DE69308702T2

DE69308702T2 - Handgeführte Scharriervorrichtung mit rotierenden Werkzeugen

Info

Publication number: DE69308702T2
Application number: DE69308702T
Authority: DE
Inventors: Gian Siro Lupato
Original assignee: LUPATO ANTONIO ER Srl
Current assignee: LUPATO ANTONIO ER Srl
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: DE69308702D1; GR3023133T3; EP0588436B1; ATE149909T1; EP0588436A1

Description

Es sind Maschinen bekannt, welche eine bestimmte Arbeit ausführen, die als Scharrieren oder Gradieren einer Oberfläche aus Stein, Marmor oder Granitkonglomerat etc. bekannt ist.
Diese Maschinen haben einen Drehkopf oder eine Scheibe, welcher an seinem unteren Teil freidrehende Walzen aufweist, wobei die Achse der Walzen parallel und radial zu der Kopfplatte angeordnet ist, und wobei die Walzen radial vorspringende Punkte auf ihren Oberflächen haben.
Wenn sich die Platte dreht, rollen die Walzen auf der zu bearbeitenden Oberfläche, und die Punkte erzeugen viele Kratzer, was für das Scharrieren üblich ist.
Die GB-A-409 194 und die EP-A-O 429 893 offenbaren jede eine solche Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Es ist offensichtlich, daß ein wichtiger Parameter für die Gleichmäßigkeit und Qualität der Bearbeitung der Druck ist, welcher beim Drücken der Walzen gegen die zu bearbeitenden Oberfläche angewendet wird.
Drehbare Scharrierhammer, die wie oben erläutert arbeiten, können stationäre Maschinen sein, bei denen das Werkzeug mit der Platte und den Walzen an einem Gestell befestigt ist, wobei die zu bearbeitenden Oberflächen, welche aus Platten bestehen, dem Werkzeug entlang einer Arbeitsebene zugeführt werden, welche unter dem Werkzeug selbst liegt. In diesem Fall wird die Walzenschubwirkung durch eine Betätigungsvorrichtung und Verbindungen bestimmt, welche das Werkzeug in Richtung auf
Arbeitsebene drücken. Es gibt auch andere Modelle, mit denen man auch auf einem bereits gelegten Fußboden arbeiten kann. Sie bestehen aus großen Maschinen, wie Hobel- und Poliermaschinen, an deren unterem Teil das Scharrierhammerwerkzeug angefügt (befestigt) wird. Diese drehbaren Scharrierhammer sind daher sehr große Maschinen, deren Gewicht ausreichend ist, den Walzen den erforderlichen Druck zu verleihen. Aus diesem Grund werden die Scharriervorrichtungen des Standes der Technik nur zum Scharrieren einzelner flacher Platten oder Bodenbeläge verwendet.
Die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine drehbare Scharriervorrichtung vorzusehen, welche als ein kleines handgehaltenes elektrisches Gerät für die einfache Durchführung oder den Abschluß einer Scharrierhammerbearbeitung der unterschiedlichsten Oberflächen eingesetzt werden kann, wobei die Oberflächen nicht notwendigerweise große Oberflächen oder einzelne, noch nicht verlegte Platten sind.
Eine weitere nebengeordnete Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein handgehaltenes Werkzeug vorzusehen, mit dem eine Scharrierhammerbearbeitung auch auf gekrümmten Oberflächen ausgeführt werden kann.
Zur Lösung der obigen Aufgabe sieht die Erfindung eine drehbare Scharriervorrichtung vor, mit einem Kopf, welcher eine Nabe aufweist, die für ein Verdrehen an einer Welle befestigt ist, wobei der Kopf mehrere freidrehende Walzen aufweist, deren Achsen im wesentlichen radial zu der Drehachse des Kopfes verlaufen, wobei jede Walze radial vorspringende Punkte auf ihrer Oberfläche hat, so daß sie bei einer Drehung des Kopfes zum Rollen auf einer zu bearbeitenden Oberfläche gebracht wird, und die Punkte dadurch über die zu bearbeitende Oberfläche kratzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung handgeführt ist und eine Masse zwischen der Welle und dem Kopf gehalten ist und auf den Walzen lastet, so daß diese einen Druck auf die zu bearbeitende Oberfläche ausüben, wobei die Masse daran gehindert wird, sich mit dem Kopf zu drehen.
Die DE-A-2 844 205 und die US-A-1,385,732 offenbaren Maschinen mit Gewichten zum Erhöhen der nach unten gerichteten Kraft, jedoch nicht gemäß der Definition des Anspruchs 1. Die DE-A-2 844 205 zeigt einen Scharrierhammer, jedoch ohne eine drehbare Nabe, und die US-A-1,385,732 betrifft das Schneiden von Glas.
Für eine bessere Erläuterung der erf inderischen Grundsätze der vorliegenden Erfindung und der Vorteile, welche sie im Vergleich zum Stand der Technik bietet, sind im folgenden mögliche Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen in Form von Beipielen angegeben, die nicht beschränkend sein sollen und mit denen die Grundsätze der Erfindung in die Praxis umgesetzt wurden. In den Figuren zeigt:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Werkzeugs dieser Erfindung, wobei die Walzen gemäß einer ersten Konfiguration angeordnet sind;
Figur 2 zeigt eine Draufsicht von der Seite der Walzen des in Figur 1 gezeigten Werkzeugs, wobei die Walzen jedoch in einer zweiten Konfiguration angeordnet sind;
Figur 3 zeigt ein schematische Ansicht der Walzen gemäß der in Figur 2 gezeigten Konfiguration, wenn konkave Oberflächen bearbeitet werden;
Figur 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeugs gemäß der Erfindung.
Figur 4 ist eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer manuellen handgeführten Vorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung, welche allgemein mit 110 bezeichnet ist, umfaßt eine Werkzeugeinheit 114, bei der ein drehbarer Arbeitskopf 119 mehrere freidrehende Walzen 117 in seinem unteren Bereich trägt, wobei die Achsen der Walzen im wesentlichen radial zu der Drehachse des Kopfes 119 verlaufen und die Walzen radial vorspringende Punkte 118 auf ihren Oberflächen haben. Der Kopf 119 besteht in seinem oberen Teil aus einer zentralen Nabe 115, welche axial (z.B. mit einer Schrauben-Gewinde-Verbindung) an einer Antriebswelle 112 einer Antriebsvorrichtung 111 befestigt ist, welche die Form eines Griffes mit Motorantrieb hat, z.B. eine manuelle motorisierte Einrichtung (welche bereits bekannt und daher nur teilweise gezeigt ist), wie eine Winkel-Schleifmaschine oder dergleichen mit der erfindungsgemäßen Scharierhammer-Werkzeugeinheit 114 anstelle der üblichen Werkzeuge. Eine Masse 121, welche daran gehindert wird, sich mit dem Kopf 126 zu drehen, wird zwischen dem Kopf 119 und der Antriebswelle 112 gehalten. Die Masse 121 kann z.B. in der Form einer dicken, axial holen Metallscheibe hergestellt werden, welche die Nabe 115 drehbar aufnehmen kann.
Zum Halten oder Lagern der Masse weist die Nabe 115 vorzugsweise einen radialen Anschlag 128 auf, an dem die Masse in axialer Richtung zu der Welle anliegt, wobei ein Wälzlager 120 eingefügt ist, welches von einem Sicherungsring 122 in Position gehalten wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, einen Handgriff 123 an der Masse zu befestigen, welcher im Verhältnis zu der Verlängerung des motorisierten Griffes 111 auf der gegenüberliegenden Seite vorsteht. Von der Masse springen ferner Endstücke oder Stangenenden 126 vor, welche in Kontakt mit dem Körper der handgeführten Vorrichtung 111 kommen, um eine freie Drehung der Masse 121 relativ zu dieser zu verhindern. Der Handgriff 123 kann z.B. an dem oberen Teil der Masse 126 mit Hilfe zweier paralleler Arme 124, 125 befestigt werden, deren dem Handgriff 123 gegenüberliegende Enden jeweils in einem gekröpften Abschnitt enden, um die Endstücke 126 zu bilden, welche die Drehung der Masse 121 behindern.
In Gebrauch genügt es, den motorisierten Griff 111 in einer Hand und den Handgriff 123 in der anderen Hand zu halten, das Werkzeug zu starten und es zu verschieben, während die Walzen 113 in Kontakt mit der zu bearbeitenden Oberfläche gehalten werden.
Die Masse 121 versorgt die Walzen 117 mit dem notwendigen Druck, welcher auf die zu bearbeitende Oberfläche ausgeübt werden muß, ohne daß die Bedienungsperson ermüdet. Die besondere Anordnung der Masse erlaubt die Verwendung einer Masse mit relativ hohem Gewicht, ohne daß unerwünschte Effekte auftreten. Tatsächlich wird aufgrund der Lagerung der Masse durch die Nabe 115 deren Gewicht direkt auf die Walzen 117 übertragen und lastet nicht auf dem motorisierten Griff 111, was dessen Mechanik und vor allem die Wälzlager der Antriebswelle 112 zu stark beanspruchen würde. Obwohl die Masse 121 von der Nabe 115 getragen wird, dreht sie sich ferner nicht mit dieser Nabe, und dadurch wird ein gyroskopischer Effekt vermieden, welcher eine bequeme Ausrichtung des benutzten Werkzeugs verhindem würde.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt. Figur 1 zeigt ein handgeführtes Werkzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Dieses Werkzeug hat einen Arbeitskopf 26, welcher seinerseits eine scheibenförmige Platte 11 aufweist, an deren Unterseite mehrere freidrehende Walzen 12 sind, die von Stützen 13 getragen werden, deren Achsen im wesentliche radial zu der Platte 11 angeordnet sind. Jede Walze hat radial vorspringende Punkte oder Zähne 14 auf ihrer Seitenfläche, und der Kopf 11 ist für seine Drehung an einer Welle oder Nabe 15 befestigt, so daß die Walzen rotatorisch angetrieben werden, wenn sie auf der zu bear beitenden Oberfläche liegen, wobei die Zähne auf die typische Art eines Scharrierhammers auf der Oberfläche kratzen. Die Welle 15 kann z.B. durch eine Schraubenverbindung mit einer Antriebswelle 16 einer elektrischen Antriebsvorrichtung 17 angetrieben werden. Die Nabe 15 weist einen radialen Vorsprung auf, der einen Anschlag 18 zum Halten eines Gewichts 20 relativ zu der Welle in axialer Richtung bildet (wobei ein Wälzlager 19 eingefügt ist, welches von einem Sicherungsring 21 in Position gehalten wird). Ein Handgriff 22 steht vorzugsweise auf der der Verlängerung der Vorrichtung 17 gegenüberliegenden Seite von der Masse 20 vor, wobei es sich z.B. um einen Handgriff mit Motorantrieb handelt, wie man ihn bei Winkel- Schleifmaschinen oder dergleichen findet.
Zusätzlich hat die Masse 20 eine Verlängerung 23 an einem Ende, welche mit der Vorrichtung 17 kollidiert, um eine Drehung der Masse 20 mit dieser zu verhindern.
Der Kopf 26 ist mit der Welle 15 über ein dazwischengefügtes Winkelgelenk 25 verbunden, um eine freie Neigung der Ebene des Kopfes in Bezug auf die Drehachse zu ermögliche. Das Gelenk 25 kann z.B. in der Form eines bekannten Universalgelenkes hergestellt sein, welches aus einem ersten Schwenkelement 27, das senkrecht zu der Drehachse der Welle 16 oder in diese integriert ist, und einem zweiten Schwenkelement 28 besteht, welches in den Kopf integriert ist (und das senkrecht zu dem ersten Element und der Drehachse der Welle ist). Das erste und das zweite Schwenkelement sind miteinander über ein Element oder einen Körper 29 verbunden.
Der Körper 29 wird vorzugsweise aus einem nachgiebigen Material hergestellt, so daß das Gelenk auch die Funktion einer Dämpfervorrichtung zum Dämpfen von Vibrationen übernimmt, welche während der Verwendung des Werkzeugs erzeugt werden.
Wie man deutlich in Figur 2 sieht, gibt es drei Walzen, welche entlang des Umfangs der Platte 11 mit gleichem Abstand zueinander verteilt sind.
Jede Walze 12 hat vorzugsweise eine Kegelstumpfform, wobei ihre Hauptbasis in der Nähe der jeweiligen Stütze 13 liegt. Sie ist axial frei drehbar, und ihre Achse entfernt sich von der Ebene der Platte, je näher sie zu der kleineren Grundfläche kommt. Die Stützen 13 sind mit Hilfe von Schrauben 24 so an die Platte 11 geschraubt, daß sie umgekehrt werden können; mit andern Worten, sie können so befestigt werden, daß die Walzen zuemanderweisen, wie in Figur 1 gezeigt, oder daß die Walzen voneinander weg weisen, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Wie in den Figuren 1 bzw. 3 gezeigt, können sie in der ersten Stellung in Kontakt mit konvexen Oberflächen gebracht werden, während sie in der zweiten Stellung in Kontakt mit konkaven Flächen gebracht werden können, ohne daß selbst im Falle großer Krümmungsradien die Stützen mit den Oberflächen in Konflikt kommen.
Im Gebrauch ist es ausreichend, wenn die Walzen auf die zu bearbeitende Oberfläche gelegt werden und die Drehung des Werkzeuges begonnen wird. Durch die Anordnung der Walzen bei den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks und die Einfügung der Gelenkverbindung kann sich der Arbeitskopf auf den gekrümmten Oberflächen bewegen und dabei frei verschiedene geneigte Stellungen annehmen (wie in Figur 3 schematisch gepunktet gezeichnet ist), so daß die Walzen immer auf der zu bearbeitenden Oberfläche anliegen. Dies wird durch die Tatsache ermöglicht, daß die Distanz zwischen dem Gelenkpunkt und der zu bearbeitenden krummlinigen Oberfläche im wesentlichen unverändert bleibt, solange das Werkzeug sich dreht. Es ist daher offensichtlich, daß sphärischen, zylindrischen oder selbst komplizierteren gekrümmten Oberflächen leicht gefolgt werden kann. An diesem Punkt ist es klar, daß die beabsichtigten Zwecke erreicht werden, weil ein Scharrierhammer vorgesehen wird, welcher einfach manuell verwendet werden kann, während gleichzeitig dieselben qualitativen Ergebnisse wie bei den Standmaschinen oder den Großraummaschinen für Bodenbeläge sichergestellt werden.
Es ist klar, daß die obige Beschreibung der Ausführungsformen, welche die erf inderischen Prinzipien dieser Erfindung anwenden, nur dem Zwecke der Erläuterung dient und in keiner Weise als eine Begrenzung des hier beanspruchten Bereiches der Erfindung verstanden werden soll. Die Kopfplatte, welche die Walzen trägt, kann z.B. von der Nabe lösbar ausgeführt werden, damit der Walzensatz schnell durch einen anderen Satz, beispielsweise mit einer anderen Zahnung, verwendet werden kann, um die Vorrichtung an den erforderlichen Bearbeitungsumfang oder das spezielle Material der zu bearbeitenden Oberfläche anzupassen.
Zusätzlich kann die Anordnung des Lagers und die Gestaltung der Nabe anders als gezeigt sein, wie der Fachmann auf diesem Gebiet leicht verstehen wird. Der Anschlag kann z.B. weggelassen werden, und die Masse kann auf einem anderen Teil des Kopfes liegen, vorausgesetzt, daß die freie Drehung des Kopfes relativ zu der Masse gewährleistet ist.
Ferner kann zum Schutz der Bedienungsperson ein Gehäuse um die drehenden Teile herum vorgesehen werden.
Wie der Fachmann auf diesem Gebiet leicht versehen wird, kann das Befestigungssystem der Walzen an dem Arbeitskopf sich von dem gezeigten unterscheiden. Die Walzen können z.B. eine Kippachse haben, um eine bessere Anpassung an die Neigung der zu bearbeitenden Oberfläche zu erreichen.

Claims

1. Drehbare Scharriervorrichtung mit einem Kopf (26, 119), welcher eine Nabe (15, 115) aufweist, welche für ein Verdrehen an einer Welle (16, 112) befestigt ist, wobei der Kopf (26, 119) mehrere frei drehende Walzen (12, 117) aufweist, deren Achse radial zu der Drehachse des Kopfes verläuft, wobei jede Walze radial vorspringende Punkte (14, 118) auf ihrer Oberfläche hat, so daß sie bei einer Drehung des Kopfes (26, 119) zum Rollen auf einer zu bearbeitenden Oberfläche gebracht wird und die Punkte dadurch über die zu bearbeitende Oberfläche kratzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung handgeführt ist und eine Masse (20, 121) zwischen der Welle (16, 112) und dem Kopf (26, 119) gehalten ist und auf den Walzen (12, 117) lastet, so daß diese einen Druck auf die zu bearbeitende Oberfläche ausüben, wobei die Masse (20, 121) daran gehindert wird, sich mit dem Kopf (26, 119) zu drehen.

2. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß Wälzlager (19, 120) zum Halten der Masse (20, 121) eingefügt sind.

3. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (20, 121) auf einem Widerlager gehalten ist, welcher radial von der Nabe (15, 115) vorspringt und einen Halt für die Masse (20, 121) in der axialen Richtung der Nabe bildet.

4. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Handgriff (22, 123) an der Masse (20, 121) befestigt ist.

5. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (16, 112) aus dem Körper eines manuellen handgeführten Gerätes (17, 111) mit Kraftantrieb vorragt.

6. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Endstücke (23, 126), welche mit dem Körper des handgeführten Gerätes (17, 111) zusammenwirken, von der Masse (20, 121) vorspringen, um die Drehung der Masse (20, 121) relativ zu dem Gerät zu verhindern.

7. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (20, 121) in axialer Richtung hohl ist, um die Nabe (15, 115) des Kopfes (26, 119) aufzunehmen.

8. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (26, 119) mit der Welle (16, 112) über ein dazwischen gefügtes Gelenk (25) verbunden ist, welches eine freie Neigung der Drehebene des Kopfes (26, 119) im Verhältnis zur Drehachse der Welle ermöglicht.

9. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Walzen (12, 117) vorgesehen sind und die Walzen um die Drehachse des Kopfes mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.

10. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (25) ein Universalgelenk ist.

11. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (25) einen Körper (29) aus einem nachgiebigen Material zum Absorbieren der Vibrationen aufweist, welche durch die Drehung des Kopfes (26) erzeugt werden.

12. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (12) eine Kegelstumpfform haben und mittels einstellbarer Stützmittel (13) gehalten werden, um die Walzen (12) abwechselnd mit ihrer Hauptgrundfläche zum Zentrum oder zum Umfang des Kopfes (26) hingewandt auszurichten.

13. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (12) mit ihrer Hauptgrundfläche an die Stützmittel gehängt werden.

14. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausrichtung der Walzen die Stützmittel an dem Kopf mittels Schrauben lösbar befestigt sind.

15. Drehbare Scharriervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (25) zwischen der Nabe (15) und der Walzenstützplatte (11) angeordnet ist.