EP0244465B1 - Handschleifgerät - Google Patents
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- EP0244465B1 EP0244465B1 EP86906769A EP86906769A EP0244465B1 EP 0244465 B1 EP0244465 B1 EP 0244465B1 EP 86906769 A EP86906769 A EP 86906769A EP 86906769 A EP86906769 A EP 86906769A EP 0244465 B1 EP0244465 B1 EP 0244465B1
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- EP
- European Patent Office
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- grinding
- grinding tool
- tool
- portable grinder
- pivot axis
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
- B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
- B24B55/10—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines specially designed for portable grinding machines, e.g. hand-guided
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
- B24B23/04—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
- B24D9/08—Circular back-plates for carrying flexible material
Definitions
- the invention relates to a hand-held grinder with a drive motor and a grinding or polishing tool driven with it in a swinging manner.
- hand grinders are known as so-called orbital sanders and are widely used. They are used, for example, to prepare a surface to be subsequently covered with paint or the like.
- the vibrating plate is driven by an electric motor and an intermediate eccentric, and it usually carries an exchangeable sanding sheet.
- the oscillating movement takes place either in a straight line back and forth or in an orbital movement, i.e. H. the back and forth movement is superimposed on a transverse movement. Overall, the oscillating plate performs a movement, at least in the longitudinal direction, which is of the order of about one centimeter.
- the end edges of the vibrating plate must therefore be kept at a sufficiently large distance from other surfaces running transversely to the workpiece surface currently being machined. This is especially true if one of these surfaces is a sheet of glass.
- oscillating grinders for example glass retaining strips and inner edges converging at right angles in window frames, cannot be grinded at all or at least quite inadequately. Grinding right into the corners is not possible anyway.
- a grinding device which, by oscillating movement of an arm, moves a grinding tool held at a front end of this arm back and forth along at least a substantially straight line.
- the grinding tool can be rectangular or round.
- the frequency of this movement is in the range between 3,000 and 4,000 / min and the displacement is in the range of a few cm and thus in the range of conventional orbital sanders, so that grinding of the inner longitudinal edges is also only possible to a limited extent.
- US Pat. No. 3,160,995 shows a grinding tool designed in the form of a segment of a circle, which runs under a cover which also has the form of a segment of a circle.
- the swiveling axis of the grinding tool lies in the center of the circle and the angle of the corner of the grinding tool coinciding with the center of the circle is less than 90 °, while the angle of the cover above it at the corner coinciding with the center of the circle is 90 °.
- the grinding tool can thus be pivoted out and out under the cover about its pivot axis coinciding with the center of the circle, without protruding with its side edges under the cover.
- the first object of the invention is therefore to develop a hand grinder so that it can be used to grind surfaces down to converging inner edges or the like for spatial reasons difficult grinding work.
- the hand grinder with a drive accommodated in a housing and with a grinding tool which has a work surface with exposed side edges suitable for grinding inner longitudinal edges and in particular at least one grinding corner area and which therefore drives the drive around a device-fixed pivot axis is driven to oscillate with a small pivoting angle is designed so that the pivot axis cuts the grinding tool, in order to give it a rotary pivoting movement, in a central region, that the pivoting frequency of the grinding or polishing tool is approximately 10,000 to 25,000 oscillations / min and that Swivel angle is about 0.5 ° to 7 °.
- This hand-held grinder adheres to the advantageous principle of the oscillating driven grinding or polishing tool.
- the grinding or polishing tool of this hand-held grinder performs a swiveling movement in which it oscillates about an axis fixed to the device, the pivoting angle being kept relatively small but being worked at a high frequency.
- the second object of the invention is to be seen in this different oscillating pivoting movement of the grinding or polishing tool for a completely new shaping of the grinding or polishing tools, in particular what the working surface of the grinding or polishing tool.
- This task is achieved in the case of a grinding tool in which the grinding tool is driven to oscillate about a pivot axis fixed to the housing, with a working surface which has exposed side edges which are suitable for grinding internal longitudinal edges and which run towards one another to form at least one grinding corner region solved that the exposed side edges suitable for grinding inner longitudinal edges are convexly bent outward following the abrasive corner area, so that inner longitudinal edges can be machined particularly well.
- a grinding tool with a working surface which has exposed side edges suitable for grinding internal longitudinal edges and running towards one another to form at least one grinding corner region is designed such that the exposed ones are suitable for grinding internal longitudinal edges Enclose side edges in the grinding corner area at an angle of ⁇ 90 °, so that with this corner area it is preferably possible to grind corners, which is not possible with the previously known grinding tools.
- the grinding tool has free-standing side edges adjoining the corner, so that grinding of inner longitudinal edges is also possible with such a grinding tool according to the invention in that the grinding tool can be guided with these side longitudinal edges adjoining the corner.
- a hand-held grinder with a drive accommodated in a housing and with a grinding tool which, due to at least one grinding corner area, has a non-circular work surface with exposed side edges suitable for grinding inner longitudinal edges, and which has a small swivel axis due to the drive Swivel angle is driven in an oscillating manner and with a grinding tool according to the invention if the pivot axis also cuts the grinding tool in a central region, since imbalances and thus vibrations of the entire hand-held grinding device can be avoided by the pivoting axis cutting this in a central region of the grinding tool.
- the convex side surfaces can then be designed according to the invention such that in their outermost region they do not execute any radial movement with respect to the pivot axis, but only a movement running perpendicular to the radial direction, which results in the grinding tool resting extremely quietly on an inner longitudinal edge .
- a high ablation rate is achieved due to the high frequency, while, in contrast to the orbital sander, the small swiveling angle causes only a slight deflection of the grinding or polishing tool, specifically across the axis of the device. At a certain swivel angle, this deflection is of course less, the smaller the distance of the free end of the grinding or polishing tool from this fixed axis. In this way, the use of grinding or polishing tools of different sizes can influence the deflection of the tool during the oscillating movement. It is easily possible to keep the rash so small that it is barely visible to the naked eye. You then have the impression that the grinding or polishing tool does not move at all, even though it of course does its job perfectly. In this case in particular, you can work right down to the inside corner.
- an axis fixed to the device this relates primarily to the geometric axis about which the grinding or polishing tool is pivoted back and forth in the direction of rotation. It is obvious that this geometric axis does not have to be arranged in the center of the working surface of the grinding or polishing tool and at for example in the case of a double-edged shape or the like.
- a geometric axis offset in the longitudinal direction of the tool has the advantage that vibration deflections of different widths are obtained on the two tool ends protruding on opposite sides.
- an axis for example a peg-shaped axis, on which the grinding or polishing tool is held and whose geometric axis runs through the tip of the pivoting angle.
- the oscillating pivoting movement of the grinding or polishing tool can be achieved in a manner known per se with the aid of a conventional drive motor, for example an electric motor, and an eccentric driven by this, for which reason the drive is not shown and described in detail.
- the eccentric transmits its rotational movement to a rotatably mounted rocker, the geometric axis of rotation of which can also be the geometric axis for the angular, oscillating movement of the grinding or polishing tool.
- the eccentric engages in the end remote from the mentioned bearing axis of the rocker, in particular the longitudinal axis of the rocker running approximately parallel to the longitudinal axis of the eccentric drive shaft or the motor drive shaft.
- any other motor is of course also possible, which can drive such a rocker arm or a comparable element to swing back and forth.
- the known orbital sanders work at a frequency in the order of 10,000 vibrations / min. It makes sense to have the grinding or polishing tool of the hand-held grinding device according to the invention vibrate at least in this order of magnitude.
- a preferred embodiment of the invention therefore provides that the pivoting frequency of the grinding or polishing tool is approximately 10,000 to 25,000 vibrations / min. This means that the frequency of this tool can be considerably higher than that of the known prior art. As a rule, however, it will be the case that, particularly in the case of electronic frequency control, smaller grinding or polishing tools tend to reach the upper limit of this range than comparatively larger ones. Otherwise, the high frequencies will mainly be used for polishing. So it is easily possible to use this hand grinder to polish scratches from sensitive windows, for example, which can occur if the wiper of a car is operated with a dry window that is covered with dust or sand grains.
- the swivel angle should not exceed a certain maximum value with regard to its maximum deflection. In principle, there are no limits downwards. From this point of view, it is considered expedient to keep the pivoting angle of the grinding or polishing tool in a range from approximately 0.5 ° to 7 °. It is easily conceivable, but associated with a certain effort, to make the pivoting angle changeable.
- a particularly preferred variant of the invention is characterized in that a drive shaft having or forming the device-fixed axis can be driven to oscillate in the direction of rotation by means of a motor and an intermediate gear.
- the output shaft of the motor thus performs a rotary movement as usual, which, as said, is preferably a high-speed electric motor.
- the gearbox converts this rotating movement into a reciprocating angular swivel movement of the frequency mentioned.
- a further embodiment of the invention is that the grinding or polishing tool is positively connected to the drive shaft, the drive shaft in particular having a polygonal or star-shaped cross section and the tool having a receptacle or an opening with a corresponding cross section.
- the drive shaft in particular having a polygonal or star-shaped cross section and the tool having a receptacle or an opening with a corresponding cross section.
- the grinding or polishing tool is preferably arranged concentrically to the drive shaft.
- it is primarily intended for a grinding or polishing tool with a polygonal shape, for example with a triangular or square shape, the longitudinal edges being rectilinear or also being concave or convex.
- FIG. 7 of the drawing very special edge shapes are also easily possible.
- the grinding or polishing tool therefore has a non-circular, in particular approximately polygonal, working surface.
- Another variant of the invention is characterized in that the grinding or polishing tool is arranged eccentrically to the drive shaft and in particular has an essentially rod-shaped or strip-like shape. This tool is particularly suitable for processing small and smallest areas or for inside edges and inside corners.
- the housing extends essentially laterally in the direction away from the pivot axis; that is to say, for example, that the pivot axis lies in a front gear part of this housing and then extends in one direction away from the pivot axis.
- This has the particular advantage that when editing corners the grinding tool with a part opposite the housing with respect to the pivot axis can be inserted well into any corners, advantageously then the corner region of the grinding tool having an angle of ⁇ 90 ° should be arranged in the region of the grinding tool opposite the housing, so that this for the Operator is clearly visible and insertion of this corner area into a corner is not hindered by the housing itself, since this extends in the opposite direction with respect to the pivot axis.
- the housing has a longitudinal axis which encloses approximately a right angle with the swivel axis.
- the longitudinal axis of the housing coincides with the axis of rotation of the rotating motor, so that the axis of rotation of the rotating motor is also approximately at a right angle to the pivot axis.
- Such an embodiment has the advantage that a particularly simple and advantageous embodiment of the transmission which converts the rotating movement into an oscillating movement is possible.
- this embodiment has the advantage that the housing, in particular the part of the housing which accommodates the rotating motor, does not hinder working in a corner, since this lies approximately opposite the corner region of the grinding tool and thus makes it optimally visible to an operator.
- the housing containing the rotating motor at the same time as a handle for an operator.
- the grinding device shown in Fig. 1 is equipped with a motor 1 housed in the housing.
- a motor 1 housed in the housing.
- the motor 1 is followed by a transmission 2, which is also housed in the housing.
- the rotational movement of the electric motor is converted into an oscillating movement of a grinding or polishing tool 3.
- the grinding or polishing tool performs a reciprocating wire movement around the geometrical axis 29, which is fastened to the device.
- the angle of rotation is preferably on the order of 0.5 ° to 7 ° and the frequency is in particular about ten thousand to twenty-five thousand vibrations per minute.
- the grinding and polishing tool 3 - hereinafter, for the sake of simplicity, will only be referred to as "tool 3", without this being understood in a restrictive manner - according to FIG. 3, in particular releasably connected to the drive shaft 4, which is the gate drive - Output shaft is acting.
- Its geometrical axis 29 therefore represents a fixed axis around which the tool 3 oscillates.
- the tool 3 has an approximately square working surface 5.
- the tool 3 has a triangular shape. With the shape according to FIG. 2 it is easier to get into tapered corners. Other polygonal shapes of the tool 3 are also conceivable. In some applications, an elliptically shaped plate can also be used, or the working surface 5 can be bulged. In the drawing, the connecting lines between the corner points are shown arched. However, in order to work better in corners, these lines can be straight in the corner area.
- an abrasive paper 6 or the like On the working surface 5 of the tool 3 z. B. an abrasive paper 6 or the like. According to the two halves of the figure in FIG. 4, the sanding paper 6 can be attached by Velcro, by clips 7 or self-adhesive.
- the tool 3 consists of a dimensionally stable support or support body and a grinding or polishing element 9.
- the latter has the working surface 5 on its side facing away from the support or support body 8.
- a replaceable and self-adhesive Velcro adhesive material 10 for holding a corresponding sanding paper or the like can be attached to the working surface 5.
- the support or support body 8 has an opening 11, in particular a polygonal hole. The hole can also be round.
- a bore 13 is provided in the center of the grinding or polishing element 9 so that a nut 12 can be fixed on the drive shaft 4 with the supporting or supporting body. The drive shaft 4 can thus be inserted through the polygonal hole 11 until the shoulder 14 of the drive shaft 4 rests on the supporting or supporting body 8.
- the drive shaft 4 is formed in the area that protrudes through the body 8, corresponding to the polygonal hole 11, so that a positive connection between the drive shaft 4 and the support or support body 8 is formed.
- the body 8 is pressed against the shoulder 14 by the nut 12, which is screwed onto the thread 15 located at the end of the drive shaft 4.
- the drive shaft 4 has a particularly central bore 16 for dust extraction. So that the dust extraction can not only take place centrally, grooves 17 are machined from the bore 13 in the radial direction on the working surface 5 of the tool 3. In order to allow suctioning from the edge in the embodiment according to FIG. 4, holes 18 are provided in the sandpaper or the like. The grinding dust is extracted there from the edges of the grinding plate via the grooves 17 and / or through the bore 13 and the bore 16 of the drive shaft 4. These suction channels are connected, for example, to a suction device (not shown) via a hose 19 fastened to the transmission housing.
- the working surface 5 of the tool 3 has an approximately triangular shape.
- the suction does not take place centrally here as in FIG. 1, but via a bore 24 provided at any point on the grinding tool 3.
- the grooves 17 run towards the bore 24.
- a polishing paste, emulsion or the like can advantageously be supplied during polishing. It is then distributed over the grooves 17 over the entire working surface of the polishing tool. The same applies analogously to the other embodiments, for example that of FIG. 5.
- FIG. 7 shows an exemplary embodiment in which the tool 3 can be rotated without loosening the fastening screw 25.
- the grinding plate 3 does not differ in construction from that of FIG. 3, but here the drive shaft 4 is provided with an internal thread 26 into which the fastening screw 25 can be screwed.
- spring elements 28, for example plate springs are inserted between the supporting or supporting body 8 and a flange 27 of the screw 25, so that the tool 3 can be pulled off the shoulder 14 against the force of the spring elements 28 and rotated.
- the figures 8 to 10 show a further variant of a tool 3, which is mainly used as a polishing tool.
- This tool 3 also consists of a supporting or supporting body 8, for example a metal plate (in particular aluminum) and a grinding or polishing element 9 firmly connected thereto.
- the latter exists in the case of use as a polishing element z. B. made of felt.
- the connection is made via connecting elements, such as rivets 31.
- the latter take on an additional task, namely the retention of a spring-elastic pressure member 32, which in the exemplary embodiment has the shape of a leaf spring.
- the supporting or supporting body 8 like the grinding or polishing element 9 in this exemplary embodiment, has a triangular shape with triangular sides curved outwards.
- the supporting or supporting body 8 is, however, considerably smaller than the grinding or polishing element 9. Accordingly, a protruding edge 33 is formed all around, on which the pressure members 32 assigned to the corners act in the direction of the arrow 34. In this way, a particularly intensive application of the edge, or at least the three corner areas, is achieved. In other words, this effectively prevents the protruding edge from arching up.
- the lower rivet head 35 pointing towards this machining workpiece surface could also be a screw head or a nut, recessed in the enlarged part 36 of the fastening bore.
- the remaining cavity can advantageously form a pocket for introducing a polishing paste or the like.
- the support or support body and the grinding or polishing element can also be glued to one another or connected in another known manner. If necessary, vulcanization is also an option.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Handschleifgerät mit einem Antriebsmotor und einem damit schwingend angetriebenen Schleif- oder Polierwerkzeug. Derartige Handschleifgeräte sind als sogenannte Schwingschleifer bekannt und weit verbreitet. Sie dienen beispielsweise zum Vorbereitung einer nachfolgend mit Farbe oder dgl. zu bedeckenden Fläche. Die Schwingplatte wird mit Hilfe eines Elektromotors und eines zwischengeschalteten Exzenters angetrieben und sie trägt in der Regel ein austauschbares Schleifblatt. Die Schwingbewegung erfolgt dabei entweder geradlinig hin und her oder aber in einer Orbitalbewegung, d. h. der Hin- und Herbewegung ist dabei noch eine Querbewegung überlagert. Insgesamt führt die Schwingplatte dabei eine zumindest in Längsrichtung gerichtete Bewegung durch, die in der Größenordnung von etwa einem Zentimeter liegt. Um Beschädigungen zu vermeiden, muß man deshalb mit den Stirnkanten der Schwingplatte von quer zur momentan bearbeiteten Werkstückfläche verlaufenden weiteren Flächen einen ausreichend großen Abstand halten. Dies gilt insbesondere, wenn eine dieser Flächen eine Glasscheibe ist. Infolgedessen sind mit solchen Schwingschleifern, beispielsweise Glashalteleisten und rechtwinklig zusammenlaufenden Innenkanten bei Fensterrahmen nicht oder allenfalls recht unzulänglich zu beschleifen. Ein Schleifen bis in die Ecken ist ohnehin nicht möglich.
- Außer den erwähnten Handschleifgeräten mit oszillierend angetriebenem Schleifwerkzeug gibt es auch Handschleifgeräte mit rotierendem Schleifwerkzeug, beispielsweise Winkelschleifern oder Handschleifgeräte mit umlaufendem Schleifwerkzeug, wie z. B. Bandschleifer. Auch mit diesen Handschleifgeräten lassen sich gewisse Schleifarbeiten, insbesondere das Beschleifen von Innenkanten und Innenflächen nicht oder nur mit unbefriedigendem Arbeitsergebnis durchführen.
- Aus der US-PS 2 350 098 ist ein Schleifgerät bekannt, welches durch oszillierendes Bewegen eines Arms ein an einem vorderen Ende dieses Arms gehaltenes Schleifwerkzeug längs mindestens einer im wesentlichen geradlinigen Strecke hin- und herbewegt. Dabei kann das Schleifwerkzeug rechteckig oder rund ausgebildet sein. Die Frequenz dieser Bewegung liegt dabei im Bereich zwischen 3.000 und 4.000 /min und der Verschiebeweg liegt im Bereich einiger cm und damit im Bereich herkömmlicher Schwingschleifer, so daß damit ein Beschleifen von Innenlängskanten ebenfalls nur bedingt möglich ist.
- Die US-PS 3 160 995 zeigt ein in der Form eines Kreissegments ausgebildetes Schleifwerkzeug, welches unter einer ebenfalls die Form eines Kreissegments aufweisenden Abdeckung verläuft. Die Schwenkachse des Schleifwerkzeugs liegt dabei im Kreismittelpunkt und der Winkel der mit dem Kreismittelpunkt zusammenfallenden Ecke des Schleifwerkzeugs beträgt weniger als 90°, während der Winkel der darüberliegenden Abdeckung an der mit dem Kreismittelpunkt zusammenfallenden Ecke 90° beträgt. Damit läßt sich das Schleifwerkzeug unter der Abdeckung um seine mit dem Kreismittelpunkt zusammenfallende Schwenkachse hinund herverschwenken, ohne mit seinen Seitenkanten unter der Abdeckung hervorzutreten. Damit tritt im Bereich der einen Winkel <90° aufweisenden Ecke des Schleifwerkzeugs im wesentlichen keine Schleifwirkung auf, diese liegt vielmehr an den möglichst weit von der Schwenkachse entfernten Außenbereichen des Kreissegments, welche Ecken mit Winkeln von 90° aufweisen und ebenfalls in allen Schwenkstellungen unter der Abdeckung liegen. Ein Beschleifen von Ecken und Innenlängskanten ist damit auch mit diesem Schleifwerkzeug nicht möglich.
- Die erste Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, ein Handschleifgerät so weiterzubilden, daß sich damit ein Beschleifen von Flächen bis in zusammenlaufende Innenkanten oder ähnliche aus räumlichen Gründen schwierige Schleifarbeiten durchführen lassen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Handschleifgerät mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Antrieb und mit einem Schleifwerkzeug, welches eine Arbeitsfläche mit freiliegenden zum Schleifen von Innenlängskanten geeigneten Seitenkanten und insbesondere mindestens einen schleifenden Eckbereich aufweist und welches darch den Antrieb um eine gerätefeste Schwenkachse mit geringem Verschwenkwinkel oszillierend angetrieben ist, so ausgebildet ist, daß die Schwenkachse das. Schleifwerkzeug, um diesem eine Drehschwenkbewegung zu verleihen, in einem mittigen Bereich schneidet, daß die Verschwenkfrequenz des Schleif- oder Polierwerkzeugs etwa 10.000 bis 25.000 Schwingungen/min beträgt und daß der Verschwenkwinkel etwa 0,5° bis 7° beträgt. Bei diesem Handschleifgerät wird an dem an sich vorteilhaften Prinzip des schwingend angetriebenen Schleif- oder Polierwerkzeugs festgehalten. Anstelle der geradlinigen Hin- und Herbewegung oder der orbitalen, ellipsenartigen Schleifbewegung führt das Schleif- oder Polierwerkzeug dieses Handschleifgeräts eine Schwenkbewegung durch, in dem es um eine gerätefeste Achse oszilliert, wobei der Verschwenkwinkel verhältnismäßig klein gehalten, dafür aber mit hoher Frequenz gearbeitet wird.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Bereits bei Verwendung herkömmlich geformter Schleif- oder Polierwerkzeuge ergeben sich dabei erheblich verbesserte Schleifmöglickeiten.
- Die zweite Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, diese andersartige oszillierende Schwenkbewegung des Schleif- oder Polierwerkzeugs für eine völlig neue Formgebung der Schleif- oder Polierwerkzeuge, insbesondere was die Arbeitsfläche des Schleif- oder Polierwerkzeugs angeht, auszunutzen.
- Diese Aufgabe wird einmal bei einem Schleifwerkzeug, bei welchem das Schleifwerkzeug um eine gegenüber einem Gehäuse gerätefeste Schwenkachse oszillierend verschwenkbar angetrieben ist, mit einer Arbeitsfläche, welche freiliegende, zum Schleifen von Innenlängskanten geeignete und zur Bildung mindestens eines schleifenden Eckbereichs aufeinander zu laufende Seitenkanten aufweist, dadurch gelöst, daß die freiliegenden zum Schleifen von Innenlängskanten geeigneten Seitenkanten im Anschluß an den schleifenden Eckbereich konvex nach außen gebogen sind, so daß sich damit Innenlängskanten besonders gut bearbeiten lassen.
- Besonders hervorzuheben ist eine weitere Lösung dieser Aufgabe, bei welcher ein Schleifwerkzeug mit einer Arbeitsfläche, welche freiliegende, zum Schleifen von Innenlängskanten geeignete und zur Bildung mindestens eines schleifenden Eckbereichs aufeinander zu laufende Seitenkanten aufweist, so ausgebildet ist, daß die freiliegenden zum Schleifen von Innenlängskanten geeigneten Seitenkanten im schleifenden Eckbereich einen Winkel von <90° einschließen, so daß mit diesem Eckbereich bevorzugterweise ein Beschleifen von Ecken möglich ist, was mit den bisher bekannten Schleifwerkzeugen nicht möglich ist.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche 17 bis 29.
- Des weiteren weist das Schleifwerkzeug sich an die Ecke anschließende freistehende Seitenkanten auf, so daß mit einem derartigen erfindungsgemäßen Schleifwerkzeug auch ein Beschleifen von Innenlängskanten dadurch möglich ist, daß das Schleifwerkzeug mit den sich an die Ecke anschließenden Seitenkanten an diesen Innenlängskanten anliegend geführt werden kann.
- Dabei ist es erfindungsgemäß von großem Vorteil, wenn die sich an den Eckbereich anschließenden Seitenkanten konvex nach außen gebogen sind, da eine solche konvexe Biegung der Seitenkanten dazu führt, daß das Schleifwerkzeug nur in einem äußersten Bereich der Wölbung an der Innenlängskante anliegt und mit diesem bei seinen oszillierenden Bewegungen eine parallel zu dieser Innenlängskante gerichtete Bewegung ausführt und somit an dieser Innenlängskante entlang geführt werden kann, ohne von dieser weggeschlagen zu werden, während bei einer geraden Seitenkante die vorderen und hinteren Bereiche der Seitenkante bei einer oszillierenden Bewegung senkrecht gegen die Innenlängskante schlagen und somit auch das Schleifwerkzeug von dieser Innenlängskante weg beschleunigen würden.
- Wenn man jedoch für das Schleif- oder Polierwerkzeug beispielsweise die Form eines Zweikants oder in bevorzugter Weise eines Dreikants wählt, so erhält man einen spitz zulaufenden Endbereich des Schleifoder Polierwerkzeugs, der auch das Beschleifen kleinster Flächen und Teilflächen ermöglicht. Man kommt damit auch in rechtwinklig im Raum zusammenlaufende Innenkanten, z. B. beim Abschleifen alter Farbe von Fensterrahmen in den Eckbereichen der Scheiben.
- Die erfindungsgemäßen Vorteile zeigen sich insbesondere bei einem Handschleifgerät mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Antrieb und mit einem Schleifwerzeug, welches durch mindestens einen schleifenden Eckbereich eine unrunde Arbeitsfläche mit freiliegenden zum Schleifen von Innenlängskanten geeigneten Seitenkanten aufweist und welches durch den Antrieb um eine gerätefeste Schwenkachse mit geringem Verschwenkwinkel oszillierend angetrieben ist und mit einem erfindungsgemäßen Schleifwerkzeug, wenn zusätzlich noch die Schwenkachse das Schleifwerkzeug in einem mittigen Bereich schneidet, da durch die in einem mittleren Bereich des Schleifwerkzeugs dieses schneidende Schwenkachse Unwuchten und somit Vibrationen des gesamten Handschleifgeräts vermieden werden können. Insbesondere können dann die konvexen Seitenflächen erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß sie in ihrem äußersten Bereich keine bezüglich der Schwenkachse radiale Bewegung, sondern lediglich noch eine senkrecht zu der radialen Richtung verlaufende Bewegung ausführen, die ein äußerst ruhiges Anliegen des Schleifwerkzeugs an einer Innenlängskante zur Folge hat.
- Bei einem erfindungsgemäßen Handschleifgerät erreicht man durch die hohe Frequenz eine große Abtragungsrate, während der geringe Verschwenwinkel im Gegensatz zum Schwingschleifer eine lediglich geringe Auslenkbewegung des Schleif- oder Polierwerkzeugs und zwar quer zur gerätefesten Achse bewirkt. Diese Auslenkung ist bei einem bestimmten Schwenkwinkel selbstverständlich umso geringer, je kleiner die Entfernung des freien Endes des Schleif- oder Polierwerkzeugs von dieser gerätefesten Achse ist. Auf diese Weise kann man durch Verwendung unterschiedlich großer Schleif- oder Polierwerkzeuge Einfluß auf den Ausschlag des Werkzeugs bei der oszillierenden Bewegung nehmen. Es ist ohne weiteres möglich, den Ausschlag so klein zu halten, daß er mit bloßem Auge kaum sichtbar ist. Man hat dann den Eindruck, als ob sich das Schleif- oder Polierwerkzeug überhaupt nicht bewegen, würde, obwohl es selbstverständlich seine Arbeit einwandfrei verrichtet. Gerade in diesem Falle kann man bis in die Innenecke hinein sauber arbeiten.
- Wenn erfindungsgemäß von einer gerätefesten Achse gesprochen ist, so bezieht sich das in erster Linie auf die geometrische Achse, um welche das Schleif- oder Polierwerkzeug in Drehrichtung hin- und herverschwenkt wird. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß diese geometrische Achse keineswegs zentrisch zur arbeitenden Fläche des Schleif- oder Polierwerkzeugs angeordnet werden muß und beispielsweise bei einer Zweikantform oder dgl. einer in Längsrichtung des Werkzeugs versetzte geometrische Achse den Vorzug hat, daß man an den beiden nach entgegengesetzten Seiten abstehenden Werkzeugenden unterschiedlich weite Schwingungsausschläge bekommt. Zweckmäßigerweise liegt aber eine, beispielsweise zapfenförmige Achse vor, an welcher das Schleifoder Polierwerkzeug gehalten ist, und deren geometrische Achse durch die Spitze des Verschwenkwinkel verläuft.
- Die oszillierende Verschwenkbewegung des Schleif- oder Polierwerkzeugs kann man mit Hilfe eines herkömmlichen Antriebsmotors, beispielsweise eines Elektromotors, und eines von diesem angetriebenen Exzenters, in an sich bekannter Weise erreichen, weswegen der Antrieb im einzelnen nicht näher dargestellt und beschrieben ist. Der Exzenter überträgt seine Rotationsbewegung auf eine drehbar gelagerte Schwinge, wobei deren geometrische Drehachse zugleich die geometrische Achse für die winkelförmige oszillierende Bewegung des Schleif- oder Polierwerkzeugs sein kann. In das von der genannten Lagerachse der Schwinge entfernte Ende greift der Exzenter ein, wobei insbesondere die Längsachse der Schwinge etwa parallel zur Längsachse der Exzenterantriebswelle bzw. der Motorantriebswelle verläuft. Anstelle eines elektrischen Antriebsmotors kommt selbstverständlich jeder andere Motor auch in Frage, der beispielsweise eine derartige Schwinge oder ein vergleichbares Element hin- und herverschwenkend antreiben kann.
- Die vorbekannten Schwingschleifer arbeiten mit einer Frequenz in der Größenordnung von 10.000 Schwingungen/min. Es bietet sich an, das Schleif- oder Polierwerkzeug des erfindungsgemäßen Handschleifgeräts zumindest auch in dieser Größenordnung schwingen zu lassen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht deshalb vor, daß die Verschwenkfrequenz des Schleif- oder Polierwerkzeugs etwa 10.000 bis 25.000 Schwingungen/min beträgt. Das bedeutet, daß man bei diesem Werkzeug in der Frequenz noch beträchlich höher gehen kann als beim bekannten Stand der Technik. In der Regel wird es aber so sein, daß man, insbesondere bei einer elektronischen Regelung der Frequenz, bei kleineren Schleifoder Polierwerkzeugen eher an die obere Grenze dieses Bereichs geht als bei vergleichsweise größeren. Im übrigen wird man die hohen Frequenzen vor allen Dingen beim Polieren verwenden. So ist es ohne weiteres möglich, mit diesem Handschleifgerät beispielsweise Kratzer aus empfindlichen Scheiben herauszupolieren, die dann entstehen können, wenn der Scheibenwischer eines PKW bei trockener, aber mit Staub- oder Sandkörnern belegter Scheibe betrieben wird.
- Um die Vorteile dieser neuen Schleifart nicht zu verlieren, sollte der Schwenkwinkel hinsichtlich seines Maximalausschlags einen bestimmten Höchstwert nicht überschreiten. Nach unten hin sind im Prinzip keine Grenzen gesetzt. Aus diesem Gesichtspunkt heraus wird es als zweckmäßig angesehen, den Verschwenkwinkel des Schleif- oder Polierwerkzeugs in einem Bereich von etwa 0,5° bis 7° zu halten. Es ist ohne weiteres denkbar, jedoch mit einem gewissen Aufwand verbunden, den Verschwenkwinkel veränderbar zu machen.
- Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß eine die gerätefeste Achse aufweisende bzw. bildende Antriebswelle mittels eines Motors und eines zwischengeschalteten Getriebes in Drehrichtung oszillierend antreibbar ist. Die Abtriebswelle des Motors führt also wie üblich eine Drehbewegung durch, wobei es sich, wie gesagt, in bevorzugter Weise um einen schnellaufenden Elektromotor handelt. Das Getriebe setzt diese rotierende Bewegung in eine hin- und hergehende WinkelSchwenkbewegung der genannten Frequenz um.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Schleif- oder Polierwerkzeug formschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei die Antriebswelle insbesondere einen polygon- oder sternförmigen Querschnitt und das Werkzeug eine Aufnahme oder einen Durchbruch mit entsprechendem Querschnitt aufweist. Man erreicht auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung des Schleif- oder Polierwerkzeugs mit der oszillierenden Antriebswelle, die einerseits den auftretenden Belastungen gewachsen ist und andererseits einen Austausch des Werkzeugs auf einfache und rasche Weise ermöglicht.
- Bei rotations- oder punktsymmetrischer Ausbildung ist das Schleif- oder Polierwerkzeug in bevorzugter Weise konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet. Es ist, wie die Zeichnung zeigt, vor allen Dingen an ein Schleif- oder Polierwerkzeug mit polygoner Form, also beispielsweise mit Dreieck- oder Viereckform gedacht, wobei die Längskanten geradlinig verlaufen oder auch konkav oder konvex sein können. Gemäß Fig. 7 der Zeichnung sind auch ganz spezielle Kantenformen ohne weiteres möglich. Das Schleif- oder Polierwerkzeug hat also in sehr vorteilhafter Art eine unrunde, insbesondere etwa polygone Arbeitsfläche.
- Eine andere Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schleif- oder Polierwerkzeug exzentrisch zur Antriebswelle angeordnet ist und insbesondere eine im wesentlichen stab- oder leistenförmige Gestalt aufweist. Dieses Werkzeug eignet sich vor allen Dingen zur Bearbeitung kleiner und kleinster Flächen bzw. von Innenkanten und Innenecken.
- Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handschleifgerätes sieht vor, daß sich das Gehäuse im wesentlichen seitlich in Richtung von der Schwenkachse weg erstreckt; d. h., daß beispielsweise die Schwenkachse in einem vorderen Getriebeteil dieses Gehäuses liegt und sich dieses dann von der Schwenkachse weg in einer Richtung erstreckt. Dies hat besonders beim Bearbeiten von Ecken den großen Vorteil, daß das Schleifwerkzeug mit einem bezüglich der Schwenkachse dem Gehäuse gegenüberliegenden Teil gut in irgendwelche Ecken eingeführt werden kann, wobei vorteilhafterweise dann, der einen Winkel <90° aufweisende Eckbereich des Schleifwerkzeugs in dem dem Gehäuse gegenüberliegenden Bereich des Schleifwerkzeugs angeordnet sein sollte, so daß dieser für die Bedienungsperson gut einsehbar ist und ein Einführen dieses Eckbereichs in eine Ecke nicht durch das Gehäuse selbst behindert wird, da dieses sich bezüglich der Schwenkachse in der entgegengesetzten Richtung erstreckt.
- Bei einem letzten im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung liegenden Ausführungsbeispiel ist es in Weiterbildung der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele vorteilhaft, wenn das Gehäuse eine Längsachse aufweist, welche ungefähr einen rechten Winkel mit der Schwenkache einschließt. In der Regel wird es bei einem derartigen Ausführungsbeispiel so sein, deß die Längsachse des Gehäuses mit der Drehachse des rotierenden Motors zusammenfällt, so daß die Drehachse des rotierenden Motors ebenfalls ungefähr in einem rechten Winkel zur Schwenkachse steht. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, daß eine besonders einfache und vorteilhafte Ausgestaltung des die rotierende Bewegung in eine oszillierende Bewegung umsetzenden Getriebes möglich ist.
- Des weiteren hat diese Ausführungsform den Vorteil, daß das Gehäuse, insbesondere der beim rotierenden Motor aufnehmende Teil des Gehäuses, das Arbeiten in einer Ecke nicht behindert, da dieser dem Eckbereich des Schleifwerkzeugs ungefähr gegenüberliegt und somit diesen für eine Bedienungsperson optimal einsehbar macht.
- Erfindungsgemäß ist es schließlich noch besonders vorteilhaft, das dem rotierenden Motor beinhaltende Gehäuse gleichzeitig als Handgriff für eine Bedienungsperson auszubilden.
- Weitere Ausgestaltungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Handschleifgeräts ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele.
- Die Zeichnung zeigt diese Ausführungsbeispiele. Hierbei stellen dar:
- Fig. 1 Perspektivisch und teilweise abgebrochen eine Unteransicht einer ersten Variante der Erfindung,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die arbeitende Fläche eines von der Darstellung in Fig. 1 verschiedenen Schleif- und Polierwerkzeugs,
- Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 111-111 der Fig. 2 in Verbindung mit einer abgebrochenen und längsgeschnittenen Darstellung des Handschleifgeräts der Fig.1,
- Fig.4 in einem vertikalen Längsschnitt eine dritte Ausführungsform des Werkzeugs,
- Fig. 5 das Werkzeug der Fig. 4 von unten gesehen,
- Fig. 6 wiederum die Unteransicht einer fünften Ausführungsform des Schleif- und Polierwerkzeugs,
- Fig. 7 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit dem Werkzeug gemäß Fig. 6,
- Fig. 8 eine Unteransicht einer sachsten Variante eines Schleif- und Polierwerkzeugs,
- Fig. 9 einen Schnitt gemäß der Linie X-X der Fig. 8,
- Fig. 10 das werkzeug der Fig. 8 von oben gesahen.
- Die in Fig. 1 dargestellte Schleifvorrichtung ist mit einem im Gehäuse untergebrachten Motor 1 versechen. Statt des vorzugsweise vorgesehenen Elektromotors ist auch ein anderer, z. B. ein pneumatischer Antrieb, denkbar. An den Motor 1 schließt sich ein gleichfalls im Gehäuse untergebrachtes Getriebe 2 an. Im Getriebe 2 wird die Rotationsbeweging des Elektromotors in eine oszillierande Bewegung eines Schleif- oder Polierwerkzeugs 3 umgewandelt. Ganauer gesagt führt das Schleif- oder Polierwerkzeug eine hinund hergehende Drahbewegung um die gerätefaste geometrische Achse 29 durch. Der Drehwinkel liegt dabei vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5° bis 7° und die Frequenz beträgt insbesondere etwa zehntausend bis fünfundzwanzigtausend Schwingungen pro Minute.
- Das Schleif- und Polierwerkzeug 3 -nachfolgend wird der Einfachheit halber nur noch von "Werkzeug 3" gesprochen, ohne daß dies einschränkend verstanden werden darf- ist gemäß Fig. 3 mit der Antriebswelle 4, insbesondere lösbar verbunden, bei welcher es sich um die Gatriebe- Abtriebswelle handelt. Ihre geometriche Achse 29 stellt demnach eine gerätefeste Achse dar, um welche das Werkzeug 3 oszilliert.
- In Fig. 1 weist das Werkzeug 3 eine in etwa quadratiche Arbeitsfläche 5 auf. In Fig. 2 hat das Werkzeug 3 eine dreieckige Form. Mit der Form nach Fig. 2 kommt man besser in spitz zulaufende Ecken. Auch weitere polygone Formen des Werkzeugs 3 sind denkbar. In manchen Anwendungsfällen kann auch ein elliptisch geformter Teller Anwendung finden oder die arbeitende Fläche 5 bauchig ausgeführt sein. In der Zeichnung sind die Verbindungslinien zwischen den Eckpunkten gewölbt dargestellt. Um jedoch in Ecken besser arbeiten zu können, können diese Linien im Eckbereich Geraden sein.
- Auf der arbeitenden Fläche 5 des Werkzeugs 3 kann z. B. ein Schleifpapier 6 od. dgl. befestigt sein. Das Schleifpapier 6 kann gemäß den beiden Bildhälften der Fig. 4 durch Klettenhaftung, durch Klemmen 7 oder selbstklebend befestigt sein.
- Das Werkzeug 3 besteht aus einem formstabilen Trag- oder Stützkörper und einem Schleif- oder Polierelement 9. Letzteres weist an seiner dem Trag- oder Stützkörper 8 abgekehrten Seite die arbeitende Fläche 5 auf. Auf der arbeitenden Fläche 5 kann ein auswechselbares und selbstklebendes Klettenhaftmaterial 10 zum Festhalten eines entsprechenden Schleifpapiers od. dgl. befestigt sein. Um die Antriebswelle 4 mit dem Werkzeug 3 zu verbinden, weist der Trag- oder Stützkörper 8 einen Durchbruch 11, insbesondere ein mehrkantiges Loch auf. Das Loch kann aber auch rund sein. Damit eine Mutter 12 mit dem Trag- oder Stützkörper auf der Antriebswelle 4 fixiert werden kann, ist in der Mitte des Schleif- oder Polierelements 9 eine Bohrung 13 vorgesehen. So kann die Antriebswelle 4 durch das mehrkantige Loch 11 gesteckt werden, bis der Absatz 14 der Antriebswelle 4 auf dem Trag- oder Stützkörper 8 aufliegt. Die Antriebswelle 4 ist in dem Bereich, der durch den Körper 8 ragt, entsprechend dem mehrkantigen Loch 11 ausgebildet, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle 4 und Trag- oder Stütskörper 8 entsteht. Der Körper 8 wird durch die Mutter 12, die auf das am Ende der Antriebswelle 4 befindliche Gewinde 15 aufgeschraubt wird, gegen den Absatz 14 gedrückt.
- Die Antriebswelle 4 weist eine insbesondere zentrische Bohrung 16 zur Staubabsaugung auf. Damit die Staubabsaugung nicht nur zentral erfolgen kann, sind Nuten 17 von der Bohrung 13 aus in radialer Richtung auf der arbeitenden Fläche 5 des Werkzeugs 3 eingearbeitet. Um das Absaugen vom Rand her auch bei der Ausführung nach Fig. 4 zu gestatten, sind im Schleifpapier od. dgl. Löcher 18 vorgesehen. Die Absaugung des Schleifstaubes erfolgt dort von den Ränden des Schleiftellers über die Nuten 17 und/oder durch die Bohrung 13 und die Bohrung 16 der Antriebswelle 4. Diese Absaugkanäle stehen beispielweise mit einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung über einen am Getrieabegehäuse befestigten Schlauch 19 in Verbindung.
- Bei der Ausführung nach Fig. 6 weist die arbeitende Fläche 5 des Werkzeugs 3 eine etwa dreieckige Form auf. Die Absaugung erfolgt hier jedoch nicht wie in Fig. 1 zentral, sondern über einen an beliebiger Stelle am Schleifwerkzeug 3 vorgesehen Bohrung 24. Die Nuten 17 verlaufen auf die Bohrung 24 zu. Durch das Anbringen der Absaugeinrichtung am oszillierenden Werkzeug 3 wird erreicht, daß der Schleifstaub möglicht am Entstehungsort abgesaugt wird. Gleichzeitig wird verhindret, daß sich Schleifstaub an der Bohrung 24 festsetzt. Weiter ist in Fig. 6 etwas übertrieben gezeichnet, einen zusätzliche Möglichkeit der Verbindung zwischen den Kanten des Polygons zu sehen. Über die Bohrung 24 kann man beim Polieren in vorteilhafter Weise eine Polierpaste, -emulsion od. dgl. zuführen. Sie verteilt sich dann über die Nuten 17 auf die ganze Arbeitsfläche des Polierwerkzeugs. Sinngemäßes gilt für die anderen Ausführungsformen, beispielsweise diejenige der Fig. 5.
- In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Verdrehen des Werkzeugs 3 ohne Lösen der Befestigungsschraube 25 erfolgen kann. Der Schleifteller 3 unterscheidet sich im Aufbau nicht von dem nach Fig. 3, jedoch ist hier die Antriebswelle 4 mit einem Innengewinde 26 versehen, in das die Befestigungsschraube 25 eingedreht werden kann. Vor dem Einschrauben der Befestigungsschraube 25 werden zwischen dem Trag- oder Stützkörper 8 und einem Flansch 27 der Schraube 25 Federelemente 28, beispielsweise Tellerfedern, eingelegt, so daß das Werkzeug 3 gegen die Kraft der Federelemente 28 vom Absatz 14 abgezogen und verdreht werden kann.
- Die Fign. 8 bis 10 zeigen eine weitere Variante eines Werkzeugs 3, welches vorwiegend als Polierwerkzeug verwendet wird. Dieses Werkzeug 3 besteht ebenfalls aus einem Trag- oder Stützkörper 8, beispielsweise einer Metallplatte (insbesondere Aluminium) und einem damit fest verbundenen Schleif- oder Polierelement 9. Letzteres besteht im Falle der Verwendung als Polierelement z. B. aus Filz. Die Verbindung erfolgt über Verbindungselemente, wie beispielsweise Niete 31. Letztere übernehmen noch eine zusätzliche Aufgabe, nämlich das Festhalten eines federelastischen Druckglieds 32, welches beim Ausführungsbeispiel die Gestalt einer Blattfeder hat.
- Der Trag- oder Stützkörper 8 hat ebenso wie das Schleif- oder Polierelement 9 bei diesem Ausführungsbeispiel eine dreieckförmige Gestalt mit nach außen gewölbten Dreieckseiten. Der Trag- oder Stützkörper 8 ist jedoch wesentlich kleiner als das Schleif- oder Polierelement 9. Es entsteht demnach ringsum ein überstehender Rand 33, auf welchen die den Ecken zugeordneten Druckglieder 32 im Sinne das Pfeils 34 einwirkwn. Auf diese Weise erreicht man ein besonders intensives Anlegen des Randes, zumindest aber der drei Eckbereiche. Anders ausgedrückt wird hierdurch das Hochwölben des überstehenden Randes wirkungsvoll verhindert.
- Der gegen diese bearbeitende Werkstückfläche weisende untere Nietkopf 35 -es könnte auch ein Schraubenkopf oder eine Mutter seinist versenkt im erweiterten Teil 36 der Befestigungsbohrung untergebracht. Der verbleibende Hohlraum kann in vorteilhafter Weise eine Tasche zum Einbringen einer Polierpaste od. dgl. bilden. Selbstverständlich können der Trag- oder Stützkörper und das Schleif-oder Polierelement auch miteinander verklebt oder in anderer bekannter Art verbunden werden. Gegebenenfalls kommt auch ein Anvulkanisieren in frage.
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