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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung sowie ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung durch Aufbringen einer ein oberflächenaktives Reagenz enthaltenden Flüssigkeit auf einer zu bearbeitenden Oberfläche.
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Die herkömmliche Bearbeitung von Oberflächen sieht abwechselnd ein manuelles Aufbringen einer flüssigen Reinigungs- oder Bearbeitungsflüssigkeit auf die Oberfläche oder auf ein Bearbeitungsmittel, wie beispielsweise ein Tuch, einen Schwamm oder ein Pad, und ein Aufbringen und Verarbeiten der Flüssigkeit auf der Oberfläche vor. Die Flüssigkeit weist dabei ein Reinigungsmittel oder ein Poliermittel, insbesondere eine Wachsemulsion, auf und wird vom Benutzer entweder per Hand oder mit einer handbetriebenen Maschine auf die Oberfläche aufgebracht und verarbeitet.
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Die handbetriebene Maschine kann dabei ein Schwingschleifer sein, der mittels eines Motors eine exzentrisch angeordnete Schwungplatte als Aufsatz und den daran befestigten Belag, beispielweise Schleifpapier oder Poliertuch, in eine schwingende Bewegung bringt. Der Aufsatz ist rund, dreieckig oder rechteckig und schwingt kreisförmig. Daneben sind auch Rotations-Exzenterschleifer bekannt, bei denen im Gegensatz zum klassischen Schwingschleifer als Aufsatz eine rotierende Schleifscheibe, deren Zentrum zusätzlich eine Kreisbewegung ausführt, zur Bearbeitung der Oberfläche eingesetzt wird. Dazu sitzt der meist runde Schleifteller exzentrisch auf der Antriebsachse. Ein Getriebeexzenterschleifer hat zusätzlich noch ein Getriebe, womit sich mindestens zwei Stufen einstellen lassen. Im ersten Gang erfolgt ein Grobschliff mit großem Abtrag und im zweiten Gang kann ein Feinschliff bzw. ein Polieren erfolgen.
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Nachteilig bei den zuvor genannten Vorgehensweisen ist der nicht zu vermeidende Kontakt des Benutzers mit dem flüssigen Oberflächenbearbeitungsmittel. Da zunehmend nicht nur ein Reinigen und Polieren von Oberflächen, sondern auch ein Hydrophobieren oder ein Hydrophilieren von Oberflächen vorgenommen werden, kommen Benutzer immer häufiger mit aggressiven chemischen Mitteln in Kontakt. Zudem fallen große Abfallmengen an, wenn die zur Bearbeitung verwendeten Tücher wegen schlechter Dosierung des flüssigen Mittels oder wegen falscher Bearbeitungstechnik zu schnell verbraucht sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, die Oberflächenbearbeitung weiter zu verbessern.
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Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird zunächst durch eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung mit einem Gehäuse, mit einem im Gehäuse angeordneten Motor, mit einem durch den Motor angetriebenen beweglichen Aufsatz und mit einem eine Bearbeitungsoberfläche bildenden Belag, dadurch gelöst, dass Mittel zum Zuführen einer ein oberflächenaktives Reagenz enthaltenden Flüssigkeit bis zum Belag vorgesehen sind.
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Das genannte technische Problem wird auch durch ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung durch Aufbringen einer ein oberflächenaktives Reagenz enthaltenden Flüssigkeit auf einer zu bearbeitenden Oberfläche gelöst, bei dem mittels eines sich bewegenden Aufsatzes einer Vorrichtung ein am Aufsatz angebrachter Belag an der Oberfläche angelegt und bewegt wird, bei dem mittels der Vorrichtung die Flüssigkeit dem Belag zugeführt wird, bei dem mittels des Belags die Flüssigkeit auf die Oberfläche aufgebracht wird und bei dem das oberflächenaktive Reagenz auf der Oberfläche verarbeitet wird.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine an sich bekannte Vorrichtung, wie beispielsweise ein Schwingschleifer oder ein Rotations-Exzenterschleifer, verbessert eingesetzt werden kann, wenn die das oberflächenaktive Reagenz enthaltende Flüssigkeit direkt durch ein mit der Vorrichtung verbundenes, vorzugsweise integriertes Dosiersystem dem zur Bearbeitung der Oberfläche eingesetzten Belag zugeführt wird. Der Belag besteht dazu aus einem permeablen Material und lässt die Flüssigkeit von der Rückseite, die in Kontakt mit dem Aufsatz steht, bis zur Bearbeitungsfläche durch. Des Weiteren ist der Belag in bevorzugter Weise abnehmbar mit dem Aufsatz verbindbar.
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Ein manuelles Auftragen der Flüssigkeit entfällt somit und die Dosierung der Flüssigkeit erfolgt gleichmäßiger, so dass ein verbessertes Auftragen und Verarbeiten der Flüssigkeit erreicht wird. Dadurch sinkt insgesamt der Verbrauch an Bearbeitungsflüssigkeit und an Bearbeitungsmitteln wie Tücher oder Pads als Belag.
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Durch den Einsatz eines mechanischen Geräts kann zudem der körperliche Aufwand für den Benutzer verringert und somit die allgemeine Anwenderfreundlichkeit einer Oberflächenbearbeitung oder Oberflächenbeschichtung gesteigert werden. Des Weiteren wird die potentielle Gefahr des Kontakts mit möglicher Weise aggressiven Chemikalien verringert, denn ein manuelles Auftragen der Flüssigkeit auf die Oberfläche oder den Belag wird vermieden.
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Die vorliegende Erfindung fällt in den Bereich der Vorrichtungen, mit denen vorzugsweise im Haushalt oder im Hobbybereich Oberflächen bearbeitet werden. Ebenso können erfindungsgemäße Vorrichtungen in der Industrie zur mechanisch unterstützten Reinigung (Produktionsanlagen o. ä.) mit Beigabe von Reinigungsmitteln, im alltäglichen Bereich zum Entfernen von Graffiti (Lösungsmittel), im Handwerk zum mechanisch unterstützten Abbeizen (Beizmittel) von Lackflächen, im künstlerischen Bereich zur Erzeugung von Farbflächen (Farbauftrag per Spezialpad, Farbe in der Flüssigkeit) oder im medizinischen Bereich zur Massage unter Beigabe von Massageöl verwendet werden.
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Für die Bearbeitung der Oberflächen werden unterschiedliche flüssige Mittel wie beispielsweise Reinigungsmittel, Poliermittel, Hydrophobierungsmittel, Hydrophilierungsmittel, Entschichtungsmittel oder Pflegemittel eingesetzt. Die Bearbeitung der Oberfläche kann somit unter anderem ein Reinigen, ein Polieren, ein Beschichten oder ein Entschichten sein. Die zu reinigenden Oberflächen bestehen dabei unter anderem aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall und sind beispielsweise im Überbodenbereich, insbesondere in Badezimmern, Toiletten, Duschkabinen, Küchenmöbeln, Tischen oder im Bereich von Automobilen, insbesondere Automobilscheiben angeordnet.
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Die ein oberflächenaktives Reagenz enthaltende Flüssigkeit kann eines oder mehrere der folgenden Komponenten enthalten:
- – als Reinigungsmittel: quartäre Tenside;
- – als Hydrophobierungsmittel: Siloxane, modifizierte Siloxane, Nanopartikel aus TiO2, mittels Fluorseitenketten mit C8-Kettenlängen, Partikel im Nano bis Mikrometermaßstab, vorzugsweise zwischen 1 und 200 nm, insbesondere zwischen 5 und 110 nm;
- – als Hydrophilierungsmittel: quartär-ammoniummodifizierte Polyacrylate, modifizierte Siloxane und Nanopartikel (TiO2);
- – als Polier- bzw. Pflegemittel: Silicapartikel, Wachs, Paraffin, synthetische oder natürliche Öle;
- – als Entschichtungsmittel: Lösungsmittel, kurzkettige Alkohole, Aceton, Waschbenzin;
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Erfindungsgemäß wird unter anderem eine Oberflächenbeschichtung ermöglicht, bei der eine dünne homogene Schicht ausgebildet wird und damit einhergehend Reflexionen und/oder Interferenzen an der Oberfläche weitgehend vermieden werden.
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Insbesondere bietet eine hydrophobe Oberflächenbeschichtung die Vorteile einer später erfolgenden leichteren Reinigung, da auf die Oberfläche auftreffende Wassertropfen abperlen und somit Kalk oder anderer Schmutz nicht punktuell abtrocknen.
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Auch eine hydrophile Oberfläche, also eine wasseranziehende Oberfläche bietet verschiedene Vorteile. Beispielsweise kann ein durch Kondensation von Wasserdampf entstehender Beschlag und damit verbundene sichtbare Ablagerungen auf Scheiben oder Spiegeln verringert oder gar vermieden werden, insbesondere im Automobil zu Fahrtbeginn bei kaltem und feuchten Wetter oder im Badezimmer während oder nach dem Duschen.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung beschrieben.
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In bevorzugter Weise weisen die Mittel zum Zuführen einer Flüssigkeit bis zum Belag ein Reservoir und eine, insbesondere kanalartige oder schlauchförmige Leitung auf, wobei ein erstes Ende der Leitung mit dem Reservoir verbunden ist und wobei ein zweites Ende der Leitung im Bereich des Aufsatzes mündet. Vorzugsweise sind dabei das Reservoir und die Leitung innerhalb des Gehäuses angeordnet. Somit weist die Vorrichtung ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes Dosiersystem für die ein oberflächenaktives Reagenz enthaltende Flüssigkeit auf, so dass die Vorrichtung als eine Einheit benutzerfreundlich eingesetzt werden kann. Da sämtliche Teile der Vorrichtung in oder an dem Gehäuse angeordnet sind, wird ein handliches Gerät bereitgestellt.
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Unter dem Merkmal, dass die Leitung im Bereich des Aufsatzes endet, wird im Rahmen dieser Erfindung verstanden, dass einerseits das Ende der Leitung im Gehäuse selbst direkt benachbart zum Aufsatz angeordnet sein kann oder dass andererseits die Leitung innerhalb des Aufsatzes nahe oder direkt benachbart zum Belag endet.
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Alternativ dazu kann das Reservoir auch außerhalb des Gehäuses angeordnet und die Leitung, beispielsweise ein Schlauch, mit dem Gehäuse verbunden sein. Dadurch wird die Vorrichtung zwar weniger handlich, aber das Reservoir kann ein größeres Volumen aufweisen und größere Flächen können ohne einen Wechsel oder Nachfüllen des Reservoirs bearbeitet werden.
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Des Weiteren kann das Reservoir eine Kartusche und eine Vorschubeinrichtung zur Bewegung eines Stempels aufweisen, so dass die in der Kartusche angeordnete Flüssigkeit mittels eines durch den Stempel aufgebrachten Drucks in die Leitung hinein dosierbar ist. Der Stempel wiederum kann von außen manuell oder, bevorzugt innerhalb des Gehäuses, motorisch betätigt werden. Dadurch wird eine genaue und zuverlässige Dosierung der Flüssigkeit gewährleistet.
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Vorzugsweise ist die Kartusche austauschbar im Gehäuse angeordnet, so dass unterschiedliche Kartuschen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten eingesetzt werden können. Dadurch wird die Vorrichtung flexibel einsetzbar.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Aufsatz mindestens eine durchgängige Öffnung, insbesondere eine Bohrung, aufweist und dass das zweite Ende der Leitung die Flüssigkeit der Öffnung zuleitet. In dieser Weise kann die Flüssigkeit direkt bis an den Aufsatz herangeführt werden und die Flüssigkeit kann durch die Öffnung bis zur Rückseite des Belags gelangen. Dabei ist die Öffnung im Wesentlichen mittig im Aufsatz ausgebildet, so dass der Belag zentral mit der Flüssigkeit beaufschlagt wird.
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Da der Aufsatz während der Benutzung relativ zum Gehäuse und somit relativ zur Leitung bewegt wird, ist es bevorzugt, den Übergang zwischen dem zweiten Ende der Leitung und der Öffnung im Aufsatz mittels einer Dichtung abzudichten, um eine Verbreitung der Flüssigkeit zwischen dem Boden des Gehäuses und dem Aufsatz zu vermeiden.
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In weiter bevorzugter Weise erstreckt sich die Leitung durch den Aufsatz hindurch und das dem Reservoir gegenüberliegend angeordnete Ende der Leitung mündet im Bereich des Belags. Bei dieser Ausgestaltung nimmt der Bereich des zweiten Endes der Leitung an der Bewegung des Aufsatzes teil, so dass bevorzugt ein flexibler Schlauch zum Einsatz kommt.
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Der Vorteil der Verwendung eines flexiblen Schlauchs hat den Vorteil, dass bei einem Austausch des Reservoirs bzw. der Kartusche der damit verbundene Schlauch ebenfalls mit ausgetauscht wird. Somit wird nicht nur das Reservoir bzw. die Kartusche, sondern auch weitgehend die Leitung selbst ausgetauscht. Somit werden auch innerhalb des Schlauchs vorhandene Reste an Flüssigkeiten mit ausgetauscht und ein Vermischen von unterschiedlichen Flüssigkeiten oder abgestandenen und frischen Flüssigkeiten kann wirkungsvoll vermieden werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die dem Belag zugewandte Seite des Aufsatzes mit mindestens einer Vertiefung, vorzugsweise in Form einer Rille, einer Nut und/oder einer Einbuchtung versehen ist. Diese Vertiefung dient dem Transport der Flüssigkeit an der Schnittfläche zwischen dem Aufsatz und dem Belag und ermöglicht eine verbesserte Verteilung der Flüssigkeit. Durch die Bewegung des Aufsatzes während der Benutzung der Vorrichtung wird die Flüssigkeit in die Vertiefung hinein gedrückt und der Bereich der direkten Beaufschlagung des Belags mit der Flüssigkeit wird vergrößert.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitung mit mindestens einer außerhalb des Aufsatzes angeordneten Austrittsöffnung, insbesondere Düsenöffnung, verbunden. Somit verlaufen das zweite Ende bzw. mehrere zweite Enden der Leitung außerhalb des Aufsatzes und die Flüssigkeit wird direkt auf die zu bearbeitende Oberfläche, insbesondere durch Aufsprühen, aufgebracht. Vorzugsweise sind mehrere Austrittsöffnungen umfangseitig des Aufsatzes angeordnet. Die Flüssigkeit wird somit bevorzugt direkt neben dem Belag auf die Oberfläche aufgebracht, so dass der Belag durch geringe seitliche Bewegungen die Flüssigkeit aufnehmen und verarbeiten kann. Dadurch wird zwar eine weniger gleichmäßige Verteilung als bei einem inneren bzw. mittigen Aufbringen der Flüssigkeit auf den Belag in Kauf genommen, jedoch kann der Benutzer der Vorrichtung genauer wahrnehmen, wieviel Flüssigkeit aufgebracht wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der Aufsatz als Schwungplatte eines Schwingschleifers ausgebildet ist. Daneben ist auch eine Ausgestaltung des Aufsatzes als rotierende Scheibe eines Exzenterschleifers möglich. Bei vergleichenden Versuchen hat sich gezeigt, dass die schwingende Bewegung des Aufsatzes bei einem Schwingschleifer zu gleichmäßigeren Ergebnissen der Bearbeitung von Oberflächen führt. Der Grund liegt darin, dass die schwingende Bewegung des Aufsatzes zu einer gleich großen Bewegung des Aufsatzes an allen Bereichen des Aufsatzes führt. Eine rotierende Scheibe hat naturgemäß bei größeren Radien eine größere Umfangsgeschwindigkeit und die unterschiedlichen Geschwindigkeiten führen zu unterschiedlich intensiven Bearbeitungen der Oberfläche. Daher ist der Einsatz einer Schwungplatte als Aufsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt.
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In bevorzugter Weise weist weiterhin der Belag mindestens eine Haftschicht, vorzugsweise aus einem Klettmaterial, und eine Aktivschicht mit einer Bearbeitungsoberfläche auf. Dabei besteht die Haftschicht aus einem haftvermittelnden Material zum abnehmbaren Verbinden mit dem Aufsatz besteht.
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Die Aktivschicht ist in bevorzugter Weise aus einem weichen Material, insbesondere aus einem flauschigen oder flachen Mikrofasermaterial, aus einem flachen Kautschukmaterial oder aus einer Membran aus Polyethylen, oder aus einem harten Material, insbesondere aus einem offenporigen Polyurethan hergestellt. Somit können unterschiedliche Härten und Beschaffenheiten der Bearbeitungsoberfläche gewählt werden.
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In weiter bevorzugter Weise weist der Belag eine zwischen der Haftschicht und der Aktivschicht angeordnete flexible Schicht aus einem weichen Material auf. Die flexible Schicht ermöglicht eine gute Anpassung an unterschiedliche Geometrien der zu bearbeitenden Oberfläche.
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Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung für das Aufbringen eines oder mehrerer der folgenden oberflächenaktiven Mittel auf eine zu bearbeitende Oberfläche gelöst: Reinigungsmittel, Poliermittel, Hydrophobierungsmittel, Hydrophilierungsmittel, Entschichtungsmittel und Pflegemittel.
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Darüber hinaus kann in bevorzugter Weise die Vorrichtung für das Bearbeiten von Oberflächen aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall verwendet werden.
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Des Weiteren kann die Vorrichtung für das Bearbeiten von Oberflächen im Überbodenbereich, insbesondere in Nasszellen oder Badezimmern, Duschkabinen, Küchenmöbeln, Tischen oder für das Bearbeiten von Automobilscheiben verwendet werden.
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Der Verwendungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit vielfältig und es wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung und ein Verfahren angegeben, die eine vorteilhafte Weiterentwicklung insbesondere für den Haushalts- oder Hobbybereich, in der Industrie zur mechanisch unterstützten Reinigung, im alltäglichen Bereich zum Entfernen von Graffiti, im Handwerk zum mechanisch unterstützten Abbeizen, im künstlerischen Bereich zur Erzeugung von Farbflächen oder im medizinischen Bereich für die Bearbeitung von Oberflächen darstellen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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2 das erste Ausführungsbeispiel in einer Detailansicht,
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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4 das zweite Ausführungsbeispiel in einer Detailansicht,
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5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Detailansicht und
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6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung.
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Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Oberflächenbearbeitung. Die Vorrichtung 2 weist ein Gehäuse 4, einen im Gehäuse 4 angeordneten Motor 6, einen durch den Motor 6 angetriebenen beweglichen Aufsatz 8 und einen eine Bearbeitungsoberfläche 12 bildenden Belag 10 auf. Der Belag 10 ist vorliegend abnehmbar mit dem Aufsatz 8 verbindbar.
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Insoweit entspricht die Vorrichtung 2 in ihrem Aufbau einem an sich bekannten Schwingschleifer, bei dem der Aufsatz 8 mit einer durch den Motor 6 angetriebenen Welle 14 und einem Exzentergetriebe 15 angetrieben wird, so dass sich eine schwingende Bewegung des Aufsatzes 8 ergibt. 2 zeigt im Detail den an sich bekannten Aufbau des Exzentergetriebes 15, das nicht im Detail erläutert wird. Eine Rotation des Aufsatzes 8 wird dabei durch an sich bekannte Mittel vermieden. Mittels eines Schalters 16 und einer Leitung 17 wird der Motor 6 mit elektrischer Energie aus einem Akkumulator 18 versorgt.
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Dabei weist der Schwingkreis des Aufsatzes 8 eine Größe von 0,5 bis 6 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm auf und die Bewegungsfrequenz des Aufsatzes weist eine Größe von 500 bis 10.000 Hz, vorzugsweise von 1.000 bis 2.000 Hz auf. Des Weiteren ist der Aufsatz 8 aus einem Material mit einer Härte zwischen 20 und 70 Shore, insbesondere zwischen 45 und 55 hergestellt, um eine ausreichende Formstabilität des Aufsatzes 8 zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß sind nun Mittel 20 zum Zuführen einer ein oberflächenaktives Reagenz enthaltenden Flüssigkeit bis zum Belag 10 vorgesehen. Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Mittel 20 ein Reservoir 22 und eine kanalartige Leitung 24 auf. Ein erstes Ende 26 der Leitung 24 ist mit dem Reservoir 22 verbunden und ein zweites Ende 28 der Leitung 24 mündet im Bereich des Aufsatzes 8. Dabei sind das Reservoir 22 und die Leitung 24 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet.
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Das Reservoir 22 weist weiterhin eine Kartusche 30 und eine Vorschubeinrichtung 32 zur Bewegung eines Stempels 34 auf und die in der Kartusche 30 angeordnete Flüssigkeit kann mittels eines durch den Stempel 34 aufgebrachten Drucks in die Leitung 24 hinein dosiert werden. Dazu mündet das vordere Ende der Kartusche 30 mit einer Austrittsöffnung 36 in das erste Ende 26 der Leitung 24. Vorliegend ist die Vorschubeinrichtung 32 elektromotorisch ausgebildet und kann von einem Benutzer mittels eines Schalters 34 und einer Leitung 36 mit elektrischer Energie aus dem Akkumulator 18 versorgt und somit betätigt werden. Daneben kann die Vorschubeinrichtung auch rein mechanisch ausgebildet sein und kann vom Benutzer manuell betätigt werden.
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2 zeigt den Mündungsbereich des zweiten Endes 28 der Leitung 24, in dem die Flüssigkeit auf den Aufsatz 8 übertragen wird. Da die Leitung 24 innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet ist und da der Aufsatz 8 während der Benutzung eine Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse 4 ausführt, wird der Zwischenraum 42 zwischen dem Gehäuse 4 und dem Aufsatz 8 mittels einer Dichtung 40 überbrückt. Die Dichtung 40 ist dabei konisch ausgebildet und umspannt mit ihrer Anlagefläche am Aufsatz 8 eine Fläche, deren Ausmaße größer als die Bewegungsamplitude der schwingenden Bewegung des Aufsatzes 8 gegenüber dem Gehäuse 4 ist. Somit wird sichergestellt, dass während der Bewegung des Aufsatzes 8 die Flüssigkeit nicht bzw. nur zu einem sehr geringen Teil in den zwischen Gehäuse 4 und Aufsatz 8 ausgebildeten Zwischenraum 42 hineingelangen kann.
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Der Aufsatz 8 weist weiterhin eine durchgängige Öffnung 44 auf, die vorliegend als Bohrung in das Material des Aufsatzes 8 eingebracht worden ist und im Wesentlichen mittig im Aufsatz 8 ausgebildet ist. Mittig bedeutet vorliegend, dass die Öffnung im Aufsatz nahe an der geometrischen Mitte des Aufsatzes 8 liegt. Dabei wäre eine Ausgestaltung der Welle 14 mit einer innen liegenden Bohrung auch möglich, aber aus technischer Sicht könnte diese Ausgestaltung nur mit aufwändigen Mitteln realisiert werden. Daher wird die Bohrung 44 nahe der Welle 14 ausgebildet. Eine zuvor beschriebene mittige Ausbildung der Bohrung 44 hat den Vorteil, dass sich die Flüssigkeit während der Benutzung der Vorrichtung gleichmäßiger auf den Belag verteilt.
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Das zweite Ende 28 der Leitung 24 leitet somit die Flüssigkeit der Öffnung 44 über den von der Dichtung 40 abgedeckten Bereich zu und die Flüssigkeit wird in Berührung mit der Rückseite des Belags 10 gebracht. Der Belag 10 ist flüssigkeitsdurchlässig und transportiert die Flüssigkeit bis zur Bearbeitungsoberfläche 12.
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Die Geometrie der Leitung 24 innerhalb des Gehäuses 4 ist dabei so gewählt, dass bei einem Kartuschenwechsel in horizontaler Lage der Vorrichtung 2 die in der Leitung selbstverbleibenden Restmengen in den vorhandenen Belag 10 ablaufen. Die Vorrichtung entleert sich somit automatisch, ohne dass größere Rückstände an Flüssigkeit in Toträumen verbleiben.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Belag 10 eine Haftschicht 10a und eine Aktivschicht 10b mit der Bearbeitungsoberfläche 12 auf. Der zweischichtige Aufbau hat den Vorteil, dass das Volumen des Belags 10 gering bleibt und die Menge an Flüssigkeit, die zur weitgehenden, vorzugsweise vollständigen Tränkung des Belags 10 notwendig ist, kann gering gehalten werden.
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Die Haftschicht 10a besteht dabei aus einem haftvermittelnden Material zum abnehmbaren Verbinden mit dem Aufsatz 8, wobei eines der nachfolgenden Materialien als Material der Haftschicht 10a gewählt werden kann. Die Haftschicht 10a kann aus einem üblichen Klettmaterial zur Verhakung mit einer Haken- oder Pilzkopffläche und einer Schlaufenfläche ausgebildet sein, wobei beide Flächen aus unterschiedlichen Materialien und Ausführungsformen ausgestaltet sein können. Vorzugsweise ist das Haftmaterial aus Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) hergestellt.
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Die Aktivschicht 10b besteht aus einem weichen Material, insbesondere aus einem flauschigen oder flachen Mikrofasermaterial, aus einem flachen Kautschukmaterial oder aus einer Membran aus Polyethylen, oder aus einem harten Material, insbesondere aus einem offenporigen Polyurethan. Durch eine geeignete Wahl des Materials kann die gewünschte Oberflächeneigenschaft der Bearbeitungsoberfläche 12 eingestellt werden.
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Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile, wie sie bereits zu den 1 und 2 erläutert worden sind.
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Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist vorliegend die Leitung 24 als Schlauch 50 ausgebildet, der an einem ersten Ende 52 direkt mit der Kartusche 30 verbunden ist. Der Schlauch 50 verläuft durch das Gehäuse 4 entlang eines im Gehäuse 4 angeordneten Kanals 54, so dass das zweite Ende 56 des Schlauchs 50 wiederum im Bereich des Aufsatzes 8 endet. In 4 ist im Detail der Übergang zwischen dem Ende 56 des Schlauchs 50 und der Bohrung 44 dargestellt. Auch hier ist – wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach 2 – eine Dichtung 58 vorgesehen, die einerseits den Bereich zwischen dem Gehäuse 4 und dem Aufsatz 8 und andererseits das zweite Ende 56 des Schlauchs 50 gegenüber dem Kanal 54 abdichtet. Somit wird erneut verhindert, dass die Flüssigkeit in den Zwischenraum 42 zwischen dem Gehäuse 4 und den Aufsatz 8 eindringen kann.
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Die Ausgestaltung der Leitung als mit der Kartusche 30 verbundenen Schlauch 50 birgt den Vorteil, dass die Kartusche 30 zusammen mit dem Schlauch 50 ausgetauscht werden kann. Dadurch werden einerseits Totvolumen vermieden, in denen bei einem Wechsel der Kartusche 30 ein Rest an Flüssigkeit verbleibt. Andererseits kann bei Entnahme des Schlauchs 30 nahezu rückstandsfrei und sauber ein Kartuschenwechsel durchgeführt werden.
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Ein weiterer davon unabhängiger Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, das gemäß 4 die dem Belag 10 zugewandte Seite des Aufsatzes 8 mit einer Vertiefung 60 in Form einer Rille oder Nut versehen ist. Die Vertiefung 60 ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Flüssigkeit, die durch die Bohrung 44 dem Belag 10 zugeleitet wird. Anstelle einer auf den Querschnitt der Bohrung 44 beschränkten Fläche tritt in diesem Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit entlang einer ausgedehnten Fläche der Vertiefung 60 mit dem Belag 10 in Kontakt. Der Verlauf der Vertiefung 60 kann dabei rund, oval, in Form eines Vieleckes oder einer gekrümmten Linie und/oder Schlangenlinie ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich innerhalb des Aufsatzes 8 eine Kanalstruktur zu integrieren, so dass an verschiedenen Stellen punktförmig die Flüssigkeit aus dem Aufsatz 8 austritt.
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Ein weiterer unabhängiger Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Belag 10 eine zwischen der Haftschicht 10a und der Aktivschicht 10b angeordnete flexible Schicht 10c aus einem weichen Material, insbesondere aus Kautschuk, Gummi, Elastomeren oder aus einem weich geschäumten Polyurethan, vorzugsweise mit einer Härte zwischen 20 und 70 Shore, bevorzugt zwischen 45 und 55 Shore, aufweist. Die flexible Schicht 10c ermöglicht es in vorteilhafter Weise die Bearbeitungsfläche der Aktivschicht 10b an die Geometrie der zu bearbeitenden Oberfläche anzupassen. Somit wird ein guter Kompromiss zwischen dem harten Aufsatz 8, der damit verbundenen Haftschicht 10a und der weichen Aktivschicht 10b verwirklicht.
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5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 aufweist. Daher bezeichnen auch hier gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie anhand der 3 und 4 beschrieben worden sind.
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Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Leitung 24 in Form des Schlauches 50 durch den Aufsatz 8 hindurch und das dem Reservoir 20 gegenüberliegend angeordnete zweite Ende 56 des Schlauchs 50 mündet innerhalb des Aufsatzes 8 im Bereich des Belags 10. Das Ende 56 des Schlauchs 50 nimmt somit an der schwingenden Bewegung des Aufsatzes 8 teil, während der im Bereich des Kanals 54 angeordnete Abschnitt des Schlauchs 50 diese Bewegung nicht mitmacht. Daher sind sowohl der Kanal 54 im Abschnitt 54a als auch der Kanal 44 im Bereich 44a konisch ausgebildet, um ein Abscheren oder Abknicken des Schlauchs 50 zu verhindern. Bei dieser Ausgestaltung kann eine Dichtung, wie sie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel an dieser Stelle eingesetzt wird, vermieden werden. Für ein leichteres Einführen des Schlauches 50 in den Aufsatz 8 ist das vordere Ende 56 des Schlauchs 50 ebenfalls konisch ausgebildet.
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6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile, wie sie bereits zu den 1 bis 5 erläutert worden sind.
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Beim vierten Ausführungsbeispiel wird die Leitung 24 nicht ausschließlich innerhalb des Gehäuses 4 geführt und die Flüssigkeit direkt bis zum Belag 10 geleitet, sondern die Leitung 24 ist mit außerhalb des Aufsatzes 8 angeordneten Austrittsöffnungen 70 in Form von Düsenöffnungen verbunden. Dazu wird der die Leitung 24 bildende Schlauch 50 durch den Kanal 54 bis zu einem Verteiler 72 geleitet, aus dem Leitungen 74 die Austrittsöffnungen 70 mit Flüssigkeit versorgen. Wie in 6 dargestellt ist, sind die Austrittsöffnungen 70 so ausgerichtet, dass der räumliche Bereich direkt neben und umfangseitig des Belages 10 mit der Flüssigkeit beaufschlagt wird. Durch seitliche Bewegungen des schwingenden Aufsatzes 8 bzw. der gesamten Vorrichtung 2 wird die Flüssigkeit vom Belag 10 aufgenommen und kann auf der zu bearbeitenden Oberfläche verarbeitet werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die Vermeidung einer Flüssigkeitsleitung bis durch den schwingenden Aufsatz 8 hindurch.
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In den Figuren nicht dargestellt, kann bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen das Gehäuse 4 mindestens eine Aufnahme in Form eines Hohlraums für mindestens einen nicht benutzten Aufsatz 8 aufweisen. Somit können in einem handlichen Gerät mehrere Aufsätze transportiert werden, von denen jeweils nur einer im Einsatz ist. Dadurch wird die Variabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter verbessert.
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Für alle zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt, dass der Belag 10 eine runde oder mehreckige Form, vorzugsweise eine dreieckige bis fünfeckige Form aufweisen kann, insbesondere mit mindestens einem spitzen Winkel von weniger als 90°. Sämtliche dieser Formen können eingesetzt werden, um eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu betreiben.
