EP2029323B1 - Schleifhandwerkzeugmaschine - Google Patents
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- EP2029323B1 EP2029323B1 EP07727674.9A EP07727674A EP2029323B1 EP 2029323 B1 EP2029323 B1 EP 2029323B1 EP 07727674 A EP07727674 A EP 07727674A EP 2029323 B1 EP2029323 B1 EP 2029323B1
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- European Patent Office
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- housing
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- portable
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
- B25F5/006—Vibration damping means
Definitions
- the invention is based on a grinding hand tool according to the preamble of claim 1.
- a grinding hand tool is off WO 94/19152 A known.
- Hand-held slicing tool machines such as orbital sander, eccentric sander, delta sander and the like.
- Such vibrations lead to a faster fatigue of the operator and to a reduction of the holding forces.
- an operator may be exposed to an increased health risk.
- various vibration decoupling systems are known in the prior art, for example from WO 94/19152 A .
- the eccentrically moved mass of the tool carrier is statically and / or dynamically brought to a small total imbalance by at least one balance weight in order to reduce vibrations, in particular at the handles.
- At least one handle is connected via at least one vibration decoupling element to a housing and the vibration decoupling element comprises at least one column element.
- at least one drive unit for driving a plate-shaped tool carrier is arranged in the housing, in which a arranged in a grinding plate plane grinding plate is fixed.
- the necessary for grinding contact pressure of the tool carrier on the workpiece can be initiated by the operator on the handle.
- the contact pressure takes place along a force direction, which is arranged substantially perpendicular to the grinding plate plane.
- the handle is conveniently located above the grinding plate plane.
- the at least one column element is arranged perpendicular to the grinding plate plane and parallel to the direction of the force.
- the handle is decoupled from the housing such that the at least one pillar element of the vibration decoupling element is under tension.
- the housing is decoupled from the handle by the proposed solution, whereby unpleasant vibrations on the handle can be reduced. Due to the bending elasticity of the column elements, the receptacles located at the ends are movable relative to one another parallel to the grinding plate plane. Due to their special geometric design, the column elements are elastic with respect to deformations perpendicular to the column longitudinal axis, and thus they can conveniently compensate for relative movements between the handle and the housing or the rest of the device.
- the lateral deflection of the handle relative to the housing is favorably made more difficult, which results in an advantageous decoupling behavior.
- increasing contact pressure on the workpiece can thus be advantageously reduced, the decoupling between the handle and the housing, which in stronger Loading a leadership of the device improves and its usability is facilitated.
- a targeted control over the device can thus be ensured.
- a vibration decoupling element has inherent elasticity and, in a preferred embodiment, is flexurally elastic.
- the vibration decoupling element comprises a central part with two lateral, perpendicular to the central part arranged column elements, which may each comprise a plurality of partial columns.
- the bending elastic properties can favorably be promoted.
- At least the column elements are preferably formed of a rigid material such as polyoxymethylene (POM), polyamide 6 (PAG), polycarbonate (PC), steel or zinc and the like.
- the column members are attached at a free end in handle side receptacles of the handle and at another free end in drive side receptacles of the housing.
- the column elements can preferably be clamped or screwed into the corresponding receptacles without play.
- the column elements may be part of the handle and, for example, integrally molded onto the handle at one end. With its other free end, the column elements can then be mounted in drive-side receptacles of the handle comprehensive housing part, preferably clamped or screwed without play.
- the column elements may be part of the drive-side housing.
- the column elements can be integrally molded with one end to the drive-side housing and be fastened with its other free end in the handle, for example by a clamping or screw connection.
- the vibration decoupling element is formed volume-consistent and advantageously has a point-symmetrical cross section in the unloaded state, wherein the material of the elastic, in particular rubber-elastic, vibration decoupling laterally evades in the loaded state.
- the vibration decoupling device comprises at least one column element and at least one ring element.
- the ring element is formed, for example, as an O-ring, wherein the ring element is advantageously located in a plane parallel to the grinding plate plane and may also have a deviating from a circular shape, for example, an elliptical ring shape.
- the ring element is advantageously held by at least one vibration decoupling element receptacle formed by the housing part and the housing of the drive unit, wherein the vibration decoupling element receptacle has concentric contact surfaces for the ring element in the assembled state of the grinding hand tool machine. These contact surfaces are advantageously arranged at least partially parallel to the grinding plate plane, so that forces perpendicular to the grinding plate plane - axial forces - can be transmitted directly.
- the contact surfaces are at least partially disposed at an angle to the grinding plate plane, so that forces parallel to the grinding plate plane - radial forces - can be transferred from the handle to the rest of the grinding hand tool.
- the axes of symmetry of the arranged at an angle, lateral contact surfaces and the ring member congruent.
- On the housing part and the housing of the drive unit at least one lateral and one parallel to the grinding plate plane contact surface are arranged.
- the ring element is thereby clamped between the housing part or the handle and the housing of the drive unit.
- each ring is located in its own vibration decoupling element recording.
- the angle between the bearing surfaces formed on the housing varies over the circumference, wherein the formed on the housing part, opposite contact surfaces are always aligned parallel thereto.
- the handle In the loaded state, the handle is decoupled from the housing such that the at least one ring element is at least partially under compressive stress.
- An axial load leads to a lateral or radial deflection of the material of the ring element, whereby the radial deflection of the handle is difficult. This means that with increasing contact pressure a decoupling decoupling or an increasing coupling between the handle and the rest of the grinder is effected.
- the caused by the ring member circumferential radial bias leads to a neutral position of the handle on the remaining grinding hand tool.
- a radial deflection leads to an oppositely directed restoring force by the vibration decoupling element or the ring element in the neutral starting position. It is thus possible to decouple the handle to the rest of the grinder in a plane parallel to the grinding plate plane.
- the vibration decoupling device has not only favorable effects on the stability and the operator comfort, but also on the guidance and manageability of the device. In addition, there are advantages when the device falls unintentionally to the ground, because the impact on the handle part of the potential energy is converted into the deformation energy of the column elements or the ring element.
- a preferred embodiment of a grinding hand tool machine is illustrated, which is designed as an orbital sander and has a housing 11 in which a drive unit 12 of a plate-shaped tool carrier 13 is arranged in a conventional manner, wherein the drive unit 12 is in operative connection with an eccentric 35.
- a grinding plate 14 is fixed, which is driven via the eccentric 35 to circular movements.
- a drive unit 12 a compressed air turbine or a suction turbine or a DC motor can be used.
- a motor fan 34 for venting the drive unit 12 is also provided.
- a suction hood 36 is arranged, in which a dust blower 37 is located.
- the tool carrier 13 is attached to the suction hood 36 via rocking legs 38.
- a balance weight is provided, which is part of the eccentric 35 and is not shown in detail. In an alternative embodiment, not shown, the balance weight may also be part of the dust blower 37.
- a handle 10 is arranged approximately centrally with respect to the grinding plate 14, which consists of a knob-like thickening.
- the necessary for grinding contact pressure of the tool carrier 13 on the workpiece can be initiated by the operator via the handle 10 and leads along a direction of force 17 which is perpendicular to the grinding plate 16 level.
- the handle 10 has a substantially circumferential, trough-like finger recess 39, which provides an improved grip for the fingers of the operator.
- the combination of knob-like handle 10 and finger recess 39 serves for improved handling of the device.
- a second grip element 41 is formed closed and serves for actually holding and guiding the device with the other hand. Below the grip element 41, an on-off switch 42 is arranged. From the second handle member 41, a cable 43 leads out to the electrical power supply.
- the housing part 19 comprising the handle 10 and the gripping element 41 as well as the housing 11 comprising the drive unit 12 are formed separately from one another and connected to each other via at least one vibration decoupling element 18.
- the vibration decoupling element 18 is in Fig. 2 shown in detail.
- the vibration decoupling element 18 comprises a middle part 20 with two lateral flexurally elastic column elements 21, 22 arranged perpendicular to the middle part 20. Overall, the vibration decoupling element 18 is U-shaped.
- the vibration decoupling element 18 is expediently formed at least in regions from a rigid material such as polyoxymethylene, polyamide 6, polycarbonate, steel or zinc.
- the pillar elements 21, 22 each comprise three pillars 27, 28, 29, 31, 32, 33, whereby the flexural elastic properties of the pillar elements 21, 22 are reinforced.
- An alternative vibration decoupling element 18, not shown, consists of at least one of the sub-column elements 27, 28, 29, 31, 32, 33.
- Fig. 1 an unloaded state of the grinding hand tool machine is shown, wherein the column members 21, 22 are arranged perpendicular to the grinding plate plane 16 and parallel to the direction of force 17. At a free grinding plate near end 23, the column members 21, 22 are secured in handle side receptacles 25 of the handle 10. At a free grinding plate remote end 24, the column members 21, 22 in drive-side receptacles 26 of the housing 11 can be fastened, in particular via a clamping or screw connection.
- the column elements 21, 22 are due to their geometric configuration elastic with respect to deformations perpendicular to the direction of force 17, that is perpendicular to a longitudinal axis 40 of the column members 21, 22. In the column longitudinal axis 40, however, compressive or tensile loads can be transmitted.
- the rod-shaped column elements 21, 22 are aligned in the unloaded state almost parallel to the direction of force 17 and thus are perpendicular to the grinding plate plane sixteenth
- FIG. 3 shows a second embodiment of the trained as orbital sanding hand tool machine as a supplement to the first preferred embodiment.
- This corresponds essentially to the Grinding hand tool machine from the FIG. 1 and differs from the abrasive hand tool of the FIG. 1 in that an additional vibration decoupling is provided.
- the housing 11 has at its proximal end to the handle 10 a circumferential radial projection 51, which has at its outer region 52 an upper contact surface 53 and a lower abutment surface 54, both of which are oriented predominantly perpendicular to the direction of force 17.
- the radial projection 51 on an upper abutment surface 56 and a lower abutment surface 57 which are each aligned at an angle to the contact surfaces 53 and 54 and pass into it, wherein the inner portion 55 a in Has substantially wedge-shaped, radially outwardly smaller cross-section with a parallel to the grinding plate plane aligned symmetry axis.
- the angle between the contact surfaces 56 and 57 varies over the circumference, wherein the opposite contact surfaces 56, 63 and 57, 66 are always aligned parallel to each other.
- the housing part 19 is split in two in the present embodiment, so that it is formed by two housing parts 19 'and 19 "
- the housing part 19' has an annular projection 60 which has at its free end 61 a contact surface 62 which is parallel and coaxial with the upper abutment surface 53 of the radial projection 51 of the housing 11 is arranged, and an adjoining abutment surface 63, which merges into the contact surface 62 and is arranged parallel and coaxial with the abutment surface 56 of the radial projection 51 of the housing 11, so that the contact surfaces 53, 56 and 62, 63.
- the housing part 19 likewise has a circumferential projection 64, on which contact surfaces 65 and 66 are formed, which are arranged concentrically with the contact surfaces 54 and 57.
- the contact surfaces 53, 56, 62 and 63, as well as the contact surfaces 54, 57, 65 and 66 each form a vibration decoupling element recording 67 and 68.
- each of the vibration decoupling element recordings 67, 68 is an elastic, advantageously volume-consistent ring member 69 and 70th arranged as a vibration decoupling element 71, which has a point-symmetrical, circular cross-section.
- the ring elements 69 and 70 or rings 69 and 70 are clamped between the corresponding housing parts 19 'and 19 "and the radial projection 51 of the housing 11.
- FIG. 4 shows a section of the complementary vibration decoupling from the FIG. 3 in a detailed view.
- the axis 80 is a normal on the grinding plate plane 16 and may be identical to the axis of rotation 18 of the drive unit 12 and / or the axis of symmetry of the ring 69 or the abutment surfaces 56, 63 the distance of the abutment surface 56 to the axis 80 need not be the same at each point but can vary over the scope.
- a neutral state that is, when the tool is not switched on and without forces acting in the direction of the force direction 17, it is desirable that the axes of symmetry of the contact surfaces 56 and 63 and the axis of symmetry of the ring 69 are congruent. This also applies to the contact surfaces 57 and 66 and the ring 70, not shown here.
- the abutment surface 62 forwards the contact pressure exerted by the handle 10 axially or parallel to the direction of force 17 via the ring 69 to the abutment surface 53 of the radial projection 51 of the housing 11.
- the contact surface 63 passes the coming of the handle 10 radial, that is, the forces perpendicular to the axis 80 via the ring 69 on the contact surface 56 of the radial projection 51 of the housing 11 on.
- the contact surfaces 62 and 53 may for example also be designed cone-shaped.
- the contact surfaces 53, 56, 62 and 63 do not completely enclose the cross section of the ring 69 and are not congruent with the surfaces of the ring 69 facing them.
- a circumferential, radial bias of the ring 69 can be realized, resulting in a neutral position of the handle 10 on the remaining grinding hand tool.
- the handle 10 can thus - quasi spring elastic - swing in a plane parallel to the grinding plate plane 16, wherein a radial deflection leads to an oppositely directed restoring force through the rings 69 and / or 70 in the neutral starting position.
- An axial load ie in the direction of the force direction 17, leads to a radial volume expansion of the ring 69, whereby a radial deflection of the handle 10 is made difficult to the remaining grinding hand tool.
- This embodiment also has the stated advantages in a drop test, since, in the case of an impact on the handle 10, part of the positional energy is converted into deformation energy of the ring 69 and / or 70.
- the rings 69 and / or 70 are made of a material such as polyurethane, isoprene rubber, natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, silicone rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber manufactured.
- a material such as polyurethane, isoprene rubber, natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, silicone rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber manufactured.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Schleifhandwerkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1. Eine solche Schleifhandwerkzeugmaschine ist aus
WO 94/19152 A - Handgeführte Schleifelektrowerkzeugmaschinen, beispielsweise Schwingschleifer, Exzenterschleifer, Deltaschleifer und dgl., weisen einen Werkzeugträger auf, der sich z.B. kreisförmig in einer Ebene bewegt. Beim Betrieb derartiger handgeführter Schleifwerkzeugmaschinen entstehen aufgrund des Schwingungsverhaltens des Arbeitsgeräts unangenehme Vibrationen, insbesondere im Bereich des Handgriffs. Derartige Vibrationen führen zu einer schnelleren Ermüdung des Bedieners sowie zu einer Verringerung der Haltekräfte. Insbesondere bei einem Langzeitbetrieb kann ein Bediener einem erhöhten Gesundheitsrisiko ausgesetzt sein. Um eine gute Schwingungsdämpfung und eine ausreichende Führungssteifigkeit zu erzielen, sind nach dem Stand der Technik verschiedene Vibrationsentkopplungssysteme bekannt, beispielsweise aus
WO 94/19152 A EP 0849492 A2 oderDE 10244793 A1 . Üblicherweise wird die exzentrisch bewegte Masse des Werkzeugträgers durch wenigstens ein Ausgleichsgewicht statisch und/oder dynamisch auf eine geringe Gesamtunwucht gebracht, um Vibrationen insbesondere an den Handgriffen zu vermindern. - Zudem ist es bekannt, eine Masse des Gesamterzeugnisses zu erhöhen, um die fühlbaren Vibrationen möglichst gering zu halten. Nachteilig dabei ist es jedoch, dass das Arbeiten mit dem Handschleifgerät, insbesondere an der Wand oder über Kopf, aufgrund des hohen Gewichts beschwerlich wird.
- Bei einer erfindungsgemäßen Schleifhandwerkzeugmaschine gemäß dem Anspruch 1, insbesondere einem Schwingschleifer, ist mindestens ein Handgriff über wenigstens ein Vibrationsentkopplungselement mit einem Gehäuse verbunden und das Vibrationsentkopplungselement mindestens ein Säulenelement umfasst. Dabei ist in dem Gehäuse wenigstens eine Antriebseinheit zum Antrieb eines plattenförmigen Werkzeugträgers angeordnet, in dem eine in einer Schleifplattenebene angeordnete Schleifplatte befestigt ist. Der zum Schleifen notwendige Anpressdruck des Werkzeugträgers auf das Werkstück kann vom Bediener über den Handgriff eingeleitet werden. Durch Änderung des Anpressdrucks durch den Bediener kann der Schleifvorgang gesteuert werden, wobei mit höherem Anpressdruck das Werkstück intensiver bearbeitet wird und umgekehrt. Der Anpressdruck erfolgt entlang einer Kraftrichtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Schleifplattenebene angeordnet ist. Der Handgriff ist günstigerweise über der Schleifplattenebene angeordnet. Im unbelasteten Zustand ist das mindestens eine Säulenelement senkrecht zur Schleifplattenebene und parallel zur Kraftrichtung angeordnet. Im belasteten Zustand ist der Handgriff so von dem Gehäuse entkoppelt, dass das mindestens eine Säulenelement des Vibrationsentkopplungselements unter Zugspannung gesetzt ist. Vorteilhafterweise ist durch die vorgeschlagene Lösung das Gehäuse von dem Handgriff entkoppelt, wodurch unangenehme Vibrationen am Handgriff reduziert werden können. Aufgrund der Biegeelastizität der Säulenelemente sind die an den Enden liegenden Aufnahmen zueinander parallel zu der Schleifplattenebene beweglich. Durch ihre spezielle geometrische Ausgestaltung sind die Säulenelemente elastisch bezüglich Verformungen senkrecht zur Säulenlängsachse, und sie können somit günstigerweise relative Bewegungen zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse bzw. dem restlichen Gerät ausgleichen. Mit zunehmendem Anpressdruck bzw. zunehmender Zugspannung in den Säulenelementen wird günstigerweise die seitliche Auslenkung des Handgriffs relativ zu dem Gehäuse erschwert, was ein vorteilhaftes Entkopplungsverhalten zur Folge hat. Günstigerweise verursacht der zum Schleifen notwendige Anpressdruck des Bedieners auf den Handgriff in Kraftrichtung in den Verbindungsbauteilen überwiegend eine Zugbelastung. Mit zunehmendem Anpressdruck auf das Werkstück kann somit vorteilhafterweise die Entkoppelung zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse reduziert werden, wodurch bei stärkerer Belastung eine Führung des Geräts verbessert und dessen Bedienbarkeit erleichtert wird. Trotz zunehmender Reaktionskräfte aus der Interaktion zwischen Werkstück und Werkzeugträger kann somit eine gezielte Kontrolle über das Gerät sichergestellt werden. Günstigerweise wird dadurch eine besonders gute, definierte und präzise Führung des Geräts möglich, gleichzeitig wird aber auch eine bevorzugte Vibrationsentkopplung erzielt. Ist die resultierende Anpresskraft des Bedieners nicht identisch mit der Drehachse des Exzenters, kann dies zu einer ungleichförmigen Zugbelastung in den Vibrationsentkopplungselementen und somit zu einer inhomogenen radialen Entkopplung führen, die die ebenso ungleichförmigen Schleifreaktionskräfte kompensieren.
- Ein Vibrationsentkopplungselement weist eine Eigenelastizität auf und ist in einer bevorzugten Ausführungsformbiegeelastisch ausgebildet. Besonders bevorzugt umfasst das Vibrationsentkopplungselement ein Mittelteil mit zwei seitlichen, senkrecht zum Mittelteil angeordneten Säulenelementen, die jeweils mehrere Teilsäulen umfassen können. Durch diese Ausgestaltung können günstigerweise die biegeelastischen Eigenschaften gefördert werden. Bevorzugt sind wenigstens die Säulenelemente aus einem steifen Werkstoff wie Polyoxymethylen (POM), Polyamid 6 (PAG), Polycarbonat (PC), Stahl oder Zink und dgl. gebildet.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Säulenelemente an einem freien Ende in handgriffseitigen Aufnahmen des Handgriffs und an einem anderen freien Ende in antriebsseitigen Aufnahmen des Gehäuses befestigt. Insbesondere können die Säulenelemente in die korrespondierenden Aufnahmen vorzugsweise spielfrei geklemmt oder geschraubt sein.
- In einer alternativen Ausführungsform können die Säulenelemente Teil des Handgriffs sein und beispielsweise an einem Ende einstückig an den Handgriff angespritzt sein. Mit ihrem anderen freien Ende können die Säulenelemente dann in antriebsseitigen Aufnahmen des den Handgriff umfassenden Gehäuseteils befestigt sein, vorzugsweise spielfrei geklemmt oder geschraubt.
- Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Säulenelemente Teil des antriebsseitigen Gehäuses sein. Beispielsweise können die Säulenelemente dabei mit einem Ende an das antriebsseitige Gehäuse einstückig angespritzt sein und werden mit ihrem anderen freien Ende im Handgriff befestigt, beispielsweise durch eine Klemm- oder Schraubverbindung.
- In einer alternativen Ausführungsform ist das Vibrationsentkopplungselement volumenkonsistent ausgebildet und weist vorteilhafterweise im unbelasteten Zustand einen punktsymmetrischen Querschnitt auf, wobei der Werkstoff des elastischen, insbesondere gummielastischen, Vibrationsentkopplungselements im belasteten Zustand seitlich ausweicht.
- Vorteilhaft umfasst die Vibrationsentkopplungsvorrichtung mindestens ein Säulenelement und mindestens ein Ringelement.
- Das Ringelement ist beispielsweise als O-Ring, ausgebildet, wobei das Ringelement vorteilhafterweise in einer Ebene parallel zur Schleifplattenebene liegt und auch eine von einer Kreisringform abweichende Form, beispielsweise eine elliptische Ringform, aufweisen kann. Vorteilhafterweise wird das Ringelement dabei durch mindestens eine durch das Gehäuseteil und das Gehäuse der Antriebseinheit gebildete Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme gehalten, wobei die Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme im zusammengebauten Zustand der Schleifhandwerkzeugmaschine konzentrische Anlageflächen für das Ringelement aufweist. Diese Anlageflächen sind vorteilhafterweise zumindest teilweise parallel zur Schleifplattenebene angeordnet, sodass Kräfte senkrecht zur Schleifplattenebene - axiale Kräfte - direkt übertragen werden können. Zweckmäßigerweise sind die Anlageflächen zumindest teilweise in einem Winkel zu der Schleifplattenebene angeordnet, sodass auch Kräfte parallel zur Schleifplattenebene - radiale Kräfte - von dem Handgriff auf das restliche Schleifhandwerkzeug übertragen werden können. Vorteilhafterweise sind im unbelasteten Zustand die Symmetrieachsen der in einem Winkel angeordneten, seitlichen Anlageflächen und des Ringelements deckungsgleich. An dem Gehäuseteil und dem Gehäuse der Antriebseinheit sind jeweils mindestens eine seitliche und eine zur Schleifplattenebene parallele Anlagefläche angeordnet. Das Ringelement wird dabei zwischen dem Gehäuseteil beziehungsweise dem Handgriff und dem Gehäuse der Antriebseinheit eingeklemmt. Natürlich ist auch ein Schleifhandwerkzeug mit zwei Ringelementen denkbar, wobei jeder Ring in einer eigenen Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme liegt. Vorteilhafterweise variiert der Winkel zwischen den am Gehäuse ausgebildeten Anlageflächen über den Umfang, wobei die am Gehäuseteil ausgebildeten, gegenüberliegenden Anlageflächen stets parallel dazu ausgerichtet sind.
- Im belasteten Zustand ist der Handgriff so von dem Gehäuse entkoppelt, dass das wenigstens eine Ringelement zumindest teilweise unter Druckspannung gesetzt ist. Eine axiale Belastung führt zu einem seitlichen beziehungsweise radialen Ausweichen des Werkstoffes des Ringelements, wodurch die radiale Auslenkung des Handgriffs erschwert wird. Das bedeutet, dass bei zunehmender Anpresskraft eine abnehmende Entkopplung beziehungsweise eine zunehmende Kopplung zwischen Handgriff und dem restlichen Schleifer bewirkt wird.
- Die durch das Ringelement bewirkte umlaufende radiale Vorspannung führt zu einer neutralen Lage des Handgriffes auf dem restlichen Schleifhandwerkzeug. Um diese kann der Handgriff - quasi federelastisch - in einer Ebene parallel zu der Schleifplattenebene schwingen. Dabei führt eine radiale Auslenkung zur einer entgegengesetzt gerichteten Rückstellkraft durch das Vibrationsentkopplungselement beziehungsweise das Ringelement in die neutrale Ausgangslage. Es wird somit eine Entkopplung des Handgriffes zu dem restlichen Schleifer in einer Ebene parallel zur Schleifplattenebene ermöglicht.
- Ist eine resultierende Anpresskraft eines Bedieners des Schleifhandwerkzeugs nicht identisch mit der Mittelachse des Ringelements beziehungsweise der seitlichen Anlageflächen, führt dies zu einer ungleichförmigen Verformung des Ringelements und somit zu einer inhomogenen radialen Entkopplung, die die ebenso ungleichförmigen Schleifreaktionskräfte kompensiert.
- Die Vibrationsentkopplungsvorrichtung hat nicht nur günstige Auswirkungen auf die Stabilität und den Bedienerkomfort, sondern auch auf die Führung und Handhabbarkeit des Geräts. Zudem ergeben sich Vorteile, wenn das Gerät unbeabsichtigt zu Boden fällt, denn beim Aufschlag auf den Handgriff wird ein Teil der Lageenergie in Verformungsenergie der Säulenelemente oder des Ringelements umgewandelt.
- Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
- Im Folgenden zeigen:
- Fig. 1
- eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifhandwerkzeugmaschine im Schnitt,
- Fig. 2
- eine Detailansicht einer ersten bevorzugten Vibrationsentkopplungsvorrichtung der Schleifhandwerkzeugmaschine gemäß
Figur 1 , - Fig. 3
- eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Schleifhandwerkzeugmaschine im Schnitt als Ergänzung zur ersten bevorzugten Ausführungsform
- Fig. 4
- eine Teilansicht einer zweiten bevorzugten Vibrationsentkopplungsvorrichtung der Schleifhandwerkzeugmaschine gemäß
Figur 3 . - Gleiche Elemente sind in den Figuren jeweils gleich beziffert.
- In
Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Schleifhandwerkzeugmaschine illustriert, die als Schwingschleifer ausgebildet ist und ein Gehäuse 11 aufweist, in dem in üblicher Weise eine Antriebseinheit 12 eines plattenförmigen Werkzeugträgers 13 angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit 12 mit einem Exzenter 35 in Kraftverbindung steht. In dem Werkzeugträger 13 ist eine Schleifplatte 14 befestigt, die über den Exzenter 35 zu kreisförmigen Bewegungen angetrieben wird. Als Antriebseinheit 12 kann auch eine Druckluftturbine oder eine Saugturbine oder ein DC-Motor verwendet werden. - In dem Gehäuse 11 ist außerdem ein Motorlüfter 34 zur Entlüftung der Antriebseinheit 12 vorgesehen. Zwischen dem Werkzeugträger 13 und dem Gehäuse 11 ist eine Absaughaube 36 angeordnet, in der sich ein Staublüfter 37 befindet. Der Werkzeugträger 13 ist über Schwingbeine 38 an der Absaughaube 36 befestigt. Zur Vibrationsreduzierung ist ein Ausgleichsgewicht vorgesehen, das Teil des Exzenters 35 ist und nicht näher dargestellt ist. In einer alternativen nicht gezeigten Ausführungsform kann das Ausgleichsgewicht auch Teil des Staublüfters 37 sein.
- Über der Schleifplattenebene 16 ist in Bezug auf die Schleifplatte 14 etwa mittig ein Handgriff 10 angeordnet, der aus einer knaufartigen Verdickung besteht. Der zum Schleifen notwendige Anpressdruck des Werkzeugträgers 13 auf das Werkstück kann vom Bediener über den Handgriff 10 eingeleitet werden und führt entlang einer Kraftrichtung 17, die senkrecht zur Schleifplattenebene 16 liegt. Der Handgriff 10 weist eine im Wesentlichen umlaufende, rinnenartige Fingermulde 39 auf, die einen verbesserten Halt für die Finger des Bedieners bereitstellt. Die Kombination aus knaufartigem Handgriff 10 und Fingermulde 39 dient zur verbesserten Handhabung des Geräts. Ein zweites Griffelement 41 ist geschlossen ausgebildet und dient zum eigentlichen Halten und zum Führen des Geräts mit der anderen Hand. Unterhalb des Griffelements 41 ist ein Ein-Aus-Schalter 42 angeordnet. Aus dem zweiten Griffelement 41 führt ein Kabel 43 zur elektrischen Stromversorgung heraus.
- Das den Handgriff 10 und das Griffelement 41 umfassende Gehäuseteil 19 sowie das die Antriebseinheit 12 umfassende Gehäuse 11 sind voneinander getrennt ausgebildet und erfindungsgemäß über wenigstens ein Vibrationsentkopplungselement 18 miteinander verbunden.
- Das Vibrationsentkopplungselement 18 ist in
Fig. 2 im Detail dargestellt. Das Vibrationsentkopplungselement 18 umfasst ein Mittelteil 20 mit zwei seitlichen, senkrecht zum Mittelteil 20 angeordneten biegeelastischen Säulenelementen 21, 22. Insgesamt ist das Vibrationsentkopplungselement 18 U-förmig ausgebildet. - Das Vibrationsentkopplungselement 18 ist zweckmäßigerweise zumindest bereichsweise aus einem steifen Werkstoff wie Polyoxymethylen, Polyamid 6, Polycarbonat, Stahl oder Zink gebildet. Die Säulenelemente 21, 22 umfassen jeweils drei Teilsäulen 27, 28, 29, 31, 32, 33, wodurch die biegeelastischen Eigenschaften der Säulenelemente 21, 22 verstärkt werden.
- Ein alternatives, nicht gezeigtes Vibrationsentkopplungselement 18 besteht aus mindestens einem der Teilsäulenelemente 27, 28, 29, 31, 32, 33.
- In der
Fig. 1 ist ein unbelasteter Zustand der Schleifhandwerkzeugmaschine gezeigt, wobei die Säulenelemente 21, 22 senkrecht zur Schleifplattenebene 16 und parallel zur Kraftrichtung 17 angeordnet sind. An einem freien schleifplattennahen Ende 23 sind die Säulenelemente 21, 22 in handgriffseitigen Aufnahmen 25 des Handgriffs 10 befestigt. An einem freien schleifplattenfernen Ende 24 sind die Säulenelemente 21, 22 in antriebsseitige Aufnahmen 26 des Gehäuses 11 befestigbar, insbesondere über eine Klemm- oder Schraubverbindung. - Die Säulenelemente 21, 22 sind aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung elastisch bezüglich Verformungen senkrecht zur Kraftrichtung 17, also senkrecht zu einer Längsachse 40 der Säulenelemente 21, 22. In der Säulenlängsachse 40 können jedoch Druck- bzw. Zugbelastungen übertragen werden. Die stabförmigen Säulenelemente 21, 22 sind im unbelasteten Zustand nahezu parallel zur Kraftrichtung 17 ausgerichtet und stehen somit senkrecht zur Schleifplattenebene 16.
- Wird nun im eingeschalteten Zustand Druck über den Handgriff 10, 41 auf die Schleifplatte 14 ausgeübt, um den Schleifvorgang einzuleiten, wirkt dieser Druck in den Säulenelementen 21, 22 als Zugspannung. Bei zunehmender Zugspannung bzw. zunehmendem Anpressdruck der Schleifplatte 14 in den Säulenelementen 21, 22 wird die seitliche Auslenkung des Handgriffs 10 relativ zu dem Gehäuse 11 erschwert und somit die Entkoppelung des Handgriffs 10 zu dem restlichen Schleifer reduziert. Dadurch wird das Gehäuseteil 19 des Handgriffs 10, 41 in Kraftrichtung 17 nach unten gezogen, und eine seitliche Auslenkung des Handgriffs 10 relativ zu dem Gehäuse 11 wird erschwert. Somit reduziert sich die Schwingungsamplitude des Handgriffs 10 im belasteten Zustand. Gleichzeitig wird aber auch die Entkopplung des Handgriffs 10 zu dem Gehäuse 11 bzw. dem übrigen Schleifhandwerkzeug reduziert. Diese Art der abnehmenden Entkopplung bei zunehmendem Schleifplattenanpressdruck hat eine bessere Führung und Handhabbarkeit des Geräts zur Folge.
- Die
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der als Schwingschleifer ausgebildeten Schleifhandwerkzeugmaschine als Ergänzung zur ersten bevorzugten Ausführungsform. Diese entspricht im Wesentlichen der Schleifhandwerkzeugmaschine aus derFigur 1 und unterscheidet sich zu der Schleifhandwerkzeugmaschine derFigur 1 darin, dass eine zusätzliche Vibrationsentkopplung vorgesehen ist. Das Gehäuse 11 weist dazu an seinem dem Handgriff 10 nahen Endbereich einen umlaufenden Radialvorsprung 51 auf, der an seinem äußeren Bereich 52 eine obere Anlagefläche 53 und eine untere Anlagefläche 54 aufweist, die beide überwiegend senkrecht zu der Kraftrichtung 17 ausgerichtet sind. An einem inneren, dem Gehäuse 11 nahen Bereich 55 weist der Radialvorsprung 51 eine obere Anlagefläche 56 und eine untere Anlagefläche 57 auf, die jeweils in einem Winkel zu den Anlageflächen 53 und 54 ausgerichtet sind und in diese übergehen, wobei der innere Bereich 55 einen im Wesentlichen keilförmigen, radial nach außen kleiner werdenden Querschnitt mit einer parallel zur Schleifplattenebene ausgerichteten Symmetrieachse aufweist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform variiert der Winkel zwischen den Anlageflächen 56 und 57 über den Umfang, wobei die gegenüberliegenden Anlageflächen 56, 63 und 57, 66 stets parallel zueinander ausgerichtet sind. - Das Gehäuseteil 19 ist in der vorliegenden Ausführungsform zweigeteilt, sodass es von zwei Gehäuseteilen 19' und 19" gebildet wird. Das Gehäuseteil 19' weist einen ringförmigen Vorsprung 60 auf, der an seinem freien Ende 61 eine Anlagefläche 62 aufweist, die parallel und koaxial zu der oberen Anlagefläche 53 des Radialvorsprungs 51 des Gehäuses 11 angeordnet ist, und eine daran anschließende Anlagefläche 63, die in die Anlagefläche 62 übergeht und parallel und koaxial zu der Anlagefläche 56 des Radialvorsprungs 51 des Gehäuses 11 angeordnet ist, sodass die Anlageflächen 53, 56 und 62, 63 konzentrisch und beabstandet zueinander angeordnet sind. Das Gehäuseteil 19" weist ebenso einen umlaufenden Vorsprung 64 auf, an dem Anlageflächen 65 und 66 ausgebildet sind, die konzentrisch zu den Anlageflächen 54 und 57 angeordnet sind.
- Die Anlageflächen 53, 56, 62 und 63, sowie die Anlageflächen 54, 57, 65 und 66 bilden dabei jeweils eine Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme 67 beziehungsweise 68. In jeder der Vibrationsentkopplungselement-Aufnahmen 67, 68 ist ein elastisches, vorteilhafterweise volumenkonsistentes Ringelement 69 beziehungsweise 70 als Vibrationsentkopplungselement 71 angeordnet, das einen punktsymmetrischen, kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Ringelemente 69 und 70 beziehungsweise Ringe 69 und 70 sind dabei zwischen den entsprechenden Gehäuseteilen 19' beziehungsweise 19" und dem Radialvorsprung 51 des Gehäuses 11 eingeklemmt.
-
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt der ergänzenden Vibrationsentkopplungsvorrichtung aus derFigur 3 in einer Detailansicht. Die Achse 80 ist eine Normale auf der Schleifplattenebene 16 und kann identisch mit der Drehachse 18 der Antriebseinheit 12 und/oder der Symmetrieachse des Rings 69 beziehungsweise der Anlageflächen 56, 63 sein der Abstand der Anlagefläche 56 zu der Achse 80 muss nicht in jedem Punkt gleich sein, sondern kann über den Umfang variieren. In neutralem Zustand, das heißt bei nicht eingeschaltetem Werkzeug und ohne Kräfte, die in Richtung der Kraftrichtung 17 wirken, ist anzustreben, dass die Symmetrieachsen der Anlageflächen 56 und 63 und die Symmetrieachse des Rings 69 deckungsgleich sind. Dies gilt ebenso für die hier nicht dargestellten Anlageflächen 57 und 66 und den Ring 70. - Während des Betriebs leitet die Anlagefläche 62 den von dem Handgriff 10 kommenden axialen beziehungsweise parallel zur Kraftrichtung 17 ausgeübten Anpressdruck über den Ring 69 auf die Anlagefläche 53 des Radialvorsprungs 51 des Gehäuses 11 weiter.
- Die Anlagefläche 63 leitet die von dem Handgriff 10 kommenden radialen, das heißt die zu der Achse 80 senkrechten Kräfte über den Ring 69 auf die Anlagefläche 56 des Radialvorsprungs 51 des Gehäuses 11 weiter. Die Anlageflächen 62 und 53 können beispielsweise auch kegelförmig gestaltet sein. Die Anlageflächen 53, 56, 62 und 63 umschließen den Querschnitt des Rings 69 nicht vollständig und sind nicht deckungsgleich mit den ihnen zugewandten Oberflächen des Rings 69.
- Durch eine entsprechende Dimensionierung der Ringe 69 und/oder 70 und/oder der Vibrationsentkopplungselement-Aufnahmen 67 und 68 kann eine umlaufende, radiale Vorspannung des Rings 69 realisiert werden, was zu einer neutralen Lage des Handgriffs 10 auf dem restlichen Schleifhandwerkzeug führt. Der Handgriff 10 kann so - quasi federelastisch - in einer Ebene parallel zu der Schleifplattenebene 16 schwingen, wobei eine radiale Auslenkung zu einer entgegengesetzt gerichteten Rückstellkraft durch die Ringe 69 und/oder 70 in die neutrale Ausgangslage führt. Somit ist eine vorteilhafte Entkopplung des Handgriffs 10 zu dem restlichen Schleifhandwerkzeug in einer Ebene parallel zu der Schleifplattenebene 16 ermöglicht.
- Eine axiale Belastung, also in Richtung der Kraftrichtung 17, führt zu einer radialen Volumenausdehnung des Ringes 69, wodurch eine radiale Auslenkung des Handgriffs 10 zu dem restlichen Schleifhandwerkzeug erschwert wird. Dies bedeutet für eine zunehmende Anpresskraft eine abnehmende Entkopplung beziehungsweise eine zunehmende Kopplung zwischen dem Handgriff 10 und dem restlichen Schleifhandwerkzeug.
- Ist die resultierende Richtung der Anpresskraft durch den Benutzer nicht identisch mit der Symmetrieachse des Rings 69 beziehungsweise 70 und/oder den seitlichen Anlageflächen 56 und 63 beziehungsweise 57 und 66, führt dies zu ungleichförmigen Versteifungen und somit zu einer inhomogenen radialen Entkopplung, die die ebenso ungleichförmigen Schleifreaktionskräfte kompensiert.
- Auch diese Ausführungsform weist die genannten Vorteile bei einer Fallprüfung auf, da bei einem Aufschlag auf den Handgriff 10 ein Teil der Lageenergie in Verformungsenergie des Rings 69 und/oder 70 umgewandelt wird.
- Natürlich ist auch eine vorteilhafte Ausführungsform mit mehreren ringsegmentförmigen oder kugelförmigen Vibrationsentkopplungselementen möglich, die in entsprechenden, über den Umfang des Gehäuses 11 verteilt angeordneten Vibrationsentkopplungselement-Aufnahmen angeordnet sind.
- Vorzugsweise sind die Ringe 69 und/oder 70 aus einem Werkstoff wie zum Beispiel Polyurethan, Isopren-Kautschuk, Natur-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Silikonkautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk gefertigt.
Claims (20)
- Schleifhandwerkzeugmaschine, insbesondere Schwingschleifer, mit mindestens einem in einem Gehäuseteil (19) angeordneten Handgriff (10) sowie mit einer in einem Gehäuse (11) angeordneten Antriebseinheit (12) zum Antrieb einer in einem plattenförmigen Werkzeugträger (13) angeordneten Schleifplatte (14), wobei die Schleifplatte (14) in einer Schleifplattenebene (16) angeordnet ist, ein Anpressdruck beim Schleifvorgang entlang einer Kraftrichtung (17) senkrecht zur Schleifplattenebene (16) liegt, der Handgriff (10) über wenigstens ein Vibrationsentkopplungselement (18,71) mit dem Gehäuse (11) verbunden ist und das Vibrationsentkopplungselement (18) mindestens ein Säulenelement (21,22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Säulenelement (21,22) im unbelasteten Zustand senkrecht zur Schleifplattenebene (16) und parallel zur Kraftrichtung (17) angeordnet ist und im belasteten Zustand der Handgriff (10) so von dem Gehäuse (11) entkoppelt ist, dass das wenigstens eine Säulenelement (21,22) des Vibrationsentkopplungselements (18) unter Zugspannung gesetzt ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsentkopplungselement (18,71) eine Eigenelastizität aufweist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsentkopplungselement (18) biegeelastisch ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Säulenelement (21, 22) mindestens eine Teilsäule (27, 28, 29, 31, 32, 33) umfasst.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Säulenelement (21, 22) an einem freien Ende (23) in handgriffseitige Aufnahmen (25) des Handgriffs (10) und auf dem anderen freien Ende (24) in antriebsseitige Aufnahmen (26) des Gehäuses (11) befestigbar sind.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (23, 24) des Säulenelements (21, 22) zueinander parallel zu der Schleifplattenebene (16) beweglich sind.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Säulenelement (21, 22) Bestandteil des Gehäuseteils (19) ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Säulenelement (21, 22) Bestandteil des Gehäuses (11) ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im belasteten Zustand der Handgriff (10) so von dem Gehäuse (11) entkoppelt ist, dass das wenigstens eine Säulenelement (21, 22) des Vibrationsentkopplungselements (18) unter Druckspannung gesetzt ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsentkopplungselement (71) volumenkonsistent ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsentkopplungselement (71) einen punktsymmetrischen Querschnitt aufweist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Vibrationsentkopplungselemente mindestens ein Säulenelement (21, 22) und mindestens ein Ringelement (69, 70) vorgesehen sind.
- Schleifhandwerkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (69, 70) in einer Ebene parallel zur Schleifplattenebene (16) liegt.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Gehäuseteil (19', 19") und das Gehäuse (11) jeweils mindestens eine Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme (67, 68) ausgebildet ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsentkopplungselement-Aufnahme (67,68) im zusammengebauten Zustand konzentrische Anlageflächen (53, 54, 56, 57, 62, 63, 65, 66) aufweist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (53, 54, 62, 65) zumindest teilweise parallel zur Schleifplattenebene (16) angeordnet sind.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (56 ,57, 63, 66) zumindest teilweise in einem Winkel zu der Schleifplattenebene (16) angeordnet sind.
- Schleifhandwerkzeugmaschine zumindest nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im belasteten Zustand der Handgriff (10) so von dem Gehäuse (11) entkoppelt ist, dass das wenigstens eine Ringelement (69, 70) zumindest Teilweise unter Druckspannung gesetzt ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Säulenelemente (21, 22) zumindest teilweise aus einem steifen Werkstoff wie Polyoxymethylen, Polyamid 6, Polycarbonat, Stahl oder Zink gebildet ist.
- Schleifhandwerkzeugmaschine zumindest nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (69, 70) aus einem elastischen Werkstoff wie Polyurethan, Isopren-Kautschuk, Natur-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Putylkautschuk, Chloroprenkautschuk, Silikonkautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk gebildet ist.
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