EP0941804B1

EP0941804B1 - Schleifgerät

Info

Publication number: EP0941804B1
Application number: EP99102065A
Authority: EP
Inventors: Bert G. Wurst
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1999-01-30
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2019-01-30
Also published as: DE19809937A1; US6099397A; EP0941804A2; EP0941804A3; DE59913497D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifgerät mit einem oszillierenden Antrieb eines Schleifwerkzeuges um eine gerätefeste Antriebsachse, wobei das Zentrum der Schwenkbewegung in der Antriebsachse liegt, und wobei das Schleifwerkzeug eine Schleifplatte mit mindestens zwei vorzugsweise konvex nach außen gekrümmten Seitenkanten, die in zumindest einer Ecke zusammenlaufen, aufweist, und wobei die Schleifplatte eine außermittig an der Schleifplatte angeordnete Aufnahme zur Befestigung an der Antriebsachse aufweist.
Ein derartiges Schleifgerät ist aus der US-A-5 491 896 bekannt.
Das bekannte Schleifwerkzeug weist eine Schleifplatte auf, die zu einem Ende hin spitz zuläuft und am gegenüberliegenden Ende abgerundet ist. Diese Schleifplatte kann mittels mehrerer Befestigungslöcher in verschiedenen Positionen mit einer Aufnahme verbunden werden, die oszillierend angetrieben ist. Das Schleifwerkzeug vollführt dabei Oszillationsbewegungen, die als annähernd linear hin- und hergehende Bewegungen quer zur Längsachse des Schleifgerätes ausgebildet sind. Gemäß einer lediglich zeichnerisch dargestellten Variante soll die Oszillation der Schleifplatte offenbar um eine gerätefeste Schwenkachse hin und her oszillierend angetrieben sein, ohne dass diese Ausführung jedoch im Einzelnen erläutert wird.
Grundsätzlich ist mit dem bekannten Schleifgerät entweder das Auftreten starker Vibrationen zu befürchten oder die Schleifleistung ist relativ gering.
Ein weiteres aus der EP-B-0 244 465 bekanntes Schleifwerkzeug weist einen Oszillationsantrieb auf, mittels dessen eine Antriebsachse mit hoher Frequenz und geringem Verschwenkwinkel hin- und herverschwenkt wird. Das Schleifwerkzeug ist in der Mitte seiner vorzugsweise dreieckförmig mit konvex nach außen gekrümmten Seitenkanten ausgebildeten Schleiffläche mit der Antriebsachse verbunden. Das Schleifwerkzeug führt somit eine Schwenkbewegung um die Antriebsachse aus, wobei das Zentrum der Schwenkbewegung in der Antriebsachse liegt. Somit erfahren die Eckbereiche die stärkste Auslenkung, wobei sie auf Kreissegmenten hin- und herverschwenkt werden. Auch an den vorzugsweise nach außen konvex gekrümmten Seitenkanten ergibt sich eine derartige Bewegung. Im Zentrum des Schleifwerkzeuges, in dem dieses mittig mit der Antriebsachse verbunden ist, ist die Schleifwirkung jedoch äußerst gering, da hier die einzelnen Schleifpartikel am Schleifwerkzeug nur äußerst geringe Wege zurücklegen, wobei in der Mitte praktisch nur eine Hin- und Herdrehung um die Achse erfolgt.
Das bekannte Schleifgerät hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, um schwierige Schleif- oder Polierarbeiten an schlecht zugänglichen Stellen auszuführen, wobei durch die Art des Antriebes und durch den Bewegungsablauf des Schleifwerkzeuges besonders vorteilhaft entlang von innenliegenden Längskanten bis hin in Eckbereiche gearbeitet werden kann.
Als gewisser Nachteil hat sich hierbei erwiesen, daß die Schleifwirkung überwiegend auf die Seitenkanten und die Eckbereiche des Schleifwerkzeuges beschränkt, daß im Zentrum des Schleifwerkzeuges jedoch praktisch keine oder nur eine sehr geringe Schleifwirkung auftritt. Dies führt dazu, daß die Schleifwerkzeuge bzw. die meist hieran lösbar befestigten Schleifpapierstücke häufig ausgewechselt werden müssen, da an den Randbereichen ein starker Verschleiß auftritt, während jedoch in den mittigen Bereichen die betreffenden Schleifmittel nur gering abgenutzt sind. Trotzdem sich bei einem derartigen Schleifwerkzeug Schleifarbeiten an schlecht zugänglichen Stellen äußerst vorteilhaft ausführen lassen, wird diese unzutreffende Schleifwirkung im mittigen Bereich des Schleifwerkzeuges von manchen Benutzern als nachteilig angesehen, so daß das Schleifgerät weniger zum flächigen Arbeiten verwendet wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Schleifgerät gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Schleifwirkung im mittigen Bereich des Schleifwerkzeuges erhöht wird, wobei ein Arbeiten entlang von innenliegenden Längskanten jedoch nach wie vor möglich sein soll.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem Schleifgerät gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß wird durch den oszillierenden Antrieb des Schleifgerätes um eine gerätefeste Schwenkachse mit einem Verschwenkwinkel zwischen 0,5 und 7° und mit einer Frequenz größer als 5000 Schwingungen/Minute eine besonders hohe Schleifleistung gewährleistet. Gleichzeitig wird dadurch, dass die Schleifplatte über ein Langloch mit der Antriebsachse verbindbar ist, eine optimale Anpassung an die jeweilige Schleifaufgabe ermöglicht, so dass Vibrationen weitgehend vermieden werden können und gleichzeitig eine möglichst hohe Schleifleistung gewährleistet ist.
Das Befestigungselement kann hierbei beispielsweise als eine Schraube ausgebildet sein, die in ein Gewindesackloch der Antriebsachse eingeschraubt werden kann.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Schleifplatte dreieckförmig ausgebildet und weist konvex nach außen gekrümmte Seitenkanten auf.
Insbesondere in Verbindung mit dieser an sich bereits bekannten Form des Schleifwerkzeuges ergibt sich ein besonders vorteilhafter Bewegungsablauf, wobei insbesondere ein besonders vibrationsarmes Arbeiten entlang von Innenlängskanten ermöglicht wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenteilansicht eines erfindungsgemäßen Schleifgerätes im vorderen Bereich des Gehäuses mit der Antriebswelle und einem aufgesetzten Schleifwerkzeug in teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 2: eine Aufsicht auf das Schleifwerkzeug gemäß Fig. 1 von oben.

Das in Fig. 1 dargestellte Schleifgerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein elektromotorischer Antrieb aufgenommen ist, dessen Drehbewegung in bekannter Weise über einen Oszillationsantrieb in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung einer Antriebsachse 16 mit geringem Verschwenkwinkel in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 7° und mit einer relativ hohen Frequenz umgesetzt wird, die vorzugsweise größer als 5.000 Schwingungen/Minute ist, und ggf. etwa in einem Bereich zwischen 10.000 und 25.000 Schwingungen/Minute einstellbar sein kann.
Das äußere Ende der Antriebsachse 16 ist durch einen Flansch 18 verbreitert, an dem ein dreieckförmiges Schleifwerkzeug 22 mittels einer insgesamt mit der Ziffer 25 bezeichneten Aufnahme, die sich außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des Schleifwerkzeuges 22 befindet, befestigt werden kann.
Abgesehen von der außermittigen Anordnung der Aufnahme 25 ist der Aufbau des Schleifwerkzeuges 22 an sich bekannt. Das Schleifwerkzeug 22 umfaßt nämlich eine insgesamt mit der Ziffer 24 bezeichnete Schleifplatte, an deren von der Antriebsachse 16 entfernter Unterseite entweder unmittelbar ein Schleifmittel aufgebracht sein kann, was z.B. bei diamantbeschichteten Schleifplatten der Fall ist. Andererseits kann die Unterseite der Schleifplatte 24 auch, wie in der Zeichnung dargestellt, mit einem Kletthaftmaterial 32 versehen sein, so daß auf die Schleifplatte 24 ein Schleifmittel, also etwa ein Schleifpapierstück, das an seiner Oberseite mit einem geeigneten Gewebematerial versehen ist, einfach aufgedrückt werden kann, um so eine leicht lösbare Verbindung zwischen einem lösbaren Schleifmittel und der Schleifplatte 24 zu ermöglichen. Je nach gewünschtem Anwendungsfall besteht also das Schleifwerkzeug 22 entweder aus Schleifplatte 24 mit Schleifmittelbeschichtung an der Unterseite oder aus Schleifplatte 24 und zugehörigem Schleifmittel, das lösbar an der Unterseite der Schleifplatte befestigt werden kann. Es versteht sich, daß anstelle einer Verbindungsmöglichkeit mittels eines Klettverschlusses bspw. auch eine Klebeverbindung mit einem lösbaren Klebeband in Betracht kommen kann.
Die Schleifplatte 24 weist an ihrer Oberseite einen ebenen Aluminiumträger 30 auf, der über eine Zwischenschicht aus Kunststoffschaum 28 mit dem Kletthaftmaterial 32 verbunden ist, das an einer geeigneten Kunststoffschicht aufgenommen ist.
Das erfindungsgemäße Schleifgerät unterscheidet sich nun von einem Schleifgerät nach dem Stand der Technik durch die Aufnahme 25, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Die Aufnahme 25 weist bei dieser Ausführungsform ein Langloch 26 auf, das sich vom geometrischen Mittelpunkt I der Schleifplatte 24 aus auf einer gedachten Verbindungslinie zur gegenüberliegenden Ecke 42 in Richtung auf die benachbarte Seitenkante 41 hin erstreckt. Durch dieses Langloch 26 kann ein Befestigungselement in Form einer Schraube 38 durch eine Unterlegscheibe 36 mit seinem Gewinde 34 in ein Gewindesackloch 20 der Antriebsachse 16 eingeschraubt werden. Dadurch, daß die Befestigungsöffnung als Langloch 26 ausgebildet ist, läßt sich also der geometrische Ort der Verbindung zwischen Schleifplatte 24 und der Antriebsachse 16 einstellen, also etwa vom geometrischen Mittelpunkt I aus bis in eine von der gegenüberliegenden Ecke 42 entfernt liegende Endstellung II verschieben, sofern eine möglichst große Auslenkung im gegenüberliegenden Eckbereich 42 und eine stärkere Schleifwirkung im mittleren Bereich erwünscht ist, oder aber auch in Richtung auf die gegenüberliegende Ecke 42 zur Position III hin verschieben, um etwa eine geringere Schleifwirkung im Bereich der gegenüberliegenden Ecke 42 zu erreichen.
Betrachtet man den Bewegungsablauf, der sich ergibt, wenn die Schleifplatte 24 an der Position II mit der Antriebsachse 16 verbunden wird, so ergibt sich infolge des größeren Abstandes vom Zentrum der Drehbewegung zur gegenüberliegenden Ecke 42 eine verstärkte Auslenkung im Bereich der Ecke, die in Fig. 2 durch den Pfeil 44 angedeutet ist. Im Bereich der beiden benachbarten Ecken 52, 54 ergeben sich dagegen geringere Auslenkungen infolge des geringeren Abstandes zum Zentrum der Drehbewegung, das in Fig. 2 durch die Ziffer II angedeutet ist. Dies ist durch den etwas kürzeren Doppelpfeil 46 in Fig. 2 verdeutlicht.
An den Bereichen der Schleifplatte 24 entlang der Seitenkanten 40, 43, die die Ecke 42 einschließen, ergeben sich je nach dem Abstand vom Zentrum II der Drehbewegung etwas unterschiedliche Bewegungskomponenten. Entlang der Seitenkante 40 führt etwa ein Schleifpartikel, der sich an einer Stelle befindet, die von der entfernten Ecke 42 aus weiter in Richtung auf die dem Zentrum II der Drehbewegung näher gelegene Ecke 52 versetzt ist, eine Schwenkbewegung auf einem Kreissegment aus, das etwa in Richtung der Seitenkante 40 verläuft, wie durch den Doppelpfeil 48 angedeutet ist. Betrachtet man einen Schleifpartikel, der sich von dieser Stelle aus in einer weiter zur entfernten Ecke 42 hin entfernten Lage befindet, so ergibt sich nach wie vor eine Verschwenkbewegung auf einem Kreissegment, die jedoch in bezug auf die Seitenkante 40 mit einem geringen Winkel geneigt ist, wie durch den Doppelpfeil 50 angedeutet ist.
In den Bereichen der beiden Ecken 52, 54 ergibt sich bei Befestigung in der Lage II eine geringere Auslenkung mit einer Bewegungskomponente, die durch den Doppelpfeil 46 angedeutet ist.
Insgesamt ergibt sich bei einer Befestigung in der Lage II also eine verstärkte Auslenkung im Bereich der Ecke 42, im mittleren Bereich des Schleifwerkzeuges eine wenn auch geringere, so doch merkliche Schleifwirkung, und auch im Bereich der beiden Ecken 52, 54, die sich näher zur Antriebsachse 16 als die entfernte Ecke 42 befinden, eine geringere Schleifwirkung. Dabei wird, wie durch die Pfeile 48 und 50 in Fig. 2 verdeutlicht ist, ein weitgehend vibrationsfreies Arbeiten entlang von Innenlängskanten ermöglicht.

Claims

Schleifgerät mit einem oszillierenden Antrieb (14) zum oszillierenden Antrieb eines Schleifwerkzeuges (22, 22a) um eine gerätefeste Antriebsachse (16), wobei das Zentrum der Schwenkbewegung in der Antriebsachse (16) liegt, und wobei das Schleifwerkzeug (22, 22a) eine Schleifplatte (24, 24a) mit mindestens zwei vorzugsweise konvex nach außen gekrümmten Seitenkanten (40, 41, 43), die in zumindest einer Ecke (42, 52, 54) zusammenlaufen, aufweist, und wobei die Schleifplatte (24, 24a) eine außermittig an der Schleifplatte (24, 24a) angeordnete Aufnahme (25, 25a) zur Befestigung an der Antriebsachse (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsachse (16) mit einem Verschwenkwinkel zwischen 0,5° und 7° und mit einer Frequenz größer als 5000 Schwingungen/Minute hin- und hergeschwenkt wird, und daß die Schleifplatte (24) ein Langloch (26) umfaßt, durch das ein Befestigungselement (38) in verschiedenen Positionen mit der Antriebsachse (16) verbindbar ist.
Schleifgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifplatte (24, 24a) dreieckförmig ausgebildet ist und konvex nach außen gekrümmte Seitenkanten (40, 41, 43) aufweist.