DE102008059247A1

DE102008059247A1 - Motorisch angetriebenes Winkelschleifgerät

Info

Publication number: DE102008059247A1
Application number: DE200810059247
Authority: DE
Inventors: Martin Pietzsch
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein motorisch, insbesondere elektromotorisch angetriebenes Winkelschleifgerät (2) mit einem die motorischen Komponenten aufnehmenden Maschinengehäuse (4), mit einer Motorwelle (10) und einer Werkzeugspindel (12), die über eine Winkelgetriebeanordnung (8) in einem Winkel zueinander orientiert sind, wobei ein rotierend antreibbares Schleifwerkzeug (26) an der Werkzeugspindel (12) montierbar ist; um die axiale Bauhöhe zu reduzieren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Winkelschleifgerät so auszubilden, dass die Werkzeugspindel (12) einstückig ausgebildet ist und wenigstens einen Lagersitzabschnitt (14, 14a, 14b) für ein Wälzlager, einen als Tellerrad (22) ausgebildeten Abschnitt der Winkelgetriebeanordnung (8), einen Stützabschnitt (24) für das Schleifwerkzeug (26) oder für einen Stützflansch (60) für das Schleifwerkzeug (26) und einen Gewindeabschnitt (28) für ein Spannmittel (30) zum Fixieren des Schleifwerkzeugs (26) an der Werkzeugspindel aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein motorisch, insbesondere elektromotorisch angetriebenes Winkelschleifgerät mit einem die elektromotorischen Komponenten aufnehmenden Maschinengehäuse, mit einer Motorwelle und einer Werkzeugspindel, die über eine Winkelgetriebeanordnung in einem Winkel zueinander orientiert sind, wobei ein rotierend antreibbares Schleifwerkzeug an der Werkzeugspindel montierbar ist. Unter dem Begriff Winkelschleifgerät sollen auch typische Trennschleifgeräte verstanden werden.
Winkelschleifgeräte dieser Art sind mehrfach bekannt geworden. Es wurden unterschiedliche Möglichkeiten der Ausbildung der Winkelgetriebeanordnung vorgeschlagen, einschließlich die Verwendung von Riemenantrieben wie gemäß DE 43 42 986 C1 oder DE 159 975 A1 . Des weiteren wurden Winkelgetriebeanordnungen mit einem Ritzel auf der Motorwelle und einem Kegelrad oder Tellerrad, welches auf der Werkzeugspindel befestigt wurde, eingesetzt, wie zum Beispiel gemäß DE 100 65 658 A1 oder US 6,386,961 B1 . Auch biegsame Antriebswellen wie gemäß EP 0 579 949 A1 wurden vorgeschlagen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelschleifgerät der vorausgehend beschriebenen Art kompakt und flach bauend im Bereich des Getriebekopfs, also im Bereich des Werkzeugs und der Winkelgetriebeanordnung auszubilden.
Diese Aufgabe wird bei einem Winkelschleifgerät der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Werkzeugspindel einstückig ausgebildet ist und wenigstens einen Lagersitzabschnitt für ein Wälzlager, einen als Tellerrad ausgebildeten Abschnitt der Winkelgetriebeanordnung, einen Stützabschnitt für das Schleifwerkzeug oder für einen Stützflansch für das Schleifwerkzeug und einen Gewindeabschnitt für ein Spannmittel zum Fixieren des Schleifwerkzeugs an der Werkzeugspindel aufweist.
Erfindungsgemäß bildet die Werkzeugspindel als einstückiges Teil gewissermaßen sämtliche Komponenten des abtriebseitigen Teils der Winkelgetriebeanordnung. Es müssen also nicht verschiedene Komponenten aneinander gefügt werden, was regelmäßig Bauraum, insbesondere axialen Bauraum, beansprucht. Auch wenn Komponenten ohne zusätzliche Montagemittel miteinander verpresst werden, so erfordert dies eine hinreichende axiale Überdeckung der Komponenten, damit der Presssitz den Anforderungen Stand zu halten vermag. Diese Probleme werden mit der einstückigen Ausbildung der Werkzeugspindel in der beanspruchten Art und Weise vermieden, und es zeigt sich, dass hierdurch insgesamt ein sehr flach bauendes Winkelschleifgerät realisiert werden kann.
Der Lagersitzabschnitt der einstückigen Werkzeugspindel greift vorzugsweise in zwei konzentrisch zu einer axialen Richtung der Werkzeugspindel angeordnete Wälzlager, vorzugsweise Kugellager, ein. Das oder die Wälzlager sind dabei in axialer Richtung in einer Vertiefung des Tellerrads angeordnet.
Nach einer weiteren Erfindungsvariante sind zwei Lagersitzabschnitte auf axial gegenüberliegenden Seiten des Tellerrads vorgesehen, so dass ein Wälzlager auf einer Seite des Tellerrads und ein weiteres Wälzlager auf der anderen Seite des Tellerrads angeordnet ist. Hierdurch kann eine sehr ruhig laufende Lagerung der Werkzeugspindel erreicht werden.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken erweist es sich als vorteilhaft, wenn ein Wälzlager, insbesondere eines von zwei Wälzlagern, nur einen Teil des Lagersitzabschnitts der Werkzeugspindel in axialer Richtung übergreift. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird es dann möglich, dass eine Lagersicherungsschraube in eine Gewindeöffnung in einer Stirnseite des Lagersitzabschnitts der Werkzeugspindel eingeschraubt werden kann und dabei ein Kopfabschnitt der Lagersicherungsschraube in den freien Teil des die Werkzeugspindel axial nur teilweise übergreifenden Wälzlagers eintaucht. Auch durch diese Maßnahme kann axialer Bauraum eingespart werden.
Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn ein Getriebegehäuseteil des Maschinengehäuses mit einem im wesentlichen zur axialen Richtung der Werkzeugspindel konzentrischen Abschnitt in die Vertiefung des Tellerrads eingreift.
Solchenfalls erweist es sich als vorteilhaft, dass dieser Abschnitt radial innen ein oder mehrere Wälzlager aufnimmt, also das oder die Wälzlager von radial außen und vorzugsweise auch in axialer Richtung hält.
Vorteilhafterweise beträgt die axiale Erstreckung der Vertiefung des Tellerrads 5 mm–15 mm, insbesondere 8–12 mm. Die axiale Erstreckung der Vertiefung des Tellerrads zum Durchmesser des Tellerrads bildet ein Verhältnis von 1:7 bis 1:4, insbesondere von etwa 1:5.
Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn der dem Schleifwerkzeug zugewandte Stützabschnitt konturiert ausgebildet ist, um das Schleifwerkzeug daran in seiner Ebene korrekt positionieren und fixieren zu können. Beispielsweise kann der Stützabschnitt einen einige Millimeter vorstehenden Bund aufweisen, auf den das Schleifwerkzeug mit seiner mittigen Öffnung aufsetzbar ist.
Es erweist sich auch als vorteilhaft, wenn der Gewindeabschnitt der Werkzeugspindel ein Außengewinde aufweist, auf das eine flache Spannmutter mit einem Innengewinde aufschraubbar ist. Die axiale Höhe der Spannmutter kann dabei lediglich 5 mm–10 mm betragen. Auch dies verringert den axialen Bauraum des Winkelschleifgeräts. Seine axiale Höhe gemessen entlang der axialen Richtung der Werkzeugspindel, einschließlich Schleifwerkzeug und Spannmutter beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 30 mm–80 mm, insbesondere 30 mm–60 mm.
Um zu verhindern, dass eine verhältnismäßig lang ausgebildete Motorwelle aufgrund ihrer Länge instabil werden könnte, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Motorwelle zwei Wellenabschnitte aufweist, die über eine Kupplung, insbesondere eine Klauenkupplung, miteinander in Antriebsverbindung stehen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Längsschnittansicht durch einen Getriebekopf eines erfindungsgemäßen Winkelschleifgeräts; und
2 eine Darstellung einer alternativen Ausbildung und Lagerung der Antriebsspindel im Getriebekopf.
Die Figur zeigt teilweise und im Schnitt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Winkelschleifgerät 2 mit einem Maschinengehäuse 4, von dem ein Getriebegehäuseteil 6 ersichtlich ist, der eine Winkelgetriebeanordnung aufnimmt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet ist und eine Antriebsverbindung zwischen einer nicht dargestellten Motorwelle (im Bereich mit Bezugszeichen 10) und einer Werkzeugspindel 12 herstellt.
Die Werkzeugspindel 12 ist erfindungsgemäß einstückig ausgebildet und umfasst oder bildet dabei folgende Komponenten: Einen Lagersitzabschnitt 14, der konzentrisch zu einer axialen Richtung 16 der Werkzeugspindel 12 ausgebildet ist und auf den in noch zu beschreibender Weise Wälzlager 18, 20 aufgeschoben sind; einen als Tellerrad 22 ausgebildeten Abschnitt der Winkelgetriebeanordnung 8; einen Stützabschnitt 24 für das Schleifwerkzeug 26; und einen Gewindeabschnitt 28 für ein Spannmittel 30 zum Fixieren des Schleifwerkzeugs 26 gegen den Stützabschnitt 24. Durch die einstückige Ausbildung der Werkzeugspindel 12 mit ihren vorstehend erwähnten Komponenten oder Bereichen lässt sich insgesamt eine in axialer Richtung kompakt und flach bauende Anordnung des Winkelgetriebebereichs des Winkelschleifgeräts realisieren.
Dieser Aufbau wird nun noch näher beschrieben. Zunächst ist die Motorwelle nicht einteilig, sondern zweiteilig ausgebildet. Sie umfasst einen motorseitigen Teil (im Bereich mit Bezugszeichen 32 nicht dargestellt) und einen abtriebseitigen Teil 34 (dargestellt), die mittels einer nur schematisch angedeuteten Klauenkupplung 36 miteinander in Antriebsverbindung stehen. Auf dem abtriebseitigen Teil 34 der Motorwelle sitzt ein Antriebsritzel 38, welches mit dem Tellerrad 22 kämmt und so die Winkelgetriebeanordnung 8 bildet.
Das Tellerrad 22 umfasst, wie eingangs bereits angedeutet, eine Vertiefung 40, deren axiale Erstreckung oder Tiefe T im beispielhaft dargestellten Fall ca. 10 mm beträgt. In diese Vertiefung 40 greift der Getriebegehäuseteil 6 des Maschinengehäuses 4 mit einem im wesentlichen zur axialen Richtung 16 der Werkzeugspindel 12 konzentrischen Abschnitt 42 ein. Dieser konzentrische Abschnitt 42 nimmt radial innen die Wälzlager 18 und 20 auf und begrenzt diese von radial außen und auch in axialer Richtung. Dabei sitzen die Wälzlager 18, 20 radial innen mit ihren Innenschalen auf dem Lagersitzabschnitt 14 der Werkzeugspindel 12. Nach einem weiteren Erfindungsgedanken übergreift das Wälzlager 20 in axialer Richtung 16 nur einen Teil des Lagersitzabschnitts 14, so dass ein axialer Freiraum zwischen einer Stirnseite 44 der Werkzeugspindel 12 und einem werkzeugabgewandten Ende des Wälzlagers 20 geschaffen ist. In diesem Freiraum lässt sich ein Kopfabschnitt einer Lagersicherungsschraube 46 unterbringen, wodurch wiederum axialer Bauraum eingespart werden kann. Die Anordnung der Wälzlager 18, 20 und der Lagersicherungsschraube 46 ist durch einen einschraubbaren oder einklipsbaren und wieder lösbaren Lagerdeckel 48 nach oben hin vorzugsweise flächenbündig zum Getriebegehäuseteil 6 verschlossen.
Aufgrund der einstückigen Ausbildung der Werkzeugspindel 12 geht das Tellerrad 22 und der Lagersitzabschnitt 14 über in den Stützabschnitt 24 und den Gewindeabschnitt 28. Der Stützabschnitt 24 definiert eine zur axialen Richtung 16 der Werkzeugspindel 12 orthogonale Anlagefläche für das Schleifwerkzeug 26. Der Stützabschnitt 24 ist zudem konturiert ausgebildet und umfasst einen mittigen Bund 50, der in eine Öffnung 52 des Schleifwerkzeugs 26 eingreift und dadurch die Montage und exakte konzentrische Anordnung erleichtert. Schließlich ist auf den durch die Öffnung 52 des Schleifwerkzeugs 26 axial hindurchtretenden Gewindeabschnitt 28 das Spannmittel 30 in Form einer Spannmutter 54 aufgeschraubt. Der Gewindeabschnitt 28 der Werkzeugspindel 12 umfasst dabei ein Außengewinde 56 und die Spannmutter 54 umfasst ein Innengewinde 58. Insgesamt lässt sich eine axiale Höhe H gemessen entlang der axialen Richtung 16 der Werkzeugspindel 12, einschließlich Schleifwerkzeug 26 und Spannmutter 54 von 43 mm realisieren.
Die Ausführungsform gemäß 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Antriebsspindel 12, bei der der als Tellerrad 22 ausgebildete Abschnitt der Werkzeugspindel 12 eine geringere Vertiefung aufweist als bei der Ausführungsform nach 1. Außerdem weist die Werkzeugspindel 12 zwei Lagersitzabschnitte 14a, 14b auf axial gegenüberliegenden Seiten des Tellerrads 22 auf, so dass ein Wälzlager 18 auf der einen Seite des Tellerrads 22 und ein weiteres Wälzlager 20 auf der anderen Seite des Tellerrads 22 angeordnet ist.
Des Weiteren unterscheidet sich die Werkzeugspindel 12 gemäß 2 von der in 1 dargestellten Werkzeugspindel darin, dass das Schleifwerkzeug 26 nicht unmittelbar gegen den Stützabschnitt 24 der Werkzeugspindel 12 anliegt. Gemäß 2 ist ein zusätzlicher Stützflansch 60 vorgesehen, der unmittelbar gegen den Stützabschnitt 24 der Werkzeugspindel 12 anliegt. Das nicht dargestellte Schleifwerkzeug 26 wird gegen diesen Stützflansch 60 festgezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4342986 C1 [0002]
- DE 159975 A1 [0002]
- DE 10065658 A1 [0002]
- US 6386961 B1 [0002]
- EP 0579949 A1 [0002]

Claims

Motorisch angetriebenes Winkelschleifgerät (2) mit einem die motorischen Komponenten aufnehmenden Maschinengehäuse (4), mit einer Motorwelle (10) und einer Werkzeugspindel (12), die über eine Winkelgetriebeanordnung (8) in einem Winkel zueinander orientiert sind, wobei ein rotierend antreibbares Schleifwerkzeug (26) an der Werkzeugspindel (12) montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (12) einstückig ausgebildet ist und wenigstens einen Lagersitzabschnitt (14, 14a, 14b) für ein Wälzlager, einen als Tellerrad (22) ausgebildeten Abschnitt der Winkelgetriebeanordnung (8), einen Stützabschnitt (24) für das Schleifwerkzeug (26) oder für einen Stützflansch (60) für das Schleifwerkzeug (26) und einen Gewindeabschnitt (28) für ein Spannmittel (30) zum Fixieren des Schleifwerkzeugs (26) an der Werkzeugspindel aufweist.
Winkelschleifgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagersitzabschnitt (14) in zwei konzentrisch zu einer axialen Richtung (16) der Werkzeugspindel (12) angeordnete Wälzlager (18, 20) eingreift.
Winkelschleifgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lagersitzabschnitte (14a, 14b) auf axial gegenüberliegenden Seiten des Tellerrads (22) vorgesehen sind, so dass ein Wälzlager (18) auf einer Seite des Tellerrads (22) und ein weiteres Wälzlager (20) auf der anderen Seite des Tellerrads angeordnet ist.
Winkelschleifgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wälzlager (20), insbesondere eines von zwei Wälzlagern (18, 20), nur einen Teil des Lagersitzabschnitts (14) der Werkzeugspindel (12) in axialer Richtung (16) übergreift.
Winkelschleifgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagersicherungsschraube (46) in eine Gewindeöffnung in einer Stirnseite (44) des Lagersitzabschnitts (14) der Werkzeugspindel (12) eingeschraubt ist und dabei ein Kopfabschnitt der Lagersicherungsschraube (46) in den freien Teil des die Werkzeugspindel (12) axial nur teilweise übergreifenden Wälzlagers (20) eintaucht.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebegehäuseteil (6) des Maschinengehäuses (4) mit einem im wesentlichen zur axialen Richtung (16) der Werkzeugspindel (12) konzentrischen Abschnitt (42) in die Vertiefung (40) des Tellerrads (22) eingreift.
Winkelschleifgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Abschnitt (42) radial innen das oder die Wälzlager (18, 20) aufnimmt.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (T) der Vertiefung (40) des Tellerrads (22) 5–15 mm, insbesondere 8–12 mm beträgt.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (T) der Vertiefung (40) des Tellerrads zum Durchmesser des Tellerrads (22) ein Verhältnis von 1:7 bis 1:4, insbesondere von etwa 1:5 bildet.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (24) konturiert ausgebildet ist, um das Schleifwerkzeug (26) daran in seiner Ebene korrekt positionieren und fixieren zu können.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (28) ein Außengewinde (56) aufweist, auf das eine flache Spannmutter (54) mit einem Innengewinde (58) aufschraubbar ist.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Höhe der Spannmutter (54) 5–10 mm beträgt.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine axiale Höhe (H) gemessen entlang der axialen Richtung (16) der Werkzeugspindel (12), einschließlich Schleifwerkzeug (26) und Spannmittel (30) 30–80 mm, insbesondere 30–60 mm beträgt.
Winkelschleifgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (10) zwei Wellenabschnitte aufweist, die über eine Kupplung, insbesondere eine Klauenkupplung (36) miteinander in Antriebsverbindung stehen.