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Die vorliegende Erfindung betrifft eine handgeführte Polier- oder Schleifmaschine, die ein Halteelement umfasst, das mittelbar an einer Maschinenwelle der Polier- oder Schleifmaschine in einer Weise befestigt ist, dass eine Mittelachse des Halteelements parallel aber beabstandet zu einer Längsachse der Maschinenwelle verläuft und dass das Halteelement eine Rotationsbewegung um seine Mittelachse und gleichzeitig eine Exzenterbewegung um die Längsachse der Maschinenwelle ausführt. Die Maschinenwelle wird von einem Motor der Polier- oder Schleifmaschine in eine Drehbewegung um ihre Längsachse versetzt. Der Motor kann ein Elektromotor oder ein pneumatischer Motor sein.
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Eine gattungsgemäße Polier- oder Schleifmaschine ist bspw. aus der
DE 103 52 501 A1 bekannt. Dort sind die Mitnahmemittel als in der Oberseite eines Stütztellers ausgebildete Vertiefungen (Durchgangslöscher) ausgebildet, in die an der Unterseite des Halteelements ausgebildete Vorsprünge (Mitnahmezapfen) eingreifen, wenn der Stützteller an dem Halteelement mittels Schrauben befestigt ist.
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Wenn die Maschinenwelle um ihre Längsachse rotiert, definiert sie eine Drehung der Mittelachse des Halteelements und damit auch des gesamten Halteelements um die Längsachse so dass sich eine Orbital- oder Exzenterbewegung des Halteelements bezüglich der Längsachse der Maschinenwelle ergibt.
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Dabei ist das Halteelement über ein Exzenterelement an der Maschinenwelle befestigt. Vorzugsweise ist das Exzenterelement ein integraler Bestandteil der Maschinenwelle, so dass sich eine exzentrische Welle ergibt. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Exzenterelement separat von der Maschinenwelle ausgebildet und drehfest an dieser befestigt ist, bspw. mittels Schweißen oder Schrauben. Das Halteelement ist mittels eines Kugellagers an der exzentrischen Maschinenwelle drehbar gelagert. Das Halteelement wird mittels eines Getriebes gezwungen, abhängig von der Drehzahl um die Längsachse der Maschinenwelle mit einer bestimmten Drehzahl um seine Mittelachse zu rotieren. Das Getriebe ist funktional zwischen der Maschinenwelle und dem Halteelement angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine sog. dual-action gear driven Exzenterbewegung. Die exzentrische Welle ist dabei so ausgebildet, dass sie das Haltelement mit seiner Mittelachse im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Maschinenwelle aber beabstandet zu dieser hält. Somit führt das Halteelement eine Arbeitsbewegung aus, die sich aus der Überlagerung oder Kombination einer Orbitalbewegung um die Längsachse der Maschinenwelle und der erzwungenen Rotationsbewegung um die Mittelachse des Halteelements ergibt. Die Orbitalbewegung ist durch die Drehzahl einer Motorwelle bzw. der damit mittelbar oder unmittelbar verbundenen Maschinenwelle vorgegeben, während die Rotationsbewegung von dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes abhängt. Somit ist das Getriebe so ausgelegt, dass es eine bestimmte Anzahl an konstanten Umdrehungen (der Rotationsbewegung des Halteelements um seine Mittelachse) für jede Umdrehung des Halteelements um die Längsachse der Motorwelle (der Orbitalbewegung des Halteelements) vorgibt. Beispielsweise kann das Getriebe ein Verhältnis von 14 Umdrehungen des Halteelements um seine Mittelachse pro Umdrehung des Halteelements um die Längsachse der Maschinenwelle vorgeben. Andere Übersetzungsverhältnisse sind selbstverständlich auch möglich. In diesem Fall führt das Halteelement also eine (aufgrund des Abstands zwischen der Mittelachse des Stütztellers und der Längsachse der Maschinenwelle) exzentrische (aufgrund des Getriebes) zwangsgeführte (sog. dual action gear driven) Arbeitsbewegung aus.
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An dem Halteelement ist ein Stützteller für ein flächiges Polier- oder Schleifelement drehfest befestigt. Der Stützteller ist mittels mehrerer zu der Mittelachse des Stütztellers und umfangsseitig zueinander beabstandeter Schrauben an dem Halteelement befestigt. Die Schrauben werden vorzugsweise von unten durch entsprechende Löcher in dem Stützteller hindurchgesteckt und in entsprechenden Gewindebohrungen an einer Unterseite des Halteelements festgeschraubt. Auf diese Weise ist der Stützteller mit seiner Oberseite von unten an dem Halteelement festgeschraubt.
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Die Erfindung betrifft außerdem einen Stützteller zur Befestigung an einem Halteelement einer Polier- oder Schleifmaschine mittels mehrerer zu einer Mittelachse des Stütztellers und umfangsseitig zueinander beabstandeter Schrauben.
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Derartige Polier- oder Schleifmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Problematisch bei den Polier- oder Schleifmaschinen sind die insbesondere beim Einschalten der Maschine auftretenden Scherkräfte, die zu einer erheblichen Beanspruchung der Befestigungsschrauben führen. Die Scherkräfte werden insbesondere durch die Beschleunigung der Maschinenwelle verbunden mit der Massenträgheit des Schleiftellers und des darauf lösbar befestigen flächigen Polier- oder Schleifelements hervorgerufen. Unter extremen Betriebsbedingungen und/oder nach langer Nutzungsdauer der Maschine bei schwankenden Drehzahlen kann es sogar zu einer Abscherung der Schrauben und einem plötzlichen ungewollten Lösen des Stütztellers kommen. Dieser kann aufgrund der hohen Drehzahlen während des Betriebs der Maschine unkontrolliert durch den Raum fliegen und stellt somit eine erhebliche Gefahr für umherstehende Personen, insbesondere für den Nutzer der Polier- oder Schleifmaschine dar.
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Und selbst wenn die Schrauben nicht abscheren, können sie sich bei längerem Betrieb der Maschine mit der Zeit von selbst aus dem Gewinde des Halteelements lösen, sich beschädigen und die Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Stützteller instabil werden lassen.
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Aus der
US 6,523,214 B1 ist es bekannt, bei einer Polier- oder Schleifmaschine das flächige Polier- oder Schleifelement mittels eines Schnellverschlusses an dem Stützteller zu befestigen. Der Schnellverschluss kann dabei auf einer dem Stützteller zugewandten Oberseite des flächigen Polier- oder Schleifelements Mitnahmemittel und auf einer dem flächigen Polier- oder Schleifelement zugewandten Unterseite des Stütztellers zugewandten Unterseite Mitnehmermittel aufweisen, wobei die Mitnahme- und Mitnehmermittel bei einer Befestigung des flächigen Polier- oder Schleifelements an dem Stützteller miteinander in Eingriff treten, um zumindest in Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers ein Drehmoment von dem Stützteller auf das flächige Polier- oder Schleifelement zu übertragen. Diese Druckschrift bietet aber keine Lösung für eine Befestigung des Stütztellers an einem Halteelement der Polier- oder Schleifmaschine. Zudem sind bei dieser bekannten Maschine keine Schrauben zur Befestigung und zur Sicherung des flächigen Polier- oder Schleifelements an dem Stützteller zumindest in axialer Richtung vorgesehen. Vielmehr wird die axiale Sicherungsfunktion ebenfalls durch dem Schnellverschluss realisiert.
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Aus der
GB 2 390 316 A ist eine Polier- oder Schleifmaschine bekannt, bei der ein Stützteller ohne Werkzeug mittels eines Schnellverschlusses an einer Werkzeughalterung der Maschine befestigt und wieder entfernt werden kann. Bei dieser bekannten Maschine sind keine Schrauben zur Befestigung und zur Sicherung des Stütztellers an der Werkzeughalterung zumindest in axialer Richtung vorgesehen. Vielmehr wird die axiale Sicherungsfunktion ebenfalls von dem Schnellverschluss realisiert. Außerdem würden bei der bekannten Polier- und Schleifmaschine zusätzliche Schrauben dem Sinn und Zweck des Schnellverschlusses wiedersprechen, weil die Verbindung zwischen dem Stützteller und der Werkzeughalterung und die Befestigung der Teile aneinander weder schnell noch ohne Werkzeug erfolgen könnten.
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Eine naheliegende Möglichkeit zur Vermeidung einer Abscherung der Schrauben bei Polier- oder Schleifmaschinen der eingangs genannten Art wäre es, die Schrauben aus einem stabileren, belastbarerem Material herzustellen und/oder größer zu dimensionieren. Dies scheitert aber an der Praxis, da diese Maßnahme(n) zu erheblichen Mehrkosten (Maschine ist nicht mehr wettbewerbsfähig oder für die Nutzer erschwinglich), einer größeren rotierenden Masse (die schwereren Schrauben rotieren mit dem Halteelement, dem Stützteller und dem flächigen Polier- oder Schleifelement und führen zu verstärkten Vibrationen) und einem erhöhten Gesamtgewicht der Maschine (das Halten und Führen durch einen Nutzer insbesondere über einen längeren Zeitraum hinweg wird erschwert).
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Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine praxisnahe (einfach realisierbare, kein Mehrgewicht verursachende und bezahlbare) Lösung zu finden, damit sich der Stützteller beim Betrieb der Polier- oder Schleifmaschine nicht mehr von dem Halteelement lösen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Polier- oder Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird ausgehend von einer gattungsgemäßen Polier- oder Schleifmaschine vorgeschlagen, dass das Halteelement auf der dem Stützteller zugewandten Seite einen in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Maschinenwelle betrachtet im Wesentlichen ringförmigen Kragen mit sich in radialer Richtung oder schräg dazu erstreckenden Mitnehmerelementen aufweist, wobei die Mitnehmermittel als umfangsseitig zwischen den Mitnehmerelementen des Halteelements ausgebildete Aufnahmeabschnitte ausgebildet sind, und dass die Mitnahmemittel als mehrere von der Oberseite des Stütztellers nach oben abstehende Vorsprünge ausgebildet sind, die bei einer Befestigung des Stütztellers an dem Halteelement in die Aufnahmeabschnitte des Halteelements eingreifen.
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Mit Hilfe der Mitnehmer- und Mitnahmemittel, die miteinander in Eingriff treten, kann zumindest in Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers ein Drehmoment von dem Halteelement auf den Stützteller übertragen werden. Dadurch werden die während des Betriebs der Polier- oder Schleifmaschine auf die Befestigungsschrauben wirkenden lateralen Kräfte, die zu einer Abscherung der Schrauben führen können, deutlich reduziert. Die Mitnehmer- und Mitnahmemittel nehmen vorzugsweise die gesamten lateralen Kräfte auf, die zwischen dem Stützteller und dem Halteelement wirken. Damit sind die Befestigungsschrauben nahezu völlig frei von Querkräften und dienen fast ausschließlich der Befestigung des Stütztellers an dem Halteelement in axialer Richtung (entlang der Längsachsen der Schrauben, der Längsachse der Maschinenwelle und der Mittelachse des Stütztellers). Die Schrauben können somit besonders klein und aus kostengünstigem Standardmaterial hergestellt werden. Somit sind die Schrauben besonders leicht, so dass die rotierenden Massen der in Betrieb befindlichen Polier- oder Schleifmaschine (bedeutet geringe Vibrationen) und das Gesamtgewicht der Maschine (bedeutet leichtere Handhabbarkeit durch einen Nutzer) reduziert werden können.
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Einer von vielen wichtigen Aspekten der vorliegenden Erfindung besteht also darin, dass die Befestigung und Drehmomentübertragung durch unterschiedliche Elemente der Verbindung zwischen dem Stützteller und dem Halteelement realisiert wird. Die Befestigung des Stütztellers in axialer Richtung erfolgt allein durch die Befestigungsschrauben. Somit kann ein erfindungsgemäßer Stützteller mit an seiner Oberseite ausgebildeten Mitnahmemittels an einem herkömmlichen Halteelement in erfindungsgemäßer Weise befestigt werden, sofern das Halteelement an seiner Unterseite Abschnitte aufweist, die als Mitnehmermittel genutzt werden können und deren Funktion erfüllen und in die die Mitnahmemittel des Stütztellers eingreifen können. Ein solches herkömmliches Halteelement verfügt bereits über entsprechende Gewindebohrungen, in welche die Schrauben zur axialen Befestigung des Stütztellers eingeschraubt werden können. Die Drehmomentübertragung erfolgt idealerweise vollständig durch die Mitnehmer- und Mitnahmemittel an der Unterseite des Halteelements und der Oberseite des Stütztellers. Dadurch wird eine Beanspruchung der Schrauben quer zu ihrer Längsachse deutlich verringert, im Idealfall sogar ganz vermieden.
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Das Halteelement weist auf der dem Stützteller zugewandten Seite einen in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Maschinenwelle betrachtet im Wesentlichen ringförmigen Kragen mit sich in radialer Richtung oder schräg dazu erstreckenden Mitnehmerelementen auf. Die Mitnehmerelemente weisen vorzugsweise erste Abstützflächen auf, die in Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers oder schräg dazu ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise stehen die Mitnehmerelemente des Halteelements ausgehend von einer Innenumfangsseite des ringförmigen Kragens radial nach innen vor und sind umfangsseitig zueinander beabstandet. Die Mitnehmermittel sind als umfangsseitig zwischen den Mitnehmerelementen des Halteelements ausgebildete Aufnahmeabschnitte ausgebildet.
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Die Mitnahmemittel sind als mehrere von der Oberseite des Stütztellers nach oben abstehende Vorsprünge ausgebildet, die mit den Aufnahmeabschnitten in Eingriff treten, wenn der Stützteller an dem Halteelement befestigt ist.
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Die Mitnehmer- und Mitnahmemittel sind vorzugsweise derart an dem Stützteller und dem Halteelement ausgebildet, dass sie beim Aufeinandersetzen und Festschrauben von Stützteller und Halteelement automatisch miteinander in Eingriff treten.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Stützteller einen ersten Abschnitt aus einem elastischen Kunststoffmaterial aufweist, an dessen Oberseite ein zweiter Abschnitt aus einem starren Kunststoffmaterial angeordnet ist, das eine größere Härte als das elastische Kunststoffmaterial des ersten Abschnitts aufweist, wobei die Mitnahmemittel an der Oberseite des zweiten Abschnitts ausgebildet sind. Der erste Abschnitt besteht vorzugsweise aus einem Elastomer aus geschäumtem Polyurethan (PUR-Weichschaum). Der zweite Abschnitt besteht vorzugsweise aus einem Thermo- oder Duroplast. Während der zweite Abschnitt für die nötige Stabilität und Stützwirkung des Stütztellers sorgt, sorgt der erste Abschnitt dafür, dass das flächige Polier- oder Schleifelement, das auf der Unterseite des Stütztellers befestigt ist, während der Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks, bspw. einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs oder eines Schiffsrumpfes, möglichst großflächig elastisch nachgiebig gestützt ist. So kann bspw. trotz eines schrägen Aufsetzens des Stütztellers auf der zu bearbeitenden Oberfläche sichergestellt werden, dass das flächige Polier- oder Schleifelement möglichst großflächig auf der zu bearbeitenden Oberfläche aufliegt. Außerdem gibt der erste Abschnitt beim seitlichen (radialen) Auftreffen des Stütztellers an Ecken und senkrecht zur bearbeitenden Oberfläche stehenden Gegenständen elastisch nach.
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Auf einer der Oberseite des Stütztellers gegenüberliegenden Unterseite weist dieser vorzugsweise einen ersten Teil eines Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels (z. B. Velcro®) auf, das ausgebildet ist, mit einem zweiten Teil des Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels in Eingriff zu treten, das an einer Oberseite des flächigen Polier- oder Schleifelements angeordnet ist, um das flächige Polier- oder Schleifelement lösbar an dem Stützteller zu befestigen. Selbstverständlich kann das flächigen Polier- oder Schleifelement auch auf beliebig andere Weise an der Unterseite des Stütztellers, vorzugsweise lösbar, befestigt sein, bspw. durch Klemmen, Adhäsion oder Kleben.
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Wichtig ist, dass die Mitnehmer- und Mitnahmemittel Abstützflächen aufweisen, wobei die Abstützflächen der Mitnehmermittel in Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers gerichtet sind und die Abstützflächen der Mitnahmemittel entgegen der Richtung der Rotationsbewegung gerichtet sind. Dabei ist es ausreichend, wenn die Abstützflächen jeweils eine Flächenkomponente aufweisen, die in Richtung bzw. entgegen der Rotationsbewegung gerichtet ist (bspw. bei schräg zur Rotationsbewegung stehenden Abstützflächen). Es ist nicht erforderlich, dass die Abstützflächen streng senkrecht zu der Rotationsbewegung verlaufen.
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Die Vorsprünge des Stütztellers weisen zweite Abstützflächen auf, die entgegen der Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers oder schräg dazu ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise sind die Mitnahmemittel als mehrere von der Oberseite des zweiten Abschnitts des Stütztellers nach oben abstehende Vorsprünge ausgebildet, die zweite Abstützflächen aufweisen, die entgegen der Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers oder schräg dazu ausgerichtet sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Mitnahmemittel aus dem gleichen harten Kunststoffmaterial bestehen, wie der zweite Abschnitt des Stütztellers. Dabei können die zweiten Mitnehmermittel in dem gleichen Produktionsschritt (bspw. beim Spritzgießen) zusammen mit dem zweiten Abschnitt des Stütztellers hergestellt werden.
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Das Halteelement ist vorteilhafterweise aus Metall gefertigt. Dabei kann bevorzugt bspw. Edelstahl oder Aluminium zum Einsatz kommen. Das Halteelement kann im Rahmen eines Druckgussverfahrens oder durch Fräsen hergestellt werden.
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Bei an dem Halteelement befestigtem Stützteller greifen die Vorsprünge des Stütztellers vorzugsweise in die Aufnahmeabschnitte des Halteelements ein, so dass sich die ersten Abstützflächen der Mitnehmerelemente des Halteelements an den zweiten Abstützflächen der Vorsprünge des Stütztellers abstützen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die ersten Abstützflächen der Mitnehmerelemente des Halteelements vollflächig an den zweiten Abstützflächen der Vorsprünge des Stütztellers aufliegen. Vorzugsweise stützen sich radial nach außen gerichtete Flächen der Mitnahmemittel, z. B. der Vorsprünge, des Stütztellers an einer Innenumfangsflächen der Mitnehmermittel, z. B. des im Wesentlichen ringförmigen Kragens, des Halteelements ab, so dass eine Positionierung des Stütztellers bezüglich des Halteelements in radialer Richtung gegeben und eine Verschiebbarkeit des Stütztellers relativ zu dem Halteelement quer zur Längsachse der Maschinenwelle bzw. zur Mittelachse des Stütztellers verhindert ist.
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Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Stützteller zur Befestigung an einem Halteelement einer Polier- oder Schleifmaschine der eingangs genannten Art ferner vorgeschlagen, dass der Stützteller zur Befestigung an einem Halteelement einer Polier- oder Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Stützteller auf einer dem Halteelement der Polier- oder Schleifmaschine zugewandten Oberseite Mitnahmemittel aufweist, die ausgebildet sind, bei einer Befestigung des Stütztellers an dem Halteelement mit Mitnehmermitteln, die auf einer dem Stützteller zugewandten Seite des Halteelements ausgebildet sind, in Eingriff zu treten, um bei Betätigung der Polier- oder Schleifmaschine zumindest in Richtung einer Rotationsbewegung des Stütztellers ein Drehmoment von dem Halteelement auf den Stützteller zu übertragen.
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Das Halteelement der Polier- oder Schleifmaschine kann entweder gezielt so ausgebildet sein, dass es geeignete Mitnehmermittel aufweist, die mit den speziell vorgesehenen Mitnahmemitteln des Stütztellers in Eingriff treten, um ein Drehmoment – zumindest in Richtung der Rotationsbewegung des Stütztellers – zu übertragen. Es wäre aber auch denkbar, dass das Halteelement der Polier- oder Schleifmaschine bereits von Hause aus Abschnitte aufweist, die als Mitnehmermittel genutzt werden können, ohne dass es einer Abänderung oder speziellen Variation der Ausgestaltung des Halteelements bedarf. In diesem Fall wären die Mitnahmemittel des Stütztellers dann speziell auf die bereits vorhandenen Abschnitte des Halteelements angepasst.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Stützteller auf einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite einen ersten Teil eines Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels aufweist, das ausgebildet ist, mit einem zweiten Teil des Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels in Eingriff zu treten, das an einer Oberseite des flächigen Polier- oder Schleifelements angeordnet ist, um das flächige Polier- oder Schleifelement lösbar an dem Stützteller zu befestigen.
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Die einzelnen Merkmale der erfindungsgemäßen Polier- oder Schleifmaschine sowie des erfindungsgemäße Stütztellers können in einer beliebigen Kombination miteinander vorgesehen werden, selbst wenn diese Kombination hier nicht ausdrücklich erwähnt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Polier- oder Schleifmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
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2 ein Halteelement der Polier- oder Schleifmaschine aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von unten;
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3 einen erfindungsgemäßen Stützteller der Polier- oder Schleifmaschine aus 1 in einer Ansicht von unten;
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4 den Stützteller der Polier- oder Schleifmaschine aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben;
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5 den Stützteller aus 4 mit einem darauf angeordneten ausschnittsweise dargestellten Teil des Halteelements aus 2; und
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6 den Stützteller aus 4 mit dem darauf angeordneten gesamten Halteelement aus 2.
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In 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen von einem Nutzer handgeführten Polier- oder Schleifmaschine in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Maschine 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Das Gehäuse 12 weist ein erstes Griffelement 14 für eine erste Hand des Nutzers an einem hinteren Ende 16 der Maschine 10 auf. In greifbarer Nähe zu dem Griffelement 14 ist ein Betätigungsschalter 18 zum Betätigen und/oder Variieren der Drehzahl der Maschine 10 vorgesehen. An der rückwärtigen Stirnseite des Griffelements 14 ist ein Stromkabel 20 in die Maschine 10 geführt. An einem vorderen Ende 22 der Maschine 10 weist das Gehäuse 12 ein zweites Griffelement 24 auf, das eine abgerundete Auflagefläche für einen Handballen der anderen Hand des Nutzers aufweist. Auf der Oberseite des Gehäuses 12 sind ferner Auflageelemente 26 aus einem rutschfesten elastischen Material angeordnet, auf den die ausgeschaltete Maschine 10 bei Nichtbenutzung abgelegt werden kann.
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Im Inneren des Gehäuses 12 ist ein Elektromotor (nicht dargestellt) angeordnet, der einen Stützteller 28 für ein flächiges Polier- oder Schleifelement (nicht dargestellt) in eine Arbeitsbewegung versetzt. Die Arbeitsbewegung ist bspw. eine mittels eines Getriebes erzwungene Exzenterbewegung Bewegung 32 (”dual action gear driven”). Selbstverständlich könnte die Maschine 10 statt des Elektromotors auch einen pneumatischen Motor zum Antrieb des Stütztellers 28 aufweisen, wobei dann entweder alternativ oder zusätzlich zu dem Stromkabel 20 eine Druckluftleitung zur Druckluftversorgung des Motors vorgesehen wäre.
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Ein Halteelement 40 ist an der Welle der Maschine 10 mittels eines Exzenterelements befestigt. Vorzugsweise ist das Exzenterelement integraler Bestandteil der Maschinenwelle, so dass sich eine exzentrische Welle ergibt. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Exzenterelement separat von der Maschinenwelle ausgebildet und drehfest an dieser befestigt ist, bspw. mittels Schweißen oder Schrauben. Das Halteelement 40 wird mittels eines Getriebes (nicht gezeigt) gezwungen, um seine Mittelachse 56 zu rotieren. Das Getriebe ist funktional zwischen der Maschinenwelle und dem Halteelement 40 angeordnet. Die exzentrische Welle ist dabei so ausgebildet, dass sie das Haltelement 40 mit seiner Mittelachse 56 im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 64 der Maschinenwelle aber beabstandet zu dieser hält. Somit führt das Halteelement 40 eine Arbeitsbewegung aus, die sich aus der Überlagerung oder Kombination einer Orbitalbewegung um die Längsachse 64 der Maschinenwelle und der durch das Getriebe erzwungenen Rotationsbewegung um die Mittelachse 56 des Halteelements 40 ergibt. Die Orbitalbewegung ist durch die Drehzahl einer Motorwelle bzw. der damit mittelbar oder unmittelbar verbundenen Maschinenwelle vorgegeben, während die Rotationsbewegung von dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes abhängt. Somit ist das Getriebe so ausgelegt, dass es eine bestimmte Anzahl an konstanten Umdrehungen (der Rotationsbewegung des Halteelements 40 um seine Mittelachse 56) für jede Umdrehung des Halteelements 40 um die Längsachse der Motorwelle (der Orbitalbewegung des Halteelements 40) vorgibt. Beispielsweise kann das Getriebe ein Verhältnis von 14 Umdrehungen des Halteelements 40 um seine Mittelachse 56 pro Umdrehung des Halteelements 40 um die Längsachse 64 der Maschinenwelle vorgeben. Andere Übersetzungsverhältnisse sind selbstverständlich auch möglich. In diesem Fall führt das Halteelement 40 also eine exzentrische zwangsgeführte (”dual action gear driven”) Arbeitsbewegung 32 aus.
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Der Stützteller 28 ist mittels Befestigungsschrauben 38 (in 2 beispielhaft eingezeichnet) drehfest an einem Halteelement 40 der Maschine 10 befestigt. Die Schrauben 38 werden von der Unterseite 34 des Stütztellers 28 aus durch entsprechende Öffnungen 42 hindurchgesteckt und in entsprechenden Gewindebohrungen 44 in einer Unterseite 46 des Halteelements 40 festgeschraubt. Dabei werden die Köpfe der Schrauben 38 von entsprechenden Vertiefungen 48 an der Unterseite 34 des Stütztellers 28 im Bereich der Öffnungen 42 aufgenommen. Somit folgt der Stützteller 28 der dual-action Arbeitsbewegung 32 des Halteelements 40. In dem Beispiel der Figuren ergibt sich die dual-action Arbeitsbewegung 32 des Stütztellers 28 durch eine Exzenterbewegung des Stütztellers 28 um die Längsachse 64 der Maschinenwelle überlagert durch eine Rotationsbewegung 30 um die Mittelachse 56. Die Arbeitsbewegung 32 verläuft in dem Beispiel im Uhrzeigersinn 30. Selbstverständlich könnte sie auch in entgegengesetzter Richtung verlaufen. Der Abstand zwischen den Achsen 56, 64 definiert die Hälfte des Orbits der Orbital- oder Exzenterbewegung, die der Stützteller 28 während des Betriebs der Maschine 10 ausführt.
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Ein flächiges Polier- oder Schleifelement wird an einer Unterseite 34 des Stütztellers 28, bspw. mittels eines Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels 36 (z. B. Klettverbindung oder Velcro®) lösbar befestigt. Das Polier- oder Schleifelement umfasst bspw. ein weiches, flexibles Poliermaterial aus Wolle, Mikrofaser oder Schaumstoff (sog. Polier-Pads) oder flexible Scheiben aus Papier, Kunststoff oder einem Textil mit zumindest bereichsweise aufgebrachten abrasiven Partikeln (sog. Schleif-Scheiben). Auf einer der Bearbeitungsfläche (Polier- oder Schleiffläche) gegenüberliegenden Oberseite des Polier- oder Schleifelements weist dieses einen Teil des Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels 36 auf, das mit dem komplementären Teil des Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittels 36, der auf der Unterseite 34 des Stütztellers 28 ausgebildet ist, in eine Wirkverbindung treten kann, um das Polier- oder Schleifelement lösbar an dem Stützteller 28 zu befestigen.
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Das Halteelement 40 weist auf seiner dem Stützteller 28 zugewandten Unterseite 46 Mitnehmermittel 50 und der Stützteller 28 auf einer dem Halteelement 40 zugewandten Oberseite 52 Mitnahmemittel 54 auf. Die Mitnehmer- und Mitnahmemittel 50, 54 treten bei einer Befestigung des Stütztellers 28 an dem Halteelement 40 miteinander in Eingriff, um zumindest in Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 des Stütztellers 28 ein Drehmoment von dem Halteelement 40 auf den Stützteller 28 zu übertragen. Parallel zu einer Mittelachse 56 des Stütztellers 28 haben die Mitnehmer- und Mitnahmemittel 50, 54 keinerlei befestigende oder sichernde Wirkung. In axialer Richtung wird der Stützteller 28 also ausschließlich mittels der Schrauben 38 an dem Halteelement 40 befestigt und gesichert.
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Der Stützteller 28 weist einen ersten Abschnitt 58 aus einem elastischen Kunststoffmaterial auf, an dessen Oberseite 52 ein zweiter Abschnitt 60 aus einem starren Kunststoffmaterial angeordnet ist, das eine größere Härte als das elastische Kunststoffmaterial des ersten Abschnitts 58 aufweist. Der erste Abschnitt 58 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer aus geschäumtem Polyurethan (PUR-Weichschaum). Der zweite Abschnitt 60 besteht vorzugsweise aus einem Thermo- oder Duroplast. Der zweite Abschnitt 60 hat vorzugsweise die Form einer Platte, die in eine Vertiefung an der Oberseite 52 des ersten Abschnitts 58 eingesetzt und befestigt ist, bspw. mittels Kleben oder Schweißen. Der Stützteller 28 hat im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes, wobei die Deckfläche des Kegelstumpfes durch die Oberseite 52 und nahezu vollständig durch den zweiten Abschnitt 60 gebildet wird. Die Grundfläche des Kegelstumpfes wird durch die Unterseite 34 des Stütztellers 28 bzw. das Haken-und-Schlingen-Befestigungsmittel 36 gebildet.
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Die Mitnahmemittel 54 des Stütztellers 28 sind vorzugsweise an der Oberseite 52 des zweiten Abschnitts 60 ausgebildet. In dem hier gezeigten Beispiel sind die Mitnahmemittel 54 als mehrere von der Oberseite 52 des zweiten Abschnitts 60 des Stütztellers 28 nach oben abstehende Vorsprünge ausgebildet, die zweite Abstützflächen 62 aufweisen, die entgegen der Richtung 30 der (dual action gear driven) Arbeitsbewegung 32 des Stütztellers 28 bzw. leicht schräg dazu ausgerichtet sind. Außenflächen 80 der Mitnahmemittel 54 des Stütztellers 28 wirken mit einer Innenumfangsfläche der Mitnehmermittel 50 des Halteelements 40 zusammen, um eine radiale Verschiebbarkeit (quer zur Mittelachse 56) des Stütztellers 28 relativ zum Halteelement 40 zu verhindern. Die Vorsprünge 54 bestehen aus dem gleichen harten Kunststoffmaterial wie der zweite Abschnitt 60 des Stütztellers 28 und werden vorzugsweise zusammen mit diesem in dem gleichen Produktionsschritt, bspw. mittels Spritzguss, hergestellt. Selbstverständlich können die Vorsprünge 54 auch aus einem anderen Material als der zweite Abschnitt 60 bestehen und/oder separat von diesem ausgebildet und an diesem befestigt sein, bspw. mittels Kleben oder Schweißen.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 40 auf der dem Stützteller 28 zugewandten Seite 46 einen in einem Querschnitt senkrecht zur Mittelachse 56 des Haltelements 40 im Wesentlichen ringförmigen Kragen 66 mit sich in radialer Richtung oder schräg dazu erstreckenden Mitnehmerelementen 70 aufweist, die erste Abstützflächen 68 aufweisen, die in Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 des Stütztellers 28 oder schräg dazu ausgerichtet sind. Die Mitnehmerelemente 70 bzw. die ersten Abstützflächen 68 des Halteelements 40 ragen ausgehend von einer Innenumfangsseite des ringförmigen Kragens 66 radial nach innen und sind umfangsseitig zueinander beabstandet.
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Der Kragen 66 ist in dem Beispiel ringförmig ausgebildet. Er kann jedoch auch eckig ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass der Kragen 66 entlang seines Umfangs nicht durchgehend, sondern unterbrochen ist. Die Mitnehmerelemente 70 bzw. die ersten Abstützflächen 68 haben in dem gezeigten Beispiel eine gewölbte Form. Selbstverständlich können sie auch eckig oder eben ausgebildet sein. Der Verlauf der radial nach außen gerichteten Umfangsfläche des Kragens 66 ist durch radial nach innen gerichtete Einkerbungen unterbrochen, welche auf der radial nach innen gerichteten Umfangsfläche die Mitnehmerelemente 70 bilden. Diese Einkerbungen dienen insbesondere dazu, Öffnungen 76 in dem Stützteller 28 freizuhalten bzw. nicht zu verdecken. Selbstverständlich kann die Außenumfangsfläche des Kragens 66 auch durchgängig ohne Unterbrechungen durch die Einkerbungen ausgebildet sein.
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Dabei sind die Mitnehmermittel 50 als umfangsseitig zwischen den Mitnehmerelementen 70 des Halteelements 40 ausgebildete Aufnahmeabschnitte für die Vorsprünge 54 ausgebildet. Bei an dem Halteelement 40 befestigtem Stützteller 28 greifen die Vorsprünge 54 des Stütztellers 28 in die Aufnahmeabschnitte 50 des Halteelements 40 ein, so dass sich die ersten Abstützflächen 68 der Mitnehmerelemente 70 des Halteelements 40 an den zweiten Abstützflächen 62 der Vorsprünge 54 des Stütztellers 28 abstützen. Dies ist bspw. in 5 gezeigt. Eine besonders gute Übertragung des Drehmoments kann erzielt werden, wenn die ersten Abstützflächen 68 der Mitnehmerelemente 70 vollflächig an den zweiten Abstützflächen 62 der Vorsprünge 54 aufliegen.
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Selbstverständlich wäre es denkbar, dass die Mitnehmer- und Mitnahmemittel 50, 54 nicht nur so ausgebildet sind, dass sie bei gegenseitigem Eingriff ein Drehmoment in Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 des Stütztellers 28, sondern auch in eine dazu entgegengesetzte Richtung übertragen können. Dies ist beispielsweise auch bei der in den Figuren gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsform der Fall. Den zweiten Abstützflächen 62 der Vorsprünge 54 gegenüberliegend sind weitere Abstützflächen (ohne Bezugszeichen) ausgebildet, die in Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 oder schräg dazu gerichtet sind. Dementsprechend sind den ersten Abstützflächen 68 der Aufnahmeabschnitte 50 gegenüberliegend weitere Abstützflächen (ohne Bezugszeichen) ausgebildet, die entgegen der Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 oder schräg dazu gerichtet sind. Bei auf dem Haltelement 40 angeordnetem Stützteller 28 stützen sich diese weiteren Abstützflächen aneinander ab, vorzugsweise liegen sie vollflächig aneinander auf, um ein Drehmoment entgegen der Richtung 30 der Arbeitsbewegung 32 von dem Halteelement 40 auf den Stützteller 28 zu übertragen. Diese Ausführungsform ist insbesondere für Polier- oder Schleifmaschinen 10 interessant, deren Stützteller 28 in beide Richtungen um die Achse 56 rotieren kann, deren Arbeitsbewegung also alternativ oder zusätzlich entgegengesetzt zu der eingezeichneten Arbeitsbewegung 32 gerichtet sein kann.
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Der Stützteller 28 verfügt in seinem Inneren über mehrere Luftkanäle 72, die Frischluft von außen oder staub- und schmutzbehaftete Luft aus dem Arbeitsbereich führen können. Die Luftkanäle 72 münden in die schräge Kegelstumpffläche des kegelstumpfförmigen Stütztellers 28. Sie erstrecken sich insbesondere von dem Außenumfang im Bereich der Kegelstumpffläche des Stütztellers 28 in radialer Richtung zu einem an der Unterseite 34 des Stütztellers 28 ausgebildeten zentralen Loch 74 (vgl. 3). Die Luftkanäle 72 können auch in die Öffnungen 76 münden oder von diesen abzweigen, die zwischen dem Außenumfang und dem zentralen Loch 74 des Stütztellers 28 ausgebildet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10352501 A1 [0002]
- US 6523214 B1 [0009]
- GB 2390316 A [0010]
