-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Abschleifen
flacher Flächen und
Profile, wie zum Beispiel Zargen.
-
Aufgrund
der feinen Details und Krümmungen
solcher Profile sind sie sowohl von Hand als auch mit einer Maschine
schwierig abzuschleifen. Wenn Kosten kein wesentlicher Faktor sind,
ist es allgemein bekannt, ein komplementäres oder Negativprofil herzustellen
und dieses dann als Schleifblock zu verwenden, um ein Blatt Sandpapier
in Kontakt mit dem abzuschleifenden Profil zu schieben. In den meisten
Fällen
ist dies jedoch nicht praktisch oder aus wirtschaftlicher Sicht
realistisch. Als Alternative kann das Sandpapier gefaltet werden,
damit es den Grund der Nuten im Profil erreichen kann, dies ist
jedoch zeitaufwendig und nicht besonders effektiv.
-
Deshalb
besteht Bedarf nach einer Schleifvorrichtung, die das Abschleifen
eines Profils, zum Beispiel vor dem Streichen, erleichtert.
-
Die
DE 38 08 138 offenbart einen
Handschleifhobel, der einen austauschbaren Satz von Schleifblättern mit
einer komplexen Federanordnung enthält. Die Schleifblätter sind
im Gebrauch so festgeklemmt, dass sie sich an das Werkstück anpassen.
-
Die
britische veröffentlichte
Patentanmeldung 2 256 383A offenbart eine Anordnung, bei der mehrere
Blätter
in einem Block angebracht sind. Diese Blätter sind während einer Einstellphase beweglich,
damit sie zur Anpassung an ein erforderliches Profil bezüglich einander
verschoben werden können,
wonach die Blätter
durch eine Klemme in Position verriegelt werden. Des Weiteren wird
ein System erwähnt,
bei dem die Blätter
durch einen deformierbaren Werkstoff ersetzt werden, sowie eine
Anordnung, bei der die Blätter
aus einem gummiartigen Material bestehen. Es wird jedoch keine Anordnung erwähnt, bei
der mehrere parallele blattförmige
Elemente nebeneinander so angebracht sind, dass sie eine relative
Bewegung gegen eine elastische Vorspannung ausführen können.
-
Demgemäß stellt
ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schleifvorrichtung zum
Abschleifen eines Profils, wie beispielsweise einer Zarge, bereit,
wobei die Vorrichtung einen Hauptkörperabschnitt, mehrere parallele
blattförmige
Elemente, welche nebeneinander in dem Körperabschnitt angeordnet und
relativ zueinander und zum Körperabschnitt
gegen eine elastische Vorspannung bewegbar sind, umfasst, wobei
die elastische Vorspannung ein gemeinsames Blockmittel aus elastisch
kompressiblem Werkstoff umfasst und die freiliegenden Kanten der
blattförmigen
Elemente jeweils abschleifende Kantenflächen definieren, wobei die
jeweiligen freiliegenden Kanten der blattförmigen Elemente zusammen eine
Schleiffläche
mit Formanpassungsvermögen
ausbilden.
-
Somit
können
die Blätter
auf den freiliegenden Kanten eine Schleifbeschichtung tragen, oder sie
können
aus einem geeigneten Matrixwerkstoff, wie zum Beispiel einem Kunststoff
oder einem anderen zähen,
aber abrasiven Werkstoff, der Schleifpartikel enthält, hergestellt
sein.
-
Die
freiliegenden Kanten sind vorzugsweise, statt scharfe 90°-Grad-Kanten
aufzuweisen, im Querschnitt abgerundet ausgebildet, um eine mögliche Erzeugung
von Streifenwirkung zu verringern.
-
Die
Längen
der freiliegenden Kanten der blattförmigen Elemente sind derart
gewählt,
dass diese zusammen in Aufsicht gesehen einen keilförmigen Vorderbereich
der Schleiffläche
ausbilden.
-
Vorzugsweise
sind die blattförmigen
Elemente gleitend in einer Öffnung
im Hauptkörperabschnitt
aufgenommen. Das Vorspannmittel kann viele Formen annehmen; es kann
zum Beispiel ein Element aus elastisch kompressiblem Werkstoff,
wie zum Beispiel einem synthetischen Form- oder Schwammwerkstoff, umfassen. Weiterhin
kann das Vorspannmittel eine erste elastisch deformierbare Komponente,
zum Beispiel aus einem Schaumstoff- oder Schwammwerkstoff, und eine
Last verteilende oder ausgleichende Komponente, wie zum Beispiel einen
Fluid oder Gel gefüllten
Sack, umfassen, welche den Kontaktdruck im Wesentlichen gleichmäßig zwischen
den blattförmigen
Elementen verteilt. Bei einer anderen Anordnung kann die Last verteilende oder
ausgleichende Komponente mehrere, lose gepackte Stangen oder Stangen ähnliche
Elemente umfassen, welche sich gegeneinander verschieben können, um
den auf die blattförmigen
Elemente ausgeübten
Druck im Wesentlichen auszugleichen.
-
Die
Schleifvorrichtung kann für
den manuellen Gebrauch oder zur Verwendung mit einem kraftangetriebenen
Werkzeug ausgeführt
sein. Bei dieser letzteren Ausführungsform
enthält
die Vorrichtung und/oder das Werkzeug vorzugsweise ein Mittel zum Hin-
und Herbewegen der Vorrichtung in einer allgemein parallel zur Richtung
der blattförmigen
Elemente verlaufenden Richtung. Zum Beispiel kann ein kraftangetriebenes
Werkzeug ein äußeres Führungselement
enthalten, in dem der Hauptkörperabschnitt so
begrenzt ist, dass er zwar nach vorne und hinten gleiten kann, aber
nicht von Seite zu Seite. Der Körperabschnitt
kann durch einen Hubbewegungsmechanismus, ähnlich dem, der bei einer kraftangetriebenen
Stichsäge
verwendet wird, vor- und zurückgetrieben
werden, obgleich auch viele andere Mechanismen verwendet werden
könnten.
-
Bei
einer Ausführungsform
eines kraftangetriebenen Werkzeugs dieser Art können die abwechselnden Blätter wechselweise
gemeinsam, im Wesentlichen gegenphasig zu den Zwischenblättern, angetrieben
werden, um eine dynamisch ausgeglichene Anordnung bereitzustellen,
die gewährleistet, dass
ein Hauptteil der Schwingungswirkung an die Schleiffläche/Werkstückgrenzfläche angelegt
wird, wobei eine minimale Schwingungsenergie auf die das Werkzeug
stützende
Hand oder Konstruktion übertragen
wird.
-
Obgleich
die Erfindung oben beschrieben worden ist, umfasst sie jegliche
erfindungsgemäße Kombination
der oben oder in der nachfolgenden Beschreibung angeführten Merkmale.
-
Die
Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgebildet werden, und rein
beispielhaft wird im Folgenden eine Ausführungsform davon ausführlich beschrieben,
wobei auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird; es zeigen darin:
-
1 eine schematische, allgemeine
perspektivische Ansicht einer Schleifvorrichtung der vorliegenden
Erfindung;
-
2 eine Unteransicht der
Schleiffläche
mit Formanpassungsvermögen
der Schleifvorrichtung nach 1;
-
3 die Vorrichtung nach 1 bei Anwendung auf ein
typisches geformtes Profil;
-
4 eine alternative Form
des blattförmigen
Elements zur Verwendung in der Schleifvorrichtung;
-
5 eine schematische Schnittansicht
einer anderen Ausführungsform
der Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
6 eine schematische Schnittansicht
einer weiteren Ausführungsform
der Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
7 eine auseinandergezogene,
perspektivische teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Schleifvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
-
8 eine perspektivische Ansicht
der teilweise zusammengebauten weiteren Ausführungsform nach 7;
-
9 eine schematische Ansicht
einer kraftangetriebenen Ausführungsform
der Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, und
-
10(a), (b) und (c) eine alternative überlappende oder versetzte
Anordnung und blattförmige Elemente
zur Verwendung in Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung.
-
Nunmehr
auf 1 Bezug nehmend,
umfasst die Schleifvorrichtung einen Hauptkörperabschnitt 10,
der eine innere Kammer definiert, die mit einem Block aus kompressiblem
Schaumstoff- oder Gummimaterial gefüllt ist und zwei herabhängende Seitenplatten 14 aufweist.
Zwischen den Seitenplatten 14 ist ein Stapel von relativ
gleitbar blattförmigen Elementen 16 verschiebbar
angebracht. Die blattförmigen
Elemente 16 werden durch zwei Stifte 18, die sich
zwischen den Seitenplatten 14 durch jeweilige Schlitze 20 in
den blattförmigen
Elementen 16 erstrecken, festgehalten und in ihrem Bewegungsausmaß gesteuert.
Die unteren Kanten der blattförmigen
Elemente sind abgerundet und entweder mit einem Schleifwerkstoff
beschichtet, oder enthalten letzteren.
-
Die
Längen
der blattförmigen
Elemente sind, wie in 2 gezeigt,
so profiliert, dass die durch die Kanten der blattförmigen Elemente 16 definierte Schleiffläche einen
keilförmigen
Vorderbereich aufweist. Dadurch soll das Abschleifen eines auf Gehrung
geschnittenen Rahmens 22 bis zur Gehrungsverbindungslinie 24 (gestrichelt
gezeigt) erleichtert werden.
-
Im
Gebrauch wird die Vorrichtung an ein Profil angelegt und, wie in 3 zu sehen, ziehen sich die
blattförmigen
Elemente gegen die Vorspannung der Feder oder des Schaumstoffblocks 12 zurück, um sich
eng an das Profil anzupassen. Dann kann das Profil durch Vor- und Rückbewegen
abgeschliffen werden. Die blattförmigen
Elemente können
sich vorzugsweise leicht biegen, um geringen Fehlausrichtungen Rechnung
zu tragen.
-
Auf 4 Bezug nehmend, ist eine
alternative Form des blattförmigen
Elements 16 mit integralen Federhalteanhängern 26 ausgebildet,
dank derer auf die Stifte 18 und Schlitze 20 verzichtet
werden kann. Im Gebrauch werden die Anhänger 26 hinter einer Kante
oder einem Widerlager innerhalb des Körperabschnitts 10 eingehakt,
um das blattförmige
Element festzuhalten.
-
Nunmehr
auf die 5 und 6 Bezug nehmend, umfasst
die Schleifvorrichtung, wie zuvor, ein Gehäuse 30 mit mehreren
parallelen blattförmigen Elementen 32 mit
freiliegenden Schleifkanten, das mittels zweier Stifte (von denen
nur einer gezeigt ist), die zur Ausführung einer relativen Gleitbewegung
in fluchtenden Schlitzen der blattförmigen Elemente 32 angeordnet
sind, zur Ausführung
einer begrenzten relativen Gleitbewegung angeordnet ist. Im oberen Teil
des Gehäuses 30 ist
ein elastischer Schaumstoffblock 36 vorgesehen, der elastisch
deformierbar ist. In einem unteren Teil des Gehäuses ist, die oberen Kanten
der blattförmigen
Elemente berührend,
eine Last verteilende Komponente vorgesehen. In 5 liegt die Komponente in Form eines
Fluid oder Gel gefüllten
Sacks 38 vor, der beispielsweise mit einem Silikonwerkstoff
gefüllt
ist. In 6 umfasst die
Last verteilende Komponente mehrere lose gepackte Stangen 40,
die bezüglich
einander rollen und gleiten können.
-
Sowohl
in 5 als auch in 6 stellt der Schaumstoffblock
eine elastische Kraft bereit, während
der Gel-Sack 38 oder die Stangen 40 die Last über den
oberen Teil der blattförmigen
Elemente verteilen, so dass der Kontaktdruck zwischen der freiliegenden
Schleifkante des blattförmigen
Elements und dem Werkstück
allgemein konstant ist.
-
Im
Gebrauch können
die blattförmigen
Elemente, wie bei der früheren
Ausführungsform,
bezüglich
einander gleiten und sich somit anpassen, um Profiländerungen
folgen zu können.
-
Nunmehr
auf die 7 und 8 Bezug nehmend, weist die
dritte Ausführungsform
der Erfindung eine allgemein ähnliche
Ausführung
auf wie die vorherigen Elemente. Hier besteht das Werkzeug 50 aus einem
zweiteiligen Gehäuse,
das ein oberes Formteil 52 und ein unteres Formteil 54 umfasst.
Das untere Formteil ist mit allgemein vertikalen Wänden versehen,
die eine allgemein rechteckige Öffnung 56 definieren,
welche die Schäfte 58 eines
Stapels von allgemein T-förmigen
blattförmigen
Elementen 60 aufnimmt. Der Stapel von blattförmigen Elementen 60 ist mittels
eines Paars Stifte 62, die die miteinander fluchtenden
Paare paralleler Schlitze 64 in den blattförmigen Elementen
durchqueren, lösbar
und gleitbar bezüglich
des unteren Formteils angeordnet. Die Stifte weisen vergrößerte Köpfe 66 auf,
deren Durchmesser größer ist
als die Breite der Schlitze und sie in den Schlitzen festhalten,
um eine austauschbare, die blattförmigen Elemente und die Stifte
umfassende „Kassette" 68 bereitzustellen,
die nach Bedarf ausgetauscht werden kann, zum Beispiel, wenn eine feinere
oder gröbere Körnung erforderlich
ist oder wenn die blattförmigen
Elemente ausgetauscht werden müssen.
Die Kassette 68 wird in der Aussparung angeordnet, indem
das obere Formteil 52 abgehoben und die Kassette von unten
nach oben bis zur rechteckigen Öffnung 56 geschoben
wird. Dabei werden die Stiftköpfe 66 entlang
jeweiligen J-förmigen Kanälen 70,
die in den Seiten der Öffnungen 56 ausgebildet
sind, geführt,
damit sie durch einen schalenförmigen
Absatz 72 festhalten werden. Danach wird das obere Formteil 52 wieder
befestigt, und ein Halterand 74 verhindert ein unbeabsichtigtes
Lösen der
Stifte aus dem Absatz 72.
-
Das
obere Formteil 52 enthält
ein äußeres Muster,
das mit dem unteren Formteil 54 vereinigt wird, sowie ein
inneres, nach unten offenes rechteckiges Gehäuse 76, das den Halterand 74 bereitstellt.
In dem Gehäuse
ist ein Schaumstoff oder ein anderer elastisch kompressibler Block
enthalten, der im Gebrauch gegen den oberen Teil der blattförmigen Elemente 60 angeordnet
wird, um sie nach unten hin vorzuspannen.
-
Nunmehr
auf 9 Bezug nehmend,
wird eine angetriebene Version des Schleifwerkzeugs schematisch
gezeigt. Wie zuvor sind die blattförmigen Elemente 80 in
einem Gehäuse 82 gleitend
angeordnet und zum Werkstück
hin elastisch vorgespannt, und diese Merkmale werden nicht erneut ausführlich beschrieben.
Jedoch werden die blattförmigen
Elemente hier wechselseitig im Gehäuse angetrieben. Die blattförmigen Elemente
könnten
alle gemeinsam angetrieben werden, aber zur Bereitstellung eines
dynamischen Ausgleichs ist bei dieser Anordnung ein Satz abwechselnder
blattförmiger
Elemente 80 mit einem Antriebsarm 84 verbunden,
und die blattförmigen
Zwischenelemente 80 sind mit einem andern Antriebsarm 86 verbunden.
Die Antriebsarme werden durch eine abgestufte Antriebs-Exzenterwelle 88,
die zwei in Längsrichtung beabstandete
exzentrische Flächen 90, 92 bereitstellt,
die um 180° phasenverschoben
sind und die Arme 84 und 86 mittels Abtastrollen 94 antreiben,
gegenphasig zueinander angetrieben.
-
Nunmehr
auf die 10(a), (b) und (c) Bezug
nehmend sind bei den Anordnungen der oben beschriebenen blattförmigen Elemente
kleine Spalten zwischen den benachbarten abgerundeten Teilen der
blattförmigen
Elemente vorgesehen, wie in 10(a) gezeigt.
In vielen Fällen
spielt dies keine große
Rolle, da eine gewisse Querbewegung der Blätter beim Schleifen wahrscheinlich
ist, um die Bildung kleiner Furchen zu verhindern. Wenn dies jedoch
als ein Problem aufgefasst wird, kann eine überlappende Anordnung der blattförmigen Elemente
vorgesehen werden, so dass mit Blickrichtung in Endansicht in 10(b) zwischen den blattförmigen Hauptelementen 98 ein
Zwischen- oder Brückenblatt 96 vorgesehen
ist. Für
diese Anordnung enthalten die blattförmigen Hauptelemente 98 auf
einer Seite ein beabstandetes Paar von Aussparungen 100 und auf
der anderen einen ebenen Kanal 102, der sich durch die
Tiefe des blattförmigen
Hauptelements erstreckt. Die blattförmigen Hauptelemente sind so
positioniert, dass der ebene Kanal und die abgestuften Aussparungen
zueinander weisen und das Brückenblatt 96 einklemmen,
welches einen durch zwei Stege 104 definierten Kanal aufweist,
wodurch eine Bewegung des Brückenblatts
begrenzt wird, um zu verhindern, dass es herausfällt. Die blattförmigen Hauptelemente
und die blattförmigen
Brückenelemente sind
alle durch einen elastischen Schaumstoffblock oder dergleichen nach
unten vorgespannt.