche einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann, ist beispielsweise ringförmig.
Sie weist einen Aufnahmebereich 66 auf, in welches das
oder die Anlageelemente 62 eingeschoben fixiert sind.
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Ein
Anlageelement 62 ist beispielsweise ein Bürstenelement
oder ein Lippenelement. Entsprechend ist dann die Anlageeinrichtung 58 als
Bürstenkranz mit einer Mehrzahl von Bürsten ausgebildet oder
als Lippenkranz mit einer oder mehreren Lippen, welcher die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 in
der Art einer Wand umgibt.
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Die
Anlageeinrichtung 58 ist federnd (”schwimmend”)
und damit elastisch an der Tellereinrichtung 12 gehalten.
Dazu sind eine Mehrzahl von als Federzungen 70 ausgebildete
Federelemente 68 vorgesehen, welche insbesondere plättchenförmig ausgebildet
sind.
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Bei
einer Ausführungsform (4) sind
die Federelemente 70 in der Draufsicht von unten radial bezogen
auf die Drehachse 38 orientiert. Sie sind dabei leicht
gebogen, sodass sie auch eine Höhenerstreckung aufweisen:
Die Federelemente 68 sind jeweils mit einem ersten Bereich 72 mit
der Leiste 64 verbunden und mit einem zweiten Bereich 74 jeweils mit
einem Halter 76 verbunden, welcher an der Innenseite 46 der
Oberseite 16 des Gehäuses 14 positioniert
ist. Im nicht kraftbelasteten Zustand liegen der erste Bereich 72 und
der zweite Bereich 74 bezogen auf die Drehachse 38 auf
unterschiedlichen Höhen.
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Die
Federelemente 68 sind verteilt um die Drehachse 38 angeordnet
(3 und 4). Die Verteilung der Federelemente 68 ist
dabei grundsätzlich so gewählt, dass sie an die
erwartete Druckverteilung bei der Oberflächenbearbeitung
angepasst ist. Die erwartete Druckverteilung hängt grundsätzlich
davon ab, wie der Werkzeughaltekopf ausgebildet ist und insbesondere,
wie sein Schwerpunkt relativ zur Drehachse 38 liegt.
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Es
ist beispielsweise vorgesehen, dass, wenn die Druckverteilung bezüglich
der Drehachse 38 mindestens näherungsweise symmetrisch
ist, die Federelemente 68 gleichmäßig
verteilt um die Drehachse 38 anzuordnen. Bei der gleichmäßigen
Verteilung haben benachbarte Federelemente 68 den gleichen
Abstand.
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Wenn
die Druckverteilung unsymmetrisch ist, dann kann ein Ausgleich durchgeführt
werden, indem die Federelemente 68 nicht gleichmäßig
verteilt werden und/oder Federelemente 68 unterschiedlicher
Härte verwendet werden. Beispielsweise können
in einem Bereich, in dem größere Drücke
wirken, die Federelemente 68 mit kleinerem Abstand zueinander
angeordnet sein als in einem Bereich, in dem kleinere Drücke
wirken.
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Die
Halter 76 ragen parallel zur Drehachse 38 von
der Innenseite 46 des Gehäuses 14 ab.
Dadurch lässt sich ein Federelement 68 mit dem
zweiten Bereich 74 beabstandet zu dieser Innenseite 46 an
der Tellereinrichtung 12 fixieren.
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Ohne
Kraftbelastung ragt die Anlageseite 60 (zur Anlage an eine
Bearbeitungsoberfläche) der Anlageeinrichtung 58 über
die Aufnahmeseite 40 (Anlageseite) der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 hinaus.
Wenn ein geeignetes Werkzeug eingesetzt wird, dann ragt diese Anlageseite 60 auch über
eine entsprechende Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs hinaus.
Durch Kraftausübung, wobei unter Umständen bereits
die Gewichtskraft der Reinigungs-/Schleifmaschine bzw. des Werkzeughaltekopfs 10 reichen
kann, wird die Anlageeinrichtung 58 in einer Richtung 86 zu
der Oberseite 16 des Gehäuses 14 elastisch
verschoben. Die Richtung 86 ist dabei parallel oder in
einem spitzen Winkel zur Drehachse 38. Die Federelemente 68 und
die Zungenelemente 78 sind so angeordnet und ausgebildet,
dass eine Beweglichkeit der Anlageeinrichtung 58 in der Richtung 86 bei
Kraftausübung ermöglicht ist.
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Die
Richtung 86 muss je nach Bearbeitungsoberfläche
nicht genau parallel zur Drehachse 38 sein. Bei unebenen
Flächen kann eine relative Verkippung der Anlageeinrichtung 58 relativ
zur Drehachse 38 erfolgen.
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Die
Anlageeinrichtung 58 wird bei Drehung der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 und
eines daran gehaltenen Werkzeugs nicht mitgedreht. Die Anlageeinrichtung 58 dichtet
zumindest näherungsweise einen Oberflächenbearbeitungsbereich
zu einem Außenraum hin seitlich ab. Dadurch lässt
sich eine optimierte Schleifstaubabsaugung erreichen. Durch die
elastische, federnde Anordnung der Anlageeinrichtung 58 an
der Tellereinrichtung 12 lässt sich die ”Abdichtung” gegenüber
dem Außenraum positionieren. Die Anlageeinrichtung 58 kann
sich aufgrund ihrer elastische Beweglichkeit an den zu bearbeitenden
Oberflächenbereich anpassen, wobei, wie oben erwähnt,
auch eine Verkippbarkeit relativ zur Drehachse 38 möglich
ist. Der Schleifstaubaustritt in den Außenraum ist dadurch
minimiert.
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Es
lassen sich dadurch automatisch Unebenheiten oder dergleichen an
dem Bearbeitungsbereich erfassen. Weiterhin lässt sich
automatisch auch eine Werkzeugabnutzung usw. berücksichtigen.
Es ergibt sich ein optimiertes Arbeitsergebnis.
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Die
schwimmend gelagerte Anlageeinrichtung 58 hat eine Stützfunktion
bei der Oberflächenbearbeitung für eine Reinigungs-/Schleifmaschine.
Die Anlageeinrichtung 58 dämpft Schwingungen.
Dadurch läuft die Reinigungs-/Schleifmaschine ruhiger, das
heißt ein Flattern der Reinigungs-/Schleifmaschine bei
der Oberflächenbearbeitung wird verhindert.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung ist es auch
möglich, als Material für das oder die Anlageelemente 62 aufgrund
der elastischen Lagerung ein relativ hartes Material zu verwenden,
welches eine gute Anlage mit der Anlageseite 60 an den
Oberflächenbearbeitungsbereich aufweist. Dadurch ergibt sich
ein geringerer Verschleiß an der Anlageeinrichtung 58.
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Der
erfindungsgemäße Werkzeughaltekopf 10 funktioniert
wie folgt:
Der Werkzeughaltekopf 10 ist lösbar
oder unlösbar für die Bearbeitung eines Oberflächenbereichs
an einer Reinigungs-/Schleifmaschine fixiert.
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Ein
Anwender drückt den Werkzeughaltekopf 10 auf den
Bearbeitungsbereich. Die Anlageseite 60 der Anlageeinrichtung 58 liegt
dabei an dem Oberflächenbearbeitungsbereich an. Je nach
Dimensionierung genügt die Gewichtskraft der Reinigungs-/Schleifmaschine,
die Anlageeinrichtung 58 über ihre elastische
Lagerung soweit zurückzudrücken, dass eine Bearbeitungsseite
eines Werkzeugs auf den Oberflächenbearbeitungsbereich
wirken kann, oder ein Anwender muss durch entsprechende (eventuell
zusätzliche) Druckausübung das Werkzeug, welches
durch die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 gehalten ist,
gegen den Bearbeitungsbereich drücken. (Wenn eine Deckenbearbeitung
durchgeführt wird oder eine Wandbearbeitung, bei welcher die
wirkende Gewichtskraft der Reinigungs-/Schleifmaschine verringert
ist, ist ein zusätzlicher Kraftaufwand des Anwenders erforderlich.)
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Die
Anlageeinrichtung 58 ist relativ zu der Tellereinrichtung 12 beweglich.
Dies ist in 1 durch den Doppelpfeil 78 angedeutet.
In den 1 bis 3 und 5 ist jeweils
eine erste Stellung 80 der Anlageeinrichtung 58 gezeigt,
in welcher die Anlageseite 60 am weitesten über
das Gehäuse 14 hinausragt.
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In
den 3 und 5 ist mit durchbrochenen Linien
eine zweite Stellung 82 der Anlageeinrichtung 58 gezeigt,
welche durch elastische Verformung der Federelemente 68 entsteht,
wobei die entsprechende Verformungskraft über die Anlageseite 60 eingebracht
wird.
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Bei
einer entsprechenden Bearbeitung wird die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 22 angetrieben gedreht
und beispielsweise rotiert oder oszillierend gedreht. Ein entsprechend
gehaltenes Werkzeug, wie beispielsweise eine Schleifscheibe, wirkt
auf den Oberflächenbearbeitungsbereich und es entsteht Schleifstaub.
Dieser verbleibt zum großen Teil in einem Raum 88,
welcher durch die Anlageeinrichtung 58 mit dem mindestens
einen Anlageelement 62 und dem Oberflächenbearbeitungsbereich
begrenzt ist. Dieser Raum 88 wiederum steht in fluidwirksamer Verbindung
mit dem zweiten Raum 44 (insbesondere durch Öffnungen 84 in
einem Werkzeug und der Werkzeugaufnahmeeinrichtung). Durch den zweiten Raum 44 hindurch
kann über die Absaugöffnung 56 Schleifstaub
abgesaugt werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung lassen sich
bei konstruktiv einfachem Aufbau des Werkzeughaltekopfs 10 optimierte
Schleifergebnisse oder auch Reinigungsergebnisse erhalten. Ein Bearbeitungsraum
ist fluidwirksam durch die Anlageeinrichtung 58 gut gegenüber
einem Außenraum abgedichtet, um für eine optimierte
Schleifstaubabführung oder dergleichen zu sorgen. Durch
die elastische Lagerung der Anlageeinrichtung 58 über
die Federelemente 68 an dem Gehäuse 14 ist
eine Anpassbarkeit an Oberflächenunebenheiten und dergleichen
auf einfache und insbesondere für den Anwender automatische
Weise möglich.
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Die
Tellereinrichtung 12 stellt dabei eine Sperrfläche 90 bereit,
an welche die Leiste 64 der Anlageeinrichtung 58 anlegbar
ist. Durch die Sperrfläche 90 (in Kombination
mit einer entsprechenden Sperrfläche der Leiste 64)
ist die Beweglichkeit der Anlageeinrichtung 58 relativ
zu der Tellereinrichtung 12 begrenzt und ein zu weites
Eintauchen der Anlageeinrichtung 58 in das Gehäuse 14 wird
dadurch verhindert.
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Die
Sperrfläche 90 ist beispielsweise an einer Rippe 92 gebildet,
welche an der Innenseite 46 des Gehäuses 14 angeordnet
ist. Beispielsweise ist die Sperrfläche 90 eine
Ringfläche. Die Sperrfläche 90 definiert
die zweite Stellung 82 der Anlageeinrichtung 58.
Die Anlageeinrichtung 58 ist dadurch zwischen der zweiten
Stellung 82 und der ersten Stellung 80 beweglich.
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Die
Sperrfläche 90 ist insbesondere so angeordnet,
dass auch bei Anlage an die Sperrfläche 90 (in
der zweiten Stellung 82) die Anlageseite 60 der Anlageeinrichtung 58 über
das Gehäuse 14 hinausragt. Dadurch wird ein vollständiges
Eintauchen der Anlageeinrichtung 58 in das Gehäuse 14 verhindert, und
es bleibt die Beweglichkeit der Anlageeinrichtung 58 gewährleistet,
da beispielsweise ein Verklemmen innerhalb des Gehäuses 14 verhindert
ist. Dadurch ist auch die Anlagefunktion der Anlageeinrichtung 58 gewährleistet.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Werkzeughaltekopfs, welches in den 6 und 7 gezeigt
und dort mit 102 bezeichnet ist, umfasst eine Tellereinrichtung 104 mit
einem Gehäuse 106. Eine Anlageeinrichtung 108 ist elastisch
an der Tellereinrichtung 104 gelagert. Dazu sind eine Mehrzahl
von Federelementen 110 vorgesehen.
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Die
Anlageeinrichtung 108 weist eine Leiste 112 auf,
in welcher ein oder mehrere Anlageelemente 62 eingeschoben
sind.
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An
einer Innenseite 114 des Gehäuses 106 sind
Halter 116 angeordnet. Die Anzahl der Halter 116 entspricht
der Anzahl der Federelemente 110.
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Die
jeweiligen Federelemente 110 sind über eine erste
Fixierungsstelle 118 mit den jeweiligen Haltern 116 verbunden. Über
eine jeweilige zweite Fixierungsstelle 120 sind sie mit
der Leiste 112 verbunden. Dadurch ist die Anlageeinrichtung 108 elastisch an
der Tellereinrichtung 104 gelagert.
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Bei
dem Werkzeughaltekopf 10 sind die Federelemente 68 radial
ausgerichtet; die Fixierungsstellen an der Tellereinrichtung 12 und
der Anlageeinrichtung 58 weisen keinen Abstand in einer
Umfangsrichtung auf.
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Bei
dem Werkzeughaltekopf 102 sind die erste Fixierungsstelle 118 und
die zweite Fixierungsstelle 120 eines jeweiligen Federelements 110 in
einer Umfangsrichtung 122 beabstandet. Der Abstand zwischen
der ersten Fixierungsstelle 118 und der zweiten Fixierungsstelle 120 in
der Umfangsrichtung 122 ist größer und
insbesondere erheblich größer als eine Breite
B des entsprechende Federelements 110. Insbesondere ist
der genannte Abstand mindestens zweifach so groß wie die
Breite B. (Die Breite B ist bezogen auf die radiale Richtung 124.)
Ferner ist der Abstand zwischen der ersten Fixierungsstelle 118 und
der zweiten Fixierungsstelle 120 in Umfangsrichtung (erheblich)
größer als der Abstand in radialer Richtung.
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Ein
Federelement 110 weist eine Mittelachse 126 auf,
längs welcher sich das Federelement 110 erstreckt.
Die Mittelachse 126 weist eine Komponente in der Umfangsrichtung 122 auf.
Die Länge des Federelements 110 in der Umfangsrichtung 122 ist
erheblich größer als die Länge des Federelements 110 in
der radialen Richtung 124. Insbesondere ist die Länge
in der Umfangsrichtung mindestens zweifach so groß wie
die Länge in der radialen Richtung 124.
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Es
wird dadurch ein großer Federweg für die Federelemente 110 erreicht.
Ferner wird eine Schnappwirkung verhindert.
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Die
Halter 116 sind über Rippen 128a, 128b mit
einer Wand 130 verbunden, welche einen Raum entsprechend
dem zweiten Raum 44 umgibt. Diese Wand 130 steht
an der Innenseite 114 ab. Ferner sind die Rippen 128a, 128b direkt
mit der Innenseite 114 verbunden.
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Es
kann noch vorgesehen sein, dass benachbarte Halter 116 über
Rippen 132 verbunden sind. Diese Rippen 132 sind
beispielsweise in Umfangsrichtung orientiert. Sie sorgen für
eine Querstabilität.
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Ansonsten
funktioniert der Werkzeughaltekopf 102 wie im Zusammenhang
mit dem Werkzeughaltekopf 10 beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1719581
A1 [0003, 0036, 0048, 0053]
- - EP 1961518 A1 [0005, 0036, 0048, 0053]