DE102007062560A1

DE102007062560A1 - Flächenschleifmaschine

Info

Publication number: DE102007062560A1
Application number: DE200710062560
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. Göhring (FH)
Original assignee: J Wagner GmbH
Current assignee: J Wagner GmbH
Priority date: 2007-12-22
Filing date: 2007-12-22
Publication date: 2009-06-25
Also published as: EP2072183A1

Abstract

Bei einer Flächenschleifmaschine (1) mit einer oszillierend antreibbaren Schleifplatte (2), die über einen exzentrisch zu einer mit einem Antriebsmotor (12) verbundenen Antriebswelle (16) ausgerichteten Exzenterzapfen (21) antreibbar und wobei auf dem Exzenterzapfen (21) oder der Antriebswelle (16) eine Ausgleichsmasse (31) angeordnet ist, soll die im Betrieb der Flächenschleifmaschine (1) auftretende Schleifschwingung gedämpft werden. Dies wird dadurch gelöst, dass die Ausgleichsmasse (31) in Antriebsrichtung (D) des Exzenterzapfens (21) um ca. 90° gegenüber der Exzentrizität (e) des Exzenterzapfens (21) in Bezug auf die Antriebswelle (16) versetzt auf diesem oder der Antriebswelle (16) befestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flächenschleifmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Schleifplatte, die über einen exzentrisch zu einer mit einem Antriebsmotor verbundenen Antriebswelle ausgerichteten Exzenterzapfen antreibbar und wobei auf dem Exzenterzapfen und/oder der Antriebswelle eine Ausgleichsmasse angeordnet ist.
Derartige Arbeitsgeräte sind in einer sehr großen Anzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen bekannt, die unter den Bezeichnungen Schwing-, Exzenter-, Delta- oder Multischleifer angeboten werden. Durch den in die Schleifplatte eingreifenden Exzenterzapfen, der auf unterschiedliche Art und Weise antreibbar ist, wird hierbei die Schleifplatte in eine oszillierende Bewegung versetzt, durch die insbesondere im Leerlauf Schwingungen hervorgerufen werden. Um die durch den Exzenterantrieb bedingte Unwucht zu kompensieren, ist vielfach auf dem Exzenterzapfen eine Ausgleichsmasse vorgesehen, die zu der Exzentrizität des Exzenterzapfen um 180° versetzt angeordnet ist. Durch diese Maßnahme werden die durch die Massenunwucht verursachten Vibrationen gedämpft.
Um dennoch unvermeidbare Vibrationen an den Handgriffen solcher Flächenschleifmaschinen, die beim Schleifen entstehen, weitgehend zu unterbinden, ist es durch die DE 10 2006 034 078 A1 bekannt, den Handgriff über ein Vibrationsentkoppelungselement, das eine Eigenelastizität aufweist und biegeelastisch sein soll, mit dem Gehäuse der Schleifmaschine zu verbinden. Der zusätzliche Bauaufwand zur Schwingungsdämpfung ist somit erheblich, eine Erleichterung für den Bediener der Schleifmaschine bei deren Betrieb ist dadurch aber nicht zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Flächenschleifmaschine der vorgenannten Gattung in der Weise zu verbessern, dass ohne zusätzlichen Bauaufwand eine wirksame Dämpfung der durch die Schleifkraft hervorgerufenen Schwingungen während eines Arbeitsvorganges nahezu selbsttätig bewerkstelligt wird. Die Dämpfung soll hierbei in Abhängigkeit von dem Anpressdruck der Schleifplatte reduziert werden, so dass der optimale Anpressdruck mit Hilfe der Dämpfung durch den Bediener leicht zu ermitteln und dadurch ein optimales Arbeitsergebnis auf einfache Weise zu erzielen ist.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Flächenschleifmaschine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Ausgleichsmasse in Antriebsrichtung des Exzenterzapfen um ca. 90° gegenüber der Exzentrizität des Exzenterzapfens in Bezug auf die Antriebswelle versetzt auf diesem oder der Antriebswelle befestigt ist.
Nach einer andersartigen Ausgestaltung ist es aber auch möglich, die Ausgleichsmasse in Antriebsrichtung des Exzenterzapfens um mehr als 90° und weniger als 180° gegenüber der Exzentrizität des Exzenterzapfens in Bezug auf die Antriebswelle versetzt auf diesem oder der Antriebswelle zu befestigen.
Angebracht ist es hierbei, die Ausgleichsmasse in unmittelbarer Nähe der Schleifplatte, vorzugsweise zwischen dieser und der Antriebswelle oder in einer in die Schleifplatte vorgesehenen Ausnehmung auf dem Exzenterzapfen anzuordnen.
Zweckmäßig ist es ferner, die Größe der Ausgleichsmasse derart zu wählen, dass bei einem vorgegebenen auf die Schleifplatte einwirkenden Anpressdruck die Vibrationen der Flächenschleifmaschine ganz oder nahezu ausgeglichen sind.
Wird eine Flächenschleifmaschine gemäß der Erfindung ausgebildet, in dem die Ausgleichsmasse gegenüber der Exzentrizität des Exzenterzapfens um ca. 90° versetzt auf dem Exzenterzapfen oder der Antriebswelle angeordnet wird, so ist es auf einfach Weise möglich, die bei Arbeitsvorgängen auftretenden Vibrationen zu beherrschen und diese zum optimalen Einsatz des Gerätes zu nutzen. Die Ausgleichsmasse eilt nämlich dem Exzenter in Antriebsrichtung voraus, so dass die Kraftkomponente, die durch die Reibkraft zwischen der Schleifplatte und dem zu bearbeitenden Werkstück hervorgerufen wird, ausgeglichen wird und die Flächenschleifmaschine in Abhängigkeit von der Anpresskraft nur geringen Schwingungen unterworfen ist. Im Gegensatz zu den bekannten Ausgestaltungen, bei denen vor allem die im Leerlauf entstehenden Vibrationen gedämpft werden, werden somit die unverwünschten Schwingungen ausgeglichen, die durch den Kontakt der Schleifplatte mit dem zu bearbeitenden Werkstück entstehen. Dem Bediener der Flächenschleifmaschine kann hierbei angezeigt werden bzw. dieser fühlt dies, wenn die Schleifplatte mit der optimalen Kraft angepresst wird, da in diesem Betriebszustand die geringsten Vibrationen auftreten.
Ein zusätzlicher Bauaufwand, um diese wesentliche Verbesserung des Betriebsverhaltens der Flächenschleifmaschine zu erzielen, ist nicht erforderlich, lediglich die Ausgleichsmasse ist gegenüber der bisherigen Einbaulage um 90° zu versetzen. Dabei ist es weiterhin von Vorteil, dass durch die Reduzierung der Schwingungen insbesondere bei Arbeitsvorgängen die auftretenden Schäden, zum Beispiel an Lagern und Ermüdungsbrüchen an Gehäuseteilen, erheblich gemindert werden. Auch nehmen die gesundheitlichen Schäden, die aufgrund der auf die Hände und die Arme des Bedieners einwirkenden Vibrationen entstehen können, weitgehend ab. Und da die der Schleifplatte zugeführte Energie nahezu vollständig ausgenutzt und nicht mehr zum Teil über unverwünschte Vibrationen abgeleitet wird, wird auch die Schleifeffektität verbessert. Bei gleicher Leistung kann demnach eine vorschlagsgemäß ausgebildete Flächenschleifmaschine kleiner gebaut werden als ein Gerät herkömmlicher Bauart. Mit einer Maßnahme, die keinen zusätzlichen Bauaufwand erfordert, werden somit die Funktionalität von Flächenschleifmaschinen in einer für den Bediener günstigen Weise verändert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Flächenschleifmaschine dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:
1 eine Flächenschleifmaschine mit versetzter Ausgleichsmasse, teilweise im Schnitt und in schematischer Darstellung,
2 einen Schnitt nach der Line II-II der 1,
3 eine andersartige Anordnung der Ausgleichsmasse, in einer Darstellung nach 1 und in vergrößerter Wiedergabe, sowie
4 in einem Diagramm die Gegenüberstellung der bei der Flächenschleifmaschine nach 1 auftretenden Schwingungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Anpresskraft zu dem Schwingungsverlauf bei einem herkömmlichen Schleifgerät.
Die in 1 darstellte und mit 1 bezeichnete Flächenschleifmaschine dient zur Bearbeitung von Werkstücken durch Schleifen mit Hilfe einer oszillierend antreibbaren Schleifplatte 2, an dem durch Klammern 4 Schleifpapier 3 befestigt ist. Die Schleifplatte 2 wird hierbei durch einen in einem nur teilweise gezeigten Gehäuse 11 eingesetzten Motor 12 angetrieben, dessen Abtriebswelle 13 über Kegelräder 14 und 15 mit einer mittels Lager 17 in dem Gehäuse 11 Welle 16 trieblich verbunden ist.
Die Welle 16, die auf unterschiedliche Weise antreibbar ist, ist mit einem angearbeiteten Exzenterzapfen 21, der über Wälzlager 22 in einer in der Schleifplatte 2 eingearbeiteten Ausnehmung 5 drehbar gelagert ist, versehen. Des Weiteren ist auf dem Exzenterzapfen 21 eine Ausgleichsmasse 31 angeordnet, um die durch die oszillierenden Bewegungen der Schleifplatte 2 hervorgerufenen Schwingungen auszugleichen. Bei Rotation der Weile 16 wird nämlich durch den gegenüber dieser mit einer Exzentrizität e versetzten Exzenterzapfen 21 Schwingungen a ausgelöst, die gemäß 4 in Abhängigkeit von der auf die Schleifplatte 2 ausgeübten Anpresskraft P bei einem herkömmlichen Schleifgerät entsprechend der strichliert eingezeichneten Kurve 1 ansteigen.
Um vor allem bei Schleifvorgängen die auf den Bediener einwirkenden Schwingungen zu reduzieren und so gering als möglich zu halten, ist die Ausgleichsmasse 31 in Antriebsrichtung D des Exzenterzapfens 21 um ca. 90° gegenüber der Exzentrizität e versetzt angeordnet. Die Zentrifugalkraft F der Ausgleichsmasse 31 wirkt somit, wie dies in 2 durch eine Pfeil eingezeichnet ist, in Bewegungsrichtung S der Schleifplatte 2, so dass im Leerlaufbereich zwar höhere Vibrationen als bei herkömmlicher Anordnung der Ausgleichsmasse 21 entstehen, in dem in 4 eingezeichneten Arbeitsbereich A, in dem die Schleifplatte 2 gegen das zu bearbeitende Werkstück mit der Anpresskraft P gedrückt wird, ist die Schwingungsbelastung für den Bediener aber, wie sich aus der Kurve II ergibt, in einem erheblichen Maße reduziert.
Bei der Ausführungsvarianten nach 3 ist die Ausgleichsmasse 31 unmittelbar in der Schleifplatte 2 eingesetzt. Dazu ist in dieser eine Ausnehmung 23 eingearbeitet, in der die Ausgleichmasse 31 rotiert. Durch einen aufgerasteten Deckel 24 ist die Ausnehmung 22 verschlossen. Die Fliehkraft F der Ausgleichsmasse 21 wirkt somit, ohne dass größere Kippmomente auftreten, unmittelbar auf die Schleifplatte 2 ein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006034078 A1 [0003]

Claims

Flächenschleifmaschine (1) mit einer oszillierend antreibbaren Schleifplatte (2), die über einen exentrisch zu einer mit einem Antriebsmotor (12) verbundenen Antriebswelle (16) ausgerichteten Exzenterzapfen (21) antreibbar und wobei auf dem Exzenterzapfen (21) oder der Antriebswelle (16) eine Ausgleichsmasse (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (31) in Antriebsrichtung (D) des Exenterzapfen (21) um ca. 90° gegenüber der Exzentrizität (e) des Exzenterzapfens (21) in Bezug auf die Antriebswelle (16) versetzt auf diesem oder der Antriebswelle (16) befestigt ist.
Flächenschleifmaschine (1) mit einer oszillierend antreibbaren Schleifplatte (2), die über einen exentrisch zu einer mit einem Antriebsmotor (12) verbundenen Antriebswelle (16) ausgerichteten Exzenterzapfen (21) antreibbar und wobei auf dem Exzenterzapfen (21) oder der Antriebswelle (16) eine Ausgleichsmasse (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (31) in Antriebsrichtung (D) des Exzenterzapfens (21) um mehr als 90° und weniger als 180° gegenüber der Exzentrizität (e) des Exzenterzapfens (21) in Bezug auf die Antriebswelle (16) versetzt auf diesem oder der Antriebswelle (16) befestigt ist.
Flächenschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (31) in unmittelbarer Nähe der Schleifplatte (2), vorzugsweise zwischen dieser und der Antriebswelle (16) angeordnet ist.
Flächenschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (31) in einer in der Schleifplatte (2) vorgesehenen Ausnehmung (23) auf dem Exzenterzapfen (21) angeordnet ist.
Flächenschleifmaschine Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Ausgleichsmasse (31) derart gewählt ist, dass bei einem vorgegebenen auf die Schleifplatte (2) einwirkenden Anpressdruck (P) die Vibrationen (a) der Flächenschleifmaschine (1) ganz oder nahezu ausgeglichen sind.