DE69501313T2 - Improved oscillating hand tool - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 auf ein angetriebenes, oszillierendes, handgeführtes Werkzeug, insbesondere einen Vibrationsschleifer mit einer Antriebseinheit mit einem Elektromotor mit einer Antriebswelle, an der ein Schleifschuh angebracht werden kann. Ein Beispiel für ein solches Werkzeug ist in der FR-OS 2 104 073 gezeigt.The present invention relates according to the preamble of claim 1 to a driven, oscillating, hand-held tool, in particular a vibration grinder with a drive unit with an electric motor with a drive shaft to which a sanding shoe can be attached. An example of such a tool is shown in FR-OS 2 104 073.
Bei Schleifern des Vibrationstypes mit geformtem Schuh weist das Antriebssystem einen Exzenter auf, der gehalten ist, so daß sich der Schleiferschuh nicht unabhängig vom Motor drehen kann und daher einen regulären Umlauf beschreibt. Die Schuhe für derartige Schleifer sind in einer Anzahl Formen erhältlich, und derartige Schleifer werden im allgemeinen benutzt, um verhältnismäßig kleine Materialmengen zu entfernen, beispielsweise für die Feinbearbeitung oder für die Endbearbeitung. Durch die Wahl eines geeignet geformten Schuhs ist es möglich, Bereiche zu erreichen, die für einen Exzenterschleifer unzugänglich sind.In molded shoe vibratory type grinders, the drive system includes an eccentric which is supported so that the grinder shoe cannot rotate independently of the motor and therefore makes a regular orbit. The shoes for such grinders are available in a number of shapes and such grinders are generally used to remove relatively small amounts of material, for example for fine finishing or finishing. By choosing a suitably shaped shoe it is possible to reach areas which are inaccessible to an orbital grinder.
Der Haltemechanismus, durch den der Exzenter gehalten wird, so daß der Schleiferschuh sich nicht unabhängig vom Motor drehen kann und daher einen regulären Umlauf beschreibt, weist im allgemeinen zusammenwirkende Anordnungen von Armen und Zapfen am Schuh und am Schleiferkörper auf. Um Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, daß das System aus dem Gleichgewicht kommt, ist es erforderlich, das Aufnahmeloch im Schuh, in dem sich die Antriebswelle befindet, mittig am Schuh anzuordnen. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Positionierung des Aufnahmeloches des Schuhs auf der zweiten (exzentrischen) Antriebswelle bei gleichzeitiger Positionierung der entsprechenden Arme und Zapfen. Damit die Welle in das Aufnahmeloch des Schuhs paßt, müssen die Arme während dieses Anbringens verformt werden. Dies bedeutete in der Praxis, daß üblicherweise Vibrationsschleifer mit auswechselbaren, unterschiedlich geformten Schuhen nicht zur verfügung standen, so daß der Benutzer im allgemeinen mehr als einen Vibrationsscheifer erwerben mußte, um eine Auswahl unterschiedlich geformter Schuhe zur verfügung zu haben.The holding mechanism by which the eccentric is held so that the shoe cannot rotate independently of the motor and therefore describes a regular orbit generally comprises cooperating arrangements of arms and pins on the shoe and on the shoe body. To avoid difficulties caused by the system becoming unbalanced, it is necessary to locate the receiving hole in the shoe in which the drive shaft is located centrally on the shoe. This leads to difficulties in positioning the receiving hole of the shoe on the second (eccentric) drive shaft while simultaneously positioning the corresponding arms and pins. In order to fit the shaft into the receiving hole in the shoe, the arms must be deformed during this fitting. In practice, this meant that vibratory grinders with interchangeable, differently shaped shoes were not usually available, so that the user generally had to purchase more than one vibratory grinder in order to have a selection of differently shaped shoes available.
Bekannte Schleifer waren bisher entweder von der Vibrationsart, wie vorstehend beschrieben, mit einem festen Schuh oder von der Exzenterart, bei der eine kreisförmige Trägerplatte von einem Antriebssystem angetrieben wird, das ein exzentrisches Lager enthält, so daß sich die Trägerplatte unabhängig vom Motor drehen kann, und die Trägerplatte beschreibt einen willkürlichen Umlauf.Known grinders have been either of the vibratory type, as described above, with a fixed shoe, or of the eccentric type, in which a circular backing plate is driven by a drive system containing an eccentric bearing so that the backing plate can rotate independently of the motor, and the backing plate describes a random orbit.
Dies bedeutete, daß es für den Benutzer erforderlich war, zwei oder mehr gesonderte Einheiten unterschiedlicher Art zu erwerben, wenn er die Möglichkeit haben wollte, sowohl grobe als auch feine Schleifarbeiten durchzuführen, oder wenn er unterschiedlich geformte Schleifschuhe einsetzen wollte, um Zugang zu schwierigen Bereichen zu erhalten, oder er erwarb nur eine Einheit und hatte die sich ergebenden Nachteile.This meant that the user was required to purchase two or more separate units of different types if he wanted to be able to perform both coarse and fine grinding work, or if he wanted to use differently shaped sanding pads to gain access to difficult areas, or purchase just one unit and suffer the resulting disadvantages.
Ein weiterer Nachteil bekannter Schleifer besteht darin, daß die Antriebswelle, an der der Schleifkopf angebracht werden kann, und die Öffnung, mittels derer der Kopf an der Welle befestigt ist, beide im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben und an gegenüberliegenden Flächen abgeflacht sind, um die Halterung des Kopfes am Schleifer zu unterstützen. Diese Form ist teurer in der Herstellung als ein kreisförmiger Querschnitt und hat den weiteren Nachteil, daß es erforderlich ist, die gegenüberliegenden Abflachungen an der Welle und am Kopf korrekt auszu richten, wenn der Benutzer den Kopf auf die Welle aufsetzt, um Schäden am Kopf oder der Welle zu vermeiden.Another disadvantage of known grinders is that the drive shaft to which the grinding head can be attached and the opening by which the head is attached to the shaft are both substantially circular in cross-section and flattened on opposing surfaces to assist in securing the head to the grinder. This shape is more expensive to manufacture than a circular cross-section and has the further disadvantage that it is necessary to correctly align the opposing flats on the shaft and head when the user places the head on the shaft to avoid damage to the head or shaft.
Die FR-OS 2 104 073 zeigt ein oszillierendes Schleifgerät mit einem einen Antriebsmotor enthaltenden Gehäuse und einer Schleifscheibe, die mittels einer großen Anzahl von elastischen Stützen am Gehäuse befestigt ist, wobei die Schleifscheibe durch Verwendung eines Getriebes mit oszillierender Bewegung vom Motor antreibbar ist und das Schleifgerät sich dadurch auszeichnet, daß die Stützen in direktem Eingriff mit dem Gehäuse und der Schleifscheibe stehen.FR-OS 2 104 073 shows an oscillating grinding device with a housing containing a drive motor and a grinding wheel which is attached to the housing by means of a large number of elastic supports, whereby the grinding wheel can be driven by the motor by using a gear with oscillating movement and the grinding device is characterized in that the supports are in direct engagement with the housing and the grinding wheel.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein angetriebe nes, oszillierendes, handgeführtes Werkzeug zu schaffen, das eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor mit einer Antriebswelle aufweist, an der ein Schleiferkopf befestigt werden kann, wobei die Befestigungsmittel, mittels derer der Schleiferkopf an der Antriebswelle befestigt werden kann, besonders zweckmäßig sind.It is an object of the present invention to provide a powered, oscillating, hand-held tool having a drive unit with an electric motor with a drive shaft to which a grinder head can be attached, wherein the fastening means by which the grinder head can be attached to the drive shaft are particularly suitable.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein angetriebenes, oszillierendes, handgeführtes Werkzeug aufweisendThe present invention thus provides a powered, oscillating, hand-held tool comprising
(i) eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einer ersten Antriebswelle;(i) a drive unit comprising an electric motor and a first drive shaft;
(ii) ein mit radialem Versatz e bezüglich der ersten Antriebswelle auf dieser befestigtes, exzentrisches Lager;(ii) an eccentric bearing mounted on the first drive shaft with a radial offset e relative to the first drive shaft;
(iii) eine zweite Antriebswelle, die am exzentrischen Lager befestigt ist und in einem Antriebszapfen endet;(iii) a second drive shaft secured to the eccentric bearing and terminating in a drive journal;
(iv) einen Schleifschuh;(iv) a sanding shoe;
(v) eine Aufnahmeöffnung an der Rückfläche des Schleifschuhs zur Aufnahme der zweiten Antriebswelle und(v) a receiving opening on the rear surface of the grinding shoe for receiving the second drive shaft and
(vi) Mittel zur Begrenzung des willkürlichen Umlaufs des Schleifschuhs zu einem regulären Umlauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszapfen benachbart zum zweiten Ende der zweiten Antriebswelle einen Durchmesser d&sub1; und an seinem freien Ende einen Durchmesser d&sub2; und die Aufnahmeöffnung an der Rückfläche einen Durchmesser d&sub3; und an der Fläche benachbart zur äußeren Fläche (50) des Schuhs (22) einen Durchmesser d&sub4; hat, und(vi) means for limiting the random rotation of the grinding shoe to a regular rotation, characterized in that the drive pin has a diameter d₁ adjacent to the second end of the second drive shaft and a diameter d₂ at its free end and the receiving opening has a diameter d₃ on the rear surface and a diameter d₄ on the surface adjacent to the outer surface (50) of the shoe (22), and
d&sub1; = d&sub3; - c&sub1;d1 = d3 - c1
d&sub2; = d&sub4; - c&sub2; undd₂ = d₄ - c₂ and
d&sub2; = d&sub3; - (2e - c&sub1;)d&sub2; = d&sub3; - (2e - c1 )
ist, wobei c&sub1; das Spiel zwischen Antriebszapfen und Aufnahmeöffnung an der der Rückfläche benachbarten Fläche der Aufnahmeöffnung ist, wenn der Schuh an der zweiten Antriebswelle befestigt ist, undwhere c₁ is the clearance between the drive pin and the receiving opening on the surface of the receiving opening adjacent to the rear surface when the shoe is attached to the second drive shaft, and
c&sub2; das Spiel zwischen Antriebszapfen und Aufnahmeöffnung an der der äußeren Fläche benachbarten Fläche der Aufnahmeöffnung ist, wenn der Schuh an der zweiten Antriebswelle befestigt ist.c₂ is the clearance between the drive pin and the receiving opening on the surface of the receiving opening adjacent to the outer surface when the shoe is attached to the second drive shaft.
Die Erfindung schafft somit ein angetriebenes, oszillierendes, handgeführtes Werkzeug, das leicht mit einem Schwingschleiferschuh oder mit einem anderen Schleiferkopf ausgestattet werden kann, wie etwa ein unterschiedlich geformter Schleifschuh oder ein Exzenterschleiferkopf, ohne daß eine Verformung der haltenden Arme erforderlich wäre.The invention thus provides a powered, oscillating, hand-held tool that can be easily equipped with an orbital sander shoe or with another sanding head, such as a differently shaped sanding shoe or an eccentric sander head, without requiring any deformation of the holding arms.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denenThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which
Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Antriebseinheit eines ersten Ausführungsbeispiels eines handgeführten Werkzeugs gemäß der Erfindung mit aufgesetztem Vibrationsschleiferschuh ist;Figure 1 is a side view, partly in section, of the drive unit of a first embodiment of a hand-held tool according to the invention with a vibratory sander shoe attached;
Figur 2 eine auseinandergezogene Darstellung von Schleifschuh und Antriebswelle aus Figur 1 ist undFigure 2 is an exploded view of the sanding shoe and drive shaft from Figure 1 and
Figur 3 in vergrößerter Darstellung ein Schnitt eines Teils des Werkzeugs gemäß den Figuren 1 und 2 ist.Figure 3 is an enlarged cross-section of part of the tool according to Figures 1 and 2.
Figuren 1 und 2 zeigen eine Antriebseinheit (2) mit einem Elektromotor (nicht gezeigt), der in einem oberen Gehäuse (4) angeordnet ist, und einer Antriebswelle (6). Auf der Welle (6) ist ein Lüfterrad (8) befestigt, mit dem Luft in eine Öffnung (10) des unteren Gehäuses (12) gesaugt und durch eine Ansaugleitung (14) zu einem Luftauslaß (16) geleitet wird. Eine Schraube (18) und eine Scheibe (20) dienen zur Befestigung eines Schleifschuhs (22) an einer zweiten Antriebswelle (24), die mittels eines Lagers (26), das radial exzentrisch bezüglich der Welle (8) angeordnet ist, im Lüfterrad (8) befestigt ist.Figures 1 and 2 show a drive unit (2) with an electric motor (not shown) arranged in an upper housing (4) and a drive shaft (6). A fan wheel (8) is attached to the shaft (6), with which air is sucked into an opening (10) of the lower housing (12) and guided through a suction line (14) to an air outlet (16). A screw (18) and a disk (20) serve to attach a sanding shoe (22) to a second drive shaft (24), which is connected by means of a bearing (26) which is arranged radially eccentrically with respect to the shaft (8) and is fixed in the fan wheel (8).
Die zweite Antriebswelle (24) hat einen ersten Abschnitt (28), einen Flansch (30) und einen Antriebszapfen (32). Ein erstes Ende (34) des ersten Abschnittes (28) ist zur Befestigung im Lager (26) ausgebildet, und der Flansch (30) ist am zweiten Ende (36) des ersten Abschnittes (28) vorgesehen. Die zweite Antriebswelle (24) endet in einem Antriebszapfen (32).The second drive shaft (24) has a first section (28), a flange (30) and a drive pin (32). A first end (34) of the first section (28) is adapted for attachment in the bearing (26), and the flange (30) is provided at the second end (36) of the first section (28). The second drive shaft (24) terminates in a drive pin (32).
Zwei Paare von Zapfen (40) sind in dem unteren Gehäuse (12) um die Öffnung (10) des Gehäuses (12) angeordnet.Two pairs of pins (40) are arranged in the lower housing (12) around the opening (10) of the housing (12).
Der Schleifschuh (22) hat eine Aufnahmeöffnung (42) zur Aufnahme des Antriebszapfens (32). Zwei Paare von hohlen, sich verjüngenden, flexiblen Säulen (44) aus Kautschuk sind so an der hinteren Fläche (46) des Schuhs (22) angeordnet, daß sie zu den Gehäusezapfen (40) passen.The sanding shoe (22) has a receiving opening (42) for receiving the drive pin (32). Two pairs of hollow, tapered, flexible rubber columns (44) are arranged on the rear surface (46) of the shoe (22) to mate with the housing pins (40).
Wenn der Schleifschuh (22) an der zweiten Antriebswelle (24) befestigt ist, stehen die Spitzen (48) der auf der hinteren Fläche (46) des Schuhs (22) ausgebildeten flexiblen Säulen (44) in Eingriff mit den Gehäusezapfen (40).When the grinding shoe (22) is attached to the second drive shaft (24), the tips (48) of the flexible columns (44) formed on the rear surface (46) of the shoe (22) engage the housing pins (40).
An der äußeren Fläche (50) des Schuhs (22) kann ein perforiertes Sandpapierblatt (nicht dargestellt) angebracht werden, beispielsweise durch Verwendung eines an die Fläche (50) angeklebten Klett-Material, wie es als VELCRO (RTM) vertrieben wird. Sich durch den Schuh (22) erstreckende Löcher (52) erleichtern das Entfernen von Staub o.ä. von der Schleiffläche durch den Schuh (22) über die Leitung (14) zum Luftauslaß (16). Am Luftauslaß (16) kann ein Absaugschlauch (nicht gezeigt) angebracht werden.A perforated sandpaper sheet (not shown) may be attached to the outer surface (50) of the shoe (22), for example by using a hook and loop material such as that sold as VELCRO (RTM) glued to the surface (50). Holes (52) extending through the shoe (22) facilitate the removal of dust or the like from the sanding surface through the shoe (22) via the conduit (14) to the air outlet (16). A suction hose (not shown) may be attached to the air outlet (16).
Wie in Figur 3 dargestellt, hat die zweite Antriebswelle (24) einen ersten Abschnitt (28), einen Flansch (30) und einen Antriebszapfen (32). Ein erstes Ende (34) des ersten Abschnittes (28) ist zur Befestigung im Lager (26) ausgebildet, und der Flansch (30) ist am zweiten Ende (36) des ersten Abschnittes (28) vorgesehen. Die zweite Antriebswelle (24) endet in dem Antriebszapfen (32).As shown in Figure 3, the second drive shaft (24) has a first portion (28), a flange (30) and a drive pin (32). A first end (34) of the first portion (28) is designed for attachment in the bearing (26), and the flange (30) is provided at the second end (36) of the first section (28). The second drive shaft (24) terminates in the drive pin (32).
Der Antriebszapfen (32) verjüngt sich von einem Durchmesser d&sub1; an der dem Flansch (30) benachbarten Fläche zu einem Durchmesser d&sub2; an seinem freien Ende (38). Die Befestigungsöffnung (42) des Schuhs (22) hat an dessen hinterer Fläche (46) einen Durchmesser dB und an der äußeren Fläche (50) des Schuhs (22) einen Durchmesser d&sub4;.The drive pin (32) tapers from a diameter d1 on the surface adjacent to the flange (30) to a diameter d2 at its free end (38). The fastening opening (42) of the shoe (22) has a diameter dB on its rear surface (46) and a diameter d4 on the outer surface (50) of the shoe (22).
Die Motorachse AM ist gegenüber der Achse AB des exzentrischen Lagers (26) um eine radiale Exzentrizität e versetzt.The motor axis AM is offset from the axis AB of the eccentric bearing (26) by a radial eccentricity e.
Ist das Werkzeug mit dem Schuh (22) an der Antriebswelle (24) befestigt montiert, ist auf Höhe der hinteren Fläche des Schuhs zwischen Antriebszapfen (32) und Aufnahmeöffnung (42) ein Spiel c&sub1; und auf Höhe der äußeren Fläche ein Spiel c&sub2; vorhanden.If the tool is mounted with the shoe (22) attached to the drive shaft (24), there is a clearance c₁ at the level of the rear surface of the shoe between the drive pin (32) and the receiving opening (42) and a clearance c₂ at the level of the outer surface.
Um einen ersten Schuh gegen einen anderen Schuh auszuwechseln, wird der erste Schuh entfernt und der andere Schuh an der zweiten Antriebswelle angebracht.To replace a first shoe with another shoe, the first shoe is removed and the other shoe is attached to the second drive shaft.
Die flexiblen Säulen (44) kommen in Eingriff mit den Zapfen (40), und der Antriebszapfen (32) der zweiten Antriebswelle (24) ist ausreichend mit der Aufnahmeöffnung (42) des Schuhs (22) ausgerichtet, um den Antriebszapfen (32) in die Aufnahmeöffnung (4) zu führen, wenn die Schraube (18) angezogen und der Schuh (22) an der zweiten Antriebswelle (24) befestigt wird.The flexible columns (44) engage the pins (40), and the drive pin (32) of the second drive shaft (24) is sufficiently aligned with the receiving opening (42) of the shoe (22) to guide the drive pin (32) into the receiving opening (4) when the screw (18) is tightened and the shoe (22) is attached to the second drive shaft (24).
Claims (2)
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Legal Events
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