CN1890053A - 手持式磨削机、用于磨削刀具的接收法兰及平衡单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持式磨削机，具有一个设置在一个壳体(10)中的马达，一个装夹磨削刀具(12)的接收法兰(30)及一个马达驱动的工作轴(16)以及一个设有至少一个第一及一个第二平衡质量(18，20)的平衡单元(22)。本发明提出：所述第一平衡质量被构造成可运动的平衡质量(18)及第二平衡质量被构造成固定的平衡质量(20)。此外，还提出一种用于磨削刀具(12)的接收法兰以及一种平衡单元。

Description

手持式磨削机、用于磨削刀具的接收法兰及平衡单元
现有技术
本发明涉及根据独立权利要求前序部分的手持式磨削机、用于磨削刀具的接收法兰及平衡单元。
例如一个手持式工具机的旋转组件，当该旋转组件总的重心不位于旋转轴线上时，将引起振动，这些振动被操作者感到很不舒适并且为了补偿它们使用了平衡系统。但另一方面无补偿时的磨削进度大于有补偿时的磨削进度。
在DE 196 17 478中已建议了一种手持式磨削机，其中设有两个平衡质量，它们在工作轴的轴向上相互错开地布置。这些平衡质量被设置在手持式磨削机壳体内部两个转动轴承之间的工作轴上。
本发明的优点
本发明涉及手持式磨削机，它具有一个设置在一个壳体中的马达，一个安装磨削刀具的接收法兰及一个马达驱动的工作轴以及一个设有至少一个第一及一个第二平衡质量的平衡单元。
本发明提出：第一平衡质量被构造成可运动的平衡质量及第二平衡质量被构造成固定的、与平衡单元固定连接的平衡质量。因此当工作轴旋转时可运动的平衡质量运动到一个平衡位置中，而固定的平衡质量与平衡单元构成一个结构单元及如同它被装配的那样保持其位置。当不平衡变化时，可运动的平衡质量可至少部分地适配，而固定的平衡质量保持在装配位置中。这将有利地允许：当由于磨削刀具的不断损耗及磨损引起的不平衡随时间变化时使工作轴及磨削刀具在更长的使用期间上可靠地平衡。它是这样来实现的，即当固定的与可运动的平衡质量的平衡能力相同大小的情况下通过加或减可满足相当于仅一个需要相同大小的结构空间的可运动平衡单元的双倍大的平衡能力。此外该固定的及可运动的平衡质量的组合可实现一个紧凑的配置。手持式磨削机上的可能振动被降低了；手持式磨削机的操作舒适度被提高。
如果可运动的第一平衡质量由多个在一个滚动轨道中导行的滚珠构成时，这些滚珠构成可特别灵活运动的平衡质量。当工作轴旋转时这些滚珠自动地运动到平衡位置中及由此自动地达到平衡。在条件改变时平衡位置总是被自动地适配。该适配进行得非常快，因为滚珠的静摩擦可被忽略。可以与旋转轴线同心地设置一个或多个滚动轨道。变换地，也可设置一些环，它们在一个或多个与旋转轴线同心地延伸的圆柱面上运动。
如果固定的第二平衡质量由一个平衡扇段构成，该平衡扇段构成平衡单元的圆周的一部分时，可补偿不平衡的一个份额。
如果用于磨削刀具的接收法兰具有一个相对旋转轴线偏心的磨削刀具座，可在同时补偿振动并改善手持式磨削机的操作舒适性的情况下提高磨除量。因此在一个通常的手持式磨削机中也可获得通过磨削刀具运动的偏心率有利地提高的磨除量，正如专门设计用于偏心工作的偏心式磨削机中的情况那样。
如果接收法兰是平衡单元的一个组成部分，则可得到一个紧凑的结构单元，它易于被安装到手持式磨削机中及必要时可容易地更换或改装。
如果固定的第二平衡质量被构造得可补偿在磨削刀具的新状态中由偏心地夹持引起的磨削刀具不平衡的至少10％，则它使得与磨削刀具不平衡必需完全被补偿的情况相比能够有紧凑的结构尺寸。剩余的不平衡可由可运动的第一平衡质量来补偿，该第一平衡质量也是结构紧凑的。在两个平衡质量之间产生一个合适的质量比例及平衡单元的一个合适的尺寸比例。优选地，补偿在新状态中的磨削刀具不平衡的40％至60％，特别优选地，补偿在新状态中约一半的不平衡。例如由刀具接收环的有意的偏心位置、刀具接收环与砂轮孔之间的间隙及通常不均匀的砂轮的固有不平衡引起的不平衡可优选地通过固定的及可运动的平衡质量的平衡作用的矢量相加来补偿。对于砂轮的矢量平衡条件如下：Mve+UE+US+AB+AF＝0；其中Mv＝变化的砂轮质量，e＝偏心度，UE＝砂轮的固有不平衡，US＝由间隙引起的不平衡，AB＝可运动的平衡，AF＝固定的平衡。磨削刀具、尤其是砂轮的不平衡随着其磨损状态持续地变化。固定的第二平衡质量补偿其中的一部分，而可运动的第一平衡质量补偿剩余的不平衡。随着增长的磨损状态，固定的第二平衡质量补偿愈来愈大的份额。当超过一个状态-在该状态中固定的第二平衡质量正好补偿了磨削刀具的通过磨损减小的重量-时，可运动的第一平衡质量的平衡方向改变并且补偿剩余不平衡，该剩余不平衡由固定的第二平衡质量及变小的磨削刀具不平衡之间的差引起。
如果可运动的第一平衡质量被设置在平衡单元的背离刀具座的一侧上，则可达到平衡单元的有利的几何结构。在平衡单元的背面上可提供足够的结构空间，以便组合合适的滚动轨道。
本发明还涉及用于手持式工具机的接收法兰。
本发明提出磨削刀具座的一个偏心的布置。由此可实现：即使一个普通的手持式磨削机也可达到提高的磨除量，其方式是在旋转组件重心位置同时定中的情况下磨削刀具偏心地工作。
如果设有用于平衡单元的连接装置，则可得到在一个结构单元中具有组合的平衡单元的一个紧凑的接收法兰。操作舒适性可同时地提高，其方式是补偿手持式磨削机可能的振动并保持由于磨削刀具的偏心运动所改善的磨削进给。
此外本发明涉及具有至少两个平衡质量的平衡单元。
本发明提出，设有一个可运动的第一平衡质量及一个固定的第二平衡质量。这可有利地作到：即使不平衡随时间变化时也可通过补充的平衡质量达到刀具的可靠平衡及紧凑的结构。
如果设有用于磨削刀具的接收法兰，则可得到一个用于平衡工作轴及手持式磨削机的磨削刀具的一个单元。接收法兰最好被设置在一个端面上，由此得到一个小结构的紧凑装置。这允许结构上有利地构型。优选地，固定的第二平衡质量构成平衡单元的圆周的一部分。变换地，该固定的第二平衡质量可构成平衡单元的另一部分。可运动的第一平衡质量优选地被设置在接收法兰的相反侧上。因此提供了足够的结构空间来构型用于可运动的平衡质量的滚动轨道或圆柱面。可运动的及固定的平衡质量基本上在圆周方向上彼此错位。同样可附加及变换地设置在旋转轴线的轴向上的错位。在其中平衡质量基本上在圆周方向上彼此错位地布置的结构中，可得到固定的与可运动的平衡质量之间有利的力关系。
如果可运动的平衡质量由多个在一个滚动轨道中导行的滚珠构成，则它们易于运动到一个有利的平衡位置。这些滚珠在工作轴转动时自动地运动到平衡位置中及由此自动地实现平衡。也可设置另外的可运动的平衡质量，如围绕滚动轨道的一些环。
如果固定的第二平衡质量由一个平衡扇段构成，该平衡扇段是平衡单元的圆周的一部分，则可达到两个平衡质量的有利的几何结构及力作用。
如果平衡扇段占据25％至75％的角度范围，则可实现两个平衡质量之间的及由此对于平衡单元的重量及尺寸的有利比例。优选地，平衡扇段至多占据圆周的一半，特别优选地，占据圆周的约40％。
优选地，平衡扇段与接收法兰的偏心方向相反地布置。这尤其在用于砂轮的偏心式接收法兰上特别地有利。
本发明既可用于普通的磨削机、尤其是手持式磨削机，也可用于偏心式磨削机，三角形磨削机或超精磨削机。
附图说明
本发明的其它优点可从以下的附图说明中得到。在附图中示出了本发明的一个实施例。附图，说明书及权利要求书组合地包括多个特征。专业人员可符合目的地单个地考察这些特征及总结出有意义的其它组合。
附图表示：
图1：一个优选的具有一个平衡单元的手持式磨削机，
图2：具有组合的接收法兰的平衡单元的细节，
图3：平衡单元的解体视图，
图4：(a)平衡单元的一个侧视截面，(b)具有偏心的磨削刀具座的接收法兰的俯视图，(c)具有敞开的滚动轨道的平衡单元背侧的视图。
具体实施方式
图1以俯视图表示一个优选的手持式磨削机，它具有：一个设置在壳体10中的马达；一个与未示出的马达驱动的工作轴相连接的磨削刀具12；及一个平衡单元22，它被详细地表示在后面的附图中。在这些附图中相同的部分原则上标以相同的参考标号。磨削刀具12-这里为砂轮-可由一个防护罩14覆盖住，以保护操作者免受伤害。
在图2中表示出该平衡单元22的结构的细节。在一个由未示出的马达、尤其一个电动机驱动的工作轴16上同心地配合着平衡单元22，该平衡单元具有一个组合在前侧38上的接收法兰30，该接收法兰具有一个偏心地构成的、用于磨削刀具12的磨削刀具座32。工作轴16绕旋转轴线34旋转。平衡单元22具有一个固定的第二平衡质量20及一个可运动的第一平衡质量18，后者由与接收法兰30的前侧38相反的侧40在圆周42上轴向地向该后侧40的方向上延伸。
固定的第二平衡质量20由一个平衡扇段28构成，它是平衡单元22的圆周42的一部分及沿着圆周42延伸在轴向上。第二平衡质量20也可选择地由平衡单元22的另一部分构成。平衡扇段28的端侧的面相对接收法兰30向下错位一些，以致接收法兰30构成平衡单元22的一个端面及一个磨削刀具12可被容易地安装。平衡扇段28最好延伸在一个角度范围α上，该角度范围至多包括圆周42的一半，优选约为α＝120°-180°，特别优选为α＝150°。
可运动的第一平衡质量18通过一些在一个滚动轨道24上导行的滚珠26构成。这在图3中的一个解体图中示出。
优选的平衡单元22在其与接收法兰30相反的侧面40上具有一个同心地围绕着用于工作轴16的透孔44设置的凹结构，该凹结构构成用于可运动的第一平衡质量18的滚动轨道24。
可运动的平衡质量18由多个滚珠26构成，其中为了清楚起见仅对几个滚珠设有标号。这些滚珠可在所述滚动轨道24中环绕运行，以致当工作轴16转动时滚珠26自动地取得一个平衡位置。滚动轨道24由一个盖36封闭及由此将滚珠26包围在滚动轨道24中。在所示实施例中，固定的第二平衡质量20在平衡单元22的圆周42上从所述端面38一直延伸到其背面40。
图4a，b，c详细地表示一个优选的接收法兰30。该接收法兰在其端面38上具有一个磨削刀具座32，而在背面40上设有用于可运动的第一平衡质量18的滚动轨道24(图4a)。磨削刀具座32具有一个偏心度e，它使装上的磨削刀具12、例如一个砂轮描绘出一个偏心轨道及由此提高磨除量。接收法兰30与该平衡单元22构成一个结构单元。
固定的第二平衡质量20被这样地确定尺寸，即在磨削刀具12的新的状态中对磨削刀具的不平衡补偿一个明显的份额。有利的方式是，在所述新的状态中补偿磨削刀具不平衡的10％至90％，优选为40％在60％，特别优选为约一半。滚珠26(图3)的滚动轨道24被详细地表示在图4c中。滚动轨道24同心地围绕一个透孔44布置，在组装状态中一个工作轴16插在该透孔中。

Claims (16)

1.手持式磨削机，具有一个设置在一个壳体(10)中的马达，一个安装磨削刀具(12)的接收法兰(30)及一个马达驱动的工作轴(16)以及一个设有至少一个第一及一个第二平衡质量(18，20)的平衡单元(22)，其特征在于：第一平衡质量被构造成可运动的平衡质量(18)及第二平衡质量被构造成固定的平衡质量(20)。
2.根据权利要求1的手持式工具机，其特征在于：可运动的第一平衡质量(18)由多个在一个滚动轨道(24)中导行的滚珠(26)构成。
3.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于：固定的第二平衡质量(20)由一个平衡扇段(28)构成，该平衡扇段构成平衡单元(22)的圆周(42)的一部分。
4.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于：用于磨削刀具(12)的接收法兰(30)具有一个相对旋转轴线(34)偏心的磨削刀具座(32)。
5.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于：接收法兰(30)是平衡单元(22)的一个组成部分。
6.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于：通过所述固定的第二平衡质量(20)可补偿在磨削刀具(12)的新状态中磨削刀具不平衡的至少10％。
7.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于：所述可运动的第一平衡质量(18)被设置在平衡单元(22)的背离接收法兰(30)的一侧(40)上。
8.用于根据以上权利要求中一项的手持式工具机的磨削刀具的接收法兰，其特征在于：设有磨削刀具座(32)的一个偏心的布置。
9.根据权利要求8的接收法兰，其特征在于：设有用于平衡单元(22)的连接装置。
10.具有至少两个平衡质量(18，20)的平衡单元，其特征在于：设有一个可运动的第一平衡质量(18)及一个固定的第二平衡质量(20)。
11.根据权利要求10的平衡单元，其特征在于：设有用于一个磨削刀具(12)的接收法兰(30)。
12.根据权利要求10或11的平衡单元，其特征在于：所述可运动的第一平衡质量(18)由多个在一个滚动轨道(24)中导行的滚珠(26)构成。
13.根据权利要求10或11中一项的平衡单元，其特征在于：所述可运动的第一平衡质量(18)由在一个滚动轨道(24)中导行的环构成。
14.根据权利要求10至13中一项的平衡单元，其特征在于：所述固定的第二平衡质量(20)由一个平衡扇段(28)构成，该平衡扇段是平衡单元(22)的圆周(42)的一部分。
15.根据权利要求14的平衡单元，其特征在于：平衡扇段(28)占据所述圆周(42)的25％至75％的角度范围(α)。
16.根据权利要求14或15的平衡单元，其特征在于：平衡扇段(28)与接收法兰(30)的偏心方向相反地布置。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070103