Bodenschleifmaschine

Abstract

 Es wird eine Bodenschleifmaschine vorgestellt, die aus einem Gehäusekasten (11) und mehreren im Gehäusekasten (11) exzentrisch angeordneten Schleifwerkzeugen (30) besteht. Die Achsen der Werkzeugwellen (31) kreisen um die Achse einer Zentralwelle (12) und die Schleifwerkzeuge (30) um die Achse der Werkzeugwelle. Die Konstrukion besteht im wesentlichen aus einem Riementrieb, dessen einseitig gerillter Antriebsriemen (3) auf der gerillten Seite vom Hauptantriebsrad (2) angetrieben wird und ein Getriebe (5) antreibt. Ebenfalls auf der gerillten Seite des Antriebsriemens (3) sorgt ein Riemenspanner (6) dafür, dass der Antriebsriemen (3) immer unter genügend Spannung steht. Mit der nicht gerillten Seite des Antriebsriemens (3) werden die Werkzeuge (4) angetrieben.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenschleifmaschine gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Bodenschleifmaschinen gemäss Oberbegriff des ersten Patentanspruchs sind seit Jahrzehnten bekannt und bewähren sich im Einsatz. Ein gutes Beispiel für das frühe Erkennen solcher Technik und ihrer Vorteile ist das Patent Nr. US 835,631 aus dem Jahre 1905.

[0003] Gegen Ende des 20. Jahrhunderts hat man sich erneut dieser Technik errinnert und es folgte eine Fülle von Patentanmeldungen, die auch zu erteilten Patenten führten. Es erscheint dem Anmelder deshalb sinnvoll Patentanmeldungen die anlässlich einer Recherche gefunden und als relevant erachtet wurden anzugeben: US 6,783,447; US 5,637,032; US 6,540,596 und US 6,331,138. Diese Liste ist nicht vollständig, gibt aber die als wichtig erachteten Schriften an.

[0004] Die vorliegenden Schriften zeigen klare Nachteile. So ist z.B. bei US 6,783,447 die Tatsache, dass drei Riementriebe verwendet werden nachteilig, indem mehr Platz beansprucht wird, wodurch das Gerät unförmig wird. Zudem ist das Getriebe als Zusatzgewicht exzentrisch angeordnet und ergibt ein für den Schleifprozess nachteiliges Ungleichgewicht des Gerätes. Ungleichgewicht eines solchen Gerätes erzeugt immer eine einseitige Krafteinleitung in die Schleifwerkzeuge, was sich beim Führen eines solchen Gerätes darin zeigt, dass die Maschine "zur Seite driftet" und gegen dieses "Ausbrechen" gehalten werden muss. Ein weiterer Nachteil statisch exzentrischer Belastung auf die Schleifwerkzeuge betrifft den Schleifprozess. Die Schleifwerkzeuge werden je nach deren Lage mit mehr oder weniger Gewicht belastet, was auch in einem ungleichen Schleifbild zum Ausdruck kommt. Diese Nachteile weist auch die US 6,540,596 auf, die mit zwei Antriebsmotoren arbeitet.

[0005] Eine andere Situation findet sich bei der US 5,637,032. Der Flachriemen, der wie in Fig 2b sowohl das grosse Rad umschlingt, als auch die kleinen Werkzeugantriebsräder bedient steht unter gewaltiger Spannung. Dessen Auswechslung ist im höchsten Masse unfallgefährlich für die ausführenden Personen. Ein weiterer Nachteil, der teilweise durch eine erhöhte Spannung eben dieses Flachriemens kompensiert wird, ist der ausserordentlich kleine Umschlingungswinkel der Schleifwerkzeugantriebswellen 8c.

[0006] Geräte die nach den beschriebenen Konstruktionsprinzipien gebaut werden, sind auf dem Markt und werden auch verkauft. Sie sind mit den oben ausgeführten Mängeln behaftet.

[0007] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe ein Bodenschleifgerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Vorteile der bekannten Bodenschleifmaschinen erhalten bleiben, das Gerät aber besser bedienbar wird, die mechanischen Antriebsteile sicher gegen Verschmutzung geschützt sind und die Reparatur und Unterhaltsarbeiten einfach und ohne Unfallgefahr für das Personal durchgeführt werden können.

[0008] Diese Aufgabe löst eine Bodenbearbeitungsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

[0009] In der Zeichnung zeigt:

Fig 1

Schnitt durch die Bodenschleifmaschine

Fig 2

Aufsicht auf den Antrieb der Werkzeuge

Fig 3

Aufsicht auf den Antrieb des Gehäusekastens

Fig 4

Ansicht der Bodenschleifmaschine

[0010] Die Figuren stellen bevorzugte Ausführungsvorschläge dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung als Beispiele erläutert werden.

[0011] Eine Bodenschleifmaschine (Fig 4) wie sie aufgrund der Erfindung vorgestellt wird, besteht immer aus einem Rahmen 20 der mit einer Deichsel 21, mit Rädern 22 und und Rollen 23 ausgerüstet ist. Die Rollen 23 dienen nur dem Transport der Bodenschleifmaschine und können für den Schleifprozess mittels einer Hydraulischen Vorrichtung an der Deichsel hochgeklappt werden, während die Räder 22 von der Person, welche die Bodenschleifmaschine bedient, während des Schleifprozesses als Führung und Gewichtsabstützung dienen.

[0012] Die für den Arbeitsprozess wichtigen Teile sind Antrieb 1, Gehäusekasten 11 und Schleifwerkzeuge 30. Diese Teile werden vom Rahmen 20 gehalten. Der Antrieb 1 ist fest mit dem Rahmen 20 verbunden. Der Gehäusekasten 11 ist im Rahmen 20 drehbar gehalten. In diesem rotierenden Gehäusekasten 11 sind die Werkzeugachsen 31 der Schleifwerkzeuge 30 exzentrisch aber auf demselben Radius angeordnet. Alle Werkzeugachsen 31 sind im Gehäusekasten 11 drehbar gelagert.

[0013] Der Antrieb der Einheit wird durch den mit dem Rahmen 20 fest verbundenen Antrieb 1 gewährleistet (Fig 1 und Fig 2). Der Antrieb 1 kann ein Elektromotor, ein Benzinmotor, ein Dieselmotor oder ein mit anderer Energie angetriebenes Antriebselement sein. Mit der Zentralwelle 12, der Verlängerung der Antriebswelle des Antriebes 1, ist ein Hauptantriebsrad 2 fest verbunden. Dieses Hauptantriebsrad 2 treibt einen einseitig gerillten Antriebsriemen 3. Die Erhebungen der Längsrillen am Umfang des Hauptantriebsrades 2 greifen derart in die Vertiefungen des Antriebsriemens 3, dass der Antriebsriemen 3 solange er unter einer gewissen Spannung gehalten wird, seitlich nicht vom Hauptantriebsrad 2 abrutschen kann. Mit derselben Eingriffsart treibt der Antriebsriemen 3 das Getriebeantriebsrad 7. Die Spannung wird durch den sogenannten Riemenspanner 6 gehalten, der seinerseits dieselbe Rillung aufweist. Hauptantriebsrad 2, Getriebeantriebsrad 7 und Riemenspanner 6 sorgen so dafür, dass der einseitig längsgerillte Antriebsriemen 3 seitlich nicht abrutscht, obwohl die auf ihn einwirkende Schwerkraft dies verursachen könnte. Die Längsrillen des Antriebsriemens 3 greifen also in die Längsrillen des Hauptantriebsrades 2, des Getriebeantriebsrades 7 und des Riemenspanners 6.

[0014] Mit der nicht gerillten Rückseite des Antriebsriemens 3 werden die Schleifwerkzeuge 30 angetrieben. Der Antriebsriemen 3 treibt die Werkzeugantriebsräder 4, welche mit den Werkzeugwellen 31 fest verbunden sind. Der Umschlingungswinkel der Werkzeugantriebsräder 4 wird durch diese Konstruktion ausserordentlich gross, was eine optimale Kraftübertragung gewährleistet. Trotzdem ist durch die Wahl eines einseitig gerillten Antriebsriemens 3 dessen andere Seite aber flach ist auch die Möglichkeit gegeben, dem Schleifwerkzeug 30 bei sehr grossem Widerstand einen gewissen Schlupf zu gewähren. Diese Funktion wirkt wie eine Rutschkupplung die nur im Notfall wirkt, aber beim Rutschen keine Schäden verursacht.

[0015] Sowohl die Werkzeugwellen 31 der Schleifwerkzeuge 30 als auch die Achsen des Getriebes 5 sind im Gehäusekasten 11 drehbar gehalten und gelagert (Fig 1). Sie drehen sich mit dem Gehäusekasten 11 um die Zentralwelle 12. Das Gehäuse des Getriebes 5 wird durch eine Drehmomentstütze 13, die sich am Gehäusekasten 11 abstützt (Fig 1) gegen das Drehen gehalten. Dadurch kann die über das Getriebeantriebsrad 7 eingebrachte Drehzahl durch das Getriebe 5 übersetzt und auf das Getriebeabtriebsrad 8 übertragen werden. Um auf dem sehr kleinen zur Verfügung stehenden Raum diese Übersetzung überhaupt möglich zu machen, wird ein sogenanntes CYCLO-Getriebe verwendet.

[0016] Das Getriebeabtriebsrad 8 und das Zahnriemenrad 10 sind durch einen Zahnriemen 9 verbunden. Das Zahnriemenrad 10 ist mit dem Rahmen 20 der Bodenschleifmaschine fest verbunden. Die Drehung des Getriebeabtriebsrades 8 bewirkt deshalb, dass sich das mittels Drehmomentstütze 13 am Gehäusekasten 11 abgestütze Getriebe 5 um das Zahnriemenrad 10 und damit um die Achse der Zentralwelle 12 dreht. Weil das Getriebe 5 im Gehäusekasten 11 gehalten ist, wird dieser in Rotation versetzt. Die Achsen der Werkzeugwellen 31, die ebenfalls im Gehäusekasten gehalten sind werden mitgenommen. So drehen sich mit dem Getriebekastn 11 auch die Schleifwerkzeuge 30 um die Achse der Zentralwelle 12, was für den Schleifprozess entscheidend ist. Die Grössenordnung dieser Drehung wird durch die im Getriebe 5 eingebaute Übersetzung bestimmt. Das Getriebe 5 wandert mit der Drehbewegung des Gehäusekastens 11 mit, so dass dessen Gewicht eine rotierende Verlagerung des durch das Getriebe 5 exzentrisch liegenden Schwerpunktes bewirkt.

[0017] Die ganze Antriebseinheit ist durch den Gehäusekasten 11 gegen Schmutz und andere äussere Einflüsse wirkungsvoll geschützt. Die Einheit ist auf diese Weise sehr kompakt und die Bodenschleifmaschine wird um einiges handlicher durch diese konstruktive Lösung.

[0018] Man versucht für diese Bodenschleifmaschinen diese Drehzahlen zu erreichen:

Zentralwelle 12	1'500 oder 3'000 rpm
Schleifwerkzeuge 30	500 bis 1'000 rpm
Gehäuse 11	30 bis 80 rpm

[0019] Die Durchmesser von Hauptantriebsrad 2, Getriebeantriebsrad 7, Werkzeugantriebsrad 4, Getriebeabtriebsrad 8 und Zahnriemenrad, sowie die Übersetzung des Cyclo-Getriebes 5 müssen entsprechend ausgelegt werden.

Ansprüche

1. Bodenschleifmaschine mit einem Gehäusekasten (11) und mehreren im Gehäusekasten (11) exzentrisch angeordneten Schleifwerkzeugen (30) mit Werkzeugwellen (31), wobei die Achsen der Werkzeugwellen (31) um die Achse einer Zentralwelle (12) und die Schleifwerkzeuge (30) um die Achse der Werkzeugwelle (31) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle eines Antriebes (1) über eine Zentralachse (12) mit einem Hauptantriebsrad (2) fest verbunden ist, wobei das Hauptantriebsrad (2) mittels einem einseitig längsgerillten Antriebsriemen (3) mit einem Getriebeantriebsrad (10), Werkzeugantriebsrädern (4) und einem Riemenspanner (6) kraftschlüssig im Eingriff steht, wobei der kraftschlüssige Eingriff auf das Hauptantriebsrad (2), das Getriebeantriebsrad (7) und den Riemenspanner (6) mit der mit Längsrillen versehenen Seite des Antriebsriemens (3) erfolgt und der kraftschlüssige Eingriff auf die Werkzeugantriebsräder (4) durch die nicht gerillte Rückseite des Antriebsriemens (3) erfolgt.

2. Bodenschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Getriebeantriebsrad (7) verbundenes Getriebe (5) ein Cyclo Getriebe ist und dieses Getriebe (5) im Gehäusekasten (11) drehbar gehalten und gelagert ist, wobei der Gehäusekasten des Getriebes (5) durch eine Drehmomentstütze (13) am Gehäusekasten (11) gegen das Verdrehen gehalten wird.

3. Bodenschleifmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebeabtriebsrad (8) über einen Zahnriemen (9) mit einem Zahnriemenrad (10) kraft- und formschlüssig im Eingriff steht und das Zahnriemenrad (10) mit dem Rahmen (20) fest verbunden ist.

Zeichnung