DE19963831B4

DE19963831B4 - Exzentertellerschleifer mit einem Gehäuse

Info

Publication number: DE19963831B4
Application number: DE1999163831
Authority: DE
Inventors: Justus Lamprecht; Joerg Dehde; Joerg Lemmel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2019-12-31
Also published as: CN1301614A; GB0030646D0; GB2359266B; DE19963831A1; JP2001219353A; GB2359266A; CN1165407C

Abstract

Exzentertellerschleifer mit einem Gehäuse (12), in dem ein Motor über eine Abtriebswelle (16) einen Schleifteller (14) bewegt, wobei die Abtriebswelle (16) drehfest mit einem Exzenterträger (20) gekoppelt ist, der einen Exzenterzapfen (18) trägt, der, insbesondere in einem Wälzlager (22), mit einer bestimmten Lagerreibung um seine Achse (24) drehbar ist mit einer bestimmten Exzentrizität "e" zur Abtriebswelle (16) und der drehfest mit dem Schleifteller (14) gekoppelt ist, so daß dieser mit der Exzentrizität "e" um die Achse der Abtriebswelle (16) kreist und gleichzeitig um die Achse des Exzenterzapfens (18) rotiert, wobei Bremsmittel (26) die Drehzahl des insbesondere freilaufenden Schleiftellers (14) insbesondere bei nicht auf einem Werkstück oder dgl. aufliegenden Schleifteller (14), begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine ringförmige Bremsmittel (26) an seiner Innenseite zumindest bereichsweise mit dem Schleifteller (14) formschlüssig verbindbar, insbesondere kuppelbar, ist, wobei das Bremsmittel (26) als elastischer Funktionsring ausgebildet ist und durch axiale Verformung mit dem Schleifteller...

Description

Die Erfindung betrifft einen Exzentertellerschleifer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind schon Exzentertellerschleifer bekannt, beispielsweise aus der DE 42 06 962 , bei denen die Drehzahl des Schleiftellers mittels Hochdrehbremse begrenzbar ist. Die Drehung der Antriebsmotore wird auf eine Welle übertragen, welche am freien Ende einen Ventilator mit einer exzentrischen Bohrung trägt. Darin ist drehbar ein Exzenterzapfen gelagert, der mit dem Schleifteller drehfest verbunden ist. Die Arbeitsbewegung des Schleiftellers entspricht daher der Bewegung des Exzenterzapfens und setzt sich aus einer Drehbewegung um die Exzenterzapfenachse und einer kreisenden Bewegung um die Wellenachse zusammen. Die Drehbewegung um die Exzenterzapfenachse ist dabei eine Folge der Lagerreibung zwischen Exzenterbohrung und Exzenterzapfen.

Greift während eines bestimmungsgemäßen Einsatzes des Exzentertellerschleifers ein Bremsmoment am Schleifteller an, das größer ist als das Drehmoment, das infolge der Lagerreibung zwischen der Exzenterbohrung und dem Exzenterzapfen wirkt, kreist der Schleifteller ohne zu rotieren. Dagegen kann ohne Bremsmoment am Schleifteller dessen Drehzahl bis zur Abtriebsdrehzahl der Welle bzw. des Ventilators ansteigen. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, werden entsprechende Hochdrehbremsen verwendet. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen schlauchartigen Ring, der sich mit seinem freien Ende zur Reibungserzeugung axial vorspannbar auf dem Schleifteller abstützt und somit dessen Drehzahl begrenzt. Umgekehrt ist das übertragbare Drehmoment zwischen Schleifteller und Antriebsmotor nur verhältnismäßig klein, da es nur durch die Lagerreibung zwischen Exzenterzapfen und der Exzenterbohrung bestimmt ist. Dies kann dazu führen, daß bei starkem Andrücken des Schleiftellers auf das zu bearbeitende Werkstück das der Rotationsbewegung entgegenwirkende Bremsmoment zu groß wird und der Schleifteller nicht mehr rotiert, sondern nur noch kreist. Dadurch ist die Abtragleistung begrenzt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Exzentertellerschleifer mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Schleifteller durch formschlüssiges Kuppeln mit dem Bremsmittel zum Abwälzen am Bremsmittel veranlaßt werden kann. Der Schleifteller ist dabei mit dem Gehäuse des Exzenterschleifers formschlüssig gekoppelt, was ein erzwungenes Drehen des Schleiftellers durch das Bremselement bewirkt. Dies ist dann besonders wichtig, wenn der Schleifteller vom Bediener mit hoher Kraft auf die zu bearbeitende Oberfläche gepreßt wird. Dann ist, trotz der erhöhten Andruckkraft, die Drehgeschwindigkeit des Schleiftellers wegen des erzwungenen Abwälzens nahezu unverringert aufrechterhaltbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bremsmittel im Gehäuse drehfest und axial beweglich gehalten ist. Das Bremsmoment, das durch die Kraft, mit der das Bremsmittel gegen den Schleifteller drückt, verursacht wird, ist durch dessen axiale Verstellbarkeit wiederholbar genau einstellbar. Gleichzeitig kann auf diese Weise eine Einschaltung der Zwangsführung erreicht werden.

Ist das Bremsmittel darüber hinaus als elastischer Funktionsring ausgebildet und gleichzeitig durch axiale Verformung mit dem Schleifteller verbindbar, so ergibt sich ein einfaches und kostengünstiges Bremsmittel zur Begrenzung der Drehzahl nach oben hin, das zugleich einen Zwangsantrieb zur Begrenzung der Drehzahl nach unten hin bildet. So kann ein Stillstehen bzw. bloßes Vibrieren des Schleiftellers vermieden werden.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der elastische Funktionsring in axialer Richtung mindestens eine konvexe bzw. konkave Wölbung, insbesondere eine Wölbung nach innen, aufweist. Dadurch wird bei einer axialen Stauchung der Radius der Wölbung verkleinert, was zu einer Verkleinerung des Innenradius des Funktionsrings führt.

Weist das Bremsmittel darüber hinaus eine erste Reib-/Form-Struktur auf, die mit einer am Schleifteller angeordneten Gegenstruktur in Eingriff bringbar ist, so kann durch bloßes Stauchen des Bremsmittels eine formschlüssige Verbindung zwischen Schleifteller und Bremsmittel hergestellt werden. Sind die Reib-/Form-Struktur und die zugehörige Gegenstruktur zahnartig ausgestaltet, so ergibt sich ein weiterer Vorteil, da auf diese Weise ein sicherer Eingriff und damit eine nahezu schlupffreie formschlüssige Verbindung hergestellt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Exzenterschleifer eine Vorrichtung zur axialen Verformung des Bremsmittels aufweist. Auf diese Weise ist sowohl die Bremskraft des Bremsmittels als auch die formschlüssige Verbindung zwischen Bremsmittel und Schleifteller wiederholbar genau einstellbar. Hier besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung so auszubilden, daß die Verbindung bei Bedarf automatisch, beispielsweise durch eine elektrische Verstellung bzw. Stauchung des Funktionsrings hergestellt wird.

Ist das Bremsmittel am Gehäuse abgestützt, so ergibt sich eine weitere Verbesserung der Formschlüssigkeit der Verbindung zwischen Schleifteller und Bremsmittel. Außerdem kann auf diese Weise die Bremswirkung unabhängig von der Zwangsantriebsfunktion eingestellt werden. Insbesondere dann, wenn das Bremsmittel nicht unmittelbar am Gehäuse, sondern an einer mit dem Gehäuse verbundenen Einstellvorrichtung abgestützt ist.

Die Rotation des Schleiftellers ist überdies arretierbar, so daß der Exzentertellerschleifer in einen Schwingschleifer umwandelbar ist, da dann der Schleifteller ohne zu rotieren nur noch kreist.

Der Funktionsring hat darüber hinaus Durchbrüche zur Belüftung, so daß damit eine wirksame Abdichtung des Staubraums mit begrenzbarem Unterdruck im Bereich des Schleiftellers geschaffen ist. Damit wird verhindert, daß der Druck des Bremsmittels auf den Schleifteller unkontrolliert groß und damit die Bremskraft ungewollt stark wird.

Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Querschnitt durch die Mitte eines erfindungsgemäßen Exzentertellerschleifers,
2 einen schematischen Ausschnitt des Bremsmittels mit Schleifteller in Bremsposition,
3 eine schematische Draufsicht auf einen Schleifteller mit Bremsmittel in Bremsposition,
4 einen Ausschnitt aus 1 mit dem Bremsmittel in Zwangsantriebsposition,
5 eine Draufsicht eines Schleiftellers mit Bremsmittel in Zwangsantriebsposition,
6 einen Schleifteller mit Bremsmittel in Schwingposition,
7 einen Querschnitt des Bremsmittels
8 einen Querschnitt des Bremsmittels mit Verstärkungsbügel
9 einen Querschnitt des Bremsmittels mit fester Gehäuseabstützung und
10 einen Querschnitt des Bremsmittels mit beweglicher Gehäuseabstützung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt einen Exzentertellerschleifer 10 mit einem Gehäuse 12 und einem Schleifteller 14, der von einer Abtriebswelle 16 über einen Exzenterzapfen 18 angetrieben wird. Die Abtriebswelle 16 ist dabei drehfest mit einem Exzenterträger 20 gekoppelt der den Exzenterzapfen 18 trägt. Dieser Exzenterzapfen 18 ist in einem Wälzlager 22 mit einer bestimmten Lagerreibung um seine Achse 24 drehbar. Der Exzenterzapfen 18 ist dabei drehfest mit dem Schleifteller 14 gekoppelt und mit einer bestimmten Exzentrizität "e" zur Abtriebswelle 16 drehbar. Der Schleifteller 14 kreist daher um die Achse 24 mit der Exzentrizität "e" der Abtriebswelle 16 und rotiert gleichzeitig um die Achse des Exzenterzapfens 18.
Am Gehäuse 10 ist ein Bremsmittel 26, das als elastischer Funktionsring ausgebildet ist, befestigt. Dieses ist derart angeordnet, daß es am Schleifteller 14 reibt und somit die Drehzahl des Schleiftellers 14 insbesondere dann begrenzt, wenn dieser nicht auf einem Werkstück aufliegt und hochzudrehen droht. Oberhalb des Schleiftellers 14 und unterhalb des Motorraums 28 befindet sich ein das Wälzlager 22 umgebender Staubraum 30, aus dem der beim Schleifen entstehende Staub von Werkstück weg nach außen abgesaugt werden kann. Das Bremsmittel 26 ist dabei so angeordnet, daß es den Staubraum 30 dichtend umgreift.
Das Bremsmittel 26 und die Oberseite des Schleiftellers 14 sind dabei derart ausgebildet, daß durch eine Vorrichtung 32 das Bremsmittel 26 axial verstellbar ist und dadurch gestaucht werden kann. Durch axiale Verformung kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem als elastischer Funktionsring ausgebildeten Bremsmittel 26 und der Oberseite des Schleiftellers 14 hergestellt werden. Der Schleifteller 14 weist dazu eine Gegenstruktur 38 zur hier nicht dargestellten ersten Struktur 36 des Bremsmittels 26 auf.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schleiftellers 14 und ein Bremsmittel 26 in einer Schnittdarstellung. Das Bremsmittel 26 ist dabei als elastischer Funktionsring ausgebildet, welcher eine konvexe Wölbung 34 aufweist. Andeutungsweise ist hier eine erste zahnartige Struktur 36 zu sehen, welche mit der oberhalb des Schleiftellers 14 angeordneten zahnartigen Gegenstruktur 38 korrespondiert.
3 zeigt die Draufsicht gemäß 2. Der elastische Funktionsring 26 trägt innen die erste Form-Struktur 36, welche mit der Gegenstruktur 38 außen am oberen Rand des Schleiftellers 14 korrespondiert. Wie auch in 2 besteht in der gezeigten Betriebsstellung keine formschlüssige sondern nur eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Funktionsring 26 und dem Schleifteller 14. Das Bremsmittel 26 begrenzt in dieser Stellung bei axialem Abstützen auf der Oberseite des Schleiftellers 14 lediglich die Drehzahl des Schleiftellers 14.
4 zeigt einen Ausschnitt aus 1 mit dem Bremsmittel in Zwangsantriebsposition. Der Schleifteller 14 mit der Gegenstruktur 38 steht hier in formschlüssiger Verbindung mit dem elastischen Funktionsring 26, der mit seiner konvexen Wölbung 34, welche die erste Struktur 36 aufweist. Der Formschluß wird durch eine axiale Verformung, insbesondere Stauchung, des elastischen Funktionsrings 26 erzielt.
5 zeigt eine schematische Draufsicht eines Schleiftellers 14 mit dem als elastischen Funktionsrings ausgebildeten Bremsmittel 26 in Zwangsantriebsposition. Der elastische Funktionsring 26 steht mit seiner ersten Struktur 36 in formschlüssiger Verbindung der Gegenstruktur 38 des Schleiftellers 14, so daß der Schleifteller 14 durch seine kreisende Bewegung mit seiner Gegenstruktur 38 in die erste Struktur 36 eingreift und gezwungen wird daran abzurollen.
6 zeigt eine schematische Draufsicht eines Schleiftellers 14 mit dem Bremsmittel 26 im arretierten Zustand.
Dabei wird das Bremsmittel 26 axial derart gestaucht, daß die erste Struktur 36 in mehreren Bereichen mit der Gegenstruktur 38 in formschlüssiger Verbindung steht. Auf diese Weise wird ein Abrollen der Gegenstruktur 38 des Schleiftellers 14 in der drehfesten Struktur 36 des Bremsmittels 26 verhindert, wodurch der Schleifteller 14 selbst am Drehen gehindert wird, so daß er lediglich mit der Exzentrizität „e" kreisen kann, so wie das auch bei einem Schwingschleifer der Fall ist.
7 zeigt das Profil eines Bremsmittels 26. Im Bereich der konvexen Wölbung 34 ist das Bremsmittel 26 durch ein anderes Material, welches eine hohe radiale Steifigkeit bei geringer axialer Steifigkeit aufweist, substituiert. Dies kann beispielsweise durch Aufbringen weiterer Werkstoffe durch ein mehrkomponentiges Spritzgußverfahren oder durch die Einarbeitung von Fasermaterialien erreicht werden.
8 zeigt ein Bremsmittel 26, welches mit einem Bügel 40 verstärkt ist. Der Bügel 40 kann dabei sowohl aus einem geeigneten Kunststoff als auch aus Metall bestehen, und so für eine besonders hohe radiale Steifigkeit sorgen.
9 zeigt ein Bremsmittel 26 im Schnitt welches in einem mittleren Bereich vom Gehäuse 10 abgestützt ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei großer axialer Stauchung des Bremsmittels 26 die Bremskraft bzw. das Bremsmoment zu groß wird. Denkbar ist hierbei auch die Abstützung nicht direkt am Gehäuse 10 sondern an einem verschiebbaren mit dem Gehäuse verbundenen Element vorzunehmen, wodurch die Bremskraft unabhängig von der axialen Stauchung des elastischen Funktionsrings 26 eingestellt werden kann.
10 zeigt eine verbesserte Ausführung des in 9 dargestellten Prinzips. Der Bremsring 26 ist hierbei gelenkig am Gehäuse 10 bzw. an einem Abstützelement abgestützt. Dadurch dreht sich bei einer axialen Stauchung der Bereich unterhalb der konvexen Wölbung 34 mit der Bremslippe 41 um den Drehpunkt 42 nach oben. Dies führt zur Verminderung der Bremskraft und ist sinnvoll in der Zwangsantriebsposition, in der die Drehzahlbegrenzung durch den Bremsring nicht benötigt wird; die Drehzahl wird in diesem Falle von der Kreisfrequenz bestimmt.

Claims

Exzentertellerschleifer mit einem Gehäuse (12), in dem ein Motor über eine Abtriebswelle (16) einen Schleifteller (14) bewegt, wobei die Abtriebswelle (16) drehfest mit einem Exzenterträger (20) gekoppelt ist, der einen Exzenterzapfen (18) trägt, der, insbesondere in einem Wälzlager (22), mit einer bestimmten Lagerreibung um seine Achse (24) drehbar ist mit einer bestimmten Exzentrizität "e" zur Abtriebswelle (16) und der drehfest mit dem Schleifteller (14) gekoppelt ist, so daß dieser mit der Exzentrizität "e" um die Achse der Abtriebswelle (16) kreist und gleichzeitig um die Achse des Exzenterzapfens (18) rotiert, wobei Bremsmittel (26) die Drehzahl des insbesondere freilaufenden Schleiftellers (14) insbesondere bei nicht auf einem Werkstück oder dgl. aufliegenden Schleifteller (14), begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine ringförmige Bremsmittel (26) an seiner Innenseite zumindest bereichsweise mit dem Schleifteller (14) formschlüssig verbindbar, insbesondere kuppelbar, ist, wobei das Bremsmittel (26) als elastischer Funktionsring ausgebildet ist und durch axiale Verformung mit dem Schleifteller (14) verbindbar, insbesondere kuppelbar, ist sowie eine erste Struktur (36) als Form-Struktur aufweist, die mit einer, am Schleifteller angeordneten Gegenstruktur (38) in Eingriff bringbar ist, wobei die Reib-/Form- Struktur (36) und die Gegenstruktur (38) zahnartig ausgestaltet sind.
Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel (26) im Gehäuse (12) drehfest und axial beweglich angeordnet und durch eine Vorrichtung (32) axial verstellbar, insbesondere stauchbar, ist.
Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsring (26) in axialer Richtung mindestens eine konvexe Wölbung (34), insbesondere nach innen aufweist, mit einem Innenradius und einem Außenradius wobei der Innenradius sich bei einer axialen Stauchung des Funktionsrings (26) verkleinert.
Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzentertellerschleifer (10) eine Vorrichtung zur axialen Verformung des Bremsmittels (26) aufweist.
Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifteller (14), insbesondere durch Verformung des Bremsmittels (26), in seiner rotatorischen Bewegung arretierbar ist.
Exzentertellerschleifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel (26), insbesondere in einem Bereich unterhalb der konvexen Wölbung (34), am Gehäuse (12) abstützbar ist.
Exzentertellerschleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsring (26) Durchbrüche, insbesondere zum Luftdurchtritt, aufweist.