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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bodenschleifmaschinen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bodenschleifmaschinen zum Polieren oder Schleifen von Bodenflächen sind bereits bekannt.
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EP3463749A1 , veröffentlicht von HusqvarnaABam 05.09.2019, betrifft eine Bodenschleifmaschine zum Schleifen von Bodenflächen aus Stein oder steinähnlichem Material. Eine solche Maschine umfasst einen Maschinenrahmen, einen Schleifkopf, der von dem Maschinenrahmen getragen wird und relativ zu diesem drehbar ist, eine Schleifkopfhaube, die einen Raum definiert, in dem der Schleifkopf drehbar ist, ein hohles und elastisches Element, das in dem Raum angeordnet ist, und eine Druckfluidquelle, die funktionell mit dem hohlen Element wirkverbunden ist, um das Druckfluid zuzuführen, wodurch das hohle Element bei Zufuhr des Fluids elastisch expandierbar ist.
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CN105196125A , veröffentlicht von Zhongshan CO LTD am30.12.2015, bezieht sich auf einen Getriebemechanismus für eine Bodenschleifmaschine. Der Getriebemechanismus umfasst ein unteres Getriebegehäuse und ein oberes Getriebegehäuse, ein im unteren Getriebegehäuse befindliches Antriebszahnrad ist mit Übergangszahnrädern, Großplanetenrädern und Abtriebszahnrädern in Umfangsrichtung von innen nach außen ineinandergreifend verbunden, der am oberen Getriebegehäuse befindliche Teil einer Getriebehauptwelle ist mit einem Sonnenrad verbunden, der obere Teil jedes großen Planetenrads ist koaxial und synchron mit einem kleinen Planetenrad verbunden, das mit dem Sonnenrad in Eingriff steht, die kleinen Planetenräder treiben das Sonnenrad zur Drehung an, so dass sich das untere Getriebegehäuse und das obere Getriebegehäuse drehen können, und darüber hinaus ist die Drehrichtung mit der Eingangsrichtung der Getriebehauptwelle konsistent und entgegengesetzt zur Ausgangsrichtung der Ausgangsräder. Da der Getriebemechanismus in der Bodenschleifmaschine angenommen wird, wird die Trägheitsfliehkraft, die bei der Umdrehung erzeugt wird, effektiv ausgeglichen, und die Bodenschleifmaschine, die den Getriebemechanismus annimmt, arbeitet stabil bei der Arbeit; außerdem ist die Drehrichtung des oberen Getriebegehäuses und des unteren Getriebegehäusess entgegengesetzt zur Richtung der Ausgangszahnräder, um Kreuzschleifen zu realisieren, die Bodenschleifmaschine hat die Vorteile der hohen Effizienz, und die Arbeitseffizienz wird verbessert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bodenschleifmaschinen zum Polieren oder Schleifen von Bodenoberflächen sind bekannt und werden typischerweise entweder zur Herstellung einer ebenen oder polierten Bodenoberfläche oder zur Renovierung von Bodenoberflächen verwendet, die sich z. B. durch Abnutzung verschlechtert haben oder die beschädigt wurden. Bodenschleifmaschinen sind daher typischerweise mit Schleifelementen in Form von gebundenen Schleifmitteln ausgestattet. Als weitere Option können Bodenschleifmaschinen mit Schneidelementen ausgestattet sein, die z. B. zum Entfernen von Kleber, Farbe, Lack oder anderen Oberflächenbehandlungen von einer Bodenoberfläche geeignet sind.
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Je nach Grundmaterial des Bodens und der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit und -struktur kann der Boden entweder nass oder trocken geschliffen werden. Die Bodenschleifmaschine muss daher für beide Anwendungen vielseitig einsetzbar sein. Die erzielbaren Schleifergebnisse hängen nicht nur von den Schleifelementen und den Betriebsparametern der Maschine ab, sondern auch von einer effizienten Beseitigung des Schleifstaubs, insbesondere beim Trockenschleifen. Eine wirksame Staub- und/oder Fluidsentfernung verhindert, dass sich die Schleifelemente mit Staub zusetzen und verlängert somit nicht nur die Lebensdauer der Schleifelemente, sondern verbessert auch die erzielbare Oberflächengüte. Darüber hinaus wird durch die effektive Entfernung von Staub aus dem Schleifbereich die Staubbelastung für den Anwender verringert.
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Wie beispielsweise in
CN 1051961 25B zu sehen ist, umfassen die bekannten Bodenschleifmaschinen in der Regel ein Getriebe zur Übertragung der Leistung vom Elektromotor auf die einzelnen Schleifköpfe, das üblicherweise in einem rotationssymmetrischen Gehäuse untergebracht ist. Üblicherweise umfassen die bekannten Bodenschleifmaschinen Getriebe mit einem Riemen oder Räderwerk und einem rotationssymmetrischen Gehäuse, das üblicherweise glockenförmig ist. Die bekannten glockenförmigen Getriebegehäuse decken den Schleifbereich vollständig ab. Dies macht es besonders schwierig, den Staub und das Fluid effizient aus dem Schleifbereich zu entfernen. Darüber hinaus sind die bekannten rotationssymmetrischen Gehäuse vergleichsweise sperrig und schwer. Die glockenförmigen Gehäuse verursachen ein hohes Trägheitsmoment, was eine stabilere und damit auch schwerere Gesamtkonstruktion erfordert und somit in der Konsequenz zu einem höheren Gesamtgewicht der Bodenschleifmaschine führt.
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Wie in
US2019270173 zu sehen ist, saugen die Luftkanäle der bekannten bestehenden Schleifkopfabdeckungen den Staub hauptsächlich nur an der Rückseite der Schleifkopfabdeckung nach oben ab. Um den Staub mit dieser lokal begrenzten Saugwirkung entfernen zu können, sind starke und damit überdimensionierte Staubsauger notwendig. Darüber hinaus hat es sich als besonders schwierig erwiesen, mit der bekannten Luftführung innerhalb der bekannten Schleifkopfabdeckungen auch das überschüssige Fluid innerhalb des Bodenschleifprozesses effizient zu entfernen.
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Die vorliegende Bodenschleifmaschine umfasst einen Elektromotor, der sich entlang einer Drehachse erstreckt und mit einer Schleifeinheit verbunden ist. Die Drehachse ist dabei meist im Wesentlichen senkrecht zur Schleiffläche angeordnet. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Bodenschleifmaschine modular aufgebaut ist. Die Bodenschleifmaschine kann ein Chassis zum Bewegen der damit verbindbaren Schleifbaugruppe auf einem Boden aufweisen. Dies ermöglicht es, dass die Maschine in im Wesentlichen zwei Teile zerlegt werden kann, was vorteilhaft ist, um das Gewicht für den Transport zu verringern. Die Schleifbaugruppe ist daher vorzugsweise lösbar mit dem Chassis verbunden, beispielsweise über einen Verbinder. Der Verbinder kann durch einen Bolzen oder eine Schnellspannvorrichtung realisiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schleifbaugruppe eine Schleifeinheit und daran befestigte Schleifscheiben, wobei die Schleifeinheit zwischen dem Elektromotor und dem Schleifbereich angeordnet ist. Die Schleifbaugruppe kann eine Halterung zur Verbindung der Schleifbaugruppe mit dem Chassis umfassen. Typischerweise ist die Schleifbaugruppe über den Verbinder an die Halterung schwenkbar mit dem Chassis verbunden. Dies ermöglicht es, dass die Schleifeinheit Bodenunebenheiten ausgleichen kann.
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In einer bevorzugten Variante besteht die Schleifbaugruppe aus dem Elektromotor, der Schleifeinheit und einer damit verbundenen Schleifkopfabdeckung. Für einen einfachen Aufbau kann die Schleifeinheit direkt an den Elektromotor angeflanscht werden. Zur Übertragung der Leistung des Elektromotors auf die Schleifscheiben verbindet ein Getriebe eine Eingangswelle mit mehreren Ausgangswellen. Vorzugsweise ist das Getriebe in einem Gehäuse angeordnet, wobei die Eingangswelle im Zentrum des Gehäuses und die Ausgangswellen in Armen des Gehäuses angeordnet sind. Typischerweise umfasst das Gehäuse mindestens drei Arme, wobei eine Ausgangswelle an einem distalen Ende jedes der mindestens drei Arme angeordnet ist. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn das Gehäuse in Bezug auf die Drehachse drehbar angeordnet ist. In einer bevorzugten Variante rotiert das Gehäuse mit 60 bis 150 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise mit etwa 90 bis 100 Umdrehungen pro Minute. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektromotor drehfest gelagert und das Gehäuse dreht sich gegenüber dem Elektromotor.
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Typischerweise kann mindestens eine Schleifscheibe mit jedem Arm des Gehäuses verbunden sein. Neben der Drehung des Gehäuses in Bezug auf den Elektromotor drehen sich in der Regel auch die Schleifscheiben selbst in Bezug auf das Gehäuse. Die Schleifscheiben sind über das Getriebe mit der Eingangswelle verbunden. Zur Kompensation des auftretenden Drehmoments drehen sich die Schleifscheiben typischerweise gegenläufig zum Gehäuse, das sich wiederum gegen den Elektromotor dreht. Zur Übertragung der Leistung vom Elektromotor auf die Schleifscheiben besteht das Getriebe in der Regel aus einem Räderwerk und/oder einem Riemen. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Schleifscheiben mit etwa 500 bis 2000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise 1000 bis 1200 Umdrehungen pro Minute, rotieren. In einer bevorzugten Variante liegt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und den Ausgangswellen zwischen 5:1 und 15:1,vorzugsweise bei etwa 1 1,5:1. Ein Übersetzungsverhältnis von etwa 11,5:1 führt zu einem guten Verhältnis zwischen Umdrehungen pro Minute und Drehmoment an den Schleifscheiben und damit zu bevorzugten Schleifergebnissen.
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In einer bevorzugten Variante kann das Getriebe aus einem Planetengetriebe bestehen, das eine erste (obere) und eine zweite (untere) Getriebeebene aufweist. Die obere Getriebeebene ist in der Regel dem Elektromotor und die untere Getriebeebene den Schleifscheiben zugewandt. Um einen vergleichsweise kleinen und dichten Aufbau des Planetengetriebes zu erreichen, werden sowohl die Größe der Zahnräder als auch die Größe des Moduls so klein wie möglich ausgelegt. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Sonnenrad der ersten Getriebeebene 65 - 75 Gänge umfasst. Die Planetenräder der ersten Getriebeebene, die sich um das Sonnenrad der ersten Getriebeebene drehen, haben typischerweise 11-15 Zähne. Das Sonnenrad der oberen Getriebeebene ist üblicherweise drehfest gegenüber dem Gehäuse der Schleifbaugruppe gelagert, wobei die Planetenräder der oberen Getriebeebene um das Sonnenrad der oberen Getriebeebene drehen. In einer bevorzugten Variante sind die Planetenräder der oberen Getriebeebene und die Planetenräder der unteren Getriebeebene drehfest miteinander verbunden, so dass das Gehäuse und die damit verbundenen Schleifscheiben um die Drehachse rotieren.
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Das Sonnenrad der zweiten Getriebeebene ist üblicherweise mit der Eingangswelle verbunden und überträgt die Leistung über die Planetenräder der zweiten Getriebeebene auf die Ausgangswellen. Das Sonnenrad der zweiten Getriebeebene, das mit der Eingangswelle verbunden ist, hat typischerweise 11-15 Zähne. Um einen kleinen Durchmesser des Sonnenrades der unteren Getriebeebene zu erreichen, beträgt das Modul typischerweise 1,5. Um zu verhindern, dass sich die Planetenräder des zweiten Getriebes, die sich alle um das Sonnenrad der zweiten Getriebeebene drehen, berühren, weisen die Planetenräder typischerweise 65-75 Zähne auf. Typischerweise ist der Durchmesser der Zahnräder der Ausgangswellen kleiner als der Durchmesser der Planetenräder der zweiten Getriebeebene. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn das Verhältnis zwischen den Planetenrädern der zweiten Getriebeebene und den Zahnrädern der Ausgangswellen im Wesentlichen 2:1 beträgt. Dies ermöglicht, dass sich die Arme des Gehäuses nach außen hin verjüngen.
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Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Form der Arme der Außenkonturdes Räderwerks und/oder des Riemens folgt. Dies ermöglicht eine platzsparende Gestaltung des Gehäuses. Außerdem verbessert eine solche Form der Arme die Schmierung der Lager und der Räderwerke im Vergleich zu einem rotationssymmetrischen Gehäuse, bei dem das Schmiermittel aufgrund der Zentrifugalkraft zur Außenwand und weg von den Lagern und Räderwerken transportiert wird. Im Wesentlichen gerade und verjüngende Arme können erreicht werden, wenn die Eingangswelle über mindestens ein Planetenrad mit der jeweiligen Ausgangswelle verbunden ist, wobei das Sonnenrad mit der Eingangswelle verbunden ist. Die Planetenräder jedes Armes und die damit verbundene jeweilige Ausgangswelle sind in einer Linie angeordnet.
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Die Schleifeinheit umfasst in der Regel ein Gehäuse mit mindestens drei Armen, die sich vom Zentrum des Gehäuses aus radial nach außen erstrecken. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Gehäuse, das rotationssymmetrisch und im Wesentlichen glockenförmig ist, ermöglicht ein solches im Wesentlichen sternförmiges Gehäuse eine bessere Absaugung des Schleifstaubs und des Fluids, da es den Schleifbereich nicht vollständig abdeckt. Außerdem ist das sternförmige Gehäuse leichter und verursacht ein geringeres Trägheitsmoment als ein glockenförmiges Gehäuse. Ein weiterer Vorteil des im Wesentlichen sternförmigen Gehäuses ist, dass es einen gebläseähnlichen Luftstrom erzeugt, der für die Staubabfuhr von Vorteil ist. Durch die Drehung des Gehäuses wirken die Arme im Wesentlichen als Ventilatorflügel, die den Staub vom Zentrum weg befördern. Für eine reibungslose Rotation der Schleifscheiben sind die Arme typischerweise so am Gehäuse angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Bei drei Armen sind die Arme im Wesentlichen um 1 20° gegenüber der Drehachse versetzt. Je nach Größe der Schleifmaschine und der Größe der Schleifscheiben sind auch vier oder mehr Arme möglich.
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Das Gehäuse ist typischerweise als ein im Wesentlichen einteiliges Gehäuse konstruiert, das durch eine Abdeckplatte und Lagerabdeckung begrenzt wird. Dies führt zu einer vergleichsweise einfachen Konstruktion, die strukturell steif, einfach zu fertigen und vergleichsweise leicht ist. Vorzugsweise wird das Gehäuse im Gussverfahren aus einem Leichtbauwerkstoff wie Aluminium oder Magnesium hergestellt. Für eine einfache Montage sind die beiden Getriebeebenen vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Dies ist insbesondere für die Schmierung des Getriebes und die Wärmeabfuhr von Vorteil. Typischerweise werden die erste und die zweite Getriebeebene mit allen Lagern in das Gehäuse eingebaut und das Gehäuse wird dann durch eine Abdeckplatte begrenzt.
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Gute Schleifergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Bodenschleifmaschine eine Schleifkopfabdeckung zur Unterbringung des Getriebes und/oder der Schleifscheiben aufweist. Die Schleifkopfabdeckung verhindert, dass sich der Staub und/oder das Fluid im umgebenden Raum ausbreitet. Darüber hinaus lenkt die Schleifkopfabdeckung den Luftstrom der Absaugvorrichtung, um den Staub und/oder das Fluid effizient abzusaugen. In einer bevorzugten Variante ist die Schleifkopfabdeckung im Wesentlichen glockenförmig ausgebildet. Die Schleifkopfabdeckung weist vorzugsweise ein verjüngtes Ende auf, das mit der Schleifbaugruppe verbunden ist. Je nach Geometrie und Abnutzungszustand der Schleifscheiben kann der Abstand entlang der Rotationsachse zwischen dem Getriebe und dem Boden variieren. Um zu verhindern, dass zwischen der Schleifkopfabdekcung und dem Boden ein Spalt entsteht, der ein Austreten von Staub und/oder Fluid in den umgebenden Raum zur Folge hätte, kann die Schleifkopfabdeckung schwimmend gelagert werden, so dass das Dichtelement ständig in Kontakt mit dem Boden ist. Gute Ergebnisse können daher erzielt werden, wenn die Schleifkopfabdekcung beweglich mit der Schleifbaugruppe verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schleifbaugruppe ein Gehäuse, das zwischen dem Elektromotor und der Schleifeinheit angeordnet ist. Das Gehäuse kann entweder durch Tiefziehen oder als Kunststoff- oder Verbundbauteil hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse eine polygonale Außenkontur auf. Dies ermöglicht, dass die Schleifkopfabdeckung schwimmend und verdrehsicher mit dem Gehäuse verbunden werden kann. Die Schleifkopfabdeckung kann daher eine Öffnung mit einer polygonalen Kontur aufweisen, die im Wesentlichen der Außenform des Gehäuses entspricht.
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Gegenüber dem verjüngten Ende weist die Schleifkopfabdeckung ein erweitertes Ende auf, das mit dem Boden verbunden ist. Für eine günstige Dichtwirkung zwischen der Schleifkopfabdeckung und dem Boden kann die Schleifkopfabdeckung ein Dichtungselement, z.B. in Form eines Bürstensaums, aufweisen. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Dichtungselement in Umfangsrichtung zur Drehachse an der Schleifkopfabdeckung angeordnet ist. In einer bevorzugten Variante ist das Dichtungselement entlang einer Außenkante der Schleifkopfabdeckung vollständig umlaufend angeordnet.
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Zum Abführen des Schleifstaubs und/oder des Fluids aus dem Inneren der Schleifkopfabdeckung kann die Schleifkopfabdeckung eine Absaugöffnung aufweisen, die zum Abführen von Schleifstaub und/oder des Fluids ausgebildet ist. Unter der Innenseite der Schleifkopfabdeckung ist dabei die den Schleifscheiben zugewandte Seite zu verstehen und die Außenseite ist als die dem umgebenden Raum zugewandte Seite definiert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Absaugöffnung mit einem Absaugkanal verbunden, der zumindest teilweise umlaufend zur Rotationsachse innerhalb der Schleifkopfabdeckung angeordnet ist. Um die gerichtete Luftströmung zu bündeln und die Saugwirkung lokal zu erhöhen, muss der Querschnitt des Saugkanals relativ klein sein. Deshalb wird der Luftstrom durch eine Leitplatte gelenkt, die innerhalb der Schleifkopfabdeckung angeordnet ist. Die Leitplatte ist vorzugsweise gebogen und folgt der Kontur der Schleifkopfabdeckung, so dass ein Spalt zwischen der Leitplatte und der Schleifkopfabdeckung entsteht. Gute Ergebnisse lassen sich dadurch erzielen, dass die Saugwirkung einer zwischengeschalteten Saugeinheit, z.B. eines Staubsaugers, durch eine sichelförmige Leitplatte lokal gebündelt wird. Die sichelförmige Leitplatte kann innerhalb der Schleifkopfabdeckung angeordnet sein, wobei das untere, dem Boden zugewandte Ende dort endet, wo das Dichtelement beginnt. In einer bevorzugten Variante ist der Saugkanal durch eine Anströmkante und eine Abströmkante begrenzt, wobei die Abströmkante durch die Außenwand der Schleifkopfabdeckung und die Anströmkante des Saugkanals durch die sichelförmige Leitplatte begrenzt ist. Die sichelförmige Leitplatte kann durch mechanische Verbindungsmittel wie Nieten oder Schrauben mit der Schleifkopfabdeckung verbunden werden. Um eine gleichmäßige Saugwirkung entlang des gesamten Saugkanals zu erreichen, verjüngen sich die damit verbundenen rohrförmigen Saugkanäle. Vorzugsweise verjüngen sich die rohrförmigen Saugkanäle ausgehend von der Saugöffnung zu den distalen Enden hin. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Saugwirkung entlang des gesamten Saugkanals auch an dessen distalen Enden.
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In einer bevorzugten Variante liegt der Abstand zwischen der Anström- und der Abströmkante im Bereich von 5 mm - 20 mm. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Absaugkanal im Querschnitt zur Rotationsachse einen im Wesentlichen rechteckigen Durchmesser zwischen der Anström- und Abströmkante aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass nach dem eigentlichen Schleifvorgang kein zusätzlicher Arbeitsgang zur Entfernung von Schleifstaub und/oder Fluid vom Boden erforderlich ist. Die Absaugwirkung muss daher gezielt und lokal stark sein. Der Schleifstaub und/oder das Fluid wird typischerweise durch die Rotation der Arme vom Zentrum des Gehäuses in Richtung der Wandung und/oder des Dichtungselements der Schleifscheibe weggetragen. Der Schleifstaub und/oder das Fluid wird durch den Absaugkanal und der damit verbundenen Absaugöffnung aus der Schleifkopfabdeckung transportiert. Die Absaugöffnung ist vorzugsweise im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet und geht in rohrförmige Absaugkanäle über. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn innerhalb des Saugkanals eine V-förmige Leitplatte angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, den Luftstrom so zu lenken und zu konzentrieren, dass die Saugwirkung verstärkt wird. In einer bevorzugten Variante geht die Absaugöffnung in zwei im Wesentlichen rohrförmige Saugkanäle über, die in den Saugkanal übergehen. Um die Saugwirkung im Saugkanal weiter zu erhöhen, verjüngt sich der Durchmesser der rohrförmigen Saugkanäle von einem proximalen Ende neben der Absaugöffnung zu einem distalen Ende, das in den Saugkanal übergeht. Um den Platz für die Schleifscheiben innerhalb der Schleifkopfabdeckung nicht zu verringern, sind die beiden im Wesentlichen rohrförmigen Saugkanäle vorzugsweise an der Außenseite der glockenförmigen Schleifkopfabdeckung angeordnet.
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Um Fluid zum Nassschleifen des Bodens zuführen zu können, kann die Bodenschleifmaschine mindestens eine Fluidleitung aufweisen, die an der Außenseite der Schleifkopfabdeckung angeordnet ist. Die Anordnung der Fluidleitung an der dem umgebenden Raum zugewandten Außenseite hat den Vorteil, dass die Ansammlung von Staub zwischen der Innenwand der Schleifkopfabdeckung und der Fluidleitung verhindert wird. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Innenseite der Schleifkopfabdeckung leichter gereinigt werden kann. Um das Fluid dem Schleifbereich gezielt zuführen zu können, kann die Fluidleitung mit ihr verbundene Fluidauslässe aufweisen. Diese Fluidauslässe sind vorzugsweise als Düsen ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Fluidleitung lösbar mit einer Fluidquelle verbunden, so dass die mindestens eine Fluidleitung und die mit ihr verbundenen Fluidauslässe zur Reinigung spülbar sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Fluidauslässe, insbesondere die Düsen der Fluidauslässe, durch Spülen oder Ausblasen der Staubpartikel leicht gereinigt werden können. Die Fluidquelle ist in der Regel als Wassertank ausgebildet, der mit dem Chassis verbunden ist. Die Fluidleitung kann durch eine Steck- oder Schnappverbindung mit der Fluidquelle verbunden sein. Dadurch wird sichergestellt, dass die Fluidleitung vor Ort werkzeuglos demontiert werden kann.
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Es versteht sich von selbst, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung Ausführungsformen darstellen und dazu dienen, einen Überblick oder einen Rahmen für das Verständnis der Art und des Charakters der Offenbarung zu schaffen. Die beiliegenden Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis und sind Bestandteil dieser Beschreibung und werden in diese aufgenommen. Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien und die Funktionsweise der offengelegten Konzepte zu erläutern.
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Die oben beschriebene Schleifkopfabdeckung ist als eigenständiges erfinderisches Konzept zu betrachten, das Gegenstand einer oder mehrerer Teilpatentanmeldungen sein kann.
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Figurenliste
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Die hier beschriebene Erfindung wird aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nicht als einschränkend für die in den beigefügten Ansprüchen beschriebene Erfindung angesehen werden sollten, besser verstanden werden. Die Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht von vorne und oben auf eine erste Variante der Bodenschleifmaschine;
- 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung von vorne und unten auf die Schleifbaugruppe der Bodenschleifmaschine gemäß ;
- 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung von vorne und von oben auf die Schleifeinheit der Schleifbaugruppe nach 2;
- 4 eine Draufsicht von unten auf die untere Getriebeebene der Schleifeinheit nach ;
- 5 eine Draufsicht von oben auf die Schleifbaugruppe der Bodenschleifmaschine nach 1 mit montierter Schleifkopfabdeckung;
- 6 eine Seitenansicht der Schleifkopfabdeckung gemäß mit einem Teilausschnitt;
- 7 eine seitliche Schnittdarstellung der Schleifkopfabdeckung gemäß ;
- 8 eine Detailansicht der Schleifkopfabdeckung gemäß ;
- 9 eine Schnittdarstellung von unten auf die Schleifkopfabdeckung gemäß .
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird im Detail auf bestimmte Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen einige, aber nicht alle Merkmale gezeigt werden. In der Tat können die hier offengelegten Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt sind; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenlegung den geltenden rechtlichen Anforderungen genügt. Wann immer möglich, werden gleiche Referenznummern verwendet, um auf gleiche Komponenten oder Teile zu verweisen.
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zeigt eine perspektivische Ansicht von vorne und oben auf eine erste Variante der Bodenschleifmaschine 1. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung von vorne und unten auf die Schleifbaugruppe 26 der Bodenschleifmaschine 1. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung von vorne und von oben auf die Schleifeinheit 3 der Schleifbaugruppe 26. zeigt eine Draufsicht von unten auf die untere Getriebeebene der13 Schleifeinheit 3. zeigt eine Draufsicht von oben auf die Schleifbaugruppe 26 der Bodenschleifmaschine 1 mit montierter Schleifkopfabdeckung 1 5. zeigt eine Seitenansicht der Schleifkopfabdeckung 15 mit einem Teilausschnitt. zeigt eine seitliche Schnittansicht der Schleifkopfabdeckung 15, zeigt eine Detailansicht der Schleifkopfabdeckung 15 und zeigt eine Schnittansicht von unten auf die Schleifkopfabdeckung 15.
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zeigt den modularen Aufbau der Bodenschleifmaschine. Das Chassis 25 zum Bewegen der Bodenschleifmaschine 1 auf einem Boden ist mit der Schleifbaugruppe 26 verbunden, die den Elektromotor 2 und die Schleifeinheit 3 umfasst. Die dargestellte Schleifbaugruppe 26 ist über ein Verbinder 27 lösbar mit dem Chassis 25 verbunden. Wie ebenfalls zu sehen ist, ist die Schleifkopfabdeckung 15 beweglich mit der Schleifbaugruppe 26 verbunden. Der dargestellte Verbinder 27 kann durch einen Bolzen oder eine Schnellspannvorrichtung realisiert werden. Die gezeigte Variante der Bodenschleifmaschine 1 umfasst auch eine Fluidleitung 22, die an der raumzugewandten Außenseite der Schleifkopfabdeckung 15 angeordnet ist. Die Anordnung der Fluidleitung 22 an der Außenseite hat den Vorteil, dass die Ansammlung von Staub zwischen der Innenwand der Schleifkopfabdeckung 15 und der Fluidleitung 22 verhindert wird. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Innenseite der Schleifkopfabdeckung 15 leichter gereinigt werden kann. Um das Fluid gezielt dem Schleifbereich zuführen zu können, weist die dargestellte Fluidleitung 22 mit ihr verbundene, als Düsen ausgebildete Fluidauslässe 23 auf. Die gezeigte Fluidleitung 22 ist lösbar mit einer Fluidquelle 24 verbunden, so dass die Fluidleitung 22 und die mit ihr verbundenen Fluidauslässe 23 zur Reinigung gespült werden können.
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Wie in am besten zu erkennen ist, umfasst die gezeigte Variante der Schleifbaugruppe 26 einen Elektromotor 2, der sich entlang der Drehachse x erstreckt und mit einer Schleifeinheit 3 verbunden ist. Zwischen dem Elektromotor 2 und der Schleifeinheit 3 ist ein Gehäuse 37 angeordnet. Das Gehäuse 37 kann eine Halterung 38 zur Verbindung der Schleifbaugruppe 26 mit dem Chassis 25 aufweisen. Die Schleifeinheit 3 umfasst ein Gehäuse 4 mit mindestens drei Armen 5, die sich von einem Zentrum 6 des Gehäuses 4 radial nach außen und in Umfangsrichtung in gleichem Abstand zueinander erstrecken. Das Gehäuse 4 ist in der gezeigten Variante drehbar um die Drehachse x angeordnet und jeder Arm 5 des Gehäuses 4 weist an seinem äußeren Ende eine Ausgangswelle 9 auf, die zur Aufnahme einer Schleifscheibe ausgebildet ist. Die Schleifscheibe ist über das Getriebe 7 mit der Eingangswelle 8 verbunden.
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3 zeigt das Räderwerk 10, das in der dargestellten Variante als Planetengetriebe 11 ausgebildet ist. Das Planetengetriebe 11 ist in einem Gehäuse 4 angeordnet, das in der gezeigten Variante als ein im Wesentlichen einteiliges Gehäuse 4 ausgebildet ist, das durch eine Abdeckplatte 28 und Lagerabdeckung 29 begrenzt ist, wie in 2 am besten zu erkennen ist. Zur Abdichtung des Gehäuses 4 ist typischerweise ein Dichtungselement 39 zwischen dem Gehäuse 4 und der Abdeckplatte 28 angeordnet. Ein einteiliges Gehäuse 4 führt zu einer struktursteifen Konstruktion, die einfach zu fertigen und vergleichsweise leicht ist. Das Planetengetriebe 11 der gezeigten Variante umfasst eine erste 12 und eine zweite 13 Getriebeebene, die in einem gemeinsamen Gehäuse 4 angeordnet sind. Dies ist besonders vorteilhaft für die Schmierung des Getriebes 7 und die Wärmeabfuhr. Typischerweise werden die erste 12 und die zweite 13 Getriebeebene mit allen Lagern und Dichtungselementen in das Gehäuse 4 eingebaut und das Gehäuse 4 wird dann durch die Abdeckplatte 28 begrenzt. Das dargestellte Planetengetriebe 11 besteht aus einer oberen, dem Elektromotor 2 zugewandten Getriebeebene 12 und einer unteren, den Schleifscheiben zugewandten Getriebeebene 13. Die Größe der Zahnräder sowie die Größe des Zahnradmoduls sind so klein wie möglich ausgelegt. Das Sonnenrad 121 der dargestellten ersten Getriebeebene 12 umfasst 65 - 75 Zähne. Die Planetenräder 122 der dargestellten ersten Getriebeebene 12 drehen sich um das Sonnenrad 121 und weisen 11-15 Zähne auf. In der gezeigten Variante ist das Sonnenrad 121 der ersten Getriebeebene 12 in Bezug auf die erste Richtung x drehfest gelagert, wobei die Planetenräder 122 der oberen Getriebeebene 12 um das Sonnenrad 121 der oberen Getriebeebene 12 drehen und dadurch eine Drehung des Gehäuses 4 in Bezug auf die Drehachse x bewirken. Die Planetenräder 122 der oberen Getriebeebene 12 und die Planetenräder 132 der unteren Getriebeebene 13 sind drehfest miteinander verbunden, in der gezeigten Variante mit einer Passfeder 30, so dass das Gehäuse 4 und die damit verbundenen Schleifscheiben um die Drehachse x rotieren.
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zeigt, dass das Sonnenrad 131 der zweiten Getriebeebene 13 mit der Eingangswelle 8 verbunden ist und die Leistung über die Planetenräder 132 der zweiten Getriebeebene 13 auf die Ausgangswellen 9 überträgt. Das Sonnenrad 131 der zweiten Getriebeebene 13 weist in der gezeigten Variante 11-15 Zähne auf. Um einen kleinen Durchmesser des Sonnenrades 131 zu erreichen, beträgt das Modul typischerweise 1,5. Um zu verhindern, dass sich die um das Sonnenrad 131 umlaufenden Planetenräder 132 der zweiten Getriebeebene 13 gegenseitig berühren, weisen die Planetenräder 132 typischerweise 65 - 75 Zähne auf. Um eine rotorförmige Gehäusegeometrie zu erreichen, müssen sich die vom Zentrum 6 wegführenden Arme des Gehäuses nach außen hin verjüngen. Daher ist der Durchmesser der Zahnräder der ausgangswellen 9 kleiner als der Durchmesser der Planetenräder 132 der zweiten Getriebeebene13. In der gezeigten Variante beträgt das Verhältnis zwischen den Planetenrädern 132 der zweiten Getriebeebene 13 und den Zahnrädern der Getriebeausgangswellen 14 im Wesentlichen 2:1. Das Dichtelement 39 des Gehäuses 4 folgt der Kontur des Gehäuses 4, wobei sich die Arme 5 des Gehäuses 4 vom Zentrum 6 des Gehäuses 4 weg verjüngen.
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und zeigen eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung der Schleifbaugruppe 26 der Bodenschleifmaschine 1, die eine Schleifkopfabdeckung 15 zur Aufnahme des Getriebes 7 und/oder der Schleifscheiben umfasst. Die gezeigte Schleifbaugruppe 26 umfasst eine Schleifkopfabdeckung 15 zur Aufnahme des Getriebes 7 und/oder der Schleifscheiben, um eine Ausbreitung von Staub und/oder Fluid in den umgebenden Raum zu verhindern. Die gezeigte Schleifkopfabdeckung 15 ist im Wesentlichen glockenförmig und weist ein verjüngtes Ende 31 auf, das mit der Schleifbaugruppe 26 verbunden ist. Je nach Geometrie und Beschaffenheit der Schleifscheiben kann der Abstand entlang der Drehachse zwischen dem Getriebe 7 und dem Boden variieren. Um zu verhindern, dass zwischen der Schleifkopfabdeckung 15 und dem Boden ein Spalt entsteht, der ein Austreten von Staub und/oder Fluid in den umgebenden Raum verursachen würde, ist die abgebildete Schleifkopfabdeckung 15 schwimmend gelagert. Um ein Drehen der Schleifkopfabdeckung 15 um die Drehachse x zu verhindern, weist das gezeigte verjüngte Ende 31 eine Öffnung 32 auf, die eine polygonale Außenkontur 33 hat. Dem verjüngten Ende 31 in Bezug auf die Drehachse x gegenüberliegend, weist die dargestellte Schleifkopfabdeckung 15 ein erweitertes Ende 34 auf, das mit dem Boden verbunden ist. Für eine günstige Dichtwirkung zwischen der Schleifkopfabdeckung 15 und dem Boden weist die Schleifkopfabdeckung 15 in der gezeigten Variante ein Dichtungselement 35, beispielsweise in Form eines Bürstensaums, auf. Das gezeigte Dichtungselement 35 ist in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse x an der Schleifkopfabdeckung 15 angeordnet. An der Außenseite der Schleifkopfabdeckung 15 ist mindestens eine Fluidleitung 22 angeordnet und weist mit dieser verbundene Fluidauslässe 23 auf, die am besten in 6 zu sehen sind, wobei die mindestens eine Fluidleitung 22 lösbar mit einer Fluidquelle 24 verbunden ist, so dass die mindestens eine Fluidleitung 22 und die mit dieser verbundenen Fluidauslässe 23 zur Reinigung spülbar sind. Die Schleifkopfabdeckung 15 ist im Wesentlichen glockenförmig ausgebildet und weist eine Absaugöffnung 16 auf, die zum Entfernen von Schleifstaub vorgesehen ist.
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Die 7 bis 9 zeigen, dass zum Abführen des Schleifstaubs und/oder des Fluids aus dem Inneren der Schleifkopfabdeckung 15, Die Schleifkopfabdeckung 15 weist eine Absaugöffnung 16 auf. Für eine hohe Absaugwirkung geht die Absaugöffnung in einen Absaugkanal 17 über, der zumindest teilweise umlaufend zur ersten Hauptrichtung x innerhalb der Schleifkopfabdeckung 15 angeordnet ist. Zur lokalen Fokussierung der Saugwirkung der Saugeinheit weist die dargestellte Schleifkopfabdeckung 15 eine sichelförmige Leitplatte 21 auf. Der dargestellte Absaugkanal 17 ist durch eine Anströmkante 19 und eine Abströmkante 20 definiert, wobei die Abströmkante 20 die Außenwand der Schleifkopfabdeckung 15 und die Anströmkante 19 des Absaugkanals die sichelförmige Leitplatte 21 ist. Die sichelförmige Leitplatte 21 ist durch mechanische Verbindungsmittel wie Nieten oder Schrauben mit der Schleifkopfabdeckung 15 verbunden. In der gezeigten Variante hat der Absaugkanal 17 einen im Wesentlichen rechteckigen Durchmesser. Der Schleifstaub und/oder das Fluid wird typischerweise durch die Drehung der Arme 5 aus dem Zentrum 6 des Gehäuses 4 in Richtung der Wandung und/oder des Dichtungselements 35 der Schleifscheibe weggeführt. Durch den Absaugkanal 17 und die damit verbundene Absaugöffnung 16 wird der Schleifstaub und/oder das Fluid aus der Schleifkopfabdeckung 15 heraus transportiert. Die dargestellte Absaugöffnung 16 ist trichterförmig ausgebildet und geht in rohrförmige Absaugkanäle 18 über. Zur Lenkung und Konzentration des Luftstroms ist innerhalb der Absaugöffnung 16 eine V-förmige Leitplatte 36 angeordnet, so dass die Saugwirkung verstärkt wird. In der gezeigten Variante geht die Absaugöffnung 16 in zwei im wesentlichen rohrförmige Absaugkanäle 17 über, die in den Absaugkanal 18 übergehen, wobei sich der Durchmesser der rohrförmigen Absaugkanäle 17 von einem proximalen, der Absaugöffnung 16 benachbarten Ende zu einem distalen, in den Absaugkanal 17 übergehenden Ende 18 verjüngt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenschleifmaschine
- 2
- Elektromotor
- 3
- Schleifeinheit
- 4
- Gehäuse
- 5
- Arm (Gehäuse)
- 6
- Zentrum (Gehäuse)
- 7
- Getriebe
- 8
- Eingangswelle
- 9
- Ausgangswelle
- 10
- Räderwerk
- 11
- Planetengetriebe
- 12
- Erste Getriebeebene (Obere)
- 121
- Sonnenrad
- 122
- Planetenrad
- 13
- Zweite Getriebeebene (Untere)
- 131
- Sonnenrad
- 132
- Planetenrad
- 14
- Getriebeausgangswelle
- 15
- Schleifkopfabdeckung
- 16
- Absaugöffnung
- 17
- Absaugkanal
- 18
- Rohrförmiger Absaugkanal
- 19
- Anströmkante
- 20
- Abströmkante
- 21
- Leitplatte (sichelförmig)
- 22
- Fluidleitung
- 23
- Fluidauslässe
- 24
- Fluidquelle
- 25
- Chassis
- 26
- Schleifbaugruppe
- 27
- Verbinder
- 28
- Abdeckplatte (Gehäuse)
- 29
- Lagerabdeckung
- 30
- Passfeder
- 31
- Verjüngtes Ende
- 32
- Öffnung
- 33
- Aussenkontur
- 34
- Erweitertes Ende
- 35
- Dichtungselement
- 36
- Leitplatte (V-förmig)
- 37
- Gehäuse (Schleifbaugruppe)
- 38
- Halterung
- 39
- Dichtungselement (Gehäuse)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3463749 A1 [0003]
- CN 105196125 A [0004]
- CN 105196125 B [0007]
- US 2019270173 [0008]
