Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen handgeführten Trennschleifer gemäß dem Oberbe- griff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Trennschleifer sind handgeführte Werkzeuggeräte mit einem Bearbeitungswerkzeug, das in Form einer rotierenden Trennscheibe ausgebildet ist. Die wesentlichen Komponenten eines Trennschleifers umfassen neben der Trennscheibe, die auf einer Spindel angeordnet ist und um eine Drehachse drehbar ist, ein Motorgehäuse mit einer Antriebseinheit und einen Aus- leger mit einem T ragarm und einer Armabdeckung, die über Befestigungselemente am Tragarm befestigt wird. Der Tragarm ist mit einem ersten Ende am Motorgehäuse festgelegt und an einem zweiten Ende des Tragarms ist die Spindel mittels eines Lagerelementes fest- gelegt. Die Spindel ist über eine als Riemenantrieb ausgebildete Übertragungseinrichtung mit der Antriebseinheit verbunden. DE 103 25 663 A1 offenbart einen solchen handgeführten Trennschleifer.

Die während der Bearbeitung mit einem handgeführten Trennschleifer auftretenden Reakti- onskräfte werden bei bekannten handgeführten Trennschleifern vom Tragarm aufgenom- men. Daher spielen die Stabilität und Steifigkeit des Tragarms eine wichtige Rolle bei der konstruktiven Auslegung von handgeführten Trennschleifern; außerdem ist bei handgeführ- ten Werkzeuggeräten die Gewichtsoptimierung grundsätzlich von Bedeutung. DE 103 25 663 A1 beschreibt einen handgeführten Trennschleifer mit einer einteiligen Ausbildung des Tragarms, was zu einer höheren Stabilität und Steifigkeit gegenüber mehrteiligen Tragarmen führen soll. Um das Gewicht zu reduzieren, sind im Tragarm zahlreiche Öffnungen und Aus- sparungen vorgesehen, wobei der Tragarm in den Öffnungen und Aussparungen Verstär- kungsstreben besitzt, die die Steifigkeit erhöhen.

Bei handgeführten Trennschleifern ist die Schnitttiefe ein wichtiges Kriterium. EP 3 173 188 A1 beschreibt einen handgeführten Trennschleifer, der eine erhöhte Schnitttiefe erzielen kann. Dazu muss der Tragarm allerdings im Bereich seines zweiten Endes so kompakt und filigran wie möglich ausgebildet sein. Ein kompakter und filigraner Tragarm hat gleichzeitig den Nachteil, dass die Stabilität und Steifigkeit des Tragarms reduziert ist. Kräfte, die durch die Bearbeitung mit dem handgeführten Trennschleifer an der Trennscheibe auftreten, wer- den über die Spindel und deren Lagerelemente auf den Tragarm übertragen. Je grösser die Kräfte sind, die während der Bearbeitung an der Trennscheibe auftreten, umso grösser ist die Belastung des Tragarms.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen handgeführten Trennschleifer dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein kompakter und filigraner Tragarm hohen Kräften standhalten kann. Beschädigungen des Tragarms sollen auch bei hohen Kräften nicht auftre- ten.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten handgeführten Trennschleifer erfindungs- gemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil- dungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist der handgeführte Trennschleifer dadurch gekennzeichnet, dass in der Armabdeckung für die Spindel ein Anschlagelement vorgesehen ist, wobei das Anschla- gelement die Bewegung der Spindel in einer Ebene senkrecht zur Drehachse im Betrieb be- grenzt. Das Anschlagelement ermöglicht es im Betrieb des handgeführten Trennschleifers zumindest einen Teil der auftretenden Kräfte in die Armabdeckung umzuleiten und die Belas- tung des Tragarms im Bereich seines zweiten Endes zu verringern.

Während des Betriebs des handgeführten Trennschleifers kommt es einer Bewegung der Spindel, die über ein oder mehrere Lagerelemente im Tragarm geführt ist. Je höher die auf- tretenden Kräfte sind, umso grösser wird die Bewegung der Spindel in einer Ebene senk- recht zur Drehachse der Trennscheibe, die mit der Drehachse der Spindel zusammenfällt. Wenn die Spindel am Anschlagelement anschlägt, wird zumindest ein Teil der auftretenden Kräfte von der Spindel an das Anschlagelement übertragen und vom Anschlagelement in die Armabdeckung weitergeleitet. Da die Armabdeckung über die Befestigungselemente am Tragarm befestigt ist, werden die Kräfte über die Befestigungselemente wieder von der Armabdeckung an den Tragarm übertragen. Die Befestigungselemente werden bevorzugt in robust ausgebildeten Bereichen der Armabdeckung und des Tragarms angeordnet.

Das Anschlagelement für die Spindel kann in die Armabdeckung integriert sein oder als se- parates Einsatzelement, das in einen Lagersitz in der Armabdeckung eingepasst ist, oder als Lagerelement, das in einen Lagersitz in der Armabdeckung eingepasst ist, ausgebildet sein. Der Lagersitz für das separate Einsatzelement und der Lagersitz für das Lagerelement sind bevorzugt in die Armabdeckung integriert. Die Armabdeckung ist bevorzugt als Gussteil aus einem Meta II Werkstoff gefertigt. Bei Gussteilen lassen sich Lagersitze, Verstärkungsstreben und sonstige Funktionselemente einfach integrieren.

In einer bevorzugten Ausführung weist der Tragarm im Bereich des zweiten Endes einen ersten Lagersitz und einen zweiten Lagersitz auf, wobei ein erstes Lagerelement im ersten Lagersitz und ein zweites Lagerelement im zweiten Lagersitz angeordnet ist. Die Spindel wird über das erste Lagerelement und das zweite Lagerelement, die voneinander beab- standet am Tragarm angeordnet sind, am Tragarm gelagert. Die Lagerung der Spindel über zwei voneinander beabstandete Lagerelemente hat gegenüber einem einzelnen Lagerele- ment den Vorteil, dass das Kippmoment der Spindel geringer ist. Je grösser der Abstand des ersten und zweiten Lagerelementes ist, umso geringer ist das Kippmoment der Spindel.

Bevorzugt ist die Armabdeckung aus einem Meta II Werkstoff gefertigt. Eine Armabdeckung aus einem Meta II Werkstoff hat gegenüber gewöhnlichen Armabdeckungen aus Kunststoffen den Vorteil, dass aufgrund des höheren Elastizitätsmoduls auftretende Kräfte von der Armabdeckung weitergeleitet werden können, ohne dass die Armabdeckung beschädigt wird.

Besonders bevorzugt ist die Armabdeckung aus einem Leichtmetallwerkstoff gefertigt. Als Leichtmetallwerkstoffe eignen sich beispielsweise Aluminium und Magnesium. Leichtmetall- werkstoffe reduzieren das Gewicht der Armabdeckung im Vergleich zu Metallwerkstoffen, wie Stahl.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Anschlagelement in Form eines Einsatzelementes ausgebildet, wobei das Einsatzelement in einem Lagersitz, der in der Armabdeckung ausge- bildet ist, angeordnet ist. Der Lagersitz in der Armabdeckung ist bevorzugt in die Armabde- ckung integriert. Durch die Ausbildung des Anschlagelementes als Einsatzelement, das in einen Lagersitz in der Armabdeckung eingepasst ist, kann Verschleiß reduziert werden. Die Auswahl der Materialien für die Spindel und das Einsatzelement können aneinander ange- passt werden. Die Anpassung der Materialien ist besonders wichtig, da die Spindel gegen- über dem Einsatzelement um eine Drehachse bewegt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Anschlagelement in Form eines weiteren Lagerelementes ausgebildet, wobei das weitere Lagerelement in einem Lagersitz, der in der Armabdeckung ausgebildet ist, angeordnet ist. Der Lagersitz in der Armabdeckung ist bevor- zugt in die Armabdeckung integriert. Durch die Ausbildung des Anschlagelementes als weite- res Lagerelement kann Verschleiß reduziert werden. Zum einen kann die Auswahl der Mate- rialien für die Spindel und das weitere Lagerelement aneinander angepasst werden. Ein An- schlagelement in Form eines weiteren Lagerelementes, beispielsweise eines Kugellagers, hat zusätzlich den Vorteil, dass zwischen der Spindel und der Innenseite des Kugellagers nur geringe Relativbewegungen auftreten und Verschleiß weiter reduziert wird.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Spindel über das erste und zweite Lagerelement im Tragarm und über ein weiteres Lagerelement in der Armabdeckung gelagert. Das weitere Lagerelement in der Armabdeckung kann im Betrieb des handgeführten Trennschleifers als Anschlagelement Kräfte über die Spindel aus dem Tragarm ableiten.

Besonders bevorzugt ist das erste Lagerelement als Festlager und das weitere Lagerele- ment als Loslager für die Spindel ausgebildet. Die Ausbildung des weiteren Lagerelementes in der Armabdeckung als Loslager verhindert eine geometrische Überbestimmung für die Spindel im Ruhezustand. Das weitere Lagerelement wird in den Lagersitz in der Armabde- ckung eingepasst (Presssitz) und die Armabdeckung kann mit dem weiteren Lagerelement auf die Spindel geschoben werden. Anschließend wird die Armabdeckung mittels der Befes- tigungselemente am Tragarm befestigt.

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie- ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen wer- den können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgen- den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruch- ten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genann- ten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und bean- spruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.

Es zeigen:

FIGN. 1 A, B einen erfindungsgemäßen handgeführten Trennschleifer mit einer Trenn- scheibe, einem Motorgehäuse und einem Ausleger mit einer montierten Armabdeckung (FIG. 1A) und einer demontierten Armabdeckung (FIG. 1 B); FIGN. 2A, B die Armabdeckung des Auslegers der FIG. 1 A in einer Ansicht auf die Innen- seite mit einem Anschlagelement, das als Einsatzelement (FIG. 2A) oder als Lagerelement (FIG. 2B) ausgebildet ist; und

FIG. 3 den Ausleger des in FIG. 1A dargestellten handgeführten Trennschleifers in einem Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 1A.

FIGN. 1A, B zeigen ein erfindungsgemäßes handgeführtes Werkzeuggerät 10, das in Form eines handgeführten Trennschleifers ausgebildet ist. Der handgeführte Trennschleifer 10 weist ein als Trennscheibe 11 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug auf, das auf einer Spin- del 12 angeordnet ist und um eine Drehachse 13 drehbar ist. Der handgeführte Trennschlei- fer 10 umfasst neben der Trennscheibe 11 ein Motorgehäuse 14 mit einer Antriebseinheit 15 und einen Ausleger 16 mit einem T ragarm 17 und einer Armabdeckung 18. Die Armabde- ckung 18 ist über Befestigungselemente 19, die als Schrauben ausgebildet sein können, am Tragarm 17 befestigt. FIG. 1A zeigt den handgeführten Trennschleifer 10 mit der befestigten Armabdeckung 18 und FIG. 1 B zeigt den handgeführten Trennschleifer 10 ohne die Armab- deckung 18.

Der Antrieb der T rennscheibe 11 erfolgt über die Antriebseinheit 15, eine im Ausleger 16 an- geordnete Übertragungseinrichtung 21 , die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Riemenan- trieb ausgebildet ist, und die Spindel 12. Unter dem Begriff "Antriebseinheit" werden sämtli- che Antriebskomponenten zusammengefasst, die im Motorgehäuse 14 angeordnet sind. Im Motorgehäuse 14 ist ein nicht dargestellter Antriebsmotor angeordnet, der im gezeigten Aus- führungsbeispiel ein Verbrennungsmotor ist, aber auch ein Elektromotor sein kann. Zwischen dem Antriebsmotor und dem Riemenantrieb 21 kann eine Fliehkraftkupplung angeordnet sein, die dafür sorgt, dass sich die Trennscheibe 1 1 bei geringen Drehzahlen, wie im Leer- lauf oder beim Starten des handgeführten Trennschleifers 10, nicht dreht; außerdem können weitere Getriebekomponenten zwischen dem Antriebsmotor und der Übertragungseinrich- tung 21 angeordnet sein.

Der Antriebsmotor treibt eine Antriebswelle und eine Antriebsscheibe 22 an. Ein als Antriebs- riemen ausgebildetes Übertragungselement 23 ist über die Antriebsscheibe 22 und eine auf der Spindel 12 gelagerte Abtriebsscheibe 24 geführt. Die Antriebsscheibe 22, der Antriebs- riemen 23 und die Abtriebsscheibe 24 bilden den Riemenantrieb 21. Die Übertragungsein- richtung 21 kann alternativ zum Riemenantrieb beispielsweise in Form eines Kettenantriebes ausgebildet sein, bei dem das Übertragungselement zwischen der Antriebsscheibe 22 und der Abtriebsscheibe 24 nicht als Antriebsriemen, sondern als Kette ausgebildet ist. Die Übertragungseinrichtung 21 , die die Spindel 12 mit der Antriebseinheit 15 verbindet, ist im Ausleger 16 angeordnet. Die Armabdeckung 18 dient unter anderem dazu, die rotieren- den Komponenten der Übertragungseinrichtung 21 abzudecken und die Verletzungsgefahr zu reduzieren, dass der Bediener im Betrieb des handgeführten Trennschleifers 10 in die ro- tierenden Komponenten der Übertragungseinrichtung 21 greift. Der Tragarm 17 des Ausle- gers 16 ist an einem ersten Ende 25 am Motorgehäuse 14 festgelegt und an einem zweiten Ende 26 des Tragarms 17 ist die Spindel 12 mittels eines nicht dargestellten Lagerelementes festgelegt.

Die Trennscheibe 1 1 ist von einer Schutzhaube 27 umgeben, die zum Schutz des Bedieners vor umherfliegenden Staubpartikeln dient und außerdem die Verletzungsgefahr reduziert, dass der Bediener im Betrieb des handgeführten Trennschleifers 10 in die rotierende Trenn- scheibe 11 greift. Zur Bedienung des handgeführten Trennschleifers 10 ist ein erster Hand- griff 28 vorgesehen, der als Top-Handle ausgebildet und oberhalb des Motorgehäuses 14 angeordnet ist. Alternativ kann der erste Handgriff als Rear-Handle, der auf der der Trenn- scheibe 11 abgewandten Seite des Motorgehäuses 14 angeordnet ist, ausgebildet sein. Zur Führung des handgeführten Trennschleifers 10 ist neben dem ersten Handgriff 28 ein zwei- ter Handgriff 29 vorgesehen, der zwischen der Trennscheibe 11 und dem ersten Handgriff 28 angeordnet ist. Der zweite Handgriff 29 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der FIGN. 1A,

B als separates Griffrohr ausgebildet oder kann alternativ einteilig mit dem Motorgehäuse 14 ausgebildet sein.

FIGN. 2A, B zeigen die Armabdeckung 18 des Auslegers 16 der FIG. 1 A in einer Ansicht auf die Innenseite mit einem Anschlagelement, das als Einsatzelement 31 (FIG. 2A) oder als La- gerelement 32 (FIG. 2B) ausgebildet ist.

Die Armabdeckung 18 ist Teil des Auslegers 16 und wird mittels der Befestigungselemente 19, die beispielsweise als Schrauben ausgebildet sind, am Tragarm 17 befestigt. Die Armab- deckung 18 und der Tragarm 17 können als Gussteile aus einem Metallwerkstoff gefertigt sein, aus Gewichtsgründen insbesondere als Gussteile aus einem Leichtmetallwerkstoff. Um die Stabilität und Steifigkeit der Armabdeckung 18 zu erhöhen, weist die Armabdeckung 18 mehrere Verstärkungsstreben 33 auf.

Die Verwendung eines Metallwerkstoffes für die Armabdeckung 18 ermöglicht es, Kräfte in die Armabdeckung 18 einzuleiten, ohne dass die Armabdeckung 18 beschädigt wird. Ge- wöhnliche Armabdeckungen für handgeführte Trennschleifer aus Kunststoff sind wegen des geringeren Elastizitätsmoduls für die Einleitung von Kräften ungeeignet; sie dienen aus- schließlich zur Abdeckung der rotierenden Komponenten der Übertragungseinrichtung 21. Während des Betriebs des handgeführten Trennschleifers 10 kommt es einer Bewegung der Spindel 12, die über Lagerelemente im Tragarm 17 geführt ist. Je höher die auftretenden Kräfte sind, umso grösser wird die Bewegung der Spindel 12 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 13. Um die Bewegung der Spindel 12 in der Ebene senkrecht zur Drehachse 13 im Betrieb zu begrenzen, ist im Bereich des zweiten Endes 26 der Armabdeckung 18 ein An- schlagelement vorgesehen. Das Anschlagelement ermöglicht es im Betrieb des handgeführ- ten Trennschleifers 10 einen Teil der auftretenden Kräfte in die Armabdeckung 18 umzulei- ten und dadurch die Belastung des Tragarms 17 im Bereich seines zweiten Endes 26 zu ver- ringern. Wenn die Spindel 12 am Anschlagelement anschlägt, wird zumindest ein Teil der Kräfte von der Spindel 12 an das Anschlagelement übertragen und vom Anschlagelement in die Armabdeckung 18 weitergeleitet. Da die Armabdeckung 18 über die Befestigungsele- mente 19 am Tragarm 17 befestigt ist, werden die Kräfte von der Armabdeckung 18 über die Befestigungselemente 19 wieder an den Tragarm 17 übertragen.

Die Befestigung der Armabdeckung 18 am Tragarm 17 erfolgt über die Befestigungselemen- te 19. Die Überleitung der Kräfte aus der Armabdeckung 18 in den Tragarm 17 erfolgt eben- falls über die Befestigungselemente 19. Dazu sind an der Armabdeckung 18 Schraubdome 34 vorgesehen, in die die Schrauben 19 eingeschraubt werden. Die Schraubdome 34 wer- den insbesondere so angeordnet, dass die Kräfte von der Armabdeckung 18 in robuste und stabile Bereiche des Tragarms 17 übergeleitet werden.

FIG. 2A zeigt die Armabdeckung 18 mit einem Anschlagelement, das als Einsatzelement 31 ausgebildet ist. In der Armabdeckung 18 ist ein Lagersitz 35 ausgebildet, in den das Einsat- zelement 31 eingepasst ist. Das Einsatzelement 31 weist eine Innenkontur 36 auf, die im Be- trieb des handgeführten Trennschleifers 10 als Anschlagfläche für die Spindel 12 dient und die Bewegung der Spindel 12 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 13 begrenzt. Um den Verschleiß zwischen der Spindel 12 und dem Einsatzelement 31 zu begrenzen, können die Materialien der Spindel 12 und des Einsatzelementes 31 aneinander angepasst werden. Die Anpassung der Materialien ist besonders wichtig, da die Spindel 12 gegenüber dem Einsat- zelement 31 um eine Drehachse bewegt wird.

FIG. 2B zeigt die Armabdeckung 18 mit einem Anschlagelement, das als Lagerelement 32 ausgebildet ist. In der Armabdeckung 18 ist ein Lagersitz 37 ausgebildet, in den das La- gerelement 32 eingepasst ist. Um Verschleiß zwischen der Spindel 12 und dem Lagerele- ment 32 zu begrenzen, können die Materialien der Spindel 12 und des Lagerelementes 32 aneinander angepasst werden. Das Lagerelement 32, beispielsweise in Form eines Kugella- gers, hat zusätzlich den Vorteil, dass zwischen der Spindel 12 und der Innenseite des Kugel- lagers nur geringe Relativbewegungen auftreten und Verschleiß gegenüber dem Einsatze- lement 31 weiter reduziert wird. FIG. 3 zeigt den Ausleger 16 des handgeführten Trennschleifers 10 der FIG. 1A in einem Schnitt durch die Spindel 12, wobei in der Armabdeckung 18 ein Anschlagelement 41 für die Spindel 12 vorgesehen ist. Das Anschlagelement 41 ist als Lagerelement für die Spindel 12 ausgebildet und kann beispielsweise durch das Lagerelement 32 der FIG. 2B ersetzt wer- den.

Der handgeführte Trennschleifer 10 umfasst die Trennscheibe 11 , das Motorgehäuse 14 mit der Antriebseinheit 15 und den Ausleger 16 mit dem T ragarm 17 und der Armabdeckung 18. Die Trennscheibe 11 ist mittels eines Flansches 42 auf der Spindel 12 befestigt und um die Drehachse 13 drehbar ausgebildet. Die Bewegung der Antriebseinheit 15 wird über die An- triebsscheibe 22, den Antriebsriemen 23 und die Abtriebsscheibe 24 auf die Spindel 12 über- tragen; die Abtriebsscheibe 24 ist drehfest auf der Spindel 12 angeordnet.

Die Spindel 12 ist über ein erstes Lagerelement 43 und ein zweites Lagerelement 44 am Tragarm 17 gelagert. Der Tragarm 17 weist im Bereich seines zweiten Endes 26 einen ers- ten Lagersitz 45 und einen zweiten Lagersitz 46 auf. Das erste Lagerelement 43 ist in den ersten Lagersitz 45 und das zweite Lagerelement 44 in den zweiten Lagersitz 46 eingepasst. Die Lagerung der Spindel 12 über die voneinander beabstandeten ersten und zweiten La- gerelemente 43, 44 hat gegenüber einem einzelnen Lagerelement den Vorteil, dass das Kippmoment der Spindel 12 geringer ist. Je grösser der Abstand des ersten und zweiten La- gerelementes 43, 44 ist, umso geringer ist das Kippmoment der Spindel 12.

In der Armabdeckung 18 ist ein Lagersitz 47 vorgesehen, in den das Anschlagelement 41 eingepasst ist. Das Anschlagelement 41 ist als weiteres Lagerelement für die Spindel 12 ausgebildet und wird auch als drittes Lagerelement bezeichnet. Das erste Lagerelement 43 ist als Festlager für die Spindel 12 ausgebildet und das dritte Lagerelement 41 ist als Losla- ger für die Spindel 12 ausgebildet. Die Ausbildung des dritten Lagerelementes 41 in der Armabdeckung 18 als Loslager verhindert eine geometrische Überbestimmung für die Spin- del 12 im Ruhezustand des Trennschleifers 10. Das dritte Lagerelement 41 wird in den La- gersitz 47 in der Armabdeckung 18 eingepasst (Presssitz) und die Armabdeckung 18 kann mit dem dritten Lagerelement 41 auf die Spindel 12 geschoben werden. Anschließend wird die Armabdeckung 18 mittels der Befestigungselemente 19 am Tragarm 17 befestigt. Im Be- trieb des handgeführten Trennschleifers 10 begrenzt das Anschlagelement 41 die Bewegung der Spindel 12 in einer Ebene 48 senkrecht zur Drehachse 13.