DE102010014393A1

DE102010014393A1 - Tragbares Motorwerkzeug mit einer Unwuchtausgleichsvorrichtung und einer Spannvorrichtung für ein rotationssymmetrisches Arbeitsmittel

Info

Publication number: DE102010014393A1
Application number: DE201010014393
Authority: DE
Inventors: Jörg Bauer; Matthias Sperber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-10-13
Also published as: WO2011124458A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein tragbares Motorwerkzeug (30), mit einem Maschinengehäuse (31), einem Antriebsmotor (32), einer Antriebswelle (33) des Motors, einem von der Antriebswelle (33) antreibbaren Winkelgetriebe (34), und mit einer von dem Winkelgetriebe (34) antreibbaren Abtriebsspindel (35, 28), bei dem eine Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') drehfest mit dem winkelgetriebefernen Ende der Abtriebsspindel (35, 28) verbunden ist, und bei dem an dem axialen Ende der Abtriebsspindel (35, 28) ein von derselben antreibbares Arbeitsmittel (27) befestigbar ist. Hinsichtlich eines konstruktiv vergleichsweise einfachen Aufbaus sowie einer sehr leichten und schnellen Wechselbarkeit des Arbeitsmittels (27) ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ein Gehäuse (2, 60) aufweist, welches drehfest auf der Abtriebsspindel (28) angeordnet ist, dass an einer winkelgetriebefernen Seite des Gehäuses (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ein Axiallager (12) angeordnet oder ausgebildet ist, dass die Abtriebsspindel (28) im Bereich ihres axialen Endes ein Gewinde (40) aufweist, an dem ein Befestigungsmittel (26) anschraubbar ist, dass das Arbeitsmittel (27) mittels des Befestigungsmittels (26) an einem Verdrehring (8, 61) des Axiallagers (12) in seiner Betriebsposition festklemmbar ist, und dass der Verdrehring (8, 61) gegenüber dem Gehäuse (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') in Umfangsrichtung verdrehbar angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein tragbares Motorwerkzeug, mit einem Maschinengehäuse, einem Antriebsmotor, einer Antriebswelle des Motors, einem von der Antriebswelle antreibbaren Winkelgetriebe, und mit einer von dem Winkelgetriebe antreibbaren Abtriebsspindel, bei dem eine Unwuchtausgleichsvorrichtung drehfest mit dem winkelgetriebefernen Ende der Abtriebsspindel verbunden ist, und bei dem an dem axialen Ende der Abtriebsspindel ein von derselben antreibbares Arbeitsmittel befestigbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Tragbare Motorwerkzeuge der genannten Art werden sowohl im Bereich der fabrikmäßigen Herstellung von Gegenständen als auch handwerklich oder privat genutzt. Zu ihnen gehören Winkelschleifmaschinen, kurz Winkelschleifer genannt. Das Arbeitsmittel der Winkelschleifer, also deren Schleifscheibe, weist im Betrieb nicht selten einen ungleichmäßigen Verschleiß auf, so dass bei den üblicherweise hohen Drehzahlen der Schleifscheiben vergleichsweise hohe Unwuchtkräfte auftreten können. Um diese zu vermeiden oder zu mindern sind an gattungsgemäßen Motorwerkzeugen automatisch wirksame Auswuchtvorrichtungen integriert, die üblicherweise als Kugelauswuchtvorrichtungen ausgebildet sind. Ein solches Motorwerkzeug ist beispielsweise aus der DE 697 07 967 T2 bekannt.
Gattungsgemäße tragbare Motorwerkzeuge weisen auch eine Spannvorrichtung auf, mittels der ein Arbeitsmittel, also beispielsweise eine Schleifscheibe, mit der Abtriebsspindel des Motorwerkzeugs drehfest verbunden werden kann. Dazu wird üblicherweise mit einem ersten Montagewerkzeug die Abtriebsspindel arretiert, also drehfest gehalten, und mittels eines zweiten Montagewerkzeugs eine Befestigungsmutter oder Befestigungsschraube gelöst, welche die Schleifscheibe auf der Abtriebsspindel drehfest fixiert. Das erste Montagewerkzeug kann im einfachsten Fall ein Gabelschlüssel oder ein gehäuseseitig geführter Stift sein, der in eine Radialbohrung der Abtriebsspindel, diese gegen das Maschinengehäuse festlegend, eingreift.
Das Wechseln eines solchen Arbeitsmittels an dem tragbaren Motorwerkzeug ist zwar möglich, jedoch umständlich und zeitaufwendig. Außerdem sind vergleichsweise große Kräfte aufzubringen, um die Befestigungsmutter zu lösen oder wieder betriebssicher festzuziehen. Nachteilig ist außerdem, dass sich die Befestigungsmutter, verursacht durch den Linkslauf der Maschine, das Rechtsgewinde der Befestigungsmutter sowie das Schleifmoment des Arbeitsmittels, selbsttätig festzieht.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein tragbares Motorwerkzeug vorzustellen, welches bei vergleichsweise einfachem Aufbau eine automatisch wirksame Unwuchtausgleichsvorrichtung und eine Spannvorrichtung für das Arbeitsmittel aufweist, wobei letzteres bei einem Wechsel möglichst einfach sowie ohne große Kraftanstrengung gelöst bzw. wieder befestigt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein schneller und Kräfte sparender Wechsel des Arbeitsmittels realisiert werden kann, wenn es gelingt, die Anzahl der Montagewerkzeuge zu reduzieren und die notwendigen Lösekräfte durch Nutzung eines Axiallagers zu vermindern.
Die Aufgabe wird durch ein tragbares Motorwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung betrifft demnach ein tragbares Motorwerkzeug, mit einem Maschinengehäuse, einem Antriebsmotor, einer Antriebswelle des Motors, einem von der Antriebswelle antreibbaren Winkelgetriebe, und mit einer von dem Winkelgetriebe antreibbaren Abtriebsspindel, bei dem eine Unwuchtausgleichsvorrichtung drehfest mit dem winkelgetriebefernen Ende der Abtriebsspindel verbunden ist, und bei dem an dem axialen Ende der Abtriebsspindel ein von derselben antreibbares Arbeitsmittel befestigbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei diesem Motorwerkzeug vorgesehen, dass die Unwuchtausgleichsvorrichtung ein Gehäuse aufweist, welches drehfest auf der Abtriebsspindel angeordnet ist, dass an einer winkelgetriebefernen Seite des Gehäuses der Unwuchtausgleichsvorrichtung ein Axiallager angeordnet oder ausgebildet ist, dass die Abtriebsspindel im Bereich ihres axialen Endes ein Gewinde aufweist, an dem ein Befestigungsmittel anschraubbar ist, dass das Arbeitsmittel mittels des Befestigungsmittels an einem Verdrehring des Axiallagers in seiner Betriebsposition festklemmbar ist, und dass der Verdrehring gegenüber dem Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung in Umfangsrichtung verdrehbar angeordnet ist.
Durch diesen Aufbau ist ein tragbares Motorwerkzeug mit einem vergleichsweise einfachen Aufbau geschaffen, bei dem die Unwuchtausgleichsvorrichtung und eine Spannvorrichtung für das Arbeitsmittel baulich zusammengefasst sind. Das zwischen der Unwuchtausgleichsvorrichtung und dem Arbeitsmittel, beispielsweise einer Schleifscheibe, angeordnete Axiallager, ermöglicht ein sehr leichtes Lösen des Befestigungsmittels, welches das Arbeitsmittel an dem Werkzeugantrieb fixiert. Die kombinierte Auswucht- und Spannvorrichtung bildet ein Zusammenbauteil bzw. ein System, welches durch die Verwendung von Gleichteilen in verschiedene Typen von tragbaren Motorwerkzeugen integrierbar ist.
Das Motorwerkzeug kann beispielsweise als Winkelschleifer oder als Winkelpoliermaschine ausgebildet sein, welches von einem Elektromotor oder einem pneumatischen Antriebsmotor antreibbar ist.
Hinsichtlich des Axiallagers kann vorgesehen sein, dass dieses als Gleitlager oder als Wälzlager ausgebildet ist. Als Wälzlager kommen z. B. Kugellager in Betracht, wenngleich die Ausbildung des Axiallagers als Nadellager bevorzugt wird. Grundsätzlich ist aber jede Art von Reibung reduzierenden Maßnahmen oder Maschinenelementen zwischen dem Arbeitsmittel und dessen Axialsitz am Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung einsetzbar.
Gemäß einer axial besonders kompakt bauenden Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bahn des Axiallagers an der winkelgetriebefernen Außenseite des Gehäuses der Unwuchtausgleichsvorrichtung ausgebildet ist. Dies erfordert jedoch erhöhte Anforderungen an die Werkstoffeigenschaften und Oberflächenbeschaffenheit der Außenwand des Gehäuses der Unwuchtausgleichsvorrichtung. Es kann daher alternativ dazu vorgesehen sein, dass an der Außenwand des Gehäuses der Unwuchtausgleichsvorrichtung eine Gleit- oder Laufscheibe angeordnet ist, der eine axial gegenüberliegende Gleit- oder Laufscheibe des Axiallagers zugeordnet ist. Letztere Gleit- oder Laufscheibe des Axiallagers ist der bereits genannte Verdrehring. Hierauf wird noch im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eingegangen.
Hinsichtlich des Axiallagers kann außerdem vorgesehen sein, dass die winkelgetriebeferne Bahn des Axiallagers an einem radialen Abschnitt des im halben Axialschnitt L-förmigen Verdrehrings ausgebildet ist, und dass der radial innen angeordnete hohlzylindrische Abschnitt des Verdrehrings an seinem winkelgetriebenahe Ende umfangsbezogen voneinander beabstandete Finger aufweist, die ringabschnittförmige Öffnungen im Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung axial in Richtung zum Winkelgetriebe durchgreifen. Die Finger des Verdrehrings begrenzen daher die Verdrehbarkeit desselben gegenüber dem Gehäuse im Bereich eines zuvor festgelegten Verdrehwinkels.
Um das Axiallager mechanisch zusammenzuhalten bzw. um den Verdrehring, also den axial äußeren Ring des Axiallagers axial gegenüber dem Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung zu sichern, ist vorgesehen, dass die Finger des Verdrehrings an ihrem freien Ende, also nach Durchgriff durch die jeweils zugeordnete ringabschnittförmige Öffnung nach radial innen umgebogen sind.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass der Verdrehring radial oberhalb eines hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitts für das Arbeitsmittel an dem Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung angeordnet ist. Dabei ist ein geringes radiales Spiel zwischen dem hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt und dem Verdrehring vorhanden, so dass der Verdrehring in seiner Eigenschaft als axial äußerer Ring des Axiallagers gegenüber dem Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung leicht drehbar ist.
Demnach weist das Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung einen hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt auf, der zur zentrierenden Halterung des Arbeitsmittels, also beispielsweise der Schleifscheibe dient. Dieses Arbeitsmittel wird dazu mit seiner zentrischen Öffnung unter geringem radialem Spiel auf dem hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt des Gehäuses der Unwuchtausgleichsvorrichtung soweit aufgeschoben, bis dieses Arbeitsmittel zur axialen Anlage an dem Verdrehring gelangt.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung mit einem unter größerer Krafteinwirkung axial verschiebbaren Deckel, vorzugsweise fluiddicht verschlossen ist. Das Gehäuse und der Deckel bestehen bevorzugt aus umgeformten Blechen. Zwischen dem Gehäuse und dem Deckel ist dadurch ein abgedichteter Innenraum zur Aufnahme von Unwuchtausgleichsmassen, beispielsweise Kugeln, der Unwuchtausgleichsvorrichtung gebildet, in dem sich diese frei bewegen können. Das Gehäuse sowie der Deckel stützen sich radial innen an einem Basisring der Unwuchtausgleichsvorrichtung ab.
Der vorzugsweise massiv ausgebildete Basisring der Unwuchtausgleichsvorrichtung weist winkelgetriebenah einen axialen Absatz auf, mit welchem dieser gegen einen Absatz an der Abtriebsspindel drehfest anliegt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verdrehring scheibenförmig ausgebildet ist und radial außen oder radial innen wenigstens einen Anschlagfinger aufweist. Weiter weist der wenigstens eine Anschlagfinger zwei Anschlagkonturen auf, die in entgegengesetzte Umfangsrichtungen des Verdrehrings weisend angeordnet sind. Um eine nur begrenzte Verdrehbarkeit des scheibenförmigen Verdrehrings gewährleisten zu können ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass an dem Gehäuse der Unwuchtausgleichsvorrichtung radial innen bzw. radial außen wenigstens eine axial ausgerichtete Anschlagnocke angeordnet ist, welche die Verdrehbarkeit des Verdrehrings begrenzend mit dem zumindest einen Anschlagfinger am Verdrehring zusammenwirkt. Demnach sind die Anschlagfinger und die Anschlagnocken entweder radial innen oder radial außen angeordnet, so dass diese zusammenwirken können. Dies wird an einem gesonderten Ausführungsbeispiel noch weiter erläutert.
Schließlich kann gemäß einer anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Basisring einen das Axiallager axial und radial vollständig untergreifenden hohlzylindrischen Fortsatz aufweist, so dass die Stabilität der Gesamtvorrichtung gesteigert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigt
1 eine schematische Seitenansicht eines als Winkelschleifer ausgebildeten tragbaren Motorwerkzeugs gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Axialschnitt durch einen Winkelschleifer, dessen Unwuchtausgleichsvorrichtung und Spannvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist,
3 einen Axialschnitt durch eine Unwuchtausgleichsvorrichtung und eine Spannvorrichtung eines Winkelschleifers, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, und
4 eine stirnseitige Ansicht III der Unwuchtausgleichsvorrichtung und Spannvorrichtung gemäß 3.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die in 1 dargestellte Winkelschleifmaschine 30 weist einen an sich bekannten Aufbau auf. Sie verfügt über ein Maschinengehäuse 31, in dem ein Elektromotor 32 befestigt ist. Die Antriebswelle 33 des Elektromotors treibt ein Zahnrad eines Winkelgetriebes 34 an. Dieses Winkelgetriebe 34 treibt seinerseits eine Abtriebsspindel 35 an, die an ihrem winkelgetriebefernen Ende mit einem Halteelement 37 drehfest verbunden ist. An diesem Halteelement 37 liegt axial bündig eine Schleifscheibe 27 an, die von einer Mutter 38 axial gegen das Halteelement 37 gepresst wird. Dazu ist der Mutter 38 mit ihrem Innengewinde auf ein Außengewinde 39 der Antriebsspindel 35 aufgeschraubt. Im Bereich des angetriebenen Halteelements 37 ist eine Unwuchtausgleichsvorrichtung in Form einer Kugelauswuchtvorrichtung 36 befestigt, deren Ausgleichsmassen (Kugeln 4) in einem Innenraum dieser Vorrichtung, eine Unwucht kompensierend, frei beweglich angeordnet sind.
Ausgehend von diesem bekannten Aufbau weist das in 2 gezeigte erfindungsgemäße Motorwerkzeug sehr vorteilhafte Besonderheiten auf. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der gerade beschriebene Aufbau des Winkelschleifers bis hin zur Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 nur schematisch als Anschlusskonstruktion 23 dargestellt. Sichtbar ist aber eine von dem Winkelgetriebe 34 angetriebene Abtriebsspindel 28, auf der eine kombinierte Spann- und Auswuchtvorrichtung 1 angeordnet ist. Die Spann- und Auswuchtvorrichtung 1 weist eine drehfest mit der Abtriebsspindel 28 verbundene Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 auf, deren Aufbau weiter unten erläutert wird. Die Abtriebsspindel 28 weist an ihrem freien Ende ein Außengewinde 40 auf, auf das als Befestigungsmittel eine Mutter 26 aufgeschraubt ist. Das Gewinde 40 der Abtriebsspindel 28 ist so ausgebildet, dass die betriebsübliche Antriebsbewegung der Abtriebsspindel 28 die Mutter 26 nicht selbsttätig lösen kann. Mittels der Mutter 26 ist eine Schleifscheibe 27, als Arbeitswerkzeug der Winkelschleifmaschine, axial gegen ein Axiallager 12 gepresst, welches sich in Richtung zum Winkelgetriebe 34 über das Gehäuse 2 und den Basisring 5 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 letztlich an der Abtriebsspindel 28 abstützt.
Das Axiallager 12 ermöglicht es, dass bei drehfester Arretierung der Abtriebsspindel 28 durch ein Drehen der Schleifscheibe 27 mittels der Hand eines Bedieners dieser Maschine entgegengesetzt zur betriebsüblichen Drehrichtung der Schleifscheibe 27, und damit in Löserichtung der Mutter 26, sich letztere so weit löst, dass dieselbe anschließend leicht und ohne ein gesondertes Werkzeug, sondern nur mit der Handkraft von der Abtriebsspindel 28 drehen lässt. Die so freigegebene Schleifscheibe 27 kann dann anschießend von der Abtriebsspindel 28 herunter genommen und durch eine neue Schleifscheibe ersetzt werden.
Die Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 weist ein ringförmiges Gehäuse 2 und einen ringförmigen Deckel 3 auf, die von einem Basisring 5 zusammengehalten werden. Der Basisring 5 ist massiv und das Gehäuse 2 sowie der Deckel 3 sind als umgeformte Blechbauteile ausgebildet. Das Gehäuse 2 und der Deckel 3 sind in Bezug zum Basisring 5 radial außen an diesem angeordnet und befestigt, und sie bilden zwischen sich einen Innenraum 20, in dem die Kugeln 4 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 frei beweglich angeordnet sind. Hierzu ist an der radial äußeren Innenseite des Gehäuses 2 wenigstens eine Anlauffläche 15 bzw. Bahn für die Kugeln 4 ausgebildet.
Der Deckel 3 ist gegenüber dem Gehäuse 2 axial verschiebbar ausgebildet, so dass die Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 hinsichtlich ihrer axialen Länge variabel für unterschiedliche Baugrößen von beispielsweise Winkelschleifern mit unterschiedlichen Ausgleichsmassen ausgeführt ist.
Der in diesem Ausführungsbeispiel fettgefüllte Innenraum 20 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 ist mittels Dichtmittel 9, 13, 14, die beispielsweise als Dichtringe ausgebildet und zwischen dem Gehäuse 2, dem Deckel 3 und dem Basisring 5 angeordnet sind, abgedichtet. Die Dichtmittel können aber auch unlösbar mit den Bauteilen verbunden sein, beispielsweise in Form eines gummierten Blechs.
Das Gehäuse 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 sitzt mit der radial inneren Mantelfläche 7 eines ersten hohlzylindrischen Abschnitts 17 auf einem gewindelosen Abschnitt der Abtriebsspindel 28. In diesem Bereich liegt der Basisrings 5 mit seiner radial inneren Mantelfläche 22 auf der radialen Außenseite des ersten hohlzylindrischen Abschnitts 17 des Gehäuses 2 kraft- und formschlüssig auf.
Weiter stützt sich der Basisring 5 mit einem axial ausgerichteten Absatz 21 an einem Absatz 49 der Abtriebsspindel 28 axial ab. Eine drehfeste Verbindung zwischen dem Basisring 5 und der Abtriebsspindel 28 ist durch Formschluss, beispielsweise durch zwei Abflachungen oder Axialverzahnungen gegeben, welche in dem axialen Überlappungsbereich der Absätze von Basisring 5 und Abtriebsspindel 28 an denselben ausgebildet sind. Alternativ dazu ist aber auch eine kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung möglich.
An den ersten, radial inneren hohlzylindrischen Abschnitt 17 des Gehäuses 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16, an dem die radial innere Mantelfläche 22 des axialen Fortsatzes 44 des Basisrings 5 festgeklemmt ist, schließt sich elf kurzer radialer Abschnitt 42 an, der anschließend in einen zweiten hohlzylindrischen Abschnitt 43 übergeht. Die radial äußere Mantelfläche 6 des zweiten hohlzylindrischen Abschnitts 43 des Gehäuses 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 dient als Zentriersitz für die Schleifscheibe 27, auf dem diese mit geringem radialen Spiel und vor dem Festziehen der Mutter 26 lose aufsitzt.
Das winkelgetriebenahe Ende des zweiten hohlzylindrischen Abschnitts 43 des Gehäuses 2 ist radial oberhalb eines hohlzylindrischen axialen Fortsatzes 44 des Basisrings 5 angeordnet, um dann in einen vergleichsweise langen Radialabschnitt 45 überzugehen, der über einen schrägen Abschnitt 46 in einen radial äußeren Radialabschnitt 47 übergeht, an den sich schließlich ein nicht weiter bezeichneter radial äußerer Axialabschnitt des Gehäuses 2 anschließt.
Die gerade erwähnten Abschnitte 43, 45 und 46 des Gehäuses 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 bilden einen zur Schleifscheibe 27 hin offenen ringförmigen Aufnahmeraum zur Anordnung der Komponenten des Axiallagers 12.
Das hier als Nadellager ausgebildete Axiallager 12 umfasst eine winkelgetriebenahe Laufscheibe 18 mit einer Laufbahn 10 für die zylindrischen Wälzkörper 19, welche winkelgetriebefern an der Laufbahn 11 der Laufscheibe bzw. Verdrehscheibe 8 abrollen. Die Wälzkörper 19 sind in einem nicht näher bezeichneten Käfig zueinander auf Abstand gehalten und das Axiallager 12 ist nach radial außen sowie radial innen mittels geeigneter Dichtmittel 48 abgedichtet.
Der als winkelgetriebeferne Lagerring ausgebildete Verdrehring 8 weist einen langen, scheibenförmigen Radialabschnitt und einen radial innen ausgebildeten, hohlzylindrischen Axialabschnitt auf. An dem freien, winkelgetriebenahen Ende des hohlzylindrischen Axialabschnitts des Verdrehrings 8 sind über dessen Umfang verteilt und mit Abstand zueinander Finger 29 ausgebildet, die jeweils zugeordnete ringsegmentförmige Öffnungen 24 in dem Radialabschnitt 45 des Gehäuses 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 axial durchgreifen. Dadurch ist der Verdrehring 8 bzw. der winkelgetriebeferne Lagering 8 des Axiallagers 12 um einen durch die Umfangslänge der ringsegmentförmigen Öffnungen 24 festgelegten Drehwinkel gegenüber dem Gehäuse 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 verdrehbar angeordnet. Zur axialen Sicherung des Verdrehrings 8 an dem Gehäuse 2 sind die Finger 29 an ihrem freien winkelgetriebenahen Ende nach radial innen umgebogen und in einer Ringnut 25 des Basisrings 5 angeordnet dort. Die umgebogenen Enden der Finger 29 enden dabei winkelgetriebenah radial vor dem hohlzylindrischen axialen Fortsatz 44 des Basisrings 5.
Bei der Festlegung der Abmessungen wird der Fachmann darauf achten, dass der Verdrehring 8 einen ausreichend großen radialen und axialen Abstand zu dem Gehäuse 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 und zu dem Basisring 5 hat. Dadurch wird sichergestellt, dass der Verdrehring 8 leichtgängig drehbar ist.
Die Funktionsweise der Spann- und Auswuchtvorrichtung 1 an der Winkelschleifmaschine 1 ist nun folgende:
Zur Anbringung der Schleifscheibe 27 an der Winkelschleifmaschine 30 wird diese bei gelöster Mutter 26 mit ihrer zentrischen Öffnung 41 über das freie Ende der Abtriebsspindel 28 geschoben. Dabei gelangt die Schleifscheibe 27 auf den Zentriersitz 6 des zweiten hohlzylindrischen Abschnittes 43 des Gehäuses 2 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16, wo sie an der winkelgetriebefernen Seite der Verdrehscheibe 8 ihren axialen Anschlag findet. Anschließend wird die Mutter 26 auf das Gewinde 40 der Abtriebsspindel 28 bis zur Schleifscheibe 27 aufgeschraubt sowie abschließend fest angezogen. Bei diesem Festziehen der Mutter 26 wird die Verdrehscheibe 8 soweit in Drehrichtung der Mutter 26 mitgenommen, bis die Finger 29 derselben in den zugeordneten ringsegmentförmigen Öffnungen 24 zum Anschlag kommen. Das Axiallager 12 leitet die durch die Mutter 26 erzeugte Axialkraft über das Gehäuse 2 und den Basisring 5 der Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 an die Abtriebsspindel 28 weiter, so dass die Schleifscheibe 27 fest eingespannt ist. Eine Drehbewegung des Axiallagers 12 kann im bestimmungsgemäßen motorischen Betrieb nicht mehr stattfinden. Nun ist die Winkelschleifmaschine 30 betriebsbereit.
In diesem motorischen Betrieb wird die Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 durch die Abtriebsspindel 28 genauso wie die Schleifscheibe 27 in Drehung versetzt. Eine durch eine ungenaue Herstellung der Schleifscheibe 27 und/oder durch eine ungleichmäßige Abnutzung derselben erzeugte Unwucht wird durch die Unwuchtausgleichsvorrichtung 16 automatisch dadurch kompensiert, dass sich die Kugeln 4 in eine Position innerhalb des Innenraumes 20 bewegen, in dem die Unwucht ausgeglichen oder zumindest stark reduziert wird.
Zum Austauschen einer abgenutzten Schleifscheibe 27 gegen eine neue Schleifscheibe wird zunächst mittels einer nicht dargestellten Arretiervorrichtung die Abtriebsspindel 28 blockiert, so dass sich diese nicht mehr drehen kann. Anschließend wird nicht wie im Stand der Technik die Mutter 26 mittels eines Werkzeuges gelöst, sondern durch ein Drehen der Schleifscheibe 27 entgegengesetzt zu ihrer im motorischen Betrieb üblichen Drehrichtung gedreht. Dabei greift am Außenumfang der Schleifscheibe 27 eine Kraft an, die über den an der Schleifscheibe verbliebenen Radius derselben ein Drehmoment erzeugt.
Wegen des leichtgängig ausgelegten Axiallagers 12 kann die Schleifscheibe 27 mit einem geringen Kraftaufwand gedreht werden, wobei sich der Verdrehring 8 über den durch die Länge der axialen Öffnungen 24 für die Finger 29 festgelegten Drehwinkel mitdrehen kann. Da die Mutter 26 auf der axial gegenüberliegenden Seite an der Schleifscheibe 27 reibschlüssig anliegt, wird diese in ihre Öffnungsrichtung mitbewegt und dadurch gelöst. Nachdem die Verdrehscheibe 8 um ihren maximalen Verdrehwinkel verdreht wurde, ist die Mutter 26 soweit gelöst, dass diese anschließend von Hand, also ohne Werkzeug, von der Abtriebsspindel 28 herunter gedreht werden kann.
In den 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spann- und Auswuchtvorrichtung 1' in einem Axialschnitt und in einer Stirnseitenansicht III dargestellt. Bauteile, die identisch mit denen in 2 sind, nutzen die gleichen Bezugszeichen.
Wie die 3 und 4 zeigen, verfügt die Spann- und Auswuchtvorrichtung 1' über ein Gehäuse 60, welches den zugeordneten Deckel 62 radial und axial übergreift. Demnach ist der Deckel 62 in das Gehäuse 60 eingeklipst und axial nicht weiter verschiebbar angeordnet. Außerdem ist erkennbar, dass der Deckel 62 radial innen auf einem im halben Axialschnitt etwa Z-förmig ausgebildeten Basisring 50 kraftschlüssig aufgeschoben ist.
Der Basisring 50 weist zudem an seiner radial inneren Mantelfläche 22 eine geringe radiale Einsenkung auf, in die der erste hohlzylindrische Abschnitt 17 des Gehäuses 60 eingesetzt und formschlüssig gehalten ist. An diesen hohlzylindrischen Abschnitt 17 des Gehäuses 60 schließt sich ein nach radial außen gerichteter Radialabschnitt 42 an, gefolgt von einem zweiten hohlzylindrischen Abschnitt 43. Die beiden hohlzylindrischen Abschnitte 17 und 43 bilden eine Ringnut, in die ein axial verlängerter hohlzylindrischer Fortsatz 51 des Basisrings 50 aufgenommen ist. Durch diese Konstruktion sitzt das Gehäuse 60 äußerst stabil auf dem Basisring 50.
Bei dem Gehäuse 60 schließt sich an den zweiten hohlzylindrischen Abschnitt 43 ein langer Radialabschnitt 45 an, der wie bei der Spann- und Auswuchtvorrichtung 1 gemäß 2 zusammen mit einem dann radial folgenden schrägen Abschnitt 46 eine Ringnut des Gehäuses 60 bildet, in der ein abgedichtetes Axiallager 16' aufgenommen ist. Dieses Axiallager 16' weist gehäuseseitig eine Laufscheibe 18, eine Mehrzahl von nadelförmigen Wälzkörpern 19 sowie einen Verdrehring 61 auf.
Wie die Stirnseitenansicht der 4 verdeutlicht, sind radial außen an dem Gehäuse 60 zwei gegenüber angeordnete und im Querschnitt kreisförmig ausgebildete Anschlagnocken 71, 72 angeordnet. Mit diesen Anschlagnocken 71, 72 wirken zwei Anschlagfinger 81, 82 zusammen, welche radial außen an dem Verdrehring ausgebildet sind. Hierzu weisen die beiden Anschlagfinger 81, 82 halbkreisförmige Anschlagkonturen 83, 84; 85, 86 auf, in die die Anschlagnocken 71, 72 eingreifen können. Gleichwirkend können die Anschlagnocken 71, 72 und die Anschlagfinger 81, 82 auch radial innen an dem Gehäuse 60 und an dem scheibenförmigen Verdrehring 61 angeordnet bzw. ausgebildet sein.
Die Anschlagnocken 71, 72 und die Anschlagfinger 81, 82 wirken nun so zusammen, dass eine Verdrehung des Verdrehrings 61 um maximal 180° möglich ist, bevor die Anschlagfinger 81, 82 an den Anschlagnocken 71, 72 anlaufen und der Verdrehring 61 so gestoppt wird. Dieser vergleichsweise geringe Drehwinkel reicht aus, um eine auf dem Zentriersitz 6 des Gehäuses 60 positionierte Schleifscheibe samt der sie festhaltenden Schraubmutter allein mittels der Kraft einer Hand zu lösen. Anschließend wird die Muter wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der 2 beschrieben weiter gelöst und zusammen mit der Schleifscheibe von der Antriebsspindel entfernt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass bei der Unwuchtausgleichsvorrichtung das Basisteil 5, 50 mit dem Gehäuse 2, 60 einstückig verbunden sein kann und diese gemeinsam als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind.
Bezugszeichenliste

1: Spann- und Auswuchtvorrichtung
1': Spann- und Auswuchtvorrichtung
2: Gehäuse
3: Deckel
4: Kugeln
5: Basisring
6: Mantelfläche, Zentriersitz
7: Radial innere Mantelfläche des Gehäuses
8: Verdrehring
9: Dichtring
10: Laufbahn
11: Laufbahn
12: Nadellager
13: Dichtring
14: Dichtmittel
15: Anlauffläche für die Kugeln
16: Unwuchtausgleichsvorrichtung
16': Unwuchtausgleichsvorrichtung
17: Erster hohlzylindrischer Abschnitt des Gehäuses
18: Laufscheibe
19: Wälzkörper, Nadel
20: Innenraum
21: Axial ausgerichteter Absatz am Verdrehring
22: Radial innere Mantelfläche des Basisrings
23: Anschlusskonstruktion des Winkelschleifers
24: Axiale Öffnung in dem Gehäuse
25: Ringnut
26: Befestigungsmittel, Mutter
27: Schleifscheibe
28: Abtriebsspindel
29: Finger am winkelgetriebenahen Ende des Verdrehrings
30: Winkelschleifmaschine
31: Gehäuse
32: Antriebsmotor, Elektromotor
33: Antriebswelle des Motors
34: Winkelgetriebe
35: Abtriebsspindel
36: Kugelauswuchtvorrichtung
37: Halteelement
38: Mutter
39: Schraubbolzen
40: Gewinde an der Abtriebsspindel
41: Zentrische Öffnung des Arbeitsmittels
42: Kurzer Radialabschnitt des Gehäuses
43: Zweiter hohlzylindrischer Abschnitt des Gehäuses
44: Hohlzylindrischer Fortsatz am Basisring
45: Langer Radialabschnitt des Gehäuses
46: Schräger Abschnitt des Gehäuses
47: Radial äußerer Radialabschnitt des Gehäuses
48: Dichtmittel am Axiallager
49: Absatz an der Abtriebsspindel
50: Basisring
51: Hohlzylindrischer Fortsatz am Basisring
60: Gehäuse
61: Verdrehring
62: Deckel
71: Anschlagnocke am Gehäuse
72: Anschlagnocke am Gehäuse
81: Anschlagfinger am Verdrehring 60
82: Anschlagfinger am Verdrehring 60
83: Anschlagkontur an Anschlagnocke
84: Anschlagkontur an Anschlagnocke
85: Anschlagkontur an Anschlagnocke
86: Anschlagkontur an Anschlagnocke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 69707967 T2 [0002]

Claims

Tragbares Motorwerkzeug (30), mit einem Maschinengehäuse (31), einem Antriebsmotor (32), einer Antriebswelle (33) des Motors, einem von der Antriebswelle (33) antreibbaren Winkelgetriebe (34), und mit einer von dem Winkelgetriebe (34) antreibbaren Abtriebsspindel (28), bei dem eine Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') drehfest mit dem winkelgetriebefernen Ende der Abtriebsspindel (28) verbunden ist, und bei dem an dem axialen Ende der Abtriebsspindel (28) ein von derselben antreibbares Arbeitsmittel (27) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ein Gehäuse (2, 60) aufweist, welches drehfest auf der Abtriebsspindel (28) angeordnet ist, dass an einer winkelgetriebefernen Seite des Gehäuses (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ein Axiallager (12) angeordnet oder ausgebildet ist, dass die Abtriebsspindel (28) im Bereich ihres axialen Endes ein Gewinde (40) aufweist, an dem ein Befestigungsmittel (26) anschraubbar ist, dass das Arbeitsmittel (27) mittels des Befestigungsmittels (26) an einem Verdrehring (8, 61) des Axiallagers (12) in seiner Betriebsposition festklemmbar ist, und dass der Verdrehring (8, 61) gegenüber dem Gehäuse (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') in Umfangsrichtung verdrehbar angeordnet ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Winkelschleifmaschine (30) mit einem Elektromotor oder einem pneumatischen Antriebsmotor ausgebildet ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (12) als Gleitlager oder als Wälzlager ausgebildet ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine winkelgetriebenahe Bahn (10) des Axiallagers (12) an der Außenseite des Gehäuses (2) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ausgebildet oder angeordnet ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine winkelgetriebeferne Bahn (11) des Axiallagers (12) an dem radialen Abschnitt des im halben Axialschnitt L-förmigen Verdrehrings (8) ausgebildet ist, und dass der hohlzylindrische Abschnitt des Verdrehrings (8) an seinem winkelgetriebenahe Ende Finger (29) aufweist, die ringabschnittförmige Öffnungen (24) im Gehäuse (2) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16) axial in Richtung zum Winkelgetriebe (34) durchgreifen.
Motorwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (24) zur axialen Sicherung am Gehäuse (2) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16) an ihrem freien Ende nach radial innen umgebogen sind.
Motorwerkzeug nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehring (61) scheibenförmig ausgebildet ist und radial außen oder radial innen wenigstens einen Anschlagfinger (81, 82) aufweist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anschlagfinger (81, 82) zwei Anschlagkonturen (83, 84; 85, 86) aufweist, die in entgegengesetzte Umfangsrichtungen des Verdrehrings (61) weisend angeordnet sind.
Motorwerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (60) radial innen oder radial außen wenigstens eine axial ausgerichtete Anschlagnocke (71, 72) angeordnet ist, welche die Verdrehbarkeit des Verdrehrings (61) begrenzend mit dem zumindest einen Anschlagfinger (81, 82) am Verdrehring (61) zusammenwirkt.
Motorwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisring (50) einen das Axiallager (12) axial und radial vollständig untergreifenden hohlzylindrischen Fortsatz (51) aufweist.
Motorwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehring (8, 61) radial oberhalb eines hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitts (43) des Gehäuses (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') für das Arbeitsmittel (27) angeordnet ist.
Motorwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel (27) mit einer zentrischen Öffnung (41) unter geringem radialem Spiel auf dem hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt (43) des Gehäuses (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') angeordnet wird.
Motorwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 60) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') mit einem Deckel (3, 62) verschlossen ist, dass zwischen dem Gehäuse (2, 60) und dem Deckel (3, 62) ein abgedichteter Innenraum (20) zur Aufnahme von Kugeln (4) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') ausgebildet ist, und dass das Gehäuse (2, 60) sowie der Deckel (3, 62) sich radial innen an einem Basisring (5, 50) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') abstützen.
Motorwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisring (5, 50) der Unwuchtausgleichsvorrichtung (16, 16') winkelgetriebenah einen axialen Absatz (21) aufweist, mit welchem dieser gegen einen Absatz (49) an der Abtriebsspindel (28) drehfest anliegt.