DE10325710B3

DE10325710B3 - Schleifgerät

Info

Publication number: DE10325710B3
Application number: DE2003125710
Authority: DE
Inventors: Friedrich Howey
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-06-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schleifgerät (2), insbesondere zum Schleifen gewölbter Oberflächen, mit einem hin- und hergehend, insbesondere exzentrisch, antreibbaren Schleifblatt (22), welches über eine Schleifplatte (24) geführt ist, wobei die Schleifplatte (24) verformbar ist, um das Gerät einfacher handhabbar zu machen, wird es so ausgebildet, dass die Schleifplatte (24) die hin- und hergehende Bewegung des Schleifblatts nicht mitmacht, dass die Schleifplatte (24) beidseits derart schwenkbar angelenkt ist, dass sie sich der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks entsprechend konvex oder konkav wölben kann, und dass der Drehpunkt (26) der schwenkbaren Anlenkung wenigstens auf einer Seite zwangsgeführt variabel ist und eine Kreisbahn bezüglich des eingespannten Endes (20) des Schleifbands (22) beschreiben kann, so dass unabhängig von der Krümmung der Schleifplatte (24) die Weglänge (L) des Schleifblatts (22) zwischen der Schleifplatte (24) und seinen beiden eingespannten Enden (20) stets gleich bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifgerät, insbesondere zum Schleifen gewölbter Oberflächen, mit einem hin- und hergehend, insbesondere exzentrisch, antreibbaren Schleifblatt, welches über eine Schleifplatte geführt ist, wobei die Schleifplatte verformbar und beidseits derart schwenkbar angelenkt ist, dass sie sich der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks entsprechend konvex oder konkav wölben kann, und wobei der Drehpunkt der schwenkbaren Anlenkung wenigstens auf einer Seite zwangsgeführt variabel ist.

Ein solches Schleifgerät ist aus DE 195 34 014 A1 bekannt.

Bislang sind beispielsweise Exzenterschleifer bekannt geworden, die eine elastische Zwischenplatte aufweisen und so zumindest eine bedingte Anpassung an die Krümmung der zu bearbeitenden Oberfläche ermöglichen (siehe etwa DE 31 17 426 A1 ). Wenn im Zuge des Bearbeitens eine elastische Zwischenplatte oder ein Kissen oder dergleichen ständig verformt werden muss, so ist hiermit ein Energieverlust infolge der aufzuwendenden Walkarbeit verbunden, was als nachteilig anzusehen ist. Zudem waren Linearschleifgeräte mit vorgeformten Aufsätzen, die der zu bearbeitenden Oberfläche angepasst waren, vorgeschlagen worden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleifgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine Anpassbarkeit an die zu bearbeitende gekrümmte oder gewölbte Oberfläche ermöglicht, wobei nur ein geringer Energieverlust mit dieser Anpassung einhergeht. Ferner soll das Gerät in einfacher Weise bedienbar sein und die Anpassung an die zu bearbeitende Oberfläche soll keine anderen Nachteile mit sich bringen.

Die vorliegende Aufgabe wird durch ein Schleifgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Schleifgerät wird das Schleifblatt relativ zu der vom Antrieb entkoppelten oder unabhängigen Schleifplatte hin- und herbewegt. Es gleitet also über die Oberfläche der Schleifplatte, die für das Schleifblatt eine Stützfunktion ausübt und die ihrerseits durch ihre schwenkbare Anlenkung an dem Gerät sich der Krümmung oder Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks entsprechend konvex oder konkav verformen kann.

Betrachtet man die Schleifplatte zunächst im ebenen Zustand, so sind ihre beiden Enden maximal voneinander entfernt. Wird die Platte nun konkav oder konvex gewölbt, indem sich die Schleifplatte oder ihre Enden um die Drehpunkte der schwenkbaren Anordnung verschwenken, so bewegen sich diese Drehpunkte bzw. die betreffenden Bereiche oder Enden der Schleifplatte aufeinander zu, so dass sich ihr Abstand verringert. Hierbei kann sich die Weglänge des Schleifblatts zwischen seinen beiden eingespannten Enden und der Schleifplatte verändern. Dies würde entweder zu Zugspannungen im Schleifblatt und zu einer beträchtlich erhöhten Reibung zwischen dem Schleifblatt und der Schleifplatte führen, wenn sich die Weglänge verkürzt, oder zu einem zu großen Spiel des Schleifblatts, wenn die Weglänge vergrößert wird. Im letzten Fall könnte sich das Schleifblatt bereichsweise von der Schleifplatte abheben, es wäre nicht mehr flächenhaft durch die Oberfläche der Schleifplatte geführt, was eine Beeinträchtigung der Schleifqualität zur Folge hätte. Dadurch, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehpunkte der schwenkbaren Anlenkung in der beanspruchten Weise auf einer Kreisbahn bezüglich des eingespannten Endes des Schleifbands bewegbar sind, wird die Weglänge des Schleifblatts zwischen der Schleifplatte und dem jeweiligen eingespannten Ende konstant gehalten, so dass es nicht zu den vorstehend geschilderten problematischen Situationen, nämlich Klemmen oder zuviel Spiel, kommt.

Obschon nicht zwingend notwendig, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Ausbildung der zwangsgeführten Variabilität des Drehpunkts der Schleifplatte auf beiden Seiten der Schleifplatte verwirklicht ist.

Um sicherzustellen, dass der Drehpunkt oder die Drehpunkte derart zwangsgeführt sind, dass sie bezüglich eines eingespannten Endes des Schleifbands eine kreisbogenförmige Bahn beschreiben, können verschiedene technische Mittel verwendet werden. So wäre es denkbar und vorteilhaft, wenn die Zwangsführung des Drehpunkts oder der Drehpunkte der schwenkbaren Anlenkung über eine kulissenartige Führungsanordnung verwirklicht ist, etwa dadurch, dass in einer Wandung des Geräts oder in einem Halteschenkel ein kreisbogenförmig gekrümmtes Langloch vorgesehen ist, in welchem ein Zapfen, welcher mittelbar oder unmittelbar mit der Schleifplatte schwenkbar verbunden ist, verschieblich ist. Des Weiteren wäre es aber auch denkbar und vorteilhaft, wenn die Zwangsführung des Drehpunkts oder der Drehpunkte der schwenkbaren Anlenkung der Schleifplatte über eine Hebelanordnung verwirklicht ist, da auch hierdurch ohne weiteres eine Kreisbahn vorgegeben werden kann.

Wenn vorausgehend von einer Kreisbahn die Rede ist und hiermit erreicht werden soll, dass der Abstand, der solchenfalls durch den Radius der Kreisbahn gegeben ist, konstant bleibt, so wird darauf hingewiesen, dass auch geringfügige Abweichungen von einer idealen Kreisform möglich sind, ohne vom erfindungsgemäßen Grundgedanken abzuweichen. Auch folgender Umstand spielt hier eine Rolle: Schleifgeräte arbeiten oftmals mit exzentrisch bewegten Antriebsmitteln, die je nach Bedarf auch in eine exakte lineare Hin- und Herbewegung umgesetzt werden können. Jedenfalls ergibt es sich aber, dass das eingespannte Ende des Schleifbands zwangsläufig infolge der Hin- und Herbewegung, sei sie linear oder exzentrisch, um eine "Nullpunktslage" oszilliert. Wenn vorstehend von einer Kreisbahn oder dem Radius der Kreisbahn gesprochen wird, so erweist es sich vorteilhaft, wenn man diesen Radius der Kreisbahn ausgehend von dieser Nullpunktslage wählt. Aufgrund der oszillierenden Bewegung ergibt es sich also schon, dass eigentlich nur zu einem bestimmten Zeitpunkt, nämlich wenn der Antrieb oder das eingespannte Ende des Schleifblatts in der Nullpunktslage ist, eine exakte ideale Kreisbahn bezüglich diesem eingespannten Ende vorgebbar ist. Die sich aus den vorstehenden Überlegungen ergebenden Fehler sind ebenso zu vernachlässigen, wie eine gewisse, wenn auch geringe Dehnbarkeit des Schleifblatts und ein zwangsläufig stets vorhandenes Spiel des Schleifblatts gegenüber den Führungskomponenten des Schleifgeräts, insbesondere der Schleifplatte.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung beider Drehpunkte der Schleifplatte erweist es sich als ganz besonders vorteilhaft, wenn die Zwangsführung derart ist, dass sich die Drehpunkte bei Veränderung der Krümmung der Schleifplatte symmetrisch zu einer Symmetrieebene bewegen. Dies führt zu einer stets definierten Position der Komponenten in Abhängigkeit von der Krümmung der Schleifplatte. Das Gerät lässt sich dann mit ausgeprägter Laufruhe handhaben.

Die vorerwähnte Zwangsführung lässt sich durch eine Kopplung der Drehpunkte miteinander erreichen. Als besonders einfach und vorteilhaft erweist es sich, wenn die Drehpunkte über je einen Hebel mit einem weiteren Gelenkpunkt verbunden sind, der seinerseits in wenigstens einer Richtung variabel zwangsgeführt verschieblich ist.

Das Schleifblatt, welches über die konvex oder konkav krümmbare Oberfläche der Schleifplatte verschieblich geführt ist, könnte einfach über die freien Enden der Schleifplatte hinwegführen und dort in an sich beliebiger Weise umgelenkt werden und dann zu hin- und hergehend antreibbaren Einspannmitteln geführt sein. Zur Reduzierung der Reibung aber auch zur Schonung des Schleifblattes erweist es sich als vorteilhaft, wenn Umlenkrollen für das Schleifblatt, vorzugsweise im Bereich des Endes der Schleifplatte, vorgesehen sind. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Drehpunkte der Schleifplatte zugleich eine Rotationsachse für Umlenkrollen für das Schleifblatt bilden.

Für die Herstellung der Schleifplatte erweist es sich als vorteilhaft, wenn sie ein federndes Blech, federnde Stege, Bänder oder Streifen umfasst. Des Weiteren kann die Schleifplatte eine flexible, insbesondere elastomere, Beschichtung oder Schicht umfassen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifgeräts.
In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schleifgeräts;
2 eine Seitenansicht des Schleifgeräts nach 1;
3 eine weitere perspektivische Ansicht des Schleifgeräts nach 1 von unten;
4 eine Seitenansicht des Geräts nach 1 mit Motorwelle, jedoch unter Weglassung weiterer Gehäuse- und Motorkomponenten;
5 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile A-A in 4 und
6 eine weitere Seitenansicht gesehen in Richtung des Pfeils B in 4.
Die 1 bis 3 zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäßen Schleifgeräts 2. Das Schleifgerät 2 umfasst einen den nicht dargestellten Elektromotor aufnehmenden und umschließenden Gehäuseteil 4, von dem sich ein Handgriff 6 wegerstreckt. Der Gehäuseteil 4 geht über in einen Getriebekomponenten 8 umfassenden Gehäuseteil 10, in dem eine exzentrische Antriebsanordnung 12 vorgesehen ist. Die exzentrische Antriebsanordnung 12 erstreckt sich beidseits durch Gehäusewandungen 14 mit Zapfen 16 nach außerhalb. Auf den Zapfen 16 ist jeweils drehbar eine Einspannvorrichtung 18 für die freien Enden 20 eines Schleifblatts 22 vorgesehen. Zwischen seinen eingespannten Enden 20 läuft das Schleifblatt 22 über eine Schleifplatte 24, die jedoch von der exzentrischen Antriebsanordnung 12 entkoppelt ist, also die hin- und hergehende Bewegung des Schleifblatts 22 nicht mitmacht. Diese Schleifplatte 24 ist beidseits über Drehpunkte 26 schwenkbar bezüglich einer gehäusefesten Wange 28 angelenkt. Die Schleifplatte 24 selbst umfasst ein Federblech 30, welches an der werkstückzugewandten Seite eine Elastomerschicht 32 trägt. Die Verlängerung des Federblechs 30 führt direkt zu den Drehpunkten 26. Die Drehpunkte 26 bilden zugleich Rotationsachsen 34 von Umlenkrollen 36 für das Schleifblatt 22.
Der Drehpunkt 26 ist gebildet von einem jeweiligen Achszapfen 38, der von den freien Endabschnitten einer durchgehenden Achse gebildet sein kann. Der Achszapfen 38 greift in eine Führungsöffnung 40 in Form eines kreisbogenförmig gekrümmten Langlochs 42 in der Wange 28 ein. Wie aus 5 ersichtlich, befinden sich die beiden Drehpunkte 26 an den jeweiligen, einander zugewandten Enden 44 der Langlöcher 42, sie haben in dieser Position den geringstmöglichen Abstand voneinander und die Schleifplatte 24 ist maximal konvex oder in die andere Richtung konkav gekrümmt. Wenn das Schleifgerät mit dem Schleifblatt 22 auf eine Oberfläche mit geringerer konkaver Wölbung aufgesetzt wird, so passt sich die Wölbung der Schleifplatte 24 selbsttätig an die Wölbung des zu bearbeitenden Werkstücks an und die Drehpunkte 26 gleiten in den Langlöcher 42 nach außen. Dabei bewegen sich die Drehpunkte 26 auf einer Kreisbahn mit Radius r bezüglich den eingespannten Enden 20 des Schleifblatts 22. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass unabhängig von der Krümmung der Schleifplatte 24 und damit unabhängig von der Position der Drehpunkte 26 relativ zu Gehäusekomponenten des Schleifgeräts die Weglänge vom jeweiligen Ende der Schleifplatte 24 zu den eingespannten Enden 20 des Schleifblatts 22 stets gleich bleibt. Es kann somit verhindert werden, dass sich innerhalb des Schleifblatts 22 ein unerwünschter Zug, der zu hoher Reibung bis hin zum Klemmen des Antriebs führen kann, aufbaut, oder dass, je nach Stellung der Drehpunkte 26, zu viel Spiel in dem Schleifblatt 22 sich einstellt.
Wie des Weiteren insbesondere aus den 1, 2, 4, 6 ersichtlich ist, bewegen sich die Drehpunkte 26 infolge der Veränderung der Krümmung der Schleifplatte 24 symmetrisch zu einer Symmetrieebene 48. Dies ist dadurch erreicht, dass jeder Drehpunkt 26 über einen bogenförmigen Hebelarm 50 mit einem Gelenkpunkt 52 drehgelenkig verbunden ist. Der Gelenkpunkt 52 selbst ist in wenigstens einer Richtung verschieblich. Er ist im dargestellten Fall in einem linear erstreckten Langloch 54 durch Eingriff eines Zapfens verschieblich. Hierdurch wird die symmetrische Bewegung der Drehpunkte 26 bezüglich der Symmetrieebene 48 erreicht.

Claims

Schleifgerät (2), insbesondere zum Schleifen gewölbter Oberflächen, mit einem hin- und hergehend, insbesondere exzentrisch, antreibbaren Schleifblatt (22), welches über eine Schleifplatte geführt ist, wobei die Schleifplatte (24) verformbar und beidseits derart schwenkbar angelenkt ist, dass sie sich der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks entsprechend konvex oder konkav wölben kann, und wobei der Drehpunkt (26) der schwenkbaren Anlenkung wenigstens auf einer Seite zwangsgeführt variabel ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifplatte (24) die hin- und hergehende Bewegung des Schleifblatts nicht mitmacht, und dass der Drehpunkt der schwenkbaren Anlenkung eine Kreisbahn bezüglich des eingespannten Endes (20) des Schleifbands (22) beschreiben kann, so dass unabhängig von der Krümmung der Schleifplatte (24) die Weglänge (L) des Schleifblatts (22) zwischen der Schleifplatte (24) und seinen beiden eingespannten Enden (20) stets gleich bleibt.
Schleifgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (26) der schwenkbaren Anlenkung auf beiden Seiten zwangsgeführt variabel ist und eine Kreisbahn bezüglich des eingespannten Endes (20) des Schleifbands (22) beschreiben kann, so dass unabhängig von der Krümmung der Schleifplatte (24) die Weglänge (L) des Schleifblatts (22) zwischen der Schleifplatte (24) und seinen beiden eingespannten Enden (20) stets gleich bleibt.
Schleifgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung des Drehpunkts (26) oder der Drehpunkte (26) der schwenkbaren Anlenkung über eine Kulissenführung verwirklicht ist.
Schleifgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung des Drehpunkts (26) oder der Drehpunkte (26) der schwenkbaren Anlenkung über eine Hebelanordnung verwirklicht ist.
Schleifgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung derart ist, dass sich die Drehpunkte bei Veränderung der Krümmung der Schleifplatte symmetrisch zu einer Symmetrieebene (48) bewegen.
Schleifgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehpunkte über je einen Hebel (50) mit einem weiteren Gelenkpunkt (52) verbunden sind, der seinerseits in wenigstens einer Richtung variabel zwangsgeführt verschieblich ist.
Schleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehpunkte (26) zugleich eine Rotationsachse (34) für Umlenkrollen (36) für das Schleifblatt (22) bilden.
Schleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifplatte (24) ein federndes Blech (30) oder federnde Stege, Bänder oder Streifen umfasst.
Schleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifplatte (24) eine flexible, insbesondere elastomere Beschichtung (32) oder Schicht umfasst.