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DE9315019U1 - Exzentertellerschleifer - Google Patents

Exzentertellerschleifer

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Publication number
DE9315019U1
DE9315019U1 DE9315019U DE9315019U DE9315019U1 DE 9315019 U1 DE9315019 U1 DE 9315019U1 DE 9315019 U DE9315019 U DE 9315019U DE 9315019 U DE9315019 U DE 9315019U DE 9315019 U1 DE9315019 U1 DE 9315019U1
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DE
Germany
Prior art keywords
eccentric
disc
carrier shaft
shaft
rotor shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE9315019U
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English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of DE9315019U1 publication Critical patent/DE9315019U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/10Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
    • B24B47/12Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/03Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor the tool being driven in a combined movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

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R. 26336
29.9.1993 Dt/Si
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 STUTTGART
Exzentertellerschleifer
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Exzentertellerschleifer nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 40 12 774 ist ein gattungsgemäßer Exzentertellerschleifer bekannt, dessen Schleiftellereinheit nicht nur um die Exzenterwelle kreist, sondern in der höchsten Bearbeitungsstufe durch formschlüssige Drehmitnahme gleichzeitig um ihre eigene Achse rotiert. Durch die zusätzliche Rotation wird gegenüber der nur kreisenden Bewegung, wie sie auch von Schwingschleifern her bekannt ist, ein höherer Materialabtrag durch das Schleifmittel am Werkstück erzielt.
Die bekannten Exzentertellerschleifer haben den Nachteil, daß in der feinsten Bearbeitungsstufe die zusätzliche Rotation nur durch kraftschlüssige Drehmitnahme durch die Lagerreibung erfolgt. Dabei stellt sich eine Schleiftellerdrehzahl von ca. 200 U/min bei entsprechender Reibung des Schleifmittels auf dem Werkstück ein. Wird der Exzentertellerschleifer mit laufendem Motor vom Werkstück abgehoben, so beschleunigt der Schleifteller infolge fehlender Reibung am Werkstück seine Drehzahl infolge der Lagerreibung zwischen der Abtriebswelle
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und dem Exzenterzapfen auf die Leerlaufdrehzahl der Abtriebswelle, die bis zu 13000 Umdrehungen erreichen kann. Beim Aufsetzen des mit derart hoher Geschwindigkeit rotierenden Schleiftellers auf das Werkstück entsteht mit hoher Wahrscheinlichkeit ein nicht reparabler Schaden an der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche.
Bei einem Exzentertellerschleifer gemäß der EP-PS 320 599 ist eine elektromagnetische Bremse zwischen dem Schleifteller und dem Exzentertellerschleifergehäuse angeordnet. Dieses verhindert das Hochdrehen des Schleiftellers wirkungsvoll. Sie hat aber den Nachteil, daß zu ihrer Betätigung Bremsenergie benötigt wird. Außerdem setzen sich Staub und Späne zwischen die Magnetflächen und bewirken dort einen hohen Verschleiß.
Der Einbau der elektromagnetischen Bremseinrichtung erfordert einen hohen konstruktiven und herstellungsmäßigen Aufwand, wobei sich Masse und .Volumen des Exzentertellerschleifers erhöhen. Die elektromagnetische Bremse erhöht die Genauigkeitsanforderungen bei der Herstellung und Montage des Exzentertellerschleifers und wirkt sich nachteilig auf dessen Kosten aus.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Exzentertellerschleifer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei verringerten Herstellungskosten die zuvor geschilderten Nachteile gar nicht erst zustande kommen: Durch Drosseln der dem Motor zugeführten Energie wird der Hochdreheffekt vermieden. Die Verwendung eines kurzen Zahnriemens zur Koppelung der Rotorwelle mit der Exzenterträgerwelle hat den Vorteil, daß Energie gespart, Geräusch- und Vibrationsminderungen im Leerlauf erreicht werden, die Lebensdauer erhöht sowie Gewicht und Volumen des Exzentertellerschleifers gering gehalten werden können. Durch die Anordnung des Zahnriemens muß zur Betätigung der Leistungsregelung nur die Exzenterträgerwelle mit dem
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Schleifteller axial verschoben werden. Der größere Abstand der benachbarten Lager der Exzenterträgerwelle und der Rotorwelle ermöglicht deren bessere Kühlung. Außerdem kann die Exzenterträgerwelle gemeinsam mit dem Schleifteller axial versetzt zur Motorachse angeordnet werden, wobei der Achsabstand grob toleriert sein darf, da über den Zahnriemen grobe Toleranzabweichungen kompensiert werden können. Dies ist bei Gehäusen in Schalenbauweise, von Bedeutung, weil dort die Lagerstellen stets in zwei gegenüberliegenden Gehäuseschalen angeordnet sind. Auch bei Anwendung des Zahnriemens für Exzentertellerschleifer mit Gehäusen in Topfbauweise wird eine höhere Lebensdauer des Getriebes erreicht.
Außerdem erlaubt der enge Achsabstand der Zahnräder wahlweise sowohl den Einbau eines Zahnriementriebes als auch einer miteinander kämmenden Zahnradpaarung.
Weitere vorteilhafte· Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der. zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine seitliche Schnittdarstellung des Exzentertellerschleifers.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der im seitlichen Schnitt dargestellte Exzentertellerschleifer 10 besitzt ein Gehäuse 11 mit einem Griff 12, der einen Ein- und Ausschalter 13 trägt und durch den ein Elektroanschlußkabel 14 in Längsrichtung geführt ist. Auf der in Betrachtungsrichtung unteren Seite ist ein Schleifteller 15 angeordnet, der über einen Klettverschluß 16 mit einem Schleiftblatt 18 verbunden ist. Über einen Ab-
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saugstutzen 19 und Absaugöffnungen 17 kann Schleifstaub zwischen dem Schleifteller 15 und einem nicht dargestellten Werkstück abgesaugt werden. Im Gehäuse 11 angeordnet ist ein Motor 20 mit einem Rotor 21 mit Kollektor 22, der über Schleifkontakte 23, 24 mit dem Elektroanschlußkabel 14 verbunden ist. Der Rotor 21 enthält eine Rotorwelle 25 mit oberem und unterem Wellenzapfen 26, 27, die in einem oberen und unteren Rotorlager 28, 29 gelagert sind. Der untere Wellenzapfen 27 trägt ein erstes als Riemenrad ausgestaltetes Zahnrad 30, das über einen Zahnriemen 31 mit einem zweiten als Riemenrad ausgestalteten Zahnrad 32 gekuppelt ist. Das zweite Zahnrad 32 ist drehfest auf einer Exzenterträgerwelle 33 angeordnet, die um eine Trägerwellenachse 34 drehbar in einem ersten und zweiten Trägerwellenlager 35, 36 angeordnet ist.
Ein auf der Exzenterträgerwelle 33 drehfest angeordneter Exzenterträger 37 ist als Lüfter 38 ausgestaltet. Der Lüfter 38 trägt einen Exzenterzapfen 39, der um eine Exzenterachse 40 drehbar im Exzenterlager 41 gelagert ist. Die Exzenterachse 40 hat zur Trägerwellenachse 34 eine Exzentrizität 42. Der Exzenterzapfen 39 besitzt eine Gewindebohrung 43, in die eine Schraube 44 geschraubt ist, die über Unterlegscheiben 45 den Schleifteller 15 am Exzenterzapfen 39 festhält. Die Trägerwellenachse 34 trägt an ihrem freien Ende, das im ersten Trägerwellenlager 35 gelagert ist, eine Kugel 46. Die Kugel 46 stützt sich reibungsmindernd gegen ein erstes Ende 48 eines zweiarmigen Hebels 47, der in einem Drehpunkt 50 wippenartig bewegbar befestigt ist. Ein zweites Ende 49 des zweiarmigen Hebels 47 stützt sich gegen einen Mikroschalter 51, dessen elektrischen Schalteranschlüsse 52 mit nicht dargestellten elektronischen Regelelementen und dem Motor 20 verbunden sind. Eine Rückstellfeder 53 sucht den zweiarmigen Hebel 47 in einer Lage zu halten, in der der Mikroschalter 51 ausgeschaltet ist. Beim Aufsetzen des Exzentertellerschleifers 10 auf ein nicht dargestelltes Werkstück verschiebt sich der Schleifteller 15 gemeinsam mit dem Exzenterzapfen 39 und der Exzenterträgerwelle 33 axial gegenüber dem Gehäuse 11 nach innen. Über die Kugel 46 wird das erste Ende 48 des zweiarmigen Hebels 47 entge-
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gen dem Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 50 bewegt, so daß das zweite Ende.49 des zweiarmigen Hebels 47 den Mikroschalter 51 freigibt, wobei sich dieser ausschaltet. Dadurch werden die Regelelemente zur Leistungsbegrenzung des Motors 20 ausgeschaltet, so daß der Motor 20 seine volle Leistung abgeben kann und der Schleifteller 15 mit dem maximalen Drehmoment kreist und rotiert.
Wird der Exzentertellerschleifer 10 vom nicht dargestellten Werkstück abgehoben, verschiebt sich der Schleifteller 15 gemeinsam mit der Exzenterträgerwelle 33 und mit der Kugel 46 axial weg vom Gehäuse 11, unterstützt durch die Rückstellfeder 53. Das erste Ende 48 des zweiarmigen Hebels 47 folgt der Kugel 46, wobei über das zweite Ende 49 der Mikroschalter 51 einschaltet wird. Der Mikroschalter 51 aktiviert die Regelelemente und drosselt damit die Leistungszufuhr zum Motor 20, so daß sich dessen Drehzahl auf ein definiertes Minimum senkt. Dabei wird Energie gespart, Verschleiß und Geräusche werden gemindert. Die maximale Antriebsleistung wird nur dann zur Verfugung gestellt, wenn sie tatsächlich benötigt wird.
So ist beispielsweise die dem Motor 20 zugeführte Spannung von 220 Volt auf 80 Volt mittels eines Thyristors oder eines Triac durch Phasenschnitt gemäß einer Dimmer-Schaltung reduzierbar. Die Motordrehzahl sinkt dadurch von beispielsweise 13000 U/min auf 4000 U/min, so daß der Schleifteller 15 ebenfalls höchstens eine Drehzahl von 4000 U/min erreichen kann, wenn kein Getriebe vorhanden ist. Wird dabei der Schleifteller 15 wieder auf ein Werkstück aufgesetzt, so kann kaum mehr als beim Feinschliff beabsichtigt abgetragen werden. Die Schuffgualität des Werkstücks ist nach wenigen Umdrehungen des Schleiftellers 15 vollständig in beabsichtigter Arbeitsqualität erreichbar.
Der Zahnriemen 31 ist kurzer als 130 mm. Diese geringe Länge ist im Elektrohandwerkzeugmaschinenbau neu und führt zu einem sehr geringen Achsabstand zwischen der Rotorwelle 25 und der Exzenterträgerwelle 33 kleiner als 23,5 mm, so daß die beiden Wellen nicht weiter ver-
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setzt zueinander angeordnet sind als wären diese mit zwei miteinander kämmenden Zahnrädern versehen. Dadurch kann das Gehäuse 11 besonders schlank ausgeführt werden.
Da der Zahnriemen verhältnismäßig gering vorgespannt werden muß, kann der Achsabstand für die Exzenterträgerwelle und die Rotorwelle grob toleriert werden. Bei der Gehäuseherstellung ist nur eine verhältnismäßig geringe Genauigkeit erforderlich. Die ist bei der Schalenbauweise von Handwerkzeugmaschinen-Kunststoffgehäusen von Bedeutung, weil bei diesen die Lagerstellen der Wellen in der Regel auf zwei Gehäuseschalenhälften verteilt sind, die jedoch erheblich in ihrem Maß voneinander abweichen können, so daß sich hohe Genauigkeitsforderungen nur mit sehr hohem Aufwand verwirklichen lassen. Der Zahnriemen wird sowohl beim Anlaufen und Beschleunigen als auch beim Abbremsen sehr stark beansprucht. Aufgrund der Anordnung des Zahnriemens ist vor allem die axiale Verschiebbarkeit der Exzenterträgerwelle gemeinsam mit dem zweiten Zahnrad 32 sehr einfach möglich.
Derartig kurze Zahnriemen wurden bisher nur bei Spielzeugen, Antennenantrieben, Büromaschinen und Küchengeräten für eine zu übertragende Leistung kleiner als 1(30 Watt eingesetzt.
Die zu übertragende Leistung von ca. 200 Watt bei Drehzahlen zwischen 2 und 18 000 U/min und einem Übersetzungsverhältnis von -1,67 ist für den 120 mm langen und 9 mm breiten Zahnriemen neu.

Claims (8)

R. 26336 29.9.1993 Dt/Si ROBERT BOSCH GMBH, 70442 STUTTGART Ansprüche
1. Exzentertellerschleifer (10) mit einem Gehäuse (11), in dem ein Motor (20) über eine Rotorwelle (25) oder dergl. einen Schleifteller (15) kreisend und gleichzeitig rotierend bewegt, wobei die Rotorwelle (25) mit einer Exzentertragerwelle (33) gekoppelt ist, die einen Exzenterträger (37) mit Exzenterzapfen (39) trägt, wobei der Exzenterzapfen (39) verdrehbar und mit einer bestimmten Exzentrizität (42) zur Exzentertragerwelle (33) gelagert ist und drehfest den Schleifteller (15) trägt, wobei die Rotorwelle (25) und die Exzentertragerwelle (33) achsparallel zueinander in einem ersten und in einem zweiten Trägerwellenlager gelagert beabstandet angeordnet sind und über an den Enden der Rotorwelle (25) und der Exzentertragerwelle (33) angeordnete Zahnräder (30, 31) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnräder (30, 31), insbesondere als Zahnriemenräder ausge-' staltet, miteinander über einen Zahnriemen (31) gekoppelt sind.
2. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Zahnräder (30, 31) zueinander 1 mm bis 10 mm, insbesondere 1 mm, beträgt und daß der Achsabstand der Rotorwelle (25) zur Exzentertragerwelle (33) 20 bis 30 mm, insbesondere 23,3 mm, beträgt.
• ·
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3. Exzentertellerschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterträgerwelle (33) ohne Verschieben der Rotorwelle (25) gemeinsam mit dem Zahnrad (32) axial verschiebbar ist und einen Axialhub des Schleiftellers (15) auf einen Mikroschalter (51) überträgt.
4. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß der Mikro-Schalter (51) mit dem Axialhub des Schleiftellers (15) betätigt die dem Motor (20) zuführbare Leistung über elektrische Regelungsmittel beeinflußt.
5. Exzentertellerschleifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Regelungsmittel die Drehzahl des Schleiftellers (15) bei auf diesen wirkender, geringer Normalkraft niedrig und bei hoher Normalkraft hoch einstellen.
6. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Trägerwellenlager (36) ein Spezialkugellager mit breiteren Laufflächen für dessen Wälzkörper ist, so daß dessen Innenring und der Außenring axial relativ zueinander verschiebbar sind.
7. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Schalen aufgebaut ist und glockenartig, insbesondere um eine gemeinsame Symmetrieachse, um die Exzenterträgerwelle (33), die Rotorwelle (25) und den Schleifteller (15) herum verläuft.
8. Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (31) 100 mm bis 130 mm, lang und 5 mm bis 10 mm breit ist und eine Leistung von ca. 150 bis 250, bei einem Übersetzungsverhältnis von -1,67 bei einer Motordrehzahl von 3000 bis 20000 U/Min Überträgt.
DE9315019U 1993-10-04 1993-10-04 Exzentertellerschleifer Expired - Lifetime DE9315019U1 (de)

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