DE69412050T2

DE69412050T2 - Exzenterschleifmaschine mit Bremskörper

Info

Publication number: DE69412050T2
Application number: DE69412050T
Authority: DE
Inventors: Thomas J. Jr. Whitehall Maryland 21161 Howard; David L. Forest Hill Maryland 21050 Sutton
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: DE69412050D1; EP0659522B1; US5392568A; EP0659522A1; CA2138202A1

Description

Diese Erfindung betrifft Exzenterschleifmaschinen und insbesondere eine Exzenterschleifmaschine mit einem ringförmigen Bauteil, das wie eine Bremse auf die Platte einer Schleifmaschine wirkt, um die Geschwindigkeit der Platte zu steuern, wenn sie bei Betrieb der Schleifmaschine von einer Werkstückfläche abgehoben wird.
Exzenterschleifmaschinen werden in vielfältigen Anwendungen genutzt, wo es wünschenswert ist&sub1; eine extrem glatte Oberfläche zu erzielen, die frei von Kratzern oder Riefen durch Staubwirbel ist. Diese Anwendungen beinhalten typischerweise Verwendungen in der Holzbearbeitung, wie der Einsatz im Möbelbau oder bei der Reparatur von Fahrzeugkarosserien&sub1; um nur einige wenige zu nennen. In jeder dieser Verwendungen ist es dringend notwendig, daß die Werkstückf läche frei von Kratzern und/oder Riefen durch Staubwirbel ist, bevor die Fläche gestrichen oder anderweitig mit einer Form eines Porenfüller zum Glätten oder mit einem Farbstoff beschichtet wird.
Früher entwickelte Exzenterschleifmaschinen umfassen typischerweise eine Platte, die von einer motorgetriebenen Spindel in der Schleifmaschine drehend angetrieben ist. Die Platte wird durch ein frei drehbares Lager angetrieben, das am Ende der Antriebsspindel exzentrisch eingesetzt ist. Die Rotation der Antriebsspindel bewirkt, daß sich die Platte um sie herum dreht, während die Reibungskräfte im Lager ebenso wie sich ändernde Reibungsbelastungen auf die an der Platte befestigten Schleifscheibe bewirken, daß die Platte ebenfalls um das exzentrische Lager rotiert, wodurch der Platte eine exzentrische Umlaufbewegung erteilt wird.
Typischerweise enthalten derartige Exzenterschleifmaschinen auch ein von der Abtriebswelle des Motors angetriebenes Gebläseteil. Das Gebläseteil ist ausgestaltet, um durch Schleifwirkung erzeugten Staub und Bruchstücke durch die in der Platte ausgebildeten Öffnungen nach oben und in einen Filter oder anderen ähnlichen Staubsammelbehälter abzuziehen. Da jedoch zumindest ein kleiner Grad eines Zwischenraumes zwischen dem Bodengehäuse oder Schirmblech der Schleifmaschine und der oberen Fläche der Platte gelassen werden muß, um eine ungehinderte Drehbewegung der Platte relativ zum Gehäuse zu erzeugen, verringert dies die Saugkraft, die durch die Öffnungen in der Platte erzeugt werden kann. Folglich ist die Fähigkeit des Gebläses vermindert, den Staub direkt von der Werkstückfläche weg und durch die Öffnungen in der Platte abzuziehen.
Ein jedoch bei den meisten früheren Exzenterschleifmaschinen auftretendes Problem besteht darin, daß die Bedienperson äußerst sorfältig sein muß, um die Oberfläche des Werkstückes nicht auszuhöhlen oder zu beeinträchtigen, wenn die Schleifmaschine auf das Werkstück aufgesetzt wird. Insbesondere neigt die Platte dazu, weil sich ihre Rotationsgeschwindigkeit mit der Belastung ändert, wenn sie von der Werkstückfläche abgehoben wird, sich zu einer lastfreien Drehzahl oder einem "Freilauf" hochzudrehen, die ungefähr gleich der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsspindel ist, die zum Beispiel eine Größe von 12000 U/min haben kann. Folglich ist die Platte einer schnellen Verzögerung unterworfen, wenn die Schleifscheibe erneut auf das Werkstück aufgebracht wird, was bewirkt, daß die Schleifmaschine auf dem Werkstück herumspringt, bis die Rotationsgeschwindigkeit der Platte unter ungefähr 1200 U/min verringert ist. Folglich ist es für die Bedienperson schwer, wenn die Schleifmaschine einmal vom Werkstück entfernt worden ist, diese stufenweise wieder auf das Werkstück aufzusetzen, ohne daß die Schleifmaschine herumspringt und die Werkstückfläche verkratzt.
Es wurden verschiedene Versuche unternommen, um dieses Problem zu überwinden. Es ist zum Beispiel vorgeschlagen worden, eine Vorrichtung mit Planetengetriebe zwischen Antriebsspindel und Platte vorzusehen, um die Rotationsgeschwindigkeit der Platte zu regeln. Dieser Versuch erhöht jedoch die Komplexität und ist kostspielig. Außerdem wurde vorgeschlagen, ein Bremselement mit Feder einzubeziehen, welches gegen die Platte vorbelastet wird, um die Drehzahl der Platte durch Reibung zu regeln. Solche Vorrichtungen neigen jedoch dazu, während sie auch Kosten erhöhen, einen übermäßigen Verschleiß der Platte zu bewirken, und können den ungewünschten Effekt aufweisen, die Rotationsgeschwindigkeit der Platte bei Belastung unter ihre wirksame Mindestbetriebsdrehzahl zu reduzieren. Darüber hinaus kann der Reibungsverschleiß auch die axialen Abmessungen des Bremsbauteils über viele Nutzungsstunden bedeutend verringern, was seinerseits die Federkraft oder Bremskraft verringert, die das Bauteil auf die Platte aufbringen kann. Folglich waren solche Bauteile nicht in der Lage, die erforderliche verhältnismäßig konstante Bremskraft über viele Nutzungsstunden zu erzeugen, um eine passende Drehzahlregelung gegenüber der Platte bereitzustellen. Dieses Problem wird durch die verschiedenen Typen von Schleifpartikeln verschärft, denen die Schleifmaschine unvermeidlich ausgesetzt ist. Dies beschleunigt weiterhin die Abnutzung des Bremsbauteils und der Platte und trägt zur Herabsetzung der Bremskraft von derartigen Bremsbauteilen bei.
Die Druckschrift FR-A-2 255 999 beschreibt eine Exzenterschleifmaschine mit
einem Gehäuse;
einer Antriebseinrichtung, die einen Motor und eine Ausgangswelle umfaßt;
einem Lager, das an der Ausgangswelle montiert und bezüglich dieser Ausgangswelle in radialer Richtung exzentrisch versetzt ist;
einer Hülse, die an dem exzentrisch versetzten Lager angebracht ist;
einer Platte die mittels der Hülse drehend angetrieben wird
und in axialer Richtung von einer unteren Fläche des Gehäuses beabstandet ist;
und einer biegsamen Ringdichtung, die an der unteren Fläche befestigt ist und an einer oberen Fläche der Platte reibschlüssig anliegt, um den axialen Spalt zwischen der unteren Fläche des Gehäuses und der Platte abzudichten;
wobei die Dichtung einen Basisabschnitt aufweist, der an dem Gehäuse befestigt ist, einen biegsamen, sich konisch erweiternden Wandabschnitt, der von dem Basisabschnitt vorsteht, und einen äußeren Kantenabschnitt aufweist, der eine Dicke hat, die größer ist als die des Wandabschnitts, und der mit der oberen Fläche der Platte in Kontakt kommt.
Somit ist es höchst wünschenswert, die Drehgeschwindigkeit der Platte zu regeln, wenn sie von einer Werkstückfläche abgehoben wird, während es ermöglicht ist, daß die Platte mit einer Drehgeschwindigkeit von mindestens etwa 800 U/min rotiert, wenn sie auf die Werkstückfläche aufgebracht wird. Eine Regelung der Drehzahl der Platte, indem verhindert wird, daß sie etwa 1200 U/min überschreitet, gestattet es der Schleifmaschine, von der Werkstückfläche abgehoben und wieder aufgelegt zu werden, ohne daß die Werkstückfläche beeinträchtigt wird und damit der Schleifvorgang verbessert wird. Es ist weiterhin in höchstem Maße wünschenswert, diese Regelung über ein einzelnes, verhältnismäßig preisgünstiges Reibungsbremsbauteil vorzusehen, das gegenüber Reibungsverschleiß widerstandsfähig ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Exzenterschleifmaschine bereit, mit
einem Gehäuse; einer Antriebseinrichtung, die einen Motor und eine Ausgangswelle umfaßt;
einem Lager, das an der Ausgangswelle montiert und bezüglich der Ausgangswelle in radialer Richtung exzentrisch versetzt ist;
einer Hülse, die an dem exzentrisch versetzten Lager angebracht ist;
einer Platte, die mittels der Hülse drehend angetrieben wird und in axialer Richtung von einer unteren Fläche des Gehäuses beabstandet ist;
und einer Bremseinrichtung, die eine biegsame Ringdichtung enthält, die an der unteren Fläche befestigt ist und an einer oberen Fläche der Platte reibschlüssig anliegt, um die Platte zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Platte steuerbar und unter Einsatz von Reibung abzubremsen, indem deren Drehgeschwindigkeit auf eine maximale vorbestimmte Betriebsgeschwindigkeit begrenzt wird, wenn die Platte während des Betriebs der Schleifmaschine von einer Werkstückfläche abgehoben wird, und um den axialen Spalt zwischen der unteren Fläche des Gehäuses und der Platte abzudichten;
und (a) einen Basisabschnitt, der an dem Gehäuse befestigt ist, (b) einen biegsamen, sich konisch erweiternden Wandabschnitt, der von dem Basisabschnitt vorsteht, und (c) einen äußeren Kantenabschnitt aufweist, der eine Dicke hat, die größer ist als die des Wandabschnitts, und der mit der oberen Fläche der Platte in Kontakt kommt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Bremsbauteil aus einem Material gebildet, das in gewissem Grade das Biegen des Wandabschnitts ermöglicht, um auf die obere Fläche der Platte eine Federkraft von zwischen 1350 und 1800 Gramm aufzubringen. Das Material weist vorzugsweise Polybutylenterephthalat auf, das ebenfalls vorzugsweise mit Silizium und Teflon (eingetragene Marke) versetzt ist. Diese Zusammensetzung erzeugt einen Biege-Elastizitätsmodul für das Bremsbauteil innerhalb eines bevorzugten Bereiches von etwa 35 bis 75 kpsi und führt zu einem kleinen Grad ständiger Verformung des Bremsbauteils, die bei einer anfänglichen Einlaufzeit auftritt. Nach dieser Einlaufzeit erfährt das Bremsbauteil keine nennenswerte Abnutzung oder andere Verformung.
Bei Betrieb steht das Bremsbauteil mit der oberen Fläche der Platte reibschlüssig in Eingriff und übt eine Bremskraft zwischen etwa 1350 und 1800 Gramm aus, die die Funktion der Schleifmaschine bei normalen Belastungsbedingungen nicht merklich beeinflußt. Wenn jedoch die Schleifmaschine von der Fläche des Werkstücks abgehoben wird, dient die Bremskraft dazu, die Drehgeschwindigkeit der Platte auf etwa 1000 bis 1200 U/min zu begrenzen. Somit springt und kratzt die Schleifmaschine nicht oder macht keine Riefen in die Fläche des Werkstücks, wenn die Platte wieder auf die Werkstückfläche aufgesetzt wird. Folglich dient das Bremsbauteil dazu, das unerwünschte Springen oder Rupfen wesentlich zu eliminieren, das andererseits bei einer herkömmlichen Exzenterschleifmaschine auftreten kann, indem die Drehzahl der Platte jederzeit geregelt wird, so daß sie etwa 1200 U/min nicht überschreitet.
Das Bremsbauteil stellt den zusätzlichen Vorteil bereit, wie eine Dichtung zu wirken, um den Bereich zwischen der unteren Fläche des Gehäuses und der oberen Fläche der Platte abzudichten. Somit wird das Gebläse der Schleifmaschine gezwungen, seine volle Saugkraft auf die Öffnungen in der Platte zu richten, die es ermöglicht, daß Staub und andere Stoffteilchen durch die Öffnungen, direkt von der Fläche des Werkstückes weg und in den Staubbehälter wirkungsvoller nach oben abgezogen werden. Die zur Herstellung des Bremsbauteils verwendeten Werkstoffe bewirken, daß das Bremsbauteil nach der anfänglichen Einlaufperiode normalerweise frei von Reibungsverschleiß ist, selbst wenn es den sich verändernden Formen von Schleifstaub ausgesetzt ist, der andererseits seinen Verschleiß bedeutend beschleunigen würde.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein auf Wunsch lieferbarer, metallischer und vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellter Ring an der oberen Fläche der Platte befestigt, auf welcher der äußere Kantenabschnitt des Bremsbauteils hinwegläuft. Obgleich freistehend, dient der Ring aus rostfreiem Stahl dazu, den Verschleiß an der oberen Fläche der Platte über ausgedehnte Nutzungsperioden zu beschränken.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Exzenterschleifmaschine entsprechend den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Exzenterschleifmaschine der Fig. 1 im Querschnitt, der entsprechend der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1 verläuft;
Fig. 3 eine vergrößerte, bruchstückhafte Ansicht eines Teils des Bremsbauteils, des Schirmblechs und der Platte entsprechend des eingekreisten Bereiches 3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht des Bremsbauteils, die darstellt, wie dieses am Schirmblech des Gehäuses der Schleifmaschine, entsprechend der Schnittlinie 4-4 in Fig. 2, befestigt ist; und
Fig. 5 eine Kurve, die die typische Verschleißgeschwindigkeit des Bremsbauteils über der Zeit veranschaulicht;
Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Exzenterschleifmaschine 10 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Schleifmaschine umfaßt im allgemeinen ein Gehäuse 12, das einen zweiteiligen oberen Gehäuseabschnitt 13 und ein zweiteiliges Schirmblech 14 an einem unteren Ende davon aufweist. Am Schirmblech 14 ist ein Staubbehälter 16 abnehmbar befestigt, um Staub und andere Stoffteilchen, die bei der Verwendung der Schleifmaschine erzeugt werden, zu sammeln. Eine Platte 18 mit einem lösbar daran hängenden Stück Schleifpapier 19 ist unterhalb des Schirmblechs 14 angeordnet. Die Platte 18 ist ausgestaltet, derart, daß sie durch einen im oberen Gehäuse 13 angeordneten Motor in einem exzentrisch umlaufenden Muster drehend angetrieben wird. Der Motor (in Fig. 2 dargestellt) wird durch einen geeigneten Ein-/Ausschalter 20 ein- und ausgeschaltet, der mit einem Finger einer Hand leicht betätigt werden kann, während der obere Endabschnitt 22 der Schleifmaschine ergriffen wird. Der obere Endabschnitt 22 umfaßt weiterhin eine Öffnung 24, die in Umfangsrichtung gegenüber der des Schalters 20 gebildet ist, durch die sich eine Verbindungsschnur 26 erstreckt.
Das Schirmblech 14 ist vorzugsweise mit dem oberen Gehäuseteil 13 drehbar verbunden, so daß das Schirmblech 14 und deshalb die Position des Staubbehälters 16 zur Bequemlichkeit der Bedienperson eingestellt werden kann. Das Schirmblechteil 14 umfaßt ferner eine Vielzahl von öffnungen 28 (von denen nur eine in Fig. 1 sichtbar ist), um es einem durch den Motor in der Schleifmaschine angetriebenen Kühlgebläse zu ermöglichen, die in den und entlang des Innenbereiches des Gehäuses 12 eingezogene Luft herauszudrücken, um das Kühlen des Motors zu unterstützen.
Mit Bezug jetzt auf Fig. 2 ist der Motor zu sehen, der allgemein durch das Bezugszeichen 30 bezeichnet ist. Der Motor 30 umfaßt eine Armatur 32 mit einer dazugehörigen Ausgangswelle 34. Die Ausgangswelle oder Antriebsspindel 34 ist mit einem kombinierten Motorkühl- und Staubsammelgebläse 36 verbunden. Insbesondere weist das Gebläse 36 ein scheibenförmiges Bauteil mit Laufradschaufeln auf, die sowohl an seiner oberen Fläche als auch an seiner unteren Fläche ausgebildet sind. Die an der oberen Seite ausgebildeten Laufradschaufeln 36a dienen als Kühlgebläse für den Motor, und die an der unteren Seite ausgebildeten Laufradschaufeln 36b dienen als Staubsammelgebläse für das Staubsammelsystem. In der Platte 18 ausgebildete Öffnungen 18a ermöglichen es, daß das Gebläse 36b den Schleifstaub durch die ausgerichteten Öffnungen 19a im Schleifpapier 19 nach oben in den Staubbehälter 16 abzieht, um somit das Freihalten der Werkstückfläche von Schleifstaub zu unterstützen. Die Platte 18 ist an der Lagerhaltevorrichtung 40 durch eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Schrauben 38 (von denen nur eine in Fig. 2 sichtbar ist) befestigt, die sich durch Öffnungen 18b in der Platte 18 erstrecken. Die Lagerhaltevorrichtung 40 trägt ein Lager 42, welches mit einer exzentrischen Hülse 36c gelenkig verbunden ist, die an der Unterseite des Gebläsebauteils 36 ausgebildet ist. Die Lageranordnung ist durch eine mit Gewinde versehene Schraube 44 und eine Unterlegscheibe 46 mit der Hülse 36c befestigt. Es wird angemerkt, daß das Lager 42 exzentrisch zur Ausgangswelle 34 des Motors angeordnet ist, womit der Platte 18 eine umlaufende Bewegung erteilt wird, wenn sie durch den Motor 30 drehend angetrieben wird.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 2 ist ein Bremsbauteil 48 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, das zwischen einer unteren Fläche 50 des Schirmblechs 14 und einer oberen Fläche 52 der Platte 18 angeordnet ist. Das Bremsbauteil 48 weist ein kreisförmiges, ringähnliches Dichtungselement auf, das den kleinen axialen Abstand zwischen der unteren Fläche 50 des Schirmbleches 14 und der oberen Fläche 52 der Platte 18 wirksam abdichtet, der typischerweise in der Größenordnung von 3 mm ± 0,7 mm liegt. Dieses abdichtende Merkmal wird im folgenden ausführlicher beschrieben.
Mit Bezug auf Fig. 3 umfaßt das Bremsbauteil 48 einen Basisabschnitt 54 mit einer im allgemeinen ebenen, -oberen Fläche 56, einer über dem äußeren Umfang des Basisabschnitts 54 gebildeten Ausnehmung 58, einem biegsamen, sich nach außen konisch erweiternden Wandabschnitt 60, der eine Querschnittsdicke von vorzugsweise etwa 0,15 mm aufweist, und einem vergrößerten, äußersten Kantenabschnitt 62. Die Ausnehmung 58 steht in Eingriff mit einem Kantenabschnitt 64 eines sich nach innen erstreckenden Lippenabschnitts 66 des Schirmblechs 14, der das Bremsbauteil 48 mit dem Lippenabschnitt 66 verbindet. In den Fig. 2 und 3 ist der äußerste Kantenabschnitt 62 dargestellt, wie er sich auf einem freistehenden Ring 61 mit kreisförmigem Querschnitt aus Metall oder vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bewegt, welcher an der Rückseite 52 der Platte 18 befestigt ist. Alternativ dazu kann die gesamte Rückseite der Platte 18 mit einer dünnen Lage aus Metall oder rostfreiem Stahl beschichtet sein. Während er freistehend ist, dient der Ring mit kreisförmigem Querschnitt oder die dünne Lage 61 aus rostfreiem Stahl dazu, eine Abnutzung im wesentlichen auszuschalten, die auf der oberen Fläche 52 der Platte 18 auftreten könnte, falls der äußerste Kantenabschnitt 62 direkt darauf zu bewegen wäre.
Mit kurzem Bezug auf Fig. 4 umfaßt das Bremsbauteil 48 weiterhin ein Paar in radialer Richtung gegenüberliegende Streifen 68, die mit Kerben versehene Ausnehmungen 70 in dem sich nach innen erstreckenden Lippenabschnitt 66 des Schirmblechs 14 ergreifen. Das verhindert die Drehung des Bremsbauteils 48 mit der Platte 18 relativ zum Schirmblech 14 beim Betrieb der Schleifmaschine 10. Das Bremsbauteil 48 wird durch Spritzgießen als einzelnes Bauteil aus einem Werkstoff gebildet, der einen gewissen Grad des Biegens des Wandabschnitts 60 ermöglicht und vorzugsweise aus Polybutylenterephtalat (im folgenden "PBT") besteht.
Mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 wird jetzt die Funktion des Bremsbauteils 48 beim Gebrauch der Schleifmaschine 10 beschrieben. Wenn die Platte 18 durch die Ausgangswelle 34 des Motors 30 drehend angetrieben wird, bewegt sich der äußerste Kantenabschnitt 62 des Bremsbauteils 48 reibschlüssig über die obere Fläche 52 der Platte 18. Der äußerste Kantenabschnitt 62 des Bremsbauteils 48 übt eine kleine, verhältnismäßig konstante, nach unten gerichtete Federkraft auf den Ring 61 aus rostfreiem Stahl aus. Die Federkraft ist derart, daß die exzentrisch umlaufende Wirkung der Platte 18 unter normalen Belastungsbedingungen im wesentlichen nicht beeinflußt wird, aber die Drehgeschwindigkeit der Platte 18 auf etwa 1200 U/min begrenzt wird, wenn sie von der Fläche des Werkstücks abgehoben wird. Es ist bestimmt worden, daß eine Betriebsdrehzahl von mindestens 800 U/min wünschenswert ist, um die Bildung von Riefen durch Staubwirbel auf der Oberfläche des Werkstückes zu verhindern, wenn die Platte belastet wird. Somit stellen 800 U/min eine bevorzugte niedrigere Begrenzung der Drehzahl dar, wobei das Bremsbauteil 48 der Platte 18 ermöglichen muß, zu dieser bei Eingriff mit einer Fläche des Werkstücks bei normalem Betrieb zu gelangen, um eine zufriedenstellende Schleifleistung zu erzielen. Es ist weiterhin bestimmt worden, daß, falls es der unbelasteten Platte gestattet ist, Drehzahlen von im wesentlichen über den normalen Betriebsdrehzahlen, z.B. über ungefähr 1200 U/min, zu erreichen, eine schnelle Verzögerung, die sich ergibt, wenn die Platte wieder an das Werkstück angelegt wird, bewirkt, daß die Schleifmaschine 10 springt, was unerwünschte Schrammen oder Kratzer auf der Oberfläche eines Werkstücks erzeugen kann. Somit ist es wünschenswert, daß das Bremsbauteil 48 verhindert, daß die Drehgeschwindigkeit der Platte 18 um das Lager 42 ungefähr 1200 U/min überschreitet, wenn die Platte 18 nicht belastet ist, und es ermöglicht, daß die Platte 18 bei Belastung oberhalb von etwa 800 U/min rotiert.
Um die gewünschte Bremswirkung zu erzielen, übt das Bremsbauteil 48 jederzeit während des Betriebes der Schleifmaschine 10 eine verhältnismäßig konstante, bevorzugte Bremskraft von etwa 1575 Gramm auf den Ring 61 aus rostfreiem Stahl aus. Diese Größe der Bremskraft ist bedeutend geringer als das Reibungsmoment, das durch die übergangsf läche des an der Platte 18 befestigten Schleifpapiers 19 und des Werkstücks aufgebracht wird, ist aber von der gleichen Größenordnung wie das durch das Lager 42 aufgebrachte Drehmoment. Folglich hat das Bremsbauteil 48 bei Belastung eine unbedeütende Wirkung auf die normale Funktion der Platte und unbelastet eine die Drehzahl begrenzende Wirkung auf die Platte.
Die gewünschte Bremskraft von ungefähr 1575 Gramm wird sowohl durch die Kombination- der Geometrie des Bremsbauteils 48 als auch durch das für seine Gestaltung verwendete Material erzielt. Es wurde herausgefunden, daß die Verwendung von mit etwa 2% Silizium und etwa 15% Teflon (eingetragene Marke) versetztem PBT einen bevorzugten Biege-Elastizitätsmodul von etwa 46,5 kpsi erzeugt. Jedoch sollte ein Material, das einen Biege-Elastizitätsmodul irgendwo innerhalb von etwa 35 kpsi bis 75 kpsi erzeugt, geeignet sein, um den gewünschten Grad der Biegung gegenüber dem Bremsbauteil 48 zu erzeugen. Die Größe der durch das Bremsbauteil 48 erzeugten Bremskraft ist wichtig, weil eine etwa 1800 Gramm überschreitende konstante Bremskraft am äußersten Kantenabschnitt 62 einen übermäßigen Verschleiß verursacht, während eine Bremskraft von weniger als 1350 Gramm zu klein ist, um eine Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Platte 18 geeignet zu beschränken, wenn sie von einer Werkstückfläche abgehoben wird.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 3 ermöglicht es der verhältnismäßig dünne Querschnitt des Wandabschnitts 60, daß der Wandabschnitt 60 zusätzlich zu dem in der Konstruktion des Bremsbauteils 48 verwendeten Material nach einer anfänglichen Nutzungsperiode der Schleifmaschine 10 von etwa sechs bis acht Stunden eine Einstellung einnimmt. Mit "Einstellung" ist gemeint, daß eine kleine Grße des Materials tatsächlich "fließt", womit eine Verzerrung der Form des Bremsbauteils 48 bewirkt wird, die durch ein leichtes Abnehmen der axialen Gesamtlänge des Bremsbauteils 48 nach der anfänglichen Einlaufperiode deutlich wird. Somit tritt eine dauernde Verformung des Bremsbauteils 48 auf, sobald das Bauteil 48 eine Einstellung einnimmt. Es ist wichtig, daß der verhältnismäßig dünne Wandabschnitt 60 es ermöglicht, daß das Bremsbauteil 48 eine verhältnismäßig konstante Federkraft über einem Bereich axialer Höhen ausübt. Auf diese Art und Weise kann das Bremsbauteil 48 die Änderungen infolge von Herstellungstoleranzen in der Größe des Spaltes zwischen dem Schirmblech und der Platte unterbringen und auch die gewünschte Federkraft von 1575 Gramm erzielen.
Nach der anfänglichen Einlaufperiode von sechs bis acht Stunden wird der Verschleiß des Bremsbauteils 48 so gut wie nicht existent. Das wird durch die Kurve der Fig. 5 veranschaulicht, die die Verschleißgeschwindigkeit in Begriffen der Reduzierung der gesamten axialen Länge des Bremsbauteils 48 gegenüber der gesamten Betriebszeit der Schleifmaschine 10 darstellt. Die Kurve 72 veranschaulicht, daß etwa während der ersten acht Stunden der Verwendung die in Zoll pro Stunde bemessene Verschleißgeschwindigkeit des Bremsbauteils 48 bedeutend ist. Nach dieser anfänglichen Periode, während der das Bremsenmaterial seine Einstellung einnimmt, ist die Änderung der axialen Abmessung des Bremsbauteils 48 infolge des Verschleißes jedoch so gut wie nicht existent. Folglich bleibt die axiale Länge des Bremsbauteils 48 nach dem anfänglichen achtstündigen Einlaufen im wesentlich die gleiche.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 2 führt das Bremsbauteil 48 außerdem die zusätzliche Funktion aus, daß es wie eine Dichtung wirkt, um den axialen Spalt zwischen unterer Fläche 50 des Schirmblechs 14 und oberer Fläche 52 der Platte 18 abzuschließen. Dies dient dazu, die Saugkraft durch die Öffnungen 18a in der Platte 18 zu erhöhen und damit die Fähigkeit des Gebläses 36 zu verbessern, den Schleifstaub direkt von der Fläche des Werkstücks weg und in den Staubbehälter 16 abzuziehen. Es soll auch angemerkt werden, daß die Bildung des hier beschriebenen Materials für das Bremsbauteil 48 einen Grad von Schmierfähigkeit gegenüber dem Material erzeugt. Dies unterstützt es, daß das Bremsbauteil 48 eine verhältnismäßig konstante Bremskraft von etwa 1588 g (3,5 Pfund) auf die Platte 18 trotz eines verhältnismäßig breiten Reibungskoeffizientenbereiches zwischen dem äußersten Kantenabschnitt 62 und dem Ring 61 aus rostfreiem Stahl der Platte 18 beibehalten kann, der durch die sich verändernden Typen einer Verschmutzung des Werkstücks durch Staub bewirkt wird.
Darüber hinaus ermöglichen es Material und Geometrie des Bremsbauteils 48, die Drehzahl der Platte 18 ungeachtet des durch das Gebläse 36 erzeugten erhöhten Druckes in der beschriebenen Weise zu regeln, der dazu neigt, daß ein Drücken des äußersten Kantenabschnitts 62 gegen den Ring 61 aus rostfreiem Stahl verursacht wird. Ebenso werden umgekehrt die Materialeigenschaften und die Geometrie des Bremsbauteils 48 nicht durch die Veränderung der Saugkraft beeinflußt, was sich ergibt, wenn sich der Behälter 16 während des Gebrauchs der Schleifmaschine 10 mit Staub füllt. Darüber hinaus verringert die Elastizität, die dem Wandabschnitt 60 durch die Formgebung des Materials und seine Geometrie erteilt wird, wie angemerkt die Gefährlichkeit, daß die axiale Abmessung des Spaltes zwischen der unteren Fläche 50 des Schirmblechs 14 und der oberen Fläche 52 der Platte 18 innerhalb äußerst enger Grenzen gehalten wird. Somit wird eine leichte Veränderung in diesem Spalt die vom Bremsbauteil 48 erzeugte Bremskraft nicht umgekehrt beeinflussen.
Die Einfachheit der Anordnung des Bremsbauteils 48 verbessert weiterhin die Leichtigkeit, mit der das Bremsbauteil ausgestaltet werden kann, um in bestehende Exzenterschleifmaschinen ein gesetzt zu werden.
Das Bremsbauteil 48 wirkt so, daß es die Drehgeschwindigkeit der Platte 18 in der beschriebenen Weise regelt und auch den Spalt abdichtet, der zwischen der unteren Fläche 50 des Schirmblechs 14 und der oberen Fläche 52 der Platte 18 besteht. Darüber hinaus ist die Formgebung des Materials des Bremsbauteils 48 derart, daß es möglich ist, eine verhältnismäßig konstante Federkraft auf die Platte beizubehalten, und nach einer anfänglichen Einlaufperiode einem weiteren Verschleiß im wesentlichen zu widerstehen.
Zusammengefaßt stellt die vorliegende Erfindung eine Anzahl von Vorteilen bereit. Erstens ermöglicht vorzugsweise das Bremsbauteil 48 der Platte 18 der Schleifmaschine, sich mit etwa 800 U/min zu drehen, wenn sich die Platte in Eingriff mit einer Fläche des Werkstücks befindet, und beschränkt die Drehgeschwindigkeit der Platte auf eine vorbestimmte obere Grenze, wenn die Platte von der Fläche eines Werkstücks abgehoben wird. Zweitens wird der axiale Spalt zwischen der oberen Fläche 52 der Platte 18 und der unteren Fläche 50 des Gehäuses 12 vom Bremsbauteil wirksam abgedichtet, um somit zu bewirken, daß die vom Gebläse 36 erzeugte volle Saugkraft den Schleifstaub von der Oberfläche des Werkstückes durch die Öffnung 18a in der Platte 18 abzieht. Drittens erzeugt die Bremse 48 auf die Platte 18 eine verhältnismäßig konstante Bremskraft und verschleißt infolge des Reibungskontaktes mit der Platte 18 nach anfänglichem Einlaufen nicht erheblich. Weiterhin wird die Bremskraft im allgemeinen nicht durch die Form des Schleifstaubes von der zu schleifenden Werkstückf läche beeinflußt. Schließlich kann ein derartiges Bremsbauteil verhältnismäßig leicht in vorhandenen Schleifmaschinen ohne große bauliche Veränderungen am Bremsbauteil oder am Gehäuse der Schleifmaschine nachgerüstet werden.

Claims

1. Exzenterschleifmaschine, mit:

einem Gehäuse (12);

einer Antriebseinrichtung, die einen Motor (30) und eine Ausgangswelle (34) umfaßt;

einem Lager (42), das an der Ausgangswelle (34) montiert und bezüglich der Ausgangswelle (34) in radialer Richtung exzentrisch versetzt ist;

einer Hülse (36c), die an dem exzentrisch versetzten Lager (42) angebracht ist;

einer Platte (18), die mittels der Hülse drehend angetrieben wird und in axialer Richtung von einer unteren Fläche (50) des Gehäuses (12) beabstandet ist; und

einer Bremseinrichtung (48), die eine biegsame Ringdichtung (48) enthält, die an der unteren Fläche (50) befestigt ist und an einer oberen Fläche (52) der Platte reibschlüssig anliegt, um die Platte zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Platte steuerbar und unter Einsatz von Reibung abzubremsen, indem deren Drehgeschwindigkeit auf eine maximale vorbestimmte Betriebsgeschwindigkeit begrenzt wird&sub1; wenn die Platte während des Betriebes der Schleifmaschine von einer Werkstückfläche abgehoben wird, und um den axialen Spalt zwischen der unteren Fläche des Gehäuses und der Platte abzudichten;

und (a) einen Basisabschnitt (54), der an dem Gehäuse befestigt ist, (b) einen biegsamen, sich konisch erweiternden Wandabschnitt (60), der von dem Basisabschnitt vorsteht, und (c) einen äußeren Kantenabschnitt (62) aufweist, der eine Dicke hat, die größer ist als die des Wandabschnitts, und der mit der oberen Fläche der Platte in Kontakt kommt.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei der die Ringdichtung (48) aus mit Silizium und Teflon (eingetragene Marke) versetztem Polybutylenterephthalat hergestellt ist.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, bei der Zusatz zu dem Polybutylenterephthalat etwa zwei Prozent Silizium und etwa fünfzehn Prozent Teflon (eingetragene Marke) enthält.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei der die Bremseinrichtung (48) eine bremsende Federkraft von etwa 1350 bis 1800 g erzeugt.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei der:

die Platte (18) zumindest eine durch diese hindurchgehende Öffnung (18a) hat;

eine Gebläse (36) Staub und Partikel durch die Öffnung (18a) ansaugt; und

die Bremseinrichtung (48) die Saugkraft durch die Öffnung (18a) erhöht, in dem zwischen der unteren Fläche (50) und der oberen Fläche (52) eine Umfangsdichtung gebildet ist.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei der die obere Fläche (52) der Platte einen Metallring (61) aufweist, der daran befestigt ist und auf dem der äußere Kantenabschnitt der Bremseinrichtung während der Drehung der Platte entlangläuft.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei der der biegsame Wandabschnitt (60) einen relativ dünnen Querschnitt hat und dazu ausgestaltet ist, um nach einem anfänglichen Benutzungszeit raum der Schleifmaschine permanent verformt zu sein.

8. Schleifmaschine nach Anspruch 5, bei der die Bremseinrichtung aus einem Material hergestellt ist, das ein Biege- Elastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 35 kpsi bis etwa 75 kpsi hat.