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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schleifhandwerkzeugmaschine nach
der Gattung des Anspruchs 1.
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Gemäß WO 03/15985
ist ein Schwingschleifer bekannt, der ein Spannsystem zum gestrafften Spannen
eines Schleifblattes am Schleifteller hat, das eine bisher nicht
erreichte hohe Spannqualität – praktisch
mit Einhandbedienung – ermöglicht.
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Zum
Festklemmen eines Schleifblatts sind – wie bisher bei anderen Spannsystemen – beide Schleifblattenden
gesondert zu spannen bzw. zu lösen,
so dass hier eine noch bequemere, zeitsparendere Bedienung wünschenswert
war.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Schleifhandwerkzeugmaschine
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass damit eine kostengünstige
Handwerkzeugmaschine geschaffen ist, die aus nur wenigen robusten
und leicht herstellbaren Teilen von geringem Gewicht besteht, mit
der ein Schleifblattwechsel besonders bequem und schnell und spannsicher
vornehmbar ist, weil nur ein einziges Bedienelement für das Spannen
und Lösen
beider Schleifblattenden gemeinsam angeordnet ist und kein weiteres
Bedienelement dabei betätigt
werden muss.
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Dadurch,
dass das erste Schleifblattende – mit nur einer Hand – in einen
selbstöffnenden
Schlitz einführbar
und dort selbsttätig
klemmbar ist und anschließend
das zweite Schleifblattende – ebenfalls mit
nur einer Hand – in die
Klemmspanneinrichtung einlegbar und dann – durch Betätigen nur eines einzigen Bedienelements – bis an
die Reißgrenze
gestrafft spannbar und zugleich lagesicherbar ist, können Schleifblätter mit
bisher unerreicht hohem Bedienkomfort gewechselt werden.
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Dadurch,
dass eines der Klemmittel als Zange ausgestaltet ist, die gemeinsam
mit dem geklemmten Schleifblattende um eine Schwenkachse bewegbar
und in einer Endposition arretierbar ist, ist mit einfachen Mitteln
ein bequemes, sicheres Klemmen mit nachfolgendem straffen Spannen
und Lagesichern des Schleifblatts bequem und schnell erreichbar.
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Die
Zange hat den Vorteil, dass Schleifblätter jeder Dicke mit maximaler
Klemmkraft einspannbar sind, weil durch einen langen Schließweg feinfühlig alle
Maßunterschiede
ausgleichbar sind, wobei eine bisher unerreicht hohe Klemmkraft
erzielbar ist. Außerdem
kann die Handwerkzeugmaschine mit – in Grenzen – unterschiedlich
langen Schleifblättern
bestückt
werden, weil deren Überstände in der
seitlich offen, halbringartig gestalteten Aktivbacke bequem unterbringbar
sind.
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Dadurch,
dass die Aktivbacke Teil zweier Spannarme ist, die durch ein Querstück u-förmig miteinander verbunden
sind, ist eine besonders gleichmäßige Klemmwirkung über die
volle Breite der Aktivbacke erreichbar, wobei das Querstück zugleich als
Handgriff und als Überrastmittel
zum Festlegen des Aktivbacke in der Spannposition dient.
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Dadurch,
dass sich das Querstück
der Spannarme auf der der Zange gegenüberliegenden Seite am Klemmhebel
elastisch abstützt,
sind dort keine gesonderten Federmittel zur Lagesicherung des Klemmhebels
und dessen Spannposition nötig.
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Dadurch,
dass die Zange um die Schwenkachse zwischen zwei Endlagen schwenkbar
ist, die – geschlossen – die Spann-
und – geöffnet – die Löseposition
definieren, ist der Schleifblattwechsel besonders einfach zu bewerkstelligen.
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Dadurch,
dass die Aktivbacke halbringarig gekrümmt die Passivbacke umgreift
und sich dabei zum Klemmen des Schleifblatts gegen die Außenseite
der Passivbacke stützt
und diese schwenkend in die Spannposition mitnimmt, ist ein bedienungsfreundlicher
Klemm-Spannmechanismus mit verringerter Verletzungsgefahr beim Schleifblattwechsel bzw.
beim Arbeiten mit der Schleifhandwerkzeugmaschine geschaffen, weil
hervorstehende Kanten an der Schleifhandwerkzeugmaschine vermieden
werden.
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Dadurch,
dass die Passivbacke eine durchgehende Längskerbe zum Eintritt der Aktivbacke
aufweist, wird die Griffigkeit zwischen Passivbacke und Schleifpapierende
verbessert und die Klemmkraft verstärkt.
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Dadurch,
dass neben der Zange für
das eine Schleifblattende Klemmmittel für das andere Schleifblattende
angeordnet sind, die derart wirken, dass sie das Schleifblatt in
einer Vorzugsrichtung eintreten lassen aber in umgekehrter Richtung
nicht ohne gesonderte Betätigung
freigeben, ist durch Betätigen nur
eines einzigen Betätigungselements
ein schnelles Klemmen und Lösen
des Schleifblatts an beiden Enden möglich.
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Einhandbedienung
bedeutet hier, daß zum Einlegen
und Fixieren des Schleifblatts tatsächlich nur eine einzige Hand
aktiv werden muß.
Die andere Hand kann dabei allein die Handwerkzeugmaschine fixieren,
z.B. gegen eine Unterlage drücken.
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Dadurch,
dass der Klemmbacken aus elastischem, gummiartigem Werkstoff besteht,
wird der Servoeffekt zum zunehmenden Klemmen des Schleifblattes
verstärkt.
Dieser Effekt wird außerdem dadurch
verstärkt,
dass die Klemmbackenaußenkontur
mit geringer Steigungsänderung
progressiv gekrümmt
ist.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand zugehöriger Zeichnungen
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Schleifhandwerkzeugmaschine
mit dem Schleifblatt-Spannsystem,
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2 eine Draufsicht des Schleifblattträgers mit
dem neuen Schleifblatt-Spannsystem und
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3 eine räumliche Darstellung des aus Draht
gefertigten Aktivbackens mit Spannarmen und Querstück als Einzelheit
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Schwingschleifer
ausgestaltete Schleifhandwerkzeugmaschine 10 mit einem Gehäuse 12,
das außen
einen Handgriff 11 und innen einen Elektromotor 18 trägt.
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Unten
am Gehäuse 12 sitzt
ein Schleifblattträger 14 in
Gestalt eines rechteckigen Schleiftellers, der relativ zum Gehäuse 12 motorisch
schwingend antreibbar ist und dadurch mit einem unten an seiner Arbeitsfläche 15 durch
Spannmittel fixierten Schleifblatt 16 einen Schleifabtrag
auf einem nichtdargestellten Werkstück erzielen kann. Das Schleifblatt 16 stützt sich
dabei mit seiner Rückseite
an der Unterseite 15 des Schleifblattträgers 14 ab, wobei
der anfallende Schleifstaub an der Hinterseite 122 der Schleifhandwerkzeugmaschine 10 durch
den Absaugstutzen 120 ausblas- bzw. absaugbar ist.
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Vorn
auf der Oberseite 13 des Schleifblattträgers 14 ist ein als
zweiarmiger Klemmhebel 20 mit einer Schwenkachse 24 ausgestaltetes
Klemmmittel angeordnet. Der Klemmhebel 20 bildet oberhalb
der Schwenkachse 24 einen Pendelarm 21 und unterhalb
davon einen Klemmbacken 22. Dieser stützt sich mit seiner säbelförmig gekrümmten Außenkontur 27 an
der Rastfläche 23 der
Oberseite 13 des Schleifblattträgers 14 ab. Die Schwenkachse 24 des Klemmhebels 20 ist
an einem Lagerbock 28 auf der Oberseite 13 des
Schleifblattträgers 14 angeordnet.
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An
der Oberseite des Pendelarms 21 stützt sich mit seinem Querstück 351 ein
drahtfederartiges Spannarmpaar 35 einer auf der Hinterseite
des Schleifblattträgers 14 angeordneten
als Zange 34 ausgestalteten Spannvorrichtung ab, die den
Klemmhebel 20 im Uhrzeigersinn vorspannt, dabei den Klemmbacken 22 arretierend
gegen das Schleifblattende 19 drückt und dieses gegenüber der
Rastfläche 23 fixiert.
Dabei übergreift
das Querstück 351 den
Pendelarm 21 sowie dessen Drucktaste 211 überrastend
und wird daran federndformschlüssig festgehalten.
Gesonderte Federmittel zum Halten des Klemmhebels 20 in
seiner Spannposition sind dabei unnötig.
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Im
oberen Bereich trägt
der Pendelarm 21 ein zentrales, als handbetätigbare
Drucktaste 211 dienendes, abstehendes Winkelstück. Mit
diesem ist der Pendelarm 21 von Hand entgegen dein Uhrzeigersinn
bewegbar, wobei die Federkraft des drahtfederartigen Querstücks 351 des
Spannarms 35 überwunden
werden muss. Dabei hebt der Klemmbacken 22 von der Rastfläche 23 ab
und der Spalt zwischen der Außenkontur 27 und
der Rastflä che 23 öffnet sich so
weit, dass das Schleifblattende 19 freigegeben wird und
entnehmbar ist.
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Der
Pendelarm 21 ist auch dadurch in seine Löseposition
bewegbar, dass das drahtfederartige Querstück 351 selbst von
Hand vom Gehäuse 12 weg
geschwenkt wird, sich dabei verformt und die Drucktaste 211 öffnend mitnimmt,
so dass das Schleifpapierende freigegeben wird.
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Der
Abstand zwischen der Schwenkachse 24 des Klemmhebels 20 und
der Rastfläche 23 ist kleiner
als der Abstand zwischen der Schwenkachse 24 und dem radial äußersten
Punkt der Außenkontur 27,
so dass sich in der vorgespannten Lage der Spannbacken 22 gegen
die Rastfläche 23 auf
der Oberseite 13 des Schleifblattträgers 14 abstützt. Dadurch
verstärkt
sich die Klemmkraft am Schleifblatt 16 proportional zu
den Kräften,
die das Schleifblatt 16 entgegen der Einschieberichtung
zu lösen
versuchen.
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Das
Schleifblatt 16 ist schon durch leichtes Antippen an die
Außenkontur 27 des
Klemmbackens 22 entgegen der Spannrichtung leicht mit einer
Hand in den gebildeten Spalt zwischen Klemmbacken 22 und
Rastfläche 23 ein-
und nachschiebbar. Der Klemmbacken 22 besteht zumindest
teilweise aus elastischem, gummiartigem Werkstoff mit hohem Reibwert,
der eine Relativbewegung zwischen Schleifblatt 16 und Klemmbacke 22 einschränkt.
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In
Betrachtungsrichtung rechts ist an der Hinterseite 122 des
Schleifblattträgers 14 eine
als Zange 34 ausgestaltete Klemm-Spanneinrichtung angeordnet.
Diese besteht aus einem länglichen,
aus einem geraden Federdrahtstück
bestehenden Aktivbacken 36 zum Untergreifen des zu spannenden
Schleifblatts 16 über
dessen gesamte Breite. Der Aktivbacken 36 geht auf beiden
Seiten in zwei gleiche, rechtwinklig umgebogene, gewölbte Bereiche 37 über, die an
ihrem sich auf der Oberseite 13 des Schleifblattträgers 14 abstützenden
Ende eine fluchtende Schwenkachse 40 bilden. Um diese ist
der Aktivbacken 36 schwenkbar.
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Beide
gewölbte
Bereiche setzen sich auf der anderen Seite der Schwenkachse 40 in
je einem Spannarm 35 fort und bilden mit diesem je einen zweiarmigen
Hebel. Diese bestehen aus elastischem Material, z.B. Federstahldraht,
und gehen an ihrem hinteren Ende in ein Querstück 351 über, das
die beiden Spannarme 35 miteinander verbindet. Dadurch ist der
Aktivbacken 36 mit seinen Spannhebeln 35 und dem
Querstück 351 ein
im wesentlichen rechteckig konturiertes, einstückiges Drahtgebilde, das aus einem
Drahtring einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
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Gleichsinnig
mit dem Aktivbacken 36 ist um die Schwenkachse 40 ein
sich beim Spannen des Schleifblatts 16 an der Innenkontur
des Aktivbackens 36 abstützender Passivbacken 38 aus
vorgespanntem Federblech schwenkbar gelagert. Zwischen den Passiv- 38 und
den Aktivbacken 36 ist ein Schleifblattende 17 eingelegt
und festgehalten.
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Beim
Schwenken der Zange 34 mit dem festgehaltenen Schleifpapierende 17 um
die Schwenkachse 40 entgegen dem Uhrzeigersinn vergrößert sich
dessen Abstand zum anderen Schleifpapierende 19. Dabei
wird das Schleifblatt 16 gestrafft und zieht sich straff
gegen die Unterseite des Scheifblattträgers 14.
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In
der Spannposition der Zange 34 nehmen die Spannarme 35 bzw.
das Spannarmpaar 35 eine Endlage ein, in der ihr Querstück 351 über dem
oberen Teil des Pendelarms 21 und hinter der Drucktaste 211 verrastet
ist. Durch Schwenken des Querstücks 351 nach
oben sind die Spannarme 35 aus der Überrastposition lösbar und
können
in ihre geöffnete
Position – bis
in eine Anschlaglage mit maximaler Öffnungweite nach oben zurückschwenken,
in der sie durch die Reibung im Bereich der Drehachse 40 verharren.
Dabei folgt ihnen der Passivbacken 38 einen Teil des Weges – in eine
eigene Endposition. In dieser Anschlag-Position ist die Zange 34 weit
geöffnet und
der Abstand zwischen dem Aktiv- und Passivbacken 36, 38 so
groß,
dass ein Einschieben des gestrichelt dargestellten Schleifpapierendes 17 in
die Zange 34 quasi blind möglich ist. Dabei bestimmt die
Vorspannung des Passivbackens 38 die Klemmkraft der Zange 34.
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Werden
zum Schleifblattwechsel die Spannarme 35 durch nach oben
Ziehen des Querstücks 351 aus
ihrer Spannposition gelöst
und um die Achse 40 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wird der
Abstand zwischen den Klemmpunkten der Schleifpapierenden 17, 19 wieder
kürzer,
so dass das Schleifblatt 16 entspannt ist und leicht aus
den sich öffnenden Schlitzen
der Zange 34 bzw. des Pendelarms 21 entnehmbar
ist.
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Nachfolgend
wird das Bestücken
der Handschleifmaschine 10 gemäß 1 mit einem Schleifblatt 16 erläutert: Die
Handschleifmaschine 10 ist mit einer Hand zu halten und
mit der anderen Hand das erste Schleifblattende 19 an der
Vorderseite der Schleifmaschi ne unter dem Klemmhebel 20 einzuführen, indem
es gegen die Außenkontur 27 des Klemmbackens 22 gedrückt wird.
Dadurch bildet sich zwischen dem Klemmbacken 22 und der
Rastfläche 23 ein
Spalt, in den es eintritt, ohne daß der Klemmhebel 20 dabei
noch gesondert betätigt
werden muß. Auch
ein kleines eingeschobenes Stück
des Schleifblattendes ist sofort mit hoher Kraft „automatisch" derart festgeklemmt,
dass es anschließend – nur durch
Schwenken des Klemmhebels 20 in Löserichtung – aus der Klemmposition zu
befreien ist.
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Im
darauf folgenden Klemm-Spannschritt ist das zweite Schleifblattende 17 in
den Schlitz zwischen den Aktiv- und den Passivbacken 36, 38 der an
der Hinterseite des Schleifblattträgers 14 angeordneten
Zange 34 einzuführen
und die Zange 34 durch nach unten Schwenken des Zwischenstücks 351 in
ihre Spannposition zu bewegen. Das Schleifblatt 16 wird
dabei endgültig
straff gespannt, weil beide Schleifblattenden 17, 19 jeweils
an mindestens zwei gegenüberliegenden
Punkten nahe den äußeren Ecken
durch den Klemmbacken 22 bzw. die Zange 34 festgehalten
werden.
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Zur
Entnahme des Schleifblatts 16 ist das hintere Querstück 351 der
Zange 34 gemeinsam mit der Taste 211 des Klemmhebels 20 zunächst nach unten
zu schwenken. Dabei schwenkt der Klemmbacken 22 seitlich
nach rechts zum Gehäuse 12 hin, wobei
er sich mit seiner Außenkontur 27 vom
Schleifblatt 16 bzw. von der Rastfläche 23 derart abhebt, dass
aus dem sich vergrößernden
Spalt das Schleifblatt 16 ohne weiteres herausgezogen werden
kann. Anschließend
sind die Spannarme 35 an ihrem Querstück 351 nach oben zu
schwenken, so dass sich die Zange 34 öffnet und das Schleifblatt 16 vollständig entnommen
werden kann.
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2 zeigt eine räumliche
Ansicht des Schleifblattträgers 140 als
Einzelheit von vorn rechts mit einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schleifblatt-Spannvorrichtung 340, 500.
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In
Betrachtungsrichtung rechts ist die Vorderseite 121 des
Schleifblattträgers 140 gezeigt,
auf dessen Oberseite 130 ein Schwenkhebel 500 mit
seinen Klemmbacken 510 ein Schleifblattende 155 eines
Schleifblatts 150 zur Oberseite 130 des Schleifblattträgers 140 hin
niederdrückt
und dort festhält. Der
Schwenkhebel 500 ist entgegen der Federkraft des hinteren
Querstücks 35l bzw.
der Spannarme 350 in die Löseposition gemäß Bewegungspfeil 560 schwenkbar,
bei deren Erreichen das Schleifblattende 155 unter dem Klemmbacken 510 herausziehbar ist.
Wird der Schwenkhebel 500 oben an seinem Griffhebel 502 in
Betrachtungsrichtung nach links gemäß dem Bewegungspfeil 550 geschwenkt, schwenkt
der Klemmbacken 510 nach rechts, wobei das Schleifblattende 155 festgeklemmt
wird. Da die Beanspruchungskräfte
beim Schleifen das Schleifblattende 155 nach rechts zu
ziehen suchen und dabei den Klemmbacken 510 in diese Richtung
mitnehmen, wird das Schleifblatt 150 dabei zunehmend umso
fester geklemmt, je mehr es nach rechts gezogen wird.
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Das
Querstück 351 der
Spannarme 350 untergreift die hakenförmigen oberen Enden 520 der Klemmhebel 500 überrastend
und muss aus dieser Position mit einer Mindestkraft ausrastend gelöst werden.
Dies kann durch frontales Drücken
des Querstücks 351 gegen
der Griffhebel 502 in seinem oberen, mittigen Bereich geschehen.
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Das
in Betrachtungsrichtung linke Schleifblattende 155 ist
zwischen einer Zange 340 festgeklemmt, die aus einem Aktiv- 360 und
einem Passivbacken 380 besteht. Der Aktivbacken 360 wird
durch ein stangenartiges, parallel zur Hinterachse des Schleifblattträgers 140 in
zwei seitliche, gewölbte Drahtbügel 370 übergehendes
Element gebildet. Die Drahtbügel 370 sind
etwa c-förmig
gekrümmt – ausgehend
von der Schwenkachse 400 in Betrachtungsrichtung nach links
verlaufend –,
wobei sie von einem radial nach innen gekrümmten Bereich rechtwinklig quer
abgebogen in den querstegartigen Aktivbacken 360 übergehen.
Dieser verläuft
parallel in einem Abstand zur hinteren Querkante des Schleifblattträgers 140.
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Jeder
federnde Drahtbügel 370 geht
von seinem c-förmig
gekrümmten
Bereich an seinen beiden symmetrischen Auflagenflächen auf
der Oberseite 130 des Schleifblattträgers 140 jeweils etwa
rechtwinklig nach außen
gebogen parallel zur Oberseite 130 in je einen Achsstummel 410 über, der
je in einer Nut 430 zwischen zwei lagerbockartigen Vorsprüngen 440 mit
verhältnismäßig starker
Reibung um die Schwenkachse 400 gelagert ist.
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Anschließend an
die Achsstummel 410 geht jeder Drahtbügel 370 jeweils außen in eine
90° Biegung über. Danach
verlaufen die Drahtbügel 370 auf der
in Betrachtungsrichtung vorderen Seite parallel zur Längsachse 700 des
Handschwingschleifers 10 und bilden je einen Spannarm 350.
Die beiden Spannarme 350 gehen an ihrem Hinterende in ein
Querstück 351 über.
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Die
Spannarme 350 sind in Spannposition hinten überrastend
mit ihrem Querstück 351 an
den hakenartigen Oberteilen 520 der zwei Klemmhebel 500 einhängbar. Dabei
stützt
sich in Betrachtungsrichtung links an der Zange 340 ein
querstegartiger Bereich des Aktivbackens 360 gegen eine
aus Kunststoff bestehende, besonders griffige, elastische Kontaktfläche 420 des
Passivbackens 380.
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Die
Kontaktfläche 420 des
Passivbackens 380 wird aus einem gummiartigen Leistenteil
gebildet, dass am äußeren Ende
des als Flächenfeder ausgestalteten
Passivbackens 380 befestigt ist. Dieser verläuft parallel
zur Oberseite 130 des Schleifblattträgers 140 und ist darauf
fixiert, indem er unter das fußartigen
Ende des Schwingkörpers 160 festgeklemmt
ist. Der Passivbacken 380 benötigt aufgrund seiner Eigenelastizität kein Gelenk
um dem Aktivbacken 360 um die Schwenkachse 400 zu
folgen.
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3 zeigt eine schematische
Darstellung des Aktivbackens 360 als aus einem einzigen
Drahtteil gebogenes Element. Dabei ist erkennbar, wie der Spannhebel 350 nach
erster rechtwinkliger Biegung in den ersten Achsstummel 410 übergeht,
von dort durch zweite rechtwinklige Biegung in den ersten halbkreisförmigen Drahtbügel 370,
von diesem durch dritte rechtwinkligen Biegung in den eigentlichen, querstegartigen
Aktivbacken 360, von diesem durch vierte rechtwinklige
Biegung in den zweiten, halbkreisförmigen Drahtbügel 370,
von diesem durch fünfte
rechtwinklige Biegung in den zweiten Achsstummel 410 und
von diesem durch eine weitere rechtwinklige Biegung in den zweiten
Spannarm 350 und weiter das Querstück 351. Dieses ist
doppelt u-förmig
gebogen, wobei die beiden U-Stücke
durch ein waagerechtes Verbindungsstück ineinander übergehen,
das dem Griffbereich des Querstücks 351 zum
Betätigen
der Zange 340 in Löse-
oder Spannrichtung bildet.