DE10134308A1

DE10134308A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10134308A1
Application number: DE10134308A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dehde
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-07-14
Filing date: 2001-07-14
Publication date: 2003-01-30
Also published as: ATE349297T1; CN1462223A; CN1246123C; EP1417074B1; WO2003008150A1; DE50209089D1; EP1417074A1; US20040038622A1; US6890247B2

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Exzenterschleifmaschine, die einen in einem Gehäuse (10) angeordneten Motor (12) mit einer Antriebswelle (14) aufweist, wobei die Antriebswelle (14) mit ihrer dem Motor (12) abgewandten Seite über einen Exzenter (18) mit einem Schleifteller (16) verbunden ist, der auf einem ringförmigen, drehbar gelagerten und über ein Bremsmittel (22, 62) bremsbaren Mittel (20, 72) abwälzbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß das ringförmige Mittel (20, 72) im Bremsmittel (22, 62) gelagert ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Druckschrift DE 199 52 108 A1 ist eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine motorgetriebene Handschleifmaschine, bekannt, die einen in einem Gehäuse angeordneten Motor mit einer Antriebswelle aufweist. Die Antriebswelle ist mit ihrer dem Motor abgewandten Seite über eine Exzenterhülse mit einem Schleifteller verbunden. Am Schleifteller, der über ein erstes Lager auf der Exzenterhülse exzentrisch zur Antriebswelle gelagert ist, ist ein erstes ringförmiges Mittel angeformt, das eine erste, radial nach außen weisende Wälzfläche aufweist. Ein zweites ringförmiges Mittel mit einer radial nach innen weisenden, mit der ersten Wälzfläche korrespondierenden, zweiten Wälzfläche ist über ein zweites Lager koaxial zur zentrischen Achse der Antriebswelle des Motors drehbar auf der Exzenterhülse gelagert.

Das zweite Mittel ist über einen Teilbereich von einem elastischen Band umgeben, das ein Bremsmittel bildet. Über das Bremsmittel ist für einen Zwangsantrieb bzw. für einen eine orbitale Bewegung überlagerten rotierenden Antrieb des Schleiftellers das zweite ringförmige Mittel drehfest fixierbar. Die erste Wälzfläche des ersten ringförmigen Mittels kann sich auf der zweiten Wälzfläche des zweiten ringförmigen Mittels abwälzen, was zu einer Drehbewegung des Schleiftellers führt. Wird das Bremsmittel gelöst, ist das zweite Mittel drehbar, und ein Zwangsantrieb wird unterbunden.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einer Exzenterschleifmaschine, die einen in einem Gehäuse angeordneten Motor mit einer Antriebswelle aufweist, wobei die Antriebswelle mit ihrer dem Motor abgewandten Seite über einen Exzenter mit einem Schleifteller verbunden ist, der auf einem ringförmigen, drehbar gelagerten und über ein Bremsmittel bremsbaren Mittel abwälzbar ist.

Es wird vorgeschlagen, daß das ringförmige Mittel im Bremsmittel gelagert ist. Vorteilhaft können Bauteile, insbesondere Lagerbauteile, und Bauraum eingespart werden, und es ist eine robuste und kostengünstige Vorrichtung erreichbar, die insbesondere in axialer Richtung kompakt baut. Ferner ist eine abgekapselte Bauweise mit innenliegenden Reibflächen realisierbar, wodurch diese besonders einfach gegen eine Verschmutzung, insbesondere durch Schleifstaub, geschützt werden können.

Hebt ein Bediener die Handwerkzeugmaschine während des Betriebs von einer zu bearbeitenden Oberfläche eines Werkstoffs, kann durch eine in einem Schleiftellerlager vorherrschende Reibung und durch das Fehlen einer Reibung zwischen dem Schleifteller und dem Werkstoff eine hohe Drehzahl des Schleiftellers erreicht werden. Steht das ringförmige Mittel mit dem Schleifteller permanent in Wirkverbindung, kann durch eine Zwangsreibung zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Bremsmittel ein Hochdrehen des Schleiftellers vorteilhaft verhindert werden. Ein separates Bauteil zur Drehzahlreduzierung, insbesondere eine mit dem Gehäuse drehfest verbundene Gummilippe, ist vermeidbar. Es kann eine zusätzliche Reibung am Schleifteller und eine daraus resultierende zusätzliche Beanspruchung des Schleiftellers vermieden werden.

Weist das ringförmige Mittel eine Verzahnung auf, auf der der Schleifteller über eine korrespondierende Verzahnung abwälzbar ist, kann vorteilhaft eine sichere und schlupffreie Verbindung mit einem hohen Wirkungsgrad erreicht werden. Die Verbindung zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Schleifteller kann jedoch auch als reine Reibverbindung oder auch als Verbindung mit einer undefinierten Verzahnung ausgebildet sein.

Ist das ringförmige Mittel von einem Riemen gebildet, kann ein kostengünstiges Standardbauteil verwendet werden, welches ein geringes Gewicht aufweist. Ist der Riemen aus Gummi, kann zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Bremsmittel vorteilhaft eine hohe Reibung mit einer kleinen Anpreßkraft erreicht werden. Der Riemen kann jedoch auch von anderen Bauteilen und/oder aus anderen Materialien, die dem Fachmann als sinnvoll erscheinen, gebildet sein, wie z. B. aus Kunststoff, Aluminium usw. Wird das ringförmige Mittel von einem Zahnrad aus Aluminium gebildet, kann besonders vorteilhaft Reibungswärme über das ringförmige Mittel abgeführt werden.

Ist das ringförmige Mittel in seinem Querschnitt trapezförmig ausgebildet, ist zwischen dem Bremsmittel und dem ringförmigen Mittel eine große Kontaktfläche erreichbar, mit der das zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Bremsmittel auftretende Moment vorteilhaft übertragen werden kann. Ferner kann eine vorteilhafte Führung des ringförmigen Mittels im Bremsmittel erreicht werden.

Grundsätzlich ist denkbar, daß das ringförmige Mittel und das Bremsmittel rein zur Vermeidung eines Hochdrehens des Schleiftellers genutzt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch ein zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Bremsmittel wirkendes Moment über eine Schaltvorrichtung einstellbar. Wird das ringförmige Mittel drehfest im Bremsmittel arretiert, kann ein Zwangsantrieb erreicht werden, und der Schleifteller kann sich auf dem ringförmigen Mittel abwälzen. Durch die Abwälzbewegung ist eine Orbitalbewegung des zur Motorwelle exzentrisch gelagerten Schleiftellers mit einer Rotationsbewegung des Schleiftellers kombinierbar, und es ist eine Bewegung des Schleiftellers erreichbar, mit der ein hoher Abtrag am zu bearbeitenden Werkstoff erreicht werden kann. Wird das eingestellte Moment überschritten, kann ein Rutschen des ringförmigen Mittels im Bremsmittel erreicht werden, und ein Überlasten des Motors, insbesondere bei einem Blockieren des Schleiftellers, kann vorteilhaft vermieden werden. Ist das Bremsmittel geöffnet und ist das ringförmige Mittel im Bremsmittel drehbar gelagert, kann ein Freilauf des Schleiftellers und eine besonders feine Bearbeitung einer Oberfläche erreicht werden.

Ist das Bremsmittel über zumindest ein Federelement belastet, kann eine gleichbleibende Wirkung des auf das ringförmige Mittel wirkenden Moments erreicht werden, und zwar wenn das Federelement in Schließrichtung des Bremsmittels wirkt, oder es kann ein sicheres Öffnen des Bremsmittels erreicht werden, wenn das Federelement in Öffnungsrichtung des Bremsmittels wirkt. Wirkt das Federelement in Schließrichtung, kann ein Verschleiß zwischen dem ringförmigen Mittel und dem Bremsmittel ausgeglichen werden. Wirkt das Federelement in Öffnungsrichtung des Bremsmittels, kann stets ein sicheres Öffnen des Bremsmittels und ein Betrieb mit einem geringen Materialabtrag sichergestellt werden. Das Federelement kann von einem separaten Bauteil gebildet sein, wie beispielsweise von einer auf Zug oder Druck belasteten Schraubendruckfeder usw., oder kann einstückig mit dem Bremsmittel ausgeführt sein, beispielsweise indem das Bremsmittel aus Federstahl gebildet ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß eine Bremswirkung durch eine in axialer Richtung wirkenden Kraft auf das Bremsmittel erzeugt ist, wodurch ein Verklemmen des ringförmigen Mittels im Bremsmittel sicher vermieden werden kann. Ferner können kostengünstige Bremsmittel und ringförmige Mittel mit einfachen Querschnittsgeometrien erreicht werden.

Das Bremsmittel kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden. Ist das Bremsmittel jedoch zumindest zweiteilig ausgeführt, ist eine besonders einfache Montage erreichbar, wobei das Bremsmittel in verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Ebenen geteilt sein kann.

Ferner wird vorgeschlagen, daß das Bremsmittel zumindest zwei, um eine Schwenkachse schwenkbare Backen aufweist. Es kann konstruktiv einfach eine vorteilhaft gleichmäßige Belastung des ringförmigen Mittels durch das Bremsmittel erreicht werden.

Besonders vorteilhaft ist die Schwenkachse auf einer der Schaltvorrichtung gegenüberliegenden Seite angeordnet. Es ist ein großer Hebelarm erreichbar, über den das ringförmige Mittel im Bremsmittel über die Schaltvorrichtung mit einer kleinen Kraft arretierbar ist, und die Handwerkzeugmaschine kann mit geringem Kraftaufwand in den Zwangsmodus geschaltet werden. Die Backen können im Bereich der Schwenkachse einstückig miteinander verbunden oder können im Bereich der Schwenkachse geteilt ausgeführt sein, beispielsweise indem diese über eine an das Gehäuse angeformte Gelenkschale zusammengehalten werden.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Exzenterschleifer,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 einen Ausschnitt eines alternativen Bremsmittels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt eines Exzenterschleifers mit einem in einem Gehäuse 10 angeordneten Elektromotor 12, der eine Antriebswelle 14 aufweist. An einer dem Elektromotor 12 abgewandten Seite ist die Antriebswelle 14 über einen Exzenter 18 mit einem Schleifteller 16 verbunden. Der Schleifteller 16 ist über einen Zapfen 38 und über ein Schleiftellerlager 40 drehbar im Exzenter 18 exzentrisch zur Antriebswelle 14 gelagert und ist über eine Schraube 42 fest mit dem Zapfen 38 verbunden.
Der Schleifteller 16 weist an seiner dem Elektromotor 12 zugewandten Seite einen ein Schleifkissen 66 tragenden Schleifkissenträger 44 mit einem in axialer Richtung zum Elektromotor 12 weisenden Bund 46 auf (Fig. 1). Der Bund 46 weist an seiner radial nach außen weisenden Seite eine Verzahnung 26 auf, die in eine korrespondierende, radial nach innen weisende Verzahnung 24 eines ringförmigen Mittels 20 greift und permanent mit der Verzahnung 24 des ringförmigen Mittels 20 in Wirkverbindung steht.
Das von einem Gummiriemen gebildete ringförmige Mittel 20 besitzt einen trapezförmigen Querschnitt und ist drehbar in einer im Querschnitt trapezförmigen Ausnehmung 48 eines im wesentlichen ringförmigen Bremsmittels 22 gelagert (Fig. 1 und 2). Das konzentrisch zur Antriebswelle 14 drehfest im Gehäuse 10 gelagerte Bremsmittel 22 umschließt den Gummiriemen 20 nahezu vollständig in dessen Umfangsrichtung. Das Bremsmittel 22 besitzt eine erste, dem Schleifteller 16 abgewandte und eine zweite, dem Schleifteller 16 zugewandte Einheit, wobei die Einheiten jeweils in zwei halbkreisförmige Backen 34, 36 geteilt sind.
Die Backen 34, 36 sind in einer an das Gehäuse 10 angeformten Gelenkschale 74 um eine Schwenkachse 32 schwenkbar gelagert. Auf der der Schwenkachse 32 gegenüberliegenden Seite sind die Backen 34, 36 über eine Schaltvorrichtung 28 verbunden (Fig. 2).
Auf der der Schaltvorrichtung 28 zugewandten Seite ist an den Backen 36 ein erster und an den Backen 34 ein zweiter sich in radialer Richtung erstreckender Fortsatz 50, 52 angeformt (Fig. 2). Eine Außenseite des ersten Fortsatzes 50 steht mit einem Exzenter 54 der Schaltvorrichtung 28 in Wirkverbindung, während eine Außenseite des zweiten Fortsatzes 52 sich am Gehäuse 10 abstützt. Eine auf Druck belastete Schraubendruckfeder 30 stützt sich mit ihren Enden an den gegenüberliegenden Innenseiten der Fortsätze 50, 52 ab und belastet das Bremsmittel 22 in seine Öffnungsrichtung.
Der Exzenter 54 ist über eine Schraube 56 mit einem Hebel 58 der Schaltvorrichtung 28 verbunden (Fig. 2). Ein zwischen dem Gummiriemen 20 und dem Bremsmittel 22 wirkendes Moment kann von einem Bediener über den Hebel 58 und den Exzenter 54 der Schaltvorrichtung 28 am Bremsmittel 22 eingestellt werden.
Befindet sich der Exzenterschleifer in seinem Freilaufmodus, drückt die Schraubendruckfeder 30 über die Fortsätze 50, 52 das Bremsmittel 22 so weit auseinander, daß der Gummiriemen 20 nahezu reibungsfrei in der Ausnehmung 48 drehbar gelagert ist. Eine verbleibende Restreibung zwischen dem Bremsmittel 22 und dem Gummiriemen 20 verhindert ein unerwünschtes Hochdrehen des Schleiftellers 16, wenn dieser während des Betriebs von einer zu bearbeitenden Oberfläche abgehoben wird.
Betätigt der Bediener den Hebel 58, wird das Bremsmittel 22 über den Exzenter 54 gegen eine Federkraft der Schraubendruckfeder 30 belastet, und zwar bis der Gummiriemen 20 im Bremsmittel 22 drehfest gehalten ist, wodurch ein Zwangsantrieb entsteht. Beim Zwangsantrieb kann sich der exzentrisch gelagerte Schleifteller 16 mit seiner Verzahnung 26 auf der Verzahnung 24 des konzentrisch und drehfest im Bremsmittel 22 gelagerten Gummiriemens 20 mit einer konstanten Drehzahl abwälzen. Zusätzlich zur Orbitalbewegung des Schleiftellers 16 führt dieser eine Rotationsbewegung durch das Abwälzen auf dem Gummiriemen 20 durch.
Fig. 3 zeigt ein zu Fig. 1 und 2 alternatives Bremsmittel 62. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 2 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 2.
Das in axialer Richtung in eine erste, einem Schleifteller abgewandte und in eine zweite, dem Schleifteller zugewandte Einheit geteilte Bremsmittel 62 ist über eine Schaltvorrichtung 28 in axialer Richtung zur Erzeugung einer Bremswirkung belastbar. Die Einheiten besitzen jeweils einen kreisförmigen Backen 64, 64', die jeweils im radial äußeren Bereich einen jeweils zur anderen Einheit weisenden Bund 68, 70 aufweisen, wobei ein Gummiring 72 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt in radiale Richtung durch die Bünde 68, 70 geführt ist. In axialer Richtung zwischen den Bünden 68, 70 sind über den Umfang verteilt mehrere Schraubendruckfedern 60 angeordnet, die das Bremsmittel 62 in seine Öffnungsrichtung belasten. Der Backen 64 ist über einen Exzenter 54 in axialer Richtung verstellbar.
Die Backen 64, 64' könnten jedoch auch über andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Vorrichtungen in axialer Richtung verstellt werden, wie beispielsweise über ein Gewinde usw. Anstatt mehreren Schraubendruckfedern 60 könnte auch eine gewellte Tellerfeder verwendet werden, die zwischen einem der beiden kreisförmigen Backen 64, 64' und dem Gummiring 72 angeordnet sein könnte. Die gewellte Tellerfeder könnte dabei Toleranzen und Verschleiß zwischen den einzelnen Bauteilen ausgleichen. Bezugszeichen 10 Gehäuse
12 Motor
14 Antriebswelle
16 Schleifteller
18 Exzenter
20 Mittel
22 Bremsmittel
24 Verzahnung
26 Verzahnung
28 Schaltvorrichtung
30 Federelement
32 Schwenkachse
34 Backen
36 Backen
38 Zapfen
40 Schleiftellerlager
42 Schraube
44 Schleifkissenträger
46 Bund
48 Ausnehmung
50 Fortsatz
52 Fortsatz
54 Exzenter
56 Schraube
58 Hebel
60 Federelement
62 Bremsmittel
64 Backen
66 Schleifkissen
68 Bund
70 Bund
72 Mittel
74 Gelenkschale

Claims

1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Exzenterschleifmaschine, die einen in einem Gehäuse (10) angeordneten Motor (12) mit einer Antriebswelle (14) aufweist, wobei die Antriebswelle (14) mit ihrer dem Motor (12) abgewandten Seite über einen Exzenter (18) mit einem Schleifteller (16) verbunden ist, der auf einem ringförmigen, drehbar gelagerten und über ein Bremsmittel (22, 62) bremsbaren Mittel (20, 72) abwälzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittel (20, 72) im Bremsmittel (22, 62) gelagert ist.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittel (20, 72) mit dem Schleifteller (16) permanent in Wirkverbindung steht.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittel (20, 72) eine Verzahnung (24) aufweist, auf der der Schleifteller (16) über eine korrespondierende Verzahnung (26) abwälzbar ist.

4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittel (20, 72) von einem Riemen gebildet ist.

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittel (20) in seinem Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist.

6. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem ringförmigen Mittel (20, 72) und dem Bremsmittel (22, 62) wirkendes Moment über eine Schaltvorrichtung (28) einstellbar ist.

7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel (22, 62) über zumindest ein Federelement (30, 60) belastet ist.

8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremswirkung durch eine in axialer Richtung wirkende Kraft auf das Bremsmittel (62) erzeugt ist.

9. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel (22, 62) zumindest zweiteilig ausgeführt ist.

10. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel (22, 62) zumindest zwei, um eine Schwenkachse (32) schwenkbare Backen (34, 36) aufweist.

11. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (32) auf einer der Schaltvorrichtung (28) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.