Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um den Poliervorgang zu optimieren und insbesondere, um die dabei entstehende Reibungs- bzw. Abwärme zu beseitigen, ist es bekannt, Kühlluft einzusetzen. Eine entsprechende Poliervorrichtung ist in der EP 0 691 181 A1 gezeigt. Bei dieser bekannten Poliervorrichtung ist bereits ein Druckluftantrieb vorgesehen. Der der Poliervorrichtung zugeführte Druckluftstrom wird stromauf des Druckluftantriebs aufgeteilt. Ein Teil dieses Druckluftstroms treibt den Druckluftantrieb der Poliervorrichtung an, während der andere Teil des Druckluftstroms als Kühlluft der Bearbeitungsfläche bzw. der Kontaktfläche zwischen einer Polierscheibe der Poliervorrichtung und der zu behandelnden lackierten Oberfläche zugeführt wird. Diese bekannte Poliervorrichtung hat einen vergleichsweise komplizierten technisch-konstruktiven Aufbau und darüber hinaus einen vergleichsweise hohen Druckluft- und Energieverbrauch.

Aus der US 3 760 447 A ist eine Poliervorrichtung bekannt, die zum Polieren lackierter Oberflächen eingesetzt werden kann. Zu dieser Poliervorrichtung gehört ein zentrisch rotierbares eigentliches Polierteil, welches in einem Ausführungsbeispiel als scheibenförmige Bürste ausgebildet ist. Dieses Polierteil ist mit seiner Unterfläche in Anlage an die zu polierende Oberfläche bringbar. Zu der Poliervorrichtung gehört ein Druckluftantrieb, mittels dem das Polierteil bzw. die Bürste rotierbar ist. Die Antriebsdruckluft, mittels der der Druckluftantrieb betrieben wird, wird von der Außenseite des Druckluftantriebs zum Polierteil bzw. zur Bürste geleitet.

Die US 5 218 790 A und die NL 7 601 835 A zeigen jeweils Schleifvorrichtungen, bei denen im eigentlichen Schleifglied Absaugkanäle ausgebildet sind, mittels denen beim Schleifvorgang anfallende Teilchen aus dem Bereich der zu schleifenden Fläche abgesaugt werden sollen. Dies geschieht mit Hilfe von einer innerhalb der jeweiligen Schleifvorrichtung ausgebildeten Saug- bzw. Unterdruckvorrichtung, durch die eine Luftströmung erzeugt wird, mittels der die vorstehend erwähnten Teilchen in das Geräteinnere bewegt werden.

Aus der EP 0 050 233 A2 ist eine Diamantschleifscheibe für die Steinbearbeitung bekannt, die Bestandteil einer Schleifvorrichtung bzw. Schleifmaschine ist.

Die JP 2001 293664 A zeigt eine Poliervorrichtung, bei der im eigentlichen Polierkissen keine in Radialrichtung zum Außenumfang verlaufende Luftkanäle vorgesehen sind. Die Luftkanäle sind an der Rückseite des eigentlichen Polierteils angeordnet und in dessen Trägerscheibe ausgebildet. An der Polierfläche sind keinerlei Luftkanäle vorgesehen, die zum Außenumfang des eigentlichen Polierteils führen. Darüber hinaus wird bei dieser bekannten Poliervorrichtung keine Antriebsdruckluft eingesetzt.

Aus der DE 20 2006 011 778 U1 ist ein Polierschwamm bekannt, in dessen Polierfläche Einkerbungen ausgebildet sind. Diese Einkerbungen enden innerhalb des Polierschwamms und reichen nicht bis zum Außenumfang desselben.

Aus der DE 11 95 632 B ist eine Einrichtung zur Förderung und Verteilung des Bearbeitungsmittels für ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Glasbandes bekannt, welche auch zu Polierzwecken eingesetzt werden kann. Hierbei wird mit einem ringförmigen Filzbelag auf eine zu bearbeitende Fläche eingewirkt. An der Unterseite des Filzbelags sind Schlitze ausgebildet. Diese Schlitze dienen der Verteilung eines Poliermittelgemisches auf der Bearbeitungsfläche. Keiner dieser Schlitze führt vom Zentralbereich des Filzbelags zu dessen Außenumfang. Vielmehr sind radial innere Schlitze vorgesehen, die von einem zentralen Bereich radial auswärts führen, jedoch an ihren radial äußeren Enden - innerhalb des Filzbelags - geschlossen sind. Radial äußere Schlitze sind versetzt zu den radial inneren Schlitzen im Filzbelag ausgebildet. Die radial inneren Enden dieser Schlitze bzw. Einschnitte enden ebenfalls innerhalb des Filzbelags.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik gemäß der EP 0 691 181 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Poliervorrichtung eine verbesserte Kühlwirkung an der zu polierenden Oberfläche zu realisieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die den Druckluftantrieb beaufschlagende Antriebsdruckluft nach ihrer mit einer erheblichen Abkühlung einhergehenden Entspannung im Druckluftantrieb noch einmal als Kühlluft an der Berührungsfläche zwischen dem Polierkissen und der zu behandelnden Oberfläche genutzt. Mittels der Kühlluft wird gezielt an der aktuellen Bearbeitungsfläche ein optimaler Abtransport der dort entstehenden Wärmeenergie gewährleistet, wobei darüber hinaus ein beschleunigter Abtransport der Lösungsmittel aus dem frischen Lack gesichert werden kann. Die gesamte Poliervorrichtung zugeführte Druckluft wird sowohl als Antriebsdruckluft als auch als Kühlluft eingesetzt. Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung ist im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten derartigen Vorrichtung erheblich erhöht.

Die Antriebsdruckluft, nachdem sie den Druckluftantrieb durchströmt hat, entspannt und damit abgekühlt wurde, kann mit geringen technisch-konstruktiven Mitteln zum Polierkissen geleitet werden.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 2 kann die an der Unterfläche des Polierkissens strömende Luft in optimaler Weise ihre Wirkung als Kühlluft entfalten.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 3 kann die Unterfläche des Polierkissens ungestört und vollflächig ausgestaltet sein, mit den daraus resultierenden Vorteilen für den Poliervorgang.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß den Patentansprüchen 4 und 5 ergeben sich Vorteile und Erleichterungen bei der Bedienung. Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 6 wird der Druckluftantrieb als solcher bereits mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad ausgestaltet.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 7 wird die Nutzung der die Gleichdruckturbine beaufschlagenden Antriebsdruckluft als Kühlluft in konstruktiv-technisch wenig aufwendiger Weise möglich gemacht.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 8 kann die Abkühlung der den Druckluft-antrieb verlassenden Antriebsdruckluft erhöht werden.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 9 kann für das Polierkissen ein optimaler Drehzahlbereich zur Verfügung gestellt werden.

Bei einer Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 10 wird ein Abwürgen des Druckluftantriebs der Poliervorrichtung in jedem Fall zuverlässig vermieden, sofern der Anpressdruck der Poliervorrichtung auf die Bearbeitungsfläche nicht den für eine fachmännische Bearbeitung zulässigen Wert übersteigt.

Je nach Anforderungsprofil kann die erfindungsgemäße Poliervorrichtung gemäß Patentanspruch 11 oder 12 gestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung des Schaufelgitters als Turbine bzw. als Verdichter kann das Druckniveau unmittelbar stromab des Druckluftantriebs beeinflusst werden. Somit ist es möglich, den thermodynamischen Gesamtwirkungsgrad der Poliervorrichtung und somit der Kühlleistung positiv zu beeinflussen.

Die praktische Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 13 weiter erhöht.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1

eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Poliervorrichtung;

Figur 2

eine Unteransicht eines Polierkissens der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung; und

Figur 3

eine Prinzipdarstellung eines Druckluftantriebs der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung.

Eine im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Poliervorrichtung 1 dient dazu, lackierte Oberflächen, z.B. von Fahrzeugkarosserieteilen, zu polieren.

Hierzu hat die Poliervorrichtung 1 ein Polierkissen 2, welches in der dargestellten Ausführungsform kreisförmig ausgebildet ist. Das Polierkissen 2 wird mit seiner Unterfläche 3 in Anlage an die zu polierende Oberfläche gebracht und in eine Rotationsbewegung versetzt, so dass die Unterfläche 3 auf der zu polierenden Oberfläche mit einer vergleichsweise hohen Drehgeschwindigkeit rotiert.

Zur Erzeugung der Rotationsbewegung dient ein Druckluftantrieb 4, dessen Antriebsenergie mittels einer Antriebswelle 5 zum Polierkissen 2 übertragen wird.

Hierzu ist am druckluftantriebsfernen Ende der Antriebswelle 5 ein Halteteller 6 in geeigneter Weise drehfest angebracht, an dem seinerseits das Polierkissen 2 fixiert ist.

Zur Poliervorrichtung 1 gehört des Weiteren ein Handgriff 7, durch den hindurch Antriebsdruckluft 8 zum Druckluftantrieb 4 geführt wird. Zur Regelung des Massenstroms der Antriebsdruckluft 8 ist im Handgriff 7 ein in den Figuren nicht gezeigtes Drosselventil vorgesehen, welches mittels einer am Handgriff 7 angelenkten Handhabe 9 verstellbar ist.

Die Antriebsdruckluft 8 wird durch einen in einem Gehäuse 10 der Poliervorrichtung 1 bzw. des Druckluftantriebs 4 vorgesehenen Druckluftkanal 11 zum Druckluftantrieb 4 geführt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Gleichdruckturbine 4 ausgebildet ist.

Aus dem Druckluftkanal 11 wird die Antriebsdruckluft 8 zunächst über Schaufelräder 12 eines Turbinenrotors 13 der Gleichstromturbine 4 geführt, tritt dann in eine im Gehäuse des Druckluftantriebs 4 bzw. der Gleichdruckturbine 4 angeordnete Umkehrkammer 14 ein und wird dann, wie am besten aus Figur 3 hervorgeht, erneut über die Schaufelräder 12 des Turbinenrotors 13 geführt. Danach tritt die Antriebsdruckluft 8 in einen in der Gleichdruckturbine ausgebildeten Zwischenraum 15 ein und wird von dort in einen Hohlkanal 16 eingeleitet, der in der Antriebswelle 5 ausgebildet ist, die die Antriebsverbindung zwischen der Gleichstromturbine 4 einerseits und dem Polierkissen 2 andererseits herstellt. Zwischen der Gleichstromturbine 4 und der mit dem Hohlkanal 16 versehenen Antriebswelle 5 ist ein drehzahlreduzierendes Getriebe 17 angeordnet.

Der den gleichdruckturbinenseitigen Zwischenraum 15 mit einem mittig im Polierkissen 2 ausgebildeten Hohlraum 18 verbindende Hohlkanal 16 der Antriebswelle 5 bildet mit dem Zwischenraum 15 und dem Hohlraum 18 eine Druckluftleitvorrichtung 15, 16, 18, mittels der die Antriebsdruckluft 8, nachdem sie den Druckluftantrieb bzw. die Gleichdruckturbine 4 der Poliervorrichtung angetrieben hat, zum Polierkissen 2 geführt wird.

Wie sich am besten aus Figur 2 ergibt, ist das Polierkissen 2 mit vom Hohlraum 18 sich zum Umfangsrand 19 des Polierkissens 2 erstreckenden Luftkanälen 20 ausgebildet. Die Luftkanäle 20 bilden im an der Unterfläche 3 bzw. nahe der Unterfläche 3 angeordneten Bereich des Polierkissens ein Schaufelgitter, mit der Folge, dass das Polierkissen 2 wie eine radiale Strömungsmaschine arbeitet.

Die stromauf des in der Antriebswelle 5 ausgebildeten Hohlkanals 16 als Antriebsmedium für die Gleichdruckturbine 4 der Poliervorrichtung 1 dienende Antriebsdruckluft, die beim Betrieb der Gleichdruckturbine 4 entspannt und damit kühler wird, dient im Bereich des Polierkissens 2 der Poliervorrichtung 1 als Kühlmedium, mittels dem die bei der Relativbewegung zwischen dem Polierkissen 2 einerseits und der zu polierenden Oberfläche andererseits entstehende Wärme gezielt und gesteuert aus dem Bereich des Polierkissens 2 abtransportiert werden kann. Im Falle der vorstehend geschilderten Poliervorrichtung 1 wird somit die Antriebsdruckluft 8, die im Bereich der Gleichdruckturbine 4 stark abkühlt, im Rahmen einer Sekundärnutzung zum Abtransport der beim Poliervorgang erzeugten Wärmeenergie genutzt.

Im Betrieb der vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen Poliervorrichtung 1 wird die Antriebsdruckluft 8, wie durch den Pfeil in Figur 1 dargestellt, durch den Handgriff 7 zur Gleichdruckturbine 4 geführt. Mittels des am bzw. im Handgriff 7 vorgesehenen Drosselventils kann der Massenstrom der Antriebsdruckluft 8 gesteuert werden.

Die Antriebsdruckluft 8 wird beim Durchtritt durch die Gleichdruckturbine 4 mittels der Umkehrkammer 14 so geführt, dass sie die Schaufelräder 12 des Turbinenrotors 13 zweimal passiert. Nach dem zweimaligen Passieren der Schaufelräder 12 wird die Antriebsdruckluft 8 durch den Zwischenraum 15 in der Gleichdruckturbine 4 dem in der Antriebswelle 5 ausgebildeten Hohlkanal 16 zugeführt. Beim Durchtritt durch die Gleichdruckturbine 4 hat sich die Antriebsdruckluft 8 stark abgekühlt.

Durch den Hohlkanal 16 strömt die nunmehr abgekühlte Antriebsdruckluft 8 der mittels des Polierkissens 2 bearbeiteten Oberfläche entgegen.

Die ungehinderte Abströmung der Antriebsdruckluft 8 wird im Bereich des Polierkissens 2 dadurch gewährleistet, dass das Polierkissen 2 - wie vorstehend bereits erwähnt - mittels der Luftkanäle 20 als radiale Strömungsmaschine gestaltet ist.

Durch die abgekühlte Antriebsdruckluft 8 wird eine Kühlung der behandelten Oberfläche gewährleistet, wobei darüber hinaus für einen beschleunigten Abtransport der Lösungsmittel aus dem frischen Lack gesorgt werden kann.