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Die
vorliegende Erfindung geht aus von einem Handschleifwerkzeug nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gemäß GB-Patentanmeldung
232 2582 ist ein Handschleifwerkzeug mit motorischem Antrieb bekannt,
das mit einem System zum Spannen und Straffen eines an seiner Schleiftellerunterseite
halterbaren Schleifblatts versehen ist. Dieses System arbeitet zuverlässig und
ist gut zu handhaben, der Straffungseffekt auf das Schleifblatt
ist allerdings verhältnismäßig begrenzt,
so dass eine spürbare
Relativbewegung zwischen dem Schleiflbatt und dem Schleifteller
nicht auszuschließen
ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass
ein kostengünstiges Schleiflhandwerkzeug
geschaffen worden ist, das mit einfachen Mitteln ein hochwirksames
Spannen und zugleich effektives Straffen des Schleifblatts am Schleifteller
ermöglicht,
wobei eine Relativbewegung zwischen dem Schleiflbatt und dem Schleifteller
so gut wie ausgeschlossen ist, wobei dadurch, dass die Schwenkachse
des Klemmkörpers
im wesentlichen lotrecht über
der Klemmstelle auf der Schleiftelleroberseite über der Haltefläche angeordnet
ist und dadurch, dass die zur Schwenkachse definiert beabstandete
Haltefläche
gekrümmt
ist, ist ein besonders langer Mitnahmeweg zum Straffen des Schleifpapiers
gegeben.
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Dadurch,
dass der Klemmkörper
als zylindrische Walze ausgestattet ist und der zugeordnete Bereich
der Oberseite des Schleiftellers als konkave hohlzylindrische Nut,
ist beim Schwenken des Klemmkörpers
zunächst
eine Schiebemitnahme des Schleifblatts auf der Oberseite des Schleiftellers
bis zu einem maximal möglichen
Straffen der Fall. Beim Verschieben des Schleifblatts nimmt zugleich
die Anpresskraft zwischen dem Klemmkörper und der Haltefläche des
Schleiftellers erheblich zu, so dass bei Erreichen der höchsten Klemm-
und Arretierkraft beim Festhalten des Schleifblattendes zugleich
ein maximaler Straffungseffekt vorliegt.
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Dadurch,
dass der Klemmkörper
als Reibbelag mit einem Kunststoffschlauch versehen ist, insbesondere
von einem Metallkern getragen, ist ein griffiger Klemmkörper mit
einfachem Aufbau geschaffen.
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Dadurch,
dass der Metallkern des Klemmkörpers,
insbesondere an beiden axialen Enden je einen Spannhebel drehfest
und gegen Verlieren gesichert festhält, insbesondere durch radiale
und axiale Bohrungen, in die der Spannhebel einsteck- bzw. einlegbar
ist, ist der Klemmkörper
besonders robust und in der Lage, hohe Straffungs- bzw. Spannkräfte lagesicher
auf das Schleifblatt gleichmäßig und
schonend zu übertragen.
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Dadurch,
dass der Spannhebel, insbesondere mit einem randfernen Ende, federvorgespannt
in seiner Spannposition arretierbar ist, lässt die Spannkraft auf das
Schleifblatt nicht nach.
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Dadurch,
dass der Metallkern auf seinem Umfang Axialnuten aufweist, in die
die umgebogenen Bereiche der Mitnehmerheben einlegbar sind und konturbündig mit
dem Kern verlaufen, werden die Mitnehmerhebel besonders sicher durch
den über den
Kern gezogenen Kunststoffschlauch gehalten.
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Dadurch,
dass die Haltefläche
gegenüber der
Schwenkbahn des Klemmkörpers
unter einem Winkel verläuft,
der nahe der Selbsthemmung liegt, ist ein besonders sicheres Klemmen
des Schleifblattes bei dennoch leichtem Lösen möglich.
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Dadurch,
dass in der Löseposition
des Klemmkörpers
zwischen diesem und der Spannfläche
ein Schlitz besteht, in den das Schleifblattende unter und/oder
an den Klemmkörper
steckbar ist, ist das Schleifbatt besonders sicher spannbar.
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Dadurch,
dass die Haltefläche,
insbesondere konkav, gekrümmt
ist und zum äußersten,
um die Achse führenden
Schwenkkreis des Klemmkörpers am
randnahen Bereich des Schleiftellers mit einem mehrere Millimeter
betragenden Abstand verläuft und
im randfernen Bereich den Schwenkkreis schneidet, ist für den Klemmkörper ein
Anschlag geschaffen, mit dem ein sicheres Klemmen des Schleifblatts
möglich
ist.
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Dadurch,
dass der Klemmkörper
mindestens zwei, vorzugsweise rundzahnartige, parallel zu seiner
Achse und/oder zur Oberseite des Schleiftellers über die Breite des Klemmkörpers verlaufende
Exzenternocken hat, deren Radius bezüglich der Achse größer ist
als der Abstand zwischen der Achse und der, insbesondere gerade
und eben verlaufenden, Haltefläche,
ist das Schleifblatt besonders sicher anschließend nach dem Spannen straffbar.
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Dadurch,
dass der Klemmkörper,
insbesondere dessen Exzenternocken und/oder die Haltefläche – zumindest
teilweise – aus
elastisch verformbarem Material bestehen -ist die Spanneinrichtung
automatisch an unterschiedlich dicke, zu spannende Schleifblätter anpassbar.
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Dadurch,
dass am Vorder- bzw. Hinterrand des Schleiftellers eine, insbesondere
abgerundete, Schwelle angeordnet ist, über die das Schleifblattende
so führbar
ist, dass es zwischen der Schwelle und der Haltefläche hohlliegt,
ist es nach dem Spannen durch einfaches Niederdrücken des hohlliegenden Bereichs
straffbar.
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Dadurch,
dass zwischen Vorder- bzw. Hinterrand auf der Oberseite des Schleiftellers
eine Vertiefung des Schleiftellers angeordnet ist, in die das darübergeführte Schleifblatt
hineindrückbar
ist, wobei die Vertiefung, insbesondere durch eine Blattfeder, elastisch überbrückt ist
das Schleifblatt nach dem Spannen durch Niederdrücken seines hohlliegenden Bereichs
straffbar.
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Dadurch,
dass die Blattfeder gemeinsam mit dem Schleifblatt mittels des zweiten
Exzenternockens in die Vertiefung hineindrückbar ist, ist es neben dem
Straffen noch zuverlässig
an weiterer Stelle geklemmt.
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Dadurch,
dass der zweite einen größeren Durchmesser
als der erste Exzenternocken hat, bildet er einen Drehanschlag, über den
hinaus der Klemmkörper
nicht weiter drehbar ist und definiert die Spannposition des Klemmkörpers.
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Dadurch,
dass sich der erste Exzenternocken in Spannposition mindestens zwei
Millimeter parallel vor der von der Schwenkachse zur Haltefläche verlaufenden
Lotrechten befindet und dass sich die Exzenternocken in der Spannposition
auf der Haltefläche
abstützen
und dabei voneinander wegspreizen, ist die Spannposition deutlich
fühlbar überrastend
einstellbar und nur gegen einen Widerstand überrastend lösbar, so
dass ein ungewolltes Lösen ausgeschlossen
ist.
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Zeichnung
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
räumliche
Darstellung des erfindungsgemäßen Handschleifwerkzeugs
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2 einen
Ausschnitt des Handschleifwerkzeugs mit den Klemmmitteln zum Schleifblattspannen,
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3 eine
räumliche
Ansicht der Einzelheit gemäß 2 in
der Spannposition,
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4 die
Ansicht gemäß 3 in
der Position geöffnet
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5 eine
weitere Variante der Schleifblattspannvorrichtung in der Löseposition
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6 die
Schleifblattspannvorrichtung gemäß 5 in
der Spannposition
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7 einen
Schleifteller mit Schleifblattspannvorrichtungen gemäß 5 und
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8 die
geometrische Einzelheit einer Spannwalze gemäß den 5 und 6.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Ein
in 1 seitlich von vorn dargestelltes Handschleifwerkzeug 10 – ein Handschwingschleifer – hat ein
Gehäuse 12,
dessen oberer Bereich als Handgriff 13 dient und dessen
unterer Bereich einen motorisch schwingend antreibbaren Schleifteller 14 trägt, an dessen
Unterseite 18 ein Schleifblatt 20 befestigbar
ist. Das Schleifblatt 20 umschlingt dabei mit zwei gegenüberliegenden
Schleifblattenden 21 den Vorder- bzw. Hinterrand 15, 17 des
Schleiftellers 14. Die Schleifblattenden 21 ragen
dabei jeweils ein Stück
parallel zur Oberseite 16 des Schleiftellers 14 zu
dessen Mitte hin. Die Schleifblattenden 21 sind zwischen
einer Haltefläche 22 auf
der Oberseite 16 und einer Spannwalze 24 gestrafft klemmbar.
Die Spannwalze 24 ist mittels eines Spannhebels 30 schwenkbar.
Der Spannhebel 30 verläuft
von der Spannwalze 24 um 90° abgewinkelt parallel zur Längserstreckung
des Schleiftellers 14. Das Ende des Spannhebels 30 ist
in die Spannposition der Spannwalze 24 in Betrachtungsrichtung
nach oben bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkbar und in der
Spannposition in einem Widerlager 31 auf die Oberseite 16 elastisch
vorgespannt überrastend
festlegbar.
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Das
Schleifblatt 20 trägt
auf seiner Unterseite eine Schleifmittelschicht 44, die
beim Einlegen des Schleifblatts 20 zwischen die Spannwalze 24 und
die Haltefläche 22 gemäß Einlegerichtungspfeil 42 der Spannwalze 24 zugewandt
ist. Durch die Rauhigkeit der Schleifmittelschicht 44 besteht
beim Kontakt zur Spannwalze 24 eine besonders gute Haftung,
so dass beim Schwenken der Spannwalze 24 in die Spannposition
das Schleifblattende 21 an diesem haftend mitgezogen und
sodann gegen Verlieren sicher geklemmt wird. Dabei ist das Schleifblatt 20 gestrafft
und gegen Relativbewegung gesichert an der Unterseite 18 des
Schleiftellers 14 festgelegt. Dadurch wird der Schleifhub
des Schleiftellers 14 ohne Schlupf und mit hohem Wirkungsgrad
auf das Schleifblatt 20 übertragen. Dementsprechend
hoch ist die Abtragsleistung beim Schleifen, wobei ein gleichbleibend
homogenes Schliffbild entsteht, das nahezu unabhängig von der Anpresskraft ist,
mit der das Handschleifwerkzeug auf ein zu bearbeitendes Werkstück gepresst
wird.
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2 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt der
rechten Seite des vorderen Bereichs des Schleiftellers 14. Über dessen
Oberseite 16 ragt an jeder Seite ein Lagerbock 32,
der mit einer nicht näher
bezeichneten zentralen Bohrung eine Schwenkachse 28 der
Spannwalze 24 aufnimmt, um die diese schwenkbar ist. Rechtwinklig
zur Schwenkachse 28 umgebogen tritt aus der Spannwalze 24 ein
starr befestigter Spannhebel 30. Er verläuft in der
Spannposition der Spannwalze 24 parallel zur Längserstreckung
des Schleiftellers und ist dabei an einem lagerbockartigen Widerlager 31 auf
der Schleiftelleroberseite 16 überrastend bzw. federvorgespannt
arretierbar. In dieser Endposition des Spannhebels 30 befindet
sich die Spannwalze 24 in ihrer äußersten linken Schwenkposition,
in der sie an der Haltefläche 22 am konkav
ansteigenden, anschlagartigen Pressbereich 26 anliegt und
dabei ein zwischen die Spannwalze 24 und die Haltefläche 22 gespanntes
Schleifblatt festhält.
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In
dieser Spannposition hat der Krümmungsmittelpunkt 36 der
Spannwalze 24 eine Position, die nahe dem Krümmungsmittelpunkt
der Haltefläche 22 liegt.
Die Krümmung
der Haltefläche 22 entspricht
im wesentlichen der der Spannwalze 24. Die Haltefläche 22 liegt
dabei so im Schwenkkreis der Spannwalze 24, dass sie einen
Anschlag mit der Negativkontur der Spannwalze 24 bildet.
Dadurch liegt ein großer Flächenbereich
der Spannwalze 24 an der Haltefläche 22 bzw. dem Pressbereich 26 an.
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Der
in Betrachtungsrichtung rechts liegenden Vorderrand 15 des
Schleiftellers 14 ist im Längsschnitt gekrümmt, so
dass ein darum geschlungenes Schleifblatt 20 verhältnismäßig leicht,
ohne die Gefahr des Reißens,
darüber
hinweggleiten kann.
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Die
Haltefläche 22 verläuft vom
Vorderrand 15 ausgehend zum Pressbereich 26 so,
dass sie gegenüber
dem Schwenkkreis der Spannwalze 24 einen spitzwinkligen
Schlitz 46 bildet. In diesen Schlitz 46 kann das
Schleifblatt 20 zwischen die Spannwalze 24 und
die Haltefläche 22 treten,
wenn die Spannwalze 24 genügend weit entgegen dem Uhrzeigersinn um
die Achse 28 nach oben – in die Löserichtung – geschwenkt ist. Wird dann
nach Einlegen des Schleifblattes 20 die Spannwalze 24 im
Uhrzeigersinn um die Achse 28 in ihre Spannposition zurückgeschwenkt,
nimmt sie zunächst
das Schleifblatt 20 über
die Haltefläche 22 ziehend
mit, bis sie gemeinsam mit dem Schleifblattende 21 zur
Anlage an den Pressbereich 26 der Haltefläche 22 kommt
und das Schleifblatt 20 gegen Verlieren sicher gestrafft
festhält.
Durch Spannen und Straffen des Schleifblattendes 21 am
Vordersowei am Hinterrand 15, 17 des Schleiftellers 14 wird
das Schleifblatt 20 zweifach gestrafft und gegenüber der
Schleiftellerunterseite 18 verschiebesicher festgelegt.
Damit ist ein schlupffreies Schleifen mit hohem Wirkungsgrad möglich, weil eine
Relativbewegung des Schleifblatts 20 gegenüber dem
Schleifteller 14 ausgeschlossen ist.
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Zum
Entfernen des Schleifblatts 20 vom Schleifteller 14 wird
der Spannhebel 30 aus seiner Arretierposition im Widerlager 31 seitlich
heraus- und weiter nach unten geschwenkt. Dabei bewegt sich die
Spannwalze 24 entgegen dem Uhrzeigersinn mit, wobei sich
der Schlitz 46 vergrößert und
schließlich das
Schleifblattende 21 freigegeben wird, so dass das Schleifblatt 20 leicht
entnehmbar ist.
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3 zeigt
eine räumliche
Darstellung der im wesentlichen zu 2 erläuterten
Einzelheiten des Vorderrands 15 – von der linken Seite aus
gesehen-, die an dieser Stelle nicht in jedem Detail nochmals erläutert werden
müssen.
Die Spannwalze 24 ist in ihre Spannposition geschwenkt,
in der sie das Schleifblattende 21 des Schleifblatts 20 an
der konkaven Haltefläche 22 festklemmt
und gegen Verlieren sichert.
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Die
Spannwalze 24 ist drehfest mit einer exzentrischen Schwenkachse 28 oberhalb
des Pressbereichs 26 verbunden, wobei die Schwenkachse 28 auf
beiden Seiten der Spannwalze 24 nach einer Abwinklung in
je einen Spannhebel 30 übergeht.
Der Spannhebel 30 kann jeweils aus Federdraht bestehen,
so dass die Spannwalze 24 in ihrer Spannposition das Schleifblattende 21 federvorgespannt
gegen den Pressbereich 26 drückt.
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4 zeigt
den gleichen Bereich des Schleiftellers 14 mit der Spannwalze 24 wie 3 aber
in der Position „geöffnet", in der der Schlitz 46 zwischen
der Haltefläche 22 und
der Spannwalze 24 so groß ist, dass bequem das Schleifblattende 21 weit
genug einsteckbar ist, so dass es beim Herunterschwenken der Spannwalze 24 von
dieser mitgenommen und über
die Haltefläche 22 – in Betrachtungsrichtung
nach rechts – geschoben
und schließlich
in seiner Endposition im Anpressbereich 26 der Haltefläche 22 geklemmt
wird. Die Spannhebel 30 sind dabei senkrecht nach unten
gerichtet und halten in dieser Position die Spannwalze 24 in
ihrer Position "geöffnet".
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Schleiftellers 140 als Seitenansicht, der auf seiner Unterseite 180 ein
dazu parallel verlaufendes Schleifblatt 200 trägt, das
mit seinem Schleifblattende 210 um den Vorderrand 150 des
Schleiftellers 140 geschlungen und über dessen Oberseite 160 so
geführt
ist, dass es zwischen der Oberseite 160 und dem Umfang
einer teilzylindrischen Spannwalze 54 positioniert ist.
Die Spannwalze 54 ist um eine Drehachse 280 drehbar
in einem Lagerbock 320 gelagert, wobei sie mit einem axialen
Ringbund 55 eine passende kreisförmige, als Wiederlager 310 dienende Ausnehmung
im Lagerbock 320 durchgreift. Auf dem Umfang der Spannwalze 54 sind
zwei Exzenternocken 56, 57 parallel zur Achse 280 der
Spannwalze 54 angeordnet, wobei der erste Exzenternocken 56 randfern
zum Vorderrand 150 verläuft
und eine deutlich geringere Exzentrizität als der zweite, am randnahen
Bereich der Spannwalze 54 sitzende Exzenternocken 57 hat – gemessen
zur Drehachse 280.
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Die
Spannwalze 54 ist mittels eines radial nach außen zum
Vorderrand 150 weisenden Spannhebels 60 von Hand
zum Schleifteller 140 hin in ihre Spannposition schwenkbar.
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Dabei
schiebt sich zunächst
der randferne Exzenternocken 56 über das Schleifblattende 210 und
zieht es straffend nach rechts über
die Oberseite 160 des Schleiftellers 140, bis
der zweite Exzenternocken 57 heruntergeschwenkt ist und
sich am Schleifblattende 210 bzw. der Oberseite 160 des Schleiftellers 140 abstützt. Da
das Schleifblattende 210 eine im Querschnitt teilzylindrische
bzw. abgerundete Schwelle 64 überspannt, liegt es zwischen der
Schwelle 64 und dem ersten Exzenternocken 54 hohl,
bis es der zweite Exzenternocken 57 auf die Oberseite 160 niederdrückt. Durch
Niederpressen des hohlliegenden Schleifblattbereichs mittels des zweiten
Exzenternockens 57 auf die Oberseite 160 des Schleiftellers 140 wird
das Schleifblatt 200 weiter in Längsrichtung nach rechts gezogen
und damit nochmals gestrafft. Dabei wird angeommen, dass das am
nicht mitdargestellten dem Vorderrand 150 gegenüberliegenden
Hinterrand 170 positionierte Schleifblattende 210 zuvor
festgelegt wurde, weil andernfalls, d.h. bei Nachgeben des gegenüberliegenden
Schleifblattendes, das Straffen zunichte gemacht wird.
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6 zeigt
die Spannwalze 54 gemäß 5 in
der Position „geschlossen" – im Unterschied zu 5,
die sie in der Position „geöffnet" darstellt. Dabei
ist der erste, randferne Exzenternocken 56 in Betrachtungsrichtung
um etwa 2 mm rechts von der Drehachse 280 positioniert,
wobei sich der zweite, randnahe Exzenternocken 57 über das
Schleifblatt 200 bzw. dessen Schleifblattende 210 auf
die Oberseite 160 des Schleiftellers 140 stützt. Dabei
ist der zweite Straffungsschritt vollzogen, bei dem das Schleifblattende 210 über die
Schwelle 64 in Betrachtungsrichtung nach rechts gezogen
und gestrafft gehalten wird.
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Durch
das doppelte Straffen des Schleifblatts an beiden Enden 150, 170 des
Schleiftellers 140 wird eine Relativbewegung zwischen dem
Schleifblatt 200 und der Unterseite 180 des Schleiftellers 140 besonders
sicher verhindert, so dass beim Hin- und Herbewegen des Schleiftellers 140 über ein
Werkstück
ein besonders effektives Schleifen möglich ist.
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Der
in 7 als räumliche
Draufsicht gezeigte Schleifteller 140 hat an beiden Enden
jeweils eine gleiche, teilzylindrische Spannwalze 54, deren Spannhebel 60 jeweils
dem Vorder- 150 bzw. Hinterrand 170 zugewandt
sind und von Hand, insbesondere mit dem Daumen, leicht nach unten
in die Spannposition schwenkbar sind.
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Zum
Lösen des
Schleifblatts 200 sind die Spannhebel 60 in Betrachtungsrichtung
nach oben zu schwenken, so dass die Exzenternocken 56, 57 einen
Spalt zwischen der Oberseite 160 des Schleiftellers 140 und
der Spannwalze 54 freigeben, aus dem das Schleifblattende 210 leicht
entnehmbar ist.
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8 zeigt
einen schematischen Querschnitt einer in die Spannposition geschwenkten Spannwalze 54,
in der der randferne, erste Exzenternocken 56 das Schleifblattende 210 an
der Haltefläche 62 der
Oberseite 160 des Schleiftellers 140 abstützt. Dabei
hat der Exzenternocken 56 einen Parallelabstand 63 zum
von der Schwenkachse 280 zur Haltfläche 260 gefällten Lot
von einigen Millimetern, so daß damit
eine vorgespannte Position der Spannwalze 54 bewirkt wird.
Die Spannwalze 54 besteht aus elastischem Material. Daher
ist deren Überrasten durch
elastisches Verformen des ersten Exzenternockens möglich. Es
kann darüberhinaus
von Vorteil sein, wenn auch die Haltefläche 62 aus elastisch
verformbarem Material besteht, an dem sich das Schleifblattende 210 bzw.
die beiden Exzenternocken 56, 57 abstützen. Dadurch
können
unterschiedliche Schleifblattdicken mit gleicher Haltesicherheit
straffend gespannt werden.
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In
der Spannposition des ersten Exzenternockens 56 baut dieser
nach seinem Überrasten
gegenüber
der Haltefläche 62 eine
elastische Vorspannkraft auf, mit er er den zweiten Exzenternocken 57 gegen
die Oberseite 160 des Schleiftellers 140 presst,
wobei dieser das Schleifblattende 210 mit eben dieser Vorspannkraft
in eine Vertiefung 66 nach unten drückt und damit zusätzlich nachstrafft.
Dabei kann die Vertiefung 66 mit elastischen Mitteln, z.B. Kunststoff
oder einer Blattfeder überbrückt sein.
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An
Stelle eines in die Spannwalze 54 integrierten, nach außen zum
Schleiftellerrand 150, 170 hin weisenden Spannhebels 60 kann
ein Spannhebel wie gemäß den 1 bis 4 gezeigt,
angeordnet sein, der in Spannposition jeweils zur Mitte des Schleiftellers 140 weist
und dort überrastend
arretierbar ist.