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Die Erfindung betrifft ein motorisch, insbesondere elektromotorisch angetriebenes Winkelschleifgerät, mit einem die motorischen Komponenten aufnehmenden Motorgehäuse und einem Getriebekomponenten aufnehmenden Getriebegehäuse, mit einer Motorwelle und einer Werkzeugspindel, die über eine ein Tellerrad aufweisende Winkelgetriebeanordnung in einem Winkel zueinander orientiert sind, wobei ein rotierend antreibbares Schleif- oder Trennwerkzeug an der Werkzeugspindel montierbar ist.
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Derartige Winkelschleifgeräte sind mehrfach bekannt geworden, insbesondere
EP 1 938 924 A1 .
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Daneben wird in dem
US-Patent 6,386,961 B1 ein Winkelschleifer mit einem Getriebegehäuse vorgestellt, wobei das Getriebegehäuse eine Winkelanordnung zum Antrieb einer Werkzeugspindel enthält.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelschleifgerät der genannten Art dahingehend zu verbessern, dass schwer zugängliche Bereiche, die insbesondere von in einem spitzen Winkel zueinander stehenden Abschnitten begrenzt werden, besser oder überhaupt maschinell bearbeitet werden können.
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Diese Aufgabe wird bei einem Winkelschleifgerät der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Tellerrad hutförmig ausgebildet und so angeordnet ist, dass eine die Hutform bildende Ausnehmung zur werkzeugzugewandten Seite des Tellerrads orientiert ist und eine Zahnung des Tellerrads auf der werkzeugabgewandten Seite des Tellerrads radial außerhalb einer die Ausnehmung begrenzenden Erhebung des Tellerrads angeordnet ist, und dass die Ausnehmung so bemessen ist, dass sich die Werkzeugspindel und eine die Werkzeugspindel gegenüber einem Flansch des Getriebegehäuses lagernde Lagereinrichtung in die Ausnehmung in axialer Richtung hineinerstreckt.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird eine bei Winkelschleifgeräten bislang nicht realisierte flache Bauform im Bereich des Getriebegehäuses erreicht, infolge derer der Einsatzbereich des Winkelschleifgeräts auch unter räumlich begrenzten Bedingungen erheblich erweitert ist. Durch die beanspruchte Ausbildung und Orientierung des Tellerrads wird einerseits erreicht, dass die Lagereinrichtung für die Werkzeugspindel, bei der es sich typischerweise um eine Wälzlagereinrichtung handelt, auf Höhe des Tellerrads innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, was erheblichen axialen Bauraum einspart. Dies bedeutet jedoch, dass eine die Ausnehmung zur anderen Seite hin begrenzende Erhebung bei dem Tellerrad vorgesehen ist. Dadurch, dass die Zahnung des Tellerrads jedoch radial außerhalb dieser Erhebung vorgesehen ist, kann auch eine mit dem Tellerrad kämmende Antriebskomponente, beispielsweise ein von der Motorwelle angetriebenes oder auf der Motorwelle sitzendes Ritzel, zumindest teilweise innerhalb des axialen Bauraums des Tellerrads angeordnet werden. Auch hierdurch wird der zur Verfügung stehende axiale Bauraum optimal genutzt, und es lässt sich eine minimale Höhe des Getriebegehäuses im Bereich der Werkzeugspindel realisieren.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass auch der Flansch des Getriebegehäuses sich mit einem insbesondere konzentrischen Abschnitt in die Ausnehmung des Tellerrads in axialer Richtung hineinerstreckt. Auf diese Weise kann der sich in die Ausnehmung hineinerstreckende Abschnitt des Flanschs einen Aufnahmebereich für die Lagereinrichtung bilden.
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In noch weitergehender Fortbildung dieses Erfindungsgedankens ist die Lagereinrichtung gegenüber dem Flansch des Getriebegehäuses, insbesondere gegenüber dem konzentrischen Abschnitt des Flanschs des Getriebegehäuses, durch ein axial wirkendes Sicherungselement, insbesondere einen Sprengring, axial gegen Herausfallen gesichert, wobei das axiale Sicherungselement in eine Hintergriffstellung mit dem Flansch gebracht ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts beträgt eine Höhe des Getriebegehäuses im Bereich des Schleif- oder Trennwerkzeugs in axialer Richtung der Werkzeugspindel gemessen von einer werkzeugzugewandten Außenseite bis zu einer werkzeugabgewandten Oberseite des Getriebegehäuses höchstens 40 mm, insbesondere höchstens 38 mm, insbesondere höchstens 36 mm, insbesondere höchstens 34 mm und weiter insbesondere höchstens 32 mm beträgt. Es erweist sich dabei als vorteilhaft, wenn das Getriebegehäuse über die gesamte Erstreckung des Schleif- oder Trennwerkzeugs diese maximale Höhe aufweist. Zumindest aber sollte das Getriebegehäuse diese maximale Höhe bis zur Längsachse der Werkzeugspindel aufweisen.
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Da Winkelschleifgeräte mit einer solch geringen Höhe des Getriebegehäuses im Bereich der Werkzeugspindel bislang nicht realisiert wurden, wird für diesen Erfindungsgedanken selbständig Schutz beansprucht. Insbesondere wird für diesen Erfindungsgedanken Schutz beansprucht in Verbindung mit dem Vorschlag, dass das Tellerrad hutförmig ausgebildet und so angeordnet ist, dass eine die Hutform bildende Ausnehmung zur werkzeugzugewandten Seite des Tellerrads orientiert ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts ist das Getriebegehäuse auf der vom Motorgehäuse abgewandten Seite einer Längsachse der Werkzeugspindel nach vorn hin und vorzugsweise zu den Seiten hin abgeschrägt, derart, dass der verlängerte Verlauf der Abschrägung nicht über einen Umfangsrand des Werkzeugs übersteht. Bei bekannten Winkelschleifgeräten schneidet der verlängerte Verlauf der Abschrägung die Ebene des Werkzeugs deutlich außerhalb und vor dem Umfangsrand des Werkzeugs. Hierdurch ist die Verwendbarkeit des Werkzeuggeräts an schwer zugänglichen Bereichen stark eingeschränkt, was die 1 verdeutlicht. Auch für diesen weiteren Erfindungsgedanken wird unabhängiger Schutz in Anspruch genommen.
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In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird eine Ausbildung vorgeschlagen, bei der eine Tangente an das Getriebegehäuse mit der Ebene des Werkzeugs am Umfangsrand des Werkzeugs einen Winkel von höchstens 42°, insbesondere von höchstens 40°, insbesondere von höchstens 38° insbesondere von höchstens 37° und insbesondere von 35° bildet. Auch für dieses Merkmal wird eigenhändiger Schutz in Anspruch genommen.
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Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Werkzeugspindel als von dem Tellerrad separates Bauteil hergestellt ist und sich durch das Tellerrad hindurcherstreckt und auf der werkzeugabgewandten Seite des Tellerrads eine zweite Lagereinrichtung für die Werkzeugspindel vorgesehen ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts wird vorgeschlagen, dass das Getriebegehäuse derart langgestreckt ausgebildet ist, dass eine Abmessung des Getriebegehäuses ausgehend von einer Längsachse der Werkzeugspindel in Richtung auf das Motorgehäuse größer ist als der Radius des Werkzeugs, so dass das Werkzeug das Motorgehäuse nicht untergreift. Diese langgestreckte Ausbildung des Getriebegehäuses, die eine typische Stielgriffform des Motorgehäuses verlängert, ermöglicht es erstmals, das Werkzeug derart bezüglich den Komponenten des Getriebegehäuses und des Motorgehäuses anzuordnen, dass es das Motorgehäuse nicht untergreift. Dies eröffnet aber die Möglichkeit, das Werkzeug in Richtung der Längsachse der Werkzeugspindel näher am Getriebegehäuse anzuordnen, was wiederum axiale Bauhöhe des Getriebegehäusebereichs einspart. Auch für diesen Erfindungsgedanken wird selbständiger Schutz in Anspruch genommen, insbesondere in Verbindung mit dem Merkmal, dass das Tellerrad hutförmig ausgebildet und so angeordnet ist, dass eine die Hutform bildende Ausnehmung zur werkzeugzugewandten Seite des Tellerrads orientiert ist.
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In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, das Werkzeug derart am Getriebegehäuse anzuordnen, dass das Werkzeug mit seiner oberen und/oder unteren Werkzeugebene bei Betrachtung des Werkzeuggeräts von der Seite und senkrecht zur Werkzeugspindel nicht unterhalb des Motorgehäuses zu liegen kommt.
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Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Werkzeuggerät und insbesondere das Getriebegehäuse und seine Komponenten derart ausgebildet sind, dass auch eine Schutzhaube für das Werkzeug das Motorgehäuse nicht untergreift, sondern bei Betrachtung des Werkzeuggeräts von der Seite senkrecht zur Werkzeugspindel neben dem Ende des Motorgehäuses, also ganz innerhalb des Bereichs des Getriebegehäuses angeordnet ist. Aufgrund der erfindungsgemäß geringen flachen Bauform des Getriebegehäuses ist es nämlich möglich, die Schutzhaube und eine Halterung der Schutzhaube ganz unterhalb der werkzeugzugewandten Seite des Flanschs des Getriebegehäuses anzuordnen, so dass sie axial den Bauraum des Motorgehäuses überlappt, jedoch – wie erwähnt – vor dem Motorgehäuse angeordnet ist. Auch hierdurch kann eine nie da gewesene flache Bauform des Winkelschleifgeräts als ganzes realisiert werden, und zwar gemessen von einer unteren Werkzeugebene zu einer werkzeugabgewandten Oberseite des Getriebegehäuses.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
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1 verdeutlicht die beschränkte Verwendbarkeit eines bekannten Winkelschleifgeräts;
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2 verdeutlicht die verbesserte Verwendbarkeit eines erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts mit flacher Bauform;
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3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts im Bereich des Getriebegehäuses;
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4 und 5 eine explosionsartige Darstellung einiger Komponenten des Winkelschleifgeräts im Bereich der Werkzeugspindel.
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Die 1 und 2 zeigen die Verwendbarkeit eines bekannten Winkelschleifgeräts 2 und eines erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts 4 mit flacher Bauform. Bei dem Winkelschleifgerät 2 baut ein Getriebegehäuse 6 insgesamt sehr hoch und das Schleif- oder Trennwerkzeug 8 hat mit seiner Werkzeugebene einen großen Abstand von der werkzeugzugewandten Seite 10 des Getriebegehäuses 6. Das Werkzeug 8 untergreift ein an das Getriebegehäuse anschließendes Motorgehäuse 12. Aufgrund der insgesamt großen axialen Bauhöhe ist die Verwendbarkeit des bekannten Winkelschleifgeräts 2 in schwer zugänglichen Bereichen, die hier durch in einem spitzen Winkel zueinander orientierte Rohrabschnitte dargestellt sind, begrenzt. Hingegen baut das erfindungsgemäße Winkelschleifgerät 4 gemäß 2 insgesamt sehr flach. Die Höhe des Getriebegehäuses ist gegenüber bekannten Ausführungsformen stark reduziert. Das Schleif- oder Trennwerkzeug 16 liegt vollständig unterhalb des Getriebegehäuses 14; es untergreift nicht, wie bei bekannten Ausführungsformen, das Motorgehäuse 18. Sogar eine Schutzhaube 20 ist unterhalb des Getriebegehäuses 14 vorgesehen, sie untergreift also das Motorgehäuse ebenfalls nicht, wodurch die insgesamt flache Bauform weiter reduziert werden kann. Man erkennt aus 2, dass die Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts 4 in begrenzt zugänglichen Bereichen erheblich verbessert ist. Gemäß 2 lässt sich unproblematisch der Übergangsbereich der Rohre erreichen und bearbeiten, selbst wenn der Übergangsbereich durch einen spitzen Winkel zwischen den Komponenten von nur 35° begrenzt wird.
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Die 3–5 zeigen die Ausbildung des Antriebsstrangs des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts 4, einschließlich einer Winkelgetriebeanordnung 22. Dargestellt ist eine Motorwelle 26, die gegebenenfalls über eine nicht im einzelnen dargestellte Getriebeanordnung mit einer Ritzelwelle 30, die mit der Motorwelle 26 fluchtet, in Antriebsverbindung steht. Die Ritzelwelle 30 trägt an ihrem vorderen freien Ende ein Kitzelrad 32, welches mit einem Tellerrad 34 kämmt und somit die Winkelgetriebeanordnung 22 bildet. Eine Werkzeugspindel 36 ist als von dem Tellerrad 34 separates Bauteil gebildet und erstreckt sich durch eine zentrale Wellenöffnung 38 durch das Tellerrad 34 hindurch. Eine Längsachse 40 der Werkzeugspindel 36 verläuft dabei rechtwinklig zu einer Längsachse 42 der Ritzelwelle 30 und definiert eine axiale Richtung 43 der Werkzeugspindel.
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Die Werkzeugspindel 36 ist weiter durch einen Flansch 44 des Getriebegehäuses 14 auf noch näher zu beschreibende Weise hindurchgeführt, wobei der Flansch 44 plattenförmig ausgebildet ist und das Getriebegehäuse 14 zur Werkzeugseite hin nach außen abschließt. An einem freien Endabschnitt 46 trägt die Werkzeugspindel 36 beispielhaft ein Außengewinde 48, auf welches ein Spannmittel 50 aufschraubbar ist, welches das Werkzeug 16 gegen einen axialen Anlageabschnitt 52 der Werkzeugspindel 36 oder gegen einen auf der Werkzeugspindel sitzenden Werkzeuganlageflansch festzieht.
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Die Winkelgetriebeanordnung 22 ist im einzelnen folgendermaßen ausgebildet:
Das Tellerrad 34 ist hutförmig ausgebildet. Es umfasst eine zur Werkzeugseite hin öffnende Ausnehmung 54, welche von einer zur anderen Seite des Tellerrads 34 hin gebildeten Erhebung 56 begrenzt ist. Diese Erhebung 56 ist domförmig ausgebildet und kann von außen betrachtet beispielhaft zylindrische oder konische Grundform haben, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
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Radial außerhalb dieser Erhebung 56 weist das Tellerrad 34 einen krempenartigen Bereich 58 der Hutform auf, der auf seiner werkzeugabgewandten Seite und radial außerhalb der Erhebung 56 eine Zahnung 60 des Tellerrads 34 trägt.
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Das Tellerrad 34 ist, wie aus den Figuren ersichtlich und vorstehend erwähnt, also so orientiert, dass seine Ausnehmung 54 zur werkzeugzugewandten Seite hin öffnet und dass seine Zahnung 60 auf der werkzeugabgewandten Seite des Tellerrads 34 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Ritzelwelle 30 und das Ritzelrad 32 zumindest teilweise innerhalb des axialen Bauraums des Tellerrads 34 oberhalb seiner Zahnung 60 vorgesehen, was die axiale Bauhöhe reduziert. Weiter erweist es sich als vorteilhaft, dass innerhalb der Ausnehmung 54 eine Lagereinrichtung 62 in Form eines Wälzlagers aufgenommen ist. Die Lagereinrichtung 62 ist innerhalb eines konzentrischen Abschnitts 64 des Flanschs 44 auf dessen werkzeugabgewandter Seite gehalten. Dieser konzentrische Abschnitt 64 ragt axial ebenfalls in die Ausnehmung 54 des Tellerrads 34 hinein und hält dabei die Lagereinrichtung 62, insbesondere eine Außenschale eines Kugellagers. Die Lagereinrichtung 62 ist axial gegen Herausfallen gesichert durch ein axial wirkendes Sicherungselement 66 in Form eines Sprengrings 68, der in eine Innenumfangsnut 70 in der Wandung des konzentrischen Abschnitts 64 einklipsbar ist.
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Wie erwähnt, erstreckt sich die Werkzeugspindel 36 durch die zentrale Wellenöffnung 38 des Tellerrads 34 hindurch und ragt mit einem werkzeugabgewandten Endabschnitt 72 über eine Außenseite 74 der Erhebung 56 axial hinaus. Dort ist eine zweite Lagereinrichtung 76 vorgesehen, welche die Werkzeugspindel 36 gegen das Getriebegehäuse 14 lagert. Diese Lagerstelle ist von oben mit einem Lagerdeckel 78 (nur 3) verschlossen.
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Die in den 4 und 5 dargestellten Komponenten des Antriebsstrangs sind vorteilhafterweise als vormontierbare Baugruppe ausgebildet. Diese Baugruppe kann in beispielhafter Weise durch Montage des Flanschs 44 mittels Schraubverbindungen an die Unterseite des Getriebegehäuses 14 montiert werden. Hierdurch wird auch das Getriebegehäuse 14 nach außen staubdicht abgeschlossen. Die Lagereinrichtungen 62 und 76 übernehmen dabei auch eine Abdichtfunktion.
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Man erkennt aus den Figuren die extrem flache Bauform des Getriebegehäuses 14 und des Winkelschleifgeräts 4 insgesamt. Eine Abmessung H von einer werkzeugzugewandten unteren Seite des Getriebegehäuses 14 bzw. seines Flanschs 44 bis zu einer Oberseite des Getriebegehäuses 6 im gesamten Bereich oberhalb des Werkzeugs 16 beträgt vorteilhafterweise nur ca. 36 mm; an der Stelle der Längsachse 40 der Werkzeugspindel 36 beträgt sie nur ca. 34,5 mm.
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Eine Tangente 82 in einer Längsmittelebene des Winkelschleifgeräts an das Getriebegehäuse 14, welche zugleich einen Umfangsrand 84 des Werkzeugs 16 berührt, bildet mit der Werkzeugebene 86 im beispielhaften und bevorzugt dargestellten Fall einen Winkel von nur ca. 35°. Auch hierdurch ist die Zugänglichkeit von spitzwinkligen Bereichen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts 4 erheblich verbessert.
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Die eingangs erwähnte Schutzhaube
20 ist von dem Winkelschleifgerät werkzeuglos abnehmbar und wieder anbringbar, sie ist in verschiedenen Drehstellungen arretierbar. Die Anbringung und werkzeuglose Verstellung der Schutzhaube
20 ist im einzelnen in
DE 10 2008 059 249.8 der Anmelderin beschrieben, so dass diesbezüglich hierauf verwiesen wird.
