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Die Erfindung betrifft ein Trennschleifgerät zum Durchtrennen einer Schiene eines Gleises.
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Trennschleifgeräte mit Direktantrieb zum Durchtrennen einer Schiene eines Gleises sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Trennschleifgeräte weisen einen hydraulischen Antrieb auf, welcher mit der Welle der Trennschleifscheibe wirkverbunden ist. Die Herstellung sowie die Wartung bekannter Trennschleifgeräte ist aufwändig.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Trennschleifgerät zu schaffen, das auf zuverlässige, effiziente und wartungsarme Weise ein Durchtrennen der Schiene eines Gleises ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Trennschleifgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Im Gegensatz zu den bekannten Trennschleifgeräten umfasst bei dem erfindungsgemäßen Trennschleifgerät der Antrieb einen elektrischen Antriebsmotor. Der elektrische Antriebsmotor weist eine Antriebswelle und eine Antriebsachse auf, wobei die Antriebswelle direkt mit dem Trennschleifscheiben-Halter gekoppelt ist. Insbesondere ist der elektrische Antriebsmotor ein bürstenloser Elektromotor. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch den Einsatz eines elektrischen Antriebsmotors keine weiteren zusätzlichen Elemente, wie beispielsweise Leitungen, Düsen, oder Ventile in dem Trennschleifgerät verbaut werden müssen. Durch den Wegfall dieser zusätzlichen Elemente wird gleichzeitig das Problem von Leck- und Spaltverlusten beispielsweise durch Veränderung der Viskosität infolge von Temperaturänderungen, behoben.
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Die Reduzierung der zusätzlichen Elemente hat zudem den Vorteil, dass das Trennschleifgerät geringere Energieverluste und somit einen höheren Wirkungsgrad aufweist. Insbesondere liegt der Wirkungsgrad bei dem Trennschleifgerät bei über 90%, insbesondere bei über 95%, vorteilhafterweise bei über 99%. Somit weist das Trennschleifgerät durch den elektrischen Antriebsmotor ebenfalls einen geringeren Energieverbrauch auf. Gleichzeitig umfasst das Trennschleifgerät auf Grund des Wegfalls der zusätzlichen Elemente weniger Bauteile, insbesondere weniger Verschleißbauteile, wodurch der Wartungsaufwand und die Wartungskosten deutlich gesenkt werden sowie die Zeit zwischen einzelnen Wartungsintervallen erhöht werden kann. Gleichzeitig weist das Trennschleifgerät ein geringeres Gesamtgewicht auf.
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Zusätzlich wird durch den Einsatz eines elektrischen Antriebsmotors das Problem bekannter Trennschleifgeräte behoben, wonach es bei diesen oftmals zu Druck- und Bewegungsschwingungen kommt, wodurch Schaltschläge und ungleiche Bewegungen entstehen. Hierdurch wird ein Verkanten der Trennschleifscheibe vermieden und gleichzeitig gewährleistet, dass die Schiene auf zuverlässige und effiziente Weise durchtrennt wird.
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Vorteilhafterweise weist der elektrische Antriebsmotor eine hohe Leistungsdichte beziehungsweise eine hohe spezifische Leistung PSpez auf. Unter der Leistungsdichte wird dabei das Verhältnis der Nennleistung P des elektrischen Antriebmotors zu dessen Masse M verstanden. Insbesondere gilt für die Leistungsdichte des elektrischen Antriebsmotors PSpez ≥ 0,5 kW/kg, vorteilhafterweise PSpez ≥ 0,8 kW/kg, und vorteilhafterweise PSpez ≥ 1,0 kW/kg. Vorzugsweise hat der elektrische Antriebsmotor eine Nennleistung P, wobei gilt: P ≥ 2 kW, insbesondere P ≥ 3 kW, und insbesondere P ≥ 5 kW.
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Durch die direkte Kopplung des Antriebs kann weitestgehend auf die Nutzung von Übertragungselementen verzichtet und deren Anzahl auf ein Minimum reduziert werden. Folglich ist der Einsatz von einstellbaren oder endlosen Übertragungselementen, wie beispielsweise Getrieben oder Riemen, nicht mehr notwendig, da das Drehmoment direkt vom Antrieb über die Antriebswelle auf den Trennschleifscheiben-Halter übertragen wird.
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Durch die direkte Kopplung des Antriebs mit dem Trennschleifscheiben-Halter ist es erforderlich, dass der Antrieb im Bereich der Drehachse der Trennschleifscheibe bzw. des Trennschleifscheiben-Halters angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Trennschleifgerät eine optimale Gewichtsverteilung aufweist, da sich der Schwerpunkt des Trennschleifgeräts in Richtung der Drehachse verlagert. Hierdurch wird auf zuverlässige, effiziente und gleichzeitig benutzerfreundliche Weise ein Durchtrennen der Schiene des Gleises ermöglicht.
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Unter dem Begriff „direkt gekoppelt“ wird erfindungsgemäß eine möglichst weitgehende Vermeidung von Übertragungselementen beziehungsweise deren Reduzierung auf ein Minimum verstanden. Darüber hinaus wird unter dem Begriff ein mittelbares oder unmittelbares Ineinandergreifen, insbesondere ein mittelbares oder unmittelbares Berühren, des Trennschleifscheiben-Halters mit der Antriebswelle verstanden.
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Der Begriff „direkt gekoppelt“ schließt insbesondere die Verwendung von endlosen Übertragungselementen in Form von Riemen oder Ketten sowie die Verwendung von Getrieben, insbesondere von einstellbaren Getrieben, welche das Einstellen verschiedener Übersetzungsverhältnisse ermöglichen, aus.
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Vorteilhafterweise ist zwischen der Antriebswelle sowie dem Trennschleifscheiben-Halter ein Übersetzungsverhältnis n ausgebildet, wobei insbesondere betragsmäßig gilt 0,5 ≤ n ≤ 2. Vorteilhafterweise gilt für das Übersetzungsverhältnis 0,75 ≤ n ≤ 1,25. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Übertragungsverhältnis n zwischen der Antriebswelle sowie dem Trennschleifscheiben-Halter genau 1. Ein Übersetzungsverhältnis von n = 1 bedeutet, dass der elektrische Antriebsmotor derart ausgelegt, dass dieser die Drehzahl der Trennschleifscheibe aufweist. Das Übersetzungsverhältnis n ist fest, also nicht veränderbar bzw. einstellbar.
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Vorteilhafterweise ist die Trennschleifscheibe über mindestens ein Klemmelement mit dem Trennschleifscheiben-Halter wirkverbunden, wodurch eine Drehung des Trennschleifscheiben-Halters eine Drehung der Trennschleifscheibe bewirkt. Das mindestens eine Klemmelement dient zum Befestigen der Trennschleifscheibe an dem Trennschleifscheiben-Halter. Es ist insbesondere denkbar, dass das mindestens eine Klemmelement unmittelbar an dem Trennschleifscheiben-Halter befestigt ist, und die Trennschleifscheibe an dem mindestens einen Klemmelement befestigt bzw. geklemmt ist. Somit ist die Trennschleifscheibe mittelbar über das mindestens eine Klemmelement mit dem Trennschleifscheiben-Halter wirkverbunden. Das mindestens eine Klemmelement kann allerdings ebenfalls derart ausgebildet sein, dass die Trennschleifscheibe durch dieses unmittelbar an dem Trennschleifscheiben-Halter befestigbar ist. Vorteilhaferweise wird das mindestens eine Klemmelement über einen Klemmelement-Halter an dem Trennschleifscheiben-Halter befestigt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung umfasst ein erstes und ein zweites Klemmelement, zwischen welchen eine Trennschleifscheibe durch Klemmung befestigbar ist. Das erste und das zweite Klemmelemente weisen beispielsweise ausgehend von der Drehachse in Richtung ihrer jeweiligen Außenkante jeweils eine Verformung auf, welche zur Trennschleifscheibe hin verläuft und federnd ausgebildet ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass mittels des mindestens einen Klemmelements Trennschleifscheiben unterschiedlicher Dicke schwingungsdämpfend befestigbar sind.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass zusätzlich zu dem mindestens einen Klemmelement weitere Elemente vorgesehen sind, welche zwischen dem Trennschleifscheiben-Halter und dem mindestens einen Klemmelement und/oder zwischen dem mindestens einen Klemmelement und der Trennschleifscheibe angeordnet sind.
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Der Grundkörper definiert eine Grundkörper-Ebene G, welche durch den Grundkörper und senkrecht zu der Drehachse verläuft. Die Grundkörper-Ebene G definiert eine erste und eine zweite Seite des Grundkörpers, welche sich gegenüberliegen.
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Vorteilhafterweise weist das Trennschleifgerät eine Steuereinheit zum Steuern des Antriebs auf, wobei mittels der Steuereinheit zwei unterschiedliche Drehrichtungen des Antriebs einstellbar sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Antriebsachse des Antriebs und die Drehachse zueinander winkelversetzt. Dies ermöglicht ein zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Durch den Winkelversatz der Drehachse und der Antriebsachse sind ebenfalls die Antriebswelle sowie der Trennschleifscheiben-Halter winkelversetzt. Winkelversatz bezeichnet einen spitzen Winkel α zwischen der Antriebs- und der Drehachse. Insbesondere ist die Antriebsachse von der Drehachse derart winkelversetzt, dass die Antriebsachse ausgehend von der Drehachse in Gegenrichtung zu dem Trennschleifbereich verläuft. Hierdurch ist es möglich, die maximale Quererstreckung E des Antriebs zu erhöhen, ohne dass dieser in den Trennschleifbereich hineinragt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung gilt für den spitzen Winkel α des Winkelversatzes α ≤ 45°, insbesondere α ≤ 30°, besonders vorteilhaft α ≤ 15°.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 2 ermöglicht ein zuverlässiges, effizientes und wartungsarmes Durchtrennen der Schiene. Einteilig ausgebildet bedeutet, dass der Trennschleifscheiben-Halter sowie die Antriebswelle zusammengefasst sind und untrennbar miteinander verbunden sind. Die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter bilden folglich eine gemeinsame Welle aus. Folglich wird das Drehmoment des Antriebs lediglich über eine Welle an das mindestens eine Klemmelement und somit an die Trennschleifscheibe übertragen. Dies hat den Vorteil, dass weniger Bauteile, insbesondere weniger Verschleißbauteile in dem Trennschleifgerät verbaut sind. Gleichzeitig muss keine mittelbare oder unmittelbare Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Trennschleifscheiben-Halter, beispielsweise durch entsprechende Verzahnung oder Zahnräder, ausgebildet werden.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 3 ermöglicht ein effizientes und wartungsarmes Durchtrennen des Gleises. Eine zweiteilige Ausbildung hat den Vorteil, dass der Trennschleifscheiben-Halter sowie die Antriebswelle individuell austauschbar sind. Zweiteilig ausgebildet bedeutet, dass die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter eigenständige Elemente sind. Die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter sind an einem Eingriffsbereich mittelbar oder umittelbar wirkverbunden. Insbesondere können die Antriebswelle sowie der Trennschleifscheiben-Halter an dem Eingriffsbereich eine Verzahnung aufweisen, über welche die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter sich unmittelbar berühren. Die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter können drehfest miteinander verbunden sein oder sich über eine jeweilige Außenverzahnung gegenseitig mit unterschiedlichen Drehrichtungen und einem Übersetzungsverhältnis n kämmen. Die jeweilige Außenverzahnung kann unmittelbar an der Antriebswelle und/oder dem Trennschleifscheiben-Halter oder mittelbar an einem jeweiligen Zahnrad, das fest mit der Antriebswelle und/oder dem Trennschleifscheiben-Halter verbunden ist, ausgebildet sein.
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Die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter sind vorzugsweise an dem Eingriffsbereich drehfest bzw. formschlüssig miteinander über eine verdrehsichere Aufnahme wirkverbunden. Vorteilhafterweise kann die unmittelbare Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Trennschleifscheiben-Halter formschlüssig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Antriebswelle an dem Eingriffsbereich als Hohlwelle mit einer Innenverzahnung ausgebildet sein, während der Trennschleifscheiben-Halter eine Außenverzahnung aufweist, welche in die Innenverzahnung der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle direkt eingreift. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Trennschleifscheiben-Halter in dem Eingriffsbereich als Hohlwelle ausgebildet ist und eine Innenverzahnung aufweist, wobei die Antriebswelle eine Außenverzahnung aufweist, welche in die Innenverzahnung des als Hohlwelle ausgebildeten Trennschleifscheiben-Halters eingreift. Alternativ kann die Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Trennschleifscheiben-Halter über eine Passfeder ausgebildet sein.
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Darüber hinaus ist ebenfalls denkbar, dass die Antriebswelle sowie der Trennschleifscheiben-Halter an dem Eingriffsbereich jeweils eine Außenverzahnung und/oder jeweils ein Zahnrad aufweisen, über welche die Antriebswelle und der Trennschleifscheiben-Halter sich unmittelbar oder mittelbar berühren.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 4 ermöglicht in besonders zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Deckungsgleich bzw. fluchtend bedeutet, dass die Drehachse mit der Antriebsachse identisch ist. Hierdurch wird eine besonders einfache Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle und dem Trennschleifscheiben-Halter ermöglicht.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 5 ermöglicht ein zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Durch den Parallelversatz der Drehachse und der Antriebsachse sind ebenfalls die Antriebswelle sowie der Trennschleifscheiben-Halter parallelversetzt. Parallelversatz bezeichnet einen Abstand A zwischen der Antriebs- und der Drehachse entlang der Grundkörper-Ebene. Insbesondere ist die Antriebsachse von der Drehachse derart parallelversetzt, dass die Antriebsachse ausgehend von der Drehachse entlang der Grundkörper-Ebene in Gegenrichtung zu einem Trennschleifbereich versetzt ist. Der Trennschleifbereich ist der Bereich, in welchem die Trennschleifscheibe mit der Schiene während des Durchtrennvorgangs in Kontakt kommt. Hierdurch ist es möglich, die maximale Quererstreckung E des Antriebs zu erhöhen, ohne dass dieser in den Trennschleifbereich hineinragt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung gilt für den Abstand A des Parallelversatzes zwischen der Antriebsachse und der Drehachse A ≤ E, insbesondere A ≤ 0,5 * E, besonders vorteilhaft A ≤ 0,25 * E.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 6 ermöglicht ein besonders zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Hierdurch wird vermieden, dass der Antrieb beziehungsweise dessen Gehäuse in den Trennschleifbereich der Trennschleifscheibe hineinragt und den Trennschleifbereich verkleinert. Somit wird gewährleistet, dass die Trennschleifscheibe, deren Durchmesser sich beim Durchtrennen der Schiene sukzessive durch Abnutzung verkleinert, optimal ausgenutzt wird. Anders gesagt wird hierdurch keine Einschränkung bei der Schnitttiefe in Kauf genommen.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 7 ermöglicht ein besonders zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Vorteilhafterweise weist der Antrieb ein Gehäuse auf, mittels welchem der Antrieb über Befestigungsmittel an einem Fixierbereich des Grundkörpers fixierbar ist. Vorteilhafterweise sind zwischen dem Gehäuse und dem Fixierbereich Dämpfungselemente angeordnet, wodurch die Übertragung von Vibrationen des Antriebs auf den Grundkörper reduziert wird. Der Fixierbereich ist insbesondere an einer ersten Seite des Grundkörpers angeordnet, welche der zweiten Seite des Grundkörpers gegenüberliegt, an welcher die Trennschleifscheibe angeordnet ist. Der Fixierbereich weist insbesondere eine im Gegensatz zu der maximalen Breite B des Grundkörpers geringere Breite b auf. Hierdurch ist der Antrieb näher an der Grundkörper-Ebene angeordnet, wodurch einer Verlagerung des Schwerpunkts des Trennschleifgeräts in Richtung der ersten Seite entgegengewirkt wird. Insbesondere gilt für Breite b des Fixierbereichs b ≤ 0,3 * B, insbesondere b ≤ 0,2 * B, vorteilhafterweise b ≤ 0,1 * B.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 8 ermöglicht ein effizientes und benutzerfreundliches Durchtrennen der Schiene. Dadurch, dass das zweite Lager außerhalb des Gehäuses und in dem Grundkörper, insbesondere an dem Fixierbereich, angeordnet ist, ist der Antrieb näher an der Grundkörper-Ebene angeordnet, wodurch einer Verlagerung des Schwerpunkts des Trennschleifgeräts in Richtung der ersten Seite entgegengewirkt wird.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 9 ermöglicht ein besonders effizientes und wartungsarmes Durchtrennen der Schiene. Dadurch, dass das erste und das zweite Lager innerhalb des Gehäuses des Antriebs angeordnet sind, wird gewährleistet, dass ein Austauschen des Antriebs schnell und einfach erfolgen kann. Darüber hinaus werden die beim Durchtrennen der Schiene auftretenden Kräfte über das Gehäuse des Antriebs an den Grundkörper übertragen.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 10 ermöglicht ein besonders zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Der bürstenlose Elektromotor ist wartungsarm. Durch den bürstenlosen Elektromotor wird gewährleistet, dass der Antrieb eine geringe Quererstreckung E und somit eine wesentlich höhere Leistungsdichte beziehungsweise spezifische Leistung PSpez aufweist. Insbesondere gilt für die Leistungsdichte PSpez des bürstenlosen Elektromotors PSpez ≥ 0,3 kW/kg. Der bürstenlose Elektromotor ist insbesondere ein BLDC-Motor.
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Ein Trennschleifgerät nach Anspruch 11 ermöglicht ein besonders zuverlässiges und effizientes Durchtrennen der Schiene. Je höher die Leistungsdichte PSpez ist, desto kleiner und/oder leichter ist der elektrische Antriebsmotor. Aufgrund des vergleichsweise geringen Gewichts ist das Trennschleifgerät bedienerfreundlich und leicht zu führen. Der Antrieb bzw. der elektrische Antriebsmotor gewährleistet aufgrund seiner Kompaktheit, dass die Schnitttiefe nicht beeinträchtigt wird. Die spezifische Leistung PSpez ist als Verhältnis der Nennleistung zu der Masse des elektrischen Antriebsmotors definiert. Für die spezifische Leistung gilt beispielsweise PSpez ≤ 10 kW/kg.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Trennschleifgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine Draufsicht des Trennschleifgeräts in 1,
- 3 eine Seitenansicht des Trennschleifgeräts in 1,
- 4 eine Rückansicht des Trennschleifgeräts in 1,
- 5 einen Schnitt durch das Trennschleifgerät entlang der Schnittlinie V-V in 2,
- 6 einen Schnitt durch ein Trennschleifgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
- 7 einen Schnitt durch einen Eingriffsbereich eines Trennschleifgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel senkrecht zu einer Drehachse.
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Die 1 bis 5 zeigen ein Trennschleifgerät 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Trennschleifgerät 1 dient zum Durchtrennen einer Schiene eines Gleises. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Gleis in den Figuren nicht dargestellt.
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Die 1 bis 4 zeigen das Trennschleifgerät 1 umfassend einen Grundkörper 2, einen Antrieb 4 mit einer Antriebsachse A1 sowie eine Trennschleifscheibe 5. Der Antrieb 4 dient zum Antreiben der Trennschleifscheibe 5 um eine Drehachse A2 . Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Drehachse A2 sowie die Antriebsachse A1 in einer Flucht. Die Drehachse A2 ist somit identisch mit der Antriebsachse A1 .
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Der Grundköper 2 weist einen schwenkbaren Handgriff 8 zum Halten und zum manuellen Führen des Trennschleifgeräts 1 auf. Der Grundkörper 2 definiert eine Grundkörper-Ebene G, welche durch den Grundkörper 2 und senkrecht zu der Drehachse A2 verläuft. Der Antrieb 4 und die Trennschleifscheibe 5 sind an unterschiedlichen Seiten der Grundkörper-Ebene G angeordnet. Der Antrieb 4 ist an einer ersten Seite G1 des Grundkörpers 2 angeordnet, wohingegen die Trennschleifscheibe 5 an einer zweiten Seite G2 des Grundkörpers 2 angeordnet ist. Die erste Seite G1 liegt der zweiten Seite G2 gegenüber.
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Der Antrieb 4 weist ein Gehäuse 9 auf, über welches der Antrieb 4 an dem Grundkörper 2 an einem Fixierbereich 16 über Befestigungsmittel 17 fixiert ist. Die Befestigungsmittel 17 sind insbesondere aus 5 ersichtlich. Der Fixierbereich 16 weist im Gegensatz zu einer maximalen Breite B des Grundkörpers 2 eine wesentlich geringe Breite b auf. Für die Breite b gilt: b ≤ 0,1 * B. Dadurch, dass der Fixierbereich 16 eine derart geringere Breite b aufweist, ist der Antrieb 4 wesentlich näher an die Grundkörper-Ebene G angeordnet, wodurch einer Verlagerung des Schwerpunkts des Trennschleifgeräts 1 in Richtung der ersten Seite G1 entgegengewirkt wird.
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Zum Kontrollieren des Funkenflugs und zum Schutz eines Bedieners ist an dem Grundkörper 2 ein Funkenschutz 7 angeordnet, welcher die Trennschleifscheibe 5 teilweise umgreift.
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Aus 5 ist ein Schnitt durch das Trennschleifgerät 1 entlang der Schnittlinie V-V in 2 ersichtlich. Die Trennschleifscheibe 5 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über ein erstes Klemmelement 13a und ein zweites Klemmelement 13b an einem Trennschleifscheiben-Halter 3 angeordnet. Die Klemmelemente 13a und 13b weisen jeweils einen gleichen Durchmesser D auf. Die Trennschleifscheibe 5 ist dabei zwischen beiden Klemmelementen 13a und 13b an dem Trennschleifscheiben-Halter 3 angeordnet und an diesem befestigt.
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Durch den Funkenschutz 7 sowie durch die Klemmelemente 13a und 13b wird ein Trennschleifbereich 6 definiert, welcher an einem Bereich der Trennschleifscheibe 5 ausgebildet ist, welcher nicht von dem Funkenschutz 7 oder dem ersten Klemmelement 13a beziehungsweise dem zweiten Klemmelement 13b umgriffen ist. Der Trennschleifbereich 6 ist der Bereich, in welchem die Trennschleifscheibe 5 mit der nicht dargestellten Schiene während des Durchtrennvorgangs in Kontakt kommt bzw. kommen kann.
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Das zweite Klemmelement 13b weist eine Durchgangsöffnung auf, wodurch dieses auf den Trennschleifscheiben-Halter 3 aufsteckbar und somit an einen Anschlag 20 des Trennschleifscheiben-Halters 3 anlegbar ist.
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Zum Befestigen des ersten Klemmelements 13a und somit zum Befestigen der Trennschleifscheibe 5 zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmelement 13a beziehungsweise 13b weist der Trennschleifscheiben-Halter 3 eine axiale Bohrung 19 mit Innengewinde auf, in welche ein Klemmelement-Halter 18 in Form einer Schraube mit einem Außengewinde einbringbar ist. Das erste Klemmelement 13a weist hierzu eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Gewindeabschnitt des Klemmelement-Halters 18 durchführbar ist. Das erste Klemmelement 13a wird nach Einschrauben des Klemmelement-Halters 18 durch diesen an einem Ende 21 des Trennschleifscheiben-Halters 3 fixiert.
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Die Klemmelemente 13a und 13b sind derart ausgebildet, dass diese die Trennschleifscheibe 5 durch Festklemmen befestigen, wodurch bei einer Drehung des Trennschleifscheiben-Halters 3 eine Drehung der Trennschleifscheibe 5 über die beiden Klemmelemente erfolgt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klemmelemente 13a und 13b jeweils ausgehend von der Drehachse A2 in Richtung ihrer Außenkanten 22a beziehungsweise 22b derart ausgebildet, dass diese zur Trennschleifscheibe 5 hin verformt und federnd sind. Auf Grund dieser Verformung können eine Vielzahl unterschiedlicher Trennschleifscheiben mit unterschiedlichen Breiten mittels der Klemmelemente 13a und 13b befestigt werden, da diese sich je nach Breite der zu montierenden Trennschleifscheibe 5 verformen und dennoch eine entsprechende Klemmwirkung aufweisen.
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In dem Gehäuse 9 des Antriebs 4 ist ein elektrischer Antriebsmotor 15 mit einer Antriebswelle 10 angeordnet. Der elektrische Antriebsmotor 15 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als bürstenloser Elektromotor ausgebildet. Der elektrische Antriebsmotor 15 weist einen Rotor auf, der die Antriebswelle 10 und daran angeordnete Permanentmagnete umfasst. Der elektrische Antriebsmotor 15 umfasst ferner einen Stator, der mehrere Elektromagnete umfasst. Die Permanentmagnete und die Elektromagnete sind in den Figuren im Detail nicht veranschaulicht. Die Antriebswelle 10 definiert die Antriebsachse A1 . Der Antrieb 4 ist über die Befestigungsmittel 17 in Form von Schrauben an dem Fixierbereich 16 des Grundkörpers 2 befestigt. Der Antrieb 4 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine maximale Quererstreckung E auf, welche gleich dem Durchmesser D der Klemmelemente 13a und 13b ist. Dadurch, dass die maximale Quererstreckung E des Antriebs 4 höchstens gleich dem Durchmesser D der Klemmelemente 13a und 13b ist, wird sichergestellt, dass der Antrieb 4 nicht in den Trennschleifbereich 6 hineinragt und dieser somit verkleinert wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebswelle 10 über ein erstes Lager 11 an dem Gehäuse 9 des Antriebs 4 gelagert, wohingegen der Trennschleifscheiben-Halter 3 über ein zweites Lager 12 an dem Fixierbereich 16 des Grundkörpers 2 gelagert ist. Das Trennschleifgerät 1 umfasst eine nicht näher dargestellte Steuereinheit zum Ansteuern des Antriebs 4.
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Die Antriebswelle 10 des Antriebs 4 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Eingriffsbereich 23 als Hohlwelle ausgebildet und weist eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Trennschleifscheiben-Halters 3 auf. Mittels einer Passfeder 14 ist die Antriebswelle 10 mit dem Trennschleifscheiben-Halter 3 formschlüssig verbunden, wodurch der Antrieb 4 über die Antriebswelle 10 direkt mit dem Trennschleifscheiben-Halter 3 gekoppelt ist. Bei einer Drehung der Antriebswelle 10 erfolgt somit eine Drehung des Trennschleifscheiben-Halters 3. Der Trennschleifscheiben-Halter 3 definiert die Drehachse A2 .
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Die Funktionsweise des Trennschleifgeräts 1 ist wie folgt:
- Zunächst wird die Trennschleifscheibe 5 über die Klemmelemente 13a und 13b an dem Trennschleifscheiben-Halter 3 montiert. Hierzu wird das zweite Klemmelement 13b auf den Trennschleifscheiben-Halter 3 gesteckt und an den Anschlag 20 angelegt. Anschließend wird die Trennschleifscheibe 5 auf den Trennschleifscheiben-Halter 3 gesteckt. Im Anschluss daran wird das erste Klemmelement 13a mittels dem Klemmelement-Halter 18 an dem Trennschleifscheiben-Halter 3 fixiert, wodurch die Trennschleifscheibe 5 zwischen den beiden Klemmelementen 13a und 13b festgeklemmt wird. Hierdurch ist die Trennschleifscheibe 5 mit dem Trennschleifscheiben-Halter 3 wirkverbunden. Über eine nicht dargestellte Steuereinheit, welche zum Steuern des Antriebs 4 dient, wird die Antriebswelle 10 in Drehung versetzt. Dadurch, dass die Antriebswelle 10 über die Passfeder 14 mit dem Trennschleifscheiben-Halter 3 direkt gekoppelt ist, wird die Drehbewegung der Antriebswelle 10 direkt auf den Trennschleifscheiben-Halter 3 übertragen. Nachdem die Trennschleifscheibe 5 über die Klemmelemente 13a und 13b an dem Trennschleifscheiben-Halter 3 wirkverbunden ist, wird die Drehbewegung des Trennschleifscheiben-Halters 3 auf die Trennschleifscheibe 5 übertragen. Während des Durchtrennvorgangs wird die Trennschleifscheibe 5 sukzessive abgenutzt, wodurch sich der Durchmesser der Trennschleifscheibe 5 verringert.
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Anhand von 6 wird ein zweites Ausführungsbeispiel des Trennschleifgeräts 1 beschrieben. Konstruktiv gleiche Komponenten haben die gleiche Bezugsziffer wie in den vorherigen 1 bis 5. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Trennschleifscheiben-Halter 3 mit der Antriebswelle 10 einteilig ausgebildet. Der Trennschleifscheiben-Halter 3 sowie die Antriebswelle 10 bilden somit eine gemeinsame Welle 24 aus. Folglich wird das Drehmoment des Antriebs 4 über die gemeinsame Welle 24 an das erste und zweite Klemmelement 13a beziehungsweise 13b und somit an die Trennschleifscheibe 5 übertragen. Das erste Lager 11 und das zweite Lager 12 sind an dem Gehäuse 9 abgestützt. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel verwiesen.
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7 zeigt einen Schnitt durch den Eingriffsbereich 23 des Trennschleifgeräts 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei der Schnitt senkrecht zu der Antriebsachse A1 und der Drehachse A2 verläuft. Konstruktiv gleiche Komponenten haben die gleiche Bezugsziffer wie in den vorherigen 1 bis 6. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Antriebsachse A1 und die Drehachse A2 um einen Abstand A, wobei beispielsweise gilt A = 0,25 * E, entlang der Grundkörper-Ebene G zueinander parallelversetzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsachse A1 von der Drehachse A2 derart parallelversetzt, dass die Antriebsachse A1 ausgehend von der Drehachse A2 entlang der Grundkörper-Ebene G in Gegenrichtung zu dem Trennschleifbereich 6 versetzt ist. Hierdurch ist es möglich, die maximale Quererstreckung E des Antriebs 4 zu erhöhen, ohne dass dieser in den Trennschleifbereich 6 hineinragt.
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Durch den Parallelversatz der Antriebsachse A1 und der Drehachse A2 sind ebenfalls die Antriebswelle 10 sowie der Trennschleifscheiben-Halter 3 zueinander parallelversetzt. Um das Drehmoment des Antriebs 4 von der Antriebswelle 10 auf den Trennschleifscheiben-Halter 3 zu übertragen, weisen diese im Eingriffsbereichs 23 entlang der jeweiligen Achse eine Außenverzahnung 25a beziehungsweise 25b auf. Eine Drehung der Antriebswelle 10 um die Antriebsachse A1 in eine erste Drehrichtung R1 resultiert folglich in einer Drehrichtungsumkehr, wodurch der Trennschleifscheiben-Halter 3 um die Drehachse A2 in eine zweite Drehrichtung R2 rotiert. Die Außenverzahnungen 25a und 25b realisieren ein festes Übersetzungsverhältnis n. Vorzugsweise gilt betragsmäßig: n = 1. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.
