DE19632218B4

DE19632218B4 - Schwingschleifer

Info

Publication number: DE19632218B4
Application number: DE19632218A
Authority: DE
Inventors: Alfred Frech
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2016-08-10
Also published as: IT1293732B1; US6129618A; CN1077482C; CN1227517A; DE19632218A1; WO1998006539A1; JP2000516150A; ITMI971708A1

Abstract

Schwingschleifer mit einem Gehäuse (18) und mit einem, insbesondere eine Schleifplatte (12) aufnehmenden, Werkzeughalter (38), der über ein Drehlager (40) auf einem, insbesondere aus dem Gehäuse (18) vorstehenden, rotierenden Exzenterzapfen (36) sitzt und mit mindestens einem Schwingkörper (42) am Gehäuse (18) flexibel gegen Drehmitnahme angebunden 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 gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (48) mit, insbesondere regelmäßigen, als axiale Durchbrüche ausgestalteten Ausnehmungen (50, 52) versehen ist und den, insbesondere radialen, Zwischenraum zwischen den Ringen (44, 46) bündig ausfüllt, wobei die Ausnehmungen (50, 52) nah benachbart zu Nasen (60) und Gegennasen (64) der Ringe (44, 46) positioniert sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Schwingkörper für einen Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Aus der EP 0 610 801 A1 ist ein gattungsgemäßer Schwingschleifer bekannt, dessen Werkzeughalter über einen flexiblen Schwingkörper an das Gehäuse gekoppelt ist, wobei die bekannten Schwingelemente T-förmig länglich ausgebildet und jeweils mit ihrem langen, stabförmigen Mittelsteg am Werkzeughalter befestigt sind und von diesem rechtwinklig abstehend 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 Bedienenden verhältnismäßig weit vom zu bearbeitenden Werkstück entfernt ist und dessen feinfühlige Bearbeitung dadurch erschwert ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen besonders flach, kompakt und handlich konstruierten Schwingschleifer mit tiefer liegendem Schwerpunkt zu schaffen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwingschleifer mit 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 Lager wirkende Kippmoment minimiert, so daß die Abtriebswelle kleiner und leichter dimensionierbar ist.

Dadurch wird die Handhabbarkeit des Schwingschleifers feinfühliger und Werkstücke sind damit besonders genau bearbeitbar.

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 Schleifabtrag in schwer zugänglichen zu schleifenden Ecken und Hohlkehlen bei besonders fest oder verkantet auf das Werkstück 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 unteren Lager der Arbeitswelle fern. Außerdem ist der erfindungsgemäße 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 speichenartigen, gegenüber einer Radialen schräg verlaufenden Rippen miteinander verbunden sind, ist die Verdrehung der Schleifplatte 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 Erfindung das Zwischenteil aus gummiartigem, spritzbarem Weichkunststoff mit regelmäßigen Ausnehmungen besteht, können bestimmte Bereiche des Zwischenteils in die so geschaffenen Ausweichräume bei Verformung infolge Verdrehung des Werkzeugs gegenüber dem Gehäuse eintreten, so daß eine gezielte Federcharakteristik wie mit speichenartigen Rippen erreicht wird.

Außerdem werden durch die Ausnehmungen im Zwischenteil entsprechend bemessene und gerichtete Rippen gebildet, mit denen die unterschiedliche Federcharakteristik des Zwischenteils zwischen harter Verdrehbegrenzung und weicher Radialbegrenzung 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 gegenüber dem Außenring durch Formschluß begrenzt, wobei das Zwischenteil 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. Zerstörung des Zwischenteils ausgeschlossen werden kann.

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

Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen 1 einen Teillängsschnitt des vorderen Bereiches des Schwingschleifers, 2 eine räumliche Darstellung des Schwingkörpers, 3 eine Draufsicht auf den Schwingkörper, 4 den Außenring des Schwingkörpers gemäß 3, 5 eine Draufsicht auf den Innenring des Schwingkörpers gemäß 3, 6 eine Unteransicht des Innenrings, 7 eine Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Schwingkörpers, 8 einen Querschnitt des Schwingkörpers gemäß 7, 9 einen Querschnitt eines auf einer doppelten Anordnung des Schwingkörpers gemäß 7 gebildeten Schwingkörpers, 10 eine Draufsicht auf den Schwingkörper gemäß 9 und die 11 und 12 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Schwingkörpers.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in 1 teilweise längsgeschnittene Schwingschleifer 10 ist als Deltaschleifer ausgestaltet und weist eine dreieckige, symmetrische Schleifplatte 12 auf. Die Unterseite der aus Kunststoff bestehenden Schleifplatte 12 ist mit einem Klettbelag 14 zur Aufnahme eines Schleifblatts 14 versehen. Der Deltaschleifer 10 kann wahlweise mit einer an sich bekannten rechteckigen Schleifplatte, einem runden Schleifteller 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 1 lediglich ein auf seiner Abtriebswelle 22 sitzender Lüfter 24 sichtbar ist. Ein auf der Oberseite des Gehäuses 18 angeordneter Schaltschieber 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 Kugellagern 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 Werkzeughalter 38 und die Schleifplatte 12 sind in ihrer Form einander 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 Exzenterzapfen 36 gesichert.
Wird mittels des Schaltschiebers 26 der Elektromotor 20 eingeschaltet, so treibt dieser über das Winkelgetriebe 28 die Arbeitswelle 30 an, die um ihre Achse 31 rotiert. Der Exzenterzapfen 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 Drehbewegung um die eigene Achse gehindert wird.
Der Schwingkörper 42, der in den 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 Zwischenteil 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 temperaturstabiles Verhalten.
Die 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 zahnlückenartige Abstände 62 bzw. 66.
Der Innenring 44 ist am Werkzeughalter 38 koaxial zum Kugellager 40 befestigt und der Außenring 46 ist im Gehäuse 18 durch Formschluß drehfest gehalten. Hierzu trägt der Außenring 46 auf seiner Außenseite über den Umfang verteilt angeordnete, einstückige Nocken 68, 70, die in korrespondierenden, im Gehäuse 18 angeordneten Nuten 80, 81, gegen Verlieren gesichert einlegbar sind. Von den insgesamt hier sechs vorgesehenen radialen Außennocken 68, 70 sind die beiden 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 Werkzeughalters 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 (2) angeordnet, die beim Aufstecken des Schwingkörpers 42 auf den Ringstutzen 39 in entsprechende Aussparungen am Ringstutzen 39 formschlüssig eintreten und eine formschlüssige Verbindung herstellen, die gegen ungewolltes Lösen gesichert ist.
Der Innenring 44 kann mit dem Werkzeughalter 38 auch auf andere Weise axial verbunden, z.B. verschweißt sein.
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.
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 6 zeigt den Innenring 44 von unten, wobei die axialen Positioniernocken 56 erkennbar sind, die die Lage des Schwingkörpers 42 gegenüber dem Werkzeughalter 38 formschlüssig, lösbar festlegen.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schwingkörpers 142, der aus einem Außenring 146 sowie einem Innenring 144 besteht, die durch schiefwinklig gebogen verlaufende Zwischenkörper in Form von drei Speichen 148 miteinander verbunden sind.
8 zeigt einen Querschnitt des Schwingkörpers 142 gemäß 7, wobei die Zwischenräume zwischen den speichenartigen Zwischenkörpern 148 frei oder zusätzlich mit Silikon oder dergl. ausgespritzt sein können.
9 und 10 zeigen einen aus zwei Schwingkörpern 142 gemäß 7 und 8 zusammengesetzten weiteren Schwingkörper 242, der den Innenring 244 gegenüber dem Außenring 246 noch wirksamer gegen Verdrehen sichert.
10 zeigt die Draufsicht auf den Schwingkörper 242 gemäß 10, wobei die Gegenläufigkeit der speichenartigen Zwischenkörper 148 deutlich wird.
11 zeigt einen weiteren, aus Außenring 346 und Innenring 344 bestehenden Schwingkörper 342, dessen Zwischenkörper 348 regelmäßige, kreisförmig verlaufende Ausnehmungen 350 besitzt, durch deren Anordnung das verbleibende Material des Zwischenteils 348 eine besondere Federcharakteristik erhält.
12 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schwingkörpers 442, der prinzipiell dem gemäß 11 gleicht, wobei Ausnehmungen 350 im Zwischenkörper 448 des Schwingkörpers 442 kleiner sind als im Zwischenkörper 348 und die abhängig von der gewählten Materialart des Zwischenkörpers 448 eine andere, für bestimmte Anwendungsfälle geeignetere Federcharakteristik 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 Zwischenring 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 gegeneinander 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

Schwingschleifer mit einem Gehäuse (18) und mit einem, insbesondere eine Schleifplatte (12) aufnehmenden, Werkzeughalter (38), der über ein Drehlager (40) auf einem, insbesondere aus dem Gehäuse (18) vorstehenden, rotierenden Exzenterzapfen (36) sitzt und mit mindestens einem Schwingkörper (42) am Gehäuse (18) flexibel gegen Drehmitnahme angebunden 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 gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (48) mit, insbesondere regelmäßigen, als axiale Durchbrüche ausgestalteten Ausnehmungen (50, 52) versehen ist und den, insbesondere radialen, Zwischenraum zwischen den Ringen (44, 46) bündig ausfüllt, wobei die Ausnehmungen (50, 52) nah benachbart zu Nasen (60) und Gegennasen (64) der Ringe (44, 46) positioniert sind.
Schwingschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (50, 52) im aus spritzbarem Weichkunststoff bestehenden Zwischenteil (48) des Schwingkörpers (42) länglich ausgebildet sind und quer zur Radialen gerichtet verlaufen und dass dadurch im Zwischenteil (48) Rippen zwischen diesen Ausnehmungen (50, 52) gebildet sind, die zwischen dem Außen-(46) und dem Innenring (44) in Umfangs- bzw. Radialrichtung ein unterschiedliches Federverhalten bestimmen.
Schwingschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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 einem Abstand (66) zueinander angeordnete Gegennasen (64) trägt, die in die jeweils gegenüberliegenden Abstände (62, 66) eintauchen und einander dabei radial überragen.
Schwingschleifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (48) zwischen den Nasen und Gegennasen (60, 64) festgehalten und durch Verdrehen des Außen-(46) gegenüber dem Innenring (44), durch Verdrehen des Werkzeugs (12) gegenüber dem Gehäuse (18), auf Block zusammenpressbar ist und dass dadurch die Verdrehung der Ringe (44, 46) zueinander begrenzt ist.
Schwingschleifer mit einem Gehäuse (18) und mit einem, insbesondere eine Schleifplatte (12) aufnehmenden, Werkzeughalter (38), der über ein Drehlager (40) auf einem, insbesondere aus dem Gehäuse (18) vorstehenden, rotierenden Exzenterzapfen (36) sitzt und mit mindestens einem Schwingkörper (42, 142, 242, 342, 442) am Gehäuse (18) flexibel gegen Drehmitnahme angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkörper (142) zwei konzentrisch, zueinander beabstandet angeordnete, hartelastische Ringe (144, 146), insbesondere einen Außen-(146) und einen Innenring (144), insbesondere aus Kunststoff bestehend, aufweist, die durch ein elastisches Zwischenteil (148) begrenzt gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (148) aus speichenartigen, gegenüber einer Radialen der Ringe (144, 146) schräg verlaufenden Rippen (148) besteht.
Schwingkörper für einen Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 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 gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil (48) mit, insbesondere regelmäßigen, als axiale Durchbrüche ausgestalteten Ausnehmungen (50, 52) versehen ist und den, insbesondere radialen, Zwischenraum zwischen den Ringen (44, 46) bündig ausfüllt, wobei die Ausnehmungen (50, 52) nah benachbart zu Nasen (60) und Gegennasen (64) der Ringe (44, 46) positioniert sind.
Schwingkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (50, 52) im aus spritzbarem Weichkunststoff bestehenden Zwischenteil (48) des Schwingkörpers (42) länglich ausgebildet sind und quer zur Radialen gerichtet verlaufen und daß dadurch Rippen (84) zwischen diesen Ausnehmungen (50, 52) gebildet sind, die ein unterschiedliches Federverhalten zwischen dem Außen-(46) und dem Innenring (44) in Umfangs- bzw. Radialrichtung bestimmen.
Schwingkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (44) radial nach außen ragende, inje 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 die einander radial überragen.
Schwingkörper nach Anspruch 8, 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 zusammenpreßbar ist und dass dadurch die Verdrehung der Ringe (44, 46) zueinander begrenzt ist.
Schwingkörper für einen Schwingschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkörper (42) zwei 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 gegeneinander verdrehbar und radialverschiebbar miteinander gekoppelt sind, wobei das Zwischenteil aus speichenartigen, gegenüber einer Radialen der Ringe (44, 46) schräg verlaufenden Rippen (148) besteht.