DE3806145A1 - Taumelscheibe fuer elektrohandwerkzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Taumelscheibe für Elektrohand­ werkzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um Elektrohandwerkzeuge mit rotierender Spindel beispiels­ weise zu solchen Arbeiten wie Polieren, Schleifen u.dgl. einsetzen zu können, ist es bekannt, an den Arbeitsspindeln oder Ausgangswellen der Elektrohandwerkzeuge, üblicherweise Bohrmaschinen oder speziell für solche Zwecke eingesetzte Geräte Taumelscheiben zu befestigen, die über einen breit­ flächigen Teller, beispielsweise aus einem elastomeren Material, etwa einen Gummiteller verfügen, der sich dann mit der Spindelarbeitsdrehzahl ebenfalls dreht und dann entweder eine Schleifscheibe oder beispielsweise zum Polie­ ren einen Lammfellüberzug oder einen Überzug aus einem ähn­ lichen Material aufweist.

Problematisch bei den bisherigen Taumelscheiben und ihren Befestigungsmöglichkeiten an der Ausgangswelle eines Elektro­ handwerkzeugs ist der Umstand, daß in den überwiegenden Fällen die Taumelscheibe starr mit der Ausgangswelle des Elektrohandwerkzeugs, üblicherweise einer Bohrmaschine, verbunden ist, so daß die ein solches Gerät bedienende Per­ son gezwungen ist, bei Krümmungen oder dem Abfahren von sich in ihrer Ebene ändernden Flächen mit dem Gerät ent­ sprechende Bewegungen auszuführen, damit die Taumelscheibe im wesentlichen vollflächig auf den zu bearbeitenden Flächen weiter zur Auflage kommt.

Es ist in jüngster Zeit auch bekanntgeworden, Taumelschei­ ben über eine Art biegsame Welle an der Werkzeugaufnahme einer Bohrmaschine zu befestigen, oder in diesem Zusammen­ hang auch mit zwischengeschalteten Gummielementen zu arbei­ ten. Hierdurch ist es zwar möglich, die von der Welle des Elektrohandwerkzeugs ausgehende Drehbewegung auch in einen mehr oder weniger starken Winkel umzulenken, so daß die Taumelscheibe eher selbständig den Krümmungen und Änderun­ gen der zu bearbeitenden Fläche folgt, was für ein über­ müdungsfreies und sicheres Arbeiten durchaus erwünscht ist. Das Problem bei einer solchen biegsamen Befestigung der Taumelscheibe an der Ausgangswelle des jeweiligen Elektro­ handwerkzeugs besteht aber darin, daß einmal die bisher bekannten biegsamen Verbindungen sehr schnell zerstört wur­ den, zum anderen aber die Taumelscheibe auch keine selbst stabilisierende Wirkung aufwies. Mit anderen Worten, beim Absetzen der Taumelscheibe blieb diese in einer mehr oder weniger abgeknickten Stellung, was zu einer stark exzenter­ artigen Einflußnahme auf das ganze Gerät mit erheblichen Unwuchterscheinungen führt. Man mag eine solche bleibende Verformung, also eine Knickstellung der Taumelscheibe bei ihrer Befestigung an der Ausgangswelle eines Elektrohand­ werkzeugs für geringere Drehzahlen, wie sie etwa von Bohr­ maschinen erzeugt werden, auch hinnehmen; vollkommen ausge­ schlossen ist aber das Arbeiten mit solchen Taumelscheiben mit fehlender Selbststabilisierung, wenn als Elektrohand­ werkzeug beispielsweise ein Winkelschleifer Verwendung fin­ det, dessen Ausgangsdrehzahlen bei 10 000 min^-1 und zum Teil noch weit darüber liegen.

Arbeitet man daher mit einem Winkelschleifer und einer bieg­ sam an dessen Ausgangswelle befestigter Taumelscheibe, dann genügen die normalerweise von einem Winkelschleifer er­ reichten Drehzahlen, daß aufgrund der hierdurch entste­ henden Unwuchten und der sich entsprechend immer stärker aufbauenden Unwuchten mit einem solchen Gerät praktisch nicht mehr gearbeitet werden kann. Es besteht sogar Gefahr, daß das Gerät sich aus den Händen der Bedienungsperson los­ reißt und es jedenfalls zu einem starken Schlagen und einer entsprechenden Belastung sowohl des Materials (mit nach­ folgender Zerstörung) als auch der Bedienungsperson kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer an einem Elektrohandwerkzeug zu befestigenden Taumelscheibe dafür zu sorgen, daß einerseits auch ein schräges Arbeiten mit der Taumelscheibe möglich ist, d.h. diese bei unver­ änderter Haltung des Geräts Krümmungen und Flächenverände­ rungen beim bearbeiteten Werkstück folgen kann, anderer­ seits aber eine sichere und sofort einsetzende Selbststabi­ lisierung dafür sorgt, daß die Abknickung im Zwischenglied sofort wieder aufgehoben wird, wenn das Elektrohandwerkzeug beispielsweise abgesetzt wird. Eine solche Taumelscheibe eignet sich daher insbesondere zum Arbeiten mit Winkel­ schleifern bei entsprechend hohen Drehzahlen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Taumelscheibe löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und hat ge­ genüber den bekannten Ausführungsformen den Vorteil, daß selbst bei hohen und höchsten Drehzahlen des Elektrohand­ werkzeugs, an welchem die Taumelscheibe über ein Zwischen­ glied befestigt ist, ein sofortiger selbststabilisierender, also die Taumelscheibe axial einwandfrei ausrichtender Effekt auftritt, sobald durch Absetzen des Gerätes die Taumel­ scheibe freigegeben wird.

Die vorliegende Erfindung verhindert daher wirkungsvoll ein sich immer stärkeres Aufschaukeln der durch das anfängliche Abknicken der Taumelscheibe verursachten Unwuchterscheinun­ gen, was bei sehr hohen Drehzahlen dazu führt, daß ein lau­ fendes Gerät der Bedienungsperson unter Umständen aus den Händen gerissen wird.

Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Taumelscheibe mit ihrer Lagerung auch starke Abknickwinkel beim Arbeiten auf bauchigen oder Krümmungen aufweisenden Flächen, so daß die Taumelscheibe im Arbeitsbereich, soweit es möglich ist, voll aufliegt und dennoch das diese antreibende Elektro­ handwerkzeug nicht ständig, der Arbeitsflächenkrümmung fol­ gend hin- und herbewegt werden muß.

Vorteilhaft ist ferner der besonders einfache Aufbau des durch die Erfindung gebildeten Zwischengelenks, wobei die der Realisierung der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben geteilt sind; eine spezielle Aufnahme lagert einen Kugel­ gelenkzapfen, so daß das gewünschte Gelenk- oder Abbiege­ verhalten sichergestellt ist, während eine separate, hin­ reichend starke Vorspannungsfeder zwischen dem Kugelgelenk­ zapfen einerseits und dessen Aufnahme andererseits, daher beidseitig auf Anschlägen an diesen aufliegend und diese auseinanderdrückend die Taumelscheibe sofort aus ihrer Schräglage herausnimmt und mit selbststabilisierendem Effekt geradestellt, wenn die Arbeit abgesetzt wird.

Das Gelenkzwischenglied zwischen der Arbeitsspindel des je­ weiligen Elektrohandwerkzeugs, vorzugsweise in diesem Fall ein Winkelschleifer, und der eigentlichen Taumelscheibe, etwa in Form eines Gummitellers, umfaßt mit Vorteil nur wenige Einzelteile, nämlich die Aufnahme, die auf der anderen Seite gleichzeitig in vorteilhafter Weise mit der Arbeits­ spindel des jeweiligen Elektrohandwerkzeugs verbunden wer­ den kann und in welcher ein starr mit dem Gummiteller der Taumelscheibe verbundener Kugelgelenkzapfen sitzt. Die erforderliche Drehmitnahme erfolgt über einen Querzapfen, der durch Langlochlagerung die entsprechende Schrägstellung bei der Drehbewegung freigibt. Diese geringen Einzelkompo­ nenten vervollständigen sich noch durch die äußere Vorspan­ nungsfeder, so daß durch Einsatz geringer Mittel eine wir­ kungsvolle Zwischenlagerung für eine Taumelscheibe erreicht wird, die erhebliche Schrägwinkel beim Arbeiten einnehmen kann, andererseits aber selbst bei höchsten Drehzahlen eventuelle Unwuchterscheinungen sofort beim Absetzen auf Null reduziert und sich automatisch, also selbststabilisie­ rend, gerade stellt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Taumelscheibe möglich. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung der den radialen Zapfen füh­ renden Langlöcher beidseitig außen in der Aufnahmehülse, wobei der Zapfen in der Kugel des Kugelgelenkzapfens fest­ sitzt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch die Taumelscheibe mit Geräteadapter mit Kugelaufnahme und Gummiteller;

Fig. 2 die Taumelscheibe der Fig. 1 in einer Seitenansicht mit teilweise geschnittenen Bereichen und

Fig. 3 in stark vergrößerter Darstellung im Schnitt einen die Kugelaufnahme des Geräteadapters und den Kugel­ gelenkzapfen umfassenden Bereich des Zwischenglieds.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, das Zwischenglied zwischen dem Gummiteller und dem eigent­ lichen Geräteadapter, der mit der Ausgangswelle des je­ weiligen Elektrohandwerkzeugs verbunden oder auf diese aufgeschraubt wird, in Form eines sich selbst stabilisie­ renden Kugelgelenks auszubilden, mit zusätzlichen Mitteln, die die radiale Mitnahme zwischen der Kugelaufnahme und dem Kugelzapfen im Gelenkbereich sicherstellen und die ferner so ausgebildet sind, daß auch die bei einer konti­ nuierlichen Drehbewegung erforderliche einseitige Schräg­ stellung des Gummitellers möglich ist und Selbststabilisierung eintritt.

In Fig. 1 ist die Taumelscheibe mit 10, der auf der zu be­ handelnden Fläche unmittelbar bzw. über bestimmte Werk­ zeugzwischenlagen (Polierkappe, Schleifscheibe) aufliegende Gummiteller mit 11 und ein Geräteadapter mit 12 bezeichnet. Die Verbindung zwischen diesem Geräteadapter 12 und dem Gummiteller 11 ist so, daß sich der Gummiteller 11 in be­ liebiger schräger Winkelstellung entsprechend den Pfeilen A zum Geräteadapter 12 bei ständiger Drehbewegung der Ausgangs­ welle bzw. der Arbeitsspindel des (nicht dargestellten) Elektrowerkzeugs, mit welchem die Taumelscheibe verbunden ist, einstellen kann.

Wie die Fig. 2 und in vergrößertem Detail die Fig. 3 zeigen, umfaßt der Geräteadapter 12 eine obere Gewindehülse 12 a, die mit einem Innengewinde 13, selbstverständlich aber auch mit beliebigen anderen Befestigungsmitteln an der Arbeits­ spindel eines zugeordneten Elektrohandwerkzeugs befestigt wird. Nach unten geht der Geräteadapter 12 in eine ver­ jüngte Kugelaufnahme 14 über, unter Bildung einer äußeren Schulter 14 a, die, wie gleich noch erläutert wird, der Ab­ stützung einer Vorspannungsfeder 15 dient. Die Kugelaufnahme 14 hat die allgemeine Form einer zylindrischen Hülse und verjüngt sich im unteren Bereich bei 16, so daß eine Gelenk­ kugel 17 eines Kugelgelenkzapfens 18 formschlüssig aufge­ nommen ist und nicht nach unten in der Zeichenebene der Fig. 3 aus der Bohrung der Kugelaufnahme 14 herausfallen kann.

Falls gewünscht, kann die Kugelaufnahme 14 sowohl im unte­ ren, einwärtsgebogenen Bereich eine kugelförmige Aufnahme bilden und desgleichen auch oberhalb der Gelenkkugel 17, wie ein eingesetztes Paßstück 19 mit unterer kugelförmig gewölbter Fläche zeigt.

Alternativ kann aber auf das Paßstück 19 auch verzichtet werden, da davon auszugehen ist, daß bei einer von der Vor­ spannungsfeder 15 aufgebrachten, hinreichenden Vorspannungs­ kraft beim Betrieb die Gelenkkugel 17 ohnehin nicht nach oben gegen den Druck der Feder hochgedrückt werden kann. Der Einsatz oder das Paßstück 19 sind daher lediglich hilfs­ weise vorgesehen, wenn ein Hochdrücken der Gelenkkugel unter allen Umständen verhindert werden soll.

Erkennbar sitzt die Gelenkkugel 17 in der Kugelaufnahme 14 nach allen Seiten verdreh- und schwenkbar, so daß zur radialen Mitnahme zwischen der Gelenkkugel 17 und der Kugelaufnahme 14 ein Querstift 20 vorgesehen ist, der an geeigneter Stelle eine Langlochführung mit Langloch in axia­ ler Richtung aufweist, so daß die allseitige Verschwenkbar­ keit des so gebildeten Kugelgelenks 14/17 aufrechterhalten bleibt.

Es ist daher einerseits möglich, die Durchtrittsöffnung 21 des Querstiftes 20 durch die Gelenkkugel als Langloch aus­ zubilden, wie in Fig. 3 gestrichelt gezeigt; alternativ kann aber der Querstift 20 in der Gelenkkugel auch fest­ sitzen und erhält dann seine axiale Beweglichkeit aufgrund der Verschwenkung des Gummitellers durch Langlöcher an ge­ genüberliegenden Seiten der Kugelaufnahme 14, durch welche der Querstift geführt ist.

Die Gelenkkugel 17 ist jedenfalls in bevorzugter Ausgestal­ tung ein einstückiger, erweiterter Ansatz am Kugelzapfen 18, der seinerseits fest in einem Basisteil 22 sitzt, welches in geeigneter Weise, beispielsweise durch Anvulkanisieren o.dgl. mit dem Gummiteller 11 verbunden ist.

Das Basisteil 22 weist bei 22 a eine Abschulterung auf und zwischen den beiden Abschulterungen 14 a im Übergang zwi­ schen dem Geräteadapter und der einstückigen Kugelaufnahme und der Abschulterung 22 sitzt eine Vorspannungsdruckfeder 15, die mit vorgegebener Kraft die beiden über das Kugelge­ lenk 14/17 miteinander verbundenen Teile, nämlich den Ge­ räteadapter 12 und das Basisteil 22, an welchem der Gummi­ teller 11 hängt, auseinanderdrückt und gleichzeitig in axia­ ler Richtung, die in der Darstellung der Fig. 3 die verti­ kale Richtung ist, zueinander ausrichtet und mit entspre­ chend hoher Vorspannung auch in dieser Ausrichtung aufrecht­ erhält.

Da also im nicht benutzten bzw. abgehobenen Zustand auch bei sich schnell drehender Arbeits- oder Antriebsspindel diese Antriebsspindel, der Geräteadapter 12 sowie der Ge­ lenkzapfen 18 mit Basisteil 22 und Gummiteller 11 ausge­ richtet in einer Linie, also in der axialen Richtung ge­ halten sind bzw. in diese sofort überführt werden, können sich auch keine Unwuchten aufbauen bzw. werden diese sofort zu Null reduziert, sobald die Wirkung der Vorspannungsfeder 15 einsetzen kann.

Die dargestellte Konstruktion einer Taumelscheibe ermög­ licht also einerseits ein problemloses Arbeiten auch bei welligen oder gekrümmten, zu bearbeitenden Flächen, anderer­ seits aber eine sofortige Selbststabilisierung und daher ein gefahrloses Arbeiten auch bei sehr hohen Drehzahlen, wie sei beispielsweise entstehen, wenn eine solche Taumel­ scheibe ihren Antrieb von einem Winkelschleifer ableitet.

Falls gewünscht, kann zwischen den äußeren zylindrischen Flächen des Geräteadapters 12 einerseits und des Basisteils 22 andererseits noch eine Gummimanschette angeordnet werden, zur Abdichtung und damit die Schmierung auch für lange Zei­ ten aufrechterhalten bleibt. Erforderlich ist dies aller­ dings nicht.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungs­ wesentlich sein.

Claims (7)

1. Taumelscheibe für Elektrohandwerkzeuge, insbesondere zum Anbau an Winkelschleifer, Bohrmaschinen u.dgl., beste­ hend aus einem Teller, der über ein Zwischenglied mit der Arbeitsspindel (Ausgangswelle) des Elektrohandwerk­ zeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied einen Kugelgelenkzapfen (18) umfaßt, der frei beweglich in einer gegen ein Herausfallen der Ge­ lenkkugel (17) gesicherten Kugelaufnahme (14) sitzt, daß zur Drehmitnahme zwischen Kugelaufnahme (14) und Kugel­ gelenkzapfen (18) ein Radialstift (20) vorgesehen und mindestens in einem der Teile (Aufnahme 14 bzw. Gelenk­ kugel 17) in einem Langloch mit axialer Erstreckung ge­ führt ist und daß ferner zwischen Kugelaufnahme (14) und Gelenkzapfen bzw. einem diesen lagernden Teil (Basisteil 22) eine diese beiden Teile auseinanderdrückende Vor­ spannungsfeder (15) angeordnet ist.

2. Taumelscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelaufnahme (14) einstückiger Teil eines Ge­ räteadapters (12) mit Gewindehülse (12 a) ist.

3. Taumelscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Befestigung an der Arbeitsspindel eines beliebigen antreibenden Geräts dienende Gewinde­ hülse (12) unter Bildung einer Abschulterung (14 a) einstückig in den Bereich der Kugelaufnahme (14) übergeht, die ihrer­ seits eine die in ihr sitzende Gelenkkugel (17) gegen ein Herausfallen sichernde untere Einbauchung (16) auf­ weist.

4. Taumelscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelaufnahme mindestens auf einer Seite zur axialen Führung der Gelenkkugel (17) eine kugelförmige Wannenform aufweist.

5. Taumelscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelaufnahme (14) auf beiden axialen Seiten und die eingesetzte Gelenkkugel (17) allseitig umfassend eine kugelförmige, die Gelenkkugel aufnehmende Aufnahme bildet, in welcher sich die Gelenkkugel (17) nach allen Seiten schwenkbar bewegen kann.

6. Taumelscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstift (20) zur radialen Mitnahme in der Gelenkkugel (17) festsitzt und in ein­ ander gegenüberliegenden axialen Langlöchern der Kugel­ aufnahme (14) geführt ist.

7. Taumelscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkugel (17) einstückiger Teil eines Kugelgelenkzapfens (18) ist, der fest mit einem Basisteil (22) verbunden ist, welches seinerseits den Gummiteller (11) lagert und daß zwischen einer ersten Abschulterung (14 a) im Übergang zwischen Gewindehülse (12 a) und Kugelaufnahme (14) des Geräteadapters (12) und einer weiteren Abschulterung (22 a) im Basisteil (22) die Vor­ spannungsdruckfeder (15) angeordnet ist.