Schleifvorrichtung zum trockenen Flächenschleifen

Abstract

 Ein Schwingschleifer (1) enthält an der Unterseite (16) seines Schleifschuhs (3) mehrere Absaugöffnungen (37), die am Rand des Schleifschuhs (3) angeordnet sind.
Damit der Schleifstaub auch in dem mittleren Bereich zwischen den Reihen von Absaugöffnungen (37) wirksam be­seitigt werden kann, befindet sich etwa in der Mitte des Schleifschuhs (3) eine weitere Öffnung (42), die über einen Kanal hin belüftet ist und nicht an das Gebläse für die Absaugöffnungen angeschlossen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum trockenen Flächenschleifen mit den Merkmalen des Ober­begriffs des Anspruches 1.

[0002] Die aus der Praxis bekannten gattungsgemäßen Schwing­schleifer enthalten in einem Gehäuse eine Antriebs­einrichtung für einen an dem Gehäuse elastisch be­festigten flächenförmigen Schleifschuh. Durch eine getriebliche, zwischen dem Schleifschuh und der An­triebseinrichtung angeordnete Exzentereinrichtung wird der Schleifschuh in eine Orbitalbewegung versetzt, bei der jeder Punkt eine Kreisbewegung gleichen Durch­messers vollführt. Der Radius dieses Kreises ist klein gegenüber den Gesamtabmessungen des Schleif­schuhs, der auf seiner vom Gehäuse weggerichteten Fläche das Schleifmittel in Gestalt von Schleifpapier oder Schleifylies haltert.

[0003] Damit der beim Schleifen entstehende Schleifstaub möglichst wenig die Umgebung verunreinigt, sind die Schwingschleifer mit einer Absaugvorrichtung ver­sehen, die am äußeren Rand des Schleifschuhs wirk­sam ist. Sie enthält entweder einen den Schleif­schuh umgebenden Bürstenkranz, wobei innerhalb des Bürstenkranzes mit Hilfe eines Gebläses ein den Schleifstaub absaugender Unterdruck entsteht oder in der Nähe des Randes des Schleifschuhs befindliche Öffnungen, die über im Schleifschuh enthaltene Ka­näle mit der Saugseite des Gebläses verbunden sind.

[0004] Keine dieser Absaugvorrichtungen kann es allerdings verhindern, daß zwischen dem Schleifschuh und dem zu bearbeitenden Werkstück im mittleren Bereich des Schleifschuhs ein Polster aus Schleifstaub entsteht, durch das das Schleifmittel von dem zu bearbeiten­den Werkstück abgehoben wird. Dieses Polster aus Schleifstaub ist, bezogen auf den Schleifschuh, im wesentlichen stationär , denn selbst wenn der Schwing­schleifer auf der Werkstückoberfläche entlanggescho­ben wird, wird zwar auf der Seite des Polsters, die entgegen der Bewegungsrichtung liegt, Schleifstaub abgesaugt. Dafür entsteht aber auf der in Bewegungs­richtung liegenden Seite ständig neuer, das Polster aufrecht erhaltender Schleifstaub.

[0005] Unabhängig von der Bewegung des Schwingschleifers ist deshalb dieser Bereich des Schleifschuhs, in dem sich zwischen dem Schleifmittel und der bearbeiteten Oberfläche das Polster aus Schleifstaub befindet, wirkungslos und liefert keinen Beitrag zum Material­abtrag. Bei geringer translatorischer Bewegung des Schwingschleifers wird nur das Polster aus Schleif­staub ständig durchgearbeitet und erwärmt, was be­sonders nachteilig ist, wenn es sich um Schleif­staub aus Lack handelt, der mit zunehmender Tempera­tur beginnt, klebrig zu werden. Es besteht die Ge­fahr, daß Schleifstaubpartikel zusammenbacken und sich auf dem Schleifmittel festsetzen. Die so ent­stehende Erhöhung reißt Spuren in die bearbeitete Lackfläche.

[0006] Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schleifvorrichtung zu schaffen, bei der beim Flächen­schleifen die Entstehung eines derartigen Polsters aus Schleifstaub wirksam verhindert ist.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schleif­vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0008] Infolge der im mittleren Bereich des Schleifschuhs befindlichen Öffnung, die nicht mit der Absaugvorrich­tung verbunden ist, kann sich dort kein Unterdruck ausbilden. Vielmehr ist die am Rand wirksame Absaug­vorrichtung in der Lage, aus diesem mittleren Bereich den Schleifstaub abzusaugen, weil über diese, im mittleren Bereich befindliche Öffnung Luft nachströmen kann.

[0009] Der Abtransport des Schleifstaubs aus dem mittleren Be­reich unter dem Schleifschuh wird besonders begünstigt, wenn diese Öffnung, die gleichsam als Auslaßöffnung wirksam ist, über den Kanal mit der Druckseite eines Gebläses verbunden ist. Gleichzeitig wird hierdurch vermehrt Kühlluft in den mittleren Bereich unter dem Schleifschuh gebracht, um das Schleifmittel dort zu kühlen und die Gefahr der Plastifizierung von Lack­oberflächen zu beseitigen.

[0010] Die hierfür verwendete Luft kann im Falle eines pneu­matischen Antriebs ein Teil der Antriebsluft sein oder im Falle eines elektromotorischen Antriebs ein Teil von dessen Kühlluft, die in den meisten Fällen auch nach dem Durchströmen des Motors kalt genug ist, um eine Kühlwirkung zustandezubringen. Jedenfalls ist sie in der Lage, den Schleifstaub aus dem mittleren Be­reich unter dem Schleifschuh wegzublasen, wozu keine allzu großen statischen Drücke erforderlich sind.

[0011] Wenn es beim Schleifen auf gewölbten Flächen oder mit schräg gestelltem Schwingschleifer als unangenehm empfunden wird, daß die eingeblasene Kühlluft den Schleifstaub aufwirbelt, ist es auch ausreichend, diese Öffnung über den Kanal mit dem Rand des Schleifschuhs zu verbinden.

[0012] Bei besonders großen Flächen kann es zweckmäßig sein, in der Mitte des Schleifschuhs mehrere Auslaßöffnungen vorzusehen, von denen einige mit der Druckseite eines Gebläses verbunden sind, während die anderen über ei­nen Kanal unmittelbar zum Rand des Schleifschuhs hin belüftet sind.

[0013] Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen­stand von Unteransprüchen.

[0014] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Schwingschleifer gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht und teilweise aufgebro­chen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schleifschuh des Schwingschleifers nach Fig. 1 mit gestrichelt angedeuteten Kanälen in einer Ansicht von unten und

Fig. 3 einen Schleifschuh der Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer anderen Führung des Kanals für die Auslaßöffnung, ebenfalls in einer Ansicht von unten.

[0015] In Fig. 1 ist ein Schwingschleifer 1 veranschaulicht, in dessen Gehäuse 2 eine Antriebseinrichtung in Ge­stalt eines Elektro- oder Luftdruckmotors angeordnet ist, der dazu dient, einen mit dem Gehäuse 2 elastisch verbundenen Schleifschuh 3 relativ zu dem Gehäuse 2 in eine oszillierende Bewegung zu versetzen. Das Ge­häuse 2 stellt dabei den raumfesten Bezugspunkt dar und soll möglichst in Ruhe bleiben. Zum Erzeugen der Relativbewegung ist hierzu eine Motorwelle 4 der Antriebseinrichtung in einem Lagerflansch 5 des Ge­häuses 2 mittels eines beidseits abgedichteten Radial­rillenkugellagers 6 um eine Drehachse 7 drehbar ge­lagert, die rechtwinklig zu einer durch den Schleif­schuh 3 definierten Ebene verläuft. Die oszillierende Bewegung des Schleifschuhs 3 erzeugt ein Exzenter 8, der drehfest auf dem aus dem Rillenkugellager 6 heraus­ragenden Ende der Motorwelle 4 befestigt ist und eine zylindrische Außenumfangsfläche aufweist, deren Symmetrieachse 9 bezüglich der Drehachse 7 der Motor­welle 4 radial versetzt ist. Auf dem Exzenter 8 steckt ein weiteres Radialrillenkugellager 11, das bis zur Anlage an einer Schulter 12 des Exzenters 8 aufgeschoben ist. Die Symmetrieachse 9 bildet hier­durch die Drehachse des Exzenters 8 in dem Schleif­schuh 3, die zu der Drehachse 7 parallel ist.

[0016] Der äußere Lagerring des Rillenkugellagers 11 steckt in einem Lagersitz 13, der sich in einem domartigen Aufsatz 14 des Schleifschuhs 3 befindet. Der dom­artige Aufsatz ist einstückiger Bestandteil eines steifen plattenförmigen Oberteils 10 und wölbt sich der Unterseite des Gehäuses 2 entgegen. Er befindet sich etwa mittig über dem Schleifschuh 3. Auf der planen Unterseite der Platte 10 ist eine elastische Auflageplatte 15 aufgeklebt, die eine ebene und zu der Drehachse 7 rechtwinklig verlaufende Fläche 16 bildet, auf der bei Gebrauch des Schwingschleifers 1 das nicht veranschaulichte Schleifpapier bzw. Schleifvlies, die das eigentliche Schleifmittel bilden, gehaltert ist. Die Befestigungseinrichtungen zum Halten des Schleif­papiers bzw. Schleifvlies sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen.

[0017] Die axiale Sicherung des Exzenters 8 auf der Ausgangs­welle erfolgt mittels einer Senkschraube 17, die unter Zwischenlage einer Beilagescheibe 18 in eine ko­axiale Gewindebohrung 19 der Ausgangswelle 4 einge­schraubt ist. Die Beilagscheibe 18 bildet dabei die Anlagefläche für die unten liegende Stirnseite des Exzenters 8 bzw. das Auswuchtgewicht 16.

[0018] Um beim Ingangsetzen des Exzenters 8 ein Umlaufen des Schleifschuhs 3 um die Drehachse 7 zu verhindern und um die gewünschte Orbitalbewegung zu erzwingen, be­finden sich in der Nähe der vier Ecken des Schleif­schuhs 3 längliche elastische Glieder oder Füße, von denen lediglich der elastische Fuß 21 im aufgebrochenen Teil des Gehäuses 2 erkennbar ist. Diese elastischen Füße 21 stecken, wie der elastische Fuß 21 stellver­tretend zeigt, mit ihren Endabschnitten in zylinder­förmigen Näpfen 22 und 23, die an der Platte 10 bzw. dem Gehäuse 2 einander gegenüberliegend angeformt sind. Auf diese Weise verlaufen die in den Näpfen 22, 23 be­findlichen Abschnitte des elastischen Fußes 21 parallel zu der Drehachse 9 bzw. der Drehachse 7.

[0019] Durch Ingangsetzen des Exzenters 8, d.h. dadurch, daß er, angetrieben von der Motorwelle 4 um die raumfeste Drehachse 7 umläuft und sich hierbei gleichzeitig in dem Rillenkugellager 11 um seine eigene Drehachse 9 dreht, vollführen sämtliche Punkte des Schleifschuhs 3 Kreisbewegungen mit einem Radius, der dem Abstand der beiden Drehachsen 7 und 9 voneinander entspricht. Die­ser Abstand liegt in der Praxis üblicherweise zwischen 2 und 5 mm und ist damit klein gegenüber der planen rechteckigen Unterseite 16 der Auflageplatte 15.

[0020] Um den beim Arbeiten mit dem Schwingschleifer 1 auf­tretenden Schleifstaub zu beseitigen, ist eine Absaug­einrichtung 25 vorgesehen, die einen in einer Kammer 26 angeordneten und drehfest auf der Motorwelle 4 sitzenden Radiallüfter 27 aufweist. Der Radiallüfter 27 bildet zusammen mit der Kammer 26 ein Gebläse, des­sen Druckseite über nicht veranschaulichte Kanäle mit einem aus dem Gehäuse 2 vorstehenden Anschluß 28 für einen nicht gezeigten Filtersack verbunden ist. Die Saugseite des von dem Radiallüfter 27 und der Kam­mer 26 gebildeten Gebläses steht über einen elastischen Schlauch 29 mit einer Kanalsystem 31 im Inneren des Schleifschuhs 3 in Verbindung. Der elastische Schlauch 29 sitzt hierzu einenends auf einem nicht erkennbaren Stutzen des Gehäuses 2 sowie auf einem ebenfalls nicht sichtbaren Stutzen an der Oberseite der Platte 10 und ist mittels Schlauchbindern 32, 33 gesichert.

[0021] Das Kanalsystem 31 befindet sich zwischen der Platte 10 und der Unterseite 16 und verbindet eine in der Platte 10 zu dem Schlauch 29 führende Öffnung 34 mit dem Kanal­system 31. Das Kanalsystem 31 besteht im wesentlichen aus zwei Ästen 35 und 36, die parallel zu den beiden längeren Seiten verlaufen und in die insgesamt sechs Durchgangsbohrungen 37 einmünden, die das Kanalsystem 31 mit der Unterseite 16 verbinden.

[0022] Von jeder der Durchgangsbohrungen 37 führt eine flache ausgerundete Nut 38 auf kürzestem Wege unmittelbar zu einer benachbarten Seitenkante 39 bzw. 41 des Schleif­schuhs 3. Auf diese Weise wird nicht nur der unterhalb der Unterseite 16 in der Nähe der Bohrungen 37 befind­liche Schleifstaub, sondern auch der neben dem Schleif­schuh 3 befindliche Staub eingesaugt und von dem Ra­diallüfter 27 zu dem an dem Anschlußstutzen 28 ange­schlossenen Filtersack gefördert.

[0023] Neben diesen Absaugöffnungen bildenden Durchgangsboh­rungen 37 befindet sich mittig in dem Schleifschuh 3 noch eine weitere Durchgangsbohrung 42, die jedoch mit dem Kanalsystem 31 nicht in Verbindung steht. Ihr ist vielmehr ein eigener Kanal 43 in dem Schleifschuh 3 zugeordnet, der die Öffnung 42 mit einer Bohrung 44 in der Platte 10 verbindet.

[0024] Auf der Oberseite der Platte 10 ist die Öffnung 44 von einem Stutzen umgeben, auf den ein weiterer elasti­scher Schlauch 45 aufgesteckt ist. Der Schlauch 45 verbindet den Kanal 43 mit der Druckseite eines wei­teren Gebläses 46, das einen ebenfalls drehfest auf der Motorwelle 4 sitzenden Radiallüfter 47 enthält. Der Radiallüfter 47 ist strömungsmäßig von dem Radial­lüfter 27 getrennt und dient im übrigen dazu, Kühlluft durch den Motor des Schwingschleifers 1 hindurchzu­ fördern. Die an der Druckseite des Gebläses 46 aus­tretende Luft wird zum Teil ins Freie abgeblasen und gelangt zu einem Teil über den Schlauch oder Kanal 45, der gestrichelt eingezeichnet ist, unter die Unter­seite 16. Um diese Zusammenhänge zu veranschaulichen, ist neben dem Radiallüfter 47 eine Mündung 48 des Kanals 45 schematisch veranschaulicht.

[0025] Beim Betrieb des solchermaßen gestalteten Schwingschlei­fers 1 wird ständig eine gewisse Menge Luft mit einem geringen Druck von dem Gebläse 46 durch den Kanal 45 sowie den Kanal 43 aus der Öffnung 42 in der Unter­seite 16 ausgeblasen. Die aus der Öffnung 42 austreten­de Luft bläst den sich in der Umgebung befindlichen Schleifstaub in Richtung zu den Absaugöffnungen 37, von wo er, ehe er unter der Unterseite 16 hervortreten kann, über das Kanalsystem 31, den Schlauch 29 und das Gebläse 26, 27 zum Filtersack hin abgesaugt wird.

[0026] Die Ausblasöffnung 42 verhindert auf diese Weise wirk­sam die Bildung eines Polsters aus Schleifstaub in einem mittleren Bereich zwischen den Absaugöffnungen 37. Der mittlere Bereich, der sich zwischen den beiden parallel nebeneinander liegenden Reihen von Absaug­öffnungen 37 befindet, wird auf diese Weise zwangs­läufig von Schleifstaub freigehalten und kann seinen Beitrag zum Materialabtrag liefern, was nicht möglich wäre, wenn sich an dieser Stelle Schleifstaub ansam­melt, der das Schleifmittel von der zu bearbeitenden Oberfläche abhebt.

[0027] Es versteht sich, daß das Schleifpapier oder Schleif­vlies zumindest eine mit der Öffnung 42 fluchtende Öffnung aufweist, damit die eingeblasene Luft zwischen das Schleifmittel und die zu bearbeitende Oberfläche gelangen kann.

[0028] Im übrigen ist es auch möglich, anstelle nur einer Öffnung 42 die im gezeigten Ausführungsbeispiel im Schnittpunkt der Diagonalen der rechteckigen Unter­seite 24 angeordnet ist, auch mehrere Ausblasöffnungen vorzusehen, die bevorzugt längs einer Geraden ange­ordnet sind, die parallel zu den beiden längeren Kanten 39, 41 verläuft.

[0029] Unter bestimmten Umständen ist der ständige Luftaus­tritt aus der Öffnung 42 unerwünscht, beispielsweise wenn stark gekrümmte Oberflächen bearbeitet werden, oder der Schwingschleifer auf der zu bearbeitenden Oberfläche zwecks verstärktem Materialabtrag schräg gestellt wird. In diesem Falle läßt sich ebenfalls das zwischen den beiden Reihen von Absaugöffnungen auftretende Polster aus Schleifstaub wirksam besei­tigen. In diesem Falle wird, wie Fig. 3 zeigt, der Kanal 43 nicht zu der Druckseite des Gebläses 46 ver­längert, sondern mündet in einen Kanal 49, der an einer Seitenfläche des Schleifschuhs 3 mündet. Die am Rand des Schleifschuhs 3 befindlichen Absaugöffnungen 37 ins hierdurch in der Lage, auch in dem mittleren Bereich der Unterseite 16 eine Luftströmung zu er­zeugen, die auf die Ansaugöffnungen 37 gerichtet ist.

Ansprüche

1. Schleifvorrichtung zum trockenen Flächenschleifen, mit einem Gehäuse (2) sowie mit einer in dem Ge­häuse (2) angeordneten Antriebseinrichtung, durch die einer an dem Gehäuse (2) beweglich gelagerte Schleifmaterialhalteeinrichtung (3) mit einer zum Halten von Schleifmaterial dienenden und von dem Gehäuse (2) weggerichteten Fläche (16) in eine Bewegung zum Schleifen zu bringen ist, und mit einer Absaugeinrichtung (25), die in der Nähe der oder in der Nähe der Fläche (24) der Schleifmaterial­halteeinrichtung (3) Absaugöffnungen (37, 38) zum Absaugen vom beim Arbeiten entstehenden Schleif­staub aufweist, die über Kanäle (31, 29) mit der Saugseite eines Gebläses (26, 27) verbinden sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Fläche (16) wenigstens eine von den Absaugöffnungen (37) unabhängige Öffnung (42) vorgesehen ist.

2. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß von der wenigstens einen zusätzlichen Öffnung (42) ein Kanal (43) abgeht, der nicht an die Saugseite des Gebläses (26, 27) der Absaugein­richtung (25) angeschlossen ist.

3. Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kanal (43) gegebenenfalls über einen weiteren Kanal (45) mit der Druckseite eines Gebläses (46) strömungsmäßig in Verbindung steht.

4. Schleifvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das zusätzliche Gebläse (46) das Ge­bläse für die Kühlluft der Antriebseinrichtung ist.

5. Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kanal (43, 49) an einer Seite der Schleifmaterialhalteeinrichtung (3) mündet, die nicht die von dem Gehäuse (2) weggerichtete Fläche (16) zum Halten des Schleifmaterials ist.

6. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß mehrere Öffnungen (42) vorgesehen sind, die von den Absaugöffnungen (37) unabhängig sind.

7. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die wenigstens eine zusätzliche Öff­nung (42), die von Absaugöffnungen (37) unabhängig ist, sich in einem mittleren Bereich der von dem Ge­häuse (2) weggerichteten Fläche (16) zum Halten des Schleifmaterials befinden.

8. Schleifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mehreren von den Absaugöffnungen (37) unabhängigen Öffnungen (42) sich auf einer Mittellinie der von dem Gehäuse (2) weggerichteten Fläche (16) zum Halten des Schleifmaterials befin­den.

9. Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kanal (43) zur Atmosphäre hin be­lüftet ist.

Zeichnung