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Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Abschleifen aus Bodenfläche.
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Schleifmaschinen zum Abschleifen oder Polieren von Bodenflächen, d. h. relativ großen Flächen aus hartem Material wie Beton- oder Marmorböden, sind im Stand der Technik bereits bekannt und umfassen gewöhnlich:
- – einen Schleifkopf zum Halten von Werkzeugen, die zum Abschleifen der Bodenfläche geeignet sind;
- – einen Schleifantrieb zum Antreiben der Schleifkopfes; und
- – ein Steuersystem zur Steuerung des Schleifantriebs.
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Ein Nachteil des Abschleifens liegt darin, dass der Schleifkopf eine Vielzahl von Partikeln produziert. Diese Partikel können negativen Einfluss auf Personen in der Nähe haben, insbesondere wenn die Partikel Asbestpartikel umfassen. Zur Verringerung des negativen Einflusses der Partikel kann die Schleifmaschine einen Stutzen, der in der Nähe des Schleifkopfes angeordnet ist, und ein Ansaugrohr, das mit dem Stutzen verbunden ist, umfassen. Das Ansaugrohr ist seinerseits mit einer Ansaugvorrichtung verbindbar, die derart ausgestaltet ist, dass sie eine Ansaugung bewirkt, um die vom Schleifkopf erzeugten Partikel während des Abschleifens durch Ansaugung zu entfernen.
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Jedoch sind Schleifmaschinen aus dem Stand der Technik, die die Fähigkeit besitzen, vom Schleifkopf erzeugte Partikel zu entfernen, nicht immer zufriedenstellend, obwohl Schleifmaschinen, die die Fähigkeit besitzen, vom Schleifkopf erzeugte Partikel zu entfernen, gegenüber Schleifmaschinen, die diese Fähigkeit nicht besitzen, vorteilhaft sind.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schleifmaschine bereitzustellen mit der Fähigkeit, vom Schleifkopf erzeugte Partikel während des Schleifens zu entfernen.
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Diese Aufgabe wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Schleifmaschine weiterhin einen Drucksensor umfasst, um die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs und einem Referenzdruck zu messen, der Drucksensor mit dem Steuersystem verbunden, und das Steuersystem zur Steuerung des Schleifkopfes auf der Basis der gemessenen Druckdifferenz derart ausgestaltet ist, dass das Abschleifen nur dann stattfindet, wenn eine ausreichende Ansaugung durch das Ansaugrohr gegeben ist.
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Infolge des Vorliegens des Drucksensors und der Ausgestaltung des Steuersystems ist sichergestellt, dass während des Abschleifens mit der Schleifmaschine die durch das Ansaugrohr stattfindende Ansaugung ausreichend ist, um vom Schleifkopf während des Abschleifens erzeugte Partikel zu entfernen. Die Gefahr, dass die Ansaugung unzureichend ist und eine relativ große Zahl von Partikeln nicht erfasst und folglich Personen in der Nähe diesen nicht erfassten Partikeln ausgesetzt sind, ist daher verringert, wenn nicht gar beseitigt. Im Ergebnis ist der negative Einfluss der Partikel auf die Gesundheit der Personen ebenso verringert.
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Der Erfindung liegt u. a. die Idee zugrunde, dass die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs und dem Referenzdruck ein Maß für eine ausreichende Ansaugung ist. Wenn die Ansaugvorrichtung ausfällt oder eine Fehlfunktion aufweist oder wenn die Schleifmaschine derart betrieben wird, dass die Ansaugung nicht ausreicht, wird daher der Drucksensor diesen Effekt messen, und das Steuersystem ist in der Lage, darauf zu reagieren. Diese Reaktion kann darin bestehen, das Abschleifen des Schleifkopfs zu verhindern, falls der Schleifvorgang noch nicht begonnen hat, oder den Schleifprozess anzuhalten, falls der Schleifprozess im Gange ist. Das Steuersystem ist in der Lage, so zu reagieren, indem es den Schleifantrieb entsprechend steuert.
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Bei einer Ausgestaltung ist der Referenzdruck der atmosphärische Druck. In diesem Fall misst der Drucksensor die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs und der Umgebung der Schleifmaschine. Auf diese Weise ist die Druckdifferenz, die gemessen wird um zu bestimmen, ob der Druck ausreichend ist, unabhängig von den äußeren Bedingungen, so dass die Genauigkeit der Bestimmung, ob die Ansaugung ausreicht, verbessert wird.
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Nach einer Ausgestaltung ist der Drucksensor derart eingerichtet, dass er den Druck im Inneren des Ansaugrohres beabstandet von dem Ende, das mit dem Stutzen verbunden ist, vorzugsweise an einem Ende des Ansaugrohrs, das dem Ende, das mit dem Stutzen verbunden ist, gegenüber liegt, misst. Ein Vorteil der Druckmessung beabstandet vom Stutzen liegt darin, dass die Strömung durch das Ansaugrohr Zeit hatte sich zu stabilisieren, was eine sauberere Messung des Drucks ermöglicht.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Schleifmaschine eine Staubzarge, die den Schleifkopf umgibt, um die vom Schleifkopf erzeugten Partikel in der Nähe des Schleifkopfs zu halten, damit sie von der Ansaugung entfernt werden können. Die Staubzarge stellt daher eine Sperre für die Partikel dar, die sie daran hindert, der Beseitigung durch die Ansaugung zu entkommen.
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Die Ansaugung durch das Ansaugungsrohr wird relativ zum atmosphärischen Druck einen Unterdruck im Ansaugrohr erzeugen. Die Staubzarge wird in einer Ausgestaltung nicht nur eine Sperre für die Partikel bereitstellen, sondern wird auch eine Sperre für Luft aus der Umgebung der Schleifmaschine darstellen, die anderenfalls den Bereich um den Schleifkopf herum leicht erreichen würde. Dies wird im Vergleich mit einer Schleifmaschine ohne Staubzarge oder ähnlichem zu einem geringeren Druck im Ansaugrohr führen. Im Ergebnis erlaubt die Messung der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs und dem Referenzdruck zu unterscheiden zwischen einer normalen Betriebssituation, in welcher der Schleifkopf in Kontakt mit der Bodenfläche steht und die Staubzarge den Bereich um den Schleifkopf im Wesentlichen abdichtet, und einer Situation, in der der Schleifkopf und die Staubzarge von der Bodenfläche derart abgehoben sind, dass die Sperrfunktion der Staubzarge und im selben Zuge die Fähigkeit, die vom Schleifkopf erzeugten Partikel angemessen zu entfernen, verloren geht. Dann reicht die Ansaugung durch das Ansaugrohr nicht aus, um Partikel zu entfernen. Der Drucksensor wird dann eine andere Druckdifferenz messen, so dass das Steuersystem auf der Basis der vorliegenden Information den Schleifprozess stoppen oder seinen Beginn verhindern wird.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Staubzarge einen unbeweglichen Bereich und einen beweglichen Bereich, wobei der bewegliche Bereich in einem vorbestimmten Maß relativ zum unbeweglichen Bereich bewegbar ist. Der unbewegliche Bereich und der bewegliche Bereich können jeweils einzeln hergestellt werden und in einem späteren Stadium zusammengefügt werden, aber sie können auch als einteilige Komponente hergestellt werden. Bei einer einteiligen Komponente kann die Beweglichkeit des beweglichen Bereichs dadurch herbeigeführt werden, dass ein flexibler oder rückstellender Bereich zwischen dem beweglichen und dem unbeweglichen Bereich vorgesehen wird.
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Die relative Position zwischen dem beweglichen Bereich und dem unbeweglichen Bereich wird vorteilhaft durch den Kontakt zwischen dem beweglichen Bereich und der Bodenfläche eingestellt. Dies stellt sicher, dass die Staubzarge, wann immer möglich, mit der Bodenfläche in Kontakt bleibt, wodurch die Sperrfunktion der Sperrzarge über ein vorbestimmtes Bewegungsmaß des beweglichen Bereichs verbessert wird.
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Bei einer Ausgestaltung umfasst die Schleifmaschine weiterhin eine Leuchtanzeige, die mit dem Steuersystem derart verbunden ist, dass die Leuchtanzeige ein visuelles Signal für den Betreiber der Schleifmaschine vorsieht, ob genügend Ansaugung durch das Ansaugrohr gegeben ist. Dies erlaubt es dem Betreiber, die Ursache für die Unterbrechung oder Verhinderung des Schleifprozesses durch das Steuersystem schnell zu ermitteln.
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Bei einer Ausführungsform ist das Steuersystem derart ausgebildet, dass es die gemessene Druckdifferenz mit einem Schwellwert vergleicht, um zu ermitteln, ob genügend Ansaugung durch das Ansaugrohr gegeben ist. Wenn beispielsweise der Unterdruck im Ansaugrohr, der relativ zum atmosphärischen Druck gemessen wird, eine Druckdifferenz ergibt, soll diese Druckdifferenz nicht zu klein werden. In dieser Situation wird daher die Druckdifferenz mit dem Schwellwert verglichen, und die Ansaugung ist ausreichend, wenn die Druckdifferenz größer ist als der Schwellwert, und sie ist unzureichend, wenn die Druckdifferenz kleiner ist als der Schwellwert. In dem Fall, dass der Unterdruck im inneren des Ansaugrohrs relativ zu einem Referenzdruck gemessen wird, der geringer ist als der Unterdruck im inneren des Ansaurohrs, sollte diese Druckdifferenz nicht zu groß werden. In dieser Situation wird daher die Druckdifferenz mit dem Schwellwert verglichen, und die Ansaugung ist ausreichend, wenn die Druckdifferenz kleiner ist als der Schwellwert, und sie ist unzureichend, wenn die Druckdifferenz größer ist als der Schwellwert.
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Der Schwellwert sollte auf einen solchen Wert eingestellt werden, dass nicht bereits der vom rotierenden Schleifkopf erzeugte Unterdruck ausreicht, um das Steuersystem zu veranlassen, einen ausreichenden Druck zu ermitteln. Die Maschine kann hierzu kalibriert werden, um ihre Robustheit zu erhöhen. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern markiert sind, beschrieben, ohne sie jedoch einzuschränken, und in der
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1 eine Querschnittsansicht einer Schleifmaschine gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung schematisch darstellt;
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2 eine perspektivische Rückansicht einer Schleifmaschine gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung darstellt; und
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3 eine perspektivische Vorderansicht der Schleifmaschine aus 2 darstellt.
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1 stellt eine Schleifmaschine GM gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung grob schematisch dar. Die Schleifmaschine GM ist zum Abschleifen und Polieren von Bodenflächen, wie Marmor- oder Betonböden, ausgestaltet.
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Die Schleifmaschine GM umfasst einen Schleifkopf GH zum Halten von Werkzeugen TO, die zum Abschleifen der Bodenfläche geeignet sind. Der Schleifkopf GH kann eine rotierende Schleifscheibe umfassen, an der die Werkzeuge TO angebracht sind.
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Der Schleifkopf GH wird von einem Schleifantrieb GD über eine Achse AX angetrieben. Der Schleifantrieb GD kann ein Elektromotor oder ein hydraulisches Gerät sein. Der Schleifantrieb GD wird von einem Steuersystem CF gesteuert.
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Während des Abschleifens kann der Schleifkopf GH Partikel erzeugen. Die Schleifmaschine GM umfasst daher einen Stutzen NO, der mit einem Ansaugrohr ST verbunden ist, welches wiederum mit einer Ansaugvorrichtung SD verbunden ist, um die vom Schleifkopf GM erzeugten Partikel während des Abschleifens durch Ansaugung zu entfernen. Der Stutzen NO ist daher nahe beim Schleifkopf GH angeordnet.
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Die Schleifmaschine GM umfasst weiterhin einen Drucksensor PS, um die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs ST und einem Referenzdruck, der hier der atmosphärische Druck in der Umgebung ist, zu messen. Der Drucksensor PS ist mit dem Steuersystem CS verbunden.
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Das Steuersystem CS ist derart ausgebildet, dass es den Schleifantrieb GD auf der Basis der gemessenen Druckdifferenz derart steuert, dass Abschleifen nur dann stattfindet, wenn die Ansaugung durch das Ansaugrohr ausreicht.
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Die Schleifmaschine GM und die Ansaugvorrichtung SD sind hier als separate Einheiten dargestellt, wobei das Ansaugrohr ST und die Schleifmaschine GM durch ein Rohr TU mit einer Ansaugmaschine SE verbunden sind, die das Ansaugrohr ST mit einem Vakuum beaufschlagt, um Luft und Partikel hineinzuziehen. Die Luft und die Partikel werden durch einen Filter FI gesogen, um die Partikel aufzufangen.
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In einer alternativen Ausgestaltung können die Ansaugvorrichtung SD oder Komponenten davon Teil der Schleifmaschine GM sein.
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Bei der Benutzung der Schleifmaschine GM ist es einer der ersten Schritte, das Ansaugrohr ST mit der Ansaugvorrichtung SD zu verbinden, in dieser Ausgestaltung durch das Rohr TU. Anschließend wird die Ansaugvorrichtung SD betrieben, um Ansaugung durch das Ansaugrohr ST bereitzustellen. In dieser Ausgestaltung wird dies durch Betrieb der Ansaugmaschine SE bewirkt.
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Der Drucksensor PS wird dann benutzt, um eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohrs ST und einem Referenzdruck zu messen, in dieser Ausgestaltung dem atmosphärischen Druck. Die gemessene Druckdifferenz wird dann vom Steuersystem CS ausgerechnet, um zu ermitteln, ob genügend Ansaugung durch das Ansaugrohr ST gegeben ist. Auf der Basis der Berechnung der gemessenen Druckdifferenz wird der Schleifantrieb vom Kontrollsystem CS derart gesteuert, dass ein Abschleifen nur bei ausreichender Ansaugung durch das Ansaugrohr stattfindet.
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Die 2 und 3 stellen eine Schleifmaschine GM gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dar.
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Obwohl nicht ausdrücklich gezeigt, umfasst die Schleifmaschine GM einen Schleifkopf zum Halten von Werkzeugen, die zum Abschleifen einer Bodenfläche geeignet sind. Der Schleifkopf wird von einem Schleifantrieb GD angetrieben, der von einem Steuersystem CS gesteuert wird.
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Die Schleifmaschine GM umfasst ferner einen Stutzen (nicht gezeigt), der nahe beim Schleifkopf angeordnet ist und mit einem Ansaugrohr ST verbunden ist, das mit einem Ansauggerät (nicht dargestellt) verbindbar ist, um Ansaugung zur Entfernung von vom Schleifkopf GH hergestellten Partikeln durch Ansaugung während des Abschleifens bereitzustellen.
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Die Schleifmaschine GM umfasst zudem einen Drucksensor PS, der eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ansaugrohres ST und einem Referenzdruck misst. In dieser Ausgestaltung ist der Referenzdruck der atmosphärische Druck.
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Der Drucksensor PS ist derart ausgestaltet, dass er den Druck im Inneren des Ansaugrohres ST an einem Ende EN davon misst, das zu dem Ende, welches mit dem Stutzen nahe dem Schleifkopf GH verbunden ist, gegenüberliegend ist.
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Der Drucksensor PS ist mit dem Steuersystem CS verbunden, und das Steuersystem CS ist derart ausgestaltet, dass es den Schleifantrieb GD auf der Basis der gemessenen Druckdifferenz derart steuert, dass Abschleifen nur bei ausreichender Ansaugung durch das Ansaugrohr ST stattfindet.
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Eine Staubzarge DS umgibt den Schleifkopf, weshalb der Schleifkopf nicht gezeigt ist. In dieser Ausgestaltung ist die Staubzarge DS derart angeordnet, dass sie die vom Schleifkopf erzeugten Partikel nahe beim Schleifkopf hält, um ihre Entfernung durch Ansaugung zu ermöglichen. Die Staubzarge DS umfasst einen unbeweglichen Bereich SP und einen beweglichen Bereich MP, wobei der bewegliche Bereich MP in einem vorbestimmten Maß relativ zum unbeweglichen Bereich SP beweglich ist, um zu gewährleisten, dass die Staubzarge DS eine gute Sperre bildet, auch wenn der Schleifkopf innerhalb des Bewegungsmaßes des beweglichen Bereichs MP auf und ab bewegt wird. Der bewegliche Bereich MP ist daher derart ausgestaltet, dass er Kontakt mit der Bodenfläche herstellt, indem er eine relative Position zwischen dem beweglichen Bereich MP und dem unbeweglichen Bereich SP einnimmt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung verbleibt der bewegliche Bereich MP infolge der auf ihn wirkenden Gravitationskräfte auf der Bodenfläche.
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Zur Stromversorgung des Schleifantriebs GD, des Steuersystems CS und/oder des Drucksensors ist die Schleifmaschine GM durch einen Stecker CO mit einer Stromversorgung verbindbar.
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Die Schleifmaschine GM umfasst weiterhin eine Leuchtanzeige IL, die mit dem Steuersystem derart verbunden ist, dass die Leuchtanzeige IL für den Betreiber der Schleifmaschine ein visuelles Signal bereitstellt, ob genügend Ansaugung durch das Ansaugrohr ST gegeben ist.
