[0001] Die Erfindung betrifft eine mobile Werkzeugmaschine zur Bearbeitung einer Oberfläche
eines Werkstücks oder eines Raums, wobei die Werkzeugmaschine eine Arbeitsvorrichtung
mit einem Tellerwerkzeug zum Bearbeiten der Oberfläche und einem Antriebsmotor zum
Antreiben des Tellerwerkzeugs aufweist, das eine einer Bearbeitung eines Werkstücks
zugeordnete Bearbeitungsfläche und zu der Bearbeitungsfläche entgegengesetzte Maschinenseite
aufweist, wobei zum Ansaugen der Bearbeitungsfläche an die zu bearbeitende Oberfläche
an der Bearbeitungsfläche Ansaugluft-Einströmöffnungen angeordnet sind, die mit mindestens
einer abseits der Bearbeitungsfläche am Tellerwerkzeug angeordneten Ansaugluft-Ausströmöffnung
strömungsverbunden sind, wobei das Tellerwerkzeug mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung
zum Einströmen von Zusatzluft aufweist, die mit mindestens einer abseits der Bearbeitungsfläche
angeordneten Zusatzluft-Ausströmöffnung strömungsverbunden ist, und wobei die Werkzeugmaschine
eine Ansaugeinrichtung zur Erzeugung eines Ansaugluftstroms und/oder eines Unterdrucks
an der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung und der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung
aufweist.
[0002] Eine derartige Werkzeugmaschine ist beispielsweise in
DE 10 2016 100 072 A1 beschrieben. Die Zusatzluft-Einströmöffnungen sind an einem Randbereich des Tellerwerkzeugs
angeordnet, so dass sie aus der Umgebung des Tellerwerkzeugs Zusatzluft ansaugen.
Die eigentliche Ansaugung des Schleiftellers an die Werkstückoberfläche findet über
die an der Bearbeitungsfläche vorgesehenen Ansaugluft-Einströmöffnungen statt. Die
dort einströmende Luft ist staubbeladen und erzeugt gleichzeitig einen Unterdruck
im Bereich der Bearbeitungsfläche, so dass diese an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche
oder Raumoberfläche angesaugt wird.
[0003] Über beispielsweise die Saugleistung eines Staubsaugers, der an einen Absauganschluss
der mobilen Werkzeugmaschine angeschlossen ist, ist die Ansaugleistung und somit die
Ansaugkraft, mit der die Werkzeugmaschine bzw. deren Arbeitsvorrichtung an die Oberfläche
des Raums oder Werkstücks angesaugt wird, einstellbar. Weiterhin können manuell zu
betätigende Ventile oder dergleichen vorgesehen sein.
[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Absaugkonzept
bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art
vorgesehen, dass die Ansaugeinrichtung eine Ansaugsteuerung zur Steuerung des Ansaugluftstroms
und/oder des Unterdrucks im Bereich der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung
aufweist.
[0006] Es ist ein Grundgedanke dabei, dass sozusagen der Ansaugluftstrom oder der Unterdruck
oder beides im Bereich der Zusatzluft-Ausströmöffnung einstellbar ist, sodass beispielsweise
die mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung als weitere im Sinne einer die Werkzeugmaschine
an die Oberfläche ansaugende Einströmöffnung aktivierbar ist und/oder um eine Gesamt-Saugleistung
der Ansaugeinrichtung zwischen der mindestens einen Zusatzluft-Einströmöffnung und
den Ansaugluft-Einströmöffnungen zu verändern. beispielsweise eine größere Ansaugleistung
der Ansaugeinrichtung im Bereich der an der Bearbeitungsfläche angeordneten Ansaugluft-Einströmöffnungen
vorhanden ist.
[0007] An der Bearbeitungsfläche ist vorzugsweise ein Schleifmittel zur Bearbeitung eines
Werkstücks oder ein Haltemittel zum lösbaren Halten eines derartigen Schleifmittels
angeordnet. Es ist möglich, dass beides vorgesehen ist, dass nämlich ein Haltemittel
vorhanden ist, an dem ein Schleifmittel gehalten ist.
[0008] Das Schleifmittel und/oder das Haltemittel weist zweckmäßigerweise mit den Ansaugluft-Einströmöffnungen
korrespondierende Durchströmöffnungen auf, so dass von der Vorderseite oder Bearbeitungsseite
des Schleifmittels oder des Haltemittels her Luft durch die Durchtrittsöffnungen hindurch
in die Ansaugluft-Einströmöffnungen eingesaugt werden kann. Das Haltemittel zum lösbaren
Halten des Schleifmittels umfasst zweckmäßigerweise eine Klettanordnung, beispielsweise
Kletthaken, einen Klettfilz oder dergleichen.
[0009] An der Maschinenseite des Tellerwerkzeugs befindet sich vorzugsweise eine Aufnahmehalterung,
beispielsweise ein Vorsprung, ein Haltezapfen, eine Bajonettkontur oder dergleichen,
zur Befestigung an einer Werkzeugaufnahme der Arbeitsvorrichtung. Mithin ist es vorteilhaft,
wenn das Tellerwerkzeug lösbar an der Arbeitsvorrichtung angeordnet ist. So kann beispielsweise
bei Verschleiß des Haltemittels oder des Schleifmittels das Tellerwerkzeug getauscht
werden.
[0010] Die Werkzeugaufnahme oder das Tellerwerkzeug ist mit dem Antriebsmotor unmittelbar
verbunden, zum Beispiel in der Art eines Direktantriebs, oder bewegungsgekoppelt,
zum Beispiel anhand eines Getriebes und/oder einer Exzenter-Lagerung oder dergleichen.
[0011] Die Ansaugsteuerung ist zweckmäßigerweise zur Steuerung des Ansaugluftstroms und/oder
des Unterdrucks im Bereich der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung ausgestaltet.
Mithin ist es also möglich, dass der Unterdruck bzw. Ansaugluftstrom im Bereich der
Ansaugluft-Einströmöffnungen unmittelbar einstellbar sind. Dazu ist beispielsweise
ein Ventil vorgesehen, welches den Unterdruck bzw. Ansaugluftstrom im Bereich der
Ansaugluft-Ausströmöffnung einstellen kann.
[0012] Weiterhin ist es aber auch möglich, dass der Ansaugluftstrom und/oder der Unterdruck
im Bereich der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung durch die Ansaugsteuerung
nicht oder nur durch Steuerung des Ansaugluftstroms bzw. des Unterdrucks im Bereich
der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung beeinflussbar ist. Somit wird sozusagen
indirekt die Ansaugleistung, die grundsätzlich zur Verfügung steht, durch die Einstellung
des Unterdrucks oder des Ansaugluftstroms im Bereich der mindestens einen Zusatzluft-Einströmöffnung
eingestellt.
[0013] Möglich ist es, dass im Bereich der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung ein
im Wesentlichen konstanter oder konstanter Ansaugluftstrom bzw. ein im Wesentlichen
konstanter oder konstanter Unterdruck bereitsteht. Es ist aber auch möglich, dass
durch Veränderung des Ansaugluftstroms oder des Unterdrucks im Bereich der mindestens
einen Zusatzluft-Ausströmöffnung und somit auch Veränderung der Strömungsverhältnisse
und/oder Druckverhältnisse im Bereich der Zusatzluft-Einströmöffnung oder Zusatzluft-Einströmöffnungen
die Strömungsverhältnisse und/oder Druckverhältnisse im Bereich der Ansaugluft-Einströmöffnungen
zu verändern, die vorzugsweise eine vorrangige Ansaugung oder Hauptansaugung des Tellerwerkzeugs
und somit der Werkzeugmaschine leistenden.
[0014] Die Ansaugeinrichtung weist beispielsweise einen Unterdruckerzeuger zur Erzeugung
eines Unterdrucks und/oder eines Ansaugluftstroms auf, der an der Arbeitsvorrichtung
angeordnet ist, beispielsweise an deren Gehäuse angeordnet ist. Es ist aber auch möglich,
ergänzend zu dem bereits erwähnten Unterdruckerzeuger oder als Ersatz dazu, dass die
Ansaugeinrichtung einen an der Arbeitsvorrichtung angeordneten Sauganschluss für einen
von der Arbeitsvorrichtung oder Werkzeugmaschine separaten, insbesondere räumlich
entfernten, Unterdruckerzeuger aufweist. Dieser Unterdruckerzeuger wird beispielsweise
von einem Staubsauger gebildet. An den Sauganschluss kann eine flexible Strömungsleitung,
beispielsweise ein Saugschlauch, angeschlossen werden. So kann der Sauganschluss beispielsweise
zum Anschließen eines Saugschlauches des Staubsaugers oder Unterdruckerzeugers vorgesehen
sein. Bei dem Sauganschluss handelt es sich vorzugsweise um einen Anschlussstutzen
oder eine Muffe.
[0015] Bevorzugt weist die Ansaugsteuerung mindestens ein Ventil zur Steuerung des Ansaugluftstroms
und/oder des Unterdrucks im Bereich der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung
und/oder im Bereich der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung auf, wobei ein
Ventileinlass des Ventils der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung und/oder
der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung verbunden ist und ein Ventilauslass
des Ventils mit einem Unterdruckerzeuger verbunden oder verbindbar ist. Somit sind
ohne Veränderung der Saugleistung des Unterdruckerzeugers anhand des Ventils die Druckverhältnisse
und/oder Strömungsverhältnisse im Bereich der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung
oder der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung einstellbar.
[0016] Das Ventil ist z.B. in einem Strömungskanal zwischen der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnung
oder der Zusatzluft-Ausströmöffnung oder beiden und dem Unterdruckerzeuger oder dem
Sauganschluss für den Unterdruckerzeuger angeordnet und somit zwischen die jeweiligen
Ausströmöffnungen und den Unterdruckerzeuger geschaltet. Das Ventilglied des Ventilglieds
ist zwischen z.B. einer den Strömungskanal verschließenden Sperrstellung und einer
den Strömungskanal freigebenden Durchlassstellung und vorzugsweise mindestens einer
Zwischenstellung zwischen der Sperrstellung und der Durchlassstellung einstellbar
[0017] Das Ventil umfasst beispielsweise ein Steuerventil, ein Schaltventil, oder dergleichen.
Das Ventil kann zwischen einer Durchlassstellung zum Durchlassen und einer Sperrstellung
zum Sperren einer Strömungsverbindung zwischen Unterdruckerzeuger und Ausströmöffnungen
des Tellerwerkzeugs schaltbar sein. Das Ventil kann aber auch Zwischenstellungen zwischen
einer derartigen Durchlassstellung und Sperrstellung schalten können oder auch nicht
vollständig schließbar und/oder vollständig öffenbar sein. So kann das Ventil beispielsweise
ein Proportionalventil sein oder umfassen.
[0018] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ventilglied bezüglich eines Ventilgehäuses des
Ventils drehbar und/oder verschieblich und/oder schwenkbar zwischen den mindestens
zwei Ventilstellungen gelagert ist. Eine Drehachse oder Schwenkachse des Ventilglieds
können beispielsweise parallel zur Haupt-Strömungsachse des Ventils verlaufen, aber
auch mit einer geringen Schrägneigung dazu, beispielsweise maximal 10°oder 15°. Es
ist auch möglich, dass die Drehachse oder Schwenkachse des Ventilglieds quer zur Haupt-Strömungsachse
des Ventils verläuft, beispielsweise rechtwinkelig quer. Eine überlagerte Schwenk-Schiebebewegung
des Ventilglieds ist ohne weiteres möglich.
[0019] Das Ventilglied umfasst beispielsweise einen Zylinderkörper, an dessen Außenumfangswand
mindestens eine Aussparung angeordnet ist. An der Umfangswand können mehrere Aussparungen
vorgesehen sein, beispielsweise in Längsabständen und/oder Winkelabständen. Zur Veränderung
des Strömungsquerschnitts des Ventils ist die Umfangswand und somit die mindestens
eine Aussparung an der Umfangswand bezüglich eines Ventilgehäuses verstellbar.
[0020] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ventil einen motorischen Ventilantrieb und/oder
eine Federanordnung und/oder eine manuell betätigbare Bedienhandhabe zum Verstellen
des Ventilglieds aufweist. Es versteht sich, dass Kombinationen möglich sind, d. h.
dass beispielsweise ein manuell betätigbares Ventilglied zusätzlich noch federbelastet
ist. Auch ein an sich motorisch oder durch eine Federanordnung angetriebenes Ventil
ist ohne weiteres manuell betätigbar.
[0021] Vorteilhaft ist es, wenn das Ventilglied in Abhängigkeit von einer Winkellage der
Arbeitsvorrichtung zu einem Untergrund betätigt oder betätigbar ist. Beispielsweise
kann das Ventilglied in einem Ventilgehäuses des Ventils derart beweglich gelagert
und durch die Erdanziehungskraft betätigbar sein, dass es abhängig von einer Winkellage
der Arbeitsvorrichtung den Strömungsquerschnitt des Ventils verändert, beispielsweise
öffnet oder verschließt, verkleinert oder vergrößert. Das Ventilglied kann beispielsweise
bei einer Bearbeitung einer Deckenfläche einen Durchlass des Ventils öffnen, bei einer
Bearbeitung einer Seitenwand eines Raumes den Durchlass des Ventils teilweise oder
ganz verschließen. Wenn eine Bodenfläche zu bearbeiten ist, kann das Ventil den Durchlass
vollständig verschließen.
[0022] Vorteilhaft ist eine Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Rasteinrichtung und/oder
eine Klemmeinrichtung und/oder mindestens ein Magnet, zum ortsfesten Fixieren des
Ventilglieds in mindestens einer Ventilstellung vorgesehen.
[0023] Die Rasteinrichtung kann beispielsweise Rastkonturen an dem Ventilglied, insbesondere
dessen manuelle Bedienhandhabe, und einer bezüglich des Ventilgehäuses des Ventils
ortsfesten Komponente umfassen. Wenn also der Bediener die Bedienhandhabe betätigt,
können die Rastkonturen an vorbestimmten Stellungen ineinander einrasten.
[0024] Eine Klemmeinrichtung kann beispielsweise eine Federanordnung oder eine Klemmscheibe
umfassen oder dadurch gebildet sein, so dass beispielsweise das Ventilglied entsprechend
schwergängig ist.
[0025] Eine Magnethalterung kann beispielsweise einen Magneten am Ventilglied vorsehen,
der mit einem weiteren magnetischen Element, beispielsweise einem Magneten oder einer
ferromagnetischen Komponente, die bezüglich des Ventilgehäuses ortsfest ist, einen
magnetischen Halt realisieren.
[0026] Bevorzugt ist es, wenn das Ventilglied in vorbestimmten Ventilstellungen verrastbar
oder fixierbar ist, in denen beispielsweise bestimmte Strömungsverhältnisse bzw. Unterdruck-Verteilungen
zwischen einerseits den Ansaugluft-Einströmöffnungen und andererseits den Zusatzluft-Einströmöffnungen
einstellbar sind. So kann beispielsweise eine vorbestimmte Position des Ventilglieds
für eine Wandbearbeitung durch die Werkzeugmaschine vorgesehen sein, während eine
andere Position für eine Deckenbearbeitung oder Bodenbearbeitung vorgesehen ist. Für
die Deckenbearbeitung ist das Ventilglied beispielsweise in einer solchen Ventilstellung,
dass der Strömungsquerschnitt des Ventils größer als bei einer Wand-Bearbeitung ist.
[0027] Somit kann beispielsweise mehr Ansaugluft oder Unterdruck im Bereich der Ansaugluft-Einströmöffnungen
vorhanden sein. Es ist aber auch möglich, dass gerade umgekehrt das Ventilglied einen
größeren Strömungsquerschnitt bei einer Deckenbearbeitung freigibt, nämlich wenn Zusatzluft
durch nicht im Sinne eines Ansaugens des Tellerwerkzeugs an die Oberfläche angeordnete
Zusatzluft-Einströmöffnungen, beispielsweise am Außenumfang des Tellerwerkzeugs angeordnete
Einströmöffnungen, strömen soll, so dass die Saugleistung im Bereich der Ansaugluft-Einströmöffnungen
entsprechend geringer ist.
[0028] Das Ventilglied ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Richtung
einer das Ventil verschließenden Schließstellung federbelastet und kann durch Unterdruck
in Richtung seiner Offenstellung betätigbar sein. So kann beispielsweise ein Unterdruck
im Bereich der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung das Ventilglied in Richtung
seiner Offenstellung entgegen der Kraft einer das Ventilglied in die Schließstellung
federbelastenden Federanordnung öffenbar sein. Es ist aber auch möglich, dass ein
abströmseitig abstehender Unterdruck das Ventilglied öffnet, so dass entsprechend
Unterdruck in Bereich beispielsweise der Ansaugluft-Ausströmöffnungen oder der Zusatzluft-Ausströmöffnungen
erzeugbar ist.
[0029] Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein mit der mindestens
einen Absaugluft-Ausströmungsöffnung verbundener Bypasskanal an dem mindestens einen
Ventil vorbei vorgesehen ist. Es ist aber auch möglich, dass Absaugluft von der mindestens
einen Absaugluft-Ausströmöffnung stets durch den Bypasskanal oder eine Anordnung mehrerer
Bypasskanäle an dem oder den Ventilen vorbei in Richtung des Unterdruckerzeugers oder
eines Sauganschlusses für den Unterdruckerzeuger führt, d.h. dass das Ventil lediglich
die Strömungsverhältnisse oder Druckverhältnisse im Bereich der mindestens einen Zusatzluft-Ansaugöffnung
beeinflusst.
[0030] Die Zusatzluft-Einströmöffnungen können an unterschiedlichen Bereichen des Tellerwerkzeugs
vorgesehen sein.
[0031] Eine Ausführungsform sieht beispielsweise vor, dass die mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung
eine an der Bearbeitungsfläche angeordnete Zusatzluft-Einströmöffnung umfasst oder
dadurch gebildet ist. Selbstverständlich können mehrere Zusatzluft-Einströmöffnungen
an der Bearbeitungsfläche angeordnet sein. Anhand der Zusatzluft-Einströmöffnung ist
an der Bearbeitungsfläche ist es möglich, die Ansaugkraft des Tellerwerkzeugs an die
zu bearbeitende Oberfläche unmittelbar zu beeinflussen.
[0032] Bevorzugt ist es, wenn die mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung oder alle Zusatzluft-Einströmöffnungen
an einem radialen Außenumfang des Tellerwerkzeugs angeordnet sind. Die Ansaugluft-Einströmöffnungen
sind also vorzugsweise in einem Zentralbereich des Tellerwerkzeugs angeordnet, während
die Zusatzluft-Einströmöffnung oder Einströmöffnungen am Randbereich des Tellerwerkzeugs
angeordnet sind.
[0033] An dieser Stelle sei noch zu erwähnen, dass das Tellerwerkzeug vorzugsweise einen
kreisrunden Umfang oder einen ovalen Umfang hat. Insbesondere ist das Tellerwerkzeug
für eine rotatorische Betätigung durch den Antriebsmotor vorgesehen. Es ist aber auch
möglich, dass das Tellerwerkzeug beispielsweise eine dreieckförmige, rechteckige oder
quadratische Kontur hat. Beispielsweise kann das Tellerwerkzeug für eine Ausgestaltung
der Arbeitsvorrichtung als Schwingschleifer oder Oszillationsschleifer bzw. eine oszillierend
schleifende Bearbeitung der Oberfläche vorgesehen sein. Bevorzugt ist jedoch eine
Ausgestaltung der Arbeitsvorrichtung als Rotationsschleifmaschine und/oder als Exzenter-Schleifmaschine.
[0034] Bevorzugt ist es, wenn die mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung eine an einem
Außenumfang des Tellerwerkzeugs, insbesondere an einem Außenrandbereich des Tellerwerkzeugs,
zwischen der Maschinenseite und der Bearbeitungsfläche angeordnete Zusatzluft-Einströmöffnung
umfasst oder dadurch gebildet ist. Somit können über die Zusatzluft-Einströmöffnung
am Außenrandbereich, insbesondere am Außenumfangsbereich, des Tellerwerkzeugs Stäube
und dergleichen andere Partikel aus der Umgebung des Tellerwerkzeugs angesaugt werden.
Ein staubfreies oder staubarmes Arbeiten ist dadurch erleichtert.
[0035] Bevorzugt ist es, wenn das Tellerwerkzeug eine ringförmig um eine Drehachse oder
um eine zur Bearbeitungsfläche orthogonale Mittelachse des Tellerwerkzeugs verlaufende
Anordnung von Einströmöffnungen aufweist. Die mindestens eine Zusatzluft-Einströmöffnung
und/oder die Ansaugluft-Einströmöffnungen bilden einen Bestandteil der Anordnungen
derartiger Einströmöffnungen. Es versteht sich, dass mehrere, insbesondere konzentrische,
Ringanordnungen von Einströmöffnungen, also Zusatzluft-Einströmöffnungen oder Ansaugluft-Einströmöffnungen,
vorgesehen sein können.
[0036] Die Einströmöffnungen der jeweiligen Anordnung von Einströmöffnungen sind zweckmäßigerweise
in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet. Eine Ringanordnung von Einströmöffnungen
hat beispielsweise Einströmöffnungen in gleichen Winkelabständen.
[0037] Weiterhin sind die Anordnungen von Zusatzluft-Einströmöffnungen und Ansaugluft-Einströmöffnungen
konzentrisch bezüglich der Drehachse oder Mittelachse des Tellerwerkzeugs in einer
bevorzugten Ausführungsform angeordnet.
[0038] Die Ausströmöffnungen befinden sich zweckmäßigerweise an der Maschinenseite des Tellerwerkzeugs.
Beispielsweise sind dort die mindestens eine Ansaugluft-Ausströmöffnung und/oder die
mindestens eine Zusatzluft-Ausströmöffnung angeordnet.
[0039] Bevorzugt ist es, wenn einer Zusatzluft-Ausströmöffnung eine oder mehrere Zusatzluft-Einströmöffnungen
zugeordnet sind. Auch in Bezug auf eine jeweilige Ansaugluft-Ausströmöffnung ist es
vorteilhaft, wenn ihr eine oder mehrere Ansaugluft-Einströmöffnungen zugeordnet sind.
[0040] Bevorzugt ist weiterhin, wenn mehrere Ansaugluft-Ausströmöffnungen und/oder mehrere
Zusatzluft-Ausströmöffnungen vorhanden sind. Insbesondere sind diese in Ringanordnungen
ausgestaltet oder angeordnet. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn das Tellerwerkzeug
eine ringförmig um eine Drehachse oder um eine zur Bearbeitungsfläche orthogonale
Mittelachse des Tellerwerkzeugs verlaufende Anordnung von Ausströmöffnungen aufweist,
wobei die mindestens eine Ansaugluft-Ausströmöffnung und/oder die mindestens eine
Zusatzluft-Ausströmöffnung einen Bestandteil einer derartigen Anordnung von Einströmöffnungen
bildet.
[0041] Auch bei den Ringanordnungen von Ausströmöffnungen ist es vorteilhaft, wenn sie in
gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Ausströmöffnungen aufweisen. Weiterhin
ist auch bei diesen Anordnungen vorteilhaft, wenn die Anordnung von Zusatzluft-Ausströmöffnungen
und die Anordnung von Ansaugluft-Ausströmöffnungen konzentrisch bezüglich der Drehachse
oder Mittelachse des Tellerwerkzeugs sind. So können beispielsweise die Ansaugluft-Ausströmöffnungen
radial innen bezüglich der Drehachse oder Mittelachse sein, die Zusatzluft-Ausströmöffnungen
radial außen.
[0042] Bevorzugt hat die Ansaugeinrichtung separate Einlässe für die Zusatzluft-Ausströmöffnung
und die Ansaugluft-Ausströmöffnung oder die jeweilige Anordnung davon. Beispielsweise
hat die Ansaugeinrichtung einen der mindestens einen Ansaugluft-Ausströmöffnungen
zugeordneten Ansaugluft-Einlass und einen der mindestens einen Zusatzluft-Ausströmöffnung
zugeordneten Zusatzluft-Einlass.
[0043] Der Ansaugluft-Einlass oder der Zusatzluft-Einlass oder beide können eine ringförmige
oder teilringförmige Geometrie aufweisen. Es ist möglich, dass einer der Einlässe
als eine Kammer oder Einlasskammer ausgebildet ist, um den sich der jeweilige andere
Einlass ringförmig oder teilringförmig erstreckt.
[0044] Der Ansaugluft-Einlass und der Zusatzluft-Einlass verlaufen zweckmäßigerweise ringförmig
um eine Drehachse des Tellerwerkzeugs oder eine Mittelachse des Tellerwerkzeugs. Bevorzugt
sind der Zusatzluft-Einlass und der Ansaugluft-Einlass konzentrisch bezüglich der
Drehachse oder Mittelachse.
[0045] Der Ansaugluft-Einlass und der Zusatzluft-Einlass können zumindest partiell strömungsverbunden
sein. Beispielsweise ist es möglich, dass sozusagen Falschluft vom einen Einlass zum
anderen Einlass strömt. Bei einer ausreichenden Ansaugleistung der Ansaugeinrichtung
oder des Unterdruckerzeugers kann dies akzeptabel sein.
[0046] Bevorzugt ist jedoch, wenn der Ansaugluft-Einlass und der Zusatzluft-Einlass durch
mindestens eine Dichtung, beispielsweise eine Ringdichtung, voneinander strömungsgetrennt
sind. Die mindestens eine Dichtung verläuft zweckmäßigerweise ringförmig um die Drehachse
oder Mittelachse des Tellerwerkzeugs. Die mindestens eine Dichtung liegt vorzugsweise
im Dichtsitz oder dichtend an der Maschinenseite des Tellerwerkzeugs an. Bevorzugt
sind zueinander konzentrische Dichtungen, so dass beispielsweise ein ringförmiger
Zusatzluft-Einlass oder Ansaugluft-Einlass durch die Dichtungen begrenzt ist.
[0047] Die mindestens eine Dichtung kann beispielsweise eine Gummidichtung oder elastische
Dichtung sein. Die mindestens eine Dichtung kann aber auch beispielsweise eine Bürsten-Dichtung
sein.
[0048] Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die mindestens eine Dichtung bezüglich einer
Drehachse oder Mittelachse des Tellerwerkzeugs eine radial äußere Dichtung und eine
radial innere Dichtung umfasst, die zur Anlage an der Maschinenseite des Tellerwerkzeugs
vorgesehen und/oder ausgestaltet sind. Die beiden Dichtungen begrenzen eine um die
Drehachse oder Mittelachse des Tellerwerkzeugs verlaufende Ringkammer und eine von
der Ringkammer umschlossene fluidtechnisch von der Ringkammer durch die radial innere
Dichtung getrennte Zentralkammer. Dabei ist es möglich, dass die Ringkammer den Zusatz-Einlass
und die Zentralkammer den Ansaugluft-Einlass bilden. Es ist aber auch möglich, dass
die Ringkammer den Ansaugluft-Einlass und die Zentralkammer den Zusatzluft-Einlass
bilden oder diesem jeweiligen Einlass zugeordnet sind.
[0049] Die Werkzeugmaschine ist vorzugsweise eine manuell zu bedienende bzw. zu ergreifende
Arbeitsvorrichtung. Eine Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass an der
Arbeitsvorrichtung ein insbesondere stabförmiger Handgriff zum Ergreifen durch einen
Bediener angeordnet ist. Der Handgriff ist vorzugsweise um mindestens eine Schwenkachse,
vorzugsweise um mindestens zwei zueinander winkelige Schwenkachsen, an der Arbeitsvorrichtung
schwenkbar oder drehbar gelagert. Beispielsweise kann ein Kardanlager oder ein Kugellager
zwischen dem Handgriff und der Arbeitsvorrichtung vorgesehen sein.
[0050] Ein weiteres Konzept sieht vor, dass die Werkzeugmaschine eine Positioniereinrichtung
mit mindestens einem Positionierantrieb zur Positionierung der Arbeitsvorrichtung
quer zu der Normalenrichtung der Oberfläche aufweist. Beispielsweise kann ein elektrischer
Antrieb, mit dem die Arbeitsvorrichtung eine Bewegung entlang der Oberfläche durchführt,
an der Arbeitsvorrichtung vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine Antriebsrolle
oder ein Antriebsrad an der Arbeitsvorrichtung vorgesehen sein. Weiterhin ist es vorteilhaft,
wenn die Arbeitsvorrichtung mindestens eine bezüglich der Oberfläche ortsfest festlegbare
Halteeinrichtung aufweist, die anhand mindestens eines biegeflexiblen Zugorgans mit
der Arbeitsvorrichtung verbunden ist. Das Zugorgan kann beispielsweise ein Seil, ein
Zahnriemen oder dergleichen sein. Anhand des Zugorgans ist die Arbeitsvorrichtung
vorzugsweise positionierbar. Es ist aber auch möglich, dass das Zugorgan lediglich
dazu dient, dass die Arbeitsvorrichtung nicht unkontrolliert zur Erde fallen kann.
Weiterhin kann das Zugorgan auch dazu dienen, den Bediener bei der an sich manuellen
Betätigung der Arbeitsvorrichtung zu unterstützen.
[0051] Bevorzugt ist es, wenn an dem Handgriff eine Bestromungseinrichtung zur Bestromung
der Arbeitsvorrichtung angeordnet ist. Beispielsweise kann der Antriebsmotor für das
Arbeitswerkzeugs anhand der Bestromungseinrichtung bestrombar sein.
[0052] Der Handgriff ist zweckmäßigerweise teleskopierbar. Bevorzugt weist der Handgriff
einen Basisrohrkörper auf, der in einen Verstell-Rohrkörper eingreift oder in den
einen Verstell-Rohrkörper eingreift. Mithin ist also der Verstell-Rohrkörper in dem
Basis-Rohrkörper aufgenommen oder umgekehrt. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die beiden
Rohrkörper anhand einer Klemmeinrichtung, insbesondere einer Klemmschelle, in mindestens
zwei voneinander verschiedenen Längspositionen, die die Rohrkörper relativ zueinander
aufweisen können, verklemmbar sind. Die Klemmschelle kann beispielsweise eine Klemmschraube,
einen Klemmhebel oder dergleichen umfassen.
[0053] Es ist möglich, dass der Abschnitt zwischen der Bestromungseinrichtung und der Arbeitsvorrichtung
eine vorbestimmte Länge aufweist und/oder nicht teleskopierbar ist. Der teleskopierbare
Abschnitt des Handgriffs weist zweckmäßigerweise einen Stützkörper zum Abstützen an
einem Körper des Bedieners auf. Eine Längsposition des Stützkörpers bezüglich der
Bestromungseinrichtung ist anhand des teleskopierbaren Handgriffs einstellbar. Eine
Längserstreckung des Stützkörpers verläuft zweckmäßigerweise quer zur Längserstreckung
des Handgriffs oder des Teleskop-Abschnitt des Handgriffs.
[0054] Die Werkzeugmaschine bildet vorzugsweise eine mobile Arbeitsvorrichtung eines Oberflächenbearbeitungssystems
zur beschichtenden und/oder abrasiven Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks
oder eines Raums. Die Arbeitsvorrichtung ist bezüglich der Oberfläche mobil.
[0055] Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Oberflächenbearbeitungssystem mindestens
eine bezüglich der Oberfläche ortsfest festlegbare Halteeinrichtung aufweist, die
anhand mindestens eines biegeflexiblen Zugorgans mit der Arbeitsvorrichtung verbunden
ist.
[0056] Das biegeflexible Zugorgan kann beispielsweise ein Seil, ein Zahnriemen oder dergleichen
sein. Das biegeflexible Zugorgan eignet sich beispielsweise dazu, die Arbeitsvorrichtung
bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche zu positionieren und/oder abzustützen. Zum
Beispiel kann das biegeflexible Zugorgan ein Fallen der Arbeitsvorrichtung auf einen
Untergrund verhindern oder jedenfalls bremsen.
[0057] Bei dem Arbeitswerkzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Tellerwerkzeug und/oder
ein Schleifwerkzeug. Beispielsweise kann als Arbeitswerkzeug ein Schleifband, Schleifteller
oder dergleichen vorgesehen sein.
[0058] Der Antriebsmotor, mit dem die Werkzeugaufnahme angetrieben oder antreibbar ist,
ist vorzugsweise zum Dreh-Antreiben der Werkzeugaufnahme um eine Drehachse und/oder
zu einem exzentrischen Dreh-Antreiben der Werkzeugaufnahme vorgesehen oder ausgestaltet.
Es ist möglich, dass die Arbeitsvorrichtung zwischen einem Exzentermodus, bei der
die Werkzeugaufnahme und somit das Arbeitswerkzeug exzentrische Bewegungen durchlaufen,
in einen reinen Rotationsmodus umschaltbar ist, bei der das Arbeitswerkzeug nur um
eine Drehachse dreht, jedoch keine Exzentrität aufweist.
[0059] Bei dem Beschichtungswerkzeug kann es sich beispielsweise um eine Sprüheinrichtung
zum Aufsprühen von Farbe handeln. Das Beschichtungswerkzeug kann aber beispielsweise
auch eine Walze oder dergleichen anderen Auftragkörper zum Auftragen von Farbe oder
dergleichen anderen Beschichtungen auf die Oberfläche des Werkstückes oder des Raumes
umfassen.
[0060] Anstelle oder in Ergänzung der durch den Antriebsmotor angetriebenen Werkzeugaufnahme
oder der Beschichtungseinrichtung kann die Arbeitsvorrichtung auch eine Reinigungseinrichtung
umfassen. Mithin kann also die Arbeitsvorrichtung sozusagen eine Reinigungsvorrichtung
bilden. Die Reinigungseinrichtung kann zum Beispiel eine Bürstenanordnung zum Bürsten
der Oberfläche und/oder eine oder mehrere Düsen zum Ausbringen einer Reinigungsflüssigkeit
oder dergleichen umfassen. Es ist möglich, dass die Reinigungseinrichtung beispielsweise
eine Hochdruck-Reinigungseinrichtung ist.
[0061] Die bezüglich der Oberfläche ortsfest festlegbare Halteeinrichtung ist anhand eines
oder mehrerer biegeflexibler Zugorgane mit der Arbeitsvorrichtung verbunden, die beispielsweise
dazu dienen können, dass die Arbeitsvorrichtung nicht zu Boden fällt oder an der Wand
oder sonstigen Oberfläche gehalten ist. Das Zugorgan kann die Ansaugeinrichtung sozusagen
unterstützen.
[0062] Das Zugorgan kann beispielsweise eine Gewichtskompensation für die Arbeitsvorrichtung
leisten. So kann die Arbeitsvorrichtung beispielsweise an dem Zugorgan sozusagen aufgehängt
sein. Beispielsweise ist das Zugorgan durch eine Federanordnung federbelastet, sodass
die Federanordnung die Gewichtskraft der Arbeitsvorrichtung ganz oder teilweise kompensiert.
Die Federanordnung kann auf das Zugorgan direkt einwirken und/oder einen Wickelkörper
im Sinne eines Aufwickelns des Zugorgans auf den Wickelkörper belasten.
[0063] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Oberflächenbearbeitungssystem eine Positioniereinrichtung
mit mindestens einem Positionierantrieb zur Positionierung der Arbeitsvorrichtung
quer zu der Normalenrichtung der Oberfläche aufweist.
[0064] Vorzugsweise sind mehrere Positionierantriebe für mehrere Bewegungsfreiheitsgrade
und/oder Bewegungsrichtungen vorgesehen.
[0065] Der mindestens eine Positionierantrieb kann z.B. den Bediener, der ansonsten die
Arbeitsvorrichtung manuell betätigt, unterstützen. Es ist dabei ein Grundgedanke,
dass der Bediener mit Unterstützung des mindestens einen Positionierantriebs die Arbeitsvorrichtung
quer zu der Normalenrichtung, insbesondere mehrachsig oder zweiachsig quer zu der
Normalenrichtung, positioniert.
[0066] Mindestens ein Positionierantrieb ist vorteilhaft an Bord der Arbeitsvorrichtung
angeordnet. Beispielweise umfasst der Positionierantrieb eine durch einen Antriebsmotor
angetriebene Antriebsrolle zum Abrollen auf der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks
oder Raumes.
[0067] Ein autonomes Bearbeiten der Oberfläche, beispielsweise Beschichten oder abrasives
Bearbeiten der Oberfläche, ist anhand des mindestens einen Positionierantriebs ohne
weiteres möglich. Das Oberflächenbearbeitungssystem arbeitet dabei selbstständig,
braucht also keine direkten Vorgaben.
[0068] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass einer oder mehrere
der Positionierantriebe an der Halteeinrichtung angeordnet sind und das Zugorgan betätigt.
Mithin weist also die Halteeinrichtung den oder einen Positionierantrieb für das mindestens
eine Zugorgan auf. Dieser Positionierantrieb der Halteeinrichtung kann zusätzlich
oder anstelle eines Positionierantriebes an Bord der Arbeitsvorrichtung vorgesehen
sein. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Oberflächenbearbeitungssystem mindestens
zwei oder mindestens drei, weiter sogar bevorzugt mindestens vier Zugorgane aufweist.
Auch bei den Halteeinrichtungen ist es vorteilhaft, wenn zwei, mindestens drei oder
sogar vier Halteeinrichtungen vorgesehen sind. Die Halteeinrichtungen können beispielsweise
in Eckbereichen der zu bearbeitenden Oberfläche angeordnet sein, so dass die Arbeitsvorrichtung
zwischen den Halteeinrichtungen manövrierbar ist. Jeweils ein Zugorgan ist einer Halteeinrichtung
zugeordnet. Es ist aber auch möglich, dass an einer Halteeinrichtung mehrere Zugorgane
gehalten sind. Dadurch ist beispielsweise eine höhere Zugkraft erzielbar. Mit mehreren
Halteeinrichtungen, beispielsweise drei oder vier Halteeinrichtungen und entsprechenden
Zugorganen, die sich zwischen der Halteeinrichtung und der Arbeitsvorrichtung erstrecken,
kann die Arbeitsvorrichtung auf der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks oder
Raumes bequem manövriert werden.
[0069] An der Arbeitsvorrichtung sind vorzugsweise mehrere Zugorgan-Halterungen zum Halten
mindestens eines Zugorgans vorhanden, die Zugorgan-Halterungen sind vorzugsweise unterschiedlichen
Kraftrichtungen, mit denen die Zugorgane auf die Arbeitsvorrichtung wirken, zugeordnet.
Bevorzugt ist es, wenn beispielsweise gleiche Winkelabstände zwischen den Zugorgan-Halterungen
vorhanden sind. Die Zugorgan-Halterungen können für eine feste unlösbare oder lösbare
Verbindung zwischen Zugorgan und Arbeitsvorrichtung vorgesehen oder ausgestaltet sein.
[0070] Bei den Zugorgan-Halterungen ist es vorteilhaft, wenn sie Rastverbindungen und/oder
magnetische Verbindungen und/oder Klemmverbindungen und/oder Hakenverbindungen oder
dergleichen mit dem jeweiligen Zugorgan ermöglichen. So können beispielsweise Rastaufnahmen
und/oder Rastvorsprünge und/oder Magnethalterungen und/oder Bajonett-Konturen oder
dergleichen an einer jeweiligen Zugorgan-Halterung vorgesehen sein, die mit entsprechenden,
komplementären Verbindungsmitteln am jeweiligen Längsende eines Zugorgans in eine
feste, vorzugsweise wieder lösbare Verbindung bringbar sind. Selbstverständlich ist
es vorteilhaft, wenn die Zugorgan-Halterungen eine Beweglichkeit, beispielsweise Schwenkbarkeit,
eines jeweiligen Zugorgans bezüglich der Arbeitsvorrichtung ermöglichen. Beispielsweise
können Schwenklager an den Zugorgan-Halterungen vorgesehen sein. Es ist aber auch
möglich, dass beispielsweise Ösen oder dergleichen andere einen Bewegungsspielraum
des jeweiligen Zugorgans bezüglich der Arbeitsvorrichtung ermöglichende Aufnahmekonturen
vorhanden sind.
[0071] Der mindestens eine Positionierantrieb umfasst zweckmäßigerweise mindestens einen
Zugorgan-Antrieb zum Antreiben des Zugorgans. Der Zugorgan-Antrieb kann beispielsweise
an Bord der Arbeitsvorrichtung, an der Halteeinrichtung oder dergleichen angeordnet
sein. Es ist möglich, dass sowohl an der Halteeinrichtung als auch an der Arbeitsvorrichtung
jeweils ein Zugorgan-Antrieb vorhanden ist. Die Zugorgan-Antriebe wirken vorzugsweise
zusammen.
[0072] Es ist möglich, dass der mindestens eine Positionierantrieb mindestens einen an Bord
der Arbeitsvorrichtung angeordneten Arbeitsvorrichtung-Antrieb umfasst oder dadurch
gebildet ist. Bei der letztgenannten Konfiguration ist es beispielsweise möglich,
dass ein Zugorgan-Antrieb durch den Arbeitsvorrichtung-Antrieb unterstützt wird. Es
ist aber auch möglich, dass der Zugorgan-Antrieb und der Arbeitsvorrichtung-Antrieb
unterschiedlichen Bewegungsrichtungen zugeordnet sind, beispielsweise zueinander winkeligen,
insbesondere rechtwinkeligen, Bewegungsrichtungen. So kann beispielsweise der Zugorgan-Antrieb
für eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt der Arbeitsvorrichtung entlang der zu bearbeitenden
Oberfläche vorgesehen sein, während der Arbeitsvorrichtung-Antrieb für Positionierbewegungen
quer dazu vorgesehen und/oder ausgestaltet ist.
[0073] Prinzipiell ist es möglich, dass ein in Bezug auf seine Kraftrichtung nicht aktives
Zugorgan, beispielsweise durchhängt. Es ist auch möglich, dass ein Zugorgan durch
eine Federanordnung federbelastet ist, so dass es zwischen einerseits der Halteeinrichtung
und andererseits der Arbeitsvorrichtung unter Spannung gehalten ist.
[0074] Bevorzugt ist jedoch eine Wickeleinrichtung zum Aufwickeln des Zugorgans vorhanden.
Die Wickeleinrichtung ist vorzugsweise motorisch angetrieben oder federbelastet. Die
Wickeleinrichtung kann aber prinzipiell auch manuell betätigbar sein, beispielsweise
eine Kurbel oder dergleichen andere Betätigungshandhabe aufweisen.
[0075] Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn ein Positionierantrieb oder der Positionierantrieb,
der jeweils ein Zugorgan betätigt, zwischen der Arbeitsvorrichtung und der mindestens
einen Wickeleinrichtung angeordnet ist. Wenn beispielsweise das Zugorgan einen Zahnriemen
oder Zahnriemenabschnitt aufweist, kann der Positionierantrieb exakt eine jeweilige
Längsposition des Zugorgans beeinflussen.
[0076] Alternativ ist es ohne weiteres möglich, den Positionierantrieb an der Wickeleinrichtung
vorzusehen bzw. als einen Drehantrieb für eine Wickelrolle auszugestalten.
[0077] Es ist möglich, dass bei einem Wickelkörper, zum Beispiel einer Wickelrolle, der
Wickeleinrichtung durch den Positionierantrieb ein Wegesensor zur Erfassung des jeweiligen
aufgewickelten oder abgewickelten Abschnittes des Zugorgans vorgesehen ist.
[0078] Für eine exakte Längenbestimmung bzw. Wegebestimmung eines aufgewickelten oder abgewickelten
Trums des Zugorgans durch eine Messung der Umdrehungen eines Wickelkörpers, insbesondere
einer Wickelrolle, ist vorteilhaft eine Bestimmung des jeweiligen Wickelstatus' vorgesehen,
so dass der Einfluss des jeweiligen Wickeldurchmessers auf die Länge des abgewickelten
Abschnitts des Zugorgans bei einer Drehung des das Zugorgan wickelnden Wickelkörpers
erfasst wird. Dazu kann z.B. ein optischer Sensor, eine Kamera oder dergleichen vorgesehen
sein.
[0079] Im Zusammenhang mit der Ab- und Aufwickelung des Zugorgans wurde bereits deutlich,
dass es vorteilhaft ist, wenn das Zugorgan nicht durchhängt. Vorteilhaft ist es, wenn
mindestens ein Spannorgan, zum Beispiel eine Spannrolle oder dergleichen, zum Spannen
des Zugorgans vorhanden ist. Das Spannorgan ist zweckmäßigerweise federbelastet. Das
Spannorgan kann beispielsweise zwischen der Wickeleinrichtung und der Arbeitsvorrichtung
angeordnet sein.
[0080] Weiterhin ist es möglich, dass das Spannorgan, zum Beispiel eine Spannrolle, zwischen
einem Zugorgan-Antrieb und der das Zugorgan auf- und abwickelnden Wickeleinrichtung
angeordnet ist. Dadurch ist beispielsweise ein exaktes Aufwickeln und Abwickeln des
Zugorgans von einer Rolle oder einem sonstigen Wickelkörper der Wickeleinrichtung
möglich.
[0081] Weiterhin zweckmäßig ist eine Zugorgan-Führungseinrichtung mit einem Zugorgan-Führungskörper
zum Führen des mindestens einen Zugorgans. Der Zugorgan-Führungskörper kann ortsfest
oder beweglich an beispielsweise der Halteeinrichtung angeordnet sein. Der Zugorgan-Führungskörper
umfasst beispielsweise eine Führungsöse, eine Führungsrolle, eine Führungsnut oder
dergleichen.
[0082] Der Zugorgan-Führungskörper ist weiterhin vorteilhaft an einem Gelenk angeordnet,
zum Beispiel einem Kugelgelenk, einem Schwenkgelenk, einem Kardangelenk oder dergleichen,
wobei das Gelenk den Zugorgan-Führungskörper beweglich lagert. Der Zugorgan-Führungskörper
kann anhand der gelenkigen Lagerung den jeweiligen Bewegungen des Zugorgans folgen.
Beispielsweise ist das Gelenk an der mindestens einen Halteeinrichtung vorgesehen.
Das Gelenk kann beispielsweise an einem Längsendbereich der Halteeinrichtung vorgesehen
sein. Es ist auch möglich, dass das Gelenk unabhängig von der Halteeinrichtung bezüglich
der zu bearbeitenden Oberfläche ortsfest festlegbar ist, beispielsweise anhand einer
Saugvorrichtung, einer Verschraubung, Verklemmung oder dergleichen.
[0083] Der Zugorgan-Führungskörper ist zweckmäßigerweise zwischen einer Wickeleinrichtung
für das Zugorgan und/oder einem Antrieb für das Zugorgan und der mobilen Arbeitsvorrichtung
angeordnet. Somit führt der Zugorgan-Führungskörper das Zugorgan beispielsweise zwischen
der Wickeleinrichtung und der Arbeitsvorrichtung bzw. dem Antrieb für das Zugorgan
und der Arbeitsvorrichtung.
[0084] Zur ortsfesten Festlegung der Halteeinrichtung eignen sich verschiedenartige Methoden.
So kann beispielsweise ein Vakuumspanner oder dergleichen andere Vakuum-Halteeinrichtung
zum Fixieren der Halteeinrichtung bezüglich des zu bearbeitenden Raumes vorgesehen
sein. Bevorzugt ist eine Verspannung der Halteeinrichtung zwischen einander gegenüberliegenden
Flächen, beispielsweise einem Boden und einer Decke des Raumes. Beispielsweise kann
die Halteeinrichtung in der Art eines Sprießes zwischen dem Boden und der Decke verspannt
sein oder verspannbar sein.
[0085] Bevorzugt ist es, wenn die Halteeinrichtung bezüglich ihrer Längserstreckung zwischen
mindestens zwei Längsstellungen längsverstellbar ist, bei denen die Längsenden der
Halteeinrichtung unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen. Die Längsenden stützen
sich dann beispielsweise am Boden und der Decke des Raumes ab. In den jeweiligen Längsstellungen
ist die Halteeinrichtung fixierbar, beispielsweise anhand einer Klemmeinrichtung,
eines Schraubgewindes oder dergleichen anderer Fixiereinrichtung.
[0086] Die Halteeinrichtung weist beispielsweise eine Art Ständer oder Stütze auf.
[0087] Die Halteeinrichtung weist beispielsweise eine Haltebasis und einen Stützkörper auf,
die bezüglich der Längserstreckung der Halteeinrichtung in mindestens zwei Längsstellungen
des Stützkörpers relativ zu der Haltebasis aneinander festlegbar sind. Beispielsweise
ist der Stützkörper an oder bezüglich der Haltebasis teleskopierbar. Es versteht sich,
dass mehrere, teleskopartig verstellbare Komponenten der Halteeinrichtung vorgesehen
sein können.
[0088] Die Arbeitsvorrichtung weist zweckmäßigerweise eine Führungseinrichtung mit mindestens
einer Führungskontur, beispielsweise eine Führungsfläche, zum Führen an der Oberfläche
des Raums oder Werkstücks auf. Die Führungskontur weist zweckmäßigerweise eine Flachgestalt
auf. Die Führungskontur kann beispielsweise in einer Ebene liegen. Die Führungskontur
kann eine elastische oder nachgiebige Führungskontur sein. Es ist aber auch möglich,
dass die Führungskontur eine harte, nicht nachgiebige Kontur ist oder umfasst.
[0089] Das Arbeitswerkzeug oder das Beschichtungswerkzeug ist zweckmäßigerweise bezüglich
der Führungseinrichtung beweglich gelagert. Somit kann beispielsweise die Führungskontur
der Oberfläche folgen, während das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug Unebenheiten
der zu bearbeitenden Oberfläche folgen kann. Es ist selbstverständlich auch möglich,
dass das Tellerwerkzeug eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist, beispielsweise eine
Schaumstoff-Schicht aufweist, die sich an die jeweilige Oberflächenkontur der Oberfläche
sozusagen anpasst bzw. dieser Oberflächenkontur folgt.
[0090] Es ist möglich, dass nur das Arbeitswerkzeug oder die Beschichtungseinrichtung, insbesondere
das Beschichtungswerkzeug, bezüglich der Führungseinrichtung beweglich gelagert ist.
Es ist aber auch möglich, dass die Arbeitsvorrichtung als Ganzes bezüglich der Führungseinrichtung
beweglich gelagert ist. So kann die Arbeitsvorrichtung beispielsweise als eine Antriebseinheit
oder einen Antriebskopf bilden, der bezüglich der Führungseinrichtung beweglich gelagert
ist.
[0091] Die bewegliche Lagerung der Arbeitsvorrichtung oder deren Arbeitswerkzeug oder Beschichtungseinrichtung
bezüglich der Führungseinrichtung ermöglicht es beispielsweise, dass die Arbeitsvorrichtung,
das Arbeitswerkzeug oder die Beschichtungseinrichtung an der Führungseinrichtung anhand
einer Lagereinrichtung bezüglich der mindestens eine Führungskontur linear und/oder
schwenkbar, beispielsweise mehrachsig schwenkbar oder schwimmend, gelagert sein. Eine
schwimmende Lagerung ist insbesondere als eine mehrachsige Schwenkbarkeit zu verstehen.
Die Lagereinrichtung lagert das Arbeitswerkzeug, die Beschichtungseinrichtung oder
die Arbeitsvorrichtung als Ganzes vorzugsweise um mindestens eine Schwenkachse schwenkbar,
die quer zu einer Drehachse des Arbeitswerkzeugs oder zu der Normalenrichtung der
Oberfläche orientierten Kraftkomponente quer verläuft. Eine kardanische oder kugelgelenkige
Lagerung ist beispielsweise vorteilhaft.
[0092] Ein vorteilhaftes Lagerkonzept sieht vor, dass die Lagereinrichtung mindestens eine
Membran umfasst, an der das Arbeitswerkzeug, die Beschichtungseinrichtung oder die
Arbeitsvorrichtung als Ganzes an der Führungseinrichtung gehalten ist. Beispielsweise
ist die Membran mit ihrem Randbereich an der Führungseinrichtung gehalten, und trägt
das im Innenraum der Führungseinrichtung angeordnete Arbeitswerkzeug, die Beschichtungseinrichtung
oder die Arbeitsvorrichtung als Ganzes.
[0093] Die bewegliche Lagerung von Arbeitswerkzeug und/oder Beschichtungseinrichtung bezüglich
der Führungseinrichtung ermöglicht auch, dass diese beispielsweise in eine Art Parkposition
bringbar sind, die dann sinnvoll ist, wenn die Arbeitsvorrichtung bezüglich der zu
bearbeitenden Oberfläche ortsfest ist, beispielsweise zu einer Vorpositionierung bevor
der eigentliche Arbeitsvorgang beginnt oder in Arbeitspausen. Dann ist eine Oberflächenbearbeitung,
beispielsweise eine Beschichtung, eine abrasive Bearbeitung oder dergleichen nicht
möglich oder sinnvoll. Beides könnte zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Oberfläche
führen.
[0094] Ein bevorzugtes Konzept sieht daher vor, dass das Arbeitswerkzeug oder ein Beschichtungswerkzeug
der Beschichtungseinrichtung bezüglich der Führungseinrichtung relativ zu der Führungskontur
derselben zwischen einer zum Kontakt mit der Oberfläche vorgesehenen Arbeitsstellung
und einer gegenüber der mindestens einen Führungskontur zurückverstellten Ruhestellung
verstellbar ist. In der Ruhestellung liegt die Führungskontur zwar an der Oberfläche
an, während das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug einen Abstand zu der Oberfläche
aufweist. Die Ruhestellung eignet sich beispielsweise zu einer Vorpositionierung der
Arbeitsvorrichtung an der Oberfläche.
[0095] Es ist möglich, dass das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug manuell durch
einen Bediener zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung verstellbar ist.
Bevorzugt weist die Arbeitsvorrichtung einen Stellantrieb zum Verstellen des Arbeitswerkzeugs
oder Beschichtungswerkzeugs zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung auf.
Der Stellantrieb kann beispielsweise ein Hebelgetriebe umfassen, welches manuell betätigbar
ist. Bevorzugt ist der Stellantrieb jedoch motorisch, insbesondere elektromotorisch.
Dadurch ist unter anderem eine Automatisierung möglich.
[0096] Das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug ist bezüglich der Führungseinrichtung
in eine zum Kontakt mit der Oberfläche vorgesehene Arbeitsstellung durch eine Federanordnung
belastet. Somit hält die Federanordnung, die eine oder mehrere Federn, insbesondere
Schraubenfedern, Blattfedern oder dergleichen umfasst, das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug
in Kontakt mit der zu bearbeitenden Oberfläche. Es ist möglich, dass der vorgenannte
Stellantrieb das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug entgegen der Kraft der
Federanordnung in die Ruhestellung betätigt.
[0097] Die Führungseinrichtung weist zweckmäßigerweise einen Führungsträger auf, an dem
eine die mindestens eine Führungskontur aufweisender und zur Anlage an der zu bearbeitenden
Oberfläche vorgesehener Anlagekörper, beispielsweise ein Dichtkörper, eine Gummidichtung,
eine Bürstendichtung oder dergleichen, beweglich gelagert ist. Die Führungseinrichtung
kann also einen sozusagen steifen oder starren Führungsträger aufweisen, an dem wiederum
das Arbeitswerkzeug, die Beschichtungseinrichtung oder die Arbeitsvorrichtung als
Ganzes, beweglich gelagert ist. Der Anlagekörper ist zweckmäßigerweise bezüglich des
Führungsträgers in Richtung der zu bearbeitenden Oberfläche durch eine Federanordnung
federbelastet. Es ist aber auch möglich, dass der Anlagekörper sozusagen schwimmend
bezüglich des Führungsträgers gelagert ist, so dass er mehrachsig bezüglich des Führungsträgers
schwenken kann. Eine Federbelastung ist in dieser Situation optional möglich, jedoch
nicht unbedingt notwendig.
[0098] Die Führungskontur umgibt die Arbeitsvorrichtung zweckmäßigerweise ringförmig. Die
Führungskontur kann eine elastische Führungskontur sein, aber auch eine feste. Die
Führungskontur kann durch einen oder mehrere Anlagekörper, insbesondere Plattenkörper,
Dichtkörper oder dergleichen, gebildet sein.
[0099] Die Führungseinrichtung weist zweckmäßigerweise mindestens einen Ansaugbereich zum
Ansaugen an die zu bearbeitende Oberfläche auf. Der Ansaugbereich kann sich beispielsweise
seitlich neben dem Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug befinden. Der Ansaugbereich
kann das Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug ringförmig oder teilringförmig
umgeben.
[0100] Es ist aber auch möglich, dass sich die Arbeitsvorrichtung anhand des Arbeitswerkzeugs
an die zu bearbeitende Oberfläche sozusagen ansaugt. Ein Ansaugbereich der Führungseinrichtung
und ein weiterer Ansaugbereich am Arbeitswerkzeug oder Beschichtungswerkzeug sind
ohne weiteres möglich.
[0101] Die Arbeitsvorrichtung ist vorzugsweise in einem Ansauggehäuse aufgenommen. Das Ansauggehäuse
ist zum Ansaugen an die Oberfläche vorgesehen. Das Ansauggehäuse kann die Arbeitsvorrichtung
als Ganzes manteln oder kapseln. Beispielsweise ist an einem Randbereich oder einer
Stirnseite des Ansauggehäuses die bereits erwähnte Führungskontur zum Führen an der
zu bearbeitenden Oberfläche angeordnet. Das Ansauggehäuse kann beispielsweise in der
Art einer Glocke ausgestaltet sein. In dem Ansauggehäuse ist vorzugsweise eine Unterdrucckammer
vorgesehen, in der die Arbeitsvorrichtung aufgenommen ist.
[0102] Bevorzugt ist es, wenn das Oberflächenbearbeitungssystem einen von der Arbeitsvorrichtung
separaten Unterdruckerzeuger aufweist, der mit der Arbeitsvorrichtung anhand eines
Saugschlauches verbunden ist. Der Unterdruckerzeuger ist beispielsweise ein Staubsauger.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Steuerung des Oberflächenbearbeitungssystems an Bord
des Unterdruckerzeugers ist. Der Unterdruckerzeuger kann beispielsweise ortsfest in
einem Raum angeordnet sein, während die Arbeitsvorrichtung mobil ist und an der zu
bearbeitenden Oberfläche entlang positioniert wird. Die Steuerung oder Steuerungseinrichtung
an Bord des Unterdruckerzeugers kann beispielsweise Positionierantriebe an Bord der
Arbeitsvorrichtung oder an einer oder mehreren der Haltevorrichtungen ansteuern.
[0103] Bevorzugt ist es, wenn die Arbeitsvorrichtung eine Ansaugsteuerung oder eine Regelungseinrichtung
oder beides zur Einstellung eines Unterdrucks in einem zum Ansaugen der Arbeitsvorrichtung
an die Oberfläche vorgesehenen Ansaugbereich aufweist. So kann beispielsweise der
an Bord der Arbeitsvorrichtung angeordnet Unterdruckerzeuger entsprechend angesteuert
oder geregelt sein. Beispielsweise ist in dem Ansaugbereich ein Drucksensor vorgesehen.
[0104] Zweckmäßigerweise weist die Ansaugeinrichtung mindestens ein Ventil zur Steuerung
eines Ansaugluftstroms und/oder eines Unterdrucks in einem Ansaugbereich der Arbeitsvorrichtung
zum Ansaugen an die Oberfläche auf, wobei das mindestens eine Ventil ein Ventilglied
aufweist, welches zwischen mindestens zwei Ventilstellungen verstellbar ist, bei denen
ein Strömungsquerschnitt des Ventils unterschiedlich ist.
[0105] Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer mobilen Werkzeugmaschine der eingangs genannten
Art vorgesehen, dass die Ansaugeinrichtung eine Ansaugsteuerung zum Verstellen des
Ventilglieds während eines Betriebs des Arbeitswerkzeugs oder der Beschichtungseinrichtung
zwischen seinen Ventilstellungen in Abhängigkeit von mindestens einer physikalischen
Größe aufweist.
[0106] Es ist ein Grundgedanke dabei, dass die Ansaugsteuerung, die man auch als eine Stelleinrichtung
bezeichnen kann, das Ventilglied sozusagen dynamisch nachstellt, während das Arbeitswerkzeug
oder das Beschichtungswerkzeug die Oberfläche bearbeitet, beispielsweise abrasiv bearbeitet
oder beschichtet. Das Ventilglied ist ohne unmittelbaren Einfluss des Bedieners antreibbar
oder angetrieben, nämlich durch die Ansaugsteuerung.
[0107] Zur Verstellung des Ventilgliedes kann beispielsweise ein Ventilantrieb, eine Federanordnung
oder beides vorgesehen sein. Ohne weiteres ist aber auch möglich, dass das Ventil
auch eine manuell betätigbare Bedienhandhabe aufweist, um das Ventilglied zu betätigen.
Das an sich motorisch oder durch die Federanordnung angetriebene Ventilglied kann
also zudem noch manuell betätigt werden.
[0108] Die manuelle Bedienhandhabe kann auch dazu dienen, eine Vorspannung der Federanordnung
zu verändern, um beispielsweise das Ventil auf einen anderen Arbeitsbereich einzustellen.
[0109] Die mindestens eine physikalische Größe umfasst beispielsweise eine Winkellage der
Arbeitsvorrichtung zu einem Untergrund. Die Ansaugsteuerung verstellt das Ventilglied
in Abhängigkeit von der Ventillage der Arbeitsvorrichtung zu dem Untergrund. Wenn
also beispielsweise die Arbeitsvorrichtung eine vertikale Arbeitsposition einnimmt,
zum Beispiel zur Bearbeitung einer Seitenwand-Oberfläche, hat das Ventilglied eine
andere Lage als bei einer Bearbeitung einer Oberfläche am Boden oder einer Bearbeitung
einer Oberfläche einer Deckenoberfläche.
[0110] Zur Bestimmung der Winkellage kann die Ansaugsteuerung einen Lagesensor aufweisen.
Der Lagesensor ist zur Erfassung einer Winkellage der Arbeitsvorrichtung zu einem
Untergrund als die mindestens eine physikalische Größe ausgestaltet. Bei dem Lagesensor
kann es sich um einen Beschleunigungssensor handeln. Der Beschleunigungssensor kann
eine dreiachsige Beschleunigungsmessung durchführen.
[0111] Es ist aber möglich, dass das Ventilglied sozusagen selbst eine Erfassung der Winkellage
der Arbeitsvorrichtung zum Untergrund vornimmt bzw. in Abhängigkeit von der Winkellage
sich selbst verstellt. Das Ventilglied ist beispielsweise in einem Ventilgehäuse des
Ventils in Abhängigkeit von einer Winkellage der Arbeitsvorrichtung zu einem Untergrund
zwischen mindestens zwei Ventilstellungen beweglich gelagert. Das Ventilglied nimmt
die Ventilstellungen durch eine Verstellung der Arbeitsvorrichtung in eine jeweilige
Winkellage selbständig ein. Das Ventilglied umfasst beispielsweise eine Kugel oder
einen anderen Rollkörper oder Wälzkörper, der innerhalb des Ventilgehäuses beweglich
gelagert ist. In Abhängigkeit von der Winkellage der Arbeitsvorrichtung und somit
des Ventils bewegt sich das Ventilglied innerhalb des Ventilgehäuses, um beispielsweise
eine Ventildurchlassöffnung zu öffnen oder zu verschließen. Es ist möglich, dass mehrere
derartige Ventilglieder vorgesehen sind.
[0112] Die mindestens eine physikalische Größe kann auch eine Motorleistung oder einen Motorstrom
des Antriebsmotors umfassen. Mithin kann die mindestens eine physikalische Größe auch
eine Abrasionsleistung oder Polierleistung eines Arbeitswerkzeugs repräsentieren.
Die Ansaugsteuerung ist zur Ansteuerung des Ventils bzw. zum Verstellen des Ventilglieds
in Abhängigkeit von der Motorleistung oder von dem Motorstrom ausgestaltet. Wenn also
der Motor beispielsweise eine höhere Leistung erbringt, kann dies ein Indikator für
eine hohe Abrasionsleistung sein, die wiederum darauf zurück zu führen ist, dass der
Unterdruck in dem Ansaugbereich groß ist.
[0113] Die mindestens eine physikalische Größe kann aber auch eine Druck- und/oder eine
Strömungsgeschwindigkeit eines Ansaugluftstroms im Ansaugbereich umfassen. Dazu weist
die Ansaugsteuerung beispielsweise einen Drucksensor zur Erfassung des Drucks und/oder
einen Strömungssensor zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit auf.
[0114] Es ist auch möglich, dass das Ventilglied durch den Druck oder die Strömung sozusagen
automatisch angesteuert wird, d.h., dass beispielsweise das Ventilglied in Richtung
einer Schließstellung federbelastet ist und durch Unterdruck öffenbar ist oder in
Richtung einer Offenstellung federbelastet ist und durch Unterdruck geschlossen wird.
[0115] Bevorzugt ist es, wenn die Ansaugsteuerung eine Regelungseinrichtung zur Regelung
eines Unterdrucks in dem Ansaugbereich in Abhängigkeit von der mindestens einen physikalischen
Größe aufweist. Die Regelung kann beispielsweise als Eingangsgröße ein Drucksignal
oder Strömungssignal des Drucksensors oder Strömungssensors umfassen. Ausgangsseitig
steuert die Regelungseinrichtung beispielsweise einen motorischen Ventilantrieb an,
um das Ventilglied zu betätigen.
[0116] Anhand des Ventils kann die Ansaugsteuerung beispielsweise ein Ansaugluftstrom, der
durch den Ansaugbereich beim Betrieb der Werkzeugmaschine angesaugt wird, einstellen
oder regeln. Es ist aber auch möglich, dass mit dem Ventil eine Fremdluftsteuerung
erfolgt, d.h. dass beispielsweise Fremdluft in den Ansaugbereich oder einen sonstigen
Unterdruckbereich, der mit dem Ansaugbereich strömungsverbunden ist, einströmt, um
so den Unterdruck oder die Strömungsgeschwindigkeit des Ansaugluftstroms in dem Ansaugbereich
zu verändern, beispielsweise zu vergrößern oder zu verkleinern.
[0117] Ohne weiteres möglich ist es, dass die Ansaugeinrichtung mindestens ein weiteres
manuell betätigbares Ventil zur Beeinflussung des Unterdrucks und/oder des Ansaugluftstroms
im Ansaugbereich aufweist. Das Ventil ist also zusätzlich zu dem durch die Ansaugsteuerung
betätigbaren Ventil vorhanden. Beispielsweise kann mit dem Ventil ein Fremdlufteinlass
durch den Bediener der Werkzeugmaschine geöffnet oder geschlossen oder teilweise geöffnet
werden. Dadurch kann beispielsweise ein Arbeitsbereich des durch die Ansaugsteuerung
betätigbaren Ventils verändert werden.
[0118] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Ansicht eines Oberflächenbearbeitungssystems, welches in einem
mindestens eine zu bearbeitende Oberfläche aufweisenden Raum angeordnet ist,
- Figur 2
- eine Seitenwand des Raumes gemäß Figur 1 an der zwei Halteeinrichtungen sowie die
Arbeitsvorrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems gemäß Figur 1 in einer Bearbeitungssituation
zur Bearbeitung der Wandfläche dargestellt sind,
- Figur 3
- eine schematische Ansicht von unten auf die Decke des Raumes gemäß Figur 1 mit der
die Decke bearbeitenden Arbeitsvorrichtung,
- Figur 4
- eine schematische Ansicht einer Halteeinrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems
gemäß vorstehender Figuren mit einem Positionierantrieb und einem flexiblen Zugorgan,
- Figur 5
- eine Halteeinrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems in einer ersten Längsposition,
- Figur 6
- die Halteeinrichtung gemäß Figur 5 in einer zweiten Längsposition,
- Figur 7
- eine erste schematische Ansicht einer Wickeleinrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems
gemäß vorstehender Figuren,
- Figur 8
- eine weitere Wickeleinrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems gemäß vorstehender
Figuren,
- Figur 9
- eine perspektivische Schrägansicht der Arbeitsvorrichtung des Oberflächenbearbeitungssystems,
welche in
- Figur 10
- von oben und in
- Figur 11
- von unten dargestellt ist,
- Figur 12
- einen Querschnitt durch die Arbeitsvorrichtung etwa entlang einer Schnittlinie A-A
in Figur 10,
- Figur 13
- einen weiteren Querschnitt durch die Arbeitsvorrichtung gemäß Figur 10 entlang einer
Schnittlinie B-B,
- Figur 14
- ein Ventil zur Steuerung eines Unterdrucks in einem Ansaugbereich der Arbeitsvorrichtung,
- Figur 15
- eine mobile Werkzeugmaschine mit einem Ventil einer ersten Bauart zur Steuerung eines
Ansaugluftstroms,
- Figur 16
- ein Detail X1 aus Figur 15 mit dem Ventil in einer anderen Ventilstellung,
- Figur 17
- eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine gemäß der beiden vorstehenden Figuren mit
einem teilweisen Ausschnitt,
- Figur 18
- eine Detailansicht des Ventils der Werkzeugmaschine gemäß der drei vorstehenden Figuren,
- Figur 19
- einen Schnitt durch die Werkzeugmaschine gemäß der vorherigen Figur etwa entlang einer
Schnittlinie S1-S1,
- Figur 20
- eine Werkzeugmaschine mit einem weiteren Ventil zur Steuerung eines Ansaugluftstroms,
die in
- Figur 21
- im Teilschnitt und mit einer anderen Ansaugsteuerung des Ventils dargestellt ist,
- Figur 22
- einen Schnitt durch die Werkzeugmaschine gemäß der vorstehenden Figur, etwa entlang
einer Schnittlinie S2-S2,
- Figur 23
- ein Ventilglied des Ventils der Maschine gemäß der vorstehenden Figur.
- Figur 24
- eine weitere Werkzeugmaschine mit einem Ventil zur Steuerung des Ansaugluftstroms,
die in
- Figur 25
- in einem Teilschnitt in einer ersten Ventilstellung des Ventils und in
- Figur 26
- den gleichen Teilschnitt, jedoch mit einer anderen Ventilstellung des Ventils dargestellt
ist,
- Figur 27
- einen Schnitt durch die Werkzeugmaschine der drei vorstehenden Figuren, etwa entlang
der Schnittlinie des Teilschnitts,
- Figur 28
- eine perspektivische Schrägansicht der Werkzeugmaschine gemäß Figur 27 mit einem stabförmigen
Handgriff, von dem in
- Figur 29
- ein teleskopierbarer Abschnitt perspektivisch und in
- Figur 30
- von der Seite her dargestellt ist,
- Figur 31
- einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß der vorstehenden Figur, etwa entlang
einer Schnittlinie S3-S3,
- Figur 32
- eine Werkzeugmaschine mit einem weiteren Ventil zur Steuerung des Abluftstroms, die
in
- Figur 33
- perspektivisch von oben und im Teilschnitt in einer ersten Ventilstellung des Ventils
und in
- Figur 34
- mit einer zweiten Ventilstellung des Ventils dargestellt ist,
- Figur 35
- eine Werkzeugmaschine mit einem weiteren Ventil zur Steuerung des Ansaugluftstroms,
die in
- Figur 36
- im Teilschnitt dargestellt ist, wobei das Ventil eine erste Ventilstellung einnimmt,
- Figur 37
- einen Ausschnitt X1 aus der vorstehenden Figur mit dem Ventil in einer anderen Ventilstellung,
- Figur 38
- eine Schnittdarstellung etwa entlang der Teilschnittebene in den beiden vorstehenden
Figuren, wobei das Ventil eine Durchlassstellung einnimmt und
- Figur 39
- einen Ausschnitt X3 aus der vorstehenden Figur, wobei das Ventil eine Sperrstellung
einnimmt,
- Figur 40
- eine weitere Arbeitsvorrichtung mit einem lageabhängigen Ventil zur Steuerung des
Ansaugluftstroms, und
- Figur 41
- eine Arbeitsvorrichtung mit einem spanenden Arbeitswerkzeug und einer Beschichtungseinrichtung.
[0119] Mit einem Oberflächenbearbeitungssystem 10 sind Oberflächen eines Raumes RA bearbeitbar,
beispielsweise eine Boden-Oberfläche FB oder Seitenwand- oder Wand-Oberflächen FL,
FR, FF, die zueinander winkelig sind. Mit dem Oberflächenbearbeitungssystem ist aber
auch eine Decken-Oberfläche FD einer Decke des Raumes RA bearbeitbar. Bereits die
Bearbeitung der seitlichen Oberflächen FL, FR und FF der Seitenwände ist für einen
Bediener anstrengend, umso mehr noch die Bearbeitung der Decken-Oberfläche FD. Der
Bediener muss nämlich in dieser Situation eine Arbeitsvorrichtung 50 mit beispielsweise
einem Bedienstab oder dergleichen anderer Handhabe halten, was auf Dauer anstrengend
und in jedem Fall zeitraubend ist.
[0120] Beim Oberflächenbearbeitungssystem 10 ist jedoch die Bearbeitung der Oberflächen
FL, FR, FF, FD deutlicher.
[0121] Die Arbeitsvorrichtung 50 ist nämlich an flexiblen Zugorganen 30A, 30B, 30C, 30D
gehalten und saugt sich zudem anhand eines Unterdrucks, der von einem Unterdruckerzeuger
15 erzeugt wird, beispielsweise einem Staubsauger 15B, an der jeweils zu bearbeitenden
Oberfläche FL, FR, FF, FD mit mindestens einer Kraftkomponente in einer Normalenrichtung
N der jeweiligen Oberfläche FL, FR, FF, FD an.
[0122] Der Unterdruckerzeuger 15 ist ein von der Arbeitsvorrichtung 50 separater und räumlich
getrennter Unterdruckerzeuger. Der Unterdruckerzeuger 15 ist anhand eines flexiblen
Saugschlauches 11 mit der Arbeitsvorrichtung 50 strömungsverbunden. Alternativ oder
ergänzend zu dem Unterdruckerzeuger 15 wäre aber auch ein lokal an Bord der Arbeitsvorrichtung
50 angeordneter Unterdruckerzeuger 15C möglich.
[0123] Die Zugorgane 30A-30D können dabei nur als Sicherheitsmaßnahme dienen, dass im Falle
eines Druckabfalls des vom Unterdruckerzeuger 15 bereitgestellten Unterdrucks die
Arbeitsvorrichtung 50 nicht zu Boden fällt, d.h. in Richtung der Boden-Oberfläche
FB fällt, aber auch einen autonomen oder teilautonomen Betrieb ermöglichen, d.h. dass
die Arbeitsvorrichtung 50 anhand der Zugorgane 30A, 30B, 30C und 30D bezüglich der
jeweils zu bearbeitenden Oberfläche FL, FR, FF, FD positionierbar ist.
[0124] Der Unterdruckerzeuger 15 ist beispielsweise ein Staubsauger, d.h. dass er bei der
Bearbeitung einer jeweiligen Oberfläche FL, FR, FF, FD des Raums RA anfallende Partikel
in einen Schmutzsammelbehälter 16 einsaugt. Dadurch ist beispielsweise eine staubarme
oder staubfreie Bearbeitung der Oberflächen FL, FR, FF, FD möglich. Der Unterdruckerzeuger
15 weist ein Saugaggregat 17 auf, beispielsweise eine Turbine mit einem elektrischen
Antriebsmotor. Das Saugaggregat 17 ist ebenso wie der Schmutzsammelbehälter 16 an
einem Gehäuse 18 aufgenommen. Das Gehäuse 18 kann ortsfest auf dem Untergrund, beispielsweise
der Oberfläche FB angeordnet sein, aber auch dort frei beweglich sein, beispielsweise
anhand von Rollen 19. Die Rollen 19 können nicht angetrieben sein, so dass der Unterdruckerzeuger
15 beispielsweise ortsfest um Raum RA stehen bleibt oder auch von der Arbeitsvorrichtung
50 mitgenommen werden kann, wenn diese sich an der jeweils zu bearbeitenden Oberfläche
FL, FR, FF, FD entlang bewegt. Es ist auch möglich, dass eine oder mehrere der Rollen
19 angetrieben sind, insbesondere angesteuert durch eine noch erläuterte Steuerungseinrichtung
32, um den Bewegungen der Arbeitsvorrichtung 50 zu folgen.
[0125] Die Zugorgane 30A-30D sind von Halteeinrichtungen 20A-20D gehalten. Die Halteeinrichtungen
20 sind ortsfest im Raum RA angeordnet, beispielsweise an den jeweiligen Eckbereichen
der Oberflächen FL-FD. Beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 1 wird beispielsweise die Decke des Raumes RA bearbeitet, d.h. die Decken-Oberfläche
FD. Dementsprechend sind die Halteeinrichtung 20A-20D in den jeweiligen Innenecken,
d.h. des Raumes A, somit also an den Eckbereichen der Oberfläche FD angeordnet, so
dass ein großer Arbeitsbereich oder Arbeitsraum für die Arbeitsvorrichtung 50 aufgespannt
ist, in der die Arbeitsvorrichtung 50 frei positionierbar ist, nämlich durch Betätigung
der Zugorgane 30A-30D oder auch durch mindestens einen Positionierantrieb 340A, 340B
an Bord der Arbeitsvorrichtung 50. Zur Betätigung der Zugorgane 30A-30D vorgesehene
Positionierantriebe 40A, 40B,40C, 40D und die Positionierantriebe 340A, 340B bilden
Bestandteile einer Positioniereinrichtung 13.
[0126] Die Halteeinrichtungen 20 sind lösbar im Raum RA anordenbar, beispielsweise verspannbar,
verklemmbar oder dergleichen. Zur jeweiligen Anpassung an die räumlichen Verhältnisse
des Raumes RA sind die Halteeinrichtungen 20 einstellbar, d.h. dass beispielsweise
ihre jeweiligen Längsenden 23, 24 mit zwischen einander gegenüberliegenden Flächen
des Raumes RA verspannbar sind, beispielsweise der Boden-Oberfläche FB und der Decken-Oberfläche
FD.
[0127] Die Halteeinrichtungen 20 sind beispielsweise in der Art von Sprießen, teleskopierbaren
Längs-Stützen oder dergleichen ausgestaltet. Die Halteeinrichtungen weisen eine Haltebasis
21 auf, an der ein Stützkörper 22 teleskopierbar gelagert ist. Beispielsweise können
die Längsenden 23, 24 in Längspositionen L1 und L2 verstellt werden, wo sie dann durch
eine Fixiereinrichtung 25 der Halteeinrichtung 20 fixierbar sind. Die Fixiereinrichtung
25 weist beispielsweise eine Fixierbasis 26 auf, an der ein Fixierkörper 26B, beispielsweise
eine Klemmschelle oder dergleichen, zwischen einer den Stützkörper 22 fixierenden,
zum Beispiel verriegelnden oder verklemmenden, Fixierposition und einer diesen freigebenden
Löseposition verstellbar ist, beispielsweise anhand einer Verstellbewegung oder Verriegelungsbetätigung
LO. Im entriegelten oder gelösten Zustand der Fixiereinrichtung 25 kann der Stützkörper
22 beispielsweise längsverstellbar sein, was durch einen Doppelpfeil oder eine Längsverstellung
LV in der Zeichnung angedeutet ist. Die Fixiereinrichtung 25 kann eine Spanneinrichtung
sein oder umfassen, d.h. dass beispielsweise der Stützkörper 22 bezüglich der Haltebasis
21 anhand eines Schraubgewindes oder dergleichen anderer Spannmittel verstellbar ist,
so dass er die Halteeinrichtung 20, insbesondere deren Längsenden 23, 24 zwischen
den einander gegenüberliegenden Flächen FD und FB verspannbar ist.
[0128] An einer jeweiligen Halteeinrichtung 20A, 20B, 20C, 20D ist jeweils eine Zugorgan-Führungseinrichtung
27A, 27B, 27C und 27D angeordnet, um das Zugorgan 30A-30D zu führen. Die Zugorgan-Führungseinrichtung
27 weist beispielsweise einen Führungskörper 28, insbesondere eine Führungsnut und/oder
eine Führungsrolle, auf, an der das Zugorgan 30 geführt ist. Damit der Führungskörper
28 den Bewegungen des jeweiligen Zugorgans 30A-30D folgen kann, ist er vorzugsweise
an einem Gelenk 29 beweglich, um mindestens eine Schwenkachse beweglich gelagert,
vorzugsweise um mehrere Schwenkachsen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Gelenk 29
um ein Kugelgelenk, ein kardanisches Gelenk oder dergleichen.
[0129] An den Halteeinrichtungen 20A-20D sind die Positionierantriebe 40A, 40B,40C, 40D
angeordnet, die auf jeweils ein Zugorgan 30A-30D einwirken und dieses betätigen. Zur
Übertragung einer Zugkraft kann ein Zugorgan 30 beispielsweise als ein Seil ausgestaltet
sein. Bevorzugt ist jedoch ein Zahnriemen, dessen jeweilige Länge zwischen dem Führungskörper
28 und der Arbeitsvorrichtung 50 exakt beeinflussen bzw. einstellen können.
[0130] Die Positionierantriebe 40 weisen Antriebsmotoren 41 auf, die Zugorgan-Antriebe bilden.
Die Antriebsmotoren 41 treiben Antriebsrollen, insbesondere Zahnrollen, 42 an, die
sich um Drehachsen D1 drehen. Das Zugorgan 30 ist über die Antriebsrolle 42 geführt,
so dass eine Drehbetätigung der Antriebsrolle 42 durch den Antriebsmotor 41 zu einer
Längsverstellung des Zugorgans 30 und mithin zu einer Positionierung der Arbeitsvorrichtung
50 führt.
[0131] Die Zugorgan-Antriebe 41 sind zwischen den Führungskörpern 28 einerseits und andererseits
einem Wickelkörper 43 einer Wickeleinrichtung 45 angeordnet. Die Wickeleinrichtung
45 wickelt beispielsweise einen jeweils nicht benötigten Abschnitt oder Trum des Zugorgans
30 auf. Bevorzugt ist der Wickelkörper 43 durch eine Federanordnung 44 federbelastet,
beispielsweise durch eine Torsionsfeder. Selbstverständlich kann der Winkelkörper
33, beispielsweise eine Wickelrolle oder eine Wickeltrommel, durch einen Antriebsmotor
angetrieben sein, um den Abschnitt des Zugorgans 30 zwischen dem Zugorgan-Antrieb
41 und dem Winkelkörper 43 aufzuwickeln. Der Wickelkörper 43 dreht sich beispielsweise
um eine Drehachse D2.
[0132] Zur Längenbestimmung desjenigen Abschnitts des Zugorgans 30, der vom Zugorgan-Antrieb
41 in Richtung der Wickeleinrichtung 45 verstellt wird, d.h. desjenigen Abschnitts,
mit dem der Positionierantrieb 40 zusagen an der Arbeitsvorrichtung 50 zieht, ist
vorzugsweise ein Drehzahlsensor 46 vorgesehen. Der Drehzahlsensor 46 kann beispielsweise
einen Bestandteil des Antriebsmotors des Zugorgan-Antriebs bilden, d.h. die Umdrehungen
des Antriebsmotors messen. Es ist auch möglich, dass der Drehzahlsensor 46 beispielsweise
unmittelbar an dem Zugorgan 30 angeordnet ist, beispielsweise dort auf optischem Wege,
anhand von einer Mitnahme-Rolle und dergleichen, die jeweilige Längsverstellung des
Zugorgans 30 misst oder erfasst.
[0133] Anhand beispielsweise der von dem Drehzahlsensor 46 stammenden Drehzahlinformationen
bzw. im Grunde Längeninformationen über das Zugorgan 30 kann beispielsweise die erwähnte
Steuerungseinrichtung 32 die Positionierantriebe 40A-40D ansteuern. Die Steuerungseinrichtung
32 kann eine an Bord des Unterdruckerzeugers 15 und/oder an Bord der Arbeitsvorrichtung
50 angeordnete Steuerungseinrichtung umfassen oder sein.
[0134] Es ist auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung mehrteilig ist, d.h. dass Teile
ihrer Komponenten an Bord des Unterdruckerzeugers und andere an Bord der Arbeitsvorrichtung
50 angeordnet sind. Diese Teile der jeweiligen Steuerungseinrichtung können miteinander
kommunizieren.
[0135] Die Steuerungseinrichtung 32 kann aber auch eine separat von beispielsweise dem Unterdruckerzeuger
15 im Raum RA positionierbare Steuerungseinrichtung sein oder umfassen, wie schematisch
in der Zeichnung angedeutet.
[0136] Beispielsweise umfasst die Steuerungseinrichtung 32 einen Computer. Die Steuerungseinrichtung
32 umfasst vorzugsweise Eingabemittel 33, insbesondere einen Tastatur, eine Maus,
einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder dergleichen, sowie Ausgabemittel 34,
beispielsweise einen Bildschirm, Signalleuchten oder dergleichen andere optische Ausgabemittel
und/oder akustische Ausgabemittel, beispielsweise eine Sprachausgabe, einen Lautsprecher
oder dergleichen. Die Steuerungseinrichtung 32 umfasst weiterhin einen Prozessor 35
zur Ausführung von Programmcodes von Programmen, beispielsweise eines Steuerprogramms
37, welches in einem Speicher 36 der Steuerungseinrichtung 32 gespeichert ist. Das
Steuerungsprogramm 37 kann vom Speicher 36 in den Prozessor 35 geladen werden.
[0137] Die Steuerungseinrichtung 32 kommuniziert mit den Positionierantrieben 40A-40D über
Kommunikationsverbindungen 38A-38D, beispielsweise Steuerleitungen und/oder drahtlose
Verbindungen, beispielsweise WLAN oder dergleichen. Drahtgebundene Kommunikationsverbindungen
38A-38D können z.B. abschnittsweise zu einer Sammelleitung oder Sammel-Kommunikationsverbindung
38 gebündelt sein.
[0138] Auf diesem Wege kann die Steuerungseinrichtung 32 beispielsweise die Positionierantriebe
40A-40D derart ansteuern, dass sie die Arbeitsvorrichtung 50 zwischen mehreren Positionen
bezüglich der jeweils zu bearbeitenden Oberfläche FL, FR, FF, FD ansteuern kann. Beispielsweise
ziehen die Zugorgane 30A-30D die Arbeitsvorrichtung 50 an der Decken-Oberfläche FD
entlang, wobei beispielhaft Positionen P1 und P2 in der Zeichnung dargestellt sind.
Ohne weiteres ist es möglich, dass die Arbeitsvorrichtung 50 dabei in die Eckbereiche
zu den jeweiligen Führungskörpern 28 der Halteeinrichtungen 20 hin bewegt und auch
entlang oder an die Randbereiche der Decken-Oberfläche FD. Wenn beispielsweise die
Zugorgane 30D, 30C zwischen der Arbeitsvorrichtung 50 und den Führungskörpern 28 der
Halteeinrichtungen 20D, 20C besonders lang sind, kann die Arbeitsvorrichtung 50 beispielsweise
am Randbereich der Fläche FD zwischen den Halteeinrichtungen 20A, 20B bewegt werden,
um die Oberfläche FD zu bearbeiten.
[0139] Die Arbeitsvorrichtung 50 ist an den Oberflächen FL, FR, FF, FD des Raumes RA frei
beweglich. Beispielsweise kann der Saugschlauch 11, der die Arbeitsvorrichtung 50
mit dem Unterdruckerzeuger 15 verbindet, den Bewegungen der Arbeitsvorrichtung 50
folgen. Auch eine elektrische Versorgungsleitung 12, die vorzugsweise zwischen dem
Unterdruckerzeuger 15 und der Arbeitsvorrichtung 50 vorgesehen ist, ist entsprechend
flexibel und macht die Bewegungen der Arbeitsvorrichtung 50 an der zu bearbeitenden
Oberfläche FL, FR, FF, FD mit. Die Versorgungsleitung 12 kann im oder am Saugschlauch
11 geführt sein, beispielsweise ein Bestandteil desselben bilden. Die Versorgungsleitung
12 ist beispielsweise an einen elektrischen Anschluss 52A der Arbeitsvorrichtung 50
angeschlossen. Die Versorgungsleitung 12 versorgt die Arbeitsvorrichtung 50 mit elektrischer
Energie. So kann beispielsweise eine Bestromungseinrichtung 804A an Bord des Staubsaugers
15 sein, die über die Versorgungsleitung 12 die Arbeitsvorrichtung 50, beispielsweise
einen elektronisch kommutierten Motor derselben, mit elektrischer Energie versorgt.
[0140] Der Unterdruckerzeuger 15 ist über eine elektrische Anschlussleitung 14, die beispielsweise
einen Stecker aufweist, mit einem Energieversorgungsnetz, beispielsweise einem Wechselspannungsnetz,
verbindbar. Das Energieversorgungsnetz ist beispielsweise im Raum RA anhand einer
Steckdose verfügbar, in die die Anschlussleitung 14 bzw. deren Stecker einsteckbar
ist.
[0141] Zur Positionierung der Arbeitsvorrichtung 50 bezüglich einer Seitenwand, beispielsweise
der Wand-Oberfläche FL, ist es vorteilhaft, wenn ebenfalls in mehreren Eckbereichen,
beispielsweise in den oberen und unteren Eckbereichen, der Oberfläche FL jeweils ein
Zugorgan über eine ortsfeste Zugorgan-Führungseinrichtung auf die Arbeitsvorrichtung
50 einwirkt. Nun wäre eine Konfiguration möglich, bei der beispielsweise die Halteeinrichtungen
20C, 20D bezüglich ihrer horizontalen Lage umgekehrt in dem Raum RA angeordnet werden,
so dass ihre jeweiligen Führungskörper 28 im Bereich des Bodens oder der Boden-Oberfläche
FB nahe bei der zu bearbeitenden Wand-Oberfläche FL angeordnet sind. Beispielweise
können neben den Halteeinrichtungen 20A und 20B jeweils eine der Halteeinrichtungen
20C, 20D angeordnet werden, deren Positionierantriebe 40 dann sozusagen von unten
her anhand eines Zugorgans 30 an der Arbeitsvorrichtung 50 ziehen können.
[0142] Ein vorteilhaftes Konzept ist jedoch dann gegeben, wenn an einer jeweiligen Halteeinrichtung
20, beispielsweise den Halteeinrichtungen 20A, 20B, sozusagen ein zweiter Positionierantrieb
angeordnet ist, beispielsweise ein Positionierantrieb 40U. Der Positionierantrieb
40U wirkt über ein Zugorgan 130A, 130B auf die Arbeitsvorrichtung 50 ein, wenn diese
an einer Seitenwand-Oberfläche FL, FR, FF aktiv ist. Beispielsweise umfassen auch
die Positionierantriebe 40U die gleichen oder ähnliche Komponenten wie die Positionierantriebe
40, so dass beispielsweise ein Zugorgan-Antrieb 41U anhand einer Antriebsrolle 42U
auf das Zugorgan 130 einwirkt, welches sozusagen wickelabwärts oder stromabwärts des
Zugorgan-Antriebs 41U auf einen Wickelkörper 43U aufwickelbar ist. Der Wickelkörper
43U bildet einen Bestandteil einer Wickeleinrichtung 45U und ist beispielsweise anhand
einer Federanordnung 44U im Sinne eines Aufwickelns des Zugorgans 130 federbelastet
oder durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Die
jeweilige durch den Zugorgan-Antrieb 41U abgewickelte oder verstellte Länge des Zugorgans
130 ist anhand eines Drehzahlsensors 46U erfassbar.
[0143] Die Positionierantriebe weisen beispielsweise Kommunikationsschnittstellen 47, 47U,
insbesondere Netzwerk-Schnittstellen (LAN, WLAN oder dergleichen), zur Kommunikation
mit der Steuerungseinrichtung 32 über die Kommunikationsverbindungen 38 auf. Die Kommunikationsschnittstellen
47 können auch beispielsweise Bluetooth-Schnittstellen sein oder umfassen. Eine Schnittstelle
39 der Steuerungseinrichtung 32 ist zur Kommunikation mit der Kommunikationsschnittstelle
47 ausgestaltet, umfasst also beispielsweise eine LAN, WLAN, Bluetooth-Schnittstelle
oder dergleichen.
[0144] Die Positionierantriebe 40, 40U sind beispielsweise an einem Träger 48 oder einem
Gehäuse 48 gehalten oder angeordnet, das an der Haltebasis 21 einer jeweiligen Halteeinrichtung
20 ortsfest festgelegt ist.
[0145] Anstelle eines Positionierantriebs 40, 40U kann auch ein Positionierantrieb 140 eingesetzt
werden. Der Positionierantrieb 140 umfasst einen Antriebsmotor 141, der zum Antreiben
einer Antriebsrolle 142 dient. Die Antriebsrolle 142 ist zwischen einem Winkelkörper
143, einer Wickeleinrichtung 145 und einem Führungskörper 28 angeordnet. Eine jeweilige
Länge des durch den Antriebsmotor 141 betätigten Abschnitts des Zugorgans 30 ist beispielsweise
durch einen Drehzahlsensor 146, ein Encoder, erfassbar, der zwischen der Antriebsrolle
142 und der Führungseinrichtung 27 angeordnet ist.
[0146] Vorteilhaft ist es, wenn ein Abschnitt des Zugorgans 30 zwischen der Antriebsrolle
142 und der Wickeleinrichtung 145 gespannt ist, beispielsweise anhand einer Spanneinrichtung
149. Die Spanneinrichtung 149 umfasst ein Spannorgan 148, zum Beispiel eine Spannrolle,
über die das Zugorgan 30 läuft. Somit wird der zwischen der Antriebsrolle 142 und
dem Wickelkörper 143 der Wickeleinrichtung 145 verlaufende Abschnitt des Zugorgans
30 auf Spannung gehalten. Dadurch ist unter anderem das Aufwickeln auf das Wickelorgan,
den Wickelkörper 143 optimiert.
[0147] Auch der Wickelkörper 143 kann durch eine Federanordnung angetrieben sein. Vorliegend
ist ein Wickelantrieb 144, beispielsweise ein Elektromotor, vorgesehen. Anhand des
Verlaufs des Zugorgans 30 zwischen dem Spannorgan 147 und dem Wickelkörper 143 kann
der Wickelantrieb 144 angesteuert, insbesondere geregelt, werden, um beispielsweise
das Zugorgan 30 in diesem Bereich unter Spannung zu halten.
[0148] Zum Führen des Zugorgans 30 auf den Wickelkörper 143 ist vorzugsweise eine Führungseinrichtung
vorgesehen. Am Beispiel eines Wickelkörpers 243 und einer Führungseinrichtung 248
ist dies in der Zeichnung veranschaulicht.
[0149] Ein Positionierantrieb 240 sieht vor, dass seine Wickeleinrichtung 245 gleichzeitig
den Positionierantrieb bzw. den Zugantrieb für das Zugorgan 30 bildet. Das Zugorgan
30 verläuft von einer Antriebsrolle 242 an einem Drehzahlsensor 246 vorbei zu dem
Führungskörper 248A der Zugorgan-Führungseinrichtung Führungseinrichtung 248. Der
Drehzahlsensor 246 misst die jeweils auf die Wickeleinrichtung 245 abgewickelte oder
aufgewickelte Länge des Zugorgans 30 und somit den Stellweg der Arbeitsvorrichtung
50 bei Betätigung des Zugorgans 30 durch den Positionierantrieb 240.
[0150] Die Wickeleinrichtung 245 weist einen Wickelantrieb 244 auf, der zugleich den Zugorgan-Antrieb
241 darstellt. Der Zugorgan-Antrieb 241 bzw. Wickelantrieb 244 umfasst beispielsweise
einen Elektromotor, der über eine Kommunikationsschnittstelle 247 durch die Steuerungseinrichtung
32 ansteuerbar ist.
[0151] Die Führungseinrichtung 248 umfasst beispielsweise einen Schlitten oder Zugorgan-Führungskörper
248A, der an einer Führung 248B geführt ist. Die Führung 248B ist beispielsweise eine
Linearführung, die parallel zu einer Drehachse D2 verläuft, um die der Wickelkörper
243 dreht. Der Zugorgan-Führungskörper 248A macht also eine oszillierende Hin- und
Her Bewegung entlang der Linearführung 248B, so dass das Zugorgan 30 optimal auf den
Wickel 243A auf- und abgewickelt wird.
[0152] Dabei ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung 32 auch die Führungseinrichtung
248 für das Zugorgan 30 ansteuert. Es ist ferner möglich, dass die Wickeleinrichtung
245 eine lokale Steuerung für die Führungseinrichtung 248 aufweist oder diese Führungseinrichtung
248 sozusagen automatisch funktioniert, d.h. dass sie die Bewegung des Zugorgans 30
sozusagen automatisch mitmacht und dafür sorgt, dass ein auf dem Wickelkörper 243
aufgewickelter Wickel 243A des Zugorgans 30 exakt gewickelt wird.
[0153] Es ist auch möglich, die Arbeitsvorrichtung 50 anhand eines an Bord der Arbeitsvorrichtung
50 befindlichen Positionierantriebs bezüglich der zu bearbeitenden Werkstück-Oberfläche
oder Raum-Oberfläche FL, FR, FF, FD zu positionieren. So können beispielsweise an
der Arbeitsvorrichtung 50 Positionierantriebe 340A, 340B vorgesehen sein, die Antriebsmotoren,
beispielsweise Arbeitsvorrichtung-Antriebe 341A, 341B, aufweisen. Die Arbeitsvorrichtung-Antriebe
341A, 341B treiben beispielsweise Räder oder Antriebsrollen 342 an, die auf der zu
bearbeitenden Oberfläche FL, FR, FF, FD entlang rollen können. Die Arbeitsvorrichtung-Antriebe
341A, 341B sind unterschiedlichen, beispielsweise zueinander winkeligen, insbesondere
rechtwinkeligen, Bewegungsrichtungen oder Bewegungsachsen zugeordnet. Somit kann beispielsweise
die Steuerungseinrichtung 32 auch die Positionierantriebe 340A, 340B zur Positionierung
der Arbeitsvorrichtung 50 bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche FL, FR, FF, FD
ansteuern.
[0154] Die Arbeitsvorrichtung 50 umfasst eine Werkzeugmaschine 51. Man kann die Werkzeugmaschine
51 auch als eine Arbeitsvorrichtung 50 verstehen. Die Arbeitsvorrichtung 50 oder Werkzeugmaschine
51 umfasst ein Antriebsaggregat 52 mit einem Antriebsmotor 53. Ein Stator 54 des Antriebsmotors
53 ist ortsfest bezüglich eines Trägers 60 des Antriebsaggregats 52 angeordnet. Ein
Rotor 55 des Antriebsmotors 53 dreht um eine Motordrehachse DM.
[0155] Der Antriebsmotor 53 treibt eine Werkzeugaufnahme 58 an, an der ein Arbeitswerkzeugs
90A, beispielsweise ein Tellerwerkzeug 90, anordenbar oder angeordnet ist.
[0156] Ein Abtrieb 56 des Rotors 55, an dem z.B. ein Zahnrad angeordnet ist, treibt einen
Exzenter 57, insbesondere einen Antrieb 57B, z.B. ein Zahnrad, des Exzenters 57 an.
Der Exzenter 57 weist die Werkzeugaufnahme 58 für das Tellerwerkzeug 90 auf. Die Werkzeugaufnahme
58 ist an einem Drehlager 59 des Exzenters 57 angeordnet, sodass sich die Werkzeugaufnahme
58 um eine Werkzeugdrehachse DW drehen kann. Die Werkzeugdrehachse DW und die Motordrehachse
MD weisen eine Exzentrität EX zueinander auf. Somit trägt also das Tellerwerkzeug
90 exzentrisch um die Motordrehachse DM und in einer hyperzykloiden Bewegung um die
Werkzeugdrehachse DW. Somit ist ein ruhiger Lauf des Tellerwerkzeugs 90 erzielbar,
was eine manuelle Bedienung der Arbeitsvorrichtung 50 erleichtert, aber auch die Betätigung
anhand der Positionierantriebe 40.
[0157] Der Träger 60 weist eine Deckwand 61 auf, die das Tellerwerkzeug 90 zumindest oberseitig,
vorzugsweise auch an seinem Außenumfang 93, abdeckt.
[0158] Vor die Deckwand 61 steht eine Motoraufnahme 62 vor, in der der Antriebsmotor 53
aufgenommen ist. An seiner von dem Tellerwerkzeug 90 abgewandten Seite weist der Antriebsmotor
53 einen Lüfter 63 auf, mit dem ein Kühlluftstrom, der den Antriebsmotor 53 durchsetzt,
erzeugbar ist.
[0159] Der Kühlluftstrom KL kann über einen Sauganschlusses 71 einer Ansaugeinrichtung 70
der Arbeitsvorrichtung 50 ausströmen. An den Sauganschluss 71 ist beispielsweise der
Saugschlauch 11 angeschlossen.
[0160] Das Tellerwerkzeug 90 weist eine Bearbeitungsfläche 91 zur Bearbeitung einer der
Oberflächen FL, FR, FF, FD des Raumes RA auf, wobei selbst verständlich auch eine
sonstige Oberfläche, beispielsweise eines Holz-Werkstücks oder eines Metall-Werkstücks
mit der Bearbeitungsfläche 91 bearbeitbar ist. An der Bearbeitungsfläche 91 können
unmittelbar Schleifmittel, Poliermittel oder dergleichen angeordnet sein. Vorliegend
ist eine Haftschicht 98 vorgesehen, an der ein Schleifmittel 99 lösbar gehalten ist,
beispielsweise ein Schleifblatt. Die Haftschicht umfasst beispielsweise Klettmittel,
Kletthaken etc..
[0161] Die Bearbeitungsfläche 91 ist vorliegend eine Planfläche, kann aber auch beispielsweise
eine Mulde oder dergleichen andere Kontur aufweisen.
[0162] Das Tellerwerkzeug 90 weist eine Maschinenseite 92 auf, wobei die Maschinenseite
92 und die Bearbeitungsfläche 91 voneinander abgewandt oder an entgegengesetzten Seiten
des Tellerwerkzeugs 90 angeordnet sind.
[0163] Die Maschinenseite 92 ist an einem Tellerwerkzeug-Träger 100 vorgesehen und der Deckwand
61 des Trägers 60 zugewandt. An dem Tellerwerkzeug-Träger 100, der im Wesentlichen
biegesteif ist, beispielsweise aus einem entsprechend belastbaren Kunststoffmaterial
besteht, ist eine elastische Schicht 101, beispielsweise ein sogenanntes Schleifpad
oder Träger-Pad, angeordnet. Die Bearbeitungsfläche 91 ist an der von dem Tellerwerkzeug-Träger
100 abgewandten Seite der Schicht 101 angeordnet.
[0164] An der Bearbeitungsfläche 91 sind Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 vorgesehen, die
mit Ansaugluft-Ausströmöffnungen 95 an der Maschinenseite 92 strömungsverbunden sind.
Beispielsweise durchsetzen Strömungskanäle die Schicht 100 und den Tellerwerkzeug-Träger
101.Durch die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 kann Ansaugluft AL in die Ansaugluft-Einströmöffnungen
94 einströmen. Die Ansaugluft AL ist in der Zeichnung mit schraffierten Pfeilen dargestellt.
[0165] Die Ansaugluft AL dient dazu, das Tellerwerkzeug 90 und somit auch die Arbeitsvorrichtung
50 an die zu bearbeitende Werkstück-Oberfläche anzusaugen.
[0166] Die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 sind ringförmig an der Bearbeitungsfläche 91
vorgesehen. Beispielsweise sind mehrere, insbesondere mindestens zwei, vorliegend
vier, konzentrische Ringanordnungen 94 A, 94B, 94C, 94D von Ansaugluft-Einströmöffnungen
94 vorgesehen.
[0167] Die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 verlaufen ringförmig um die Mittelachse des Tellerwerkzeugs
90, die vorliegend der Werkzeugdrehachse DW entspricht.
[0168] Gleichfalls ringförmig um die Werkzeugdrehachse DW sind die Ansaugluft-Ausströmöffnungen
95 angeordnet. Es ist möglich, dass mehrere, insbesondere zueinander konzentrische,
Ringanordnungen von Ansaugluft-Ausströmöffnungen 95 vorgesehen sind. In der Zeichnung
ist regelmäßig eine einzige Ringanordnung von Ansaugluft-Ausströmöffnungen 95 dargestellt.
[0169] An dem Tellerwerkzeug 90 sind weiterhin Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 vorgesehen,
durch die Zusatzluft ZL in das Tellerwerkzeug 90 einströmen kann. Die Zusatzluft ZL
ist in der Zeichnung mit weißen Pfeilen symbolisch dargestellt. Die Zusatzluft-Einströmöffnungen
96 sind mit Zusatzluft-Ausströmöffnungen 97 an der Maschinenseite 92 des Tellerwerkzeugs
90 strömungsverbunden, beispielsweise anhand von nicht näher bezeichneten Strömungskanälen,
die die Haftschicht 98, die elastische Schicht 101 sowie den Tellerwerkzeug-Träger
100 durchsetzen.
[0170] Prinzipiell möglich ist es, dass die Zusatzluft ZL ebenfalls für eine Ansaugung des
Tellerwerkzeugs 90 an die zu bearbeitende Oberfläche FL, FR, FF, FD sorgt. Beispielsweise
sind dazu Zusatzluft-Einströmöffnungen 196 an einem Tellerwerkzeug 190 vorgesehen.
[0171] Bei dem Tellerwerkzeug 90 hingegen sind die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 an seinem
Außenumfang 93 angeordnet. Die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 sind also nach radial
außen bezüglich der Mittelachse, vorliegend der Werkzeugdrehachse DW, des Tellerwerkzeugs
90 orientiert. Somit kann die Zusatzluft ZL aus der Umgebung des Tellerwerkzeugs 90
Partikel, Staub oder dergleichen in Richtung des Tellerwerkzeugs 90 fördern und durch
die Zusatzluft-Ausströmöffnungen 97 ausströmen.
[0172] Die Ansaugeinrichtung 70 weist einen Ansaugluft-Einlass 72 auf, der den Ansaugluft-Ausströmöffnungen
95 zugeordnet ist und mit diesen strömungsverbunden ist. Weiterhin umfasst die Ansaugeinrichtung
70 einen Zusatzluft-Einlass 73, der mit den Zusatzluft-Ausströmöffnungen 97 strömungsverbunden
ist.
[0173] Der Ansaugluft-Einlass 72 ist durch eine Dichtung 74 begrenzt, beispielsweise eine
Ringdichtung, die an der Maschinenseite 92 des Tellerwerkzeugs 90 anliegt. Die Dichtung
74 ist ebenso wie eine Dichtung 75 als eine Ringdichtung ausgestaltet, wobei die Dichtung
75 radial außen bezüglich der Dichtung 74 liegt. Somit ist zwischen den Dichtungen
74, 75 eine Ringkammer begrenzt, die den Zusatzluft-Einlass 73 definiert. Die radial
äußere Dichtung 75 dichtet den Zusatzluft-Einlass 73 gegenüber atmosphärischem Druck
ab.
[0174] Der Ansaugluft-Einlass 72 ist sozusagen doch eine zentrale Ansaug-Kammer gebildet,
die im Innenraum der Dichtung 74 liegt. Über einen Bypasskanal 76 kommuniziert der
Ansaugluft-Einlass 72 unmittelbar mit dem Sauganschluss 71 und somit dem Unterdruckerzeuger
15.
[0175] Der Zusatzluft-Einlass 73 kommuniziert mit dem Sauganschluss 71 über ein Ventil 85,
dessen Ventilglied 86 zwischen mindestens zwei, vorzugsweise mehreren Ventilstellungen,
verstellbar ist.
[0176] Das Ventil 85 bildet einen Bestandteil einer Ansaugsteuerung 80 oder ist durch diese
ansteuerbar. Das Ventilglied 86 ist innerhalb eines Ventilgehäuses 87 des Ventils
85 verstellbar, beispielsweise um eine Schwenkachse SW1 schwenkbar. Anhand des Ventilglieds
86 ist ein Ventildurchlass 88 am Ventilgehäuse 87 öffenbar oder verschließbar, wobei
auch Zwischenstellungen möglich sind. Eingangsseitig kommuniziert das Ventil 85 mit
den Zusatzluft-Einströmöffnungen 96, nämlich mit dem Zusatzluft-Einlass 73. Der Ventildurchlass
88 und somit der Ausgang des Ventils 85 ist mit dem Sauganschluss 71 strömungsverbunden.
Somit wird in Abhängigkeit von der Ventilstellung des Ventilglieds 86 mehr oder weniger
Ansaugluft aus den Zusatzluft-Ausströmöffnungen 97 angesaugt und über den Sauganschluss
71 weg transportiert.
[0177] Das Ventilglied 86 weist eine zylindermantelartige Umfangswand 86A auf, die am Innenumfang
einer ebenfalls zylindrischen Umfangswand 87A des Ventilgehäuses 87 vorbei beweglich
ist. Die Umfangswände 86A, 87A liegen im Wesentlichen dichtend aneinander an. Zwischen
einer Stirnseite der Umfangswand 86A und der Deckwand 61 des Trägers 60, der insoweit
einen Teil des Ventilgehäuses 87 bildet, ist eine Dichtung 88A angeordnet. Die Dichtung
88A wirkt gleichzeitig als eine Klemmeinrichtung 88B zum Klemmen des Ventilglieds
86 in einer jeweiligen Ventilstellung.
[0178] Die Umfangswand 86A steht vor eine Deckwand oder Bodenwand 86B des Ventilglieds 86
vor. Die Umfangswand 87A des Ventilgehäuses 87 erstreckt sich zwischen der Deckwand
86B und der Deckwand 61 des Trägers. Somit ist also das Ventilglied 87 sandwichartig
zwischen den Deckwänden 61, 86B aufgenommen.
[0179] Zur Lagerung des Ventilglieds 86 bezüglich des Ventilgehäuses 87 ist ein Drehlager
86C vorgesehen. Von der Deckwand 61 steht beispielsweise ein Lagervorsprung 86D vor,
das in eine Lageraufnahme 86E des Ventilglieds 86 eingreift. Zur Sicherung des Ventilglieds
86 an dem Lagervorsprung 86D dient ein Befestigungselement 86G, zum Beispiel eine
Schraube. Das Befestigungselement 86G erzeugt vorzugsweise eine Vorspannung des Ventilglieds
86 in Richtung der Dichtung 88A. Das Befestigungselement 86G erstreckt sich beispielsweise
parallel zur Schwenkachse SW1.
[0180] An der vom Innenraum des Ventils 85 abgewandten Seite weist das Ventilglied 86 eine
Betätigungshandhabe 86F auf, die zum Ergreifen durch einen Bediener dient.
[0181] Die Betätigungshandhabe ist gleichzeitig als ein Indexelement ausgestaltet, welches
beispielsweise in Richtung von Markierungen 89A-89D verstellbar ist, die die jeweilige
Ventilstellung des Ventils 85 anzeigen.
[0182] Eine oder mehrere der Markierungen 89A-89D können beispielsweise Rastvorsprünge 89E
aufweisen, mit denen das Ventilglied 86, insbesondere die Betätigungshandhabe 86F,
beispielsweise mit einer Rastnase oder einem Rastvorsprung 89F an ihrem freien Endbereich,
verrastbar ist. Beispielsweise können die Rastvorsprünge 89E jeweils paarweise bei
mindestens einer der Markierungen 89A-89D vorgesehen sein, so dass die Betätigungshandhabe
86F zwischen den Rastvorsprüngen 89E einrasten kann.
[0183] Die Markierungen 89A, 89D entsprechend beispielsweise einer Durchlassstellung und
einer Sperrstellung des Ventils 85. Die Markierungen 89B, 89C indizieren ein Mischungsverhältnis
von Ansaugluft, die über die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 strömt, und Ansaugluft,
die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 strömt, welches optimal geeignet ist beispielsweise
für eine Seitenwand-Bearbeitung (Markierung 89B) oder für eine Deckenbearbeitung (Markierung
89C). Bei einer Deckenbearbeitung, beispielsweise der Decken-Oberfläche FD, wird möglichst
wenig Zusatzluft angesaugt, so dass die Ansaugleistung bzw. Ansaugkraft in Normalenrichtung
N, die durch die Ansaugluft über die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 erzeugbar ist,
möglichst groß ist.
[0184] Eine Arbeitsvorrichtung 50A sowie deren Tellerwerkzeug 90 entsprechen im Wesentlichen
der Arbeitsvorrichtung 50, wobei anstelle des Ventils 85 ein Ventil 185 vorgesehen
ist. Das Ventil 185 bildet z.B. einen Bestandteil einer Ansaugsteuerung 180 oder ist
durch diese ansteuerbar. Das Ventil 185 dient zur Steuerung des Unterdrucks im Bereich
der Zusatzluft-Ausströmöffnungen 97, schwenkt aber um eine Schwenkachse SW2, die quer
zur Strömungsrichtung des Ansaugluftstroms, der durch den Sauganschluss 71 strömt.
Bevorzugt ist ein Ventilglied 186 des Ventils 185 unterhalb des Sauganschlusses 71
angeordnet. Das Ventilglied 186 weist beispielsweise eine teilzylindrische Umfangswand
186A, die sich zwischen Stirnwänden 186B, 186C erstrecken. The Stirnwände 186B, 186C
sind sozusagen die Boden- und Deckseiten des gedachten Zylinders des Ventilglieds
186. An den Stirnwänden 186A, 186B sind beispielsweise Lagervorsprünge 186D angeordnet,
die in entsprechenden Aufnahmen des Ventilgehäuses 187 eingreifen und die Schwenklagerung
des Ventilglieds 186 um die Schwenkachse SW2 ermöglichen.
[0185] Vor die Stirnwand 186B steht eine Betätigungshandhabe 186F vor, beispielsweise ein
Bedienhebel oder Bedienvorsprung, an dem der Bediener das Ventilglied 186 verstellen
kann, so dass ein an der Umfangswand 186 vorgesehener Ventildurchlass 188, also eine
Unterbrechung der Umfangswand 186 über ein vorbestimmtes Winkelsegment, in eine Durchlassstellung
bringbar ist, bei dem Ausgang des Zusatzluft-Einlasses 73, also beispielsweise eine
Öffnung zwischen den Dichtungen 74, 75, offen ist. Wenn jedoch die Umfangswand 186A
diese Öffnung 189 verschließt.
[0186] Bei einer schematisch dargestellten Arbeitsvorrichtung 50B ist an Stelle des Ventils
85 oder 185 ein Ventil 285 vorgesehen. Das Ventil 285 weist ein Ventilglied 286 auf,
welches anhand einer Betätigungshandhabe 286f manuell betätigbar ist. Die Betätigungshandhabe
286F ist an dem Ventilglied 286 des Ventils 285 angeordnet. Das Ventilglied 286 weist
einen plattenförmigen Wandkörper 286A auf. Der Wandkörper 286 hat eine Teilringgestalt,
so dass er eine ebenfalls teilringförmige Öffnung an der Deckwand 61, die einen Ventildurchlass
288 des Ventils 285 definiert, verschließen oder öffnen kann.
[0187] Der Ventildurchlass 288 erstreckt sich innerhalb eines Ventilgehäuses 287 des Ventils
285. Das Ventilgehäuse 287 weist Seitenwände 287A auf, die von der Deckwand 61 abstehen
und durch eine Deckwand 287B verschlossen sind. An der Deckwand 287B ist der Sauganschluss
71 angeordnet. Weiterhin kommuniziert das Ventilgehäuse 287 mit den Ansaugluft-Ausströmöffnungen
95, die im Innenraum einer Umfangswand 287C des Ventilgehäuses 287 angeordnet sind.
In dem durch die Umfangswand 287C begrenzten Innenraum, der sozusagen den Ansaugluft-Einlass
72 definiert, ist beispielsweise der Antriebsmotor 53 angeordnet (schematisch dargestellt).
[0188] Die Betätigungshandhabe 286F kann beispielsweise in eine Führungsausnehmung 289,
die beispielsweise eine Art Verlängerung des Ventildurchlasses 288 ist, mit einem
in der Zeichnung nicht sichtbaren Klemmabschnitt oder Rastabschnitt eingreifen, um
das Ventilglied 286 bezüglich des Ventilgehäuses 287, vorliegend also der Deckwand
61, in einer oder mehreren Ventilstellungen zu verrasten, zu verklemmen oder dergleichen.
Der Klemmabschnitt oder Rastabschnitt kann beispielsweise in die Führungsausnehmung
289 eingreifen und in einem Hintergriff mit derselben sein.
[0189] Die Führungsausnehmung 289 und der Ventildurchlass 288 verlaufen ringförmig um eine
Schwenkachse SW3, um die das Ventilglied 286 schwenken kann. Das Ventilglied 286 wird
dabei um die Schwenkachse SW3 in einer Art Schiebebewegung entlang des Ventildurchlasses
288 verstellt. Die Schwenkachse SW3 und die Motordrehachse DM sind vorzugsweise koaxial.
[0190] Ein Ventil 385 einer Arbeitsvorrichtung 50C entspricht im Wesentlichen dem Ventil
285. Gleichartige Komponenten sind daher mit Bezugsziffern versehen, die gegenüber
dem Ventil 286 um 100 größer sind. Soweit gleiche Komponenten vorhanden sind, sind
diese mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0191] Ein Ventilglied 386 des Ventils 385 verschließt einen Ventildurchlass 388, der sich
wie der Ventildurchlass 388 bogenförmig oder ringförmig um die Schwenkachse SW3 erstreckt.
Allerdings ist eine Betätigungshandhabe 386F zum manuellen Betätigen des Ventilglieds
386 nicht an dem Ventildurchlass 388 geführt, sondern an einer davon separaten Führung
385G. Die Führung 386G erstreckt sich ebenso wie die Ventildurchlässe 288, 388 ringförmig
um die die Schwenkachse SW3. Anhand der separaten Führung 386G sind beliebige Klemmvorrichtungen,
Rastvorrichtungen oder dergleichen zum Verklemmen oder Verrasten der Betätigungshandhabe
386B und somit des Ventilglieds 386 in vorbestimmten Ventilstellungen realisierbar.
[0192] Bevorzugt umfasst das Ventil 385 einen Ventilantrieb 82, beispielsweise einen Antriebsmotor
382, der in Antriebseingriff mit beispielsweise der Deckwand 61 oder einer sonstigen
bezüglich des Trägers 60 ortsfesten Komponente ist. Beispielsweise kann der Antriebsmotor
382 ein Ritzel an seinem Abtrieb aufweisen, der in eine an dem Träger 60 ortsfeste
Verzahnung eingreift. Zu einer manuellen Betätigung des Ventils 385 kann beispielsweise
das Ritzel außer Eingriff mit der Verzahnung gebracht werden oder der Antriebsmotor
382 mit geringem Widerstand mitlaufen. Mithin ist also eine Entkopplung eines Ventilantriebs
für eine manuelle Betätigung eines Ventils im Rahmen der Erfindung möglich.
[0193] Eine Arbeitsvorrichtung 50D ist ähnlich aufgebaut wie die Arbeitsvorrichtung 50B,
50C und weist anstelle der Ventile 285, 385 ein Ventil 485 auf. Das Ventil 485 weist
ein Ventilgehäuse 487 auf, das ähnlich wie das Ventilgehäuse 287 aufgebaut ist und
dementsprechend gleiche Bezugsziffern in der Zeichnung hat. Ein Ventildurchlass 488
des Ventils 485 kommuniziert mit dem Zusatzluft-Einlass 73 und ist durch ein Ventilglied
486 verschließbar.
[0194] Das Ventilglied 486 weist eine wandartige oder plattenartige Gestalt auf, beispielsweise
einen Plattenkörper 486A, der um eine Schwenkachse SW4 schwenkbar ist zwischen einer
Durchlassstellung DS, bei der der Ventildurchlass 488 mit dem Sauganschluss strömungsverbunden
ist, und einer Schließstellung SS, bei der der Ventildurchlass 488 verschlossen ist.
[0195] Durch an dem Sauganschluss 71 anstehenden Unterdruck wird das Ventilglied 486 in
Richtung seiner Durchlassstellung DS mit Kraft beaufschlagt und kann durch eine Betätigungseinrichtung
mit einem Betätigungselement 486B in seine Schließstellung SS beaufschlagt werden.
[0196] Anstelle oder in Ergänzung des Betätigungselements 468B kann ohne weiteres auch eine
Feder 468K vorgesehen sein, die das Ventilglied 486 in seine Schließstellung SS beaufschlagt.
Das Ventil 485 arbeitet in diesem Fall druckgesteuertes, d. h. dass dann, wenn der
Unterdruck am Sauganschlusses 71 größer ist als die Federkraft der Feder 468K, öffnet
das Ventil 485, sodass der Unterdruck im Ansaugbereich bzw. an der Bearbeitungsfläche
91 des Tellerwerkzeugs 90 abfällt, weil sozusagen Fremdluft über die Zusatzluft-Einströmöffnungen
96 strömen kann.
[0197] Das Betätigungselement 486B ist am Ventilgehäuse 487 schwenkbar gelagert, beispielsweise
an einer der Seitenwände 487. Das Betätigungselement 486B umfasst beispielsweise einen
Schwenkhebel, dessen freier Endbereich auf das Ventilglied 486 einwirken kann, um
dieses in die Schließstellung SS zu verstellen. Das Betätigungselement 486 weist also
beispielsweise eine hebelartige Gestalt oder einen Hebel auf.
[0198] Mit dem Betätigungselement 486B verbunden ist eine Betätigungshandhabe 486F, beispielsweise
ein Schwenkhebel, der an einer Außenseite des Ventilgehäuses 487 angeordnet ist, beispielsweise
ebenfalls an einer der Seitenwände 487A oder 487B. Die Betätigungshandhabe 486B umfasst
beispielsweise einen Betätigungshebel, der vom Bediener ergriffen werden kann. Die
Betätigungshandhabe 486F kann anhand einer Rasteinrichtung 486H in verschiedenen Raststellungen,
die Ventilstellungen des Ventils 485, zum Beispiel den Stellungen DS oder SS, entsprechen,
verrastet werden, beispielsweise in der Durchlassstellung und/oder der Sperrstellung
und vorzugsweise einer oder mehreren dazwischen liegenden Ventilstellungen. Die Rasteinrichtung
486H weist beispielsweise Rastvorsprünge 4861 auf, mit denen der Betätigungshebel
486G verrastbar ist. Die Rastvorsprünge 4861 stehen vor eine der Seitenwände 487A
vor.
[0199] Ein sozusagen automatisches, jedenfalls lageabhängig arbeitendes Ventil 585 der Arbeitsvorrichtung
50E weist ein Ventilglied 586 in Gestalt eines Rollkörpers, insbesondere einer Kugel
oder dergleichen, auf. Das Ventilglied 586 ist in einem Ventilgehäuse 587 des Ventils
585 frei beweglich aufgenommen. Das Ventilgehäuse 587 weist beispielsweise eine Umfangswand
oder Seitenwände 587A auf, die sich zu einem Auslass 587B des Ventilgehäuses 587 sozusagen
verengen oder aufeinander zu orientiert sind. Somit ist also das Ventilgehäuse 587
im Bereich des Auslasses 587B schmaler, als im Bereich eines oder mehrerer Ventildurchlässe
588, die an einer Wand 588A vorgesehen sind, die den Zusatzluft-Einlass 73 sozusagen
verschließt. Mithin kann also über den Zusatzluft-Einlass 73 strömende Luft über einen
oder mehrere der Ventildurchlässe 588 zum Auslass 587B strömen, der seinerseits mit
dem Sauganschluss 71 strömungsverbunden ist.
[0200] Wenn die Arbeitsvorrichtung 50 eine Überkopf-Lage einnimmt, also beispielsweise bei
der Bearbeitung der Decken-Oberfläche FD, gelangt das Ventilglied 386 von dem Ventildurchlass
588 weg in eine den Auslass 587B verschließende Stellung, die in der Zeichnung mit
einer durchgehenden Linie des Ventilglieds 586 angedeutet ist. Somit kann über die
Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 strömende Luft, die sozusagen Falschluft darstellt,
nicht mehr zum Sauganschluss 71 gelangen, wodurch die Ansaugkraft im Bereich der Ansaugluft-Einströmöffnungen
94 verstärkt wird. Wenn jedoch die Arbeitsvorrichtung 50 eine beispielsweise vertikale
Orientierung einnimmt, d.h. dass die Bearbeitungsfläche 91 vertikal verläuft, kann
das Ventilglied 586 von dem Auslass 587B weg gelangen, beispielsweise an einer Schräge
der Seitenwände 587A entlang gleiten oder rollen, so dass der Auslass 587B frei wird
und somit Zuluft oder Falschluft über die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 einströmen
kann.
[0201] In der Zeichnung angedeutet ist weiterhin, dass das Ventilglied 586 auch in eine
den mindestens einen Ventildurchlass 588 verschließende Stellung gelangen kann (in
gestrichelten Linien dargestellt).
[0202] Beim Ausführungsbeispiel des Tellerwerkzeugs 190 ist noch angedeutet, dass eine Zusatzluft-Einströmöffnung
196 auch an der Bearbeitungsfläche 91 angeordnet sein kann, so dass das Ventil 585
beispielsweise direkt zur Beeinflussung des über die Bearbeitungsfläche 91 strömenden
Luftstroms oder des dort vorherrschenden Unterdrucks eingesetzt werden kann.
[0203] Neben den sozusagen automatisch funktionierenden Konzepten der Unterdruck-Beeinflussung
durch manuell zu betätigende Ventile oder durch lageabhängiges Ventil (585), sind
auch servomotorische oder geregelte Konzepte ohne weiteres möglich:
Beispielsweise umfasst die Ansaugsteuerung 80 eine Regelungseinrichtung 81. Die Regelungseinrichtung
81 kann beispielsweise den motorischen Ventilantrieb 82, insbesondere einen Servomotor,
ansteuern. Der Ventilantrieb 82 kann beispielsweise eines der Ventilglieder 86, 186,
286, 386 oder 486 unmittelbar antreiben.
[0204] Der Ventilantrieb 82 kann auch beispielsweise einen magnetischen Antrieb 582, beispielsweise
eine elektrische Spule, umfassen, um das Ventilglied 586 in eine oder mehrere Ventilstellungen
zu betätigen.
[0205] Die Ansaugsteuerung 80 kann anhand von Sensorsignalen eines oder mehrerer Sensoren
einer Sensoranordnung 83 den Ventilantrieb 82 ansteuern, beispielsweise anhand eines
Lagesensors 83A, dessen Ausgangssignal eine Winkellage der Arbeitsvorrichtung 50 zu
einem Untergrund, beispielsweise der Oberfläche FD, anzeigt. Ein Motorsensor 83B wiederum
ist beispielsweise ein Stromsensor oder umfasst einen Stromsensor, dessen Ausgangssignal
oder Sensorsignal beispielsweise eine Leistung des Antriebsmotors 53 indiziert. In
Abhängigkeit von einer Ansaugung der Arbeitsvorrichtung 50 an die zu bearbeitende
Oberfläche ändert sich die Reibung der Bearbeitungsfläche 91 an der zu bearbeitenden
Oberfläche, wobei sich dann auch die Antriebsleistung des Antriebsmotors 53 und somit
sein Motorstrom verändert, was durch den Motorsensor 83B erfassbar ist. Dann kann
die Regelungseinrichtung 81 beispielsweise den motorischen Ventilantrieb 82 bei erhöhter
Motorleistung im Sinne einer Verringerung des Unterdrucks im Ansaugbereich und bei
abfallende Motorleistung im Sinne einer Vergrößerung des Unterdrucks ansteuern.
[0206] Es ist aber auch eine unmittelbare Druckmessung oder Strömungsmessung möglich, nämlich
anhand des Drucksensors 83C und/oder des Strömungssensors 83D. Beispielsweise ist
der Drucksensor 83C im Unterdruckbereich oder Ansaugbereich angeordnet und misst unmittelbar
den Unterdruck, mit dem das Tellerwerkzeug 90 und somit die Arbeitsvorrichtung 50
an die zu bearbeitende Oberfläche angesaugt wird.
[0207] Möglich ist beispielsweise ein Kraftsensor 83F, 83G, z.B. ein Dehnungsmessstreifen
oder dergleichen, der die Andruckkraft, mit der der Anlagekörper 65B und/oder das
Tellerwerkzeug 90 an die zu bearbeitende Oberfläche andrückt. Der Kraftsensor 83G
kann beispielsweise am Antriebstrang, zum Beispiel an einem Lager, der Arbeitsvorrichtung
50 vorgesehen sein. Wenn die Anlagekraft des Anlagekörpers 65B zu groß wird, kann
beispielsweise die Ansaugsteuerung 80, insbesondere die Regelungseinrichtung 81, den
Ventilantrieb 82 im Sinne einer Verringerung des Unterdrucks ansteuern, oder bei zu
geringer Andruckkraft im Sinne einer Vergrößerung der Andruckkraft ansteuern.
[0208] Die Arbeitsvorrichtungen 50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F können für einen manuellen
Betrieb, d. h. einen durch einen Bediener geführten Betrieb vorgesehen sein. Es ist
aber auch möglich, dass sie im Zusammenhang mit der Positioniereinrichtung 13 für
eine Art Roboter-Betrieb verwendet werden.
[0209] Beispielsweise wird die Arbeitsvorrichtung 50 nachfolgend in einer Einbaulage in
einem Gehäuse 64 beschrieben, welches durch die Positioniereinrichtung 13 betätigbar
ist. Auch die Träger 60 der anderen Arbeitsvorrichtung 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F
können durch die Zugorgane 30 betätigbar sein und vorzugsweise auch im Gehäuse 64
aufgenommen sein.
[0210] Man erkennt, dass die Arbeitsvorrichtung 50 autonom bzw. handgeführt einsetzbar ist.
An ihr können aber auch unmittelbar beispielsweise die Zugorgane 30 angreifen. Vorliegend
ist jedoch die Arbeitsvorrichtung 50 so ausgestaltet, dass der Träger 60 einschließlich
aller daran gehaltenen Komponenten, nämlich Antriebsaggregat 52 und Tellerwerkzeug
90 / Arbeitswerkzeug 90A in einem Gehäuse 64 aufgenommen sind. Das Gehäuse 64 bildet
ein Ansauggehäuse 64A, dessen Innenraum 64E sozusagen einen Unterdruckraum bildet.
Das Gehäuse 64 weist eine Umfangswand 64B auf, welche durch eine Deckwand 64C abgedeckt
ist. Die Deckwand 64C weist einen Dom oder eine Haube 64D auf, in der ein Strömungskanal
oder eine Strömungskammer für die Kühlluft KL, die aus dem Antriebsmotor 53 bzw. dessen
Lüfter 63 ausströmt, bildet. Die Kühlluft KL ist über einen Sauganschluss 64F absaugbar,
an die beispielsweise der Saugschlauch 1 direkt anschließbar ist. Der Sauganschluss
64F kommuniziert strömungstechnisch mit dem sozusagen im Innenraum 64E angeordneten
Sauganschluss 71 des Antriebsaggregates 52, so dass aus dem Sauganschluss 71, der
sozusagen einen Abluftstutzen darstellt, ausströmende Luft über den Sauganschluss
64F abgesaugt werden kann.
[0211] An dem Gehäuse 64 sind Zugorgan-Halterungen 67 vorgesehen, an denen die Zugorgane
30A-30D lösbar festlegbar sind, beispielsweise verrastbar anhand einer Klinkenanordnung
verbindbar, mit einer magnetischen Halterung verbindbar oder dergleichen. Mithin können
also die Zugorgane 30 von den Halterungen 67 zwar durch einen Bediener leicht gelöst
bzw. leicht an diesem befestigt werden, haben dann aber einen festen Halt, so dass
die Zugkräfte der Positioniereinrichtung 13 bzw. der Positionierantriebe 40 auf die
Arbeitsvorrichtung 50 übertragen werden können.
[0212] Die Halterungen 67 sind in gleichen Winkelabständen, beispielsweise von jeweils 90°,
am Gehäuse 64 vorgesehen, so dass die Zugkräfte der Zugorgane 30 optimal auf das Gehäuse
64 übertragen werden können.
[0213] Das Gehäuse 64 trägt weiterhin eine Führungseinrichtung 65, die zur Führung an der
jeweils zu bearbeitenden Oberfläche FL, FR, FF oder FD dient. Die Führungseinrichtung
65 umfasst einen Führungsträger 65A, der an dem Gehäuse 64 befestigt ist oder einen
integralen Bestandteil des Gehäuses 64 bildet. Der Führungsträger 65A lagert mindestens
einen Anlagekörper 65B, beispielsweise einen ringförmigen Anlagekörper 65B oder eine
Anordnung mehrerer, in Ringform angeordneter Anlagekörper, die sich um das Arbeitswerkzeug
90A herum erstrecken. Die Führungsträger 65A weisen Führungskonturen 65C auf, beispielsweise
Führungsflächen, die vorzugsweise in derselben Ebene liegen wie die Bearbeitungsfläche
91, wenn die Werkzeugmaschine 51 an einer der Oberflächen FL-FD anliegt, wie in der
Zeichnung schematisch dargestellt ist. Der Anlagekörper 65B umfasst vorzugsweise eine
Dichtung, insbesondere einen Dichtring, der einen Ansaugbereich 65G des Gehäuses 64
begrenzt. Innerhalb des Ansaugbereiches 65G ist das Tellerwerkzeug 90 oder Arbeitswerkzeug
90A angeordnet.
[0214] Man erkennt, dass somit nicht nur das Tellerwerkzeug 90, sondern auch das ganze Gehäuse
64 an die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks oder des Raumes angesaugt wird.
Allerdings erfolgt die Führung der Arbeitsvorrichtung 50 primär über den Anlagekörper
65B bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche.
[0215] Der Anlagekörper 65B ist bezüglich des Führungsträgers 65A beweglich gelagert und
durch Federn 65D in Richtung einer Anlagestellung, bei der die Führungskonturen 65C
an der zu bearbeitenden Oberfläche anliegt, federbelastet. Die Federn 65D sind ebenso
wie der Anlagekörper 65B in einer Federkammer 65E aufgenommen, wo sie in Normalenrichtung
bezüglich der Bearbeitungsfläche 91 bzw. in Normalenrichtung bezüglich der Führungskontur
oder Führungsfläche 65C linear beweglich, vorzugsweise auch quer zu dieser Richtung
schwenkbeweglich sind. Der Anlagekörper 65B ist nämlich vorzugsweise nicht nur parallel
zur Motordrehachse DM oder Werkzeugdrehachse DW linear verschieblich an dem Führungsträger
65A gelagert, sondern auch quer dazu um mindestens eine Schwenkachse. Mithin ist also
der Anlagekörper 65B in der Federkammer oder Lageraufnahme 65E schwimmend gelagert.
[0216] Vorzugsweise ist das Tellerwerkzeug 90 zwar bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche
flexibel, beispielsweise aufgrund der elastischen Schicht 101. Eine optimale Anpassung
an die Kontur der zu bearbeitenden Oberfläche wird noch dadurch verbessert, dass das
Antriebsaggregat 52 bezüglich der Führungseinrichtung 65 anhand einer Lagereinrichtung
66 beweglich gelagert ist.
[0217] Die Lagereinrichtung 66 umfasst beispielsweise eine Membran 66A, die bezüglich des
Gehäuses 64 ortsfest festgelegt ist, nämlich beispielsweise sandwichartig zwischen
Halteabschnitten 66B, 66C, die einerseits vom Gehäuse 64, nämlich dessen Umfangswand
64B, andererseits von einem Ventilträger 64H bereitgestellt werden. Der Ventilträger
64H erstreckt sich ringförmig um das Arbeitswerkzeug 90A und ist sozusagen sandwichartig
zwischen der Führungseinrichtung 65, insbesondere dem Führungsträger 65A, und der
Umfangswand 64B aufgenommen.
[0218] Die Membran 66A ermöglicht also eine schwimmende, mehrachsig schwenkende Bewegung
des Antriebsaggregates 52 bezüglich des Gehäuses 64 oder der Führungseinrichtung 65,
so dass das Arbeitswerkzeug 90A einer Oberflächenkontur der zu bearbeitenden Oberfläche
leicht folgen kann. Zudem ist das Arbeitswerkzeug 90A linear bezüglich der Führungseinrichtung
65 verstellbar, nämlich parallel zur Werkzeugdrehachse DW.
[0219] Anstelle der Membran 66A können auch beispielsweise Schwenklagerungen, insbesondere
kardanische Schwenklagerungen, und/oder Schiebelager vorgesehen sein.
[0220] Vorzugsweise ist das Antriebsaggregat 52 und somit das Arbeitswerkzeug 90A in eine
Kontaktstellung, bei der es mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche in Kontakt
ist, federbelastet, wofür beispielsweise eine Federanordnung 69 vorgesehen ist. Die
Federanordnung 69 umfasst eine Anordnung von einer oder mehreren Federn 69A, die sich
einerseits am Gehäuse 64 oder dem Träger 60, andererseits an der Membran 66A abstützen,
nämlich anhand von Federhalterungen 69B, 69C. Die Federhalterungen 69C sind an der
Membran 66A angeordnet, die Federhalterungen 69B bezüglich der Führungseinrichtung
65 ortsfest, nämlich bezüglich des Gehäuses 64 ortsfest. Da das Gehäuse 64 bezüglich
der Führungseinrichtung 65 ortsfest ist, stützen die Federhalterungen 69B die Federn
69A die Lagereinrichtung 66 und somit das daran gehaltene Antriebsaggregat 52 bezüglich
der Führungseinrichtung 65 ab.
[0221] Die Lagereinrichtung 66 ermöglicht weiterhin, dass das Arbeitswerkzeug 90A aus der
in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung, in der das Arbeitswerkzeug 90A in
Kontakt mit der zu bearbeitenden Oberfläche ist, in eine davon weg verstellte Ruhestellung.
Dazu sind Stellantriebe 68, beispielsweise Servomotoren oder dergleichen, vorgesehen.
Die Stellantriebe 68 weisen Antriebsorgane 68A auf, beispielsweise Hebel, Rollen oder
dergleichen, mit der sie auf Übertragungselemente 68B, beispielsweise Zugorgane, Zugseile,
stangenartige Elemente oder dergleichen, einwirken. Die Übertragungselemente 68B sind
mit den Antriebsorganen 68A und dem Antriebsaggregat 52 verbunden, nämlich mit der
Membran 66A, die ihrerseits mit dem Antriebsaggregat 52 verbunden sind. Mithin ziehen
die Übertragungselemente 68B die Membran 66A sozusagen von der Führungskontur 65C
weg, um das Arbeitswerkzeug 90A in die Ruhestellung zu verstellen. Die Ruhestellung
ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn das Arbeitswerkzeug 90A nicht gebraucht
wird, insbesondere bei einer Vorpositionierung vor der eigentlichen Oberflächenbearbeitung.
Dadurch kann das Tellerwerkzeug 90 sozusagen keinen Schaden anrichten, sondern wird
so lange inaktiv gestellt bzw. in der Ruhestellung gehalten, bis die eigentliche Oberflächenbearbeitung
beginnt.
[0222] Bevorzugt greifen der oder die Stellantriebe 68 an mindestens zwei einander gegenüberliegenden
oder mehreren, gleiche Winkelabstände zueinander aufweisenden Stellen an der Membran
66A oder dem Antriebsaggregat 52 an.
[0223] Dabei ist es möglich, dass anhand der Ventile 85-585 eine Grund-Ansaugkraft, mit
der das Tellerwerkzeug 90 sich an eine jeweils zu bearbeitende Oberfläche ansaugt,
eingestellt wird. Es ist aber auch möglich, dass die Ventile 85-585 vollständig geöffnet
werden. In beiden Szenarien kann die nachfolgend erläuterte Ansaugkraft-Steuerung
oder Unterdruck-Beeinflussung vorteilhaft zur Anwendung kommen:
Zusatzluft, die über die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 strömt, kann nämlich nicht
nur an der Maschinenseite 92 des Tellerwerkzeugs 90 beeinflusst werden, sondern sozusagen
auch von außen.
[0224] An dem Gehäuse 64, insbesondere dem Ventilträger 64H, der Arbeitsvorrichtung 50 sind
nämlich Ventile 685 angeordnet. Die Ventile 685 weisen Ventildurchlässe 688 auf, die
beispielsweise an einer Wand 687 des Ventilträgers 64B angeordnet sind. Die Wand 687
erstreckt sich ringförmig neben der Umfangswand 64B des Ansauggehäuses 64A und bildet
eine Art Stufe aus. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an der Wand 687 mehrere zueinander
beabstandete, insbesondere winkelbeabstandete, Ventildurchlässe 688 vorgesehen sind.
Die Ventildurchlässe 688 weisen beispielsweise eine ringförmige Gestalt auf und folgen
somit der Außenumfangskontur der Umfangswand 64B. Die Ventildurchlässe 688 sind mit
einem Ringraum 689 strömungsverbunden, der sich um das Arbeitswerkzeug 90A herum erstreckt.
Der Ringraum 689 ist weiterhin zu den Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 am radialen
Außenumfang des Arbeitswerkzeugs 90A strömungsoffen, so dass über die Ventildurchlässe
688 einströmende Luft zu den Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 gelangen kann und somit
die Ansaugkraft im Bereich der Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 sozusagen verringert.
Über den Sauganschluss 71 bzw. 64F wird dann sozusagen Falschluft angesaugt, nämlich
durch die Ventildurchlässe 688 und die Zusatzluft-Einströmöffnungen 96 hindurch.
[0225] Die Ventile 685 weisen Ventilglieder 686 auf. Die Ventilglieder 686 sind plattenartig
und weisen eine Tragschicht 686A auf, an der eine Dichtungsschicht 686B angeordnet
ist. Die Dichtungsschicht 686B ist der Wand 687 zugewandt und eignet sich zum dichtenden
Verschließen des jeweiligen Ventildurchlasses 688.
[0226] Das Ventilglied 686 ist an Lagervorsprüngen 686C, 686D, die vor die Wand 687 vorstehen,
beweglich gelagert. Beispielsweise handelt es sich bei den Lagervorsprüngen 686C,
686D um Bolzen, Schrauben oder dergleichen, an denen das Ventilglied 686 entlanggleiten
und/oder schwenken kann.
[0227] In einer Schließstellung SS verschließt das Ventilglied 686 den Ventildurchlass 688,
während er in einer Durchlassstellung DS des Ventilglieds 686 freigegeben ist.
[0228] Möglich ist beispielsweise eine Linearverstellung des Ventilglieds 686 bezüglich
der Längsachsen der Lagervorsprünge 686C, 686D. Vorliegend ist jedoch eine Schwenkbewegung
des Ventilglieds 686 an einem der Lagervorsprünge 686C, 686D gewünscht. Die Schwenkbewegung
wird beispielsweise dadurch ausgelöst oder ermöglicht, dass Federn 686F, 686G, die
an den Lagervorsprüngen 686C, 686D angeordnet und an Stützvorsprüngen 686H derselben
sowie dem Ventilglied 686 abgestützt sind, unterschiedlich stark oder unterschiedlich
stark vorgespannt sind. So weist beispielsweise die Feder 686F eine kleinere Federkraft
auf als die Feder 686G, weil sie weniger vorgespannt ist.
[0229] Die Federn 686F, 686G belasten das Ventilglied 686 in die Schließstellung SS. Durch
Unterdruck im Ansaugbereich 64G ist das Ventilglied 686 in seine Durchlassstellung
DS verstellbar. Wenn nämlich der atmosphärische Druck in einem vorbestimmten Maß größer
als der Unterdruck im Ansaugbereich 64G ist, wirkt er im Sinne eines Öffnens des Ventils
685 auf das Ventilglied 686. Somit ist eine sozusagen automatische Unterdruckregelung
durch eine Federanordnung realisiert.
[0230] Zusätzlich kann der Bediener aber auch Fremdluft oder Zusatzluft über Ventile 685M
in den Ansaugbereich 64B einströmen lassen. Die Ventile 685M umfassen Ventildurchlässe
688B, die am radialen Außenumfang des Ventilträgers 64H angeordnet sind. Die Ventildurchlässe
688 sind mit dem Ansaugbereich 64G strömungsverbunden und durch mindestens ein Ventilglied
686M verschließbar. Das Ventilglied 686M ist beispielsweise ein Ringkörper, insbesondere
mit einer Plattengestalt, der um eine zur Motordrehachse MD parallele Drehachse schwenkbar
ist. An dem Ventilglied 686M sind mehrere Betätigungshandhaben 686H, beispielsweise
Betätigungsvorsprünge, angeordnet, so dass der Bediener durch Betätigung einer der
Betätigungshandhaben 686H das Ventilglied 686M zwischen einer die Ventildurchlässe
688B freigebenden Durchlassstellung und einer diese verschließenden Schließstellung
sowie vorzugsweise einer oder mehreren dazwischenliegenden Ventilstellungen verstellen
kann.
[0231] Die Arbeitsvorrichtungen 50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F können durch die Positioniereinrichtung
13 bezüglich der zu bearbeitenden Oberflächen verstellt werden. Es ist aber auch eine
Bedienung mit einem Handgriff möglich, was nachfolgend noch deutlicher wird.
[0232] Ein stabförmiger Handgriff 800 ist vorzugsweise mehrachsig schwenkbar an die Arbeitsvorrichtung
50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F angelenkt. Beispielsweise ist ein Schwenkgelenk 801
vorgesehen, welches den Handgriff 800 bezüglich einer Schwenkachse SQ schwenkbar lagert,
die quer zu einer Längsachse LL des Handgriffs 800 verläuft. Eine weitere Schwenkbarkeit
um eine weitere Schwenkachse, die beispielsweise quer zur Schwenkachse SQ verläuft,
ist durch ein in der Zeichnung nur schematisch angedeutetes Schwenkgelenk 801 realisiert.
Die Schwenkgelenke 801, 802 bilden zusammen ein kardanisches Schwenkgelenk.
[0233] Vom Schwenkgelenk 801 verläuft ein fester Stababschnitt 803 des Handgriffs 800 entlang
der Längsachse LL. Am von der Arbeitsvorrichtung 50 entfernten Längsendbereich des
Stababschnitts 803 ist eine Bestromungseinrichtung 804 zur Bestromung beispielsweise
des Antriebsmotors 53 vorgesehen. An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass der Antriebsmotor
53 vorzugsweise ein elektronisch oder elektrisch kommutierter Antriebsmotor ist.
[0234] Die Bestromungseinrichtung 804 ist zwischen dem Stababschnitt 803 sowie einem teleskopierbaren
Abschnitt 805 des Handgriffs 800 angeordnet. Der teleskopierbare Abschnitt 805 umfasst
einen Basisrohrkörper 806, der fest mit der Bestromungseinrichtung 803 verbunden ist.
An dem Basisrohrkörper 806 ist ein Verstell-Rohrkörper 807 bezüglich der Längsachse
LL verschieblich gelagert. Beispielsweise greift der Verstell-Rohrkörper 807 in einen
Innenraum des Basisrohrkörpers 806 ein.
[0235] Am freien Endbereich des Verstell-Rohrkörpers befindet sich ein Stützkörper 808,
der sich vorzugsweise quer zur Längsachse LL erstreckt. Der Stützkörper 808 eignet
sich beispielsweise als eine Stütze zum Abstützen an einem Körper des Bedieners, beispielsweise
als eine Art Schulterstütze oder dergleichen. Dadurch ist der Handgriff 800 äußerst
ergonomisch einsetzbar.
[0236] Der Verstell-Rohrkörper 807 ist bezüglich des Basisrohrkörpers 806 entlang eines
Verstellwegs verstellbar, der durch Längsanschläge 809, 810 begrenzt ist, die am Basisrohrkörper
806 bzw. Verstell-Rohrkörper 807 angeordnet sind.
[0237] In einer jeweiligen Längsposition des Verstell-Rohrkörpers 807 zum Basisrohrkörper
806 kann dieser anhand einer Fixiereinrichtung 811 fixiert werden. Die Fixiereinrichtung
811 umfasst beispielsweise eine Halterung, die an dem Basisrohrkörper 806 in der Art
einer Hülse oder Schelle befestigt ist, beispielsweise anhand von radial vorstehenden
Haltevorsprüngen 815, die miteinander beispielsweise verschraubt sind, verspannt oder
dergleichen. Die Halterung 812 weist eine Klemmschelle 813 auf, die anhand einer Betätigungshandhabe
814, beispielsweise einer Klemmschraube, einem Klemmhebel oder dergleichen, zwischen
einer den Verstell-Rohrkörper 807 bezüglich des Basisrohrkörpers 806 klemmenden oder
fixierenden Stellung und einer diesen bezüglich des Basisrohrkörpers 806 freigebenden
und somit verstellbaren Lösestellung verstellbar ist.
[0238] Die Arbeitsvorrichtung 50F soll als Beispiel verstanden werden, dass auch eine Beschichtungseinrichtung
oder eine zur spanenden Bearbeitung einer Werkstückoberfläche, beispielsweise einer
Fläche, geeignete Arbeitsvorrichtung anhand der Positioniereinrichtung 13 betätigbar
und positionierbar ist.
[0239] Die Arbeitsvorrichtung 50F weist eine Beschichtungseinrichtung 980 mit Beschichtungsköpfen
981A, 981B als Beschichtungswerkzeuge 981 auf. Die Beschichtungsköpfe 981A, 981B sind
zur Beschichtung einer zu bearbeitenden oder beschichtenden Oberfläche ausgestaltet,
d.h. sie können beispielsweise ein Beschichtungsfluid, insbesondere eine Farbflüssigkeit,
Farbpartikel, auf die Oberfläche auftragen. Das Beschichtungsfluid ist in Vorratsbehältern
983A, 983B der Arbeitsvorrichtung 50F aufgenommen und/oder wird der Arbeitsvorrichtung
50F über flexible Leitungen von einer stationären Einrichtung, zum Beispiel einem
Vorratsbehälter am Staubsauger 15B, zugeführt. Beispielsweise kann in den Vorratsbehältern
983A, 983B Farbe oder dergleichen anderes Beschichtungsfluid aufgenommen sein, welches
über Leitungen 982A, 982B zu den Beschichtungsköpfen 981A, 981B fließen kann, um die
zu bearbeitende Oberfläche zu beschichten, beispielsweise einzufärben und/oder mit
einer Schutzschicht zu versehen oder dergleichen.
[0240] Des Weiteren kann die Beschichtungseinrichtung 980 auch beispielsweise eine Löscheinrichtung
985, insbesondere einen Löschkopf, umfassen, mit der zumindest Teile der anhand der
Beschichtungsköpfe 981A, 981B aufgebrachten Beschichtung wieder löschbar ist.
[0241] Die Löscheinrichtung 985 oder der Löschkopf sowie die Beschichtungswerkzeuge 981
oder Beschichtungsköpfe 981A, 981B sind über Kommunikationsleitungen 984 beispielsweise
mit der Steuerungseinrichtung 32 verbunden oder verbindbar. Anstelle einer Kommunikationsleitung
984 kann selbstverständlich auch eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funkverbindung,
von und zu der Steuerungseinrichtung 32 vorgesehen sein. Über die Kommunikationsleitungen
984 kann die Steuerungseinrichtung 932 beispielsweise das Ausbringen von Farbe oder
dergleichen anderer Beschichtung durch die Beschichtungswerkzeuge 981 oder Beschichtungsköpfe
981A, 981B ansteuern oder auch ein Löschen durch die Löscheinrichtung 985, die beispielsweise
eine Radiereinrichtung, einen Schleifkopf oder dergleichen umfasst, bewirken bzw.
ansteuern.
[0242] Die Beschichtungseinrichtung 980 ist an einem insbesondere plattenartigen Stützkörper
990 angeordnet. Der Stützkörper 990 weist beispielsweise einen Grundkörper 998 auf,
an dem eine Bearbeitungsfläche 991, beispielsweise eine Stützfläche zur Abstützung
an der zu bearbeitenden Oberfläche, vorgesehen ist. Die Bearbeitungsfläche 991 ist
beispielsweise an einem Gleitkörper oder einer Gleitschicht 999, die am Grundkörper
998 stirnseitig angeordnet ist, vorgesehen.
[0243] Die Beschichtungsköpfe 981A, 981B sowie der Löschkopf 985 sind beispielsweise an
hinter die Bearbeitungsfläche 991 zurückstehenden Kavitäten des Grundkörpers 998 angeordnet.
[0244] An den Grundkörper 998 können beispielsweise die bereits erläuterten Zusatzluft-Einströmöffnungen
96, die Ansaugluft-Einströmöffnungen 94 und dergleichen angeordnet sein, die beispielsweise
mit dem bereits erläuterten Zusatzluft-Einlass 73 sowie dem Ansaug-Einlass 72 kommunizieren.
Eine Ansaugsteuerung ist beispielsweise anhand des Ventils 585 möglich, so dass die
Bearbeitungsflächen 991 wie die bereits erläuterten Bearbeitungsflächen 91 in optimaler
Weise an die zu bearbeitende Oberfläche angesaugt werden können.
[0245] Sämtliche vorgenannten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Arbeitsvorrichtungen
50-50E sind also auch bei der Arbeitsvorrichtung 50F in Bezug auf die Ansaugsteuerung
oder Unterdrucksteuerung an der Bearbeitungsfläche 991, die insoweit eine Stützfläche
ist oder bildet, möglich.
[0246] Des Weiteren kann die Arbeitsvorrichtung 50F eine Werkzeugmaschine 951 umfassen oder
bilden. Diese kann alternativ oder ergänzend zu der Beschichtungseinrichtung 980 vorgesehen
sein.
[0247] Die Werkzeugmaschine 951 umfasst einen Antriebsmotor 953, der über eine Werkzeugwelle
956 eine Werkzeugaufnahme 958 antreibt. An der Werkzeugaufnahme 958 ist ein Arbeitswerkzeug
90F, beispielsweise ein Fräskopf, angeordnet oder anordenbar.
[0248] Die Bearbeitungsfläche 991 bildet z.B. eine Führungskontur 965C einer Führungseinrichtung
965.
[0249] Der Fräskopf oder das sonstige Arbeitswerkzeug 90F kann vor die Bearbeitungsfläche
991 oder Führungskontur 965C dauerhaft vorstehen oder vorteilhaft anhand eines Stellantriebes
994 zwischen einer weiter vor die Bearbeitungsfläche 991 oder Führungskontur 965C
vorstehenden Position (gestrichelt eingezeichnet) und einer weniger weit vor die Bearbeitungsfläche
951 oder Führungskontur 965C vorstehende, insbesondere sogar hinter die Bearbeitungsfläche
991 zurückgezogene, Arbeitsposition oder Tiefeneinstellposition verstellbar sein.
Somit kann das Arbeitswerkzeug 90F mehr oder weniger weit in das zu bearbeitende Werkstück
eindringen. Insbesondere während einer Positionierung durch die Positioniereinrichtung
13, bei der das Arbeitswerkzeug 90F die zu bearbeitende Oberfläche nicht bearbeiten
oder inaktiv sind, ist es möglich, dass das Arbeitswerkzeug 90F hinter die Führungskontur
965C zurückverstellt ist, sodass es nicht in Kontakt mit dem Werkstück ist.
[0250] Der Stellantrieb 954 und der Antriebsmotor 953 sind über Kommunikationsverbindungen
955, beispielsweise Kommunikationsleitungen oder drahtlose Verbindungen, mit der Steuerungseinrichtung
32 verbunden oder verbindbar, die den Antriebsmotor 953 und den Stellantrieb 954 entsprechend
der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche ansteuert.
[0251] In gleicher Weise ist es grundsätzlich auch möglich, dass beispielsweise Beschichtungswerkzeug
981 und/oder die Löscheinrichtung 985 in eine weiter vor die Führungskontur 965C vorstehende
Position oder zu dieser zurück, insbesondere hinter diese zurück, verstellte Position
verstellbar sind, indem beispielsweise Stellantriebe 986 an den Beschichtungswerkzeugen
981 und/oder der Löscheinrichtung 985 angeordnet sind. Die Stellantriebe 986 können
ihn nicht dargestellter Weise drahtlos oder drahtgebunden durch die Steuerungseinrichtung
32 ansteuerbar sein.
[0252] Weitere Ausführungsbeispiele sind im Zusammenhang mit Figur 12 angedeutet. An dem
Gehäuse 64 können beispielsweise auch spanende Arbeitswerkzeuge und/oder eine Beschichtungseinrichtung
relativ zur Führungseinrichtung 65, insbesondere zur Führungskontur 65C, sozusagen
schwimmend und/oder beweglich gehalten sein, z.B. anhand der Lagereinrichtung 66.
[0253] So kann beispielsweise anstelle des Teller-Arbeitswerkzeuges 90 auch ein Fräskopf
oder dergleichen anderes spanendes Arbeitswerkzeug durch den Antriebsmotor 53 antreibbar
sein. Beispielsweise kann unmittelbar am Antriebsmotor 53 anstelle der Verbindung
zu dem Exzenter 57 eine Werkzeugaufnahme 58F vorgesehen sein, an der das Arbeitswerkzeug
90F, beispielsweise ein Fräskopf, Bohrer oder dergleichen, unmittelbar befestigbar
ist. Zur Verstellung des Arbeitswerkzeuges 90F relativ zum Träger 60 kann der bereits
erläuterte und in der Zeichnung schematisch dargestellte Stellantrieb 954 vorgesehen
sein.
[0254] Alternativ oder ergänzend kann auch mindestens ein Beschichtungswerkzeug 981 am Träger
60 angeordnet sein. Das Beschichtungswerkzeug 981, beispielsweise einer der Beschichtungsköpfe
981A und/oder 981B, kann ortsfest am Träger 60 angeordnet sein oder anhand eines Stellantriebs
986 beweglich zwischen einer weiter vor die Führungskontur 65C vorstehenden oder einer
weiter gegenüber der Führungskontur 65C zurückverstellten, insbesondere hinter die
Führungskontur 65C zurückverstellten, Stellung verstellbar sein.