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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine handgehaltene Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Rollenschleifmaschine, mit einem Gehäuse, in dem ein Antriebsmotor zum Antrieb einer Abtriebswelle angeordnet ist, die zur Verbindung mit einem rollenförmigen Einsatzwerkzeug, insbesondere einem Schleif- und/oder Polierwerkzeug, ausgebildet ist.
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Aus dem Stand der Technik ist eine nach Art einer handgeführten Schleif- und/oder Poliermaschine ausgebildete, handgehaltene Werkzeugmaschine bekannt, bei der Schleif- und Polierwerkzeuge mittels eines Antriebsmotors in eine rotierende und/oder oszillierende Bewegung zur Bearbeitung von zugeordneten Werkstücken unterschiedlichster Raumform versetzt werden. Derartige Schleif- und/oder Poliermaschinen werden aus Sicherheitsgründen im Allgemeinen beidhändig geführt und weisen z.B. einen rotierenden Schleifteller zur Bearbeitung von flächenhaften Werkstücken auf, wobei eine Rotationsachse des Schleiftellers senkrecht zu einer Längsachse des Antriebsmotors verläuft. Die Befestigung des Schleif- und/oder Polierwerkzeugs an einer Abtriebswelle der Schleif- und/oder Poliermaschine erfolgt mit Hilfe einer scheibenförmigen Spannmutter. Das Anziehen der Spannmutter erfolgt mit zwei Spezialschlüsseln, wobei einer zum Drehen der Spannmutter dient und der andere das Mitdrehen der Abtriebswelle verhindert bzw. zum Gegenhalten erforderlich ist.
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Nachteilig am Stand der Technik ist, dass bei einer derartigen, nach Art einer Schleif- und/oder Poliermaschine ausgebildeten, handgehaltenen Werkzeugmaschine ein jeweiliger Werkzeugwechsel umständlich und kompliziert ist und somit zu Komforteinbußen für einen Benutzer bei einer Anwendung der Werkzeugmaschine führt.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue handgehaltene Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Rollenschleifmaschine, mit einem einfachen, robusten sowie werkzeuglos und bevorzugt einhändig zu betätigenden Schnellspannsystem für ein rollenförmiges Einsatzwerkzeug, insbesondere ein Schleif- und/oder Polierwerkzeug, auszustatten.
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Dieses Problem wird gelöst durch eine handgehaltene Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Rollenschleifmaschine, mit einem Gehäuse, in dem ein Antriebsmotor zum Antrieb einer Abtriebswelle angeordnet ist, die zur Verbindung mit einem rollenförmigen Einsatzwerkzeug, insbesondere einem Schleif- und/oder Polierwerkzeug, ausgebildet ist. Das rollenförmige Einsatzwerkzeug weist ein Trägerrohr auf und die Abtriebswelle ist dazu ausgebildet, im auf die Abtriebswelle aufgesteckten Zustand des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs das Trägerrohr mittels einer Bajonettverbindung in axialer Richtung an der Abtriebswelle zu sichern.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer bevorzugt als handgehaltene Rollenschleifmaschine ausgebildeten Werkzeugmaschine, bei der eine zuverlässige axiale und drehfeste Lagesicherung des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs auf der Abtriebswelle ermöglicht wird und ein unbeabsichtigtes Abrutschen desselben von der Abtriebswelle somit ausgeschlossen werden kann. Darüber hinaus erlaubt die Erfindung das werkzeuglose und einhändige Befestigen und Lösen des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs mittels eines einzigen, vom Benutzer intuitiv ausführbaren Handgriffs.
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Vorzugsweise sind an der Abtriebswelle zwei diametral zueinander angeordnete und parallel zur Abtriebswelle verlaufende Flansche zur Ausbildung von Bajonetten vorgesehen.
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Durch die beiden Flansche ist eine Drehmomentübertragung zwischen der Abtriebswelle und dem auf diese aufgesteckten, rollenförmigen Einsatzwerkzeug mit einem hohen Wirkungsgrad möglich.
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Bevorzugt sind die Flansche näherungsweise quaderförmig ausgebildet.
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Hierdurch lässt sich der Abtriebsabschnitt der Abtriebswelle fertigungstechnisch leicht herstellen.
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Im Fall einer Ausgestaltung ist auf der Abtriebswelle eine Distanzhülse koaxial angeordnet, die in Richtung eines von einem freien Ende der Abtriebswelle wegweisenden Endabschnitts der Abtriebswelle mittels einer Druckfeder vorgespannt ist.
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Infolge der federbelasteten Distanzhülse wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Bajonettverbindung zwischen dem rollenförmigen Einsatzwerkzeug und der Abtriebswelle zuverlässig verhindert.
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Nach Maßgabe einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Trägerrohr zwei radial nach innen gerichtete und diametral einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge mit einer jeweils im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnittsgeometrie auf.
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Hierdurch ist eine hohe Drehmomentübertragungsfähigkeit der Bajonettverbindung realisierbar.
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Vorzugsweise weisen die Vorsprünge jeweils eine Ausnehmung auf, in der die Flansche im auf die Abtriebswelle aufgesteckten Zustand des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs zumindest bereichsweise aufgenommen sind.
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Infolge des zumindest bereichsweisen Formschlusses zwischen den beiden Flanschen und den zwei Ausnehmungen im Trägerrohr ist eine spielfreie Übertragung von hohen Drehmomenten zwischen der Abtriebswelle und dem Trägerrohr des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs möglich.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist die Bajonettverbindung dazu ausgebildet, das Trägerrohr drehfest mit der Abtriebswelle zu verbinden.
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Somit kann das Trägerrohr auf einfache Art und Weise durch nur einen, von einem Anwender intuitiv vollziehbaren Handgriff drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und zugleich in beiden Richtungen axial auf dieser festgesetzt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer handgehaltenen Werkzeugmaschine zum Antrieb eines rollenförmigen Einsatzwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform,
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2 eine vergrößerte Ansicht eines mit einem rollenförmigen Einsatzwerkzeug versehenen Abtriebsabschnitts der handgehaltenen Werkzeugmaschine von 1,
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3 eine perspektivische Ansicht einer Abtriebswelle mit einem Trägerrohr des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs von 2,
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4 eine perspektivische Ansicht des vollständig auf die Abtriebswelle aufgeschobenen rollenförmigen Einsatzwerkzeugs von 3,
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5 eine perspektivische Ansicht des auf der Abtriebswelle um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehten rollenförmigen Einsatzwerkzeugs von 4,
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6 eine perspektivische Ansicht des mit der Abtriebswelle verriegelten rollenförmigen Einsatzwerkzeugs von 5, und
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7 eine perspektivische Ansicht der Abtriebswelle mit einem rollenförmigen Einsatzwerkzeug mit reduzierter Arbeitsbreite.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine handgehaltene Werkzeugmaschine
10 gemäß einer Ausführungsform, die exemplarisch als handgehaltene Rollenschleifmaschine
11 – wie sie beispielsweise aus der
WO 2012/052242 A2 bekannt ist – ausgeführt ist. Die Werkzeugmaschine
10 kann jedoch auch als stationäre oder semistationäre, d.h. zur Mitnahme auf Baustellen geeignete Werkzeugmaschine ausgebildet sein. Illustrativ ist die Werkzeugmaschine
10 nach Art eines Netzgerätes ausgebildet. Allerdings ist auch eine akkugespeiste Ausführung denkbar.
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Die Rollenschleifmaschine 11 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein nicht dargestellter Antriebsmotor angeordnet ist. Das Gehäuse 12 hat eine langgestreckte, im Wesentlichen zylindrische Formgebung und kann mit einer Hand oder zwei Händen leicht gegriffen und gehalten werden. An einem werkstückseitigen Ende 13 des Gehäuses 12 ist ein innen hohl ausgebildeter, langgestreckter Hals 14 angeordnet. Eine Längsachse 16 des Halses 14 ist leicht geneigt zu einer Längsachse 18 des Gehäuses 12 ausgebildet. Die Längsachse 18 des Halses 14 kann aber auch steiler, parallel oder fluchtend zur Längsachse 18 des Gehäuses 12 angeordnet sein. Innerhalb des hohlen Halses 14 ist bevorzugt eine nicht dargestellte Transmissionswelle oder ein anderes geeignetes Transmissionselement, beispielsweise ein Riemen, angeordnet. Am vom Gehäuse 12 abgewandten Ende 20 des Halses 14 ist ein Abtriebskopf 22 ausgebildet. Dieser kann auch direkt am Gehäuse 12 angeordnet sein, so dass auf eine Ausbildung des Halses 14 verzichtet werden kann. Auch ist es möglich, dass kein Abtriebskopf 22 vorhanden ist.
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Am Abtriebskopf 22 ist eine Abtriebswelle 24 drehbeweglich angeordnet, bevorzugt derart, dass keine zerstörungsfreie Demontage möglich ist. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass die Abtriebswelle 24 insbesondere zu Wartungs- oder Reparaturzwecken demontierbar ist. Eine Längsachse 26 der Abtriebswelle 24 verläuft bevorzugt senkrecht zu einer Längsachse 18 des Gehäuses 12 und bildet mit ihr eine Ebene. Die Längsachse 26 der Abtriebswelle 24 kann auch unter einem anderen Winkel zur Längsachse 18 des Gehäuses 12 verlaufen und/oder keine Ebene mit dieser bilden.
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Die Abtriebswelle 24 ist rotatorisch und/oder oszillierend über die nicht dargestellte Transmissionswelle antreibbar. Es ist auch eine axiale Bewegung möglich, wie beispielsweise in der Art einer Stichsäge. Die axiale Bewegung kann auch mit der rotatorischen und/oder oszillierenden Bewegung überlagert sein. Es ist auch denkbar, dass die Abtriebswelle 24 nicht über die Transmissionswelle angetrieben wird, sondern diese antreibt. Dabei kann auch die Werkzeugmaschine 10 oder eine anders ausgebildete Hauptvorrichtung, beispielsweise ein Dynamo, angetrieben werden.
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Bevorzugt ist die handgehaltene Werkzeugmaschine 10 nach Art eines Walzen- oder Rollenschleifers bzw. nach Art eines Schleifrollers ausgebildet und wird deshalb nachfolgend zur Vereinfachung der Beschreibung auch kurz als "Rollenschleifmaschine" 11 bezeichnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Werkzeugmaschine 10 alternativ z.B. auch als Säge mit einem rotierenden und/oder oszillierenden Abtrieb verwendet werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Rollenschleifmaschine 10 zur Verwendung mit einer Vielzahl von rollenförmigen Einsatzwerkzeugen 30 und insbesondere einer Vielzahl von flexiblen rollenförmigen Schleif- und/oder Polierwerkzeugen 32 bestückbar, z.B. einer Schleifhülse auf einem Expandierkörper, einem Lamellenschleifer, einer Nylonbürste, s.g. "Fladder"-Bürsten, einer Filzrolle oder einer Drahtbürste. Darüber hinaus können auch eine Vielzahl anderer Arbeitsmittel, wie z.B. Polierwalzen oder auch Reinigungsvliese oder Sägemittel in Verbindung mit der handgehaltenen Rollenschleifmaschine 11 Anwendung finden.
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2 zeigt einen mit einem rollenförmigen Einsatzwerkzeug 30 versehenen Abtriebsabschnitt 34 der handgehaltenen Werkzeugmaschine 10 bzw. der Rollenschleifmaschine 11 von 1. Diese umfasst unter anderem das Gehäuse 12 mit dem an dessen Ende 13 geneigt bzw. abgekröpft ausgebildeten hohlen Hals 14, an dem der Abtriebskopf 22 angeordnet ist. Auf dem Abtriebsabschnitt 34 der am Abtriebskopf 22 gelagerten Abtriebswelle 24 ist das als rollenförmiges Schleif- und/oder Polierwerkzeug 32 ausgebildete Einsatzwerkzeug 30 mittels seines im Wesentlichen hohlzylindrischen Trägerrohrs 36 drehfest sowie beidseitig in axialer Richtung lagegesichert befestigt. Die mechanische Kopplung zwischen dem Trägerrohr 36 und dem Abtriebsabschnitt 34 erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Bajonettverbindung.
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3 zeigt die Abtriebswelle 24 von 2 mit dem als rollenförmiges Schleif- und/oder Polierwerkzeug 32 ausgeführten Einsatzwerkzeug 30 von 2, das koaxial auf dem Trägerrohr 36 befestigt ist. Das Trägerrohr 36 verfügt gemäß einer Ausführungsform über mindestens zwei, radial nach innen gerichtete und diametral gegenüberliegend ausgebildete Vorsprünge 38, 40 mit einer jeweils ungefähr viertelkreisförmigen Querschnittsgeometrie. An einem freien Ende 42 des Abtriebsabschnitts 34 der Abtriebswelle 24, wobei das freie Ende 42 vom Abtriebskopf 22 der handgehaltenen Rollenschleifmaschine 11 wegweist, sind bevorzugt zwei radial nach außen gerichtete, quaderförmige Flansche 44, 46 diametral gegenüberliegend in Bezug zur Längsachse 26 der Abtriebswelle 24 zur Bildung von Bajonetten ausgeformt.
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Im Bereich eines vom freien Ende 42 wegweisenden bzw. eines benachbart zum Abtriebskopf 22 liegenden Endabschnitts 48 der Abtriebswelle 24 ist bevorzugt eine mittels einer Druckfeder 50 in Richtung des freien Endes 42 federnd vorgespannte, hohlzylindrische Distanzhülse 52 koaxial auf der Abtriebswelle 24 aufgenommen. Die Distanzhülse 52 federt beim Aufschieben des Schleif- und/oder Polierwerkzeugs 32 auf die Abtriebswelle 24 in Richtung des weißen Pfeils 54 parallel zur Längsachse 26 der Abtriebswelle 24 ein und baut hierbei eine entgegengesetzt gerichtete mechanische Rückstellkraft auf.
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Die beiden blockförmigen Vorsprünge 44, 46 der Abtriebswelle 24 bilden im Zusammenspiel mit den zwei innenseitigen Vorsprüngen 38, 40 am Trägerrohr 36 sowie der federnd auf der Abtriebswelle 24 koaxial aufgenommenen Distanzhülse 52 eine Bajonettverbindung 56, mittels der das Schleif- und/oder Polierwerkzeug 32 auf einfache Art und Weise drehfest sowie zugleich axial gesichert auf dem Abtriebsabschnitt 34 der Abtriebswelle 24 der handgehaltenen Rollenschleifmaschine 11 befestigbar ist.
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4 zeigt das vollständig entgegen der Rückstellkraft der federnd gelagerten Distanzhülse 52 von 3 auf die Abtriebswelle 24 aufgeschobene, rollenförmige Einsatzwerkzeug 30 von 3. Hierbei ist das Trägerrohr 36 des als Schleif- und/oder Polierwerkzeugs 32 ausgeführten Einsatzwerkzeugs 30 vollständig entgegen der von der Distanzhülse 52 aufgebrachten Rückstellkraft auf die Abtriebswelle 24 in Richtung eines Pfeils 60 aufgeschoben, sodass die beiden Flansche 44, 46 des Trägerrohrs 36 bevorzugt jeweils seitlich an den beiden Vorsprüngen 38, 40 der Abtriebswelle 24 anliegen. Die beiden Vorsprünge 38, 40 weisen bevorzugt eine ungefähr quaderförmige Ausnehmung 62, 64 auf, in denen die Flansche 44, 46 der Abtriebswelle 24 zur axialen Verriegelung des Trägerrohrs 36 auf der Abtriebswelle 24 jeweils zumindest bereichsweise formschlüssig aufnehmbar sind. Die Bajonettverbindung 56 ist in der in 4 illustrierten Stellung noch nicht verriegelt.
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5 zeigt das auf der Abtriebswelle 24 von 4 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehte Einsatzwerkzeug 30 von 4. Ausgehend von der in 4 erreichten, vollständig auf die Abtriebswelle 24 aufgeschobenen Position des Trägerrohrs 36 wird durch das Rotieren des als Schleif- und/oder Polierwerkzeug 32 ausgebildeten Einsatzwerkzeugs 30 auf der feststehenden Abtriebswelle 24 um einen Schwenkwinkel 70 von etwa 90° entgegen dem Uhrzeigersinn die Verriegelung der Bajonettverbindung 56 eingeleitet, derart, dass die Flansche 44, 46 zumindest bereichsweise in den Ausnehmungen 62, 64 aufgenommen werden. Um ein unerwünschtes Mitdrehen der Abtriebswelle 24 bei der 90°-Drehung zu verhindern, ist die Abtriebswelle 24 bevorzugt mit einem Blockierglied ausgerüstet, das manuell von einem Anwender, beispielsweise durch das Niederhalten eines Betätigungsknopfes oder dergleichen, aktiviert werden kann.
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6 zeigt das mit der Abtriebswelle 24 von 5 vollständig verriegelte rollenförmige Einsatzwerkzeug 30 von 5, d.h. mit komplett verriegelter Bajonettverbindung 56 im auf die Abtriebswelle 24 aufgesteckten Zustand des rollenförmigen Einsatzwerkzeugs 30.
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Aufgrund der Rückstellwirkung der federnd auf der Abtriebswelle 24 aufgenommenen Distanzhülse 52, die in Richtung eines Pfeils 72 wirkt, wird das Trägerrohr 36 aus der in 5 gezeigten Stellung in die in 6 illustrierte Stellung parallel zur Längsachse 26 der Abtriebswelle 24 verschoben und damit die Bajonettverbindung 56 zwischen der Abtriebswelle 24 des Abtriebskopfs 22 und dem als Schleif- und/oder Polierwerkzeug 32 ausgebildeten Einsatzwerkzeug 30 endgültig verriegelt. Hierbei besteht zwischen den beiden Flanschen der Abtriebswelle 24 und den Ausnehmungen in den Vorsprüngen des Trägerrohrs 36 ein zumindest bereichsweiser Formschluss.
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Bei vollständig verriegelter Bajonettverbindung 56 besteht somit die gewünschte axiale Verriegelung sowie eine in zumindest einer Drehrichtung der Abtriebswelle 24 vollwirksame drehfeste Verbindung zwischen der Abtriebswelle 24 und dem Trägerrohr 36. Das Entriegeln der Bajonettverbindung 56 erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge der anhand der 3 bis 6 erläuterten Vorgehensweise.
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7 zeigt ein auf dem Abtriebsabschnitt 34 der Abtriebswelle 24 des Abtriebskopfs 22 von 3 bis 6 als alternativ einsetzbares rollenförmiges Einsatzwerkzeug 80 angeordnetes, rollenförmiges Schleif- und/oder Polierwerkzeug 82 mit einem Trägerrohr 84, das im Vergleich zu einer Länge 86 des Abtriebsabschnitts 34 der Abtriebswelle 24 eine deutlich reduzierte Arbeitsbreite 88 aufweist. Eine drehfeste Verbindung und axiale Arretierung zwischen dem Abtriebsabschnitt 34 und dem Trägerrohr 84 erfolgt wiederum mittels einer Bajonettverbindung 90. Infolge der reduzierten Arbeitsbreite 88 des Schleif- und/oder Polierwerkzeugs 82 lässt sich das Anwendungsspektrum der handgehaltenen Rollenschleifmaschine 11 erheblich erweitern. Der konstruktive Aufbau des Trägerrohrs 84 mit dem darauf koaxial befestigten Einsatzwerkzeug 80 entspricht – einschließlich der Bajonettverbindung 90 – dem Aufbau und der Funktion des im Rahmen der Beschreibung von 3 bis 6 weiter oben bereits eingehend erläuterten rollenförmigen Einsatzwerkzeugs einschließlich dessen mechanischer Verbindung mit der Abtriebswelle 24.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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