-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen handgeführten Bandschleifer mit
einem Staubsammelsystem und ein Verfahren zum Unterbrechen seines
Staubsammelluftstroms.
-
Alle
Schleifwerkzeuge erzeugen sehr viel Staub. Besonders ein Bandschleifer
erzeugt große Mengen
an Holzstaub sowohl in der Luft als auch auf der Oberfläche des
Werkstücks.
Deshalb verwenden die meisten elektrischen Schleifgeräte irgendeine
Art von Staubsammelsystem. Bei diesen Staubsammelsystemen kommt üblicherweise
ein direkt vom Motor angetriebener Lüfter zur Erzeugung einer Ansaugung
für das
Staubsammelsystem zum Einsatz. Bei dem Staubsammellüfter kann
es sich um die Hälfte eines
zweiseitigen oder doppelten Lüfters
handeln (wobei die andere Seite den Motor kühlt), oder er kann an einem
Ende eines Motors gegenüber
dem anderen Ende, das einen Motokühllüfter trägt, befestigt sein. In beiden
Fällen
wird staubige Luft absichtlich am Motor vorbeigeführt, und
es dringt mehr Staub in den Motor ein.
-
Außerdem neigen
diese Systeme aufgrund des gewundenen Strömungspfads durch und um enge
Kanäle,
Drosselstellen und scharfe Kurven herum dazu, sich zuzusetzen. Durch
ein Zusetzen des Staubentfernungsströmungspfads verschlechtert sich
nicht nur die Staubsammlung oder wird gestoppt, sondern dadurch
kann auch der Staublüfter verstopft,
der Motor belastet und die Kühlungsluft zum
Schleifgerätmotor
verringert werden, was den Motor beschädigen kann. Ein weiterer Nachteil
dieser Systeme, bei denen zur Staubsammlung ein Hauptmotorlüfter verwendet
wird, besteht darin, dass diese Systeme nicht absichtlich abgeschaltet
werden können,
wenn ein Benutzer ohne Staubsammlung arbeiten will, da der Motor
gekühlt
werden muss. Ein einfaches Weglassen des Staubbehälters ist
oft unpraktisch, da ein Strom staubiger Luft zum Benutzer oder in
seine Nähe
ausgeblasen würde.
-
Ein
weiteres Problem bei gegenwärtigen Schleifgerätedesigns
besteht in der gängigen
Verwendung von sogenannten "Flag-bag"-Staubbehältern. Bei Flag-bag-Behältern handelt
es sich um Staubbeutel aus Stoff, die üblicherweise an einer Stütze über der
Oberseite des Schleifgeräts
hängen oder
sich seitlich befinden. Durch die Höhe des Beutels und der Anordnung
ist das Werkstück
mit dem Werkzeug nicht richtig zugänglich, und der Benutzer sieht
das Werkstück
nicht richtig. Wenn sich der Beutel mit Staub füllt, kann das zusätzliche
Gewicht eine Art handgeführter
Werkzeuge aus dem Gleichgewicht bringen, die oft ohnehin schon kopflastig
sind. Des Weiteren hängt
der sich füllende
Beutel oft durch und schleift am Werkstück entlang, wodurch der Beutel
beschädigt
oder das Schleifgerät
von der beabsichtigten Bahn weggezogen werden kann.
-
Ein
weiteres Problem im Zusammenhang mit derzeitigen Schleifgeräten besteht
darin, dass der Einlass des Staubbehälters und der Staubauslass des
Werkzeugs üblicherweise
auf einer einfachen Reib- oder Kegelpassung beruhen, um die beiden
konischen oder rohrförmigen
Bauteile zusammenzuhalten. Wenn die beiden Teile nicht durch einen
Formschlussmechanismus zusammengehalten werden, besteht die Möglichkeit,
dass sich die beiden Teile während
der Verwendung trennen, was dazu führt, dass staubige Luft aus
dem plötzlich
freigelegten Staubauslass herausgeblasen wird.
-
Bei
manchen Schleifgeräten,
wie bei dem Modell 4028 von Black & Decker, ist für das Staubsammelsystem ein
zweiter, getrennt steuerbarer elektrischer Motor mit Lüfter vorgesehen.
Durch den Einbau eines getrennten Staubsammelmotors erhöhen sich
jedoch Größe, Gewicht
und Kosten des Schleifgeräts.
-
In
der
US 3 902 284 wird
ein handgeführter Bandschleifer
mit einem Gebläse
und umdrehbaren Trommeln beschrieben, wobei das Gebläse und die Trommeln
jeweils von getrennten Transmissionsmitteln angetrieben werden.
-
Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Schleifgerät
mit einem Staubsammelsystem bereitzustellen, bei dem die Kühlluftströmung zum
Motor durch eine Verstopfung des Staubentfernungspfads nicht verringert
wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Schleifgerätstaubsammelsystems,
das den Betrieb des Schleifgeräts gestattet,
wenn die Staubsammelluftströmung
absichtlich blockiert oder gestoppt ist.
-
Erfindungsgemäß werden
ein elektrisch angetriebener, handgeführter Bandschleifer mit den Merkmalen
von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Unterbrechen der Staubsammelluftströmung eines elektrisch
angetriebenen, handgeführten
Bandschleifers mit den Merkmalen von Anspruch 11 bereitgestellt.
-
Durch
die vorliegende Erfindung wird ein Schleifgerät mit einem getrennten Staubsammellüfter bereitgestellt,
der zwar vom Hauptmotor angetrieben wird, aber nicht direkt mit
diesem verbunden ist. Dieser Staublüfter kann vom Motor weg angeordnet sein,
was zu einem kompakteren Werkzeug und verbesserter Staubentfernungsluftströmung führt. Außerdem kann
er mit einer vom Motoranker unabhängigen Geschwindigkeit gedreht
werden, die für
das Staubsammeln effizienter ist. Der Staublüfter wird über einen Riementrieb vom Hauptmotor
angetrieben; es könnte
aber auch ein Getriebezug verwendet werden.
-
Das
getrennte Lüftersystem
kann mittels eines von zwei praktischen Verfahren abgeschaltet werden.
Es kann ein vom Benutzer betreibbarer Dämpfer im Staubströmungspfad
vorgesehen werden, um die Luftströmung zu unterbrechen, während sich
der Lüfter
jedoch weiter dreht. Im Gegensatz zu den Ausgestaltungen mit einem
Motor und einem Lüfter
hat dies keine negativen Auswirkungen auf die Motorkühlung. Als
Alternative kann der Staublüfter vom
Motor abgetrennt werden, wodurch das Staubsammelsystem permanent
ausgeschaltet, der Motor entlastet und der Werkzeuglärm verringert
wird.
-
Weitere
Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
ausführlichen
Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass die ausführliche
Beschreibung und die speziellen Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung angeben, aber nur der Veranschaulichung dienen und
den durch die beiliegenden Ansprüche definierten
Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken sollen.
-
Ein
erfindungsgemäßes Schleifgerät wird nun
beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist
ein Aufriss eines erfindungsgemäßen Bandschleifers,
wobei ein Teil des äußeren Gehäuses entfernt
ist;
-
2 ist
eine vereinfachte Explosionsdarstellung des Bandschleifers aus 1;
-
3 ist
eine weitere vereinfachte Explosionsdarstellung des Bandschleifers
aus 1;
-
4 ist
eine weitere vereinfachte Explosionsdarstellung des Bandschleifers
aus 1;
-
5 ist
ein rechter Seitenaufriss des Getriebegehäuses des Bandschleifers aus 1;
-
6 ist
ein linker Seitenaufriss des Getriebegehäuses aus 5;
-
7 ist
ein weiterer Seitenaufriss des Getriebegehäuses aus 5;
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht des Getriebegehäuses des Bandschleifers aus 1;
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht von Abschnitten des Getriebegehäuses aus 8 aus der
Nähe;
-
10 ist
eine perspektivische Ansicht von Einzelheiten des Staublüfters des
Bandschleifers aus 9 teilweise weggeschnitten und
aus der Nähe;
-
11 ist
eine aufgeschnittene Ansicht des Staublüfters aus 10;
-
12 ist
eine weitere aufgeschnittene perspektivische Ansicht des Staublüfters aus 10;
-
13 ist
eine aufgeschnittene Ansicht des Staublüfters aus 12;
-
14 ist
ein Aufriss des Staublüfters
aus 13 im Querschnitt;
-
15 ist
ein vereinfachter Aufriss von Abschnitten des Bandschleifers aus 1 mit
Elementen des Staubbehälters;
-
16 ist
eine perspektivische Ansicht des Bandschleifers und des Staubbehälters aus 15 mit
zusätzlichen
Elementen;
-
17 ist
eine perspektivische Ansicht der Anordnung aus Staublüftereinfassung
und Bund aus 15;
-
18 ist
ein Aufriss des hinteren Endes der Anordnung aus Lüftereinfassung
und Bund aus 17;
-
19 ist
eine alternative perspektivische Ansicht der Anordnung aus Lüftereinfassung
und Bund aus 17, und
-
20 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Staubbehälters des
Bandschleifers aus 16.
-
In
den beiliegenden 1, 2, 3 und 4 ist
die Motoranordnung 10 quer zwischen der hinten angeordneten
Antriebsrolle 9 und der vorderen Rollenanordnung 8 befestigt.
Die Motorausgangswelle, die sich durch eine Öffnung in der Getriebegehäuseabdeckung 4 erstreckt,
endet in der Antriebsrolle 12.
-
Die
Antriebsrolle 12 zieht den Antriebsriemen 14.
Der Antriebsriemen 14 dreht die angetriebene Rolle 16.
Die angetriebene Rolle 16 dreht durch nicht gezeigte Zahnräder die
hintere Antriebsrolle 9. Ein zweiter Abschnitt der angetriebenen
Rolle 16 zieht den Staubsammellüfterriemen 18, der
einen Staubsammellüfter 20 antreibt,
der sich an einem oberen Abschnitt der Getriebegehäuseabdeckung 4 befindet.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich
bei dem Lüfterriemen 18 um
einen O-Ring.
-
Unter
besonderem Bezug auf die 2–4 ist die
linke/äußere Seite
der Getriebegehäuseabdeckung 4 von
einer Riemenabdeckung/einem Gehäuse 6 abgedeckt,
die bzw. das die Rollen 12 und 16 und die Riemen 14 und 18 einfasst. Das
rechtsseitige Gehäuse 3 vervollständigt das
Gestell/den Oberbau des Schleifgeräts.
-
Unter
zusätzlichem
Bezug auf die 5–7 wird von
der durch den Staublüfter 20 erzeugten
Ansaugung eine Luftströmung
(durch Pfeile in 5 angedeutet) aus der Nähe des Antriebsrads 9 durch
einen Luftdurchgang 22 in das rechte Gehäuse 3 und
das Getriebegehäuse 4 gezogen. Obere
Abschnitte sowohl des rechten Gehäuses 3 als auch des
Getriebegehäuses 4 definieren
eine Einlass- oder Ansaugkammer 24. Der obere Abschnitt
des Getriebegehäuses 4 definiert
auch Ansaugöffnungen 26 in
einer kleeblattartigen Anordnung. Ein Einlass- oder Ansaugdämpfer 28 ist drehbar
an dem oberen äußeren Abschnitt
des Getriebegehäuses 4 befestigt.
Der Dämpfer 28 hat
kleeblattartige Öffnungen
und einen von einem Benutzer betätigbaren
Schalter oder Dämpfer 29 zum
Drehen des Dämpfers 28 zwischen
einer offenen oder "EIN"-Position, in der
die Ansaugöffnungen 26 und die
Dämpferöffnungen
fluchten, und einer geschlossenen oder Ansaugung-"AUS"-Position, in der
der Dämpfer
nicht fluchtet und die Ansaugöffnungen 26 blockiert.
-
Unter
weiterem Bezug auf die 8–14 ist
der Staublüfter 20 an
der äußeren Seite
des Getriebegehäuses 4 drehbar
und koaxial mit dem Dämpfer 28 und
den Ansaugöffnungen 26 befestigt. Der
Staublüfter 20 weist
einen Rollenabschnitt 23 auf, mit dem der Lüfterriemen 18 antriebsmäßig verbunden
ist. Der Staublüfter 20 ist
ein radialer Lüfter. Das
heißt,
durch die Drehung des Staublüfters 20 entsteht
ein Sog in seiner Mitte und Druck um seinen Umfang herum, so dass
die Luft von der Mitte radial nach außen durch die Lüfterflügel 21 zum
Umfang hin strömt.
-
An
der Außenseite
des Getriebegehäuses 4 ist
die Lüftereinfassung 30 mit
dazwischenliegendem Lüfter 20 befestigt.
Die Lüftereinfassung 30 und
das Getriebegehäuse 4 definieren
eine Lüfterkammer 31 zwischen
sich. Der Lüfter 20 teilt
die Lüfterkammer 31 in
eine radial nach innen gehende Ansaug-/Einlasskammer 32 und
eine radial nach außen
gehende Ausgabe-/Auslasskammer 33. Die Lüftereinfassung 30 definiert
auch einen Schlitz 34, durch den der Dämpferschalter 29 vorragt,
und eine Öffnung 35, durch
die der Rollenabschnitt 23 des Lüfters 20 vorragt.
-
In 15 treten
durch den Staublüfter 20 gezogene
Luft und Staub durch den Auslasskanal 36, der bei der bevorzugten Ausführungsform
ein integraler Abschnitt der Lüftereinfassung 30 ist,
aus der Ausgabe-/Auslasskammer 33 aus. Das stromabwärtige Ende
des Kanals 36 steht über
eine Verriegelungsbundanordnung 40 mit der Staubkassette 60 in Verbindung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weist
die Verriegelungsbundanordnung 40 einen beweglich an der
Außenseite
des Kanals 36 befestigten Bund 42 auf. Der Bund 42 ist
zwischen einer ersten verriegelten Position, in der er den Einlass 61 der Staubkassette 60 am
Auslass des Kanals 36 befestigt, und einer zweiten unverriegelten
Position, in der die Staubkassette vom Auslasskanal 36 abtrennbar ist,
beweglich.
-
Es
folgt eine Zusammenfassung des Betriebs des Staubsammelsystems.
Der Motor 10 treibt die angetriebene Rolle 12 über den
Antriebsriemen 14 an. Die angetriebene Rolle 16 treibt
wiederum den Staublüfter 20 über den
Lüfterriemen 18 an.
Die durch die Drehung des Staublüfters 20 erzeugte
Ansaugung zieht Luft und Staub aus der Nähe des hinteren Antriebsrads 9 durch
den Luftdurchgang 22 in die Kammer 34. Wenn der
Dämpfer 28 in
der "EIN"-Position ist, werden
die Luft und der Staub durch die Öffnungen 26 und den
Dämpfer 28 und durch
den Lüfter 20 gezogen.
Die Luft und der Staub werden aus dem Lüfter 20 durch den
Kanal 36 und die Verriegelungsbundanordnung 40 in
die Staubkassette 60 abgezogen. In der Staubkassette 60 wird
der Staub zurückgehalten,
während
die Luft gefiltert und durch die luftdurchlässigen Seiten abgelassen wird.
-
Wenn
das Staubsammelsystem abgeschaltet werden soll, beispielsweise bei
der Verwendung im Freien, kann dies auf zweifache Weise erfolgen. Als
Erstes kann der Benutzer den Ansaugdämpfer 28 in die "AUS"-Position drehen.
In der AUS-Position dreht
sich der Staublüfter 20 weiter,
erzeugt aber keine Ansaugung in der Nähe des hinteren Antriebsrads 9.
Als Alternative kann der Benutzer die Riemenabdeckung 6 vorübergehend
vom Getriebegehäuse 4 entfernen
und so die Riemen 14 und 18 freilegen. Der Lüfterriemen 18 kann
von der angetriebenen Rolle 16 und dem Rollenabschnitt 23 des
Staublüfters 20 entfernt
werden. Wenn der Lüfterriemen 18 entfernt
ist, wird der Staublüfter 20 nicht
gedreht, und in keinem Abschnitt des Staubsammelpfads wird Luftströmung erzeugt.
-
Zur
kostengünstigen
und praktischen Anordnung ist die Staublüftereinfassung 30 über dem
Ansaugdämpfer 28 am
Getriebegehäuse 4 befestigt. Zwischen
der Einfassung 30 und dem Dämpfer 28 befindet
sich ein Dichtungselement 27. Bei der in 14 gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
hat das Dichtungselement 27 die Form einer flexiblen Überspritzung,
die mit dem Dämpfer 28 verklebt
ist. Die Dichtungsüberspritzung 27 sorgt
für eine
ausreichend dichte Passung zwischen der Einfassung 30 und
dem Dämpfer 28,
um unter Gestattung einer relativen Drehung zwischen Dämpfer und
Einfassung das Eindringen von Luft in die Ansaugseite des Lüfters 20 zu
begrenzen.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform (15 und 16)
weist die Staubkassette 60 einen ersten Teil 62 und
einen zweiten Teil 64 auf. Der erste Teil 62 ist
im Wesentlichen trichterförmig:
er weitet sich von einem kleinen stromaufwärtigen/Einlassende 61,
das über
die Bundanordnung 40 mit dem Auslasskanal 36 verbunden
ist, zu einem größeren rechteckigen
stromabwärtigen
Ende 63 auf. Der erste Teil 62 ist vorzugsweise
halbstarr, d. h. leicht flexibel, so dass er zum leichten Einbauen
und leichten Verbinden deformiert werden kann. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
kann der erste Teil 62 aus Santoprene® oder
einem anderen gummiartigen Material hergestellt sein. Der zweite
Teil 64 ist ein luftdurchlässiger Gewebeüberzug über einem
starren Gestell 80.
-
Luft
und Staub strömen
vom Staublüfter 20 durch
den Auslasskanal 36 in den ersten Teil 62 der Staubkassette 60 und
dann in den zweiten Teil 64. Staub wird in der Staubkassette 60 zurückgehalten, aber
die Luft wird durch die luftdurchlässigen Seiten des zweiten Teils 64 gefiltert
und somit ausgestoßen. Wenn
die Staubkassette 60 im Wesentlichen voll mit Staub ist,
kann sie schnell geleert werden, indem die Verbindung 66 zwischen
dem ersten Teil 62 und dem zweiten Teil 64 unterbrochen
wird. Je nach den Umständen
ist es möglich,
dass zuerst die ganze Staubkassette 60 an der Bundanordnung 40 vom
Schleifgerät
abgetrennt wird.
-
Die
Verbindung zwischen der Staubkassette 60 und dem Schleifgerät wird mit
besonderem Bezug auf die 15–20 genauer
beschrieben. Der erste Teil 62 der Kassette 60 weist
einen flexiblen Clip 67 und ein Einlassende 61 auf.
Zum Anbringen der Staubkassette 60 an dem Schleifgerät wird der flexible
Clip 67 in einen am hinteren Ende der Riemenabdeckung 6 angeordneten
Flansch 7 gehakt und ergreift diesen. Gleichzeitig wird
das Einlassende 61 in die Verriegelungsbundanordnung 40 eingeführt. Das
gleichzeitige Ausrichten des Clips 67, des Flanschs 7,
des Einlassendes 61 und der Verriegelungsbundanordnung 40 wird
durch das flexible Material des ersten Teils 62 erleichtert,
das der Benutzer zur Herstellung der beiden Verbindungen deformieren
kann.
-
Das
Einlassende 61 weist zwei vorstehende Rippen 69 auf.
Wenn der Bund 42 in der zweiten/unverriegelten Position
ist, wird das Einlassende 61 in die Bundanordnung 40 eingepasst,
so dass die Rippen 69 durch die Ausschnitte 43 im
Bund 42 ein- und an diesen vorbeigeführt und in die Aussparungen 38 eingepasst
werden, die im Auslassendeflansch 37 des Auslasskanals 36 definiert
sind. Der Bund 42, der den Endflansch 37 gleitend
in Eingriff nimmt, kann dann in seine erste Position hinuntergeschoben
werden, in der der Bund 42 die Rippen 69 in den
Aussparungen 38 zurückhält, wodurch
das Einlassende 61 in der Bundanordnung 40 verriegelt
wird. Passende Arretierungsstrukturen 39 am Flansch 37 und 46 am Bund 42 halten
den Bund entweder in der verriegelten oder unverriegelten Position
zurück,
es sei denn, sie werden überwunden,
indem der Benutzer den Bund absichtlich bewegt.
-
Die
Konstruktion der Staubkassette 60 wird mit besonderem Bezug
auf 20 (in der die Staubkassette nicht in ihrer angebrachten/Gebrauchsausrichtung,
sondern umgedreht gezeigt wird) genauer beschrieben. Der zweite
Teil 64 der Staubkassette 60 ist ein Staubbeutel/-kasten,
bei dem es sich um ein starres Gestell 80 handelt, über das
in bekannter Weise ein luftdurchlässiges Gewebe gespannt ist. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
ist der zweite Teil 64 im Wesentlichen ein rechteckiger
Festkörper, der
auf einer Seite 65 offen ist. Am offenen Ende 65 definiert
das Gestell 80 gegenüberliegende
Schlitze 82 an gegenüberliegenden
Seiten des offenen Endes und eine obere Lippe 84.
-
Das
stromabwärtige
Ende 63 des ersten Teils 62 (in der Ansicht 20A von
vorne gezeigt) weist einen Flansch 70 und flexible Nasen 72 auf.
Am ersten Teil 62 in der Nähe des stromabwärtigen Endes ist
ein Haken 74 schwenkbar angebracht.
-
Zur
Verbindung der Teile der Staubkassette 60 wird der Flansch 70 des
ersten Teils 62 in die Schlitze 82 des Gestells 80 des
zweiten Teils 64 geschoben, bis die offene Seite 65 des
zweiten Teils mit dem stromabwärtigen
Ende 63 des ersten Teils fluchtet. Wenn sie fluchten, rasten
die flexiblen Nasen 72 am ersten Teil 62 unter
der Lippe 84 des zweiten Teils 64 ein, um den
ersten Teil und den zweiten Teil aneinander zu befestigen. Für zusätzliche
Befestigung wird durch den Haken 74 am ersten Teil 62 gesorgt, der
geschwenkt werden kann, um eine Raste 86 am zweiten Teil 64 in
Eingriff zu nehmen.
-
Das
Trennen der beiden Teile 62 und 64 wird durch
die flexible Konstruktion des ersten Teils erleichtert. Nach dem
Entriegeln des Hakens 74 kann der Benutzer den ersten Teil 62 so
quetschen und deformieren, um die Arretierung zwischen den Nasen 72 und
der Lippe 84 zu lösen.
Dann kann der Flansch 70 leicht aus den Schlitzen 82 geschoben
werden.