DE3212021C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelantrieb für ein Werkzeug, mit einer in dem einen Schenkel eines abgewinkelten Getriebsgehäuses aufgenommenen, an ihrem Ende ein Kegelritzel tragenden ersten Welle, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich ist bei einem derartigen Werkzeug, das insbesondere ein Druckluftwerkzeug sein kann, eine geeignete Schmierung genau wie bei anderen Arbeitsmaschinen ein wesentliches Problem. Da Werkzeuge mit einer rotierenden Werkzeugwelle normalerweise verhältnismäßig klein und tragbar sind, muß die Schmiereinrichtung derart kompakt ausgebildet sein, daß sie in einem verhältnismäßig kleinen verfügbaren Innenraum des Werkzeugs untergebracht werden kann. Ferner ist es wünschenswert, daß die Schmiermitteleinrichtung eine Rezirkulation des Schmiermittels in dem Werkzeug ermöglicht, damit die erforderlichen Wartungsarbeiten möglichst weitgehend reduziert werden können.

Seit längerer Zeit bekannte Druckluftwerkzeuge enthalten einen einfachen Ölvorratsbehälter mit einem Auslaß zur Zufuhr von Schmiermittel zu den Zahnradzähnen (US-PS 19 79 007). Es ist ferner bekannt, eine Patrone aus Filz (US-PS 19 56 644) oder einem anderen zur Regelung von Öl dienenden Material in einem Kanal zwischen dem Ölvorratsbehälter und dem Lufteinlaßkanal des Werkzeugs anzuordnen. Dem Werkzeug zugeführte Druckluft gelangt durch die Patrone in den Ölvorratsbehälter, so daß ein Überdruck auf das darin vorhandene Öl ausgeübt wird, und um Schmutz oder andere Fremdstoffe aus der Patrone zu entfernen. Wenn die Druck­ luftzufuhr abgeschaltet wird, tritt Luft in der entgegengesetzten Richtung aus dem Vorratsbehälter aus und transportiert Öl durch die Patrone in den Antriebsabschnitt, um die betreffenden Elemente zu schmieren.

Es ist ferner eine Schmiereinrichtung für ein Winkelantrieb-Druckluft­ werkzeug bekannt, bei dem die Abtriebswelle von einem Gehäuse umgeben ist, das einen Schmiermittel-Vorratsbehälter begrenzt (US-PS 37 19 254).

In dem Gehäuse ist eine Hülse aus absorbierendem Material angeordnet, das sich mit der Abtriebswelle dreht. Das Schmiermittel wird bei der Rotation der Abtriebswelle mit dieser Hülse auf die Zahnräder durch Zentrifugalkraft geschleudert. In dieser Weise wird Schmier­ mittel direkt den Zähnen eines Kegelrads und der Zone zugeführt, in der die Getriebezähne kämmen.

Es ist ferner eine Schmiereinrichtung für ein Wellenlager bekannt (US-PS 33 93 025), wobei eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion vorgesehen ist, um einerseits einen Vorrat aus absorbiertem Schmier­ mittel zur Verfügung zu haben, das über ein zweites absorbierendes Element zuführbar ist, und um über eine Sammelkammer mit Hilfe eines dritten absorbierenden Elements Schmiermittel zu der Welle zurückzu­ führen, in deren Oberfläche eine Nut zum Abpumpen von Schmiermittel ausgebildet ist. Dabei wird auch als nachteilig angesehen, daß das Auswechseln der Schmiermittel absorbierenden Elemente einen beträcht­ lichen Arbeitsaufwand erfordert. Außerdem ist das Prinzip des Sammelns von im Gehäuse abgespritztem Schmieröl mit Hilfe geeignet befestigter poröser Materialien auch für Getriebe bekannt (DE-PS 3 74 397).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schmiereinrichtung für einen Winkelantrieb zu schaffen, die eine möglichst einfache Kon­ struktion aufweist und mit der eine verbesserte Schmierung durch das von den rotierenden Getriebezähnen weggeschleuderte Schmiermittel durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentan­ spruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Schmier­ mittelhülse nur aufgesteckt werden muß und deshalb erforderlichenfalls in einfacher Weise ausgewechselt werden kann. Vorzugsweise weist die Schmiermittelhülse einen oberen und einen unteren Hülsenabschnitt auf, die aus unterschiedlichen absorbierenden Materialien hergestellt sind. Der obere Hülsenabschnitt kann aus einem stark absorbierenden Material wie Filz hergestellt sein, um Schmiermittel wieder zu absorbieren, das während des Betriebs des Werkzeugs von den Zähnen abgeschleudert wird. Der stark absorbierende obere Hülsenabschnitt dient als Vorratsbehälter für das Schmiermittel. Der untere Hülsenabschnitt kann aus einem weniger stark absorbierenden porösen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem offenzelligen Schaumstoff aus Polystyrol, um eine langsame und dosierte Zufuhr von Schmiermittel auf die Zahnräder mit Hilfe von Kapillarwirkung zu ermöglichen. Wahlweise kann die Schmiermittelhülse aus absorbierendem Material jedoch auch einstückig ausgebildet sein.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Winkelantrieb-Befestigungsvorrichtung für ein Druckluftwerkzeug mit einer Schmiereinrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines Druckluftwerkzeugs 10 an sich bekannter Art, das einen nicht dargestellten Druckluftmotor enthält, der drehbar in einem äußeren Gehäuse 12 gelagert ist. Der Druckluftmotor ist mit einer Antriebswelle 14 verbunden, die bei Druckluftzufuhr rotiert. Die Antriebswelle 14 ist drehbar in einem Kugellager 16 gelagert.

Das äußere Gehäuse 12 des Druckluftwerkzeugs 10 ist mit Hilfe einer Gewindehülse 18 und einer Überwurfmutter 20 mit einer Winkelantrieb-Befestigungsvorrichtung 22 verschraubt, die ein abgewinkeltes Gehäuse 24 aufweist, von dem ein Arm 26 an der Überwurfmutter 20 befestigt ist. In diesem Arm 26 des Gehäuses 24 erstreckt sich ein Ritzel 28, das mit dem Ende der Antriebs­ welle 14 verschraubt ist und an dem inneren Laufkranz des Kugel­ lagers 16 angreift.

Der andere Arm 30 des Gehäuses 24 hat eine Abtriebswelle 32, die in dem Gehäuse 24 in Kugellagern 34 und 36 gelagert ist und die in dem Gehäuse 24 durch ein Gewindeglied 38 gehaltert wird, das den äußeren Laufkranz des unteren Kugellagers 34 gegen eine Schulter in dem Gehäuse 24 drückt. Die Abtriebswelle 32 ist mit einem Futterring 40 oder dergleichen Einrichtung versehen, um den Schaft einer Werkzeugwelle 42 zu haltern, deren Drehachse senkrecht zu der Drehachse der Antriebswelle 14 verläuft.

Das obere Kugellager 36 ist vorgeschmiert und weist Abdeckscheiben sowohl am oberen als auch am unte­ ren Ende auf. Das untere Kugellager 34 ist entsprechend vorgeschmiert und weist am oberen Ende eine Abdeckscheibe und am unteren Ende eine Dichtung auf.

Mit der Abtriebswelle 32 ist ein Spiralzahnkegelrad 46 mit einem Keil 44 verkeilt, welches mit dem Ritzel 28 kämmt. Das Kegelrad 46 weist eine Gegenbohrung für den oberen Endteil des Keils 44 auf, der sich nach oben in diese Gegenbohrung erstreckt.

Zwischen dem oberen Lager 36 und dem Kegelrad 46 ist eine Win­ kelantrieb-Schmiereinrichtung angeordnet, die aus einer Schmier­ hülse mit einem oberen Hülsenabschnitt 48 und einem unteren Hülsenabschnitt 50 besteht, die Abtriebswelle 32 umgibt und einen Abstand davon in radialer Richtung aufweist. Der obere Hülsen­ abschnitt 48 kann aus einem stark absorbierenden Material wie synthetischer oder natürlicher Filz hergestellt sein. Der unte­ re Hülsenabschnitt 50 kann aus einem porösen, weniger absorbie­ renden Material wie offenzelligem Schaumstoff aus Polystyrol hergestellt sein. Die Poren des unteren Hülsenabschnitts 50 be­ sitzen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 30 und 200 Mikro­ meter, welcher Durchmesser von der Viskosität des Schmiermittels, der Temperatur des Werkzeugs und weiteren Faktoren abhängt, wel­ che die dosierte Zufuhr des Schmiermittels betreffen. Es wurde festgestellt, daß eine Porengröße von 70 Mikrometer für die mei­ sten Anwendungsfälle gut geeignet ist. Aus Fig. 2 ist ersicht­ lich, daß die beiden Hülsenabschnitte 48 und 50 entsprechend der Innenwand des Gehäuses 24 ausgebildet sind und ebene Ober­ flächen aufweisen, die an dem Ende des Kegelradritzels 28 an­ greifen, um eine Drehung in dem Gehäuse 24 zu verhindern. Der obere Hülsenabschnitt 48 und der untere Hülsenabschnitt 50 kön­ nen zu einer einstückigen Einheit miteinander verbunden werden, beispielsweise mit Hilfe einer Klammer oder einer sonstigen Einrichtung bekannter Art. An dem Gehäuse 24 ist ein Schmier­ nippel 52 angeordnet, um der Schmierhülse Schmiermittel zuführen zu können. Der Schmiernippel 52 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und kann ein Rückschlagventil enthalten, um mit Hilfe einer Schmiermittelpistole Schmiermittel unter Überdruck zuführen zu können. Das Schmiermittel wird der Schmierhülse zu­ geführt, bis die beiden Abschnitte 48 und 50 vollständig durch­ tränkt sind.

Beim Betrieb wird in dem unteren Hülsenabschnitt 50 enthaltenes Schmiermittel langsam und gleichförmig dosiert nach unten dem Kegelrad 46 zugeführt. Die Porosität des Materials, aus dem der untere Hülsenabschnitt 50 hergestellt ist, bestimmt die Ge­ schwindigkeit, mit der das Schmiermittel durch diesen Abschnitt hindurchtritt und zu dem Kegelrad 46 gelangt. Das Kegelrad 46 erhält kontinuierlich Schmiermittel von dem unteren Hülsenab­ schnitt 50, so daß eine geeignete Schmierung in dem Bereich ge­ währleistet ist, in dem das Kegelrad 46 und das Ritzel 28 käm­ men.

Der obere Hülsenabschnitt 48 aus Filz dient zur Speicherung eines Schmiermittelvorrats. Wenn dem Kegelrad 46 Schmiermittel dosiert zugeführt wird, wird Schmiermittel aus dem oberen Hülsenabschnitt 48 in den unteren Hülsenabschnitt 50 eingesaugt, wodurch ein Gleichgewicht oder ein Ausgleich von Schmiermittel zwischen den beiden Abschnitten 48 und 50 hergestellt wird. Diese Kapillar­ anziehung gewährleistet eine stetige und kontinuierliche Zufuhr von Schmiermittel zu dem unteren Hülsenabschnitt 50 der Schmier­ hülse. Der obere Hülsenabschnitt 48 kann Schmiermittel wieder absorbieren, das von den Zähnen des Kegelrads 46 und des Ritzels 28 beim Betrieb des Druckluftwerkzeugs 10 abgeschleudert wird. Der obere Hülsenabschnitt 48 dient auch als Filter, um einen Teil des Schmutzes oder anderer Fremdstoffe zu entfernen, die in dem abgeschleuderten Schmiermittel enthalten sind.

Je nach der Art des Werkzeugs 10 und dessen zugeordneten Schmier­ mittelanforderungen können die beiden Hülsenabschnitte 48 und 50 unterschiedlich ausgebildet sein. Durch eine unterschiedliche Größe und Dichte der beiden Hülsenabschnitte 48 und 50 kann die Schmiermittelkapazität und die Dosierung der Schmiermittelzufuhr entsprechend der Drehzahl des Werkzeugs oder anderer erwünsch­ ter Charakteristiken ausgelegt werden. Obwohl die dargestellte Schmierhülse für eine Winkelantrieb-Befestigungsvorrichtung Hülsenabschnitte 48 und 50 aus unterschiedlichen Materialien enthält, kann sie auch als einstückiges stationäres absorbieren­ des Element für eine dosierte Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kegelrad 46 ausgebildet sein.

Claims (7)

1. Winkelantrieb für ein Werkzeug, mit einer in dem einen Schenkel eines abgewinkelten Getriebegehäuses aufgenommenen, an ihrem Ende ein Kegelritzel tragenden ersten Welle, mit einer in dem anderen Gehäuseschenkel aufgenommenen, ein mit dem Kegelritzel kämmendes Kegelrad tragenden zweiten Welle und mit einer der Stirnfläche des Kegelritzels gegenüberliegend die zweite Welle umgebenden Hülse aus Schmiermittel absorbierendem Material zur Versorgung der Verzahnung mit Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (48, 50) relativ zum Getriebegehäuse (24) stationär gehalten ist und dazu an ihrem Umfang eine Anlagefläche aufweist, die im Zusammenwirken mit der Stirn­ fläche des Kegelritzels (28) die Hülse am Mitdrehen mit der zweiten Welle hindert, und daß die Hülse im Gehäuse abgespritztes Schmiermittel aufnimmt.

2. Winkelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelhülse (48, 50) einen ersten axialen Hülsenabschnitt (48) aufweist, der dem Kegelrad (46) abgewandt ist, sowie einen zweiten axialen Hülsenabschnitt (50), der dem Kegelrad benachbart ist, und daß die beiden Hülsenabschnitte aus unterschiedlich ab­ sorbierenden Materialien bestehen.

3. Winkelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hülsenabschnitt (48) der Schmiermittelhülse aus einem stark absor­ bierenden Material wie Filz hergestellt ist.

4. Winkelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hülsenabschnitt (50) der Schmiermittelhülse aus einem offenzelligen Schaumstoff aus Polystyrol hergestellt ist.

5. Winkelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Gehäuseschenkel einen seitlich im Bereich der Höhe der Schmiermittelhülse angeordneten Schmiernippel (52) zur Zufuhr von Schmiermittel in die Schmiermittelhülse aufweist.

6. Winkelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anlagefläche eine ebene Fläche ist.

7. Winkelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schmiermittelhülse (48, 50) einen radialen Ab­ stand von der zweiten Welle (32) aufweist.