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Stand der
Technik
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Die Erfindung geht aus von einer
Lageranordnung zur schwingfähigen
Lagerung eines Schleiftellers an einem Schleifgerät, insbesondere
bei einem 1/4-Blatt-Schwingschleifer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Bei herkömmlichen Schwingschleifern
wird der Schleifteller von einem Exzenter zu seitlichen Schwingbewegungen
angetrieben, wobei der Schleifteller durch elastische Schwingbeine
mit dem Schleifgerät
verbunden ist.
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Die Schwingbeine verhindern zum einen, dass
die Drehbewegung des Exzenters auf den Schleifteller übertragen
wird und bilden somit eine Verdrehsicherung für den Schleifteller.
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Zum anderen nehmen die Schwingbeine
den auf den Schleifteller wirkenden Anpressdruck auf und leiten
diesen an das Schleifgerät
weiter.
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Schließlich sollen die Schwingbeine
bei ihrer torsionsbedingten Verformung möglichst wenig Schwingungsenergie
als Verformungsenergie verzehren, um elektrische Energie für den Antrieb
zu sparen, was insbesondere bei akkubetriebenen Schleifgeräten wegen
der begrenzten Akkukapazität wichtig
ist.
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Herkömmlicherweise sind die Schwingbeine durch
eine Kunststoffbrücke
miteinander verbunden und bilden ein einheitliches Bauteil, so dass
sämtliche
Schwingbeine mit der Kunststoffbrücke gemeinsam montiert werden.
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Bei Schleifgeräten mit einer integrierten Staubabsaugung
ist der Montageraum für
die Schwingbeine jedoch sehr begrenzt, so dass derartige Kunststoffbrücken mit
mehreren Schwingbeinen nicht montiert werden können.
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Vorteile der
Erfindung
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Demgegenüber sieht die Erfindung eine
Lageranordnung zur schwingfähigen
Lagerung eines Schleiftellers an einem Schleifgerät vor, bei
der die Schwingbeine jeweils einzeln oder in Gruppen von mehreren
Schwingbeinen in mehreren voneinander getrennten Modulen angeordnet
sind.
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Diese Aufteilung der einzelnen Schwingbeine
auf mehrere Module bietet den Vorteil, dass für die Montage in einem Schleifgerät weniger
Montageraum erforderlich ist, da die Module jeweils einzeln montiert
werden können.
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Vorzugsweise weist jedes Modul drei Schwingbeine
auf, jedoch können
die einzelnen Schwingbeine auch in anderer Weise auf die einzelnen
Module aufgeteilt sein. Beispielsweise kann jedes Modul auch ein,
zwei oder vier Schwingbeine aufweisen.
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Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung
muss die elastische Verbindung des Schleiftellers mit dem Schleifgerät jedoch
nicht notwendigerweise durch Schwingbeine erfolgen, deren Längserstreckung
wesentlich größer ist
als ihre Dicke. Es ist vielmehr auch möglich, andersartig gestaltete Schwingkörper einzusetzen,
sofern die Schwingkörper
eine elastische Verbindung zwischen dem Schleifteller und dem Schleifgerät bilden.
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Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Lageranordnung
nicht nur bei einem Schleifgerät
einsetzbar, sondern auch bei einem Poliergerät, bei dem ein Polierteller
von einem Exzenter zu seitlichen Schwingbewegungen angetrieben wird.
Hierbei verbindet die erfindungsgemäße Lageranordnung den Polierteller
schwingfähig
mit dem Poliergerät.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die einzelnen Module zur Montage an dem Schleifgerät einen
Bayonettverschluss auf. Die Befestigung der einzelnen Module erfolgt
hierbei also vorzugsweise durch Aufstecken und anschließendes Verschieben
oder Verdrehen der einzelnen Module, was eine Montage ohne Werkzeug
ermöglicht.
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Vorzugsweise weisen die einzelnen
Module jeweils eine Nut und/oder eine Feder auf, so dass benachbarte
Module im montierten Zustand eine Nut-Feder-Verbindung bilden. Dies
bietet den Vorteil, dass die Festigkeit der erfindungsgemäßen La geranordnung
trotz der Aufteilung auf mehrere Module ähnlich gut ist wie bei herkömmlichen
Lageranordnungen mit einer Kunststoffbrücke zur Verbindung der einzelnen
Schwingbeine.
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Die einzelnen Module weisen vorzugsweise einen
Montagekörper
zur Befestigung an dem Schleifgerät und einen Führungskörper zur
Führung des
Schleiftellers auf, wobei der Montagekörper durch mindestens einen
der Schwingkörper
mit dem Führungskörper verbunden
ist. Der Führungskörper mit
dem Schleifteller kann hierbei also relativ zu dem Montagekörper Schwingbewegungen
ausführen,
die beispielsweise von einem Exzenter erzeugt werden.
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Vorzugsweise weist der Führungskörper zur Verschraubung
mit dem Schleifteller eine Schraubaufnahme auf, die beispielsweise
aus einem einfachen Sackloch bestehen kann, in das eine Befestigungsschraube
eingreifen kann. Die Befestigung des Schleiftellers erfolgt hierbei
also durch Schrauben, die von der Werkstückseite des Schleiftellers
durch den Schleifteller hindurch in die Schraubaufnahme eingeschraubt
werden.
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Zur Erleichterung der Montage des
Schleiftellers an einem Schleifgerät mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung
weist der Führungskörper an
seiner dem Schleifteller zugewandten Seite vorzugsweise einen Vorsprung
auf, der formschlüssig
in eine entsprechend angepasste Befestigungsaufnahme in dem Schleifteller
eingreift.
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Vorzugsweise ist der Vorsprung an
dem Führungskörper unrund,
um eine Verdrehsicherung zu bilden. Beim Festschrauben des Schleiftellers
an der erfindungsgemäßen Lageranordnung
wird das von der Befestigungsschraube in den Führungskörper der Lageranordnung eingebrachte
Drehmoment dann über
die formschlüssige
und verdrehsichere Verbindung zwischen dem Vorsprung an dem Führungskörper und
der Befestigungsaufnahme des Schleiftellers in den Schleifteller
abgeleitet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Montagekörper
der erfindungsgemäßen Lageranordnung
plattenförmig
und weist an einer Seitenkante mindestens eine Aussparung für eine entsprechend
angepasste Feder an dem Schleifgerät auf. Bei der Montage werden
die einzelnen Module also so auf das Schleifgerät aufgesteckt, dass die Feder an
dem Schleifgerät
in die zugehörige
Aussparung an der Seitenkante des Moduls eingreift. Anschließend werden
die Module dann verschoben, so dass die Feder an dem Schleifgerät nicht
mehr über
der Aussparung liegt, sondern die Seitenkante des Montagekörpers erfasst
und dadurch fixiert. Zur Demontage muss das Modul dann wieder so
verschoben werden, dass die Feder über der Aussparung in der Seitenkante
des Montagekörpers
liegt, woraufhin das Modul einfach abgenommen werden kann.
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Weiterhin weist der Montagekörper in
einer Ausführungsform
der Erfindung mindestens einen Vorsprung auf, der im montierten
Zustand eine reibschlüssige
Verbindung mit einer entsprechend angepassten Aufnahme an dem Schleifgerät bildet.
Vorzugsweise grenzt dieser Vorsprung unmittelbar an die Aussparung
in der Seitenkante des Montagekörpers,
so dass beim Verschieben des Montagekörpers eine Reib- bzw. Klemmwirkung
entsteht, wodurch das Modul fixiert wird.
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Darüber hinaus weist der Montagekörper an der
dem Schleifgerät
zugewandten Seite und/oder an der dem Schleifgerät abgewandten Seite vorzugsweise
eine Feder auf, die im montierten Zustand eine Feder-Nut-Verbindung
mit einer entsprechend angepassten Nut an dem Schleifgerät bildet.
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Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht
auf die vorstehend beschriebene Lageranordnung beschränkt ist,
sondern auch ein komplettes Schleif- oder Poliergerät mit einer
derartigen Lageranordnung umfasst.
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Zeichnung Weitere Vorteile ergeben
sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel
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.
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Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines herkömmlichen
Schwingschleifers,
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2a–2c perspektivische Ansichten
eines Moduls einer erfindungsgemäßen Lageranordnung sowie
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3a–3b das in den 2a bis 2c gezeigte Modul in verschiedenen Stellungen
während
der Montage.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Die Querschnittsansicht in 1 zeigt einen Schwingschleifer 10,
der herkömmlich
aufgebaut ist und im Folgenden kurz beschrieben wird, um anschließend auf
die Besonderheiten der Erfindung einzugehen.
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Der Schwingschleifer 10 weist
einen Elektromotor auf, der eine Abtriebswelle 14 antreibt,
wobei die Abtriebswelle 14 zusätzlich in einem Kugellager 16 drehbar
gelagert ist.
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Die Abtriebswelle 14 hat
ein freies Ende, auf das eine Exzenterhülse 18 aufgepresst
ist, so dass die Exzenterhülse 18 drehfest
auf der Abtriebswelle 14 befestigt und in axialer Richtung
fixiert ist. Anstelle der hier verwendeten Presspassung kann die
Befestigung der Exzenterhülse 18 auf
der Abtriebswelle 14 jedoch auch in anderer Weise erfolgen,
wie beispielsweise durch eine Schraubverbindung.
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Die Exzenterhülse 18 dreht sich
also mit der Abtriebswelle 14 und ist deshalb bezüglich der
Abtriebswelle 14 ausgewuchtet, um Vibrationen im Betrieb
zu vermeiden.
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Weiterhin weist die Exzenterhülse 18 an
ihrem werkstückseitigen
Ende eine topfförmige,
zylindrische Aufnahme für
ein Kugellager 20 mit einem Innenring und einem Außenring
auf, wobei die Aufnahme für
das Kugellager 20 gegenüber
der Abtriebswelle 14 exzentrisch angeordnet ist. Der Außenring
des Kugellagers 20 ist in die Aufnahme eingepresst, während in
den Innenring des Kugellagers 20 ein hülsenförmiges Aufnahmeteil 22 eingepresst
ist.
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Das hülsenförmige Aufnahmeteil 22 dient
zur Befestigung eines Schleiftellers 24 und weist hierzu an
seinem werkzeugseitigen Ende ein Innengewinde 26 auf, wie
insbesondere aus 2 ersichtlich
ist. Der Schleifteller 24 weist zur Befestigung an dem Schleifgerät 10 im
mittleren Bereich eine Montagebohrung 28 auf, durch die
eine zentrale Befestigungsschraube 30 in das Innengewinde 26 des
Aufnahmeteils 22 eingeschraubt werden kann. Die Befestigung
des Schleiftellers 24 an dem Schleifgerät 10 durch eine Schraubverbindung
ermöglicht
also in einfacher Weise einen Austausch des Schleiftellers 24,
so dass mit dem Schleifgerät 10 nach
Auswahl entsprechender Schleifteller 24 wahlweise ein Planschleifen
oder ein Konturschleifen möglich
ist.
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Weiterhin weist das Schleifgerät 10 mehrere elastische
Schwingbeine 32 aus Polyoxymethylen (POM) auf, die ein
Führungselement 34 drehfest, aber
seitlich nachgiebig führen.
Die Schwingbeine 32 können
jedoch auch aus anderen elastischen und widerstandsfähigen Materialien
bestehen, die auch bei lang andauerndem Betrieb und häufigen Verformungen
möglichst
keine Materialermüdungen
zeigen, wobei beispielhaft Polyamid (PA) und Polypropylen (PP) zu
nennen sind.
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Das Führungselement 34 greift
in einen an der Oberseite des Schleiftellers 24 angeformten
umlaufenden Bund 36 ein, so dass die Bewegungsfreiheit
des Schleiftellers 24 auf planparallele Bewegungen eingeschränkt wird.
Der umlaufende Bund 36 des Schleiftellers 24 ist
also unrund und näherungsweise
dreieckig, wodurch der Schleifteller 24 gegen Verdrehen
gesichert wird.
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Eine Drehung der Abtriebswelle 14 führt also aufgrund
der exzentrischen Lagerung des Aufnahmeteils 22 in der
Exzenterhülse 18 zu
planparallelen Schleifbewegungen des Schleiftellers 24.
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Darüber hinaus weist das Schleifgerät 10 ein Gehäuse 38 auf,
das an seiner Unterseite durch eine Dichtlippe 40 mit der
Oberseite des Schleiftellers 24 abschließt.
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Die 2a bis 2c und 3a und 3b zeigen
dagegen ein Modul 42 einer vierteiligen Lageranordnung,
die bei einem Schwingschleifer ähnlich
dem Schwingschleifer 10 anstelle des Führungselements 34 mit
den Schwingbeinen 32 eingesetzt werden kann.
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Das Modul 42 weist eine
Montageplatte 44 und eine Führungsplatte 46 auf,
die durch drei elastische Schwingbeine 48 miteinander verbunden
sind, wobei die Montageplatte 44, die Führungsplatte 46 und
die Schwingbeine 48 aus Kunststoff bestehen. Die drei Schwingbeine 48 ermöglichen
aufgrund ihrer Elastizität
eine seitliche Schwingbewegung des Schleiftellers 24, der
durch die Exzenterhülse 18 angetrieben
wird.
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Im montierten Zustand ist die Führungsplatte 46 mit
dem Schleifteller 24 verbunden. Hierzu weist die Führungsplatte 46 eine
Schraubaufnahme 50 auf, in die im montierten Zustand eine
Befestigungsschraube eingreift, die den Schleifteller 24 durch
eine Schraubverbindung mit der Führungsplatte 46 verbindet.
Darüber
hinaus weist die Führungsplatte 46 auf
der dem Schleifteller 24 zugewandten Seite einen Vorsprung 52 auf,
der im montierten Zustand in eine Aufnahme in dem Schleifteller 24 eingreift,
um eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Schleifteller 24 und der Führungsplatte 46 herzustellen.
Der Vorsprung 52 ist hierbei unrund und weist zwei abgeflachte
Seiten auf, wodurch eine Verdrehsicherung gebildet wird. Dies ist
vorteilhaft, da auf diese Weise beim Anziehen der Befestigungsschraube
in der Schraubaufnahme 50 das in die Führungsplatte 46 eingebrachte
Drehmoment über
die formschlüssige und
verdrehsichere Verbindung zwischen dem Vorsprung 52 und
der zugehörigen
Aufnahme in dem Schleifteller 24 in den Schleifteller 24 abgeleitet
wird.
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Die Montageplatte 44 des
Moduls 42 ist dagegen im montierten Zustand mit dem Gehäuse 38 des
Schleifgeräts 10 verbunden,
wie aus den 3a und 3b ersichtlich ist. Die Verbindung
zwischen der Montageplatte 44 und dem Gehäuse 38 des
Schleifgeräts 10 erfolgt
hierbei durch einen Bayonettverschluss, so dass eine einfache Montage
und Demontage des Moduls 42 ohne Werkzeug möglich ist.
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Hierzu weist die Montageplatte 44 an
einer Seitenkante zwei Aussparungen 54.1, 54.2 auf,
in die in der in 3a gezeigten
Montagestellung zwei Federn 56.1, 56.2 eingreifen,
so dass das Modul 42 werkstückseitig in das Gehäuse 38 eingeführt werden
kann. Dabei gleiten die Federn 56.1, 56.2 durch die
zugehörigen
Aussparungen 54.1, 54.2 an der Montageplatte 44.
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Anschließend wird das Modul 42 dann
aus der in 3a gezeigten
Montagestellung in die in 3b gezeigte
Endstellung geschoben, wobei die Federn 56.1, 56.2 in
der Endstellung des Moduls 42 neben den Aussparungen 54.1, 54.2 auf
der Montageplatte 44 aufliegen und die Montageplatte 44 dadurch
festklemmen.
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Zur Verbesserung der Klemmwirkung
zwischen den Federn 56.1, 56.2 und der Montageplatte 44 ist
auf der der Feder 56.1 zugewandten Seite der Montageplatte 44 am
Rand der Aussparung 54.1 ein Vorsprung 58 angeformt,
der in der Endstellung des Moduls 42 gegen die Feder 54.1 drückt.
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Darüber hinaus sind an die Montageplatte 44 zwei
Federn 60, 62 angeformt, welche die Montageplatte 44 im
montierten Zustand führen,
wobei die Feder 60 in eine entsprechend angepasste Nut
in dem Gehäuse 38 des
Schleifgeräts 10 eingreift.
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Ferner weist die Montageplatte 44 des
Moduls 42 eine keilförmige
Nut 64 auf, in die im montierten Zustand eine entsprechend
angepasste Feder eines benachbarten Moduls eingreift, so dass die
einzelnen Module der erfindungsgemäßen Lageranordnung mechanisch
miteinander verbunden sind und trotzdem einzeln und deshalb mit
geringem Platzbedarf montiert werden können.
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Insgesamt besteht die erfindungsgemäße Lageranordnung
aus vier Modulen 42, die jeweils spiegelverkehrt aufgebaut
sind und entweder die Nut 64 oder eine entsprechend angepasste
Feder aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die
eben falls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in
den Schutzbereich fallen.
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- 10
- Schleifgerät
- 14
- Abtriebswelle
- 16
- Kugellager
- 18
- Exzenterelement
- 20
- Kugellager
- 22
- Aufnahmeteil
- 24
- Schleifteller
- 26
- Innengewinde
- 28
- Montagebohrung
- 30
- Befestigungsschraube
- 32
- Schwingbein
- 34
- Führungselement
- 36
- Bund
- 38
- Gehäuse
- 40
- Dichtlippe
- 42
- Modul
der Lageranord
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- nung
- 44
- Montageplatte
- 46
- Führungsplatte
- 48
- Schwingbein
- 50
- Schraubaufnahme
- 52
- Vorsprung
- 54.1,
54.2
- Aussparung
- 56.1,
56.2
- Feder
- 58
- Vorsprung
- 60
- Feder
- 62
- Feder
- 64
- Nut