DE69836397T2

DE69836397T2 - Handhobelmaschine

Info

Publication number: DE69836397T2
Application number: DE69836397T
Authority: DE
Inventors: Ezio Trevisiol
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: ES2276438T3; ITTV970063A1; EP0878280A3; ITTV970063A0; ATE345203T1; EP0878280A2; DE69836397D1; IT1293358B1; EP0878280B1

Description

Erfindungsgegenstand
Diese Erfindung betrifft eine tragbare Handhobelschleifmaschine entsprechend der Einleitung von Anspruch 1.
Stand der Technik
Ein Beispiel einer solchen Hobelmaschine ist offengelegt durch US-A-4 363 343.
Bei der Windsurfbrettherstellung ist es am wichtigsten und schwierigsten, die Innenform des Surfbrettes zu erhalten.
Dieses Surfbrett wird aus Gewichtsgründen aus Polystyrolschaumblöcken mit geringer Dichte hergestellt. Zu diesem Zweck ist das normalerweise verwendete Werkzeug eine elektrische Hobelmaschine.
Die wichtigsten Elemente dieser tragbaren elektrischen Hobelmaschine bleiben: die Gleitebenen und die mit Messern ausgestattete Klingenhalterrolle, die durch ihre senkrechte Drehbewegung das Holz abträgt, allerdings in Spanen. Heutzutage bleibt die Tätigkeit wie früher eine Schneidetätigkeit, die durch Klingen oder Meißel ausgeführt wird.
Dies ist zwar alles perfekt funktionsfähig und passend für die Holzbearbeitung aufgrund der spezifischen Dichte und Beschaffenheit des Materials, stößt aber an gewisse Grenzen bei der Bearbeitung anderer Werkstoffe.
Wie schon gesagt, sollen Materialien wie Polystyrolschaum oder andere ähnliche Schaumkunststoffe, die eine geringe Dichte und Konsistenz haben, unter Verwendung der elektrischen Hobelmaschine bearbeitet werden.
Es ist klar, dass auf einem Werkstoff mit solchen Eigenschaften die besagten Klingen des Hobels, auch als Kurzraubank bekannt, nicht in der Lage waren, die gewünschte Schneidetätigkeit auszuführen, sondern dazu neigten, den bearbeiteten Werkstoff unregelmäßig in kleinen Stücken abzureißen und abzutrennen, so dass ein schlecht bearbeitetes und grobes Endprodukt entstand.
Erfindungszweck
Zweck der Erfindung ist die Lösung dieses Problems durch die Behebung der oben genannten Nachteile.
Erfindungsmeldung
Das Problem wird wie in den beigefügten Ansprüchen gelöst.
Das innovative und originelle Potenzial dieses Werkzeugs wurde noch klarer. Eine so außergewöhnliche Schleifleistung konnte nämlich nur von der sehr hohen Umdrehungszahl und der daraus folgenden Geschwindigkeit der Hobelrolle an der Außenfläche abhängen, die normalerweise bei den anderen Werkzeugen nicht üblich ist, die zum Schleifen verwendet werden. In der Tat erreicht die Rolle durch die Geschwindigkeit von 15.000 Umdrehungen pro Minute eine Geschwindigkeit an der Außenfläche, die bei über 150 km/h liegt und nur ein Schleifteilchen berührt das abzutragende Material, indem es sich 300 Mal pro Sekunde dreht. Eine zweite wesentliche Besonderheit der Schleifrollenwirkung des neuen Werkzeugs ist, dass sie nur auf einer Breite, die der vorlaufenden Fläche entspricht, in Berührung mit dem abzutragenden Material kommt, gleichzeitig aber in einer Tiefe und Länge von wenigen mm, so dass der Oberflächenkontakt in jedem Arbeitsmoment sehr gering bleibt. Dadurch wird eine absolut überwiegende Schleifleistung auf dem bearbeiteten Materials erreicht und auch ein Heißlaufen und Schmelzen durch Reibung verhindert. Ein anderer Vorteil liegt, wie gesagt, in der Fähigkeit der Schleifrolle, sich selbst konstant sauber zu halten, und zwar aufgrund der Zentrifugalkraft, der das Material ausgesetzt ist, sobald es abgetragen und dann durch den Staubabzugskanal ausgestoßen wird, wodurch auch eine außergewöhnliche Sauberkeit im Arbeitsbereich gewährleistet wird.
Diese große Leistung und Wirksamkeit wären allerdings nicht einfach zu handhaben, wenn die Rollenposition und -wirkungstiefe nicht durch den restlichen Werkzeugaufbau bestimmt und gesteuert würden, das durch den direkten Kontakt zum zu bearbeitenden Material diese Funktion ausübt.
Diese Eigenschaften und diese extra starke Schleifleistung unterscheiden zusammen mit der einfachen Handhabung und Kontrolle durch die Werkzeuggleitebene dieses neue Werkzeug von allen anderen erhältlichen Werkzeugen und lassen es dazu geeignet sein Arbeiten auszuführen, die zuvor nicht zufriedenstellend waren.
In Anbetracht der Bedürfnisse und Gründe, die zur Erfindung des neuen Werkzeugs geführt haben, und nach der Erläuterung seiner Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten folgt nun eine spezifischere beschreibende Analyse dieses Werkzeugs und seiner wesentlichen Bestandteile.
Beschreibung einer vorgezogenen Form der Erfindung
Die Erfindung wird mit Hilfe der beigefügten Abbildungen beschrieben, die eine der möglichen vorgezogenen Ausführungsformen zeigen, wo:
1 (Bildt. 1) eine Seitenansicht auf die Seite des Materialausstoßes des neuen Werkzeugs darstellt.
2 (Bildt. 2) eine Seitenansicht des Werkzeugs auf die gegenüberliegende Seite darstellt.
3 (Bildt. 3) eine Ansicht von unten darstellt, d. h. auf die Gleitebene des Werkzeugs auf der zu schleifenden Oberfläche.
4 und 5 (Bildt. 4) eine Seitenansicht und eine Ansicht von oben des Schleifrohres darstellen, das auswechselbar auf die tragende zylinderförmige Rolle gesetzt werden soll.
6 und 7 (Bildt. 4) eine Seitenansicht und eine Ansicht von oben der das Schleifrohr tragenden zylinderförmigen Rolle darstellen.
8 (Bildt. 4) die Ansicht des Werkzeugs darstellt, das das Schleifrohr von besagter Rolle ziehen soll.
Vorzugsweise sollte dieses Werkzeug leicht und kompakt für eine gute Handhabung sein (Länge 30–65 cm – Breite und Höhe etwa 15 cm).
Der Maschinenrahmen bzw. das Traggehäuse soll aus zwei Kunststoffschalen (6, 5) bestehen, die entlang der mittleren Längsachse des Werkzeugs durch selbstschneidende Schrauben verbunden sind.
Diese Schalen sollen die ästhetische Maschinenform bestimmen und alle Bauteile tragen, enthalten und verbinden. Sowohl der Motor (19) als auch die Schleifrolle (13) befinden sich im Gehäuse quer zur Werkzeugslängsachse, beide sind durch Stifte auf den jeweiligen Lagern befestigt, die wiederum an den Rahmenwänden sitzen. Mit Ausnahme des Lagers gegenüber der Rollenübertragungsseite, das aus praktischen Gründen in der Rolle selbst oder alternativ dazu im Zugangsflansch (14) zur Rolle liegen kann, der sich auch auf der gegenüberliegenden Seite zur Übertragungsseite befindet. Die in den getesteten Prototypen eingesetzten Motoren hatten eine eher geringe Leistung, wie 300 und 500 Watt und ermöglichten Rollengeschwindigkeiten von jeweils 17.000 Umdrehungen pro Minute im ersteren und 14.500 Umdrehungen pro Minute im letzteren Fall. In ersterem Fall hatte die Schleifrolle einen Durchmesser von 3,5 cm, im letzteren von 5 cm. Die Motoren wiesen allerdings in keinem Fall irgendeine Art von Mängeln oder Problemen auf und erwiesen sich als sehr geeignet für den Gebrauch.
Die zwei Gleitebenen sind am Gehäuse befestigt: die feste hintere (3) und die bewegliche vordere Ebene (4). Letztere ist bis zu einem gewissen Grad in der Höhe beweglich. Der vordere knaufförmige Handgriff (1) kann außerdem die Funktion haben, mit Hilfe einer Verbindungsschraube (18) das Heben und Senken besagter vorderer Gleitebene, auch bekannt als vordere Werkzeuggleitebene, auszuführen.
Das Außengehäuse auf der linken Seite (6) enthält und schützt die Übertragungsscheiben (7, 9), die jeweils in den Rollen- und Motorbolzen befestigt sind und aus dem Gehäuse hervorstehen. Die Motorscheibe hat einen etwa halb so großen Durchmesser wie die Rollenscheibe. Die Kupplung und Übertragung werden durch einen Zahnriemen (8) sicher gestellt. Auf der rechten Seite bedeckt das Gehäuse (21) das Motorhauptlager, gibt Zugang dazu und ermöglicht auch den Wechsel der Bürsten (20) des letzteren. Auf der Motorachse und im Gehäuserahmen ist auf der linken Seite eine kleine Turbine (16) angebracht, die eine Doppelfunktion hat: erstens die Kühlung des Motors, indem Luft durch Schlitze angesaugt wird, die sich auf dem rechten Gehäuseboden und am rechten Gehäuse (21) befinden, zweitens die Beförderung – durch einen Kanal (10) – und Erleichterung des Staubabzugs aus dem entsprechenden Abzugskanal (11). In einer vorteilhaften Lösung umfasst die Hobelmaschine die Rolle (13), die durch eine Rolle ausgetauscht werden kann, die Schneideblätter hat, oder durch eine Rolle, die eine Schleifoberfläche hat (13, 22).
Dadurch hat man eine Universalhobelmaschine, die mit beiden Werkzeugen arbeiten kann. Eine besondere Rollenform, auf die entweder die Schneideklingen oder die Schleifbeschichtung gesetzt werden können, kann mit einer normalen Zeichnungslösung geliefert werden.
Ein typisches und notwendiges Detail des neuen Werkzeugs, das auf der rechten Seite beim Hobelrollensitz gefunden wird, ist der Flansch bzw. das abnehmbare Gehäuse (14), durch das ein leichter Zugang zur Rolle für den Wechsel des Schleifmaterials ermöglicht wird.
Besagter Flansch ist vorzugsweise aus Metall, das eine gute Steifigkeit aufweisen muss, und kann das rechte Lager tragen, das wiederum den Rollenstift enthalten oder einen Stift tragen soll, wenn das Lager auf der Rolle selbst inkludiert ist. Eine Reihe von Löchern am äußeren Rand in Entsprechung zu den auf dem Rahmen der Hobelmaschine befestigten Gewindeschrauben (15), die dessen Befestigung durch selbstsichernde Muttern oder befestigende Schraubringe und die Zentrierung im Verhältnis zur Rollenachse erleichtern sollen, ist vorgesehen. Wenn der Flansch geschlossen ist, schließt er das Gehäuse hermetisch ab, um zu vermeiden, dass während der Arbeit Staub aus eventuell vorhandenen Schlitzen austreten kann. Im Gehäuse befinden sich im vorderen Bereich der Hobelmaschine die passenden Schienen, die die senkrechte Bewegung der vorderen Gleitebene (4) ermöglichen, die, wie bekannt, gesteuert durch den vorderen Handknauf oder durch einen anderen vorgesehenen Mechanismus, angehoben oder herabgesenkt werden soll. Das Material, aus dem die vordere Gleitebene (4) besteht, ist Aluminium. Der rückseitige Maschinengriff (2) enthält den elektrischen oder elektronischen Schalter (12) und wird aus der Verlängerung der zwei Gehäuseschalen geformt, die den Tragrahmen bilden. Aus Handhabungsgründen wäre es wünschenswert, wenn dieser Handgriff eine Neigung von etwa 45° zu den Gleitflächen hat.
Die in der Schale erhaltene Rückwand des Schleifrollensitzes (27) folgt deren Form in einem Abstand von etwa 3–5 mm, die Vorderseite (28) beginnt in demselben Abstand von der Rolle an dem Berührungspunkt mit der vorderen Gleitebene und entfernt sich schrittweise, um den Ausgangskanal (17) und den notwendigen Hohlraum für den Staubabzug zu schaffen, ein typisches Funktionsschema von Zentrifugalgebläsen. Der Staubabzugskanal (17–11) befindet sich üblicherweise über der Schleifrolle, und sein Austrittsloch kann sich an der am besten geeigneten Position befinden, in diesem spezifischen und günstigen Fall auf der Seite. Die Schleifrolle (13) ist ohne Zweifel das wesentliche und wichtigste und kennzeichnende Element der Hobelmaschine, d. h. das Teil, das in Verbindung mit den anderen die innovativen und speziellen Leistungen erbringt, die dieses Werkzeug in seiner Wirksamkeit und Zweckmäßigkeit auszeichnen.
Wie schon gesagt, befindet sie sich quer zur Längsachse der Hobelmaschine und ihr Unterteil berührt die Fläche, die von den zwei Gleitebenen (3–4) geformt wird, wenn diese in der Standposition stehen. Die vordere Gleitebene, die in das Gehäuse gezogen wird, bestimmt die Schleif- und Abtragtiefe (0–5 mm).
Die Rolle trifft auf das zu bearbeitende Material, indem sie in entgegen gesetzter Richtung zur Werkzeugvorschubrichtung dreht.
Die Rolle (13) muss insbesondere die Fähigkeit haben, das Schleifrohr (22) zu halten, das zwischengeschaltet werden kann, sowohl bei Verschleiß als auch bei einem gewünschten Wechsel von Kornstärke oder Qualität.
Zur Ermöglichung dieser Austauschbarkeit muss das Schleifrohr deshalb wie eine Muffe (22) geformt sein, die über den drehenden Hobelzylinder (13) gesetzt wird.
Die wesentlichen Eigenschaften der Schleifhalterolle in der Arbeitsposition auf der Rolle (13) sind:

1) das absolute Gleichgewicht zur Vermeidung jeglicher Art von Vibration;
2) die Form, die stabil und unverändert bleiben muss, sowohl bei einer hohen als auch bei einer niedrigen Umdrehungszahl;
3) das Gewicht, das eine gewisse Trägheit garantieren muss;
4) die Zentrierung;
5) die Außenfläche, die so steif wie möglich sein muss, ohne dass die Wirkungen des Drucks von außen spürbar sind.

Diese Details haben einen direkten Einfluss sowohl auf die Schleifdauer und -widerstandsfähigkeit als auch auf das Arbeitsergebnis, für das das Werkzeug entwickelt wurde.
In der Tat wurde bei den Tests beobachtet, dass das Schleifrohr (22) nur in den Bereichen Unregelmäßigkeiten aufwies, in denen es sich bewegen konnte und wo es nicht fest genug von der Rolle (13) gehalten wurde. Das Problem war nicht auf den Verschleiß durch Reibung zurückzuführen, sondern vielmehr auf die ständige Biegebewegung, der das Schleifrohr und sein aufgehängtes Lager aufgrund der hohen Umdrehungszahl des Werkzeugs ausgesetzt waren. Außerdem wurde berücksichtigt, dass eine wichtige Eigenschaft der neuen Hobelmaschine ist, Materialien unterschiedlicher Härte zu bearbeiten, die miteinander verbunden werden, ohne dabei Unterschiede aufzuweisen, und es ist verständlich, dass, wenn die Schleifrollenoberfläche nicht steif ist, diese die Wirkungen der Druckunterschiede spürt, die verschiedene Materialien bei der Bearbeitung verursachen, was somit die Dauer des Schleifrohres, wie oben gesagt, beschränken und die Ebenmäßigkeit und den Feinschliff, die das Werkzeug liefern kann, nicht garantieren würde.
Für die Herstellung der Rolle (13) sind somit Metalle wie Aluminium und Stahl, die die notwendigen Anforderungen erfüllen und eine bessere Wärmeaufnahme und -abführung garantieren, vorzuziehen.
Die Schleifteile müssen die Form einer Muffe (22) mit einer Länge haben, die der der Rolle entspricht, die sie trägt (13). Sie müssen so steif sein, dass sie mit einem gewissen Druck auf die Rolle gesetzt werden können, ohne zu verbiegen oder schlaff zu werden. Es ist wichtig, dass zwischen Rolle und Muffe so wenig Spielraum wie möglich ist, gleichzeitig aber das Einsetzen und Herausnehmen der Muffe mit einem Druck von etwa 10 kg garantiert wird. Damit wird ein Höchstmaß an Festigkeit und Funktionalität zwischen den beiden Teilen garantiert.
Die getesteten Muffenprototypen bestehen aus einigen Fiberglasschichten, die mit Epoxidharz imprägniert sind, auf die später eine starke Schleifbeschichtung mit einer Kornstärke von 60 fixiert wurden. Dadurch erhielt ich einige Rohre mit einer Dicke von etwa 1 mm (aber wir könnten auch eine stärkere Dicke verwenden), die, nachdem sie in die Werkzeughalterrolle eingesetzt wurden, fest eingebaut sind und eine regelmäßige und homogene Leistung garantieren. Auf der Muffeninnenfläche können zwei kleine Ausbuchtungen (25) oder auch Schienen in diagonal entgegengesetzter Position angebracht werden, die die Funktion haben, die Drehung zwischen Rolle und Muffe zu verhindern.
Zwei Spalten (26) sind in einer entsprechenden Position auf der Rolle vorgesehen, die sowohl die Funktion der Aufnahme der Muffenschienen als auch der Ermöglichung deren Herausziehens durch die Verwendung einer einfachen Ziehvorrichtung (24) haben. In der Tat muss für das Einsetzen der Muffe auf die Rolle ein gewisser Druck notwendig sein, der allerdings von außen leicht ausübbar ist. Für das Herausziehen wären nicht genug Griffe und Halt für das Ausüben eines solchen Drucks in der entgegen gesetzten Richtung vorhanden, es sei denn, die gesamte Rolle soll aus der Maschine genommen werden. Deshalb habe ich ein einfaches und billiges Zusatzteil vorgesehen, mit dem die Muffe einfach von der Rolle gezogen werden kann. Die Ziehvorrichtung (24) besteht aus einer Stahlgabel, an deren nach außen gerichteten Enden sich zwei kleine Ausbuchtungen (Finnen) befinden.
Durch die in der Rolle vorgesehenen Spalten (26) dringt die Ziehvorrichtung bis zu deren Basis vor und hakt sich mit den Finnen bei der Muffe an der Unterkante ein. Wenn man die Gabel mit zwei Fingern festhält und die Handfläche auf einen kleinen Gegendruckstab (23) legt, der gegen die Rolle im Bolzenbereich gerichtet ist, ist es durch ein leichtes Ziehen möglich, die Muffe ohne zu große Anstrengung herauszuziehen. Diese Operation ist zusammen mit dem Öffnen und Schließen des Stifthalterflansches (14) der Rolle durch die Betätigung der entsprechenden Bolzen oder Schraubenringe notwendig, um das Schleifwerkzeug auszuwechseln, auch wenn dies nicht so häufig wie bei anderen Hobelmaschinen vorkommt.
Zusammenfassend können wir sagen, dass die neue Hobelmaschine, ein für die Lösung einzigartiger Probleme erfundenes Werkzeug, im Angesicht der Tatsachen viele Fähigkeiten und absolut innovative Eigenschaften gezeigt hat. Sie kann Arbeitsfunktionen ausführen, für die es zuvor keine Lösungen gab, und sie kann sowohl für den Profigebrauch als auch für Hobbys eingesetzt werden.
Ihre Leistung kann präzise eingestellt werden und sowohl eine starke Wirkung erzielen als auch fein arbeiten.
Die zu bearbeitenden Materialien sind unterschiedlichster Natur und können auch bearbeitet werden, wenn sie miteinander verbunden sind und unterschiedliche oder entgegen gesetzte Eigenschaften aufweisen.
Sie kann auf einer freien Fläche arbeiten, d. h. auf das zu bearbeitende Produkt gesetzt werden, ohne dass sie stationär aufgestellt sein muss.
Die neue Hobelmaschine bietet optimale Lösungen für das Schleifen von Flächen, für das Verbinden von Kurvenlinien mit großem Radius, für die Bearbeitung von Materialien mit geringer Dichte, für die Bearbeitung von faserigen und starken Materialien, für das Abtragen von Oberflächen oder Ausbuchtungen von flachen Oberflächen auch bei sehr weichen Materialien, ohne diese zu berühren oder zu markieren. Sie ist ideal für Kunststofflaminate, wo Absplitterungen vermieden werden sollten, sowie für Fiberglas o. ä., für Holz, wenn kleine Formkorrekturen notwendig sind. Sie ist wirtschaftlich und benutzerfreundlich, so dass sie für jeden Benutzer geeignet ist.

Claims

Tragbare elektrische Handhobelschleifmaschine, die umfasst: zwei Ebenen, um auf der Arbeitsoberfläche zu bleiben (3, 4), davon eine feste hintere Gleitebene (3) und eine bewegliche vordere Gleitebene (4), die so wenig wie möglich im Verhältnis zur Ebene der ersteren (3) eingezogen ist, eine Werkzeughalterrolle (13), die sich zwischen besagten beiden Ebenen (3, 4) befindet, drehbar, motorisiert auf der horizontalen Achse, quer zur Vorschubrichtung durch manuellen Vorschub der besagten tragbaren elektrischen Handhobelschleifmaschine durch einen Werker auf der zu bearbeitenden Fläche, mit einer Arbeitsfläche um besagte feste hintere Gleitebene (3) herum; ein erster Haupthandgriff (2) zur Kontrolle über besagter fester hinterer Gleitebene (3); elektrische Betriebskontrollvorrichtung (12) auf besagtem Kontrollhaupthandgriff (2); ein zweiter knaufförmiger Handgriff (1) über besagter vorderen Gleitebene (4). manuell drehbar, zur Drehung der Achsenvorrichtungen, mit einer Stützschraube zur besagten vorderen Gleitebene (4), um diese im Verhältnis zu besagter hinterer Gleitebene (3) zu heben oder zu senken: gekennzeichnet durch die Werkzeughalterrolle (13), die so aufgebaut ist, dass ein Schleifrohr (22) darauf gesetzt werden kann; besagte Werkzeughalterrolle (13) ist auf einer Seite zugänglich, indem ein Flansch (14) abgenommen wird, für das mittige Herausziehen und Einsetzen des besagten Schleifrohres, das auf das zu bearbeitende Material trifft, indem es in die entgegengesetzte Richtung zur besagten Werkzeugvorschubrichtung dreht; die Werkzeughalterrolle (13) hat zwei Spalten (26), wo eine Ziehvorrichtung eingesetzt werden kann; ein Schleifrohr (22) für die Montage auf der Werkzeughalterrolle (13) mit der kleinstmöglichen Toleranz, so dass dadurch deren Einsetzen und Herausziehen garantiert wird, und; eine gabelartige Ziehvorrichtung (24), die nach außen hin endet, und eine mittlere Stützschraube mit Herausziehfunktion zum Herausziehen des besagten Schleifrohres (22) aus besagter Werkzeughalterrolle (13), wenn darauf montiert, indem die Enden in besagte Spalten (26) eingesetzt werden, die in der Werkzeughalterrolle (13) vorgesehen sind, so dass die Ziehvorrichtung das Schleifrohr (22) am unteren Ende mit den nach außen zeigenden Enden durchdringt und anhängt.
Hobelschleifmaschine entsprechend allen oben beschriebenen Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, dass besagte Werkzeughalterrolle (13) für rund 15.000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt ist.
Hobelschleifmaschine entsprechend allen oben beschriebenen Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, dass der Flansch (14) vorzugsweise aus Metall ist, das eine gute Härte aufweisen muss, und eine Reihe von Löchern am Umfang in Entsprechung zu den Gewindebolzen (15) aufweist, die auf dem Rahmen der Hobelschleifmaschine befestigt sind, was die Befestigung durch die selbstsichernden Muttern oder Befestigungsringmuttern erleichtert und die Zentrierung im Verhältnis zur Rollachse vornimmt.
Hobelschleifmaschine entsprechend allen oben beschriebenen Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, dass sie durch die gabelartige Ziehvorrichtung (24) integriert wird, wobei die Ziehvorrichtung (24) aus einer Stahlgabel besteht.