DE19632218A1 - Schwingschleifer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Schwingkörper nach Anspruch 7 für einen gattungsgemäßen Schwingschleifer.

Aus der EP 0 610 801 A1 ist ein gattungsgemäßer Schwing­ schleifer bekannt, dessen Werkzeughalter über einen flexib­ len Schwingkörper an das Gehäuse gekoppelt ist, wobei die bekannten Schwingelemente T-förmig länglich ausgebildet und jeweils mit ihrem langen, stabförmigen Mittelsteg am Werk­ zeughalter befestigt sind und von diesem rechtwinklig abste­ hend in Aussparungen des Gehäuses formschlüssig einliegen.

Durch die längliche Form der bekannten Schwingelemente ist der Abstand des Werkzeughalters zum Gehäuse so groß, daß das Gerät verhältnismäßig wenig kompakt und die Hand des Bedie­ nenden verhältnismäßig weit vom zu bearbeitenden Werkstück entfernt ist und dessen feinfühlige Bearbeitung dadurch er­ schwert ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwingschleifer mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch den erfindungsgemäß scheibenförmig ausgebildeten Schwingkörper der Abstand des Werkzeughalters zum Gehäuse erheblich kleiner gehalten werden kann, als bei den bisher bekannten. Dementsprechend können die Lagerabstände zwischen dem Gehäuse und dem Werkzeughalter für die Abtriebswelle ebenfalls klein gehalten werden. Infolgedessen wird das auf die vager wirkende Kippmoment minimiert, so daß die Ab­ triebswelle kleiner und leichter dimensionierbar ist.

Dadurch wird die Handhabbarkeit des Schwingschleifers fein­ fühliger und Werkstücke sind damit besonders genau bearbeit­ bar.

Der erfindungsgemäße Schwingkörper erfüllt nahezu ideal die Forderung nach einer möglichst geringen Verdrehbarkeit des Werkzeughalters bzw. des Werkzeugs gegenüber dem Gehäuse bei gleichzeitig besonders leichtgängiger, minimal begrenzter Orbital-Schwingbewegung des Werkzeughalters mit dem Werkzeug bei Schleifarbeiten. Dies sichert einen effektiven Schleif­ abtrag in schwer zugänglichen zu schleifenden Ecken und Hohlkehlen bei besonders fest oder verkantet auf das Werk­ stück aufgesetztem Werkzeug und verringert die Belastung der Drehlager.

Der erfindungsgemäße Schwingkörper ermöglicht eine kompakte und flache Bauweise des Schwingschleifers und hält von unten her eintretenden Schleifstaub aus dem Gehäuse und vom unte­ ren vager der Arbeitswelle fern. Außerdem ist der erfin­ dungsgemäße Schwingkörper besonders einfach durch axiales Ineinanderstecken der Teile am Schwingschleifer montierbar.

Dadurch, daß der Schwingkörper aus einem äußeren und inneren Ring besteht, die durch ein Zwischenteil aus speichenarti­ gen, gegenüber einer Radialen schräg verlaufenden Rippen miteinander verbunden sind, ist die Verdrehung der Schleif­ platte gegenüber dem Gehäuse besonders hart begrenzt, wobei die Exzenterbewegung besonders weich geführt und abgefedert ist. Dies verringert die Belastung der Arbeitswellenlager.

Dadurch, daß bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Er­ findung das Zwischenteil aus gummiartigem, spritzbarem Weichkunststoff mit regelmäßigen Ausnehmungen besteht, kön­ nen bestimmte Bereiche des Zwischenteils in die so geschaf­ fenen Ausweichräume bei Verformung infolge Verdrehung des Werkzeugs gegenüber dem Gehäuse eintreten, so daß eine ge­ zielte Federcharakteristik wie mit speichenartigen Rippen erreicht wird.

Außerdem werden durch die Ausnehmungen im Zwischenteil ent­ sprechend bemessene und gerichtete Rippen gebildet, mit de­ nen die unterschiedliche Federcharakteristik des Zwischen­ teils zwischen harter Verdrehbegrenzung und weicher Radial­ begrenzung noch besser definierbar ist.

Weil der Innenring radial nach außen ragende Nasen und der Außenring radial nach innen weisende, die Nasen überlappende Gegennasen hat, ist die Verdrehbarkeit des Innenrings gegen­ über dem Außenring durch Formschluß begrenzt, wobei das Zwi­ schenteil zwischen den Nasen und Gegennasen festgehalten und durch Verdrehen des Außen- gegenüber dem Innenring, z. B. durch Verdrehen des Werkzeugs gegenüber dem Gehäuse, auf Block zusammenpreßbar und dadurch die Verdrehung der Ringe zueinander begrenzt ist, wobei eine Überlastung bzw. Zer­ störung des Zwischenteils ausgeschlossen werden kann.

Dadurch, daß der Schwingkörper ein austauschbares Ersatzteil ist, das durch seine Ausgestaltung die Funktion des Schwing­ schleifers entscheidend beeinflußt, kommt diesem Teil eine eigene erfinderische Bedeutung zu.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels mit zu­ gehöriger Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Teillängsschnitt des vorderen Berei­ ches des Schwingschleifers, Fig. 2 eine räumliche Darstel­ lung des Schwingkörpers, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schwingkörper, Fig. 4 den Außenring des Schwingkörpers ge­ mäß Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Innenring des Schwingkörpers gemäß Fig. 3, Fig. 6 eine Unteransicht des Innenrings, Fig. 7 eine Draufsicht eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels des Schwingkörpers, Fig. 8 einen Querschnitt des Schwingkörpers gemäß Fig. 7, Fig. 9 einen Querschnitt eines auf einer doppelten Anordnung des Schwingkörpers gemäß Fig. 7 gebildeten Schwingkörpers, Fig. 10 eine Draufsicht auf den Schwingkörper gemäß Fig. 9 und die Fig. 11 und 12 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Schwingkörpers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 teilweise längsgeschnittene Schwingschleifer 10 ist als Deltaschleifer ausgestaltet und weist eine drei­ eckige, symmetrische Schleifplatte 12 auf. Die Unterseite der aus Kunststoff bestehenden Schleifplatte 12 ist mit ei­ nem Klettbelag 14 zur Aufnahme eines Schleifblatts 14 verse­ hen. Der Deltaschleifer 10 kann wahlweise mit einer an sich bekannten rechteckigen Schleifplatte, einem runden Schleif­ teller oder mit anderen Schleifwerkzeugen, wie z. B. einem Lamellenschleifvorsatz oder einer Schleifzunge bzw. einem Schleifrohr bestückt sein.

Der Deltaschleifer 10 besitzt ein Gehäuse 18, das einen Elektromotor 20 trägt, von dem in Fig. 1 lediglich ein auf seiner Abtriebswelle 22 sitzender Lüfter 24 sichtbar ist. Ein auf der Oberseite des Gehäuses 18 angeordneter Schalt­ schieber 26 dient zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors 20. Die Abtriebswelle 22 treibt über ein Winkelgetriebe 28 eine Arbeitswelle 30 an, die in zwei gehäusefesten Kugella­ gern 32 und 33 drehbar gelagert ist und an der unteren Stirnseite des Gehäuses 18 mit einem Exzenterzapfen 36 aus dem Gehäuse 18 hervorsteht. Auf dem Exzenterzapfen 36 sitzt ein Werkzeughalter 38, der ein eingepreßtes Kugellager 21 trägt und der an seiner Unterseite die Schleifplatte 12 drehfest und axial unverschieblich aufnimmt. Der Werkzeug­ halter 38 und die Schleifplatte 12 sind in ihrer Form ein­ ander angepaßt, so daß die Schleifplatte 12 plan an dem Werkzeughalter 38 anliegt. Der Werkzeughalter 38 ist über einen flexiblen Schwingkörper 42 am Gehäuse 18 festgelegt und damit gegen Drehmitnahme durch den rotierenden Exzen­ terzapfen 36 gesichert.

Wird mittels des Schaltschiebers 26 der Elektromotor 20 ein­ geschaltet, so treibt dieser über das Winkelgetriebe 28 die Arbeitswelle 30 an, die um ihre Achse 31 rotiert. Der Exzen­ terzapfen 36, dessen Achse 37 um das Exzentermaß e gegenüber der Achse 31 der Arbeitswelle 30 versetzt ist, führt bei Drehen der Arbeitswelle 30 eine Kreisbewegung aus, wodurch der Werkzeughalter 38 gemeinsam mit der Schleifplatte 12 und dem Schleifblatt 16 in eine kreisende Bewegung versetzt wird, bei der er durch den Schwingkörper 42 an einer Drehbe­ wegung um die eigene Achse gehindert wird.

Der Schwingkörper 42, der in den Fig. 2 bis 8 detailliert dargestellt ist, ist als Ring ausgebildet, der mit seinem radial innenliegenden Bereich den Werkzeughalter 38 umgreift und mit seinem radial außenliegenden Bereich vom Gehäuse 18 befestigbar umgriffen wird. Der Schwingkörper 42 besteht aus einem Innenring 44 und einem dazu konzentrisch beabstandeten Außenring 46, sowie einem ringförmigen Zwischenteil 48 aus weichelastischem Material, z. B. Silikon. Dieses Zwischen­ teil 48 verbindet Innen- und Außenring 44, 46 miteinander. Der Innenring 44 und der Außenring 46 sind aus Kunststoff und das Formteil 28 ist aus Gummi oder aus einem spritzbaren Weichkunststoff hergestellt. Silikon hat ein besonders tem­ peraturstabiles Verhalten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen das ringförmige Zwischenteil 48 mit axial durchgehenden, schlitzartige Ausnehmungen 50 und 52, die gleichmäßig wie auf einem Teilkreis das Zwischenteil 48 radial weiter innen bzw. weiter außen durchtreten. Die Ausnehmungen 50, 52 sind jeweils radial eng benachbart zu vier radial nach außen weisenden Nasen 60 des Innenrings 44 bzw. zu vier radial nach innen weisenden Gegennasen 64 des Außenringes 46. Die Nasen 60 und die Gegennasen 64 überragen einander in radialer Richtung und greifen wie eine Zahnnabe bzw. eine Zahnwelle in jeweils gegenüberliegende zahnlücken­ artige Abstände 62 bzw. 66.

Der Innenring 44 ist am Werkzeughalter 38 koaxial zum Kugel­ lager 40 befestigt und der Außenring 46 ist im Gehäuse 18 durch Formschluß drehfest gehalten. Hierzu trägt der Außen­ ring 46 auf seiner Außenseite über den Umfang verteilt an­ geordnete, einstückige Nocken 68, 70, die in korrespondie­ renden, im Gehäuse 18 angeordneten Nuten 80, 81, gegen Ver­ lieren gesichert einlegbar sind. Von den insgesamt hier sechs vorgesehenen radialen Außennocken 68, 70 sind die bei­ den sich diametral gegenüberliegenden Außennocken 68 T-för­ mig ausgebildet, wobei jeweils ihr Mittelsteg 75 radial vom Außenring 46 wegstrebt.

Der Innenring 44 wird auf einen auf der Oberseite des Werk­ zeughalters 38 koaxial zur Achse 37 des Exzenterzapfens 36 ausgebildeten Ringstutzen 39 aufgeschoben und mit diesem fest verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt. Zur genauen Ausrichtung des Schwingkörpers 42 beim Aufsetzen auf den Ringstutzen 39 sind an der unteren Stirnseite des Innenrings 44 über den Umfang verteilte, einstückig angeformte, axiale Positioniernocken 56 (Fig. 2) angeordnet, die beim Aufstecken des Schwingkörpers 42 auf den Ringstutzen 39 in entspre­ chende Aussparungen am Ringstutzen 39 formschlüssig eintre­ ten und eine formschlüssige Verbindung herstellen, die gegen ungewolltes Lösen gesichert ist.

Der Innenring 44 kann mit dem Werkzeughalter 38 auch auf an­ dere Weise axial verbunden, z. B. verschweißt sein.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Außenring 46 des Schwingkörpers 42, wobei die radial nach innen weisenden Nasen 64, die Abstände 66 sowie die radialen Außennocken 68 deutlich erkennbar sind.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Innenring 44 des Schwingkörpers 42 mit den vier radial nach außen weisenden Nasen 60 und den Ausnehmungen 62 gezeigt.

In Fig. 6 zeigt den Innenring 44 von unten, wobei die axi­ alen Positioniernocken 56 erkennbar sind, die die Lage des Schwingkörpers 42 gegenüber dem Werkzeughalter 38 form­ schlüssig, lösbar festlegen.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schwingkörpers 142, der aus einem Außenring 146 sowie einem Innenring 144 besteht, die durch schiefwinklig gebogen ver­ laufende Zwischenkörper in Form von drei Speichen 148 mit­ einander verbunden sind.

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt des Schwingkörpers 142 gemäß Fig. 7, wobei die Zwischenräume zwischen den speichenarti­ gen Zwischenkörpern 148 frei oder zusätzlich mit Silikon oder dergl. ausgespritzt sein können.

Fig. 9 und 10 zeigen einen aus zwei Schwingkörpern 142 ge­ mäß Fig. 7 und 8 zusammengesetzten weiteren Schwingkörper 242, der den Innenring 244 gegenüber dem Außenring 246 noch wirksamer gegen Verdrehen sichert.

Fig. 10 zeigt die Draufsicht auf den Schwingkörper 242 ge­ mäß Fig. 10, wobei die Gegenläufigkeit der speichenartigen Zwischenkörper 148 deutlich wird.

Fig. 11 zeigt einen weiteren, aus Außenring 346 und Innen­ ring 344 bestehenden Schwingkörper 342, dessen Zwischenkör­ per 348 regelmäßige, kreisförmig verlaufende Ausnehmungen 350 besitzt, durch deren Anordnung das verbleibende Material des Zwischenteils 348 eine besondere Federcharakteristik er­ hält.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schwingkörpers 442, der prinzipiell dem gemäß Fig. 11 gleicht, wobei Aus­ nehmungen 350 im Zwischenkörper 448 des Schwingkörpers 442 kleiner sind als im Zwischenkörper 348 und die abhängig von der gewählten Materialart des Zwischenkörpers 448 eine ande­ re, für bestimmte Anwendungsfälle geeignetere Federcharakte­ ristik haben.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel eines Schwingkörpers sind zwei axial beabstandete, im wesentlichen gleichgroße, hartelastische Ringe vorgesehen, die von einem den axialen Zwischenraum ausfüllenden elastischen Zwischen­ ring miteinander verbunden sind, wobei der untere Ring mit dem Werkzeughalter und der obere Ring mit dem Gehäuse des Schwingschleifers verbindbar ist. Außerdem können bei diesem Ausführungsbeispiel axial vorspringende, einander axial überragende Nocken vorgesehen sein, die auf etwa gleichem Kreisdurchmesser liegen und bei Verdrehen der Ringe gegen­ einander als die Verdrehung begrenzende Anschläge dienen. Damit ist eine ähnlich gute Federcharakteristik erreichbar wie mit den radial konzentrisch angeordneten Außen- und Innenringen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele.

Claims (11)

1. Schwingschleifer mit einem Gehäuse (18) und mit einem, insbesondere eine Schleifplatte (12) aufnehmenden, Werkzeug­ halter (38), der über ein Drehlager (40) auf einem, insbe­ sondere aus dem Gehäuse (18) vorstehenden, rotierenden Ex­ zenterzapfen (36) sitzt und mit mindestens einem Schwingkör­ per (42) am Gehäuse (18) flexibel gegen Drehmitnahme ange­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (42) zwei, insbesondere konzentrisch, zueinander beabstandet angeordnete, hartelastische Ringe (44, 46), insbesondere einen Außen- (46) und einen Innenring (44), insbesondere aus Kunststoff bestehend, aufweist, die durch ein elastisches Zwischenteil (48) begrenzt gegeneinan­ der verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (48) mit, insbesondere regelmä­ ßigen, Ausnehmungen (50, 52) versehen ist.

2. Schwingschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (48) den, insbesondere radialen, Zwi­ schenraum zwischen den Ringen (44, 46) bündig ausfüllt.

3. Schwingschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (50, 52) im aus spritzbarem Weichkunststoff bestehenden Zwischenteil (48) des Schwing­ körpers (42) länglich ausgebildet sind und quer zur Radialen gerichtet verlaufen und daß dadurch im Zwischenteil (48) Rippen (84) zwischen diesen Ausnehmungen (50, 52) gebildet sind, die zwischen dem Außen- (46) und dem Innenring (44) in Umfangs- bzw. Radialrichtung ein unterschiedliches Feder­ verhalten bestimmen.

4. Schwingschleifer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenring (44) radial nach außen ra­ gende, in je einem Abstand (62) zueinander angeordnete Nasen (60) und der Außenring (46) radial nach innen weisende, je in einem Abstand (66) zueinander angeordnete Gegennasen (64) trägt, die in die jeweils gegenüberliegenden Abstände (62, 66) eintauchen und einander dabei radial überragen.

5. Schwingschleifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (48) zwischen den Nasen und Gegennasen (60, 64) festgehalten und durch Verdrehen des Außen- (46) gegenüber dem Innenring (44), z. B. durch Verdrehen des Werk­ zeugs (12) gegenüber dem Gehäuse (18), auf Block zusammen­ preßbar ist und daß dadurch die Verdrehung der Ringe (44, 46) zueinander begrenzt ist.

6. Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (142) zwei konzentrisch, zueinander beabstandet angeordnete, hartela­ stische Ringe (144, 146), insbesondere einen Außen- (146) und einen Innenring (144), insbesondere aus Kunststoff be­ stehend, aufweist, die durch ein elastisches Zwischenteil (148) begrenzt gegeneinander verdrehbar und radialverschieb­ bar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil aus speichenartigen, gegenüber einer Radialen der Ringe (144, 146) schräg verlaufenden Rippen (148) besteht.

7. Schwingkörper für einen Schwingschleifer nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (42) zwei, insbesondere konzentrisch, zueinan­ der beabstandet angeordnete, hartelastische Ringe (44, 46), insbesondere einen Außen- (46) und einen Innenring (44) insbesondere aus Kunststoff bestehend, aufweist, die durch ein elastisches Zwischenteil (48) begrenzt gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (48) mit, insbesondere regel­ mäßigen, Ausnehmungen (50, 52) versehen ist.

8. Schwingkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (50, 52) im aus spritzbarem Weichkunst­ stoff bestehenden Zwischenteil (48) des Schwingkörpers (42) länglich ausgebildet sind und quer zur Radialen gerichtet verlaufen und daß dadurch Rippen (84) zwischen diesen Aus­ nehmungen (50, 52) gebildet sind, die ein unterschiedliches Federverhalten zwischen dem Außen- (46) und dem Innenring (44) in Umfangs- bzw. Radialrichtung bestimmen.

9. Schwingkörper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innenring (44) radial nach außen ragende, in je einem Abstand (62) zueinander angeordnete Nasen (60) und der Außenring (46) radial nach innen weisende, je in ei­ nem Abstand (66) zueinander angeordnete Gegennasen (64) trägt, die in die jeweils gegenüberliegenden Abstände (62, 66) eintauchen und die einander radial überragen.

10. Schwingkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (48) zwischen den Nasen und Gegennasen (60, 64) festgehalten und durch Verdrehen des Außen- (46) gegenüber dem Innenring (44), z. B. durch Verdrehen des Werkzeugs (12) gegenüber dem Gehäuse (18), auf Block zusammen­ preßbar ist und daß dadurch die Verdrehung der Ringe (44, 46) zueinander begrenzt ist.

11. Schwingkörper für einen Schwingschleifer nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (42) zwei konzentrisch zueinander beabstandet angeordnete, hartelastische Ringe (44, 46), insbesondere ei­ nen Außen- (46) und einen Innenring (44), insbesondere aus Kunststoff bestehend, aufweist, die durch ein elastisches Zwischenteil (48) begrenzt gegeneinander verdrehbar und ra­ dialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwi­ schenteil aus speichenartigen, gegenüber einer Radialen der Ringe (44, 46) schräg verlaufenden Rippen (148) besteht.