DE4233728A1

DE4233728A1 - Exzentertellerschleifer

Info

Publication number: DE4233728A1
Application number: DE4233728A
Authority: DE
Inventors: Walter Barth; Michael Dipl Ing Knuth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-04-14
Also published as: US5458533A; JP3288379B2; DE59309642D1; EP0615483A1; JPH07501756A; CN1088000C; BR9305662A; CN1086758A; WO1994007654A1; EP0615483B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Exzentertellerschleifer nach der Gat tung des Anspruchs 1.

Durch die EP 406 247 (US Serial Nr. 566 378) ist ein gattungsgemäßer Exzentertellerschleifer bekannt. Dessen Schleifteller wird von einem Motor angetrieben. Die Drehung des Motors wird über ein Winkelgetriebe in die Arbeitsbewegung umgewandelt, die sich aus einer Drehbewegung und einer kreisenden Bewegung des Schleiftellers zusammensetzt. Die Abtriebswelle des Winkelgetriebes ist an ihrem freien Ende drehfest mit einem Exzenter gekoppelt. Dieser trägt drehbar gelagert einen Zap fen, an dem drehfest der Schleifteller mit einer Exzentrizität "e" zur Abtriebswelle gehalten wird. Der Schleifteller kreist mit der Exzen trizität "e" um die Achse der Abtriebswelle und rotiert dabei gleich zeitig infolge der Lagerreibung und führt dabei die Arbeitsbewegung aus.

Die Wälzlager zwischen Exzenter und Zapfen sind ungleichförmiger Bela stung ausgesetzt. Dies führt zu Wärmeentwicklung und Verschleiß. Au ßerdem ist bei den bekannten Exzentertellerschleifern, die meist von Winkelschleiferkonstruktionen abstammen, der Abstand zwischen Schleif teller und Winkelgetriebe groß. Dadurch werden beim Schleifen beson ders hohe Lagerkräfte wirksam. Außerdem beanspruchen die Schwingungen des Schleiftellers in hohem Maß die Körperkraft des Bedienenden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Exzentertellerschleifer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil kompakter Bau weise, geringen Lagerverschleißes, verminderter Schwingungen sowie ge ringerer Herstellungskosten und besserer Handlichkeit. Dadurch, daß im Exzenter anstelle eines kurzen den Schleifteller tra genden Zapfens eine lange Exzenterwelle drehbar gelagert ist und der Exzenter dazu als beidenends offene Hohlwelle ausgestaltet ist, kann der Lagerabstand für die Exzenterwelle bei kompakten Abmessungen des Winkeltriebgehäuses sehr groß sein. Die Lagerkräfte sind besser be rechenbar und beherrschbar. Die Laufruhe der Exzenterwelle wird höher und der Lagerverschleiß trotz kleinerer Lagergrößen geringer.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den dem Anspruch 1 folgenden Ansprüchen. Dabei wird unter anderem als besonders vorteilhaft angesehen, daß die Bewegung des Schleiftellers von der ihm abgewandten Seite der Exzenterwelle aus beeinflußt werden kann.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschrei bung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Exzentertellerschleifer, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt gemäß Fig. 1 mit der Ansicht der Anordnung des Exzenterwellenträgers mit geringfügig variierender Funk tion und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Exzentertellerschleifers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 dargestellte Exzentertellerschleifer 1 hat ein Motorge häuse 3, an dem ein elektrisches Anschlußkabel 5 und ein Ein- und Aus schalter 7 angeordnet sind. Am Motorgehause 3 ist ein als Winkeltrieb gehäuse ausgestaltetes Gehäuse 9 angeflanscht, das einen oberen Gehäu sedeckel 11 trägt und einen mit einem Schleifteller 13 wirkverbundenen Winkeltrieb 14 enthält. Der Winkeltrieb 14 besteht aus einem kleinen Kegelrad 15, das auf einer Motorwelle 16 sitzt und die Motordrehzahl auf ein großes Kegelrad 17 überträgt. Das Kegelrad 17 umgreift konzen trisch, drehfest einen um eine Drehachse 18 drehbaren als Hohlwelle 19 ausgestalteten Exzenter. Die Hohlwelle 19 ist im Gehäuse 9 in einem schleiftellernahen und einem schleiftellerfernen Bereich in Lagern 21, 23 gelagert und bildet zugleich die Abtriebswelle des Winkeltriebs 14. Die Hohlwelle 19 hat eine zur Drehachse 18 exzentrische Bohrung 25 mit einer Achse 26. Die Achse 26 verläuft zur Drehachse 18 parallel beab standet mit der Exzentrizität "e". In der exzentrischen Bohrung 25 ist konzentrisch zur Achse 26 eine Exzenterwelle 27 in einem oberen Kugel lager 29 und einem unteren Nadellager 31 geführt.

Am unteren Endbereich der Exzenterwelle 27 sitzt drehfest ein Ventila tor 33 zur Staubabsaugung, der zugleich als Ausgleichsmasse wirkt. Das freie Ende der Exzenterwelle 27 trägt eine elastische Kupplung 35, beispielsweise ein eingespritztes Kunststoffteil. Daran schließt sich eine drehfest angeordnete Mutter 37 mit einer Gewindebohrung 39 an, an die mittels eines Bolzens 41 der Schleifteller 13 festgeschraubt ist. Die elastische Kupplung 35 überträgt drehfest und biegeelastisch die Kraft von der Exzenterwelle 27 auf den Schleifteller 13. Der Schleif teller 13 ist mit regelmäßig über seine Fläche verteilten Ausnehmungen 43 versehen, durch die Schleifstaub vom Werkstück abgesaugt werden kann.

Am oberen Endbereich der Exzenterwelle 27 sitzt drehfest ein Stirn zahnrad 45, das mit einem gehäusefesten Hohlzahnrad 47 kämmt. Bei Dre hen der Hohlwelle 19 kreist das Stirnzahnrad 45 gemeinsam mit der Ex zenterwelle 27. Infolge des Abwälzens am Hohlzahnrad 47 rotiert das Stirnzahnrad 45 um die Achse 26 und nimmt dabei die Exzenterwelle 27 und den Schleifteller 13 mit.

Bei Einschalten des nichtdargestellten Motors mittels des Ein- und Ausschalters 7 dreht sich die Motorwelle 16 und nimmt dabei die Kegel räder 15, 17 mit. Das Kegelrad 17 dreht sich gemeinsam mit der Hohl welle 19 um die Drehachse 18. Der Exzenter 19 nimmt in seiner exzen trischen Bohrung 25 die Exzenterwelle 27 mit. Die Exzenterwelle 27 kreist um die Drehachse 18 mit der Exzentrizität e". Dabei sucht die Hohlwelle 19 die Exzenterwelle 27 infolge der Reibung in den Lagern 29, 31 auf die eigene hohe Drehzahl zu beschleunigen. Damit ist das sogenannte Hochdrehen gemeint. Das Hochdrehen wird durch das Kämmen des Stirnzahnrades 45 mit dem Hohlzahnrad 47 verhindert.

Der Schleifteller 13 folgt der Bewegung der Exzenterwelle 27. Dabei stützt er sich über die elastische Kupplung 35 an der Exzenterwelle 27 ab. Bei Schleifarbeiten kann sich der Schleifteller 13 zwanglos den Werkstückoberflächen anpassen oder ohne Verkanten einem Verschwenken der Exzenterwellenachse gegenüber der Normalen zum Werkstück beim Handhaben des Exzentertellerschleifers folgen. Werkstücke können so besonders schonend, ohne ruckartige Bewegungen bearbeitet werden.

Die Anordnung des Rollen- oder Nadellagers 31 in der Nähe des Schleif tellers 13 und die Anordnung des Kugellagers 29 fern des Schleiftel lers 13 zwischen Exzenterwelle 27 und Hohlwelle 19 verbessert den Wir kungsgrad der Bewegungsübertragung und erhöht die Lebensdauer des Ex zentertellerschleifers 1 gegenüber dem Stand der Technik deutlich, weil die radialen und die axialen Lagerkräfte getrennt aufgenommen und damit besser beherrschbar sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Vergrößerung des vorderen Bereichs des ge mäß Fig. 1 geringfügig modifizierten Exzentertellerschleifers 101 verdeutlicht die Anordnung des als Winkelgetriebegehäuse ausgestalte ten Gehauses 109 mit dem oberen Gehäusedeckel 111, den mit dem nicht dargestellten Schleifteller wirkverbundenen Winkeltrieb 114 mit dem kleinen Kegelrad 115, der Motorwelle 116 und dem großen Kegelrad 117, der vom Kegelrad 117 konzentrisch, drehfest umgriffenen Hohlwelle 119 und die Lager 121, 123.

Besonders gut ist die zur Drehachse 118 exzentrische Bohrung 125 mit einer Achse 126 zu erkennen, in der konzentrisch zur Achse 126 die Ex zenterwelle 127 im oberen Kugellager 129 und dem unteren Nadellager 131 geführt ist.

Der untere Endbereich der Exzenterwelle 127 ist mit einer drehfest angeordneten Ausgleichsmasse 133 ohne Ventilator und ohne Schleiftel ler gezeigt. Am oberen Endbereich ist das mit dem Hohlzahnrad 147 käm mende Stirnzahnrad 145 gezeigt.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist bei Fig. 2 die Hohlwelle 119 länger ausgestaltet, so daß sie am unteren, freien Ende die Ausgleichmasse 133 tragen kann. Außerdem ist das Hohlzahnrad 147 durch einen Arretierstab 151 arretierbar, drehbar in einem Gleitlager 149 am Winkeltriebgehäuse 109 angeordnet.

Ist das Hohlzahnrad 147 arretiert, so stimmt der Bewegungsablauf der Exzenterwelle 127 mit der Beschreibung zu Fig. 1 überein. Ist der Ar retierstab 151 außer Eingriff mit der Rastausnehmung 153 im Hohlzahn rad 147, kann dieses sich drehen und dem Abwälzen des Stirnzahnrades 145 ausweichen, so daß dieses sich nicht um die eigene Achse 126 dre hen, sondern nur um die Achse 118 kreisen kann. Diese Bewegung wird über die Exzenterwelle 127 an den Schleifteller weitergegeben und be deutet eine vergleichsweise geringere Abtragsleistung als bei gleich zeitig rotierendem und kreisendem Schleifteller. Auch in dieser Stel lung des Arretierstabes 151 wird die Exzenterwelle 127 daran gehin dert, der Lagerreibung in den Lagern 131, 129 folgend auf die Drehzahl des Exzenterwellenträgers hochzudrehen und dadurch mit dem hochdrehen den Schleifteller Werkstückoberflächen zu beschädigen: Durch die Rei bung zwischen dem Hohlzahnrad 147 und dem Gehäuse 109 ist für die fei ne Bearbeitungsstufe eine Hochdrehbremse geschaffen.

In Fig. 3 ist ein weiteres, prinzipiell den Fig. 1 und 2 gleichen des Ausführungsbeispiel eines Exzentertellerschleifers 161 gezeigt. Dieser hat ein Motorgehäuse 162, an dem ein elektrisches Anschlußkabel 163 und ein Ein- und Ausschalter 164 angeordnet sind. Am Motorgehäuse 162 ist ein als Winkelgetriebegehäuse ausgestaltetes Gehäuse 165 ange flanscht, das einen mit einem Schleifteller 167 wirkverbundenen Win keltrieb 168 enthält.

Der Winkeltrieb 168 besteht aus einem kleinen Kegelrad 169, das auf einer Motorwelle 170 sitzt und die Motordrehzahl auf ein großes Kegel rad 171 überträgt. Das Kegelrad 171 umgreift konzentrisch, drehfest eine um eine Drehachse 172 drehbaren als Hohlwelle 173 ausgestalteten Exzenter. Die Hohlwelle 173 ist im Gehäuse 165 in einem schleifteller nahen Rollen- oder Nadellager 175 und in einem schleiftellerfernen Ku gellager 174 gelagert. Die Hohlwelle 173 hat eine zur Drehachse 172 exzentrische Bohrung 176 mit einer Achse 177. Die Achse 177 verläuft zur Drehachse 172 parallel beabstandet mit der Exzentrizität "e". In der exzentrischen Bohrung 176 ist konzentrisch zur Achse 177 eine Ex zenterwelle 178 in einem oberen Kugellager 179 und einem unteren Na dellager 180 geführt.

Am unteren Endbereich der Hohlwelle 173 sitzt drehfest eine Aus gleichsmasse 181. Das freie Ende der Exzenterwelle 178 trägt den Schleifteller 167, der mit regelmäßig über seine Fläche verteilten Ausnehmungen 182 versehen, durch die Schleifstaub abgesaugt werden kann.

Am oberen Endbereich der Exzenterwelle 178 sitzt drehfest ein Stirn zahnrad 183, das mit einem gehäusefesten Hohlzahnrad 184 kämmt. Das Hohlzahnrad 184 ist im Gehäuse 165 axial verschiebbar gelagert und mittels eines Schaltknopfes 186 über nicht im einzelnen gezeigte Mit tel mit dem Stirnzahnrad 183 in Eingriff oder außer Eingriff bringbar.

Bei Einschalten des nichtdargestellten Motors mittels des Ein- und Ausschalters 164 dreht sich die Motorwelle 170 und nimmt dabei die Ke gelräder 169, 171 mit. Das Kegelrad 171 dreht sich gemeinsam mit der Hohlwelle 173 um die Drehachse 172. Die Hohlwelle 173 nimmt in seiner exzentrischen Bohrung 176 die Exzenterwelle 178 mit. Die Exzenterwelle 178 kreist um die Drehachse 172 mit der Exzentrizität "e", wobei der Schleifteller 167 dieser Bewegung folgt.

Weil das Stirnzahnrad 183 nicht mit dem Hohlzahnrad 184 im Eingriff steht, wird die die Exzenterwelle 178 nur durch die Reibung in den La gern 179, 180 mitgenommen, der der Schleifteller 167 folgt. Beim An drücken des Schleiftellers 167 an eine Werkstückoberfläche rotiert dieser mit nur geringer Drehzahl, kreist sozusagen stillstehend. Die Schleifwirkung ist bei dieser Bewegungsart am geringsten, so daß damit die Betriebsstellung "Feinschleifen" eingestellt ist.

Durch axiales Verschieben des Hohlzahnrades 184 in den Richtungen des Pfeils 185 durch Drehen des Schaltknopfes 186 kann die Wirkverbindung zum Stirnzahnrad 183 wahlweise hergestellt oder unterbrochen werden. Dadurch ist ein Schaltgetriebe für zwei Bearbeitungsstufen, Fein- und Grobschleifen, realisiert.

Die Anordnung der Rollen- oder Nadellager 175, 180, d. h. der radiale Kräfte aufnehmenden Lager, in der Nähe des Schleiftellers 167 und die Anordnung der Kugellager 174, 179, d. h. der axiale Kräfte aufnehmenden Lager, fern dem Schleifteller 167 zwischen Exzenterwelle 178 und Hohl welle 173 sowie zwischen Exzenter 173 und Gehäuse 165 verbessert auch hier den Wirkungsgrad der Bewegungsübertragung und erhöht die Lebens dauer des Exzentertellerschleifers 101 gegenüber den bekannten Exzen tertellerschleifern deutlich.

Bei einem nichtdargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine überbrückbare, elastische Kupplung zwischen dem Schleifteller und der Exzenterwelle angeordnet, so daß bedarfsweise wie mit herkömmlichen Exzentertellerschleifern gearbeitet werden kann.

Die nichtdargestellten Verstellmittel zum Ändern der Bearbeitungsstufe bzw. der Getriebestellung sind gemäß DE-OS 36 02 571 mit dem gehäuse festen Hohlzahnrad verbundene Bolzen, die in Schrägführungen bzw. schrägen Schlitzen im Gehäuse geführt sind. Bei Verstellen der Bolzen in den Schlitzen wird das Hohlzahnrad axial verschoben. Der Bolzen trägt mindestens eine Klemm- oder Rastvorrichtung, durch deren Fest ziehen die Verstellmittel festgelegt werden können.

Claims

1. Exzentertellerschleifer (1, 101, 161) mit einem, insbesondere mehr teiligen, Gehäuse (3, 103, 9, 109, 162, 165), in dem ein Motor mit ei ner Motorwelle (16, 116, 170) über einen Exzenter (19, 119, 173) einen Schleifteller (13, 113, 167) bewegt, wobei der Exzenter (19, 119, 173) den Schleifteller (13, 113, 167) mit einer Exzentrizität "e" um eine Drehachse (18, 118, 172) kreisend und gleichzeitig um eine zur Dreh achse (18, 118, 172) mit der Exzentrizität "e" exzentrische Achse (26, 126, 177) rotierend mitnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter als beidenends offene Hohlwelle (19, 119, 173) mit einer exzentrischen Bohrung (25, 125, 176) ausgestaltet ist, über die eine den Schleifteller (13, 113, 167) tragende Exzenterwelle (27, 127, 178) zumindest einenends hinausragt.

2. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Exzenterwelle (27, 127, 178) in mindestens zwei Lagern (29, 129, 31, 131; 179, 180) in der Hohlwelle (19, 119, 173) drehbar, ins besondere axial unverschieblich, gehalten wird.

3. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen Hohlwelle (19, 119, 173) und Exzenterwelle (27, 127, 178) nahe dem Schleifteller (13, 113, 167) ein Rollenlager (31, 131, 180), insbesondere Nadellager, zur Aufnahme radialer Kräfte angeordnet ist und fern dem Schleifteller (13, 113, 167) ein Kugel lager (29, 129, 179) zur Aufnahme axialer Kräfte, angeordnet ist.

4. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß auf der dem Schleifteller (13, 113, 167) fernen Seite der Exzenterwelle (27, 127, 178) ein Stirnzahnrad (45, 145, 173) ange ordnet ist, das an einem feststellbaren, insbesondere am Gehäuse (9, 109, 165) angeordneten, als Hohlzahnrad (47, 147, 184) ausgestalteten Gegenrad abrollt.

5. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlzahnrad (147) am Gehäuse (109) mit verstellbarer Reibung drehbar, insbesondere in einem Gleitlager (149), angeordnet ist.

6. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnzahnrad (45, 145, 173) als Ausgleichsmasse dient.

7. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Hohlzahnrad (147) durch Arretiermittel (151) an seiner Drehbewegung gehindert werden kann.

8. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hohlwelle (19, 119, 173) auf der dem Stirnzahnrad (45, 145, 173) entgegengesetzten Seite mindestens eine, insbesondere als Ventilator dienende, Ausgleichsmasse (33, 133, 181) drehfest angeordnet ist.

9. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hohlwelle (19, 119, 173) ein Kegel rad (17, 117, 171) drehfest angeordnet ist.

10. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Exzenterwelle (27) und dem Schleifteller (13) eine elastische Kupplung (35) angeordnet ist.

11. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlzahnrad (184) über Verstellmittel (186) axial in eine Einkuppelposition und aus dieser heraus zum Stirn zahnrad (183) verschiebbar ist.

12. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel aus mit dem Hohlzahnrad drehfest verbundenen Bolzen bestehen, die in Schrägschlitzen im Ge häuse geführt sind.

13. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen mindestens eine Klemm- oder Rastvorrichtung trägt, durch deren Festziehen die Verstellmittel festgelegt werden können.