„Hαndschleifvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Hαndschleifvorrichtung mit einem rotierenden Schleif¬ kopf.

Bei herkömmlichen solchen Schleifvorrichtungen mit einseitig gelagertem Schlei-ff- kopf obliegt es dem Benutzer, den Schleifkopf durch seine Armbewegungen un«d Ausübung entsprechender Halte- und Anpresskräfte möglichst genau zu führen. Um eine hohe Materialabtragsgeschwindigkeit zu erreichen, sind hohe Anpress¬ kräfte erforderlich, deren Ausübung einer genauen Führung des Schleifkopfs zuwiderläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Schleifvorrichtung der ein¬ gangs erwähnten Art zu schaffen, die es erlaubt, bei hoher Materialabtrags¬ geschwindigkeit Werkstücke präziser zu bearbeiten.

Die diese Aufgabe lösende Schleifvorrichtung nach der Erfindung ist gekenn¬ zeichnet durch eine mit der Vorrichtung verbundene, gegen ein Werkstück glei¬ tend oder/und rollend anlegbare Führungseinrichtung, in bezug auf welche der Schleifköpf eine feststehende Position einnimmt und durch welche die Vorrichtung gegen das Werkstück in wenigstens einer Richtung kippstabil anpressbar ist.

Vorteilhaft lässt sich der Schleifkopf einer solchen Vorrichtung bei großer Anpress¬ kraft gegen das Werkstück genau führen, indem in wenigstens einer Richtung d Ie Drehachse des Schleifkopfs winkelstabil bleibt, wobei die Führungseinrichtung Freiheitsgrade zur Bewegung der Vorrichtung von Hand in Vorschubrichtung d&s Schleifkopfs und ggf. in der für die Abtragtiefe maßgebenden Zustellrichtung zulässt. Vorzugsweise ist die Führungseinrichtung an das Werkstück mit wenigstens drei Anlagepunkten in zwei Richtungen kippstabil anpressbar, so dass sich der Schleif¬ kopf mit in bezug auf eine Werkstückoberfläche gleichbleibender Neigung führen lässt. Die Anlagepunkte können entsprechend einer ebenen Werkstückoberfläche in einer Ebene liegen. Es ist aber auch denkbar, die Führungseinrichtung mit drei Anlagepunkten gegen die Mantelfläche eines zylindrischen Werkstücks anzu¬ setzen, dessen Mantelfläche oder Endkante zu bearbeiten ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Führungseinrichtung eine an eine Werkstückoberfläche angepasste Anlagefläche auf, z.B. eine ebene Anlageflä¬ che, die an eine Seite eines plattenförmigen Werkstücks anlegbar ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung grenzt die genannte Werkstückoberfläche an eine Werkstückkante an und der Schleifkopf ist zur Bearbeitung der Werkstück- kante oder/und einer an die Werkstückkante angrenzenden Randfläche des Werkstücks vorgesehen, z.B. einer Randfläche einer Werkstückplatte.

In letztgenannter Ausführungsform kann die Anlagefläche z.B. durch eine zum Schleifkopf koaxiale Ringfläche gebildet sein. Als Führungseinrichtung denkbar wäre aber auch eine Rolle mit einer zur Drehachse des Schleif kopfs senkrechten Drehachse, wobei die Rolle auf der an die Randfläche angrenzenden Werkstück¬ fläche abrollt.

Der Benutzer der Vorrichtung kann eine Anpresskraft in einer solchen Richtung aus- üben, dass eine Komponente auf die genannte Werkstückoberfläche und die andere Komponente über den Schleifkopf auf die abzutragende Randfläche wirkt. Insbesondere durch die auf die Werkstückoberfläche einwirkende Kompo¬ nente wird die Vorrichtung kippstabil am Werkstück gehalten und kann bei großer Anpresskraft genau geführt werden.

Die Führungseinrichtung kann ferner ein Anschlagelement zur Anlage gegen die Randfläche umfassen. Durch eine solche Maßnahme lässt sich vorteilhaft der maximale Materialabtrag begrenzen.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Schleifkopf zwischen mehreren, zur Anlage gegen eine Werkstückoberfläche vorgesehenen Anschlagelementen angeordnet. Eine solche Vorrichtung kann zur Schleifbearbeitung der Werkstück¬ oberfläche dienen, wobei die Anschlagelemente unterschiedliche Höhen derart aufweisen können, dass die Drehachse des Schleifkopfs bei Anlage der Anschlag¬ elemente gegen die Werkstückoberfläche zu der Werkstückoberfläche in einem gewünschten Winkel steht. Bei einer konischen Fläche des Schleifkopfs kann so dafür gesorgt werden, dass stets die nächstliegende Mantellinie des Schleifkopfs parallel oder tangential zu der genannten Oberfläche verläuft. Vorteilhaft lässt sich eine solche Schleifvorrichtung zur Abtragung von Werkstückoberflächen vor¬ stehender Schweißnähte einsetzen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Führungseinrichtung an gegenüberliegenden Seiten eines Werkstücks, z.B. einer Platte oder eines Rohrs, angreifende Anschlagelemente umfassen, wobei wenigstens eines der Anschlag¬ elemente bewegbar ist, um einerseits die Einführung des Werkstücks in den Zwi¬ schenraum zwischen den Anschlagelementen zu erleichtern und andererseits die Führungseinrichtung an unterschiedliche Werkstückdicken anpassen zu können.

Die Führungseinrichtung kann verstellbar und insbesondere zur Einstellung unter¬ schiedlicher Winkel anzuschleifender Fasen um eine Achse verschwenkbar und in gewünschten Schwenkstellungen arretierbar sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beilie¬ genden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine SchleifVorrichtung nach der Erfindung mit einem konischen Schleifkopf und einer ringförmigen Führungseinrich¬ tung, Fig.2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin¬ dung mit einem zylindrischen Schleifkopf und einer ringförmigen Führungs¬ einrichtung, Fig.3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin¬ dung mit einem scheibenförmigen Schleifkopf und einer an gegenüber¬ liegenden Seiten eines Werkstücks angreifenden Führungseinrichtung, Fig.4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine SchleifVorrichtung nach der Erfin¬ dung mit einer Führungseinrichtung gemäß Fig. 3 und einem konischen Schleifkopf, Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin¬ dung mit einer in ihrer Gesamtheit verschwenkbaren Führungseinrichtung, Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin¬ dung mit einem zwischen Anschlagelementen einer Führungseinrichtung angeordneten Schleifkopf, Fig. 7 ein siebentes Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin- düng, und Fig.8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schleifvorrichtung nach der Erfin¬ dung.

Eine Handschleifvorrichtung weist ein Gehäuse 1 für eine in den Figuren nicht sicht- bare Motor-/Getriebeeinheit, einen Handgriff 2 mit einem Schaltknopf 3 sowie einen Haltebügel 4 an dem dem Handgriff abgewandten Ende des Gehäuses auf.

In einem sich im rechten Winkel zur Gehäuselängsachse erstreckenden Gehäuse- ansatz 5 ist eine mit der Motor-/Getriebeeinheit verbundene Welle 18 um eine Achse 6 drehbar. An ihrem dem Gehäuse 1 abgewandten Ende ist die Welle 18 mit einem Schleifkopf 7 verbunden.

Den Schleifkopf 7 umgibt koaxial ein ringförmiger, eine Führung bildender An- schlag 8 mit einer ebenen Anschlagfläche 15. Der Gehäuseansatz 5 weist ein den Anschlag 8 umfassendes Teilstück 9 auf, das sich an die übrige Schleifvorrichtung anschrauben lässt. Durch Drehung des Teilstücks 9 kann der Anschlag 8 axial ver¬ stellt und durch eine Ringmutter 16 arretiert werden. Eine weitere Ringmutter 17 dient der Verbindung des Schleifkopfs 7 mit der Welle 18.

Wie Fig. 1 zeigt, lässt sich mit Hilfe der Schleifvorrichtung an eine Randkante 20 eines plattenförmigen Werkstück 19 eine Fase anschleifen. Durch Verstellung des Ringanschlags 8 in Richtung der Achse ό kann der Angriffspunkt bzw. die Angriffs¬ fläche am Schleifkopf 7 verschoben und dadurch eine gleichmäßige Abnutzung der konischen Schleiffläche des Schleifkopfs erreicht werden.

Zur Verstellung der Führung bzw. des Anschlags 8 in Richtung der Drehachse 6 des Schleifkopfs 7 könnte das Teilstück 9 auch verdrehsicher geführt und axial mit einer frei drehbaren Gewindemutter gekoppelt sein.

Zum Zwecke einer gleichmäßigen Abnutzung der Schleiffläche des Schleifkopfs könnte die Führung bzw. der Anschlag 8 in Richtung der Schleif kopfdrehachse 6 oszillieren. Zur oszillierenden Verstellung könnte ein gesonderter Antriebsmotor oder Pneumαtikzylinder vorgesehen sein. Ein Verstellαntrieb ließe sich jedoch auch, z.B. über ein Planeten- oder Schneckengetriebe, mit dem Antrieb des Schleifkopfs 7 verbinden. Das Teilstück 9 kann mit einer geschlängelt umlaufenden Nut versehen werden, in welche ein mit der Antriebseinrichtung verbundener Führungsstift oder eine Rolle eingreift, so dass der umlaufende Führungsstift oder die umlaufende Rolle das drehsicher geführte Teilstück 9 hin- und herschiebt. Fig.8 zeigt eine wei¬ tere Ausführungsform mit einem oszillierenden Schleifkopf.

Beim Schleifen presst der Benutzer die ebene Anlagefläche 15 des Ringanschlags 8 schräg gegen die an die Kante 20 angrenzende Plattenfläche des Werkstücks 19. Eine zur Plattenfläche parallele Komponente der Anpresskraft sorgt für die ge¬ wünschte Materialabtragung durch den Schleifkopf. Eine zur Plattenfläche senk¬ rechte Komponente der Anpresskraft sichert eine kippstabile Führung des Schleif¬ kopfes 7, dessen Drehachse 6 bei der Schleifbearbeitung unter Beibehaltung sei- ner Raumrichtung lediglich parallel verschoben wird. Vorteilhaft führt eine Erhö¬ hung der Anpresskraft sowohl zur Erhöhung der Materialabtragungsgeschwindig¬ keit als auch des Kippmoments, so dass sich die Vorrichtung auch bei großer Anpresskraft und großer Abtragungsgeschwindigkeit sicher führen lässt.

Durch die Ringform des Anschlags 8 eignet sich die Vorrichtung insbesondere zum Bearbeiten konkav verlaufender Werkstückkanten.

Der Schleifköpf 7 ist in der hier einbezogenen DE 102004016565.3 ausführlich beschrieben.

In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit dersel¬ ben Bezugszahl wie in Fig. 1 bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl der Buchstabe a, b usw. beigefügt ist.

Die Schleifvorrichtung von Fig.2 unterscheidet sich von der vorangehenden Schleifvorrichtung dadurch, dass anstelle eines konischen Schleifkopfes 7 ein zylindrischer Schleifkopf 7a vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Vorrichtung lässt sich eine Randfläche H eines Werkstücks 19a bearbeiten.

Auch diese Schleifvorrichtung lässt sich bei großer Anpresskraft sicher führen, wobei eine zur Plattenoberfläche des Werkstücks 19a senkrechte Komponente der Anpresskraft für Kippstabilität der Drehachse des Schleifkopfs und eine zur Platten¬ oberfläche parallele Komponente für die gewünschte Materialabtragung sorgt. Eine in Fig. 3 gezeigte Hαndschleifvorrichtung mit einem Gehäuse 1 b weist einen scheibenförmigen Schleifkopf 7b auf. An einem Gehäuseansatz 5b ist als Bestand¬ teil einer Führungseinrichtung 8b ein Träger 10 angebracht, der mit einem ersten Anschlagelement 1 1 und einem zweiten Anschlagelement 12 verbunden ist. Die Anschlagelemente 11 und 12 greifen auf gegenüberliegenden Seiten an einem Werkstück 19b rollbeweglich über drehbar gelagerte Kugeln 26 an.

Das Anschlagelement 12 ist zur Anpassung an unterschiedliche Werkstückplatten¬ dicken mit Hilfe eines arretierbaren Gewindestiftes 21 verstellbar. Das Anschlagele- ment 12 weist ferner einen Ausleger 22 mit einer Anschlagrolle 23 auf. Die An¬ schlagrolle 23 lässt sich mit einer Konusfläche 24 gegen eine Randfläche 14b des Werkstücks 19b anlegen.

Durch die Führungseinrichtung 8b lässt sich die Schleifvorrichtung in bezug auf die Plattenflächen des Werkstücks 19b kippstabil in einem gewünschten Winkel halten. Durch Bewegung der Vorrichtung senkrecht zur Papierebene lässt sich mit Hilfe der Vorrichtung an eine Kante 20b des Werkstücks 19b eine Fase anschleifen, wobei die Schleifvorrichtung gegenüber derin Fig.3 gezeigten Position angekippt wird, so dass die Schleifscheibe 7b zur Kante 2Ob in Vorschubrichtung im Winkel steht.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.4 erfolgt das Schleifen in einer solchen Kipp¬ stellung, dass die schleifende Mantellinie eines konischen Schleifkopfs 7c parallel zu einer Werkstückkante 20c verläuft.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.5 ist eine Führungseinrichtung 8d ähnlich wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig.3 und 4 ausgebildet. Jedoch ist die gesamte Führungseinrichtung 8d um eine Achse 25 dreh- und in gewünschten Drehpositionen arretierbar.

Ein Anschlagelement 12d lässt sich mit Hilfe von Hebeln 26 um eine Achse 27 ver¬ schwenken. Die Hebel 26 sind Gabelschenkeln 28 angebracht, zwischen denen ein Schleifkopf 7d angeordnet ist, welcher in eine Ausnehmung in einem An¬ schlagelement 11 d eingreift.

In der in Fig. 5 gezeigten Anschlagstellung des Anschlagelements 12d greifen die Hebel 26 in eine Führung 29 im betreffenden Gabelschenkel 28 ein, wodurch eine Drehung des Anschlagelements 12d um die Achse 27 blockiert ist. In dieserStel- lung wirkt auf das Anschlagelement 12d die Kraft einer Tellerfeder 30. Die Anpress¬ kraft ist durch die Schraubenfeder 30 mittels einer Rändelmutter 31 verstellbar.

Mit Hilfe der in Fig.5 gezeigten Vorrichtung lassen sich je nach Schwenkstellung der Führungseinrichtung 8d an Werkstücke 19d Fasen 2Od in unterschiedlichen Winkeln anschleifen.

Eine in Fig. 6 gezeigte Handschleifvorrichtung weist eine Führungseinrichtung 8e auf, welche zum Ansetzen an eine ebene Oberfläche 32 eine Werkstücks 19e vor- gesehen ist.

Die Führungseinrichtung 8e besteht aus einer mit einem Gehäuseansatz 5e der Schleifvorrichtung verbundenen Trägerplatte 33, von der Anschlagelemente 34 und 35 in Form länglicher, unterschiedlich hoher Stützfüße vorstehen. Zwischen den mit Rollen 36 versehenen Anschlagelementen 34 und 35 ist ein Schleifkopf 7e mit einer konischen Schleiffläche angeordnet. Der Höhenunterschied zwischen den Anschlagelementen 34,35 ist so bemessen, dass die jeweilige, dem Werkstück 19e nächstliegende Mantellinie der konischen Schleiffläche des Schleifkopfes 7e parallel zur Oberfläche 32 verläuft.

Der Schleif kopf 7e könnte gegen die übrige Vorrichtung verschiebbar und durch eine Feder beaufschlagt sein derart, dass sich durch Erhöhung des Anpressdrucks der Vorrichtung an die Oberfläche 32 der Anpressdruck des Schleifkopfs gegen das Werkstück erhöht.

Vorteilhaft lässt sich mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 6 eine von der Oberfläche 32 vorstehende Schweißnaht 37 abschleifen, wobei die Führungseinrichtung 8e den Schleifkopf 7e zur Oberfläche 32 parallel führt. Zusätzlich sorgen die Rollen 36 für eine Linearführung entlang der Schweißnaht 37.

Eine in Fig. 7 gezeigte Schleifvorrichtung mit einem Schleifkopf 7f weist eine Füh¬ rungseinrichtung 8f mit zwei Rollen 38 und 39 auf. Die Rollen sind an einem Ende an einer zur Rollenachse senkrechten Trägerplatte 40 angebracht, welche ihrer¬ seits mit einem um eine Achse 25f verschwenkbaren und in gewünschten Schwenkstellungen arretierbaren Halter 41 verbunden ist. Der Halter 41 lässt sich zur Verstellung des Schleifpunktes in seiner Länge variieren. Mit der Vorrichtung lässt sich eine Endkante eines rohrförmigen Werkstücks 42 bearbeiten, wobei die Rollen 38 und 39 der Führungseinrichtung 8f auf dem Außen- bzw. Innenmantel des Rohrstücks abrollen, während die Trägerplatte 40 gegen das Rohrstückende anliegt. Durch Verschwenkung der Führungseinrichtung 8f lässt sich ein anzuschleifender Fasenwinkel einstellen, durch Verstellung der Länge des Halters 41 der Schleif punkt an der konischen Schleiffläche des Schleif¬ kopfs 7f variieren.

Das Werkstück 42 hat zwischen den Rollen 38 und 39 genügend Spiel, um die Vor- richtung zur Variation der Zustellung und damit der Abtragstiefe verschwenken zu können.

Anstelle von zwei Rollen könnten auch vier Rollen an einer Trägerplatte ange¬ bracht und der Schleifkopf relativ zur Trägerplatte zur Variation der Zustellung ver- schiebbar sein.

Bei einem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Antriebswelle 18g für einen Schleifkopf 7g über einen Treibriemen 50 mit einem Getriebe 51 verbunden. Ein am Getriebe 51 ausgangsseitig angebrachtes Zahnrad 52 greift in ein Zahnrad 53 ein, welches mit einem Buchsenteil 9g verbunden ist. Das Buchsenteil 9g ist bei 54 drehbar an einem Gehäuseansatz 5g gelagert. Ein weiteres, zwischen dem Buchsenteil 9g und dem Gehäuseansatz 5g angeordnetes, mit einem Ringan¬ schlag 8g verbundenes Buchsensteil 55 weist eine gekrümmte Ringnut 56 auf, in welche ein von dem Buchsenteil 9g nach innen vorstehende Nocken 57 eingreift. Von dem Buchsenteil 55 nach innen vorstehende Nasen 59 greifen unter Bildung einer Verdrehsicherung in Längsnuten 60 im Gehäuseansatz 5g ein.

Das Getriebe 51 reduziert die Drehzahl der Antriebswelle 18g auf einige Umdre¬ hungen pro Minute. Der Nocken 57 des über die Zahnräder 52 und 53 angetriebe- nen Buchsenteils 9g verschiebt das weitere Buchsenteil 55 axial gemäß Pfeil 58, so dass der Ringanschlag 8g eine oszillierende Bewegung ausführt.