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Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine, mit einem stabförmigen Handgriffelement zum Ergreifen durch einen Bediener und einem über eine Gelenkanordnung an dem Handgriffelement beweglich gelagerten Bearbeitungskopf, der eine mit einem Antriebsmotor drehgekoppelte Werkzeugaufnahme zum Halten eines zu einer Bearbeitung eines Werkstücks vorgesehenen Bearbeitungswerkzeugs aufweist, wobei der Antriebsmotor an dem Handgriffelement angeordnet und über eine Antriebswelle mit der Werkzeugaufnahme drehgekoppelt ist, wobei ein erster Längsendbereich eines flexiblen Antriebswellenabschnitts der Antriebswelle an einem dem Bearbeitungskopf zugewandten Handgriffelement-Endbereich des Handgriffelements angeordnet ist und ein zweiter Längsendbereich des Antriebswellenabschnitts mit einem Wellenanschluss des Bearbeitungskopfs verbunden ist, wobei in einer Basisposition des Bearbeitungskopfs eine Unterseite des Handgriffelements und eine Bearbeitungsseite des Bearbeitungskopfs einem Werkstück zugewandt sind, wobei die Gelenkanordnung mit dem Bearbeitungskopf an einem Anlenkbereich des Bearbeitungskopfs verbunden ist.
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Eine derartige Hand-Werkzeugmaschine ist beispielsweise in
DE 10 2008 063 510 A1 erläutert. Die Antriebswelle wird zentral in den Bearbeitungskopf hineingeführt. Dennoch ist die Führung der Antriebswelle, insbesondere des flexiblen Antriebswellenabschnitts, nicht optimal.
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Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Wellenanschluss in der Basisposition zwischen dem Handgriffelement-Endbereich und dem Anlenkbereich des Bearbeitungskopfs angeordnet ist.
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Der Vorteil dabei ist es, dass der flexible Antriebswellenabschnitt möglichst kurz ist, d.h. er erstreckt sich auf kurzem Weg nur zwischen dem Handgriffelement-Endbereich und einem diesem in der Basisposition sehr nahe liegenden oder am nächsten liegenden Bereich des Bearbeitungskopfs. Dadurch ist der flexible Antriebswellenabschnitt mechanisch nur wenig belastet. Der flexible Antriebswellenabschnitt wird beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine relativ wenig verformt. Der Antriebswellenabschnitt kann mit einem oder mehreren großen Biegeradien zum Bearbeitungskopf geführt sein. Ein Längenausgleich des Antriebswellenabschnitts ist in der Regel nicht erforderlich.
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Das Bearbeitungswerkzeug ist zweckmäßigerweise ein Tellerwerkzeug, insbesondere ein Schleifteller oder Polierteller. Das Bearbeitungswerkzeug kann einen Bestandteil der Hand-Werkzeugmaschine bilden, jedoch lösbar mit der Werkzeugaufnahme verbunden sein. An dem Bearbeitungswerkzeug kann beispielsweise ein Schleifwerkzeug, insbesondere ein Schleifblatt, lösbar befestigbar sein.
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Der Antriebsmotor ist zweckmäßigerweise ein elektrischer Antriebsmotor. Bevorzugt ist der Antriebsmotor ein bürstenloser Motor oder elektronisch kommutierter Motor. Es ist aber auch möglich, dass der Antriebsmotor ein pneumatischer Motor ist.
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Bevorzugt befindet sich der Antriebsmotor in einem Motorgehäuse. An dem Antriebsmotor ist zweckmäßigerweise eine Kühlung vorgesehen. In dem Motorgehäuse befindet sich zweckmäßigerweise eine Bestromungseinrichtung für den Antriebsmotor, beispielsweise ein sogenannter elektronischer Kommutator.
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Das Handgriffelement hat vorzugsweise eine Längsachse oder lang gestreckte Gestalt. Zweckmäßig ist es, wenn der Bearbeitungskopf um eine Schwenkachse der Gelenkanordnung schwenkbar zum Handgriffelement gelagert ist, welche sich quer, insbesondere rechtwinkelig quer, zur Längsachse des Handgriffelements erstreckt. Diese Schwenkachse kann die einzige Schwenkachse sein, um die der Bearbeitungskopf relativ zum Handgriffelement schwenkbar ist. Bevorzugt ist es, wenn der Wellenanschlusses zwischen dieser Schwenkachse und dem Handgriffelement-Endbereich in der Basisposition ist. Der Anlenkbereich der Gelenkanordnung kann beispielsweise durch diese quer zur Längsachse des Handgriffelements orientierte Schwenkachse definiert sein. Bei einer Hand-Werkzeugmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Wellenanschluss in der Basisposition zwischen dem Handgriffelement-Endbereich und einer quer, insbesondere rechtwinkelig quer, zur Längsachse des Handgriffelements orientierten Schwenkachse der Gelenkanordnung angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist eine Lagerung des Bearbeitungskopfs relativ zum Handgriffelement um mindestens zwei Schwenkachsen vorgesehen.
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Zweckmäßigerweise ist z.B. vorgesehen, dass die Gelenkanordnung eine erste Schwenkachse und eine zweite Schwenkachse aufweist, die zueinander winkelig, insbesondere rechtwinkelig sind, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass die erste Schwenkachse quer, insbesondere rechtwinkelig quer zu einer Längsachse des Handgriffelements verläuft und die zweite Schwenkachse und die Längsachse des Handgriffelements in einer gemeinsamen Ebene oder zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist eine kardanische Lagerung des Bearbeitungskopfs relativ zum Handgriffelement oder ein Kardangelenk.
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Das Handgriffelement kann an seiner Unterseite eine lang gestreckte Gestalt haben und/oder eine sich in einer Längsachse erstreckende Unterseitenfläche. Die Bearbeitungsseite des Bearbeitungskopfs ist vorzugweise lang gestreckt und/oder weist eine sich in einer Längsachse erstreckende Bearbeitungsfläche auf. Bevorzugt ist an der Bearbeitungsseite des Bearbeitungskopfs eine Bearbeitungsfläche vorgesehen, beispielsweise eine Schleiffläche, Polierfläche oder Reinigungsfläche.
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Die Basisposition kann eine einzige Relativposition des Bearbeitungskopfs und dem Handgriffelement sein. Bevorzugt ist jedoch, dass die Basisposition einen Bestandteil eines Basis-Arbeitsbereichs oder eines mindestens eine oder mehrere Basispositionen enthaltenden Basispositionsbereichs bildet. In dem Basis-Arbeitsbereich, d.h. dass in einem größeren Bereich, beispielsweise Schwenkbereich und/oder Schiebebereich des Bearbeitungskopfs und des Handgriffelements relativ zueinander, sind die Unterseite des Handgriffelements und die Bearbeitungsseite des Bearbeitungskopfs sozusagen auf derselben Seite der Hand-Werkzeugmaschine angeordnet. Dies wird beispielsweise durch die nachfolgenden Erläuterungen deutlicher:
Aus der Basisposition ist der Bearbeitungskopf auslenkbar, beispielsweise schwenkbar und/oder verschieblich. Es ist beispielsweise möglich, dass eine Unterseitenfläche des Handgriffelements und eine an der Bearbeitungsseite des Bearbeitungskopfs vorgesehene Bearbeitungsfläche in einer Parallellage parallel oder etwa parallel zueinander sind. Unter „etwa parallel“ soll ein kleiner Winkelbereich von maximal 10°, insbesondere maximal 5° oder 3° aus einer Lage verstanden werden, bei der die Unterseitenfläche und der Bearbeitungsfläche exakt parallel sind. Die Parallellage kann die entsprechende Basisposition sein. Es ist aber auch möglich, dass die Basisposition einen Bestandteil eines Basis-Arbeitsbereichs bildet, beispielsweise eines Schwenkbereichs. So kann die Bearbeitungsfläche beispielsweise aus der Parallellage heraus in zumindest eine Richtung schwenken, beispielsweise zu der Unterseite des Handgriffelements hin und/oder von der Unterseite des Handgriffelements weg.
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Mit anderen Worten ist es also durchaus möglich, dass eine Bearbeitungsfläche an der Bearbeitungsseite, zum Beispiel eine Schleiffläche oder Polierfläche, von einer Längsachse des Handgriffelements etwa rechtwinkelig, insbesondere in einem Bereich von 80–120°, durchsetzt ist.
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Es ist insbesondere möglich, dass der Bearbeitungskopf relativ zum Handgriffelement beispielsweise aufgrund von zwischen dem Handgriffelement und dem Bearbeitungskopf wirkenden Federkräften, Gewichtskräften oder dergleichen ausgelenkt wird.
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Der flexible Antriebswellenabschnitt erstreckt sich in der Basisposition oder dem Basis-Arbeitsbereich also gerade nicht zu einem vorderen, vom Handgriffelement abgewandten Bereich des Bearbeitungskopfs über den Anlenkbereich hinweg. Der Antriebswellenabschnitt kann kürzer sein.
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Der Antriebswellenabschnitt ist gegenüber Beschädigungen besser geschützt. Der Antriebswellenabschnitt ist also vorzugsweise nicht an einem von dem Handgriffelement abgewandten vorderen, freien Endbereich des Bearbeitungskopfs angeordnet, sondern an einem hinteren, dem Handgriffelement zugeordneten Bereich des Bearbeitungskopfs.
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Eine günstige Anordnung sieht vor, dass der Antriebswellenabschnitt zumindest abschnittsweise geschützt neben einem Tragarm verläuft, der von dem Handgriffelement absteht und an dem der Bearbeitungskopf gehalten ist. Somit ist auch ein freier Abschnitt des Antriebswellenabschnitts, der beispielsweise nicht in einem Rohr oder sonstigen Profilelement des Handgriffelements verläuft, neben dem Tragarm angeordnet und somit geschützt. Günstig ist eine Anordnung mit mehreren Tragarmen, beispielsweise zwei Tragarmen, wie auch im nachfolgenden Ausführungsbeispiel realisiert.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass an dem den Bearbeitungskopf haltenden Endbereich des Handgriffelements eine Gabel angeordnet ist, die Gabelarme aufweist, an denen der Bearbeitungskopf gehalten ist und zwischen denen oder neben denen der Antriebswellenabschnitt verläuft. Bevorzugt ist also der Antriebswellenabschnitt in einem Zwischenraum zwischen den Gabelarmen angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass der Antriebswellenabschnitt seitlich neben den Gabelarmen, außerhalb des Zwischenraums zwischen den Gabelarmen, angeordnet ist. Die Gabelarme schützen den Antriebswellenabschnitt vor Beschädigungen. Es ist aber möglich, dass der Antriebswellenabschnitt dennoch abschnittsweise vor die Gabelarme vorsteht, beispielsweise aus einem Zwischenraum zwischen den Gabelarmen nach oben oder unten heraus. Die Gabelarme sind beispielsweise Tragarme.
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Es ist möglich, dass ein Abschnitt oder mehrere Abschnitte des Antriebswellenabschnitts beispielsweise nach oben oder unten vor die Gabelarme oder den bereits erwähnten Tragarm oder die Gabelarme vorstehen. Beispielsweise hat der Antriebswellenabschnitt in der Basisposition des Bearbeitungskopfs einen Krümmungsabschnitt, der vor eine Seite des Tragarm oder der Gabelarme vorsteht. Ein zu einer anderen Seite, beispielsweise nach unten, vor die Gabelarme oder den erwähnten Tragarm vorstehender Abschnitt des Antriebswellenabschnitts ist beispielsweise mit dem Wellenanschluss des Bearbeitungskopfs verbunden.
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An dem Handgriffelement-Endbereich ist eine Gabelbasis der Gabel, von der Gabelarme der Gabel abstehen, angeordnet.
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Eine zweckmäßige Konfiguration sieht vor, dass der erste Längsendbereich des flexiblen Antriebswellenabschnitts zwischen der Gabelbasis und einem an dem Handgriffelement vorgesehenen Anschluss für einen Absaugschlauch zum Absaugen von Staub vorgesehen ist, wobei der Absaugschlauch mit dem Bearbeitungskopf verbunden ist. Somit ist der erste Längsendbereich der flexiblen Antriebswelle geschützt zwischen der Gabelbasis und dem Absaugschlauch angeordnet.
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Ein die Antriebswelle aufnehmender rohrförmiger Mantel des flexiblen Antriebswellenabschnitts besteht zweckmäßigerweise aus Gummi und/oder elastischem Kunststoff. Der Antriebswellenabschnitt kann mit einer Verrippung oder sonstigen Verstärkung, beispielsweise einer spiraligen Verstärkung oder einer Stützspirale, versehen sein.
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Der rohrförmige Mantel kann sich vom Bearbeitungskopf bis zum Handgriffelement-Endbereich erstrecken. Es ist aber auch möglich, dass der Mantel sich bis zu einem Abschnitt zwischen den Längsenden des Handgriffelements erstreckt, beispielsweise sogar bis zum Antriebsmotor. Beispielsweise können eine oder mehrere Halterungen, insbesondere Schellen oder Klemmen, an einem Griffstab des Handgriffelements für den so ausgestalteten Mantel der Antriebswelle vorgesehen sein. Bevorzugt ist jedoch ein geschützter Verlauf der Antriebswelle am Handgriffelement zwischen dem Antriebsmotor und Handgriffelement-Endbereich oder einem Bereich zwischen Antriebsmotor und Handgriffelement-Endbereich. Bevorzugt weist das Handgriffelement einen Aufnahmekanal für die Antriebswelle auf. Der Aufnahmekanal ist beispielsweise in einem Rohrkörper oder Profilkörper des Handgriffelements integriert. Am Handgriffelement-Endbereich oder in einem Bereich zwischen Handgriffelement-Endbereich und Antriebsmotor ist ein Wellenauslass des Aufnahmekanals für die Antriebswelle vorgesehen. An den Wellenauslass ist der flexible Antriebswellenabschnitt angeschlossen. Beispielsweise ist ein flexibler Mantel des flexiblen Antriebswellenabschnitts mit dem Wellenauslass verbunden. Der Aufnahmekanal ist vorzugsweise von einem Strömungskanal für einen Partikelstrom separat und/oder räumlich getrennt. Dies hat den Vorteil, dass in dem Partikelstrom enthaltenen Partikel die Antriebswelle nicht beeinträchtigen.
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Durch den günstigen Verlauf des Antriebswellenabschnitts zwischen dem Anlenkbereich des Bearbeitungskopfs und dem Handgriffelement ist die Beweglichkeit des Bearbeitungskopfs relativ zum Handgriffelement auch dann in einem hohen Maße gegeben, wenn ein Mantel, in dem eine flexible Welle des flexiblen Antriebswellenabschnitts angeordnet ist, am Bearbeitungskopf und/oder am Handgriffelement unbeweglich festgelegt ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein die Antriebswelle umgebender Mantel des Antriebswellenabschnitts an dem Endbereich des Handgriffelements und/oder an dem Wellenanschluss zugfest oder schiebefest oder beides festgelegt ist.
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Vorteilhaft kann eine Konfiguration sein, bei der der Antriebswellenabschnitt beispielsweise drehbar bezüglich des Handgriffelements oder des Wellenanschlusses ist. Dies kann die Bewegungsfreiheit oder Beweglichkeit des Bearbeitungskopfs verbessern.
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Bevorzugt ist es, wenn der Antriebswellenabschnitt mit einer Längsachse oder Längserstreckungsrichtung des Handgriffelements fluchtend mit dem Handgriffelement verbunden ist. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Antriebswellenabschnitt beispielweise rechtwinkelig zu einer Bearbeitungsebene oder Schleifebene des Bearbeitungswerkzeugs oder in anderer Formulierung parallel zu einer Drehachse der Werkzeugaufnahme verlaufend am Bearbeitungskopf festgelegt ist.
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Bevorzugt weist die Hand-Werkzeugmaschine einen Griffstab mit einer Längsachse auf oder umfasst einen derartigen Griffstab, wobei der Antriebswellenabschnitt im Verbindungsbereich mit dem Endbereich des Handgriffelements entlang dieser Längsachse verläuft. Der Griffstab weist zweckmäßigerweise einen biegesteifen Rohrkörper auf, in welchem ein Antriebswellenabschnitt der Antriebswelle verläuft. Der Rohrkörper kann beispielsweise als Profilrohr, insbesondere als biegesteifes Profilrohr ausgestaltet sein. Der Rohrkörper eignet sich in diesem Fall zum Ergreifen durch den Bediener. Mithin bildet also das Profilrohr einen Tragkörper oder eine tragfähige Komponente des Handgriffelements.
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Das Handgriffelement weist zweckmäßigerweise mindestens einen Kanal für die Antriebswelle auf, der in Richtung einer Längsachse des Handgriffelements, beispielsweise dem Rohrkörper, verläuft und an seinem dem Bearbeitungskopf zugewandten Endbereich des Handgriffelements stirnseitig aus dem Handgriffelement ausmündet. Zweckmäßigerweise verläuft der Antriebswellenabschnitt in seinem ersten Längsendbereich, also im Verbindungsbereich mit dem Endbereich des Handgriffelements entlang der Längsachse oder etwa entlang der Längsachse. Es ist auch möglich, dass dieser erste Längsendbereich flachwinkelig zu der Längsachse orientiert ist. In beiden Fällen wird die Antriebswelle im Übergangsbereich zwischen Handgriffelement und flexiblem Antriebswellenabschnitt nur wenig oder gar nicht gebogen, sodass die Reibungsverluste beispielsweise zwischen einem die Antriebswelle umgebenden Mantel und der Antriebswelle gering sind.
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Vorteilhaft ist die Werkzeugaufnahme und/oder das Bearbeitungswerkzeug durch eine Abdeckung, insbesondere eine Abdeckplatte und/oder eine Abdeckhaube, abgedeckt.
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Der Wellenanschluss ist zweckmäßigerweise an der Abdeckung angeordnet.
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Der Wellenanschluss ist zweckmäßigerweise an einer von der Werkzeugaufnahme oder dem Bearbeitungswerkzeug abgewandten Oberseite des Bearbeitungskopfs vorgesehen. Beispielsweise ist der zweite Längsendbereich des flexiblen Antriebswellenabschnitts etwa senkrecht oder senkrecht zur oberen Stirnseite des Bearbeitungskopfs oder der die Werkzeugaufnahme und/oder das Bearbeitungswerkzeug abdeckenden Abdeckung, insbesondere Abdeckhaube oder Abdeckplatte, orientiert. Alternativ wäre es aber auch möglich, dass der Wellenanschluss beispielsweise seitlich am Bearbeitungskopf angeordnet ist, beispielsweise an einem Außenumfangsbereich.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass eine Drehachse der Antriebswelle am Wellenanschluss und die Drehachse der Werkzeugaufnahme parallel oder etwa parallel zueinander sind oder miteinander fluchten.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn in der Basisposition des Bearbeitungskopfs relativ zum Handgriffelement der flexible Antriebswellenabschnitt im Bereich des Handgriffelement-Endbereichs etwa parallel zur Längsachse des Handgriffelements verläuft.
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Eine bevorzugte Anordnung sieht vor, dass der flexible Antriebswellenabschnitt insbesondere in der Basisposition im Bereich des Handgriffelement-Endbereichs schräg geneigt zur Längsachse des Handgriffelements in einem Sinne von dem Bearbeitungskopf weg verläuft. Der Winkel zwischen der Längsachse und dem Antriebswellenabschnitt im Verbindungsbereich mit dem Handgriffelement ist beispielsweise minimal 3° oder 4° oder 5°. Auf der anderen Seite ist es vorteilhaft, wenn dieser Winkel nicht übermäßig groß ist, beispielsweise maximal 30° oder maximal 20° oder besonders bevorzugt maximal 15° ist. Der Antriebswellenabschnitt läuft also quasi zunächst vom Handgriffelement ausgesehen vom Bearbeitungskopf weg und dann wieder, in mindestens einem Bogenabschnitt, zum Bearbeitungskopf hin.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass zwischen dem Handgriffelement und dem Bearbeitungskopf ein flexibler Absaugschlauch zur Durchleitung eines Saugstroms vom Bearbeitungskopf zu dem Handgriffelement verläuft, der mit einem ersten Schlauchende an dem Handgriffelement-Endbereich des Handgriffelements und mit einem zweiten Schlauchende an einem Absauganschluss des Bearbeitungskopfs festgelegt ist. Somit wird also beispielsweise Staub, der durch das Bearbeitungswerkzeug bei der Werkstückbearbeitung anfällt, effektiv abgesaugt.
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Bevorzugt ist es, wenn der Absaugschlauch und der flexible Antriebswellenabschnitt voneinander separat zwischen dem Handgriffelement-Endbereich und dem Bearbeitungskopf verlaufen oder geführt sind.
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Es wäre aber auch möglich, dass der flexible Antriebswellenabschnitt in oder an dem Absaugschlauch angeordnet ist. Beispielsweise ist es möglich, dass der Antriebswellenabschnitt in einem Strömungskanal des Absaugschlauchs angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Anlenkbereich zwischen dem Wellenanschluss und dem Absauganschluss angeordnet ist. Somit wirken sozusagen der flexible Antriebswellenabschnitt und der Absaugschlauch an einander entgegengesetzten Seiten des Anlenkbereichs auf den Bearbeitungskopf, was im Sinne einer vorteilhaften Belastungsausgleichs ist.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Handgriffelement einen mit dem Absaugschlauch strömungsverbundenen Strömungskanal aufweist. Der Strömungskanal ist zweckmäßigerweise in einem rohrförmigem Profilkörper oder Stabkörper des Handgriffelements vorgesehen. Es ist möglich, dass der Strömungskanal an einem Griffstab des Handgriffelements angeordnet ist. Der Strömungskanal kann in den Griffstab integriert sein oder außen an dem Griffstab angeordnet sein, beispielsweise als fester oder flexibler Rohrkörper.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass eine sich etwa in Strömungsrichtung des Saugstroms erstreckende Längsachse des ersten Schlauchendes des Absaugschlauchs mit einer sich entlang einer Längserstreckung des Handgriffelements erstreckenden Längsachse des Handgriffelements fluchtet und/oder eine sich etwa in Strömungsrichtung des Saugstroms erstreckende Längsachse des zweiten Schlauchendes des Absaugschlauchs etwa parallel zu einer Drehachse der Werkzeugaufnahme oder etwa rechtwinkelig zu einer Bearbeitungsebene oder Schleifebene des Bearbeitungswerkzeugs an dem Bearbeitungskopf ist.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Absaugschlauch parallel zur Drehachse der Werkzeugaufnahme in einem Verbindungsbereich verläuft, an dem der Absaugschlauch mit einer die Werkzeugaufnahme überdeckenden Abdeckung verbunden ist.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen dass der flexible Antriebswellenabschnitt zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Absaugschlauch verläuft. Bei diesem Konzept steht im Vordergrund, dass beispielsweise der Absaugschlauch einen Schutz für die Antriebswelle oder den flexiblen Antriebswellenabschnitt darstellt.
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Vorteilhaft bildet der Absaugschlauch eine Abdeckung oder einen Schutzkörper für den flexiblen Antriebswellenabschnitt.
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Zweckmäßigerweise ist ein Durchmesser des Absaugschlauchs größer als der des flexiblen Antriebswellenabschnitts. Somit kann der Absaugschlauch den flexiblen Antriebswellenabschnitt optimal schützen.
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Die Längsenden des flexiblen Antriebswellenabschnitts und des Absaugschlauchs verlaufen zweckmäßigerweise an dem Handgriffelement-Endbereich und/oder im Anschlussbereich mit dem Bearbeitungskopf, insbesondere einer die Werkzeugaufnahme und/oder das Bearbeitungswerkzeug überdeckenden Abdeckung, parallel zueinander. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, dass die Kräfte, die der flexible Antriebswellenabschnitt und der Absaugschlauch auf den Bearbeitungskopf ausüben, etwa ausbalanciert sind.
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Vorteilhaft verlaufen der Absaugschlauch und/oder der flexible Antriebswellenabschnitt und eine Längsachse des Handgriffelements in einer gemeinsamen Ebene.
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Zweckmäßigerweise ist am Bearbeitungskopf ein Getriebe, insbesondere ein Übertragungsgetriebe vorgesehen. Somit kann beispielsweise ein Abstand zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Wellenauslass am Bearbeitungskopf ausgeglichen werden. Bevorzugt hat das Getriebe am Bearbeitungskopf ein Übersetzungsverhältnis, das eine Drehzahl der Antriebswelle gegenüber einer Drehzahl der Werkzeugaufnahme reduziert. Somit dreht die Antriebswelle mit einer vergleichsweise höheren Drehzahl als die Werkzeugaufnahme und einem kleineren Drehmoment als die Werkzeugaufnahme. Dies hat den Vorteil, dass bei einer vorgegebenen Drehzahl der Werkzeugaufnahme, die für eine Werkstückbearbeitung notwendig ist, die Antriebswelle weniger beansprucht sein kann. Weiterhin sind kleinere Biegeradien bei flexiblen Antriebswellen möglich, wenn sie weniger Drehmoment übertragen müssen.
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An dieser Stelle sei aber erwähnt, dass anstelle oder in Ergänzung einer Drehbewegung der Werkzeugaufnahme auch eine beispielsweise oszillierende Bewegung bei einer anderen Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels möglich ist. Weiterhin können auch überlagerte Drehbewegungen, beispielweise hyperzykloider Drehbewegungen, der Werkzeugaufnahme realisierbar sein, wobei dann das Getriebe am Bearbeitungskopf entsprechend anders ausgestaltet ist, beispielsweise ein Exzentergetriebe aufweist.
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Einen an sich eigenständigen Gedanken kann es darstellen, wenn am Bearbeitungskopf ein Winkelgetriebe vorgesehen ist. Somit kann beispielsweise die Antriebswelle in einem besonders günstigen Winkel an dem Bearbeitungskopf angelenkt sein. Dadurch sind beispielsweise geringere Biegewinkel der Antriebswelle und/oder größere Biegeradien möglich.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Schrägansicht einer Hand-Werkzeugmaschine,
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2 einen Bearbeitungskopf der Handwerkzeugmaschine gemäß 1 in perspektivischer Schrägansicht, und
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3 ein schematische Darstellung der Hand-Werkzeugmaschine mit unterschiedlichen Stellungen des Bearbeitungskopfs relativ zum Handgriffelement der Hand-Werkzeugmaschine.
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Eine in der Zeichnung dargestellte Handwerkzeugmaschine 10 ist beispielsweise als eine Schleifmaschine 11 ausgestaltet, könnte aber auch eine Poliermaschine oder Fräsmaschine sein. Die Hand-Werkzeugmaschine 10 ist zur Deckenbearbeitung oder Wandbearbeitung vorteilhaft. Man kann die Hand-Werkzeugmaschine 10 auch als Decken- und/oder Wandschleifmaschine bezeichnen.
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Die Hand-Werkzeugmaschine 10 weist einen Bearbeitungskopf 12 auf, der von einem Handgriffelement 13 anhand einer Gelenkanordnung 14 gelenkig gelagert ist. Das Handgriffelement 13 ist stabförmig ausgestaltet und hat eine Längserstreckung oder Längsachse L. Das Handgriffelement 13 ermöglicht es, den Bearbeitungskopf 12 in großem Abstand vom Nutzer an einer Werkstückoberfläche O eines Werkstücks W, beispielsweise einer Wandoberfläche, entlang zu führen.
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Anhand eines ersten Schwenklagers 15 ist der Bearbeitungskopf 12 bezüglich des Handgriffelements 13 um eine erste Schwenkachse S1 und anhand eines zweiten Schwenklagers 16 um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar gelagert. Anhand der Schwenklager 15, 16 kann der Bearbeitungskopf 12 relativ zum Handgriffelement 13 um die beiden Schwenkachsen S1 und S2 schwenken. Die Schwenkachsen S1 und S2 sind vorliegend in einem rechten Winkel zueinander orientiert, was insgesamt eine kardanische Lagerung ermöglicht. Selbstverständlich sind auch andere Winkellagen derartiger Schwenkachsen möglich.
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Die Schwenkachse S1 verläuft quer, vorliegend rechtwinkelig quer, zur Längsachse L des Handgriffelements 13. Die Schwenkachse S2 und die Längsachse L sind beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet oder in zueinander parallelen Ebenen.
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Der Bearbeitungskopf 12 weist einen Tragkörper 17 auf, der beispielsweise plattenartig ist oder eine Tragplatte bildet. An einer dem Werkstück W beim Betrieb zugewandten Unterseite des Tragkörpers 17 ist eine Werkzeugaufnahme 18 für ein Bearbeitungswerkzeug 19, insbesondere ein Teller-Werkzeug vorgesehen. Das Bearbeitungswerkzeug 19 ist beispielsweise als ein Schleifteller oder Polierteller ausgestaltet. Die Werkzeugaufnahme 18 umfasst beispielsweise eine Steckaufnahme, Bajonettkonturen, ein Schraubgewinde oder dergleichen andere an sich bekannte Montagemittel zum Montieren eines Bearbeitungswerkzeugs 19.
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Zum Antreiben der Werkzeugaufnahme 18 dient ein Antriebsmotor 20, der über eine Antriebswelle 21 mit der Werkzeugaufnahme 18 drehgekoppelt ist. Ein Längsende 22 der Antriebswelle 21 ist mit der Werkzeugaufnahme 18 am Bearbeitungskopf 12 drehgekoppelt, das andere Längsende 23 der Antriebswelle 21 ist mit dem Antriebsmotor 20 drehgekoppelt. Die Werkzeugaufnahme 18 ist um eine Drehachse D durch den Antriebsmotor 20 drehantreibbar.
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Die Werkzeugaufnahme 18 und somit das beim Betrieb darin angeordnete Bearbeitungswerkzeug 19 sind unter einer Abdeckung des Bearbeitungskopfs 12 angeordnet, sodass beispielsweise Staub leicht abgesaugt werden kann. Die Abdeckung umfasst eine feste Abdeckung 24 sowie eine bewegliche Abdeckung 25, die beispielsweise lösbar an der Abdeckung 24 angeordnet sein kann, sodass eine Stirnseite des Bearbeitungswerkzeugs 19 beispielsweise für eine Wandbearbeitung des Werkstücks W frei steht. Alternativ könnte die Abdeckung 25 auch anhand eines Lagers (nicht dargestellt) schwenkbar oder dergleichen anderweitig beweglich an der Abdeckung 24 gelagert sein.
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An der Abdeckung 24, 25 ist ein Absauganschluss 26 für einen Absaugschlauch 27 angeordnet, mit dem Staub aus dem Innenraum der Abdeckung 24, 25 und jedenfalls der Umgebung des Bearbeitungswerkzeugs 19 abgesaugt werden kann. Ein Schlauchende 28 des Absaugschlauchs 27 ist mit der Abdeckung 24, 25 verbunden und ein anderes, davon entferntes Schlauchende 29 mit einem Schlauchanschluss 63 des Handgriffelements 13, sodass der Absaugschlauch 28 mit einem Strömungskanal 30 des Handgriffelements 13 strömungsverbunden ist.
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Der Strömungskanal 30 verläuft in einem stabförmigen Kanalkörper 31, beispielsweise einem Profilrohr des Handgriffelements 13. Der Strömungskanal 30 mündet an seinem vom Absaugschlauch 27 entfernten Endbereich an einem Absauganschluss 32 aus, an denen beispielsweise ein Saugschlauch 37 eines Staubsaugers oder einer sonstigen Absaugeinrichtung anschließbar ist.
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Der Antriebsmotor 20 ist am Handgriffelement 13 angeordnet. Am Handgriffelement 13 befindet sich beispielsweise ein Motorgehäuse 33, in welchem der Antriebsmotor 20 angeordnet ist. Am Motorgehäuse 33 ist ein elektrischer Anschluss 34, beispielsweise eine elektrische Kontaktanordnung, für ein Netzkabel N zum Anschließen an ein elektrisches Energieversorgungsnetz vorhanden. Ohne weiteres könnte in Ergänzung oder anstelle des Anschlusses 34 auch eine Schnittstelle für einen mobilen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise einen Akkupack vorgesehen sein.
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Das Motorgehäuse 33 ist beispielsweise zwischen einem Stababschnitt 35 und einem Stababschnitt 36 eines Griffstabs 56 des Handgriffelements 13 angeordnet. Der Stababschnitt 36 und/oder das Motorgehäuse 33 dienen beispielsweise als Handgriffbereich zum Ergreifen des Handgriffelements 13. Ohne weiteres kann der Handgriff oder das Handgriffelement 13 aber auch am Stababschnitt 35 ergriffen werden, also näher beim Bearbeitungskopf 12.
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Der Antriebsmotor 20 treibt die Werkzeugaufnahme 18 beispielsweise direkt an. Es können aber auch eines oder mehrere Getriebe vorgesehen sein. So ist es beispielsweise möglich, dass ein Motor-Abtrieb 38 des Antriebsmotors 20 mit einem Getriebe 41 gekoppelt ist, welches unmittelbar am Antriebsmotor 20, insbesondere im Motorgehäuse 33, angeordnet ist. Die Antriebswelle 21 ist in diesem Fall mit dem Getriebe 41 drehgekoppelt. Alternativ oder ergänzend kann auch am Bearbeitungskopf 12 ein Getriebe 42 vorgesehen sein, welches einerseits mit der Antriebswelle 21 und andererseits mit der Werkzeugaufnahme 18 drehgekoppelt ist.
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Ein Antriebswellenabschnitt 39 der Antriebswelle 21 verläuft im oder am Handgriffelement 13. Vorzugsweise ist an dem Handgriffelement 13 ein Aufnahmekanal für den Antriebswellenabschnitt 39 vorgesehen. Der Antriebswellenabschnitt 39 kann beispielsweise eine feste, insbesondere stabförmige, Antriebswelle enthalten.
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Bevorzugt ist die Antriebswelle 21 jedoch durch einen einstückigen und/oder zwischen beiden Längsendbereichen 22, 23 ununterbrochenen flexiblen Wellenkörper 62 gebildet, beispielsweise eine entsprechend flexible Metallspirale oder einen biegeflexiblen Kunststoffstrang.
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Ein flexibler Antriebswellenabschnitt 40 der Antriebswelle 21 verläuft frei zwischen dem Handgriffelement 13 und dem Bearbeitungskopf 12. Der flexible Antriebswellenabschnitt 40 erlaubt eine Relativbewegung des Bearbeitungskopfs 12 zum Handgriffelement 13. D.h. dass der Antriebswellenabschnitt 40 die Bewegungen des Bearbeitungskopfs 12 relativ zum Handgriffelement 13 mitmacht.
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An einem Handgriffelement-Endbereich 43 des Handgriffelements 13 nahe beim Bearbeitungskopf 12 ist ein Wellenauslass 44 für die Antriebswelle 21 vorgesehen. Vom Wellenauslass 44 verläuft der sozusagen freie oder freistehende Antriebswellenabschnitt 40 der Antriebswelle 21 zu einem Wellenanschluss 45 des Bearbeitungskopfs 12, der an der Abdeckung 24 vorgesehen ist. Ein erster Längsendbereich 54 des Antriebswellenabschnitts 40 ist mit dem Wellenauslass 44 verbunden, ein zweiter Längsendbereich 55 des Antriebswellenabschnitts 40 ist mit dem Wellenanschluss 45 verbunden.
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Am Handgriff-Endbereich 43 ist weiterhin ein Schlauchanschluss 46 für den Absaugschlauch 27 vorgesehen, der mit seinem Schlauchende 29 mit dem Schlauchanschluss 46 verbunden ist.
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Am Handgriffelement-Endbereich 43 ist weiterhin eine Gabel 47 angeordnet, deren Gabelarme 48 von einer Gabelbasis 48 abstehen, die mit dem Handgriffelement-Endbereich 43, vorliegend mit dem Kanalkörper 31, verbunden ist. An freien Enden 50 der Gabelarme 48 ist das Schwenklager 15 vorgesehen. Beispielsweise sind an den Enden 50 entsprechende Lageraufnahmen 51 oder Lagerachsteile des Schwenklagers 15 vorhanden. In die Lageraufnahmen 51 greifen beispielsweise Lagerachsteile 52 eines Lagerkörpers 53 des Schwenklagers 16 ein.
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Eine Bearbeitungsseite 57 des Bearbeitungskopfs 12 und eine Unterseite 58 des Handgriffelements 13 sind der Werkstückoberfläche O bei der Bearbeitung des Werkstücks W zugewandt, wenn sich also der Bearbeitungskopf 12 in einer Basisposition B befindet. Beispielsweise entspricht die Bearbeitungsseite 57 einer Flachseite 59 der Bearbeitungsseite 57. An der Flachseite 59 ist beispielsweise ein Schleifblatt oder eine Polierfläche des Bearbeitungswerkzeugs 19 vorgesehen. In der Basisposition B befindet sich die Bearbeitungsseite 57 unterhalb der Gabelarme 58.
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Der Bearbeitungskopf 12 kann aus der Basisposition B um die Schwenkachsen S1 und S2 schwenken. Die Basisposition B ist also Bestandteil eines Schwenkbereichs oder Basis-Arbeitsbereichs BA des Bearbeitungskopfs 12 um die Schwenkachse S1 und/oder eines Schwenkbereichs um die Schwenkachse S2.
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Die Gelenkanordnung 14 ist in einem Anlenkbereich 60 am Bearbeitungskopf 12 angelenkt. Beispielsweise ist ein Lagerachselement 61 des Schwenklagers 16 am Bearbeitungskopf 12 in dem Anlenkbereich 60 aufgenommen.
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Der Wellenauslass für den flexiblen Antriebswellenabschnitt ist bei einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine vorteilhaft exzentrisch am Bearbeitungskopf oder außerhalb eines Zentrums des Bearbeitungskopfs angeordnet.
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Bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 ist der Wellenauslass 45 beispielsweise in der Basisposition B zwischen dem Anlenkbereich 60 und dem Handgriffelement-Endbereich 43 angeordnet. Weiterhin ist der Ort des Wellenauslass 44 dadurch definiert, dass er sich in der Basisposition B zwischen der Schwenkachse S1, die quer zur Längsachse L verläuft, und dem Handgriffelement-Endbereich 43 befindet. Somit ist der flexible Antriebswellenabschnitt 40 relativ kurz und muss nur geringe Bewegungen durchlaufen, wenn der Bearbeitungskopf 12 aus der Basisposition B beispielsweise um die Schwenkachse S1 schwenkt.
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Das Getriebe 42 bildet vorteilhaft ein Übertragungsgetriebe, welches den Wellenkörper 62 mit der Werkzeugaufnahme 18 drehkoppelt. Das Getriebe 42 umfasst beispielsweise eines oder mehrere Zahnräder. Das Getriebe 42 kann eine Drehzahlerhöhung oder eine Drehzahlabsenkung der Antriebswelle 21 gegenüber der Werkzeugaufnahme 18 bewirken.
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Es könnte auch das Getriebe 42 als ein Winkelgetriebe ausgestaltet sein oder ein Winkelgetriebe aufweisen. Dann wäre zum Beispiel ohne weiteres möglich, die Antriebswelle in einem anderen Winkel als einem rechten Winkel am Wellenanschluss 45 anzuschließen, was exemplarisch anhand eines Antriebswellenabschnitts 140 angedeutet ist.
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Der Absauganschluss 26 hingegen ist in der Basisposition B weiter von dem Handgriffelement-Endbereich 43 entfernt als der Wellenanschluss 45. Der Anlenkbereich 60 befindet sich nämlich zwischen dem Absauganschluss 26 und dem Wellenanschluss 45.
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Der Absaugschlauch 27 bildet einen Schutzkörper für den Antriebswellenabschnitt 40. Der Antriebswellenabschnitt 40 verläuft zwischen dem Absaugschlauch 27 und dem Bearbeitungskopf 12. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Absaugschlauch 27 und der Antriebswellenabschnitt 40 in der Basisposition B parallel verlaufende Abschnitte aufweisen oder insgesamt parallel verlaufen.
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Der Absaugschlauch 27 und der Antriebswellenabschnitt 40 verlaufen unmittelbar an der Abdeckung 24 etwa parallel oder parallel zur Drehachse D. Mithin sind der Absaugschlauch 27 und der Antriebswellenabschnitt 40 etwa senkrecht zur Abdeckung 24 in ihrem Verbindungsbereich mit der Abdeckung 24 orientiert.
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Auch am Handgriffelement-Endbereich 43 verlaufende Absaugschlauch 27 und Antriebswellenabschnitt 40 parallel zueinander. Dort könnten sie beispielsweise parallel zur Längsachse L des Handgriffelements 13 verlaufen. Vorliegend ist jedoch vorgesehen, dass der Antriebswellenabschnitt 40 und/oder der Absaugschlauch 27 flachwinkelig schräg zur Längsachse L mit dem Handgriffelement 13 an dessen Handgriffelement-Endbereich 43 verbunden sind.
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Zweckmäßigerweise verläuft eine Austrittsachse A, mit der der Wellenkörper 62 aus dem Wellenauslass 44 austritt, etwa in einem Winkel von 3°–30°, insbesondere etwa 5°–15° zur Längsachse L. Das Schlauchende 29 hat eine Längserstreckung, die parallel zur Austrittsachse A ist.
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Vorliegend hat der flexible Antriebswellenabschnitt 40 in der Basisposition B einen etwa gerade verlaufenden Abschnitt 64, der sich zwischen dem Wellenauslass 44 und einem Bogenabschnitt 65 erstreckt, der sich seinerseits zwischen dem Abschnitt 64 und dem Wellenanschlusses 45 erstreckt.
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Der Verlauf des Absaugschlauchs 27 in der Basisposition B des Bearbeitungskopfs 12 ist ähnlich. Der Absaugschlauch 27 hat zwischen den Schlauchenden 29 und 28 einen gerade verlaufenden Abschnitt 66 und einen Bogenabschnitt 67.
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Man erkennt an der in 3 schematisch dargestellten Hand-Werkzeugmaschine 10, dass selbst dann, wenn der Bearbeitungskopf 12 relativ zum Handgriffelement 13 weit aus der Basisposition B, die in durchgezogenen Linien dargestellt ist, ausgelenkt wird und beispielsweise die in gestrichelten Linien eingezeichnete Winkellage einnimmt, bei der die Flachseite 59 fast rechtwinkelig oder etwa rechtwinkelig zur Längsachse L des Handgriffelements 13 steht, der Antriebswellenabschnitt 40 relativ große Radien aufweist, was die Abnutzung bzw. den Verschleiß der Antriebswelle 21 gering hält.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008063510 A1 [0002]
