DE9300016U1

DE9300016U1 - Exzentertellerschleifer mit Schleiftellerbremse

Info

Publication number: DE9300016U1
Application number: DE9300016U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-01-02
Filing date: 1993-01-02
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2003-01-03
Also published as: ITMI931013U1; GB2273900B; IT230602Y1; FR2700131B3; FR2700131A3; CH687963A5; ITMI931013V0; GB9326305D0; GB2273900A

Description

R. 25712

22.12.1992 Dt/Kei/Si

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30

Exzentertellerschleifer mit Schleiftellerbremse Stand der Technik

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

Durch die DE-OS 36 25 535 ist ein gattungsgemäßer Exzentertellerschleifer bekannt. Die Drehung des Motors wird über ein Winkelgetriebe auf eine einen exzentrischen Zapfen tragende Welle in die Arbeitsbewegung des Schleiftellers umgewandelt. Die Arbeitsbewegung setzt sich aus einer Drehbewegung und einer kreisenden Bewegung des Schleiftellers zusammen und entsteht auf folgende Weise: Die zweifach gelagerte Welle trägt an ihrem freien Ende einen Exzenterzapfen. Der Exzenterzapfen hat eine Exzentrizität zur Wellenachse· Er trägt konzentrisch zu seiner Achse eine in zwei Wälzlagern gelagerte hohle Exzenterwelle. Die Exzenterwelle ist drehfest mit dem Schleifteller gekoppelt. Rotiert die Welle, rotiert und kreist auch der Exzenterzapfen gemeinsam mit der Exzenterwelle und dem Schleifteller mit der o.g. Exzentrizität um die Achse der Welle. Der Schleifteller und die Exzenterwelle rotieren infolge der Lagerreibung zwischen Exzenterzapfen und der Exzenterwelle mit. Greift dabei ein Bremsmoment am Schleifteller oder der Exzenterwelle an, das größer ist als das Drehmoment infolge der Lagerreibung, kreisen Schleifteller und Exzenterwelle ohne zu rotieren.

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Der Schleifteller soll nur dann, rotieren, wenn ein verhältnismäßig hoher Werkstoffabtrag beabsichtigt ist. Das Rotieren ist unerwünscht, wenn der angetriebene Schleifteller nicht das Werkstück berührt, wenn also das Bremsmoment fehlt und die Drehzahl des Schleiftellers unkontrolliert steigen kann oder wenn der Exzentertellerschleifer quasi als Schwingschleifer mit minimaler AbtragsIeistung verwendet werden soll. Hier droht der sogenannte Hochdreh-Effekt, der bei dem bekannten Exzentertellerschleifer durch eine nahe am Schleifteller angeordnete Reibungsbremse begrenzt wird.

Diese Bremse ist einfach aufgebaut, bedarf jedoch genauer Justierung, damit eine gleichmäßige Abnutzung gesichert ist. Sie muß staubdicht sein, weil sonst zusätzliche Reibungsverluste zu unnötiger Erwärmung und Leistungsminderung des Exzentertellerschleifers bzw. zur Zerstörung der Bremse führen kann. Die Bremse ist umschaltbar. Durch Verschieben des drehfest im Exzentertellerschleifer angeordneten Hohlwälzrades über Drehen einer Exzenter-Stellwelle mit Exzenterteil wird die, gebremste Rotation des Schleiftellers in eine Zwangsrotation umgewandelt.

Bei dem bekannten Exzentertellerschleifer sind die Betätigungsmittel zum Verstellen der Bearbeitungsstufe nahe am Schleifteller, aber fern dem Handgriff angeordnet. Zum Verstellen des Betätigungsmittels muß der Bedienende den Blick weg vom Werkstück seitlich auf den Exzentertellerschleifer richten, um mit einer vom Handgriff genommenen Hand das Betätigungsmittel zu finden und umzuschalten. Dies ist umständlich, stört den Arbeitsablauf und kann leicht zu Bedienfehlern führen. Außerdem sind zum Verstellen der Bearbeitungsstufe Drehknöpfe vorgesehen. Um diese zu drehen, benötigt der Bedienende gleichzeitig mindestens zwei Finger seiner Hand.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Exzentertellerschleifer mit den kennzeichnenden

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Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die mechanische Reibungsbremse mit einem gleichmäßigen Stellweg besonders präzise steuerbar ist, wobei die Handhabung besonders bequem und einfach ist. Dadurch könrcen die Bearbeitungsstufen während des Betreibens des Exzentertellerschleifers mit nur einem einzigen Finger der Bedienhand umgeschaltet werden, ohne daß eine Hand vom Handgriff genommen und ohne daß der Blick vom zu bearbeitenden Werkstück abgewendet werden muß.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den dem Anspruch 1 folgenden Ansprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen Figur 1 eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispieles eines Exzentertellerschleifers, die Figuren 2 und 3 schematische Schnittdarstellungen der Bearbeitungsstufen-Einstellungsmechanik des Exzentertellerschleifers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Figur 1 dargestellte Exzentertellerschleifer 1 hat ein Motorgehäuse 2, an dem ein elektrisches Anschlußkabel 3 und ein Ein- und Ausschalter 4 angeordnet sind. Am Motorgehäuse" 2 ist ein Winkeltriebgehäuse 5 angeflanscht, das einen mit einem Schleifteller 6 wirkverbundenen Winkeltrieb 7 enthält. Der Winkeltrieb 7 besteht aus einem kleinen Kegelrad 8, das auf einer nicht näher bezeichneten Motorwelle sitzt und die Motorbewegung auf ein großes Kegelrad 9 überträgt. Das Kegelrad 9 umgreift konzentrisch, drehfest eine um eine Drehachse 10 drehbare, als Hohlwelle ausgestaltete Welle 11. Die Welle 11 ist im

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Winkeltriebgehäuse 5 in einem schleiftellerabgewandten Lager 12 und einem schleiftellerzugewandten Lager 13 gelagert. An ihrem unteren Ende trägt die Welle 11 ein Ausgleichsgewicht 14 zum Ausgleich der beim exzentrischen Bewegen des Schleiftellers 6 entstehenden Unwucht. Die Welle 11 hat eine zur Drehachse 10 exzentrische, gestufte, durchgehende Bohrung 15. In der Bohrung 15 sitzt konzentrisch eine Exzenterwelle 16 mit einer Längsachse 17. Diese verläuft zur Drehachse 10 parallel beabstandet mit der Exzentrizität "e". Die Exzenterwelle 16 ist auf der schleiftellerabgewandten Seite in einem Lager 18, das als Festlager ausgestaltet ist, und auf. der schleiftellerzugewandten Seite in einem Lager 19 geführt, das als radiale Kräfte aufnehmendes, abgedichtetes Nadellager mit nichtdargestellter Abdeckhülse gestaltet ist. • Die Exzenterwelle 16 trägt an ihrem unteren Ende den Schleifteller 6.

Die Exzenterwelle 16 trägt auf ihrer dem Schleifteller 6 abgewandten Seite in einem Einstich 20 einen Sprengring 21, an dem sich koaxial, aufeinander folgend ein Stützring 22, eine untere Tellerfeder 23, ein ■ Stirnzahnrad 24, eine Ringscheibe 25 mit nicht näher bezeichneter Stirn-Verzahnung, eine Gegenscheibe 26, eine obere vorgespannte Tellerfeder 27 und abschließend, als axiale Sicherung, eine aufgeschraubte Mutter 28 abstützen.

Die Mutter 28 kann beispielsweise durch einen weiteren Sprengring, die Tellerfeder 23 durch eine Spiral-Druckfeder ersetzt werden, wobei auf die Tellerfeder 27 verzichtet werden kann.

Das Stirnzahnrad 24 und die Gegenscheibe 26 sind drehfest, axialverschieblich justierbar an der Exzenterwelle 16 angeordnet. Die Ringscheibe 25 ist gegenüber der Exzenterwelle 16 losradartig verdrehbar. Sie stützt sich bremsend zwischen dem Stirnzahnrad 24 und der Gegenscheibe 26 ab. Das Stirnzahnrad 24 kann eine kleinere Zähnezahl haben als die Ringscheibe 25.

Konzentrisch zur Achse 10 ist ein Hohlwälzrad 29 mit, zwei gleichen,

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axial zueinander beabstandeten Verzahnungen 30 angeordnet. Die zwei Verzahnungen 30 sind so angeordnet, daß Ihre Teilkreise die der nicht näher bezeichneten Verzahnungen des Stirnzahnrades 24 und der Ringscheibe 25 tangieren. Der Axialabstand der zwei Verzahnungen 30 zueinander ist um eine Zahnlänge der Verzahnungen 30 kleiner als der des Stirnzahnrades 24 zur Ringscheibe 25. Dadurch kann sich nur entweder das Stirnrad 24 oder die Ringscheibe 25 jeweils an einer der Verzahnungen 30 radial abstützen bzw. abwälzen.

Das Hohlwälzrad 29 ist begrenzt axial verschieblich und verdrehbar im Winkeltriebgehäuse 5 angeordnet, so daß es wechselweise außer Eingriff zum Stirnzahnrad 24 bzw. zur Ringscheibe 25 gebracht werden kann. Als Stellmittel zum axialen Verschieben des Hohlwälzrades 29 dient eine mit dem Hohlwälzrad 29 gekoppelte Stellwelle 31. Diese tragt ein von außen schwenkbares Betätigungsteil 32. Die Stellwelle 31 ist in einer kreisrunden Bohrung 33 in der Wand des Winkeltriebgehäuses 5 abgedichtet geführt, umgeben von einem staubdichten am Winkeltriebgehäuse 5 befestigten Faltenbalg 34. Die Stellwelle 31 trägt eine nicht dargestellte Klemm- oder Haltevorrichtung, mit der die Schwenkposition des Betätigungsteils 32 gegenüber dem Winkeltriebgehäuse 5 in den Endlagen fixiert werden kann. Die Stellwelle 31 trägt auf ihrem dem Hohlwälzrad 29 zugewandten Ende ein Ritzel 37. Dieses greift in eine bundartig auf der Außenzylinderfläche des Hohlwälzrades 29 in dessen dem Schleifteller 6 zugewandten Bereich schräg angeordnete Zahnstange 38 ein. Die Stellwelle 31 ist auf ihrem dem Winkeltriebgehäuse 5 abgewandten Ende über einen Sicherungsring 39 gegen Axialverschiebung gesichert.

Auf seiner der Stellwelle 31 gegenüberliegenden Seite des Hohlwälzrades 29 ist ein Schrägschlitz mit Schrägflächen 35 im Querschnitt erkennbar, in den eine am Winkeltriebgehäuse fester Bolzen 36 greift. Weitere Schrägflächen und Bolzen sind nicht mitdargestellt. Die Schräge der Schrägflächen 35 entspricht dabei der Schräge der Zahnstange 38.

Beim Einschalten des nicht näher bezeichneten Motors des Exzentertel-

• · t

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lerschleifers 1 mittels des Ein- und Ausschalters 4 drehen sich die Kegelräder 8, 9. Das Kegelrad 9 dreht sich gemeinsam mit der Welle sowie dem Ausgleichsgewicht 14 um die Drehachse 10. Die Welle 11 nimmt über die Festlager 18; 19 die Exzenterwelle 16 und den Schleifteller mit. Diese kreisen um die Drehachse 10 mit der Exzentrizität "e" und rotieren infolge der Reibung in den Lagern 18, 19 um ihre Achse 17.

Der Bewegung der Exzenterwelle 16 folgen das Stirnzahnrad 24, die Ringscheibe 25 und die Gegenscheibe 26, wobei in der Stellung gemäß Figur 1 das Stirnzahnrad 24 außer Eingriff ist und die Ringscheibe mit dem Hohlwälzrad 29 kämmt.

Wird durch Drehen der Stellwelle 31 das Hohlwälzrad 29 gedreht, verschiebt es sich axial um die Steigung der Schrägfläche 35, wobei die Zahnstange 38 und das Ritzel 37 miteinander kämmen. Das axiale Verschieben des Hohlwälzrades 29 bewirkt die Änderung der Bearbeitungsstufe zwischen Grob- und Feinbearbeitung wie folgt: Ist die untere der zwei Verzahnungen 30 mit dem Stirnzahnrad 24 gekoppelt, wälzt sich dieses am Hohlwälzrad 29 ab und zwingt dem Schleifteller dabei eine die Drehzahl der Welle 11 untersetzende Rotation auf, die kleiner als die Exzenter-Drehzahl des Schleiftellers ist und die sich der Exzenterbewegung überlagert. Diese Position entspricht der Grob-Bearbeitungsstufe mit hohem Werkstoffabtrag.

Ist die obere Verzahnung 30 mit der Ringscheibe 25 gekoppelt, kann gemäß Figur 1 diese, je nach Zähnezahl-Unterschied praktisch ohne Rotation entlang der Verzahnung 30 schwingen. Dabei hält die Ringscheibe 25 die Exzenterwelle 16 so weit abbremsend fest, daß das Drehmoment infolge der Reibung der Lager 18, 19 neutralisiert werden kann. Der Schleifteller 6 kann also ohne die Gefahr des Hochdrehens - je nach Vorspannung der Bremseinrichtung durch die Mutter 28 - mehr oder weniger schnell rotierend eingestellt werden. Diese Stellung entspricht der Feinbearbeitungsstufe mit ge'ringem Werkstoffabtrag.

• ·

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Infolge der Vorspannung durch die Tellerfedern 23, 27 stützen sich die vorgenannten Teile mit einer bestimmten Axialkraft gegeneinander. Dies führt zu einer vorbestimmten Reibung an den sich gegeneinander abstützenden, zueinander bewegten Flächen. Die Reibung ist variabel, individuell auf Kundenwünsche einstellbar.

Da sich die Lagerreibung im Festlager 18 mit dem Aufsetzen des Schleiftellers auf das Werkstück und abhängig vom Andrücken durch den Bedienenden erhöht, dreht sich der Schleifteller erst beim Aufsetzen auf das Werkstück mit.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die schematische Darstellung eines Winkeltriebgehäuses 50, das prinzipiell mit dem gemäß Figur 1 übereinstimmt. An der Innenwand 51 des Gehäuses 50 ist ein Hohlwälzrad 52 axial verschiebbar und drehbar geführt. Das Hohlwälzrad 52 trägt auf seinem äußeren Umfang eine - wie eine schiefen Ebene - schräg bzw. in Umfangsrichtung gekrümmt angeordnete Zahnstange 53.

Mit der Zahnstange 53 kämmt ein Ritzel 54, das drehfest an einer Stellwelle 55 angeordnet ist, die drehbar in einer Bohrung 56 des Winkeltriebgehäuses 50 dicht gelagert ist und über ein Betätigungsteil 57 gedreht werden kann. Je nach Schwenkrichtung des Betätigungsteils 57 wird das Hohlwälzrad 52 in Richtung des Schleiftellers oder von diesem weg axial verschoben. Das Ritzel 54 ist mit einem Abstand zum Umfang des Hohlwälzrades 52 angeordnet, so daß beim axialen Verschieben des Hohlwälzrades 52 keine störende Reibung zum Ritzel 54 wirksam wird. Beim Verschwenken des Betätigungsteils 57 wird dem Hohlwälzrad 52 durch Aufgleiten der Schrägflächen 58, 59 auf die Zapfen 60, 61 eine genau einstellbare axiale Verschiebung erteilt, die zum Umschalten der Bearbeitungsstufen notwendig ist.Bei 180° Schwenkwinkel des Betätigungsteils 57 ist das Hohlwälzrad 52 um seinen maximalen axialen Verschiebeweg von einer Schaltposition in die andere verstellbar.

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In Figur 2 sind die Verzahnungen 62, 63 erkennbar, die mit je einem auf der Exzenterwelle angeordneten Bremsmittel bzw. mit einem Wälztriebmittel gekoppelt werden. Zwischen der Stellwelle 55 und der
Bohrung 56 ist ein O-Ring 64 als Dichtmittel angeordnet.

Figur 3 zeigt bei einer um 90° gedrehte Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 2 mit einem gekrümmten Pfeil 65 die möglichen
Drehrichtungen des Ritzels 54 und damit die Schwenkrichtung des Betätigungsteils 57 und mit einem geraden Pfeil 66 die mögliche Axialverschiebung des Hohlwälzrades 52.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle eines Ritzels und einer Zahnstange ein Reibradgetriebe oder Exzenterbolzen angeordnet sein, mit dem die Axialverschiebung des Hohlwälzrades bewirkt wird.

Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann anstelle eines Ritzels ein Hebel am Ende der Stellwelle angeordnet sein, der sich kurbelartig zwischen Nocken auf dem Außenumfang des Hohlzahnrades abstützt, und mit dem, wie bei Handbohrmaschinen und Bohrhämmern bekannt, die Getriebeumstellung vorgenommen wird.

Claims

R. 25712 22.12.1992 Dt ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30 Ansprüche

1. Exzentertellerschleifer (1) mit einem mit Ein- und Ausschalter (4) versehenen Gehäuse (2; 5), in dem eine motorgetriebene Welle (11), die gegenüber einer mit einem Schleifteller (6) drehfesten Exzenterwelle (16) drehbar ist, diese Exzenterwelle (16) zur Achse (10) der Welle (11) exzentrisch kreisend und drehend antreibt, deren Bewegung umschaltbar bestimmt ist durch Wälztriebmittel (24, 29) und/oder Bremsmittel (25, 29), von denen eines ein Hohlwälzrad (29) ist, das über Führungsmittel (35, 36) und über Betätigungsmittel (31, 33) im Gehäuse (2; 5) verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (31, 33) auf der dem Schleifteller (6).abgewandten Seite des Exzentertellerschleifers (1), insbesondere neben dem Ein- und Ausschalter (4), innerhalb des Aktionsradius mindestens eines Fingers, der in Arbeitsposition befindlichen, insbesondere dem Ein- und Ausschalter (4) zugeordneten, Hand des Bedienenden angeordnet sind.

2. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälztriebmittel (24, 2.9) und/oder Bremsmittel (25, 29) sowie die Führungsmittel (35, 36) auf dem dem Schleifteller (6) abgewandten Ende der Welle (11) angeordnet sind.

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3. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, .daß als Führungsmittel (35, 36; 58, 59, 60, 61) mindestens ein gehäusefester Bolzen (36; 60, 61) oder dergl. dient, an dem sich das Hohlwälzrad (29; 52) mit mindestens einer, insbesondere äußeren, Schrägfläche (35; 58, 59) abstützt, so daß es sich axial verschiebt, sobald es gedreht wird und daß das Betätigungsmittel (31, 33; 55, 57) zum Drehen des Hohlwälzrades (29; 52) mindestens eine das Gehäuse (2, 5; 50) durchtretende Stellwelle (31; 55) aufweist.

4. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Schwenkweg von 180° des Betätigungsmittels (31, 33; 55, 57) das Hohlwälzrad (29, 52) über die Schrägfläche (35; 58, 59) gedreht und dabei um seinen axialen Verschiebeweg von einer Schaltposition in die andere verstellbar ist.

5. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwelle (31; 55) über ein Ritzel (37; 54) mit dem Hohlwälzrad (29; 52) gekuppelt ist.

6. Exzentertellerschleifer. nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlwälzrad (29; 52) eine schräg zu seiner Achse auf seiner Außenzylinderflache (40) angeordnete Verzahnung (38; 53) trägt, mit der das Ritzel (37; 54) kämmt.

7. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (38) auf einer, insbesonder in Längsrichtung gekrümmten, zur Schrägfläche (35; 58, 59) parallelen Zahnstange (38; 53) angeordnet ist.

8. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) als beidenends offene Hohlwelle ausgestaltet ist, in der die Exzenterwelle (16) beidenends hinausragend angeordnet ist.

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9. Exzentertellerschleifer nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (35; 58, 59) an einer Stirnseite des Hohlwälzrades (29; 52) angeordnet ist.

10. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwelle (31) von einer staubdichten Hülse (34), insbesondere Faltenbalg, umgeben ist.

11. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bremsmittel (25) als der Bewegung des Schleiftellers (6) verzögerbar folgende Scheibe ausgestaltet ist, die in einer der Schaltstellungen des Betätigungsmittels (31) wirksam ist.