EP0460133B1

EP0460133B1 - Exzenterschleifmaschine

Info

Publication number: EP0460133B1
Application number: EP90917589A
Authority: EP
Inventors: Günther Berger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1993-10-27
Anticipated expiration: 2010-12-04
Also published as: BR9007142A; DE3942301C1; DE59003258D1; EP0460133A1; US5167095A; WO1991009705A1

Abstract

Bei einer Exzenterschleifmaschine (1) mit Exzentergetriebe (4), bei der mittels eines schaltbaren Abrollgetriebes (5) ein mehr oder weniger grober Schliff erzeugt werden kann, soll die gewählte Schleifart auch bei laufender Maschine von außen erkennbar sein. Bei der erfindungsgemäßen optischen Anzeige des Schliffbildes wird der Effekt ausgenutzt, daß Punkte auf dem Schleifteller (10) während des Betriebs Zykloiden beschreiben. Während der Zykloidenbewegung des Schleiftellers bleiben bestimmte Punkte auf ihm an Umkehrpunkten jeweils für kurze Zeit stehen. In diesem Moment werden Markierungen (20) sichtbar, die die Art der Schleifbewegung erkennen lassen. Die Markierungen (20) sind in dem Radius auf dem Schleifteller (10) angebracht, auf dem sich Punkte befinden, die gewöhnliche, also weder verlängerte noch verkürzte Zykloiden beschreiben.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Exzenterschleifmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE-OS 36 09 441 (= US-PS 47 59 152) ist eine solche Maschine mit einem Schleifteller bekannt, der auf seiner Rückseite zwei verschieden große Zahnkränze trägt, die bei unterschiedlich schneller Rotationsbewegung einen unterschiedlich starken Abtrag am bearbeiteten Werkstück hervorrufen. An der laufenden Maschine ist jedoch nur schwer erkennbar, ob der Exzenterschleifer einen groben oder einen feinen Schliff erzeugt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemaße Exzenterschleifmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch im Betrieb bei sich drehendem Schleifteller das Schliffbild anzeigt wird.
Durch die in den Ansprüchen 2ff aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Exzenterschleifmaschine möglich. Besonders vorteilhaft ist die Auslegung der Reib- oder Zahnkränze, über die der Schleifteller angetrieben wird, in der Weise, daß sich auf dem Schleifteller Zykloiden mit ganzzahliger Anzahl von Knoten ausbilden. Dies ergibt bei Drehung des Schleiftellers ein stehendes Zykloidenbild, sodaß bei entsprechender Markierung ein ortsfestes Symbol oder ein ortsfester Schriftzug sichtbar wird. Ein ortsfestes Zykloidenbild ergibt sich auch bei z.B. halbganzzahliger Anzahl von Knoten, dabei verringern sich die Abstände zwischen den ortsfesten Knoten.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Exzenterschleifmaschine, Figur 2 zeigt eine Ansicht eines Schleiftellers und Figur 3 zeigt ein Schliffbild.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Von einer Exzenterschleifmaschine, wie sie beispielsweise in der DE-OS 36 09 441 beschrieben ist, ist ein Gehäuse 3, ein zentrales Exzentergetriebe 4 und ein teilweise mit dem Gehäuse 3 fest verbundenes Abrollgetriebe 5 gezeigt. Das Exzentergetriebe 4 umfaßt ein Anschlußstück 6, das mit der Welle eines nicht gezeigten Antriebsmotors verbunden ist. Mit dem Anschlußstück 6 ist exzentrisch eine Exzenterhülse 7 verbunden, innerhalb der ein wälzgelagerter Tragzapfen 8 drehbar gelagert ist. Mit dem Tragzapfen 8 ist durch eine Schraube 9 ein Schleifteller 10 fest verbunden. Der Schleifteller 10 ist auf der dem Exzentergetriebe 4 abgewandten Seite mit einer abrasiven Oberfläche, insbesondere einem Schleifpapier 11 versehen. Das Schleifpapier 11 kann aufgeklebt oder durch Klettverschluß mit dem Schleifteller 10 verbunden sein. Auf der dem Exzentergetriebe 4 zugewandten Seite trägt der Schleifteller 10 zwei Zahnkränze 12 und 13 von unterschiedlichen Durchmesser, deren Verzahnungen einander zugewandt sind. In einen der Zahnkränze 12, 13 greift ein Zahnring 14 ein. Der Zahnring 14 weist eine Außenverzahnung 15 und eine Innenverzahnung 16 auf, die in axialer Richtung in zwei verschiedenen Ebenen liegen. In Figur 1 greift die Innenverzahnung 16 des Zahnrings 14 in den Zahnkranz 12 des Schleiftellers 10 ein. Die Außenverzahnung 15 des Wechselrings 14 kämmt mit einem innenverzahnten Gehäusezahnkranz 17, der mit dem Gehäuse 3 fest verbunden ist. Der Zahnring 14 kann gewendet werden, so daß seine Außenverzahnung 15 mit dem Zahnkranz 13 des Schleiftellers 10 kämmt und die Innenverzahnung 16 des Zahnrings 14 mit einem am Gehäuse 3 befestigten außenverzahnten Gehäusezahnkranz 18 kämmt.
Der Zahnring 14 ist Teil des Abrollgetriebes 5, das bewirkt, daß infolge der durch das Exzentergetriebe 4 verursachten Auslenkung des Schleiftellers 10 dieser sich in einer erzwungenen Drehbewegung gegenüber dem Gehäuse 3 abrollt. Die Abrollbewegung erfolgt dabei entweder gleichsinnig mit der Exzenterbewegung, wobei der Zahnkranz 13 des Schleiftellers am Zahnring 14 abrollt oder die Drehbewegung erfolgt entgegen der Exzenterbewegung. Hierbei rollt, wie in Figur 1 gezeigt, der Zahnkranz 12 an dem Zahnring 14 ab. Die in Figur 1 gezeigte Betriebsweise ergibt einen feinen, wenig abtragenden Schliff, die andere Betriebsweise einen groben Schliff mit großen Abtrag.
Punkte auf dem Schleifteller beschreiben während des Betriebs der Exzenterschleifmaschine beim Feinschliff Epizykloiden und beim Grobschliff Hypozykloiden. Dabei bilden sich jeweils direkt am Teilkreis der Zahnkränze 12 und 13 gewöhnliche Zykloiden aus, während diese sich radial auswärts und radial inwärts gestreckt oder verschlungen ausbilden. Den Zahnkränzen 12 und 13 direkt gegenüberliegend sind auf Kreisbögen mit jeweils dem Radius der Teilkreise Markierungen 20 auf dem Schleifpapier 11 angebracht, die die Art der Schleifbewegung erkennen lassen. Wie in Figur 2 dargestellt, werden als Markierungen die Worte "GROB" und "FEIN" auf das Schleifpapier aufgedruckt; es können aber auch andere Schriftzeichen oder Piktogramme aufgebracht werden.
Figur 3 zeigt ein von dem Schleifteller 10 erzeugtes Schliffbild in der Betriebsart Grobschliff. Deutlich sind die sich ausbildenden Hypozykloiden 21 mit einer Anzahl n von jeweils fünfzehn Umkehrpunkten oder Knoten 22. Die Knoten n befinden sich jeweils im Abstand eines Drehwinkels α von 24° zueinander. Der Drehwinkel α errechnet sich zu $α = 360° / n.$
Die Markierungen 20 werden jeweils im Abstand des Drehwinkels zueinander auf dem Radius der gewöhnlichen Hypozykloide angebracht.
Eine ganzzahlige Anzahl n von Knoten 22, wie sich in Figur 3 dargestellt ist, ergibt sich dann, wenn der Teilkreisumfang U_A des Zahnkranzes beziehungsweise der Außenverzahnung 15 am Zahnring 14 des Abrollgetriebes 5 zu dem Teilkreisumfang U_T des Zahnkranzes 13 des Schleiftellers 10 in folgender Beziehung stehen. $U_{A} {= U}_{T} {(1 - x / n) für U}_{A} {> U}_{T},$

wobei x eine ganzzahlige Zahl, vorzugsweise 1 ist.
Bei ganzzahliger Anzahl n von Knoten 22 ergeben sich auf dem Schleifteller 10 stehende Zykloiden. Die Markierungen 20 erscheinen dann als ortsfeste Symbole oder Schriftzüge. Eine ganzzahlige Anzahl n von Knoten 22 ergibt sich dann, wenn der Quotient aus der Gradzahl des Vollkreises durch die Gradzahl des Drehwinkels α ganzzahlig ist. Wenn dieser Quotient halbganzzahlig ist, zum Beispiel 15,5 beträgt, so bilden sich im Schliffbild mehr, im Beispiel einunddreißig stehende Knoten aus.
Bei der Verwendung von Zahnrädern läßt sich das Schliffbild aus Figur 3 erzeugen, wenn der Zahnkranz 13 des Schleiftellers 10 sechzig Zähne und die Außenverzahnung 15 des Zahnrings 14 sechsundfünfzig Zähne aufweisen.
Die Markierungen 20 können anstatt auf dem Schleifpapier 12 auch auf der Rückseite des Schleiftellers 10 auf Kreisbögen mit den Radien der Teilkreise der Zahnkränze 12 und 13 angebracht sein. Für diesen Fall kann am Gehäuse 3 der Exzenterschleifmaschine 2 ein Fenster 24 angeordnet sein, durch das hindurch in Figur 1 beispielsweise die Markierung 20 für den Grobschliff sichtbar wird.
Die Funktion der Exzenterschleifmaschine ist im einzelnen in der DE-OS 36 09 441 beschrieben. Die erfindungsgemäße optische Anzeige des Schliffbildes beruht auf dem Effekt, daß der Schleifteller 10 während seiner Abrollbewegung jeweils unter Bildung der Knoten 22 für kurze Zeit stillsteht, so daß in diesem Moment die aufgebrachten Markierungen 20 sichtbar werden. Wenn pro Knoten 22 jeweils eine Markierung 20 angebracht ist, so tritt eine körperliche Markierung 20 während der Abrollbewegung umlaufend jeweils an den virtuellen Ort der nächsten. Dies geschieht mit jeder der Markierungen 22, so daß durch das wiederholte Sichtbarwerden dieser großen Anzahl von Markierungen 20 am selben virtuellen Ort auf der Schleifscheibe die optisch sichtbare Anzeige verstärkt wird.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Ausführungsbeispiel. Anstatt eines Schleiftellers mit zwei Zahnkränzen können auch z.B. zwei Schleifteller mit jeweils nur einem einzelnen Zahnkranz verwendet werden, die an gehäusefesten Verzahnungen etwa gemäß der DE-OS 36 15 799 (= US-PS 47 54 575) abrollen. In diesem Fall ist für jede Schleifbewegung ein gesonderter Schleifteller erforderlich.

Claims

Exzenterschleifmaschine mit Exzentergetriebe zwischen ihrem Antrieb und ihrem Schleifteller (10), der einerseits mit einer abrasiven Oberfläche (20) zum Bearbeiten eines Werkstücks versehen ist und andererseits mit mindestens einem Reib- oder Zahnkranz (12,13) zur Erzeugung einer erzwungenen Abrollbewegung an einem zugeordneten Reib- oder Zahnkranz (15,16) eines Abrollgetriebes verbunden ist, sodaß auf dem Schleifteller gelegene Punkte während der Abrollbewegung Zykloiden beschreiben, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifteller (10) zur Kennzeichnung der Art der Schleifbewegung Markierungen (20) in Form von Schriftzeichen oder Piktogrammen trägt, die auf einem Kreisbogen mit dem Radius des Teilkreises des zugehörigen Reib- oder Zahnkranzes (12, 13) angeordnet sind, um auch bei sich drehendem Schleifteller (10) lesbar zu sein.
Exzenterschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (20) auf der abrasiven Oberfläche des Schleiftellers (10) angebracht sind.
Exzenterschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkreisumfang U_A einer Verzahnung (15 bzw. 16) des Abrollgetriebes (5) und der Teilkreisumfang U_T des zugeordneten Reib- oder Zahnkranzes (13 bzw. 12) des Schleiftellers (10) in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß Punkte auf dem Schleifteller (10) Epizykloiden und Hypozykloiden mit vorzugsweise ganzzahliger Anzahl von Knoten (22) beschreiben.
Exzenterschleifmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (20) sich jeweils in einem solchen Abstand vom Mittelpunkt des Schleiftellers (10) befinden, in dem sich Punkte befinden, die gewöhnliche, also weder verlängerte noch verkürzte Zykloiden (21) beschreiben.
Exzenterschleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkreisumfang U_A eines Reib- oder Zahnkranzes (15 beziehungsweise 16) des Abrollgetriebes (5) mit dem Teilkreisumfang U_T eines Reib- oder Zahnkranzes (13 beziehungsweise 12) des Schleiftellers (10) in folgender Beziehung stehen: $U_{A} {= U}_{T} {( 1 - x/n ) für U}_{A} {> U}_{T}$
wobei x eine ganzzahlige Zahl, vorzugsweise 1 ist und n die Anzahl der Knoten (22) der auf dem Schleifteller (10) gebildeten Zykloiden bezeichnet.
Exzenterschleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (20) auf dem Schleifteller (10) im Abstand eines Mehrfachen eines Drehwinkels α, der sich zu $α = 360°/n$
wobei n die Anzahl der Knoten (22) angibt
ergibt, angebracht sind.
Exzenterschleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungen (20) die Worte "GROB" und/oder "FEIN" auf dem Schleifteller (10) angebracht werden.