DE19645734A1 - Einspannvorrichtung für Schleifmaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schleifmaschinen. Insbeson­ dere betrifft sie eine Einspannvorrichtung zum Verbinden der Profilschleifelemente mit dem Schwingkolben einer Linear-Schwingschleifmaschine.

Hintergrund der Erfindung

Dem Fachmann auf dem Gebiet der Schleifmaschinen sind plan arbeitende Schwing- und Bandschleifmaschinen in zahlreichen Formen bekannt. Diese Schleifmaschinen weisen sich bewegende ebene Flächen auf und arbeiten sehr wirkungsvoll, sofern ebene Flächen geschliffen werden sollen. Ihr Nutzen ist jedoch be­ grenzt, wenn gekrümmte oder andere Flächen bearbeitet werden sollen, die ein ebenes Schleifelement nicht erreichen kann. Konkave und konvexe Flächen, Nuten, Kehlprofile und (gewölbte) Jalousielatten sind Beispiele für Artikel, die sich mit Schwing- oder Bandschleifmaschinen nicht richtig schleifen lassen.

Aus dem Stand der Technik sind Profilschleifvorrichtungen zum Bearbeiten von Flächen bekannt, die für Schwing- und Band­ schleifer nicht zugänglich sind. Diese bekannten Vorrichtungen liegen sowohl motorisch als auch von Hand angetrieben vor.

Ein Beispiel für eine Profilschleifmaschine ist das Modell 444 der Fa. Porter-Cable Corporation. Dieses Modell weist eine Hal­ teplatte auf, die lösbar am hin- und hergehenden Element der Schleifvorrichtung befestigt ist. Eine Vielzahl von Profilele­ menten jeweils mit einem Teil, der der zu bearbeitenden Fläche entsprechend profiliert ist, ist lösbar an der Halteplatte be­ festigbar. Dieses Werkzeug ist dahingehend nachteilig, daß zum Anbringen des Profilelements am Werkzeug eine separate Halte­ platte erforderlich ist.

Ein Beispiel für eine handbetriebe Profilschleifvorrichtung stellen die Schleifspangen TADPOLE II der Fa. Perfect Panel Products, Auburn, Washington, V. St. A. dar. Diese Schleifspan­ gen sind jedoch nicht motorisch antreibbar.

Die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung ist besonders geeignet für eine Schleifvorrichtung, wie sie in der US-Anmeldung vom der Anmelderin offenbart ist. Diese Anmeldung offenbart eine Schleifvorrichtung mit einem biegsamen Hohlelement mit einer äußeren Schleiffläche sowie einer Viel­ zahl von Profilelementen. Die Profilelemente weisen jeweils einen Querschnitt auf, der von einem ersten und einem zweiten Teil gebildet wird. Die ersten Teile aller Profilelemente haben die gleiche Querschnittsgestalt, während die Profilelemente sich in der Querschnittsgestalt ihrer zweiten Teilen unter­ scheiden. Die zweiten Teile weisen jeweils einen Profilbereich auf, der in der Gestalt der des zu schleifenden Werkstücks ent­ spricht. Die Profilelemente sind einzeln in das Hohlelement einsetzbar und so bemessen, daß bei in das Hohlelement einge­ setztem Profilelement ersteres straff gespannt wird und (1) auf den ersten Teil des Profilelement aufgespannt wird und (2) das Profilteil mit der Schleiffläche an das zu bearbeitende Werkstück angelegt wird.

Zusammenfassung und Ziele der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine neue und verbesserte Einspannvorrichtung zum Verspannen von Profilschleifelementen mit dem hin- und hergehenden, d. h. Linear-Schwingkolben einer Schleifmaschine.

Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Einspannvorrichtung, die ein ra­ sches und bequemes Einspannen und Lösen der Profilschleifele­ mente am bzw. von dem Linear-Schwingkolben der Schleifmaschine gestattet.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine sol­ che Einspannmechanik anzugeben, die wirkungsvoll arbeitet, aber im Aufbau einfach und in der Herstellung kostengünstig ist.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Einspann­ mechanik der beschriebenen Art mit einer Auswerfeinrichtung anzugeben, mittels der ein Profilschleifelement zweckmäßig vom Linear-Schwingkolben der Schleifmaschine gelöst werden kann.

Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs­ form derselben.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung einer Schleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung;

Fig. 2 ist eine Front-Teilansicht aus der Ebene 2-2 der Fig. 1 bei zur klareren Darstellung von der Einspannmecha­ nik größtenteils abgenommenen Werkzeuggehäuse, Hohl­ element und Profilelement;

Fig. 3 ist ein Seitenriß aus der Ebene 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Draufsicht aus der Ebene 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 ist eine isometrische Darstellung der Trägers, der einen Teil der Einspannmechanik bildet;

Fig. 6 ist eine Seitenrißdarstellung der Trägers;

Fig. 7 ist ein Schnitt aus der Ebene 7-7 der Fig. 6;

Fig. 8 ist ein Schnitt aus der Ebene 8-8 der Fig. 6;

Fig. 9 ist eine Draufsicht des Trägers;

Fig. 10 ist eine isometrische Darstellung des Halters, der einen Teil der Einspannmechanik bildet;

Fig. 11 ist ein Seitenrißdarstellung des Halters;

Fig. 12 ist ein Schnitt aus der Ebene 12-12 der Fig. 11;

Fig. 13 ist ein Schnitt aus der Ebene 13-13 der Fig. 11;

Fig. 14 ist eine Draufsichtdarstellung des Halters; und

Fig. 15 ist eine stirnseitige Ansicht des Halters gemeinsam mit einem Profilelement und einem biegsamen Hohl-Schleifelement.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Die Fig. 1 zeigt zunächst mit dem Bezugszeichen 10 eine Profil­ schleifmaschine mit einem Gehäuse 11. Es ist einzusehen, daß das Gehäuse 11 einen Elektromotor und eine geeignete Antriebs­ mechanik zum Hin- und Herführen eines Kolbens 12 (Fig. 5) ent­ hält. Das Gehäuse trägt ein Betätigungselement 14 für einen Schiebeschalter zum Ein-/Ausschalten des Elektromotors.

Die Schleifmaschine 10 ist in Fig. 1 mit angesetztem Profil­ element 16 gezeigt, das von einem flexiblen rohrartigen Hohl­ element 18 mit einer äußeren Schleiffläche aufgenommen ist. Das Profil- und das Hohlelement sind vorzugsweise der in der oben genannten US-Anmeldung vom offenbart.

Es ist einzusehen, daß eine Vielzahl von Profilelementen 16 vorgesehen sind. Jedes Profilelement hat einen Querschnitt, der von einem ersten Teil 16a (Fig. 15) und einem zweiten Teil 16b gebildet wird. Die ersten Teile 16a aller Profilelemente sind im Querschnitt untereinander gleich, während sie sich im Quer­ schnitt des zweiten Teils 16b voneinander unterscheiden. Die zweiten Teile weisen einen Profilbereich 16c auf, der in der Gestalt im wesentlichen der Kontur des zu schleifenden Werk­ stücks entspricht. Die Profilelemente sind jeweils in das Hohl­ element 18 einsetzbar und so bemessen, daß das Hohlelement 18 straff ist, wenn eines der Profilelemente in es eingesetzt ist und (1) mit dem ersten Teil des Profilelements verspannt ist und (2) sein angrenzender Schleifbereich am Profilbereich 16c des Profilelement an das zu schleifende Werkstück angesetzt ist.

Wie nun insbesondere die Fig. 5-9 zeigen, weist die erfin­ dungsgemäße Einspannmechanik einen allgemein mit 20 bezeich­ neten Träger auf. Wie ersichtlich, liegt der Träger im Form einer umgekehrt U-förmigen Schiene 22 mit einem Buchtbereich 22a und parallelen Seitenwänden 22b, 22c vor, die einen Innen­ raum 24 bilden. Der Träger 20 enthält ein Paar Öffnungen 25 zur Aufnahme von Befestigern (nicht gezeigt), die auch von Öffnun­ gen 26 im Linear-Schwingkolben 12 aufgenommen werden. Der Trä­ ger 20 ist also mit dem Kolben 12 verschraubt und läuft mit diesem zusammen in einer Achse 28 (Fig. 1) hin und her. Der Träger 20 enthält auch eine Anzahl Öffnungen 27, 28, die keine Funktion haben, außer daß sie Gewicht und Werkstoff sparen.

Wie die Fig. 10-14 zeigen, weist die Einspannmechanik auch einen allgemein mit 30 bezeichneten Halter auf. Der Halter liegt in Form einer umgekehrt U-förmigen Schiene 21 mit einem Buchtbereich 31a und Seitenwänden 31b, 31c vor, die einen In­ nenraum 33 bilden. Die Seitenwände 31b, 31c enthalten Schwenk­ lageröffnungen 34, 35. Die Öffnungen 36, 37 sind zur Gewichts- und Werkstoffersparnis vorgesehen.

Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, weist der Träger 20 Bossen 38, 40 auf, die in seine Seitenwände 22b bzw. 22c eingedrückt sind; die Bossen 38, 40 stehen in die Öffnungen 34, 35 im Halter 30 hin­ ein vor, so daß der Halter relativ zum Träger 20 um eine Achse 41 (vergl. Fig. 7) schwenken bzw. schwingen kann, die recht­ winklig zur Achse 28 verläuft. Der Halter kann aus einer Ein­ satzstellung (vergl. Fig. 3), in der er im wesentlichen im In­ nenraum 24 des Trägers 20 sitzt, in eine andere Stellung (nicht gezeigt) ausgeschwenkt werden, in der er aus dem Träger 20 hin­ aus vor- und von ihm absteht. Soll ein abgenutzter Halter her­ ausgenommen und ausgetauscht werden, läßt er sich durch Zusam­ mendrücken an den Öffnungen 34, 35, was den Halter von den Bos­ sen auf dem Träger 20 löst, problemlos abnehmen.

Die Seitenwände 31b, 31c des Halters 30 sind jeweils mit einer Vielzahl einwärts vorstehender Grübchen 42a-42e (Fig. 11 und 12) versehen, die von konkaven Bereichen 18a, 18b des Hohlele­ ments 18 (Fig. 15) aufgenommen werden. Diese konkaven Bereiche werden von entsprechend geformten Vertiefungen im Teil 16a des Profilelements 16 gebildet. Wie in Fig. 12 gezeigt, streben die Seitenwände 31b, 31c von Buchtbereich 31a des Halters weg aus­ einander. Ist der Halter vollständig in den Träger 20 einge­ setzt, dessen Seitenwände 22b, 22c parallel verlaufen, werden die Seitenwände des Halters in die Parallelität zueinander ge­ bracht. Die Grübchen 42a-42e liefern daher eine Klemm- bzw. Zusammendrückkraft, die bei vollständig in den Träger einge­ setztem Halter das Profil- und das Hohlelement 16, 18 in der Sollage hält.

Wie in den Fig. 11 und 13 gezeigt, weist der Halter 30 in die Seitenwänden 31b, 31c eingeformte Vorsprünge 44a-44c auf; wie die Fig. 6 und 8 zeigen, hat der Träger 20 in seinen Seitenwän­ den 22b, 22c die Grübchen bzw. Vertiefungen 46a-46c. Die Vor­ sprünge 44a-44c sind auf dem Halter 30 so angeordnet, daß sie in Vertiefungen 46a-46c im Träger 20 einrasten, so daß der Halter in seiner vollständig eingesetzten Stellung im Träger lösbar festgehalten wird; vergl. Fig. 3.

Die Fig. 2-4 zeigen eine Auswerfmechanik mit einem Hebel 50 mit einem Nabenbereich 50a, der eine mehrfach abgesetzte Boh­ rung 51 enthält. Die Bohrung 51 nimmt die abgesetzte Nabe 54 auf, die Teil eines Betätigungs- bzw. Schalthebels mit einem Stab 55 ist. Die Nabe 54 ist drehbar in eine Öffnung 57 in der Gehäusewand 11 des Werkzeugs eingesetzt. Ein Befestiger 58 legt den Hebel 50 auf der Nabe 54 des Schalthebels fest. Die Nabe 50a enthält eine ringförmige Öffnung 59, die eine Schraubfeder 60 aufnimmt. Ein Ende 50a der Feder befindet sich in einer Boh­ rung 59a, die mit der Öffnung 59 in Verbindung steht. Das ande­ re Ende 60b der Feder sitzt in einer geeigneten Bohrung im Ge­ häuse 11. Es ist einzusehen, daß die Feder 60 den Schalthebel 50 im Sinne einer Drehung im Uhrzeigersinn (in Fig. 1 gesehen) beaufschlagt.

Der Schalthebel 50 wird durch das Aufliegen des Auswerfstabs 55 an einer Wand 62, die Teil des Gehäuses 11 ist, in der in Fig. 1 gezeigten Lage gehalten. Eine Mulde 64 erleichtert es dem Be­ nutzer, den Finger an den Hebel anzusetzen, um ihn im Gegenuhr­ zeigersinn (in Fig. 1 gesehen) zu drehen.

Ist, wie in Fig. 3 gezeigt, der Halter in den Träger 20 einge­ setzt, steht sein äußeres Ende über das des Trägers 20 auswärts vor. Der Stab 55 am Schalthebel liegt über diesem vorstehenden äußeren Ende des Halters 30. Wird also der Hebel 50 im Gegen­ uhrzeigersinn (Fig. 1) gedreht, legt sich der Auswerfstab 55 an das äußere Ende des Halters 30 an und drückt diesen aus dem Träger 20, wobei der Halter um die Achse 41 schwenkt (Fig. 7). Beim Trennen des Halters vom Träger entfällt die oben erwähnte Zusammendrückkraft, so daß sich das Profil- und das Hohlelement 16, 18 problemlos aus dem Innenraum 33 im Halter 30 herausneh­ men lassen. Soll ein weiteres Profilelement 16 mit dem Hohlele­ ment 18 zusammen eingespannt werden, führt man den Teil 16a des Profilelement und den angrenzenden Teil des Hohlelements in den Raum 33 im Halter 30 ein und schwenkt diesen dann, bis er im Träger in der Sollage einrastet. Sobald der Halter vollständig im Träger sitzt, werden die Grübchen 42a-42e auf die Hohlbe­ reiche 18a, 18b gedrückt, so daß das Hohlelement 18 und das Pro­ filelement 16 für das Schleifen unter Motorantrieb sicher fest­ gehalten werden.

Wie ersichtlich, schafft die vorliegende Erfindung eine einfa­ che, doch effektive Mechanik zum Festspannen und Lösen eines Profil- und eines Hohlelements 16, 18. Weiterhin kann der in den Träger eingespannte Halter ein Profilelement 16 mit Hohl­ elementen unterschiedlicher Gestalt wie auch ein Profilelement ohne Hohlelement spannen.

Weiterhin nimmt die erfindungsgemäße Einspannmechanik zusätz­ lich zum Profil- und Hohlelement 16, 18 auch verschiedene ande­ re Schleifansätze auf. Diese Ansätze (nicht gezeigt) weisen einen Schaft mit einem Querschnitt auf, der im wesentlichen dem des Teils 16a des Profilelements entspricht, wie ihn die Fig. 15 zeigt. Der Ausdruck "Profilschleifelement", wie er in den Ansprüchen verwendet ist, soll also sowohl Profilelemente 16 (mit oder ohne Hohlelement 18) wie auch die soeben erwähnten Schleifansätze einschließen.

Claims (5)

1. Einspannmechanik für eine Linear-Schwingschleifmaschine mit einem Gehäuse, in dem ein Motor gelagert ist, der mit einem Kolben verbunden ist und diesen in einer ersten Achse hin- und herführt, gekennzeichnet durch

• a) einen mit dem Kolben hin- und herführbar verbundenen Trä­ ger mit einem nach unten offenen Innenraum,
• b) einen Halter, der an den Träger um eine zur ersten recht­ winklige Achse schwenkbar angesetzt ist, wobei der Halter um die zweite Achse zwischen einer ersten Stellung, in der er sich im wesentlichen vollständig im Innenraum des Trägers befindet, und einer zweiten Stellung hin- und herschwenkbar ist, in der ein erheblicher Teil des Halters aus dem Innenraum hinaus und von ihm hinweg vorsteht, und wobei der Halter einen Innenraum zur Aufnahme eines Teiles einer Profilschleifelements aufweist,
• c) eine Rasteinrichtung auf dem Träger oder dem Halter, die den Halter zusammendrückt, wenn dieser sich in seiner ersten Stellung befindet, um auf ein in den Innenraum des Halters ein­ gesetztes Profilschleifelement eine Einspannkraft aufzubringen, und
• d) eine Auswerfeinrichtung, die an dem Gehäuse angebracht und mit dem Halter in den Eingriff bringbar ist, um ihn aus der er­ sten in die zweite Stellung zu bringen.

2. Einspannmechanik für eine Linear-Schwingschleifmaschine mit einem Gehäuse, in dem sich ein Motor befindet, der mit einem Kolben verbunden ist und diesen entlang einer ersten Achse hin- und herführt, gekennzeichnet durch

• a) einen mit dem Kolben zum Hin- uni Herführen desselben ver­ bundenen Träger, der einen in seiner Längsrichtung verlaufenden und nach unten offenen Innenraum enthält,
• b) einen Halter, der an einem Ende an einem Ende des Trägers um eine zur ersten rechtwinklige zweite Achse schwenkbar gela­ gert ist, wobei der Halter um die zweite Achse zwischen einer ersten Position, in der der Halter sich im wesentlichen voll­ ständig im Innenraum des Trägers befindet, und einer zweiten Stellung hin- und herschwenkbar ist, in der er aus dem Innen­ raum heraus und von ihm hinweg vorsteht, und wobei der Halter eine in Längsrichtung verlaufenden Innenraum zur Aufnahme eines Teils eines Profilschleifelements enthält,
• c) eine Rasteinrichtung auf dem Träger oder dem Hälter, die den in seiner ersten Stellung befindlichen Halter zusammen­ drückt, um auf ein im Innenraum des Halters befindliches Pro­ filschleifelements eine Einspannkraft aufzubringen, und
• d) eine Auswerfeinrichtung mit einem Auswerfhebel, der vom Gehäuse schwenkbar gelagert und mit einem Auswerfstab verbunden ist, der am anderen Ende des Halters dessen einem Ende entge­ gengesetzt gelagert ist, um sich an dessen anderes Ende anzu­ legen und durch eine Drehung des Hebels in einer ersten Rich­ tung den Halter in seine zweite Stellung zu drücken.

3. Einspannmechanik nach Anspruch 2, gekennzeich­ net durch eine vom Gehäuse gelagerte Federeinrichtung, die mit der Auswerfeinrichtung verbunden ist, um den Auswerfhebel im Sinne einer Drehung in einer zu ersten entgegengesetzten zweiten Richtung zu beaufschlagen.

4. Einspannmechanik für eine Linear-Schwingschleifmaschine mit einem Gehäuse, in dem ein Motor angeordnet ist, der mit einem Kolben verbunden ist, um diesen in einer ersten Achse hin- und herzuführen, gekennzeichnet durch

• a) einen Träger in Form einer umgekehrt U-förmigen Schiene, die koaxial mit dem Kolben an diesem angebracht ist, wobei die Trägerschiene einen Buchtbereich sowie eine erste und eine zweite Seitenwand aufweist, die einem nach unten offenen Innen­ raum bilden, der sich in Längsrichtung der Trägerschiene er­ streckt, und wobei die Trägerschiene ein erstes inneres und ein zweites äußeres Ende aufweist,
• b) einen Halter in Form einer zweiten, umgekehrt U-förmigen Schiene mit einem Buchtbereich sowie einer ersten und einer zweiten Seitenwand, die einen nach unten offenen Innenraum zur Aufnahme eines Profilschleifelements bilden,
• c) eine Schwenkeinrichtung, die ein Ende der Halterschiene mit dem inneren Ende der Trägerschiene verbindet, damit die Halterschiene um eine zur ersten rechtwinklige zweite Achse schwenken kann, wobei die Halterschiene zwischen einer ersten Stellung, in der sie sich im wesentlichen vollständig im Innen­ raum der Trägerschiene befindet, und einer zweiten Stellung, in der ein erheblicher Teil der Halterschiene aus dem Innenraum hinaus und von ihm weg vorsteht, hin- und herschwenkbar ist, und wobei die Halterschiene ein zweites, dem ersten entgegen­ gesetztes Ende aufweist, das aus dem äußeren Ende der Träger­ schiene hinaus vorsteht, wenn die Halterschiene sich in ihrer ersten Stellung befindet,
• d) eine an mindestens einer der Seitenwände vorgesehene Rast­ einrichtung, die die Halterschiene zusammendrückt, wenn letzte­ re sich in ihrer ersten Stellung befindet, um auf ein im Innen­ raum der Halterschiene befindliches Profilschleifelement eine Einspannkraft aufzubringen, und
• e) eine Auswerfeinrichtung mit einem Auswerfhebel, der im Ge­ häuse schwenkbar gelagert und mit einem Auswerfstab verbunden ist, der am zweiten Ende der Halterschiene gelagert ist und sich an das zweite Ende der Halterschiene anlegen kann, um die­ se beim Drehen des Hebels in einer ersten Richtung in ihre zweite Stellung zu schwenken.

5. Einspannmechanik nach Anspruch 4, gekennzeich­ net durch eine Federeinrichtung, die vom Gehäuse gestützt und mit der Auswerfeinrichtung verbunden ist, um den Auswerf­ hebel im Sinne einer Drehung in einer zur ersten entgegenge­ setzten zweiten Richtung zu beaufschlagen.