EP3135432A1

EP3135432A1 - Schleifteller für ein handgeführtes elektrowerkzeug, sowie elektrowerkzeugsystem

Info

Publication number: EP3135432A1
Application number: EP16180319.2A
Authority: EP
Inventors: Martin Richter; Mike Sprock
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: EP3135432B1; CN106475875B; CN106475875A; US20170057046A1; DE102015216615A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schleifteller (10) für ein handgeführtes Elektrowerkzeug (100), insbesondere für ein Schleifgerät mit oszillierender Antriebswelle (110), mit einem Aufnahmeelement (12) zur Befestigung des Schleiftellers (10) an einer Antriebwelle (110) des Elektrowerkzeugs, wobei das Aufnahmeelement (12) zur drehfesten Verbindung des Schleiftellers mit der Antriebswelle (110) ausgebildet ist, sowie mit einem Trägerelement (14) aus zumindest einem nachgiebigem Material (16). Es wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement (14) von einem mit dem Aufnah-meelement (12) verbundenen Abstützelement (22) zumindest teilweise abgestützt ist, wobei das Verhältnis (R) der Radien eines, dem Trägerelement (14) zu umschreibenden Umkreises (24) zu mindestens einem, dem Abstützelement (26) zu umschreibenden Umkreises (26) im Bereich von 1,3 bis 2, insbesondere in einem Bereich von 1,4 bis 1,5 liegt. Ferner betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeugsystem (210) mit zumindest einem Elektrowerkzeug (110), insbesondere einem Schleifgerät mit oszillierender Antriebswelle, und einem solchen Schleifteller (10).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifteller für ein handgeführtes Elektrowerkzeug, insbesondere für ein Schleifgerät mit oszillierender Antriebswelle, sowie ein Elektrowerkzeugsystem mit zumindest einem Elektrowerkzeug und einem solchen Schleifteller.

Stand der Technik

In der DE 10 2009 013 370 A1 wird eine Schleiftellervorrichtung für eine handgeführte Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb beschrieben. Die Schleiftellervorrichtung umfasst einen Schleifteller, an dessen Unterseite mittels Klettverschluss ein Schleifblatt befestigbar ist. Der Schleifteller, der aus einem leicht nachgiebigen Kunststoff besteht, ist über ein Mitnehmerelement formschlüssig an eine Werkzeugwelle der Handwerkzeugmaschine gekoppelt, wobei das Mitnehmerelement scheibenförmig ausgebildet ist und eine zentrale Ausnehmung zur formschlüssigen Verbindung mit einem mit der Werkzeugwelle umlaufenden Bauteil aufweist. Das Mitnehmerelement ist auf eine Verbindungsscheibe aufgeklebt, die ihrerseits mit dem Schleifteller durch Kleben verbunden ist. Das Mitnehmerelement ist als ein Stahlbauteil ausgeführt.
Aus der DE 10 2005 014 045 A1 ist eine Schleiftellervorrichtung bekannt, die einen Schleifteller aus einem weichelastischen, geschäumten Kunststoff und ein Mitnehmerelement aus einem verhältnismäßig harten Kunststoff aufweist, der mit dem Schleifteller verbunden, beispielsweise vergossen ist.
Aus der DE 10 2013 106 546 A1 ist ein Schleifteller mit einer Aufnahme zur Verbindung mit einer Antriebswelle eines Oszillationsantriebs bekannt, bei dem die Aufnahme zur formschlüssigen Verbindung mit der Antriebswelle des Oszillationsantriebs ausgebildet ist, wobei die Aufnahme mit einem Trägerelement verbunden ist und am Trägerelement ein Kissenelement aus nachgiebigem Material aufgenommen ist, an dem eine Schleiffläche ausgebildet ist, wobei der Schleifteller einen Randbereich, einen Aufnahmebereich, der die Aufnahme umschließt, und einen Zwischenbereich zwischen dem Randbereich und dem Aufnahmebereich aufweist, und wobei der Randbereich gegenüber dem Zwischenbereich materialmäßig verstärkt ausgebildet ist.

Offenbarung der Erfindung

Für ein längeres Schleifen, insbesondere auch großer Flächen wird ein guter Kontakt des Schleifmittels sowohl im Kernbereich des Schleiftellers als auch in den Spitzen benötigt. Um eine Fläche möglichst effizient schleifen zu können, muss ein möglichst großer Bereich - vorzugsweise im zentralen Kernbereich des Schleiftellers konstant und fest mit dem abzutragenden Material in Kontakt sein. Hier bietet sich als Lösungsansatz ein Versteifen des Schleiftellers, insbesondere auch in seinen exponierten Spitzen an. Dies kann aber wiederum ein Verbrennen das Schleifmittels in den Ecken zur Folge haben, da bei einem Eckenschleifen , der Druck auf den Schleifteller und damit das Schleifpapier deutlich erhöht ist. In Ecken und ähnlich schwer zugänglichen Anwendungen wird über die Ecken des Schleiftellers geschliffen. Der Anwender erhöht damit automatisch den Anspressdruck. Durch den höheren Anspressdruck in Verbindung mit einer oszillierenden Antriebsbewegung wird die Reibung und dadurch die Erwärmung des Schleifmittels und des Schleiftellers erhöht. Dies hat beispielsweise zur Folge, dass die Velours-Schicht des Schleifmittels, welche zur Befestigung des Schleifmittels am Schleifteller dient am Schleifteller festklebt, insbesondere, wenn dieser auf einem relativ weichen Schaumstoff besteht. Dieser Bereich der Schleifanordnung ist dann nicht mehr oder nur sehr eingeschränkte nutzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen einen multifunktionalen Schleifteller bereitzustellen, der insbesondere sowohl ein großflächiges Abschleifen von Werkstücken ermöglicht, als auch eine gute Eckengängigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Benötigt wird in vorteilhafter Weise daher ein guter Kontakt des Schleifmittels im Kernbereich des Schleiftellers und andererseits eine Nachgiebigkeit des Schleiftellers in den Spitzen
Der erfindungsgemäße Schleifteller kann in handgeführten Elektrowerkzeugen, wie insbesondere Schleifgeräten die mit einem Drehoszillationsantrieb versehen sind eingesetzt werden, über die eine Werkzeugwelle des Schleifgeräts in eine Drehschwingbewegung versetzt wird. Bei einem derartigen handgeführten Schleifgerät handelt es sich beispielsweise um einen Schwing- oder Deltaschleifer oder einen Exzenterschleifer oder ein oszillierendes Multitool.
Der Schleifteller weist mit ein Aufnahmeelement zur Befestigung des Schleiftellers an einer Antriebwelle des Elektrowerkzeugs auf, wobei das Aufnahmeelement zur drehfesten Verbindung des Schleiftellers mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Ferner verfügt der Schleifteller über ein Trägerelement aus zumindest einem nachgiebigen Material zur Befestigung eines Schleifmittels an dem Schleifteller. Das Trägerelement ist an und von einem mit dem Aufnahmeelement verbundenen Abstützelement zumindest teilweise abgestützt, wobei das Verhältnis (R) der Radien eines, dem Trägerelement zu umschreibenden Umkreises zu mindestens einem, dem Abstützelement zu umschreibenden Umkreises im Bereich von 1,3 bis 2, insbesondere in einem Bereich von 1,4 bis 1,5 liegt.
Der Schleifteller, insbesondere das Trägerelement kann mit Mittel zur Befestigung eines Schleifmittels, wie beispielsweise ein Schleifpapier, an dem Trägerelement des Schleiftellers aufweisen.
Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen des beanspruchten Schleiftellers an.
Das Trägerelement des Schleiftellers ist auf der dem Aufnahmeelement abgewandten Seite des Abstützelementes angeordnet ist. Das Abstützelement ist aus einem möglichst festen Werkstoff gebildet, der aber auch eine gewisse Flexibilität aufweist. Das Abstützelement kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem Hartkunststoff gefertigt sein. Hierzu eignet sich beispielsweise ein Polyamid mit zusätzlicher Glasfaserverstärkung.
In einer Ausführungsform des Schleiftellers ist das Aufnahmeelement, welches als mechanische Schnittstelle zur Befestigung des Schleiftellers an einer Werkzeugmaschine dient einstückig mit dem Abstützelement ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Aufnahmeelement aus Stabilitätsgründen aus einem metallischen oder nicht metallischen Werkstoff gefertigt sein. In diesem Fall kann das Abstützelement dem Aufnahmeelement direkt umspritzt werden. Das Aufnahmeelement kann aufgrund der Ausführung als Metall-Bauteil verhältnismäßig hohe Kräfte bzw. Momente aufnehmen.
Der Schleifteller ist in der Weise ausgeführt, dass das Aufnahmeelement form- und/oder kraftschlüssig im oder am Schleifteller aufgenommen ist. In der Richtung, in welcher der Formschluss besteht, können damit hohe Kräfte bzw. Momente zwischen Aufnahmeelement und dem Schleifteller übertragen werden, ohne dass hierfür zusätzliche Befestigungsmaßnahmen zwingend erforderlich sind. Der Formschluss kann in einer oder in mehrere Richtungen bestehen, beispielsweise in Radialrichtung zwischen Aufnahmeelement und Schleifteller, bezogen auf die Werkzeugwellenachse. Zusätzlich oder alternativ kann auch in Umfangsrichtung ein Formschluss zwischen Aufnahmeelement und Schleifteller bestehen, beispielsweise der Gestalt, dass sowohl am Schleifteller als auch am Aufnahmeelement Formschlusselemente angeordnet sind, die formschlüssig ineinandergreifen, zum Beispiel in Form radial überstehender Laschen, die in korrespondierende Ausnehmungen einsetzbar sind; bei dieser Ausführung kann das Aufnahmeelement eine im wesentlichen runde Querschnittsgestalt aufweisen. Möglich ist aber auch eine nichtrunde Querschnittsgestalt des Aufnahmeelementes, das beispielsweise eine ovale Form besitzt und in eine entsprechende Ausnehmung einsetzbar ist.
Das Aufnahmeelement kann in vorteilhafter Weise als dreidimensionale Schnittstelle im Sinne eines Mitnehmerelementes ausgebildet, wie sie im Detail in den Veröffentlichungen WO 2015/014467 A1 , WO 2015/014468 A1 , WO 2015/014469 A1 dargelegt ist, deren Inhalt somit ebenfalls als in dieser Anmeldung offenbart, gilt.
Das Aufnahmeelement kann in anderen Ausführungsformen auch als ebene Schnittstelle, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise mit einer vierzähligen oder auch zwölfzähligen Symmetrie ausgebildet sein.
Das Aufnahmeelement, welches als Mitnehmerelement dient, über das der Schleifteller mit der Werkzeugwelle eines Elektrowerkzeuges, wie beispielsweise eines Schleifgeräts, verbunden ist, führt dazu, dass die Drehschwingbewegung der Werkzeugwelle auf den Schleifteller übertragbar ist. Der Schleifteller weist an seiner Unterseite ein Schleifmittel, wie beispielsweise ein Schleifblatt auf, das über geeignete Befestigungsmaßnahmen wie zum Beispiel einen Klettverschluss mit dem Schleifblatt lösbar zu verbinden ist.
Der Schleifteller selbst besteht typischerweise aus Kunststoff, wobei vorteilhafter weise Kunststoffe unterschiedlicher Eigenschaften Verwendung finden. Das hat den Vorteil, dass der Schleifteller bei hohem Anpressdruck eine verhältnismäßig große Durchbiegung ohne bleibende Verformung ausführen kann.
Das Abstützelement dient gleichzeitig der Befestigung des Trägerelementes. Das Trägerelement ist zur Befestigung eines Schleifmittels, wie beispielsweise ein Schleifpapier ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus einem weicheren Material, beispielsweise einem Schaumstoff,
Am Trägerelement selbst kann an das Abstützelement angespritzt sein, bzw. ist auch der umgekehrte Fall möglich.
Das Trägerelement weist Haken im Sinne eines Klettverschlusses (Velcro) aus, die mit dem Schleifmittel, insbesondere mit einer auf der Rückseite des Schleifmittels angebrachten Veloursschicht, eine feste aber lösbare Verbindung eingehen können.
Das Trägerelement ist aus einem nachgiebigen Material, wie beispielsweise einem Polyurethan gefertigt. Unter einem nachgiebigen Material soll hier insbesondere ein Material mit einer Härte von 25 bis 55 Shore 0 verstanden werden.
Das Trägerelement der erfindungsgemäßen Schleifscheibe weist eine Härte im Bereich von 40 bis 50, insbesondere eine Härte in Bereich von 43 bis 47 Shore 0, insbesondere eine Härte von ca. 45, Shore 0 auf.
Je härter und damit steifer das Trägerelement d.h. insbesondere der Schaumstoff des Trägerelementes ist, desto stärker ist die Wärmeentwicklung, da sich nur eine geringe Kompensation des Anspressdruck durch den Schaumstoff einstellen kann. Dies gilt insbesondere für Ecken des Trägerelementes.
Gleiches Verhalten stellt sich auch ein bei einer zu geringen Härte des Schaumstoffbereichs des Trägerelementes, da in diesem Fall aufgrund der höheren Haftkraft gegenüber dem zu schleifenden Material, eine erhöhte Reibung und damit eine erhöhte Erwärmung erfolgt.
In beiden Fällen kommt es dann zu einem Ankleben des Schleifmittels an dem Schleifmittelträgerelement - mit den entsprechenden, negativen Auswirkungen.
Ein Schleifteller mit einem weichen Trägerelement für ein Schleifmittel, wobei das Trägerelement eine Härte im Bereich von 40 bis 50 Shore 0, insbesondere, eine Härte von ca. 45 Shore 0 aufweist, und einen härteren Abstützbereich für dieses Trägerelement, wobei das Verhältnis (R) der Radien eines, dem Trägerelement zu umschreibenden Umkreises zu einem, dem Abstützelement zu umschreibenden Umkreises im Bereich von 1,3 bis 2, insbesondere in einem Bereich von 1,4 bis 1,5 liegt, stellt eine Kombination mit sehr guten Arbeitsergebnissen hinsichtlich großflächigem Abschleifen von Werkstücken einerseits, als auch bezüglich einer guten Eckengängigkeit.
Das Trägerelement besitzt in einer Ausführungsform eine im Wesentlichen Dreieck-förmige Grundfläche. Die Dreieck-förmige Grundfläche kann insbesondere konvexe Seiten aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, eckengängige Spitzen auszubilden.
Das Trägerelement könnte aber auch rund, rechteckig quadratisch oder als Polygon ausgebildet sein.
Das Abstützelement des Schleiftellers kann ebenfalls eine im Wesentlichen dreieckige Grundform aufweisen, wobei die "Dreieckspitzen" des Abstütztelementes in vorteilhafter Weise abgerundet sein sollten. Die Dreiecksseiten des Abstützelementes laufen im Wesentlichen parallel zu den Dreiecksseiten des Trägerelementes.
Das Abstützelement des Schleiftellers weist in einer Ausführungsform in radialer Richtung auf die Dreiecksspitzen des Trägerelementes hin, eine relative Ausdehnung gegenüber dem Trägerelement auf, die im Bereich von 60% bis 80%, insbesondere im Bereich von 65% bis 75% der radialen Erstreckung der Dreieckspitzen liegt.
Der Bereich der Spitzen des Schleiftellers ist flexibel gestaltet über eine fehlende Abstützung durch ein etwaiges Abstützelement. Dieser Bereich kann beim Schleifen, insbesondere bei einem eckengängigen Schleifen nachgeben wodurch die Wärmeentwicklung reduziert wird. Dies erfolgt, ohne jedoch die Möglichkeit eines effizienten Abtrags im Kernbereich des Schleiftellers aufzugeben. In diesem Kernbereich sorgt das Abstützelement verbunden mit der Härte des Trägerelementes für die gewünschte Festigkeit des Schleiftellers.
Hierbei hat sich ein unabgestützter Bereich des Trägerelementes und damit des Schleiftellers von 20% bis 40%, und insbesondere von 25 % bis 35% gerechnet von den Ecken des Trägerelementes hin auf die Symmetrieachse des Schleiftellers bzw., des Abstützelementes als vorteilhaft erwiesen.
Dieser relativ große unabgestützte Bereich ist durch ein Trägerelement mit einer Härte 40 bis 50, insbesondere einer Härte in Bereich von 43 bis 47 Shore 0, insbesondere einer Härte von ca. 45 Shore 0 gut realisierbar.
Unter Verwendung eines oder mehrere der aufgeführten Merkmale ist es möglich, den festen, unflexiblen Bereich der Schleiffläche, der durch das Abstützelement definiert ist möglichst groß und steif zu gestalten damit ein effizienter Abtrag im Kernbereich des Schleiftellers ermöglicht ist
In einer Ausführungsform weist das Abstützelement in Richtung senkrecht zur radialen Richtung auf die Dreiecksspitzen des Trägerelementes hin eine bogenförmige Begrenzungslinie aufweist. Auf diese Weise ergibt sich ein abgerundeter Übergangsbereich zwischen dem abgestützten Teil des Trägerelementes des Schleiftellers und dem unabgestützten Teil. Die Belastungsrichtung die in erster Linie auf das Trägerelement wirkt wird durch den Anwender bzw., dessen Ausrichtung des Werkzeuggerätes und/oder die Kontur des zu schleifenden Objektes bestimmt. Eine anspruchsgemäße Bogenlinie im Übergang zum nicht abgestützten Bereich kann die Belastungen aus unterschiedlichen Richtungen besser aufnehmen und verhindert zudem ein Einschneiden des relativ weichen Trägerelementes. Ein solches Einschneiden würde zwangsläufig zu einem Bruch des Trägerelementes und dem Defekt des Schleiftellers führen.
In alternativen Ausführungsformen des Schleiftellers könnte das Abstützelement auch rund ausgebildet sein oder auch eine Polygonform besitzen.
Die Erfindung ermöglicht ein Werkzeugsystem, insbesondere ein Elektrowerkzeugsystem, mit einem Elektrowerkzeug, wie beispielsweise ein Schleifgerät, insbesondere ein handgehaltenes Schleifgerät, mit oszillierender Antriebswelle, sowie einem Schleifteller zu Verwendung mit einem solchen Schleifteller, dass für eine breiten Einsatzbereich, der insbesondere sowohl ein großflächiges Abschleifen von Werkstücken als auch eine gute Eckengängigkeit ermöglicht geeignet ist. Somit ist das erfindungsgemäßes Werkzeugsystem, insbesondere auch dann, wenn es die geeigneten Schleifmittel, wie beispielsweise Schleifpapiere umfasst, sowohl für den Einsatz im professionalen Bereich der Handwerken, die typischerweise vor der Aufgabe eines großflächigen Abschleifens von Werkstücken stehen, als auch für den Heimwerkereinsatz geeignet, bei dem eine kürzere Einsatzdauer und das Bearbeiten von Kanten und Ecken im Mittelpunkt stehen, geeignet.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen der Erfindung sind den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung, insbesondere des erfindungsgemäßen Schleiftellers dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale einzelner Ausführungsbeispiele beliebig miteinander zu kombinieren sind.
Es zeigen:

Fig. 1: in einer perspektivischen Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleiftellers,
Fig. 2: in einer Explosionsdarstellung den Schleifteller gemäß Figur 1,
Fig. 3: eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Schleiftellers in Aufsicht, mit eingezeichneten Umkreisen zur Verdeutlichung der Dimensionierung,
Fig. 4: eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Schleiftellers in Aufsicht, mit eingezeichneten Belastungspunkten,
Fig. 5: eine Prinzipskizze eine erfindungsgemäßen Schleifzellers in Aufsicht, mit eingezeichneter Belastungslinie entlang einer Kante des Schleiftellers,
Fig. 6: eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Schleiftellers in Aufsicht, mit eingezeichneten Belastungspunkten entlang einer Bogenlinie des Abstützelementes,
Fig.7: eine Aufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleiftellers mit Dimensionierungsangaben,
Fig.8: eine Querschnittszeichnung durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schleiftellers
Fig.9: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugsystems.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schleiftellers 10 dargestellt. Der Schleifteller 10 weist ein als Mitnehmerelement ausgebildetes Aufnahmeelement 12 auf, welches zur Befestigung des Schleiftellers 10 an einer - in Fig. 1 bzw., 2 nicht dargestellten Antriebwelle eines Elektrowerkzeugs dient, wobei das Aufnahmeelement 12 zur drehfesten Verbindung des Schleiftellers 10 mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Dazu besitzt der Schleifteller dieses Ausführungsbeispiels eine 3-dimenionale mechanische Schnittstelle, wie sie in den Anmeldungen WO 2015/014467 A1 , WO 2015/014468 A1 , WO 2015/014469 A1 Im Detail dargelegt ist. Das Aufnahmeelement 12, welches in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 aus einem Metall besteht, ist fest verbunden mit einem Abstützelement 22 aus einem elastischen aber festen Kunststoff. Das Abstützelement 22 besteht aus einem thermoplastischen Hartkunststoff wie beispielsweise einem Polyamid, welcher zusätzlich noch durch Glasfasern verstärkt ist.
In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 wird das Abstützelement 22 dem Aufnahmeelement 12 umspritzt, um eine feste Verbindung beider Funktionselemente herzustellen.
Alternativ könnte das Aufnahmeelement 12, welches als mechanische Schnittstelle zur Befestigung des Schleiftellers 10 an einer Werkzeugmaschine dient, ebenfalls auch einem Kunststoff gefertigt sein und insbesondere einstückig mit dem Abstützelement 22 ausgebildet werden.
An dem Abstützelement wiederum ist ein Trägerelement 14 aus einem nachgiebigen Material 16, im Ausführungsbeispiel einem Polyurethan Schaumstoff der Shore 0 Härte von 45, befestigt. Das Trägerelement 14 kann an dem Abstützelement 22 angeklebt oder auch diesem umspritzt sein.
Das Trägerelement 14 des Schleiftellers 10 ist auf der dem Aufnahmeelement 12 abgewandten Seite des Abstützelementes 22 angeordnet ist. Das Abstützelement 22 ist aus einem möglichst festen Werkstoff gebildet, der aber auch eine gewisse Flexibilität aufweist. Das Trägerelement 14 ist dabei größer als das Abstützelement. Das Trägerelement 14 im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 besitzt eine im Wesentlichen dreieckige Grundform, wobei die Seiten 32, 34, 36 des Dreiecks konvex ausgebildet sind, so dass sich diese nach außen, d.h. weg von der Symmetrieachse 60 (siehe Figur 2) des Schleiftellers heraus "beulen".
Das Abstützelement 22 des Schleiftellers 10 weist ebenfalls eine im Wesentlichen dreieckige Grundform auf, wobei die "Dreieckspitzen" des Abstütztelementes 22 stark abgerundet sind und durch Bogenabschnitte 52, 54, 56 gebildet sind. (Siehe hierzu beispielsweise Figur 2) Die Dreiecksseiten 62, 64, 66 des Abstützelementes 22 laufen im Wesentlichen parallel zu den Dreiecksseiten 32, 34, 36 des Trägerelementes 14.
An dem Trägerelement 14 des Schleiftellers 10 kann - beispielsweise mittels eines Klettverschlusses (auch Velcro genannt) - ein Schleifmittel (28), beispielsweise ein Schleifpapier, befestigt werden.
Figur 3 zeigt die geometrische Dimensionierung eines erfindungsgemäßen Schleiftellers 10. Legt man um die Spitzen 42, 44, 46 des Dreiecks des Trägerelementes 14 des erfindungsgemäßen Schleiftellers einem Umkreis 24 und dazu einen konzentrischen Umkreis 26 um das Abstützelement 22 des Schleiftellers 10, so besitzen die Radien bzw. auch die Durchmesser des Trägerelement-Umkreises 26 zum Abstützelement-Umkreis 24 im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ein Verhältnis von ca. 1,5. Die Mittelpunkte der Umkreise liegen dabei auf der Symmetrie-Achse 60 des Schleiftellers. Dies bedeutet, dass im vorliegenden Ausführungseispiel eines erfindungsgemäßen Schleiftellers nur zwei Drittel der radialen Erstreckung auf die Dreiecksspitzen des flexiblen Trägerelementes 14 abgestützt sind.
Alternativ ist auch ein Abstützelement 22' möglich, bei dem zwei Bögen 52', 54' des eines Abstützelementes auf einem Umkreis 26, und ein dritter Bogen 56' auf einem Umkreis mit einem gegenüber dem Umkreis 26 geändertem Radius 26' liegt. Die Mittelpunkte der Umkreise liegen dabei wiederum auf der Symmetrie-Achse 60 des Schleiftellers. Dies würde einem gleichschenkligen Dreieck als Abstützelement entsprechen.
Dazu alternativ möglich ist auch, dass die drei Bögen 52", 54", und 56" des Abstützelementes allesamt auf unterschiedlichen Radien liegen. Die Mittelpunkte der Umkreise liegen dabei auf der Symmetrie-Achse 60 des Schleiftellers. Auf diese Weise ließe sich die Dreiecksform des Abstützelementes an spezielle Anforderungen anpassen.
Der Bereich des Trägerelementes 14, der also über den Abstützbereich 22 hinausgeht und damit eine deutlich höhere Flexibilität aufweist ist damit erfindungsgemäß recht groß dimensioniert.
Vorteilhafte Effekte hinsichtlich der Flexibilität des Schleiftellers ergeben sich insbesondere, wenn der Abstützbereich in radialer Richtung 38 auf die Dreiecksspitzen 42,44,46 des Trägerelementes 14 hin eine relative Ausdehnung gegenüber dem Trägerelement 14 hat, die im Bereich von 60% bis 80%, insbesondere im Bereich von 65% bis 75% der radialen Erstreckung der Dreieckspitzen 42, 44, 46 liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist das Trägerelement 14 in Richtung auf seine Ecken 42, 44, 46 lediglich zu etwa 67% abgestützt.
Diese Verhältnisse sind nochmals in Figur 4 dargestellt. Erfindungsgemäß gilt: $0, 8 \geq A / B \geq 0, 6$
Innerhalb dieses Wertebereichs für die Überdeckung der Abstützung des Trägerelementes lässt sich mittels der Materialhärte (Shore Härte) des TrägerelementMaterials 16 jeweils ein Schleifteller für verschiedene Spezialanwendungen konfigurieren. Zusammen mit einer Shore 0 Härte für das Trägerelement-Materials 16 im Bereich von 40 bis 50 Shore 0 ist ein gute Eckengängigkeit möglich, ohne dass es zu eine zu starken Wärmeentwicklung aufgrund der Reibung kommt.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein Konstellation von $0, 75 \geq A / B \geq 0, 65$
in Kombination mit einer Shore 0 Härte für das Trägerelement-Materials 16 im Bereich von 43 bis 47 herausgestellt.
Diese Bedingungen sind aber auch insbesondere für Abstützelemente mit lediglich gleichschenkligen oder beliebigen Dreiecksformen, die somit, wie oben beschrieben, verschiedene Umkreise 26 besitzen, gültig, wobei dann mindestens eine radiale Ausdehnung in die "Dreiecksspitze" des Abstützelementes diese Bedingungen erfüllt.
Im Bereich größer als 95% der radialen Richtung 38 auf die Dreiecksspitzen 42,44,46 des Trägerelementes 14 hin weist das erfindungsgemäß Trägerelement eine Abschrägung 58 bzw. Neigung auf, die eine bessere Zugänglichkeit von beispielsweise Störkonturen am Werkstück ermöglicht.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist diese Neigung bzw. Abschrägung 58 im Wesentlichen Parallel zu den Seitenkannten 32, 34, 36 ausgeführt und läuft um das gesamte Trägerelement herum.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist die Dimension von Trägerelement 14 und Abstützelement 22 gerade so gewählt, dass der Umkreis 26 des Abstützelementes 22 die äußerste Begrenzung der Dreiecksseiten 32, 34, 36 des Trägerelementes 14 gerade schneidet.
Ein so dimensionierter Schleifteller hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da er zum Einen, einen recht großen unabgestützter, d.h. auch frei-tragender Bereich des Trägerelementes 14 und damit des Schleiftellers von 25% bis 35%, gerechnet von den Ecken 42, 44, 46 des Trägerelementes 22 hin auf die Symmetrieachse 60 des Schleiftellers 10 bzw. des Abstützelementes 22 ermöglicht, gleichzeitig aber auch die notwendige Stabilität und Festigkeit der Kanten (entsprechend der Dreieckseiten) des Schleiftellers realisiert.
Bei einem Schleifteller in der vorgestellten Dreicksform, auch als Delta-Schleifer bekannt, gibt es bei der Bearbeitung zwei extreme Belastungspunkte, die exemplarisch in der Darstellung der Figur 4 gezeigt sind. Zum Einen ist dies der Bereich 72 der Dreieckspitze und zum Anderen der Bereich der Dreiecksgrundline bzw. Seitenlinie, hier markiert mit dem Belastungspunkt 74. Es ist selbstverständlich, dass dies analog für alle drei Dreiecksspitzen und Dreiecksseiten gilt und nur von der Bearbeitungsrichtung des Schleiftellers abhängt.
Eine gesonderte Anwendung derartiger Dreieck-Schleifteller ist der Einsatz der Dreieckskanten - exemplarisch angedeutet durch die gestrichelte Linie 76 in Figur 5 - wie sie beispielsweise bei einem Schleifen entlang einer Sockelleiste erforderlich und hilfreich ist. Hier wird ein konstanter Kontakt zur verbesserten Abtragung benötigt, welcher mit einer möglichst steifen Kante umgesetzt wird. In vorteilhafter Weise geht das Abstützelement 22 mit seinen Seitenkanten 62, 64, 66 bis an den Abschrägungsbereich 58 der Seitenkanten 32, 34, 36 des Trägermaterials 16 heran. Es verbleibt lediglich ein unabgestützter äußerer Bereich von ca. 5 - 10% der Ausdehnung des Trägerelementes in dieser Richtung. (Vergleiche hierzu auch die Ausführungen im Zusammenhang mit der Figur 7) Somit kann das Trägerelement 14 und das am Trägerelement 14 befestigte Schleifmittel 28 von der Seitenkante 62, 64, 66 des Abstützbereichs 22 bei einer derartigen Arbeitsweise in vorteilhafter Weise stark abgestützt und damit auch geführt werden. Die Dreiecksseiten des Trägerelementes sind damit deutlich weniger flexibel ausgebildet als die Bereiche der Dreiecksspitzen.
Um den hohe Belastungen in der Dreiecksspitze 42, 44, 46, insbesondere des Trägermaterials 16, gerecht zu werden, sind die "Spitzen" des im wesentlichen ebenfalls dreieckig ausgebildeten Abstützelementes 22 stark abgerundet und als Bogenlinie 52, 54, 56 ausgeführt
Das Abstützelement 22 weist also in Richtung 40 senkrecht zur radialen Richtung 38 auf die Dreiecksspitzen 42, 44, 46 des Trägerelementes 22 hin bogenförmige Begrenzungslinien 52, 54, 56 auf, die sich im Wesentlichen durch einen Radius beschreiben lassen (siehe hierzu beispielsweise Figur 6). Der dem Abstützelement 22 zu umschreibenden Umkreis 26 besitzt in Ausführungsbeispiel der Figur 6 einen Radius von ca. 35 mm
Auf diese Weise ergibt sich ein abgerundeter Übergangsbereich zwischen dem abgestützten Teil des Trägerelementes 22 des Schleiftellers 10 und dem unabgestützten, frei-tragenden Teil. Die Belastungsrichtung die in erster Linie auf das Trägerelement 22 wirkt, wird durch den Anwender bzw. dessen Ausrichtung des Werkzeuggerätes und/oder die Kontur des zu schleifenden Objektes bestimmt. Eine anspruchsgemäße Bogenlinie 52, 54, 56 des Abstützelementes 22 im Übergang zum nicht abgestützten Bereich des Schleiftellers kann die Belastungen aus unterschiedlichen Richtungen (angedeutet durch die Kreise 76 in Figur 6) besser aufnehmen und verhindert zudem ein Einschneiden des relativ weichen Trägermaterials 16. Ein solches Einschneiden würde zwangsläufig zu einem Bruch des Trägerelementes 14 und dem Defekt des Schleiftellers 10 führen.
In Figur 7 ist nochmals ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schleiftellers 10 mit den wichtigsten Bemaßungen für dieses Ausführungsbeispiel dargestellt.
In Richtung R₁ auf die Dreieckspitzen des Trägerelementes 14 hin beträgt die Abstützung des Trägerelementes 14 durch die Abstützplatte 22 je nach anwendungsfall 60% bis 80%, vorteilhaft hat sich hier insbesondere ein Verhältnis von 65% bis 75% herausgestellt. Ein entsprechendes Verhältnis weisen dann auch die Größen A zu B in Figur 7 auf.
In Richtung R₂, d.h. in Richtung auf den Seitenmittelpunkt (82, 84 86) des Trägerelementes 14 hin, wird ein deutlich größerer Bereich des Trägerelementes 14 durch das Abstützelement 22 überdeckt und damit abgestützt. Der abgestützte Bereich, d.h. der Bereich, der von dem Abstützelement bedeckt ist, beträgt hier typischerweise 90%, insbesondere 95%. So ist im Ausführungsbeispiel der Figur 7 lediglich der geneigte Außenrand 58 nicht vom Abstützelement 22 überdeckt, so dass ein stark abgestütztes Arbeiten über die Kanten ermöglicht ist. (Vergleiche hierzu die Ausführungen zu Figur 5)
Je nach Anwendungsbereich eines Schleiftellers können diese Maße variieren, ohne dass das erfindungsgemäße Konzept eines relativ großen unabgestützten Trägerelementes definierter Materialhärte verlassen wird.
Mit einem solchen Schleiftellerkonzept ist ein vorteilhaftes Werkzeugsystem realisierbar, welches aus zumindest einem Elektrowerkzeug, wie beispielsweise einem Schleifgerät, sowie einem erfindungsgemäßen Schleifteller besteht.
Figur 8 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schleifteller 10. Um die Symmetrie-Achse 60 des Schleiftellers herum ist das Aufnahmeelement 12 erhaben ausgebildet, wobei das Aufnahmeelement 12 zur drehfesten Verbindung des Schleiftellers 10 mit einer Antriebswelle eines Elektrowerkzeuges ausgebildet ist. Dem Aufnahmeelement 12, welches im Ausführungsbeispiel der Figur 8 aus einem Metall besteht, ist das Abstützelement 22, welches aus einem Kunststoff besteht, umspritzt. Das Abstützelement 22 wiederum ist fest verbunden mit dem weichen und flexiblen Trägerelement 14, welches zu seinen Rändern hin Abschrägungen 58 aufweist. Das Trägerelement 14 des Schleiftellers 10 ist auf der dem Aufnahmeelement 12 abgewandten Seite des Abstützelementes 22 angeordnet ist. Auf seiner Unterseite, d.h. der dem Aufnahmeelement 12 abgewandten Seite, weist das Trägerelement einen Klettband bzw. -Fläche 78 (Velcro) zur Befestigung eines Schleifmittels an dem Schleifteller 10 auf.
Figur 9 zeigt ein solches Werkzeugsystem 210 anhand eines handgehaltenen Schleifgeräts 110 mit oszillierender Antriebswelle 100 und dem erfindungsgemäßen Schleifteller 10 aus Figur 1.
Dabei wird der Schleifteller 10 mittels des Aufnahmeelementes 12 drehfest an der Antriebswelle 100 des Elektrowerkzeuges befestigt, so dass die Symmetrieachse 60 des Schleiftellers mit der Achse 102 der Antriebswelle 100 fluchtet. Das Abstützelement 22 kommt dabei in der Ebene 104 zu liegen.
Das Elektrowerkzeug 110 kann in vorteilhafter Weise Akku- bzw. Batterie-betrieben sein und somit netzunabhängig sein. Dies ermöglicht insbesondere die bessere Zugänglichkeit von Werkstücken. Ein Netz-unabhängiges Schleifgerät ermöglicht insbesondere vor dem Hintergrund der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe einen sehr flexiblen Einsatz des erfindungsgenmäßen Werkzeugsystems. Insbesondere kann der Akku auf einer Lithium-Chemie, wie beispielsweise Lithium-Ionen, Lithium-Eisen, Lithium-Phosphor oder auch Lithium-Schwefel bestehen. Derartige Akkumulatoren ermöglichen schon heute eine sehr hohe Leistungsdichte, so dass die Geräte wiederum recht klein gebaut werden können.
Kleine leistungsstarke Schleifgeräte ermöglichen zusammen mit dem erfindungsgemäßen Schleifteller eine extreme Anwendungsvielfalt für das anspruchsgemäße Werkzeugsystem.
Alternativer Weise kann unter Inkaufnahme der bekannten Nachteile das erfindungsgemäße Werkzeugsystem natürlich auch Netz-betrieben ausgebildet sein, um eine ständige Betriebsbereitschaft sicher zu stellen.
Ein solches erfindungsgemäßes Werkzeugsystem ist für einen breiten Einsatzbereich, insbesondere durch Anpassung/Auslegung des erfindungsgemäßen Schleiftellers an die konkrete Arbeitsaufgabe geeignet. Es ist in vorteilhafter Weise insbesondere sowohl ein großflächiges Abschleifen von Werkstücken als auch eine gute Eckengängigkeit ermöglicht. Somit ist das erfindungsgemäßes Werkzeugsystem, insbesondere auch dann, wenn es die geeigneten Schleifmittel, wie beispielsweise Schleifpapiere gewählt sind, sowohl für den Einsatz im professionalen Bereich der Handwerker, die typischerweise vor der Aufgabe eines großflächigen Abschleifens von Werkstücken stehen, als auch für den Heimwerkereinsatz geeignet, bei dem eine kürzere Einsatzdauer und das Bearbeiten von Kanten und Ecken im Mittelpunkt stehen, geeignet.
Der erfindungsgemäße Schleifteller und das erfindungsgemäße Werkzeugsystem sind nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr wird die Erfindung durch die Ansprüche definiert.

Claims

Schleifteller (10) für ein handgeführtes Elektrowerkzeug (110), insbesondere für ein Schleifgerät mit oszillierender Antriebswelle (100), mit einem Aufnahmeelement (12) zur Befestigung des Schleiftellers (10) an einer Antriebwelle (100) des Elektrowerkzeugs, wobei das Aufnahmeelement (12) zur drehfesten Verbindung des Schleiftellers mit der Antriebswelle (100) ausgebildet ist, sowie mit einem Trägerelement (14) aus zumindest einem nachgiebigem Material (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) von einem mit dem Aufnahmeelement (12) verbundenen Abstützelement (22) zumindest teilweise abgestützt ist, wobei das Verhältnis (R) der Radien eines, dem Trägerelement (14) zu umschreibenden Umkreises (24) zu mindestens einem, dem Abstützelement (22) zu umschreibenden Umkreises (26) im Bereich von 1,3 bis 2, insbesondere in einem Bereich von 1,4 bis 1,5 , liegt.
Schleifteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) auf der dem Aufnahmeelement (12) abgewandten Seite des Abstützelementes (22) angeordnet ist.
Schleifteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) eine im Wesentlichen Dreieck-förmige Grundfläche (30), mit insbesondere konvexen Seiten (32,34,36), aufweist.
Schleifteller nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) eine Material-Härte im Bereich von 40 bis 50 Shore 0, insbesondere eine Material-Härte im Bereich von 43 bis 47 Shore 0, aufweist.
Schleifteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (22) in radialer Richtung (R₁, 38) auf die Dreiecksspitzen (42,44,46) des Trägerelementes (14) hin eine relative Ausdehnung gegenüber dem Trägerelement (14) hat, die im Bereich von 60% bis 80%, insbesondere im Bereich von 65% bis 75%, der radialen Erstreckung der Dreieckspitzen (42,44,46) liegt.
Schleifteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (22) in radialer Richtung (R₂, 38) auf die Dreiecksseiten (32,34,36) des Trägerelementes (14) hin, insbesondere auf die Seitenmittelpunkte (82,84,86) des Trägerelementes (14) hin, eine relative Ausdehnung gegenüber dem Trägerelement (14) hat, die größer oder gleich 90%, insbesondere gleich 95%, der radialen Erstreckung (R₂) der Dreieckseiten (42,44,46) hat.
Schleifteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (22) in Richtung (40) senkrecht zur radialen Richtung (38) auf die Dreiecksspitzen (42,44,46) des Trägerelementes (14) zumindest eine bogenförmige Begrenzungslinie (52,54,56) aufweist.
Schleifteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (22) in Richtung (40) senkrecht zur radialen Richtung (38) auf die Dreiecksspitzen (42,44,46) des Trägerelementes (14) drei bogenförmige Begrenzungslinien (52,54,56) gleicher Krümmung aufweist.
Schleifteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (22) in Richtung (40) senkrecht zur radialen Richtung (38) auf die Dreiecksspitzen (42,44,46) des Trägerelementes (14) drei bogenförmige Begrenzungslinien (52,54,56) aufweist, wobei zumindest zwei dieser Begrenzungslinien unterschiedliche Krümmungen besitzen.
Elektrowerkzeugsystem (210) mit zumindest einem Elektrowerkzeug (110), insbesondere einem Schleifgerät mit oszillierender Antriebswelle (100), und einem Schleifteller (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Elektrowerkzeugsystem nach Anspruch 7, ferner aufweisend zumindest ein Schleifmittel (28), insbesondere ein Schleifpapier.