CN103909502A - 振荡驱动的工具机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种振荡驱动的工具机(10),具有能够由马达(13)旋转驱动的马达轴(14),所述马达轴能够通过传动装置(16)和偏心耦合装置(15)与工具主轴(30)耦合,从而驱动工具主轴。
Description
技术领域
本发明涉及一种振荡驱动的工具机,具有能够由马达旋转驱动的马达轴,所述马达轴能够通过传动装置和偏心耦合装置与工具主轴耦合,从而驱动工具主轴。
背景技术
此类振荡驱动的工具机在DE102010046629A1中公开。这里,马达利用其马达轴直接驱动偏心耦合装置,该偏心耦合装置将马达轴的旋转的驱动运动转化为振荡运动,该振荡运动通过行星齿轮传动装置转化成具有相反的旋转方向的、工具主轴的振荡的从动运动。
通过此类结构设置能够将工具主轴围绕其纵轴线旋转振荡地驱动,其中,根据马达驱动转速、行星齿轮传动装置的传动比、偏心耦合装置的偏心率和杠杆臂的不同,工具主轴能够以在希望的范围内的比如大致在5000-30000振/分钟的频率以及比如大致在0.5°至7°的范围内的摆角被驱动。
此外,通过由行星齿轮传动装置引起的反转运动使得与传动装置相关的振动被保持得非常小。
但其缺点是相对较高的噪音以及传动装置易于磨损。
作为采用齿轮传动装置的可替换方式,在现有技术中还公开有皮带传动装置,用以在手工工具中驱动工具主轴。
比如DE4342986C2中公开了通过皮带传动装置驱动偏心磨削机,皮带传动装置将驱动马达的旋转运动通过换向轮转化成与马达轴成角度延伸的从动轴的旋转运动,该从动轴驱动偏心圆盘。
US2012/0080206A1公开了结合磨削机使用皮带传动装置。但这里,皮带传动装置仅被用于驱动吸出装置。
前述皮带传动装置的共同点在于,其总是仅被用于传递旋转运动。
EP0337303A2还公开了一种用于锯床的驱动设备,其中,采用通过偏心螺栓由马达轴驱动的连杆,从而振荡驱动单侧支承的摇臂。在摇臂的自由端上固定被设置为传输机构的、张紧的带,该带被用于驱动锯齿工具。
但这里不是涉及传统意义上的皮带传动装置,而是仅涉及到绳索传动装置,其用于将振荡驱动的摇臂的驱动运动直接传输到固定在绳索或带上的锯床上。
发明内容
因此,本发明的目的在于,改进前述类型的振荡驱动的工具机,从而将噪音和磨损保持得尽可能小。
该目的在一种根据前述类型的设备中如下实现:传动装置被设计为齿状皮带传动装置。
本发明以这种方式实现。
按照本发明,取代齿轮传动装置采用齿状皮带传动装置来变速、优选减速马达的驱动运动。其优点在于,相对于齿轮传动装置明显减小了噪音和磨损。另一个优点在于,齿状皮带传动装置与其他皮带传动装置(比如楔形皮带传动装置)相反,能够容易地置入传动装置壳体内部,而无需相对于油、油脂等等进行密封。通常,其他皮带传动装置(其涉及力配合的传递,如楔形皮带传动装置)必须在干燥的环境下运转,因为只有这样才能确保足够的用于传输的摩擦系数。这需要耗费的密封措施,用以在任何情况下都能保持皮带传动装置的干燥。相反,齿状皮带传动装置既能够干燥地也能够被润滑地运转。
采用齿状皮带传动装置的另一个优点在于,皮带轮之间的间距被实施为是固定的,即不能调节,因为不需要皮带的张紧。这使得安装更加容易且确保了在运行中无需皮带的后续调节。
根据本发明的另一个实施方式,所述齿状皮带传动装置具有减速比,所述减速比优选位于1:2至1:5的范围内,进一步优选位于1:2.5至1:3.2的范围内。
由此得到的优点在于,能够利用通用马达的常用的驱动转速(马达转速为大致30000转/分钟),从而产生工具主轴在大致7500-15000转/分钟的范围内的振荡。这是针对振荡驱动的、特别是用于磨削的工具的工具主轴的优选的驱动转速,而通用马达的驱动转速典型地位于大致30000转/分钟的范围内。
根据本发明的另一个实施方式,所述齿状皮带传动装置具有由马达驱动的第一皮带轮和驱动偏心耦合装置的第二皮带轮。
以这种方式使得齿状皮带传动装置在一个方向上运转,这对于减小磨损是有利的。
根据本发明的另一个实施方式,所述偏心耦合装置具有偏心轴颈,所述偏心轴颈由第二皮带轮驱动。
以这种方式可以实现特别小的建造尺寸和简单的构造。
这里,优选所述偏心轴颈与保持在其上的偏心轴承一起容纳在第二皮带轮上,第二皮带轮具有用于平衡由偏心轴颈和偏心轴承引起的不平衡的重量平衡装置。
由此实现了特别紧凑的建造尺寸。同时,可以利用简单的机构来平衡由偏心轴颈和偏心轴承引起的不平衡。
为此,所述第二皮带轮在优选的改进中在设置偏心轴颈的一侧具有凹部。
这样,能够以特别简单的方式平衡上述不平衡。
根据本发明的另一个优选的实施方式,所述偏心耦合装置被设计用于将由偏心耦合装置产生的振荡的驱动运动转化为工具主轴的旋转方向相反的振荡的驱动运动。
由此,明显降低了所产生的振动的总体水平。
根据本发明的另一个实施方式,所述偏心耦合装置包括偏心杠杆,所述偏心杠杆在第一端部上能够摆动地支承且在第二端部上由偏心轴颈驱动。
这里,工具主轴优选借助于摆动拉杆驱动,所述摆动拉杆能够旋转运动地嵌接在偏心杠杆上。
以这种方式实现了简单地将由偏心轮产生的偏心杠杆的振荡运动转化成工具主轴的方向相反的振荡的驱动运动。
根据本发明的另一个实施方式,所述偏心耦合装置具有平衡重,所述平衡重由偏心杠杆驱动。
这里,优选所述平衡重容纳在偏心杠杆的外端部上。
这里,所述平衡重还能够设置在传动装置壳体外,由此能够非常紧凑地实施传动装置壳体。润滑油腔可以由此保持得较小,从而使得油脂的需求减小到最小。此外,机器的功率损失(其通过挤压作业通过来回运动的油脂产生)也得到明显减小。
总体上以这种方式得到了振动非常小的运转、较小的发热量以及较高的机器效率。
不言而喻,前述的以及接下来还将阐述的特征不仅可以在各个给出的组合中,也可以在其它的组合中使用或单独使用,而不会脱离本发明的保护范围。
附图说明
下面,参照附图,在优选的实施例的描述中给出本发明的其他特征和优点。其中,
图1示出了穿过按照本发明的工具机在传动装置壳体的区域中的部分截面图;
图2示出了按照本发明的齿状皮带传动装置的放大的透视图,具有轴承座,在轴承座上支承马达和齿状皮带,以及
图3示出了根据图2的齿状皮带传动装置的放大的主视图。
具体实施方式
图1示出了以手持磨削机的形式的按照本发明的工具机在传动装置顶部的区域中的视图,该工具机总体上以10标记。
该工具机10具有机器壳体12,在机器壳体内设置传动装置壳体17,在传动装置壳体内支承工具主轴30,该工具主轴利用其一个端部从传动装置壳体17和机器壳体12向外突出。
工具主轴30借助于两个轴承34、35支承且在其外端部上具有容纳部43,在该容纳部上可拆卸地固定工具44,在当前的情况下是磨削工具。
在机器壳体12的上端部上,在背向工具44的一侧示出了把手11,在该把手上可以在作用进程中保持工具机10。
在传动装置壳体17中容纳总体上以15标记的偏心耦合装置,其将马达13的旋转驱动运动转化成工具主轴30围绕其纵轴线32的旋转振荡的驱动运动,如通过双箭头33所示。
偏心耦合装置15将工具主轴30置于频率在大致5000-15000振/分钟且摆角在大致0.5°-7°的范围内的振荡的驱动运动中。
马达13的马达轴14的旋转驱动运动首先通过齿状皮带传动装置16转化成偏心轴24的驱动运动。在偏心轴24上坐落有偏心轴颈26,在该偏心轴颈上保持球状的偏心轴承28。
在图2和3中可以看到齿状皮带传动装置16,其容纳在轴承座46上。在轴承座46上还借助于马达轴承19支承马达轴14。此外,在轴承座46上借助于两个轴承27、29支承具有偏心轴颈26和偏心轴承28的偏心轴24。
齿状皮带传动装置16具有第一皮带轮18,其直接容纳在马达轴14的端部上。齿状皮带传动装置16还具有第二皮带轮20,其容纳在偏心轴24上。齿状皮带22由第一皮带轮18驱动且通过第二皮带轮的齿部48驱动第二皮带轮20,因此,偏心轴颈26连同保持在其上的偏心轴承28被置于偏心运动中。
马达13优选是通用的马达,其比如具有30250转/分钟(必要时27500转/分钟)的马达转速。
齿状皮带传动装置具有比如1:2.75的皮带传动比,因此,针对工具主轴30和保持在其上的磨削工具44得到了11000振/分钟(在马达转速为27500转/分钟的情况下为10000振/分钟)的振频。
偏心半径为比如3.56毫米(参见图3中的偏心率e),因此,得到了7.12毫米的偏心行程。该偏心行程通过偏心耦合装置15转化成工具主轴30的±3°(6°的绝对差值)的摆角。
如图2和3所示,第二皮带轮20在偏心轴颈26一侧具有凹部50,用以平衡由偏心轴颈26以偏心率e错位所产生的不平衡。
偏心轴颈26或偏心轴承28的运动被转化成偏心杠杆36的振荡运动,偏心杠杆以其一个端部从外部包围偏心轴承28且在其对立的端部上可摆动地支承在偏心杠杆轴40上。
在偏心杠杆36上,容纳由轴承轴38和轴承39组成的枢轴承,枢轴承驱动摆动拉杆52,其抗扭地与工具主轴30连接。
以这种方式,将偏心杠杆36的振荡驱动运动借助于由轴承轴38、轴承39和摆动拉杆52组成的反转运动装置转化成具有与偏心杠杆36的驱动运动相反的旋转方向的、工具主轴30的振荡驱动运动。该反转运动导致能够明显感觉到的、从偏心耦合装置15出发的振动的降低(细节请参考EP11176980.8,其通过引用完全包括在此处的方案中)。
偏心耦合装置15(其将偏心轴颈26的运动转化成工具主轴30的振动的驱动运动且将偏心杠杆36的驱动运动转化成摆动拉杆52旋转方向相反的驱动运动,且最终驱动工具主轴30)容纳在传动装置壳体17内。
在传动装置壳体17外、但在机器壳体12内,在偏心杠杆轴40上容纳平衡重42,该平衡重用于平衡由偏心杠杆36和摆动拉杆52所产生的不平衡。
齿状皮带传动装置16的选择的传动比和偏心耦合装置15的设计导致了在工具主轴30的11000振/分钟的额定振频以及工具主轴30上±3°(6°的绝对差值)的摆角。这对于直径最大为大致150mm的磨削工具44来说是理想的。
更高的频率和更大的摆角可能会导致过大的噪音以及升高的磨损。
通过采用齿状皮带传动装置16得到了相对于具有齿轮传动装置的传统的实施方式明显噪音更低的运行以及较小的磨损。此外,可以有利地将齿状皮带传动装置16容纳在填充有油脂或油的传动装置壳体17的空腔中,无需采取密封措施。容纳在传动装置壳体17中的润滑材料有利地作用到齿状皮带传动装置16上且提高了其使用寿命。
Claims (13)
1.一种振荡驱动的工具机,具有能够由马达(13)旋转驱动的马达轴(14),所述马达轴能够通过传动装置(16)和偏心耦合装置(15)与工具主轴(30)耦合,从而驱动工具主轴,其特征在于,所述传动装置(16)被设计为齿状皮带传动装置。
2.如权利要求1所述的工具机,其特征在于,所述齿状皮带传动装置(16)被润滑。
3.如权利要求1或2所述的工具机,其特征在于,所述齿状皮带传动装置(16)具有减速比,所述减速比优选位于1:2至1:5的范围内,再优选位于1:2.5至1:3.2的范围内。
4.如权利要求1-3中任一项所述的工具机,其特征在于,所述齿状皮带传动装置(16)具有由马达(13)驱动的第一皮带轮(18)和驱动偏心耦合装置(15)的第二皮带轮(20)。
5.如权利要求4所述的工具机,其特征在于,所述偏心耦合装置(15)具有偏心轴颈(26),所述偏心轴颈由第二皮带轮(20)驱动。
6.如权利要求5所述的工具机,其特征在于,所述偏心轴颈(26)与保持在其上的偏心轴承(28)一起容纳在第二皮带轮(20)上,第二皮带轮(20)具有用于平衡由偏心轴颈(26)和偏心轴承(28)引起的不平衡的重量平衡装置。
7.如权利要求6所述的工具机,其特征在于,所述第二皮带轮(20)在设置偏心轴颈(26)的一侧具有凹部(50)。
8.如权利要求6或7所述的工具机,其特征在于,所述偏心耦合装置(15)被设计用于将由偏心耦合装置(15)产生的振荡的驱动运动转化为工具主轴(30)的旋转方向相反的振荡的驱动运动。
9.如权利要求5-8中任一项所述的工具机,其特征在于,所述偏心耦合装置(15)包括偏心杠杆(36),所述偏心杠杆在第一端部上能够摆动地支承且在第二端部上由偏心轴颈(26)驱动。
10.如权利要求9所述的工具机,其特征在于,所述工具主轴(30)借助于摆动拉杆(52)驱动,所述摆动拉杆能够旋转运动地嵌接在偏心杠杆(36)上。
11.如权利要求1-10中任一项所述的工具机,其特征在于,所述偏心耦合装置(15)具有平衡重(42),所述平衡重由偏心杠杆(36)驱动。
12.如权利要求11所述的工具机,其特征在于,所述平衡重(42)容纳在偏心杠杆(36)的外端部上。
13.如权利要求12所述的工具机,其特征在于,所述平衡重(42)容纳在传动装置壳体(17)外,但容纳在机器壳体(12)内,所述机器壳体包围传动装置壳体(17)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140709 |