DE10060855A1 - Schleifmaschine mit einem verbesserten Isolationsmechanismus gegen Vibration - Google Patents

Abstract

Ein fein bearbeitender Schwingschleifer (1) umfaßt einen Hauptkörper (2) und eine unterhalb des Hauptkörpers vorgesehene Basis (12). Zwischem dem Hauptkörper und der Basis sind eine Mehrzahl von Fußeinheiten (22) vorgesehen. Jede Einheit wiederum umfaßt einen zylindrischen oder säulenförmigen Fuß (23) aus Aluminium und ein Paar O-Ringe (25) aus Gummi an beiden Enden des zylindrischen Fußes. Jeder Fuß umfaßt zudem Abschnitte mit verringertem Durchmesser (24) an beiden Enden, an welchem die O-Ringe angeordnet sind. Die Abschnitte mit verringertem Durchmeser (24) sitzen in den O-Ringen und sind in ausgesparten Sitzen (26), die in gegenüber liegenden Oberflächen des Hauptkörpers (2) und der Basis (12) vorgesehen sind, angeordnet und stützen somit die Aluminiumfüße (23) in axialer Richtung elastisch ab. Die axiale Abmessung jedes Abschnitts mit reduziertem Durchmesser (24) ist länger ausgebildet als die Dicke (das heißt, die axiale Abmessung) des O-Rings (25), so daß das spitze Ende des Abschnitts mit verringertem Durchmesser nicht über das axial äußerste Ende des O-Rings über- oder vorsteht. Die Fußeinheiten (22) können einer in axialer Richtung der Füße (23) auftretenden Vibration wirksam entgegen wirken und eine vertikale Vibration der Basis (12) verringern und gleichzeitig eine glatte Schwingbewegung der Basis erleichtern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schleifmaschinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schleifmaschine mit einem Hauptkörper, der einen Motor enthält, und einer Basis, die unterhalb des Hauptkörpers derart angeordnet ist, daß die Drehung des Motors der Basis eine Schwingbewegung zum Schleifen von Werkstücken verleiht.

Ein typischer Schwingschleifer umfaßt einen Hauptkörper, der einen Motor mit einer Ab­ triebswelle enthält, welche von diesem in Abwärtsrichtung vorsteht. Eine solche Schleif­ maschine umfaßt zusätzlich eine Basis, die exzentrisch an die Abtriebswelle gekoppelt ist, derart, daß die Drehung des Motors, und somit die Abtriebswelle, der Basis eine Schwing­ bewegung verleiht (das heißt, eine exzentrische Kreisbewegung), um dadurch Oberflächen von Werkstücken zu schleifen, wenn an der Bodenfläche der Basis ein Sandpapier ange­ bracht ist. Typischerweise umfaßt eine solche Schleifmaschine eine Mehrzahl von Füßen, die zwischen dem Hauptkörper und der Basis angeordnet sind, um die Drehung der Basis zu regulieren und eine Vibration der Basis, insbesondere eine vertikale Vibration, die durch die Schwingbewegung der Basis verursacht wird, zu isolieren. Die Mehrzahl solcher vibrationsisolierender Füße wird aus einstückigen oder integrierten elastischen Körpern hergestellt. Die veröffentlichte, ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 62-17857 offenbart jedoch einen Schwingschleifer mit zusammen gesetzten elastischen Fü­ ßen. Jeder dieser Füße umfaßt einen zentralen Hauptzylinder bzw. eine zentrale Hauptsäule aus einem relativ harten elastischen Material und zwei weitere Endzylinder aus einem ela­ stischen Material mit geringerer Härte, die jeweils an einem Ende des Hauptzylinders befe­ stigt sind, um einen verstärkten Isolationseffekt gegen Vibration zu schaffen.

Obwohl dieser Fuß seine gedachte Aufgabe erfüllt, ist dieser nicht frei von bestimmten Problemen und Nachteilen und beläßt somit Raum für eine weitere Verbesserung. Da der oben beschriebene Fuß aus elastischen Materialien hergestellt ist, sind seine physikalischen Eigenschaften Gegenstand eines Qualitätsverlustes aufgrund von Wärmezunahme, die un­ geachtet dessen, ob der Fuß aus einer Kombination aus harten und weniger harten elasti­ schen Materialien hergestellt ist, während des Betriebs der Schleifmaschine auftritt. Eine solche Verschlechterung führt häufig zu einer Abnahme der Wirkung und/oder der Halt­ barkeit der Vibrationsisolierung. Zudem bewirkt die Schwingbewegung der Basis eine Präzession auf die Füße. Die Präzession übt nicht nur eine Scherkraft und eine Biegespan­ nung auf beide Enden jedes Fußes aus (welche in den Fußsitzen im Hauptkörper und der Basis fest abgestützt sind), sondern bewirkt auch eine Abnutzung des Fußes und somit eine Verkürzung der Einsatzdauer der elastischen Füße.

Im Hinblick auf die oben genannten Probleme ist eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifmaschine mit wirksamen Vibrationsisolatoren von hoher Haltbar­ keit zu schaffen, um Wärme und Abnutzung zu widerstehen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Schleifmaschine mit wirksamen und preiswerten Vibrationsisolatoren zu schaffen.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Schleifmaschine mit Vi­ brationsisolatoren zu schaffen, welche eine Dissipation von während des Betriebs erzeug­ ter Wärme erleichtern.

Die obigen Aufgaben und weitere darauf bezogene Aufgaben werden durch die Erfindung verwirklicht, welche eine Schleifmaschine mit einem Hauptkörper, der einen Motor ent­ hält, und einer Basis, die unterhalb des Hauptkörpers angeordnet ist, liefert. Die Basis wird durch den Motor so angetrieben, daß dieser eine Schwingbewegung durchführt. Die Schleifmaschine umfaßt ferner eine Mehrzahl von Fußsitzen, die im Hauptkörper und in der Basis ausgebildet sind, und wenigstens eine zwischen dem Hauptkörper der Basis an­ geordnete Fußeinheit. Jede der wenigstens einen Fußeinheit umfaßt einen Metallfuß mit einem oberen und einem unteren Endabschnitt und einer Achse. Zudem umfaßt jede der wenigstens einen Fußeinheit elastische Körper, die so ausgebildet sind, daß sie die Endab­ schnitte in den Fußsitzen in axialer Richtung des Fußes abstützen. In Bezug auf die Schleifmaschine kann die wenigstens eine Fußeinheit der in axialen Richtungen der Füße auftretenden Vibration wirksam entgegen wirken und die vertikale Vibration der Basis reduzieren und gleichzeitig eine glatte Schwingbewegung der Basis erleichtern. Die An­ ordnung reduziert auch die Auswirkungen der durch den Betrieb der Schleifmaschine er­ zeugten Wärme, wie auch eine Abnutzung der elastischen Körper und verbessert somit die Haltbarkeit der wenigstens einen Fußeinheit.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Schleifmaschine vier Fußeinhei­ ten, wobei jeder Fuß Abschnitte mit verringertem Durchmesser umfaßt, die an seinem obe­ ren und unteren Endabschnitt vorgesehen sind. Zudem umfassen die elastischen Körper O- Ringe, die um die Abschnitte mit verringertem Durchmesser herum in den Fuß sitzend eingepaßt sind. In vorteilhafter Weise liefern die O-Ringe eine gewünschte Elastizität bei relativ geringen Kosten und verringern somit die gesamten Herstellungskosten der Schleifmaschine.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat jeder O-Ring einen kreis­ förmigen Querschnitt, wohingegen jeder Fuß eine zylindrische Form hat und jeder Ab­ schnitt mit verringertem Durchmesser ebenfalls eine zylindrische Form hat, welche einen kleineren Durchmesser hat als der Durchmesser des restlichen Fußes, und welcher koaxial auf dem oberen oder unteren Endabschnitt des Fußes aufgeformt ist.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat jeder O-Ring eine größere axiale Abmessung als jeder Abschnitt mit verringertem Durchmesser, derart, daß ein freies Endes jedes Abschnitts mit verringertem Durchmesser nicht über ein äußerstes Ende des O-Rings über- oder vorsteht.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jeder Fuß aus Alumi­ nium hergestellt. Ein aus Aluminium hergestellter Fuß bzw. aus Aluminium hergestellte Füße ist/sind aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Härte und Wärmeleitfähigkeit von Vorteil.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt jeder Fußsitz eine Aussparung, die so bemessen und dimensioniert ist, daß sie einen O-Ring und einen Ab­ schnitt mit verringertem Durchmesser genau passend aufnimmt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist jeder O-Ring koaxial um den Abschnitt mit verringertem Durchmesser im Fußsitz eingepaßt, derart, daß, wenn sich die Schleifmaschine in Betrieb befindet, die O-Ringe zwar komprimiert, nicht aber ge­ schert oder gebogen werden.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht im Querschnitt einer fein bearbeitenden Schleifmaschine 1 gemäß vorliegender Erfindung.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht im Querschnitt einer fein bearbeitenden Schleifmaschine 1 gemäß vorliegender Erfindung. Die fein bearbeitende Schleifmaschine 1 umfaßt einen Hauptkör­ per 2 und eine unterhalb des Hauptkörpers angeordnete Basis 12. Der Hauptkörper 2 wie­ derum umfaßt ein Paar vertikal geteilte Gehäusehälften 3 und 4, welche einen hängenden Motor 5 enthalten, dessen Abtriebswelle 6 durch ein Kugellager 7 abgestützt ist. Die Ab­ triebswelle 6 des Motors 5 steht vom Boden des Hauptkörpers 2 nach unten in die Basis 12 vor. Ein kühlender Lüfter 8 ist oberhalb des Kugellagers 7 auf die Abtriebswelle 6 aufge­ setzt, um dem Motor 5 Kühlluft zuzuführen, und ein staubsammelnder Lüfter 9 ist eben­ falls auf der Abtriebswelle 6 unterhalb des Kugellagers 7 aufgesetzt, um insbesondere Staub und andere Feinstbestandteile von unterhalb des Hauptkörpers 2 abzuziehen und solche Partikel zu einer staubsammelnden Düse 10 zu leiten, welche auf der linken Seite (wie in der einzigen Figur dargestellt) des Hauptkörpers 2 angeordnet ist. Der Hauptkörper 2 umfaßt zudem einen Auslöseschalter 11 zum Aktivieren der fein bearbeitenden Schleif­ maschine 1, wenn dieser eingedrückt ist.

Die Basis 12 umfaßt ein Lagergehäuse 14 direkt unterhalb des Motors 5 zur Aufnahme eines Kugellagers 13. Die Basis 12 umfaßt zudem eine exzentrische Hülse 15, die in dem Lagergehäuse 14 sitzt. Die exzentrische Hülse 15 hat ein darin ausgebildetes exzentrisches Durchgangsloch 16, welches von der Abtriebswelle 6 des Motors 5 durchdrungen wird und somit die Welle 6 exzentrisch abstützt. Eine versenkte Schraube 17 ist in das Bodenende der Abtriebswelle 6 über den flachen Ansatz 18 fest gezogen, um zu verhindern, daß die exzentrische Hülse 15 von der Abtriebswelle 6 abrutscht. Die exzentrische Hülse 15 um­ faßt zudem ein Ausgleichsteil 19, das zu der exzentrischen Seite der Hülse 15 hin vorsteht. Die Basis 12 umfaßt ferner ein Polster 20 auf der Bodenfläche derselben. Auf den gegen­ über liegenden Rändern der oberen Oberfläche der Basis 12 sind ein Paar Klammern 21 angeordnet, um Sandpapier, das über das Polster 20 gestreckt ist, an der Basis 12 zu befe­ stigen.

Die fein bearbeitende Schleifmaschine 1 umfaßt ferner eine Mehrzahl von, beispielsweise vier, Fußeinheiten 22, die zwischen dem Hauptkörper 2 und der Basis 12 angeordnet sind. Jede Fußeinheit 22 umfaßt einen zylindrischen bzw. säulenförmigen Fuß 23 aus Alumini­ um und ein Paar O-Ringe 25 aus Gummi an beiden Enden des zylindrischen Fußes 23.

Ferner umfaßt jeder Fuß 23, wie dargestellt, Abschnitte 24 mit verringertem Durchmesser, die an beiden Enden desselben vorgesehen sind und an welchen die O-Ringe 25 angeord­ net sind. Um jede der Fußeinheiten 22 zwischen dem Hauptkörper 2 und der Basis 12 an­ zuordnen, werden die Abschnitte 24 mit verringertem Durchmesser des Fußes 23 in O- Ringe 25 gesetzt und in ausgesparte Sitze 26 gesetzt, welche in gegenüber liegenden Ober­ flächen des Hauptkörpers 2 und der Basis 12 ausgebildet sind. Die Anordnung liefert einen Führungsdruck auf die O-Ringe 25, derart, daß die O-Ringe unter leichter Kompression gehalten sind, um so die Aluminiumfüße 23 in axialer Richtung der Füße 23 elastisch ab­ zustützen. Die axiale Länge jeder der Abschnitte 24 mit verringertem Durchmesser ist nicht länger ausgebildet als die Dicke des O-Rings 25, so daß das spitze Ende des Ab­ schnitts 24 nicht von dem axial äußersten Ende des Rings 25 über- oder vorsteht.

Im Betrieb der so konstruierten, fein bearbeitenden Schleifmaschine 1 ist der Auslöse­ schalter 11 eingedrückt, um den Motor 5 zu aktivieren und somit die Abtriebswelle 6 in Drehung zu versetzen. Da das untere Kugellager 13 der Basis 12 die Abtriebswelle 6 über die exzentrische Hülse 15 exzentrisch abstützt, verleiht die Drehung der Abtriebswelle 6 der Basis 15 um die Achse der Abtriebswelle 6 herum eine Schwingbewegung (eine ex­ zentrische Kreisbewegung) und bewirkt somit, daß das Sandpapier auf der Bodenfläche der Basis 12 ein Werkstück abschleifen kann.

Aufgrund der Schwingbewegung der Basis 12 unterliegt jede Fußeinheit 12 einer Präzessi­ on, wobei das untere Ende jeder Fußeinheit 22, das in dem unteren Sitz 26 fest liegt, eine Kreisbewegung ausführt, welche der Bewegung der Basis 12 in Bezug zu dem oberen En­ de, das im oberen Sitz 26 fest liegt, folgt. Die Präzession reguliert die Bewegung der Basis 12 und verringert damit die vertikale Vibration der Basis 12. Jeder Fuß 23 der Fußeinheit 22 ist aus Aluminium ausgebildet und hat somit einen ausreichenden Härtegrad, um die vertikale Vibration der Basis 12, die während des Betriebs der Schleifmaschine 1 auftritt, wirksam zu dämpfen. Darüber hinaus verteilen die Füße 23 in vorteilhafter und wirksamer Weise Wärme, die durch den Betrieb der fein bearbeitenden Schleifmaschine 1 erzeugt wird. Zudem sind die oberen und unteren Enden jedes Fußes 23 durch die O-Ringe 25 ela­ stisch in der Weise abgestützt, daß den Fußenden eine relativ freie Bewegung erlaubt ist und der Fuß 23 in der Lage ist, eine sanfte Präzession durchzuführen. Als zusätzlicher Vorteil werden die O-Ringe 25 nur einer Kompression unterzogen, nicht aber einer Scher- oder Biegekraft, und somit sind die O-Ringe weniger anfällig gegen Abnutzung.

Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann jede Fußeinheit 22, da sie aus einem Metallfuß 23 und aus O-Ringen 25 aus Gummi konstruiert ist, einer in der axialen Rich­ tung des Fußes 23 auftretenden Vibration wirksam entgegen wirken und die vertikale Vi­ bration der Basis 12 verringern und dabei gleichzeitig eine glatte Schwingbewegung der Basis 12 erleichtern. Wie vorher beschrieben wurde, verringert die Anordnung auch die Auswirkungen der durch den Betrieb der Schleifmaschine 1 erzeugten Wärme wie auch die Abnutzung der O-Ringe 25 und verbessert somit die Haltbarkeit der Fußeinheiten 22.

Ferner liefern die O-Ringe 25 eine gewünschte Elastizität bei relativ niedrigen Kosten und tragen somit zu einer Verringerung der gesamten Herstellungskosten der fein bearbeiten­ den Schleifmaschine 1 bei.

Es sei angemerkt, daß die Art oder Struktur des Abstützens jedes Abschnitts 24 mit verrin­ gertem Durchmesser eines Fußes in dem ausgesparten Sitz 26 nicht auf diejenige be­ schränkt ist, die vorstehend beschrieben wurde. Zum Beispiel können ein Ring mit einem quadratischen oder rechtwinkligen Querschnitt oder eine Mehrzahl von Kugeln den O- Ring 25 ersetzen. Alternativ können die Abschnitte 24 mit verringertem Durchmesser weg gelassen werden, so daß beide Enden jedes Fußes durch Gummielemente mit einer im we­ sentlichen Tassenform ohne Henkel abgestützt werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Gummikugeln oder eine flache Platte zwischen jeder Bodenfläche einer der Fuß­ sitze und dem Fußende ohne verringerte Abschnitte angeordnet sein. Solange jeder Fuß elastisch in axialer Richtung abgestützt werden kann, kann jede geeignete Struktur ver­ wendet werden. Darüber hinaus können unterschiedliche Abstützstrukturen für das obere und untere Ende jedes Fußes verwendet werden. Während das untere Ende des Fußes, wel­ ches ein größeres Moment hat als das obere Ende des Fußes, durch die Struktur der Aus­ führungsform (das heißt, durch einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser in einem O- Ring) abgestützt sein kann, können zum Beispiel, Bälle oder eine flache Platte für das obe­ re Ende des Fußes verwendet werden.

Obwohl jedes gewünschte andere Metall als Aluminium als Material für die Füße verwen­ det werden kann, wird Aluminium aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Härte und Wärmeleitfähigkeit am meisten bevorzugt.

Claims (7)

1. Schleifmaschine mit:
einem Hauptkörper mit einem Motor;
einer Basis, die unterhalb des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei die Basis durch den Motor angetrieben wird, um eine Schwingbewegung durchzuführen;
einer Mehrzahl von Fußsitzen, die im Hauptkörper und in der Basis ausgebildet sind; und wenigstens einer Fußeinheit, die zwischen dem Hauptkörper und der Basis angeordnet ist, wobei jede der wenigstens einen Fußeinheit einen Metallfuß mit einem oberen und einem unteren Endabschnitt und einer Achse umfaßt, und jede der wenigstens einen Fußeinheit ferner elastische Körper umfaßt, die so ausgebildet sind, daß sie die Endabschnitte in den Fußsitzen in der axialen Richtung des Fußes abstützen.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, in welcher die Anzahl der Fußeinheiten vier beträgt, wobei jeder Fuß Abschnitte mit verringertem Durchmesser umfaßt, die an dem oberen und dem unteren Endbereich desselben vorgesehen sind, und in welcher die elastischen Körper O-Ringe umfassen, die um die Abschnitte mit verringertem Durchmesser herum in den Fußsitzen eingepaßt sind.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, in welcher jeder O-Ring einen kreisförmigen Quer­ schnitt hat und in welcher jeder Fuß eine zylindrische Form hat und jeder Abschnitt mit verringertem Durchmesser ebenfalls eine zylindrische Form hat, welche einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des restlichen Fußes hat, und welcher koaxial auf einem der oberen und unteren Endbereiche des Fußes angeformt ist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 2, in welcher jeder O-Ring eine größere axiale Abmes­ sung hat als diejenige jedes Abschnitts mit verringertem Durchmesser, derart, daß ein frei­ es Ende jedes Abschnitts mit verringertem Durchmesser nicht über ein äußerstes Ende des O-Ringes vorsteht.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 1, in welcher jeder Fuß aus Aluminium hergestellt ist.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 2, in welcher jeder Fußsitz eine Aussparung umfaßt, die für eine genau passende Aufnahme eines O-Rings bemessen und dimensioniert ist, und einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser umfaßt.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 2, in welcher jeder O-Ring koaxial um den Abschnitt mit verringertem Durchmesser im Fußsitz herum eingepaßt ist, derart, daß, wenn die Schleifmaschine in Betrieb ist, die O-Ringe einer Kompression, nicht aber einem Scheren oder Biegen unterzogen werden.