-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Polier- oder Schleifvorrichtung zum Polieren oder Schleifen beschichteter Oberflächen, mit einem exzentrisch rotierbaren Polierkissen oder Schleifelement, das mit seiner Unterfläche in Anlage an die zu polierende bzw. zu schleifende Oberfläche bringbar ist, und mit einem Druckluftantrieb, mittels dem das Polierkissen bzw. das Schleifelement rotierbar ist. Ein Einsatzgebiet soll unter anderem die Nachbearbeitung bzw. Aufbereitung von lackierten Kraftfahrzeugoberflächen sein.
-
Um Polier- oder Schleifvorgänge zu optimieren und insbesondere, um die dabei entstehende Reibungs- bzw. Abwärme abzuführen, ist es bekannt, u. a. die Abluft des Druckluftantriebes einer Polier- oder Schleifvorrichtung einzusetzen. Mit der Abluft wird die Bearbeitungsfläche und das Polierkissen bzw. Schleifelement während der Oberflächenbearbeitung gekühlt. Eine entsprechende Polier- oder Schleifvorrichtung ist in
DE 10 2009 013 263 dargestellt. In dieser Patentanmeldung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das zentrisch oder exzentrisch wirkenden Polierkissen bzw. Schleifelement an seiner Unterfläche mit Kanälen ausgebildet ist, durch die hindurch Abluft ableitbar ist und somit das Polierkissen bzw. Schleifelement und die zu polierende Oberfläche gekühlt wird. Jedoch wird in dieser Patentanmeldung konkret nur eine Polier- oder Schleifvorrichtung mit einem zentrisch rotierbaren Polierkissen bzw. Schleifelement beschrieben. Der Aufbau einer Polier- oder Schleifvorrichtung mit einem exzentrisch wirkenden Polierkissen bzw. Schleifelement wird nicht näher dargelegt und bleibt somit im Unklaren. Eine Polier- oder Schleifvorrichtung mit einem exzentrisch wirkenden Polierkissen bzw. Schleifelement wird jedoch u. a. in der Automobilindustrie bevorzugt, da mit einer solchen Vorrichtung Fahrzeuge mit einer geringeren Anzahl an Arbeitsschritten und somit kürzeren Arbeitszeiten, als mit einer Polier- oder Schleifvorrichtung mit zentrisch wirkendem Polierkissen bzw. Schleifelement bearbeitet werden können.
-
Weiterhin werden mit einer Polier- oder Schleifvorrichtung mit exzentrisch arbeitenden Polierkissen bzw. Schleifelementen durch den Bearbeitungsvorgang verursachte Mikrokratzer und Hologrammeffekte möglichst vermieden. Da mit einer Kühlung des Polierkissens bzw. Schleifelements und der zu bearbeitenden Oberfläche nicht nur das Polierergebnis verbessert werden kann, sondern auch die Haltbarkeit des Polierkissens bzw. Schleifelements beim exzentrischen Polieren bzw. Schleifen erhöht werden kann, ist eine Kombination dieser beiden Techniken sinnvoll.
-
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Polier- oder Schleifvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Verknüpfung zwischen der bevorzugten exzentrischen Polier- bzw. Schleifart und der effektiven in der Patentanmeldung
DE 10 2009 013 263 dargestellten Kühlweise herzustellen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Druckluftantrieb und dem Polierkissen bzw. dem Schleifelement eine Druckluftleitvorrichtung angeordnet ist, mittels der die Antriebsdruckluft des Druckluftantriebes von der Ausgangsseite desselben zum Polierkissen bzw. zum Schleifelement geleitet wird, und dass das Polierkissen bzw. das Schleifelement im Bereich seiner Unterfläche mit Luftkanälen ausgebildet ist, durch die hindurch die Antriebsdruckluft von einem mittleren Bereich der Unterfläche des Polierkissens bzw. des Schleifelements zum Umfangsrand des Polierkissens bzw. des Schleifelements ableitbar ist, wobei die Druckluftleitvorrichtung der Polier- oder Schleifvorrichtung einen Luftleitbecher mit einer hohlen und drehbar in dem Luftleitbecher gelagerten Arbeitsspindel umfasst. Die Antriebsdruckluft wird nach ihrer Entspannung und damit verbundenen Abkühlung im Druckluftantrieb in den Luftleitbecher geleitet und von diesem aufgefangen und zur Arbeitsspindel geführt. Die Antriebsdruckluft kann darauf durch die hohle Arbeitsspindel, an der das Polierkissen oder Schleifelement befestigt ist, zur Unterseite des Polierkissens oder des Schleifelements geleitet werden. Der Luftleitbecher ist drehfest jedoch wieder lösbar mit der Antriebswelle des Druckluftantriebes verbunden. Der Luftleitbecher ist ein hohler Rotationskörper, der auf der einen Seite offen ist und auf der anderen Seite nur eine kleine Öffnung für die Arbeitsspindel hat. Die Längsachsen des Luftleitbechers und die der Antriebswelle stimmen überein. Die Längsachse der Arbeitsspindel verläuft in einem gewissen Abstand parallel zu der Längsachse des Luftleitbechers. Dreht sich der Luftleitbecher, übt die Arbeitsspindel eine exzentrische Bewegung um die Längsachse des Luftleitbechers aus. Die Arbeitsspindel bewegt sich somit auf einer Kreisbahn um die Längsachse des Luftleitbechers.
-
Auf diese erfindungsgemäße Art und Weise lassen sich die Vorteile des exzentrischen Polierens bzw. Schleifens und das Kühlen der Unterseite des Polierkissens bzw. des Schleifelements mit Antriebsdruckluft miteinander verbinden. Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Polier- oder Schleifvorrichtung ist im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten derartigen Vorrichtungen erheblich erhöht.
-
Die erfindungsgemäße Polier- oder Schleifvorrichtung sollte in einer vorteilhaften Ausführungsform einen Handgriff mit einem Druckluftanschluss haben. Durch diesen Handgriff hindurch wird die Antriebsdruckluft vom Druckluftanschluss zum Druckluftantriebsgehäuse und somit zum Druckluftantrieb weitergeleitet. Der Handgriff ist fest mit dem Druckluftantriebsgehäuse verbunden.
-
Sinnvoll ist es im Handgriff ein Drosselventil vorzusehen, dessen Handhabe am Handgriff angeordnet ist und mittels dem der Massenstrom der Antriebsdruckluft steuerbar ist. Die Drehzahl und das Drehmoment des Druckluftantriebs können auf diese Art und Weise beeinflusst werden.
-
Die Verwendung eines Lamellenmotors als Druckluftantrieb für die erfindungsgemäße Polier- oder Schleifvorrichtung erscheint wegen der kleinen und kostengünstigen Bauart als sinnvoll. Der Lamellenmotor ist im Druckluftantriebsgehäuse angeordnet.
-
Die Längsachse des Druckluftantriebsgehäuses und des Lamellenmotors sollten für eine kompakte Bauweise der Polier- oder Schleifvorrichtung einen rechten Winkel zur Längsachse des Handgriffs bilden.
-
Um die kompakte Bauweise der Polier- oder Schleifvorrichtung zu optimieren, ist es sinnvoll, das Druckluftantriebsgehäuse als hohlen Rotationskörper aufzuführen. Das Druckluftantriebsgehäuse sollte auf der vom Polierkissen bzw. Schleifelement abgewandten Seite verschlossen sein. Der Lamellenmotor ist somit nur einseitig in das Druckluftantriebsgehäuse installierbar. So braucht dieser nur von einer Seite mit einer Spannmutter im Druckluftantriebsgehäuse festgesetzt zu werden.
-
Die Spannmutter hat mindestens ein Durchgangsloch, um die Antriebsdruckluft auf einen verkürzten Weg von der Ausgangsseite des Druckluftantriebes in den Luftleitbecher mit Hilfe dieses Durchgangsloches abzustrahlen bzw. abzuleiten. Zu bevorzugen sind eine Vielzahl von Durchgangslöchern, um den Massenstrom an Antriebsdruckluft ohne nennenswerte Druckverluste weiterzuleiten.
-
Die Antriebswelle umfasst auf der dem Luftleitbecher zugewandten Seite eine rotationssymmetrische Haube mit einer Befestigungsmöglichkeit für den Luftleitbecher. So kann der Luftleitbecher von der Antriebswelle auf einfache Art und Weise gehalten werden. Um die Antriebsdruckluft in den Luftleitbecher leiten zu können hat diese Haube ebenfalls wie die Spannmutter mindestens ein Durchgangsloch. Durch dieses wird die Antriebsdruckluft in den Luftleitbecher geführt. Hier sind ebenfalls mehrere Durchgangslöcher in der Haube zu bevorzugen.
-
Eine weitere Platz sparende Möglichkeit, um die Antriebsdruckluft von der Ausgangsseite des Druckluftantriebes in den Luftleitbecher leiten zu können, ist, die Antriebswelle im Inneren hohl auszuführen, um die Antriebsdruckluft von der dem Luftleitbecher abgewandten Seite des Druckluftantriebes durch die hohle Antriebswelle in den Luftleitbecher leiten zu können.
-
Sinnvoll ist es, einen Filter mit schalldämmender Wirkung für die Antriebsdruckluft in dem Luftleitbecher anzuordnen. So werden Verunreinigungen in der Antriebsdruckluft aufgefangen und die Geräuschentwicklung der abströmenden Antriebsdruckluft verringert.
-
An der Polier- bzw. Schleifvorrichtung ist ein Dichtungselement oder mehrere Dichtungselemente so anzuordnen, dass die Antriebsdruckluft, die durch die Durchgangslöcher der Spannmutter zur Haube der Antriebswelle und somit in den Luftleitbecher geleitet wird, nicht durch den Spalt zwischen der Spannmutter bzw. dem Druckluftantriebsgehäuse und der Haube der Antriebswelle in die Umgebung entweicht. Damit die Dichtungselemente die Antriebswelle des Druckluftantriebes nicht durch Reibung behindern, sollten berührungsfreie Dichtungen wie z. B. Labyrinthdichtungen verwendet werden.
-
Eine sich zur Antriebswelle exzentrisch bewegende Arbeitsspindel verursacht Vibrationen. Diese Vibrationen können mit Hilfe von Ausgleichsgewichten reduziert werden. Somit erscheint es sinnvoll, im oder außen am Luftleitbecher diese Vibrationen reduzierenden Ausgleichsgewichte anzuordnen.
-
Üblicherweise werden zum Polieren oder Schleifen von lackierten Oberflächen Schwämme oder nachgiebige Schaumstoffteile als Polierkissen bzw. Schleifelement eingesetzt. In diese Materialien lassen sich die Luftkanäle auf einfache Art und Weise einarbeiten. Diese Luftkanäle können an der Unterfläche des Polierkissens bzw. Schleifelements hin offen oder geschlossen sein.
-
Dabei ist die Verwendung offenporiger Schwämme besonders sinnvoll, da die offenen Poren selbst die kühlende Antriebsdruckluft ableiten können.
-
Ein Halteteller sollte als Bindeglied zwischen dem Polierkissen bzw. Schleifelement und der Arbeitsspindel angeordnet sein, damit das Polierkissen bzw. Schleifelement ausreichend gestützt wird.
-
Da Polierkissen bzw. Schleifelemente während ihres Einsatzes einer gewissen Abnutzung unterliegen, müssen sie häufiger ausgetauscht werden. Deshalb ist es von Vorteil, wenn das Polierkissen bzw. Schleifelement mittels einer wieder trennbaren Klettverbindung am Halteteller befestigt werden kann. Zusätzlich ist es für den Anwender eine Erleichterung, wenn das Polierkissen bzw. Schleifelement mittels einer Führung auf dem Halteteller zentriert wird.
-
Sollte es für den Polier- bzw. Schleifvorgang sinnvoll sein, zur Unterfläche des Polierkissens bzw. Schleifelements hin geschlossene Luftkanäle zu nutzen, können diese auf einfache Art und Weise in die zur Unterfläche abgewandten Seite des Polierkissens bzw. Schleifelements eingearbeitet werden. Es bilden sich somit offene Luftkanäle auf der Rückseite des Polierkissens bzw. Schleifelements. Diese Luftkanäle werden mit der Klettverbindung abgedeckt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Drucklufthandmaschine zum Polieren oder Schleifen;
-
2 Vorderansicht der Haube und der dahinter liegenden Spannmutter der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Eine im Folgenden anhand der 1 und 2 erläuterte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung 1 dient dazu, Oberflächen, z. B. von Kraftfahrzeugteilen, zu polieren.
-
Hierzu hat die Poliervorrichtung 1 ein Polierkissen 2, welches in der dargestellten Ausführungsform kreisförmig ausgebildet ist. Das Polierkissen 2 wird mit seiner Unterfläche 3 in Anlage an die zu polierende Oberfläche gebracht und in eine exzentrische Rotationsbewegung versetzt, so dass die Unterfläche 3 des Polierkissens 2 die zu polierende Oberfläche mit einer relativ schnellen exzentrischen Bewegung bearbeitet.
-
Zur Erzeugung der Rotationsbewegung dient ein Lamellenmotor 4, dessen Antriebsenergie mittels einer Antriebswelle 5 und einer exzentrisch zur Antriebswelle 5 angeordneten Arbeitsspindel 6 zum Polierkissen 2 übertragen wird.
-
Um den Lamellenmotor 4 in Bewegung zu versetzen, wird ihm Antriebsdruckluft 7 zugeführt. Diese Antriebsdruckluft 7 wird mittels eines Druckluftanschlusses 9 und der Druckluftleitung 10 zum Lamellenmotor 4 geleitet. Der Druckluftanschluss 9 und die Druckluftleitung 10 sind im Handgriff 8 installiert. In der Druckluftleitung 10 ist ein Drosselventil 11 angeordnet, so dass der Massenstrom der Antriebsdruckluft 7 und somit die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Lamellenmotors 4 gesteuert werden kann. Das Drosselventil 11 wird mit einer Handhabe 12, die ihrerseits am Handgriff befestigt ist, betätigt.
-
Am Handgriff 8 ist ein zylindrisches Druckluftantriebsgehäuse 13 rechtwinklig befestigt. Das Druckluftantriebsgehäuse 13 ist innen hohl und einseitig verschlossen. Der Lamellenmotor 4 lässt sich somit nur von einer Seite in das Druckluftantriebsgehäuse 13 einbauen.
-
Ein fester Sitz des Lamellenmotors 4 wird mit einer Spannmutter 14 im Druckluftantriebsgehäuse 13 sichergestellt. Zwischen dem Lamellenmotor 4 und der Spannmutter 14 befindet sich ein Distanzring 15. Dieser Distanzring 15 ist vom Durchmesser her kleiner als die Spannmutter 14. So bildet sich zwischen dem Distanzring 15 und dem Druckluftantriebsgehäuse 13 ein Ringspalt 16. Nachdem die Antriebsdruckluft 7 ihre Antriebsenergie an den Lamellenmotor 4 abgegeben und sich dabei entspannt bzw. abgekühlt hat, wird sie in den Ringspalt 16 geleitet. Von dort aus tritt sie in die Durchgangslöcher 17 der Spannmutter 14 ein. Die Durchgangslöcher 17 der Spannmutter 14 strahlen die Antriebsdruckluft in Richtung der sich mit der Antriebswelle 5 mitdrehenden Haube 18 ab.
-
Die Antriebsdruckluft 7 trifft auf die Haube 18 und wird durch die Durchgangslöcher 19 in der Haube 18 in das Innere des Luftleitbechers 20 geleitet. Zwischen der sich im Betrieb der Poliervorrichtung 1 drehenden Haube 18 und der unbewegten Spannmutter 14 bzw. dem Druckluftantriebsgehäuse 13 ist ein Spalt 21 vorgesehen, damit sich die Haube 18 ungehindert drehen kann. Dieser Spalt 21 bietet der Antriebsdruckluft 7 jedoch die Möglichkeit in die Umgebung zu entweichen, wenn keine geeigneten konstruktiven Maßnahmen dies verhindern. Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Poliervorrichtung 1 bildet eine Erhebung 22 an der Haube 18 mit dem Druckluftantriebsgehäuse 13 und eine Verblendung 23 mit der Haube 18 ein System von Labyrinthdichtungen, so dass nur geringe Mengen an Antriebsdruckluft 7 in die Umgebung entweichen können, bevor sie ihre kühlende Wirkung an der Unterfläche 3 des Polierkissens 2 entfaltet hat.
-
Die Durchgangslöcher 19 in der Haube 18 bieten dem Verwender der Poliervorrichtung 1 die Möglichkeit, die Spannmutter 14 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, das in die Durchgangslöcher 17 der Spannmutter 14 greift, zu lösen. So kann z. B. der Lamellenmotor 4 instand gesetzt werden.
-
Innerhalb des Luftleitbechers 20 ist ein Filter 24 so angeordnet, dass er Verschmutzungen innerhalb der Antriebsdruckluft 7 herausfiltert und Geräusche, die durch die abströmende Antriebsdruckluft 7 verursacht werden, vermindert. Dieser Filter 24 ist durch das Trennen der Verbindung zwischen der Haube 18 und dem Luftleitbecher 20 zugänglich und kann somit ersetzt bzw. gereinigt werden.
-
Nachdem die Antriebsdruckluft 7 den Filter 24 innerhalb des Luftleitbechers 20 passiert hat, strömt sie zur hohlen Arbeitsspindel 6. Von dort aus gelangt die Antriebsdruckluft 7 zum Polierkissen 2. Die Arbeitsspindel 6 ist im Luftleitbecher 20 drehbar gelagert. So kann die Arbeitsspindel 6 sich bei ihrer exzentrischen Bewegung um die eigene Längsachse drehen, was für den Poliervorgang vorteilhaft ist. Die Längsachse der Arbeitsspindel 6 verläuft parallel zur Längsachse bzw. Drehachse des Luftleitbechers 20 und der Antriebswelle 5. Die Arbeitsspindel 6 bewegt sich somit im Betrieb der Poliervorrichtung 1 auf einer Kreisbahn um die Längsachse bzw. Drehachse des Luftleitbechers 20. Somit ergibt sich das exzentrische Bewegungsverhalten der Arbeitsspindel 6.
-
Da mit der exzentrischen Bewegung der Arbeitsspindel 6 und somit auch des Polierkissens 2 Vibrationen verbunden sind, ist es erforderlich, diese für den Verwender so gering wie möglich zu halten. Im Luftleitbecher 20 der dargestellten Poliervorrichtung 1 ist ein Ausgleichsgewicht 25 so angeordnet, dass die unangenehmen Vibrationen verringert werden.
-
Das Polierkissen 2 der hier gezeigten erfindungsgemäßen Poliervorrichtung 1 ist mit Hilfe einer Klettverbindung 26 wieder trennbar mit einem Halteteller 27 drehfest verbunden. Dieser Halteteller 27 ist per Schraubverbindung an der Arbeitsspindel 6 befestigt.
-
Das Polierkissen 2 hat ein Durchgangsloch 28 im Inneren, damit die Antriebsdruckluft 7 von der Arbeitsspindel 6 zu den Luftkanälen 29 an der Unterfläche 3 des Polierkissens 2 gelangen kann. Die Luftkanäle 29 leiten die Antriebsdruckluft 7 vom inneren Bereich des Polierkissens 2 zum Umfangsrand 30 ab.
-
Durch die abgekühlte Antriebsdruckluft 7 und das sich exzentrisch bewegende Polierkissen 2 wird ein optimales Polierergebnis auf der zu bearbeitenden Oberfläche gewährleistet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009013263 [0002, 0004]
