EP0237854B1 - Exzenterschleifer mit einer Vorrichtung zum Verändern der Schleifbewegung - Google Patents

Exzenterschleifer mit einer Vorrichtung zum Verändern der Schleifbewegung Download PDF

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EP0237854B1
EP0237854B1 EP19870102850 EP87102850A EP0237854B1 EP 0237854 B1 EP0237854 B1 EP 0237854B1 EP 19870102850 EP19870102850 EP 19870102850 EP 87102850 A EP87102850 A EP 87102850A EP 0237854 B1 EP0237854 B1 EP 0237854B1
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EP
European Patent Office
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friction
gear
housing
ring
eccentric
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EP0237854A3 (en
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Günther Berger
Dieter Dörr
Günter Dipl.-Ing. Schaal (FH)
Fred Weinmann
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/03—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor the tool being driven in a combined movement

Definitions

  • the invention is based on an eccentric grinder according to the preamble of the main claim.
  • Such an eccentric grinder is available on the market and published in print in "Technical reports for metalworking" on 3.4. 1983 under the title “Rotex, the new dimension of grinding”.
  • the jump between real rough grinding and fine grinding is too big.
  • it is obvious to provide a further gear stage with changed diameters of the friction or gear wheels but this is only conceivable in the known manner with a considerable enlargement of the gear part of the eccentric grinder.
  • switching from one type of drive to another involves a relatively large amount of actuating means. These have to be robust for construction site operation and therefore of a correspondingly large size and still remain susceptible to faults. When using sprockets, their teeth can be damaged if they are handled carelessly when switching.
  • the eccentric grinder according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage of optimal grinding performance with the simplest, space-saving construction.
  • the easily detachable connection of a friction or toothed ring serving the forced rolling movement of the grinding plate to the housing of the eccentric sander makes it possible to switch from a pure eccentric drive to driving the grinding plate with a forced rolling movement without additional adjusting means.
  • the friction or toothed ring When the friction or toothed ring is inserted, it comes into operative connection with the friction or toothed ring on the grinding plate and forces a rolling movement, which results in a cycloidal grinding pattern. If you remove the friction or toothed ring, you get a pure eccentric drive. To change over, only the grinding plate needs to be removed and the friction or toothed ring inserted or removed.
  • Control elements are superfluous. Because the housing-fixed receptacle can accommodate this friction or toothed ring at its two end edges, both the pure eccentric drive of the grinding plate without an inserted friction or toothing ring and the grinding plate drive with a forced rolling movement with two different grinding movements are possible because the friction or toothing ring by turning through 180 ° in two different positions. Advantageous further developments and improvements of the eccentric grinder specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaims.
  • FIG. 1 shows a section through an eccentric sander equipped according to the invention in the gear and grinding plate area, with an internal ring gear rolling on a housing-fixed external ring gear on the grinding plate
  • FIG. 2 a section as in FIG. 1, with an external ring gear rolling on a housing-fixed internal ring gear on the grinding plate.
  • an eccentric grinder 1 has a housing 2 which forms a bell 3.
  • a motor is housed, of which only the drive shaft 4 is shown.
  • This drive shaft 4 projects into the interior of the bell 3 and carries an intermediate piece 5.
  • the intermediate piece 5 is designed as a crank and has an eccentric to the drive shaft 4, cylindrical recess 6.
  • the eccentricity that is, the distance between the axis of the drive shaft 4 and The central axis of the recess 6 is denoted by x.
  • In the cylindrical recess 6 two ball bearings are inserted, which receive a support pin 8 for a grinding plate 9.
  • a pot-shaped rotating part 10, a spring washer 11 and a screw 13 screwed into a threaded bore 12 in the support pin 8 serve to fix the grinding plate 9 on the support pin 8.
  • a soft-elastic covering 14 is glued onto the outer end face of the grinding plate 9, which is to accommodate the actual one Sanding sheet 15 is used.
  • the grinding plate 9 On its inner end face, the grinding plate 9 has a double toothed ring 16, which is aligned concentrically with the longitudinal axis of the support pin 8 and thus eccentrically with the drive shaft 4.
  • the double ring gear 16 has an inner ring gear 17 and an outer ring gear 18.
  • a ring gear 19 is intended to cooperate with the double ring gear 16 and for this purpose with one Outer ring gear 20 and an inner ring gear 21 provided.
  • the receptacle 22 is an annular recess formed in a ring 23 fixed to the housing.
  • the receptacle 22 has an inner ring gear 24 and an outer ring gear 25 the corresponding ring gear 24 or 25 of the receptacle 22 is inserted.
  • an annular slot 28 is additionally introduced into the ring 23 fixed to the housing.
  • the housing-fixed ring 23 is preferably made of an elastic material with a relatively high coefficient of friction and is applied to tabs 29 which have been removed from the bell 3. The housing-fixed ring 23 can be pressed or glued into the bell 3.
  • the receptacle 22 for the toothed ring 19 becomes less sensitive to dust. The removal of the toothed ring 19 and the reinstallation is thereby facilitated. If the toothed ring 19 is removed from the receptacle 22, the drive of the grinding plate 9 does not necessarily take place for a specific grinding movement but only via the intermediate piece 5 with its eccentric recess 6. The mounting of the trunnion 8 in ball bearings 7 in this recess 6 shows that the grinding plate 9 is freely rotatable about the axis of the trunnion 8.
  • each abrasive grain of the abrasive sheet 15 fastened on the grinding plate 9 describes a pericycloid in which the rotational movement corresponds to the direction of rotation of the eccentric. This means that the path of the abrasive grains is the largest per revolution of the eccentric. This grinding movement causes the greatest stock removal and is therefore well suited for rough grinding, but not for grinding fine transitions.
  • connection piece 30 designates a connection piece with which suction paths (31) arranged inside the bell (3) can be connected to a dust extraction device.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Exzenterschleifer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Exzenterschleifer ist auf dem Markt erhältlich und druckschriftlich veröffentlicht in "Fachberichte für Metallbearbeitung" am 3.4. 1983 unter dem Titel "Rotex, die neue Dimension des Schleifens". Trotz der hiermit gegebenen Vorteile ist eine optimale Anpassung eines solchen Exzenterschleifers an die Erfordernisse der Praxis noch nicht möglich. Einmal ist der Sprung zwischen echtem Grobschliff und Feinschliff zu groß. Zur Beseitigung dieses Mangels liegt zwar nahe, eine weitere Getriebestufe mit veränderten Durchmessern der Reib- oder Zahnräder vorzusehen, dies ist aber in der bekannten Weise nur mit einer erheblichen Vergrößerung des Getriebeteils des Exzenterschleifers denkbar. Zum anderen bringt das Schalten von einer Antriebsart zur anderen einen relativ großen Aufwand an Stellmitteln mit sich. Diese müssen für den Baustellenbetrieb robust und damit entsprechend groß ausgelegt werden und bleiben dennoch störanfällig. Bei der Verwendung von Zahnkränzen können deren Zähne bei unvorsichtigem Umgang beim Umschalten beschädigt werden.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Exzenterschleifer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil optimaler Schleifleistung bei einfachstem, raumsparendem Aufbau. Durch die leicht lösbare Verbindung eines der erzwungenen Abrollbewegung des Schleiftellers dienenden Reib- oder Zahnringes mit dem Gehäuse des Exzenterschleifers ist ohne zusätzliche Stellmittel ein Umstellen von reinem Exzenterantrieb auf Antrieb des Schleiftellers mit einer erzwungenen Abrollbewegung möglich. Bei eingesetztem Reib- oder Zahnring kommt dieser mit dem Reib- oder Zahnring am Schleifteller in Wirkverbindung und erzwingt eine Abrollbewegung aus der sich ein zykloidisches Schleifbild ergibt. Entfernt man den Reib- oder Zahnring, so ergibt sich ein reiner Exzenterantrieb. Zum Umstellen braucht lediglich der Schleifteller abgenommen und der Reib- oder Zahnring eingesetzt oder entfernt zu werden. Stellelemente sind überflüssig. Dadurch daß die gehäusefeste Aufnahme diesen Reib- oder Zahnring an seinen beiden Stirnrändern aufnehmen kann, sind sowohl der reine Exzenterantrieb des Schleiftellers ohne eingesetzten Reib- oder Zahnring als auch der Schleiftellerantrieb mit erzwungener Abrollbewegung mit zwei verschiedenen Schleifbewegungen möglich, weil man den Reib- oder Zahnring durch Wenden um 180° in zwei verschiedenen Stellungen einsetzen kann. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Exzenterschleifers möglich.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestatteten Exzenterschleifer im Getriebe- und Schleiftellerbereich, mit auf einem gehäusefesten Außenzahnkranz abrollendem Innenzahnkranz am Schleifteller und Figur 2 einen Schnitt wie Figur 1, mit auf einem gehäusefesten Innenzahnkranz abrollendem Außenzahnkranz am Schleifteller.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Im Ausführungsbeispiel hat ein Exzenterschleifer 1 ein Gehäuse 2, das eine Glocke 3 bildet. Im Gehäuse 2 ist ein Motor untergebracht, von dem lediglich die Antriebswelle 4 gezeigt ist. Diese Antriebswelle 4 ragt im das Innere der Glocke 3 und trägt ein Zwischenstück 5. Das Zwischenstück 5 ist als Kurbel ausgebildet und hat eine exzentrisch zur Antriebswelle 4 gelegene, zylindrische Ausnehmung 6. Die Exzentrizität, d.h., der Abstand zwischen der Achse der Antriebswelle 4 und der mittenachse der Ausnehmung 6 ist mit x bezeichnet. In die zylindrische Ausnehmung 6 sind zwei Kugellager eingesetzt, die einen Tragzapfen 8 für einen Schleifteller 9 aufnehmen. Ein topfförmiges Drehteil 10, eine Federscheibe 11 und eine in eine Gewindebohrung 12 im Tragzapfen 8 eingeschraubte Schraube 13 dienen dem Festlegen des Schleiftellers 9 auf dem Tragzapfen 8. Auf die äußere Stirnfläche des Schleiftellers 9 ist ein weichelastischer Belag 14 aufgeklebt, der der Aufnahme des eigentlichen Schleifblattes 15 dient. An seiner inneren Stirnfläche trägt der Schleifteller 9 einen Doppelzahnkranz 16, der konzentrisch zur Längsachse des Tragzapfens 8 und damit exzentrisch zur Antriebswelle 4 ausgerichtet ist. Der Doppelzahnkranz 16 hat einen Innenzahnkranz 17 und einen Außenzahnkranz 18. Ein Zahnring 19 ist zum Zusammenwirken mit dem Doppelzahnkranz 16 bestimmt und hierzu mit einem Außenzahnkranz 20 und einem Innenzahnkranz 21 versehen. Er ist mittels einer gehäusefesten Aufnahme 22 leicht lösbar mit dem Gehäuse 2 verbindbar. Die Aufnahme 22 ist eine in einen gehäusefesten Ring 23 eingeformte ringförmige Ausnehmung. Die Aufnahme 22 besitzt einen Innenzahnkranz 24 und einen Außenzahnkranz 25. Sie passen zum Außenzahnkranz 20 bzw. zum Innenzahnkranz 21 des Zahnrings 19. Federnde Ränder 26 und 27 sind zur Rasthalterung des Zahnrings 19 bestimmt, wenn dieser mit einem seiner Zahnkränze 20 bzw. 21 in den entsprechenden Zahnkranz 24 bzw. 25 der Aufnahme 22 eingesetzt ist. Um die Aufnahme 22 noch besser auffedernd zu gestalten, ist in den gehäusefesten Ring 23 zusätzlich ein ringförmiger Schlitz 28 eingebracht. Der gehäusefeste Ring 23 besteht vorzugsweise aus einem elatischen Material mit einem relativ hohen Reibwert und ist an Lappen 29 angelegt, die aus der Glocke 3 ausgeschert sind. Dabei kann der gehäusefeste Ring 23 in die Glocke 3 eingepreßt oder eingeklebt sein. Wenn die Zahnkränze 24 und 25 mit Zahnlücken versehen sind, beispielsweise jeweils nur jeder zweite Zahn ausgebildet ist, wird die Aufnahme 22 für den Zahnring 19 unempfindlicher gegen Staub. Das Entfernen des Zahnringes 19 und das Wiedereinsetzen wird hierdurch erleichtert. Wenn der Zahnring 19 aus der Aufnahme 22 entfernt ist, erfolgt der Antrieb des Schleiftellers 9 nicht zwangsläufig für eine bestimmte Schleifbewegung sondern allein über das Zwischenstück 5 mit seiner exzentrischen Ausnehmung 6. Die Lagerung des Tragzapfens 8 in Kugellagern 7 in dieser Ausnehmung 6 zeigt, daß der Schleifteller 9 um die Achse des Tragzapfens 8 frei drehbar ist. Er führt deshalb beim Schleifen eine Bewegung aus, die einer Zykloide mit überlagerter Drehbewegung folgt, wobei die Überlagerung der Drehbewegung abhängig ist vom Andruck beim Schleifen. Der Weg jedes einzelnen Schleifkorns pro Exzenterumdrehung ist sehr klein, woraus sich ein sehr feines Schliffbild ergibt. Entsprechend gering ist der Abtrag. Diese Schleifbewegung ist besonders gut geeignet zum Schleifen allmählicher Übergänge. Setzt man den Zahnring 19 in der in Figur 1 dargestellten Weise in die Aufnahme 22 ein und den Schleifteller 9 entsprechend wieder auf, so bringt man dabei den Außenzahnkranz 20 des Zahnringes 19 in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 17 des Doppelzahnkranzes 16. Da beim Schleifen der Zahnring 19 feststeht, rollt der Innenzahnkranz 17 auf dem Außenzahnkranz 20 ab. Jedes Schleifkorn des auf dem Schleifteller 9 befestigten Schleifblattes 15 beschreibt beim Schleifen mit dieser Einstellung eine Perizykloide, bei der die Drehbewegung mit der Drehrichtung des Exzenters übereinstimmt. Dadurch ist der Weg der Schleifkörner pro Umdrehung des Exzenters am größten. Diese Schleifbewegung bewirkt den größten Abtrag und eignet sich deshalb gut zum Grobschleifen, aber nicht zum Schleifen feiner Übergänge. Entnimmt man der Aufnahme 22 nach Abnehmen des Schleiftellers 9 den Zahnring 19, wendet diesen um 180° und setzt ihn wieder ein in die Aufnahme 22, so kommt nach Aufsetzen des Schleiftellers 9 der Außenzahnkranz 18 des Doppelzahnkranzes 16 in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 21. Da beim Schleifen der Innenzahnkranz 21 feststeht, rollt der Außenzahnkranz 18 auf ihm ab und bestimmt so die Schleifbewegung des Schleiftellers 9. Jedes Schleifkorn auf dem Schleifblatt 15 beschreibt eine verlängerte Hypozkloide, wobei es sich gegen die Drehrichtung des Exzenters bewegt. Dies ergibt einen größeren Abtrag als beim zuerst beschriebenen Schleifen ohne erzwungene Abrollbewegung aber einen geringeren Abtrag als bei der vorstehend beschriebenen Schleifbewegung. Entsprechend feiner ist auch das Schliffbild. Mit dieser Einstellung können Übergänge noch gut geschliffen werden. Für einen Feinschliff ist es aber zweckmäßig, die Getriebeverbindung zwischen dem Doppelzahnkranz 16 und dem Zahnring 19 durch Entnehmen des Zahnringes 19 zu lösen.
  • Mit 30 ist ein Anschlußstutzen bezeichnet, mit dem innerhalb der Glocke (3) angeordnete Absaugwege (31) an eine Staubabsaugvorrichtung angeschlossen werden können.

Claims (7)

1. Exzenterschleifer (1) mit einer Vorrichtung zum Wechseln der Schleifbewegung von reinem Exzenterantrieb seines Schleiftellers (9) auf eine Exzenterbewegung mit erzwungener Abrollbewegung des Schleiftellers (9), die erreichbar wird, indem ein mit dem Schleifteller (9) exzentrisch und drehbar auf einer Antriebswelle (4) gelagerten Reib- oder Zahnkranz (17 oder 18) an einem Reib- oder Zahnkranz (20 oder 21), der konzentrisch zu dieser Antriebswelle am Gehäuse angebracht ist, abrollt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifteller (9) mindestens den Reib- oder Zahnkranz (17, 18) drehfest trägt, dem mindestens ein weiterer Reib- oder Zahnkranz (20, 21) zugeordnet ist, den ein Reib- oder Zahnring (19) trägt, der ganz entnehmbar oder um 180° wendbar mittels einer gehäusefeste Aufnahme (22) leicht lösbar mit dem Gehäuse (2) verbindbar ist, wobei der Reib- oder Zahnring (19) im Bereich seiner beiden Stirnränder jeweils einen Reib- oder Zahnkranz (20 bzw. 21) hat, von denen entweder der eine (20) mit einem Reib- oder Zahnkranz (17) am Schleifteller (9) oder der andere (21) mit einem weiteren Reib- oder Zahkranz (18) am Schleifteller (9) in Eingriff bringbar ist, indem der Reib- oder Zahnring (19) einmal mit dem einen seiner Stirnränder und zum anderen, nach dem Wenden, mit dem anderen seiner Stirnränder in die gehäusefeste Aufnahme (22) einsetzbar ist.
2. Exzenterschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) eine ringförmige Ausnehmung in einem gehäußefesten Ring (23) mit einem Innenreib- oder Zahnkranz (24) und einem Außenreib- oder Zahnkranz (25), passend zu dem Innenreib- oder Zahnkranz (21) und dem Außenreib- oder Zahnkranz (20) des reib- oder Zahnringes (19) ist.
3. Exzenterschleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) federnde Ränder (26, 27) hat.
4. Exzenterschleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) reibungserhöhend belegte Begrenzungsflächen hat.
5. Exzenterschleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Ring (23) mit der Ausnehmung (22) aus einem Material mit hohem Reibwert hergestellt ist.
6. Exzenterschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) eine ringförmige Ausnehmung in einem gehäusfesten Ring (23) ist, die keilförmigen Querschnitt hat, wobei der Keilwinkel so gewählt ist, daß zwischen dem gehäusefesten Ring (22) und dem eingesetzten, passend geformten Reib- oder Zahnring (19) Selbsthemmung auftritt.
7. Exzenterschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) segmentartig erweitert bzw. die Zahnkränze (24, 25) in ihr mit Zahnlücken versehen sind.
EP19870102850 1986-03-20 1987-02-27 Exzenterschleifer mit einer Vorrichtung zum Verändern der Schleifbewegung Expired - Lifetime EP0237854B1 (de)

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