DE102015112059A1 - Long-neck sander - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Langhalsschleifer (10) umfassend einen Schleifkopf (22) mit einer antreibbaren Werkzeugspindel (24), eine Antriebseinheit (30) zum Antrieb der Werkzeugspindel (24) sowie eine Übertragungsanordnung (36) zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einer angetriebenen Welle (38) der Antriebseinheit (30) auf eine Abtriebswelle (40) des Schleifkopfes (22), die mit der Werkzeugspindel (24) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsanordnung (36) eine Rutschkupplung (50) umfasst, die bei einem Blockieren der Werkzeugspindel (24) eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung von der angetriebenen Welle (38) der Antriebseinheit (30) auf die Abtriebswelle (40) des Schleifkopfes (22) ermöglicht.The invention relates to a long - necked sander (10) comprising a grinding head (22) with a drivable tool spindle (24), a drive unit (30) for driving the tool spindle (24) and a transmission arrangement (36) for transmitting drive torque from a driven shaft (38 ) of the drive unit (30) on an output shaft (40) of the grinding head (22), which is rotatably connected to the tool spindle (24), characterized in that the transmission arrangement (36) comprises a slip clutch (50) which in blocking the Tool spindle (24) allows interruption of the torque transmission from the driven shaft (38) of the drive unit (30) on the output shaft (40) of the grinding head (22).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Langhalsschleifer umfassend einen Schleifkopf mit einer antreibbaren Werkzeugspindel, eine Antriebseinheit zum Antrieb der Werkzeugspindel sowie eine Übertragungsanordnung zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einer angetriebenen Welle der Antriebseinheit auf eine Abtriebswelle des Schleifkopfes, die mit der Werkzeugspindel drehfest verbunden ist.The present invention relates to a long-necked sander comprising a grinding head with a drivable tool spindle, a drive unit for driving the tool spindle and a transmission arrangement for transmitting a drive torque from a driven shaft of the drive unit to an output shaft of the grinding head, which is rotatably connected to the tool spindle.
Aus dem Stand der Technik sind Schleifmaschinen, insbesondere Langhalsschleifer (auch als Trockenbauschleifer bekannt), wie vorstehend beschrieben bereits bekannt. So offenbart beispielsweise die Druckschrift
Bei dem aus der
Weitere aus dem Stand der Technik bekannte Langhalsschleifer sehen vor, im Bereich des Schleifkopfs möglichst wenig Gewicht einzubringen und beispielsweise Antriebskomponenten, wie den Motor, in einem hierzu beabstandeten Motorgehäuse nahe dem (vom Anwender aus betrachtet) proximalen Ende aufzunehmen. Hierdurch wird ein einfaches und möglichst ermüdungsfreies Schleifen ermöglicht, da der Schwerpunkt der Werkzeugmaschine näher an den Anwender herangerückt werden kann.Further known from the prior art long-neck sander provide as little weight in the region of the grinding head and, for example, take drive components, such as the engine, in a motor housing spaced therefrom near the end (which is considered by the user). This allows a simple and fatigue-free as possible grinding, since the center of gravity of the machine tool can be moved closer to the user.
So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
Gerade im Zusammenhang mit diesen bekannten biegsamen Wellen, aber auch bei anderen Lösungen, ist es problematisch, dass bei einem Blockieren des Werkzeugs sehr hohe Kräfte auf die Abtriebswelle, insbesondere die biegsame Welle einwirken, die zu einem Überlasten und Brechen der Welle führen können.Especially in connection with these known flexible shafts, but also in other solutions, it is problematic that act in a blocking of the tool very high forces on the output shaft, in particular the flexible shaft, which can lead to overloading and breaking the shaft.
Um die aus dem Stand der Technik bekannt gewordenen Nachteile von Langhalsschleifern zu verringern, wird ein Langhalsschleifer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demgemäß wird ein Langhalsschleifer, umfassend einen Schleifkopf mit einer antreibbaren Werkzeugspindel, eine Antriebseinheit zum Antrieb der Werkzeugspindel sowie eine Übertragungsanordnung zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einer angetriebenen Welle der Antriebseinheit auf eine Abtriebswelle des Schleifkopfes, die mit der Werkzeugspindel drehfest verbunden ist, vorgeschlagen. Die Übertragungsanordnung umfasst erfindungsgemäß eine Rutschkupplung, die bei einem Blockieren der Werkzeugspindel eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung von der angetriebenen Welle der Antriebseinheit auf die Abtriebswelle der Schleifeinheit ermöglicht.In order to reduce the known from the prior art disadvantages of long-neck sanders, a long-neck sander with the features of claim 1 is proposed. Accordingly, a long-necked sander comprising a grinding head with a drivable tool spindle, a drive unit for driving the tool spindle, and a transmission arrangement for transmitting drive torque from a driven shaft of the drive unit to an output shaft of the grinding head which is non-rotatably connected to the tool spindle are proposed. According to the invention, the transmission arrangement comprises a slip clutch which, when the tool spindle is locked, makes it possible to interrupt the transmission of torque from the driven shaft of the drive unit to the output shaft of the grinding unit.
Die Antriebseinheit dient dabei zum rotierenden, oszillierenden und/oder exzentrischen Antrieb der Schleifeinheit und kann beispielsweise einen Elektromotor aufweisen. Die Abtriebswelle der Schleifeinheit kann ein- oder mehrteilig, als starre oder als biegsame Welle ausgebildet sein, die mit der Werkzeugspindel, d. h. der das Werkzeug unmittelbar antreibenden Welle, in der das Werkzeug drehfest aufgenommen ist, drehfest verbunden ist. Durch das Vorsehen einer Rutschkupplung kann sichergestellt werden, dass bei einem Blockieren des Werkzeugs und/oder der drehfest verbundenen Werkzeugspindel keine Drehmomentübertragung von der angetriebenen Welle der Antriebseinheit auf die Abtriebswelle der Schleifeinheit mehr erfolgt.The drive unit serves for rotating, oscillating and / or eccentric drive of the grinding unit and may for example have an electric motor. The output shaft of the grinding unit can be one or more parts, be designed as a rigid or flexible shaft, with the tool spindle, d. H. the tool directly driving shaft in which the tool is rotatably received, is rotatably connected. By providing a slip clutch can be ensured that when blocking the tool and / or rotatably connected tool spindle no torque transmission from the driven shaft of the drive unit to the output shaft of the grinding unit more.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Übertragungsanordnung eine Getriebeanordnung umfasst und die Rutschkupplung zwischen zwei Getriebekomponenten vorgesehen ist. Der Begriff Getriebeanordnung wird dabei in seiner breitesten Auslegung verstanden, das heißt als Baueinheit, die zu einer wie auch immer gearteten Bewegungsänderung beiträgt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Rutschkupplung bis zu einem vorgegebenen zu übertragenden Drehmoment eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den zwei Getriebekomponenten bereitstellt, um die Drehmomentübertragung zu ermöglichen. Unter einer kraftschlüssigen Verbindung wird jede Art eines Kraftschlusses zwischen den Komponenten verstanden, der eine Verbindung der Getriebekomponenten ermöglicht, insbesondere auch ein Reibschluss. Alternativ kann jedoch auch das Vorsehen einer Rutschkupplung sinnvoll sein, die bis zu einem vorgegebenen Drehmoment eine formschlüssige Verbindung zwischen den zwei Getriebekomponenten bereitstellt, um die Drehmomentübertragung zu ermöglichen. So ist es beispielsweise denkbar, sich elastisch verformende Vorsprünge an einer Getriebekomponente einzusetzen, die zum Herstellen eines Formschlusses in korrespondierende Ausnehmungen an der jeweilig anderen Getriebekomponente eingreifen. Infolge eines Drehmoments über einem vorgegebenen Schwellenwert werden die Vorsprünge verformt und vermögen nicht mehr formschlüssig in die korrespondierenden Ausnehmungen einzugreifen, so dass hierdurch eine Rutschkupplung realisiert wird.In particular, it can be provided that the transmission arrangement comprises a gear arrangement and the slip clutch is provided between two transmission components. The term gear assembly is understood in its broadest interpretation, that is, as a structural unit that contributes to any movement change. Furthermore, it can be provided that the slip clutch provides a non-positive connection between the two transmission components up to a predetermined torque to be transmitted in order to enable the transmission of torque. Under a non-positive connection is any kind of a frictional connection between understood the components that allows a connection of the transmission components, in particular a frictional engagement. Alternatively, however, the provision of a slip clutch may be useful, which provides up to a predetermined torque a positive connection between the two transmission components to allow the torque transmission. For example, it is conceivable to use elastically deforming projections on a gear component which engage in corresponding recesses on the respective other gear component in order to produce a positive fit. As a result of a torque above a predetermined threshold value, the projections are deformed and unable to intervene positively in the corresponding recesses, so that in this way a slip clutch is realized.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung zweistufig ausgebildet ist. Eine solche Getriebeanordnung dient insbesondere auch zur Übersetzung oder Untersetzung des zu übertragenden Drehmoments.Furthermore, it can be provided that the gear arrangement is formed in two stages. Such a gear arrangement is used in particular for the translation or reduction of the torque to be transmitted.
Um eine besonders platzsparende Ausgestaltung einer Übertragungsanordnung bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Übertragungsanordnung ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Hohlrad umfasst. Das Hohlrad kann sich dabei über die Rutschkupplung an einer feststehenden Komponente des Getriebes, beispielsweise an einem Abschnitt eines Getriebegehäuses und so entgegen einer Drehbewegung um eine Mittellängsachse des Hohlrades abstützen. Bei dieser Ausgestaltungsvariante wird über die Rutschkupplung das Hohlrad drehfest gehalten, bis ein vorgegebenes Drehmoment erreicht ist. Solange das Hohlrad feststeht, kann sich das zu übertragende Drehmoment von beispielsweise einem Sonnenrad, das mit der angetriebenen Welle der Antriebseinheit drehfest verbunden ist, an den in Eingriff stehenden Planetenrädern abwälzen, die sich wiederum über das feststehende Hohlrad abzuwälzen vermögen. Die Planetenräder treiben auf diese Weise einen die Planetenräder tragenden Planetenradträger an, der beispielsweise mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist.In order to provide a particularly space-saving embodiment of a transmission arrangement, it can be provided that the transmission arrangement comprises a planetary gear with at least one ring gear. The ring gear can be supported via the slip clutch on a stationary component of the transmission, for example on a portion of a transmission housing and thus against a rotational movement about a central longitudinal axis of the ring gear. In this embodiment variant, the ring gear is rotatably held on the slip clutch until a predetermined torque is reached. As long as the ring gear is fixed, the torque to be transmitted, for example, a sun gear, which is rotatably connected to the driven shaft of the drive unit, roll on the meshing planetary gears, which in turn are able to roll over the fixed ring gear. The planet gears drive in this way a planetary gear carrier carrying the planetary gears, which is rotatably connected, for example, with the output shaft.
Überschreitet nun das zu übertragende Drehmoment einen vorgegebenen Schwellenwert, so rutscht das Hohlrad über die Rutschkupplung durch und vermag sich nicht mehr an der feststehenden Komponente des Getriebes abzustützen.Now exceeds the torque to be transmitted a predetermined threshold, the ring gear slips over the slip clutch and can no longer be supported on the fixed component of the transmission.
Sobald das Hohlrad sich jedoch mit den übrigen Getriebekomponenten mitzudrehen beginnt, wird die Drehbewegung der Planetenräder, die sich in Eingriff mit dem Sonnenrad befinden, nicht mehr in eine Drehbewegung des Planetenradträgers umgesetzt, sondern treibt das nun nicht mehr feststehende Hohlrad an. Auf die Abtriebswelle der Schleifeinheit wird folglich kein Drehmoment mehr übertragen, so dass ein Belasten der Abtriebswelle und möglicherweise eine Beschädigung derselben wirksam verhindert werden kann.However, as soon as the ring gear begins to rotate along with the other transmission components, the rotational movement of the planet gears, which are in engagement with the sun gear, no longer converted into a rotational movement of the planet carrier, but drives the now no longer fixed ring gear. Consequently, torque is no longer transmitted to the output shaft of the grinding unit, so that loading of the output shaft and possibly damage thereof can be effectively prevented.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rutschkupplung derart relativ zu dem Hohlrad angeordnet ist, dass sie das Hohlrad in axialer Richtung gegen die feststehende Getriebekomponente drückt. Diese Bauweise bietet sich insbesondere dann an, wenn der Bauraum zwischen feststehender Getriebekomponente und dem Hohlrad vergleichsweise klein ist.It can be provided in particular that the slip clutch is arranged relative to the ring gear so that it presses the ring gear in the axial direction against the fixed gear component. This design is particularly useful when the space between fixed gear component and the ring gear is relatively small.
Alternativ ist es jedoch auch denkbar, die Rutschkupplung beispielsweise zwischen dem Außenumfang des Hohlrads und dem Innenumfang des Getriebegehäuses vorzusehen, so dass diese in Umfangsrichtung zwischen dem Hohlrad und der feststehenden Getriebekomponente angeordnet ist und die kraftschlüssige Verbindung der beiden bereitstellt.Alternatively, however, it is also conceivable to provide the slip clutch, for example, between the outer circumference of the ring gear and the inner circumference of the gear housing, so that it is arranged in the circumferential direction between the ring gear and the fixed gear component and provides the frictional connection of the two.
Insbesondere dann, wenn anstelle einer kraftschlüssigen Verbindung der Getriebekomponenten eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist, kann diese Ausgestaltungsvariante vorteilhaft sein. So können an dem Außenumfang des Hohlrades elastisch verformbare Vorsprünge vorgesehen sein, die in korrespondierende Ausnehmungen an dem Innenumfang des Gehäuses einzugreifen vermögen oder umgekehrt.In particular, when instead of a non-positive connection of the gear components, a positive connection is provided, this embodiment variant may be advantageous. Thus, elastically deformable projections can be provided on the outer circumference of the ring gear, which are able to engage in corresponding recesses on the inner circumference of the housing or vice versa.
Auch bei der Variante, bei der das Hohlrad in axialer Richtung gegen die feststehende Getriebekomponente drückt, kann die Rutschkupplung wenigstens ein elastisch verformbares Element, beispielsweise eine Tellerfeder, umfassen. Selbstverständlich kann mit Hilfe der Auswahl der Federhärte des wenigstens einen elastisch verformbaren Elements der Schwellenwert für das zu übertragende Drehmoment definiert werden. Auch können selbstverständlich mehrere elastisch verformbare Elemente gleicher Art oder unterschiedlicher Art gemeinsam die Rutschkupplung ausbilden.Also in the variant in which the ring gear presses in the axial direction against the fixed gear component, the slip clutch may comprise at least one elastically deformable element, for example a plate spring. Of course, by means of the selection of the spring rate of the at least one elastically deformable element, the threshold value for the torque to be transmitted can be defined. Also, of course, several elastically deformable elements of the same type or different types together form the slip clutch.
Für eine verbesserte Kraftübertragung und einen optimalen Kraftschluss zwischen dem Hohlrad und der feststehenden Getriebekomponente kann zwischen diesen beiden Bauteilen ein im Wesentlichen scheibenförmiges Element angeordnet sein. Dies zeichnet sich insbesondere durch einen im Wesentlichen ebenen Anlageabschnitt zur Anlage an der feststehenden Getriebekomponente sowie einen weiteren im Wesentlichen ebenen Anlageabschnitt zur stirnseitigen Anlage an dem Hohlrad aus. Selbstverständlich muss das scheibenförmige Element nicht vollständig plan ausgebildet sein. Weiterhin kann dieses je nach gewünschter Anwendung Aussparungen zur Gewichtsreduzierung oder geringfügige Erhebungen (Mikrostruktur) zur Erhöhung der Reibungskräfte und damit des Kraftschlusses bereitstellen.For an improved power transmission and an optimal frictional connection between the ring gear and the fixed gear component, a substantially disk-shaped element can be arranged between these two components. This is characterized in particular by a substantially planar contact portion for abutment with the stationary transmission component and a further substantially planar contact portion for the frontal contact with the ring gear. Of course, the disk-shaped element does not have to be completely flat. Furthermore, this can depending on the desired application recesses for weight reduction or minor Provide surveys (microstructure) to increase the frictional forces and thus the frictional connection.
In analoger Weise kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Hohlrad und der Rutschkupplung ein im Wesentlichen scheibenförmiges Element angeordnet ist. Die vorstehenden Ausführungen gelten auch für dieses scheibenförmige Element und zeigen mögliche Ausgestaltungsformen auf.In an analogous manner it can be provided that a substantially disc-shaped element is arranged between the ring gear and the slip clutch. The above statements also apply to this disk-shaped element and show possible embodiments.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das im Wesentlichen scheibenförmige Element einen ebenen Anlageabschnitt mit einem Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Hohlrads. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass das Hohlrad in axialer Richtung gegen eine feststehende Getriebekomponente drückt, ohne dass das Hohlrad und die feststehende Getriebekomponente (zumindest im Bereich des Kraftangriffspunktes) den gleichen radialen Abstand zur Mittellängsachse des Hohlrades aufweisen müssen. Durch ein entsprechendes scheibenförmiges Element kann der Kraftangriffspunkt nach radial außen verlagert werden, was wiederum einen in axialer Richtung besonders platzsparenden Aufbau ermöglicht.Furthermore, it can be provided that the substantially disc-shaped element has a planar contact portion with an outer diameter which is larger than the outer diameter of the ring gear. This configuration makes it possible for the ring gear to press in the axial direction against a stationary gear component, without the ring gear and the stationary gear component (at least in the region of the point of force application) having to have the same radial distance from the central longitudinal axis of the ring gear. By a corresponding disc-shaped element of the force application point can be moved radially outward, which in turn allows a particularly space-saving construction in the axial direction.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Übertragungsanordnung für einen Langhalsschleifer mit den vorstehend genannten Merkmalen.Finally, the present invention also relates to a transmission arrangement for a long-necked sander with the features mentioned above.
Weitere Merkmale und Details lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie den beigefügten Ansprüchen entnehmen.Further features and details can be taken from the following description of the figures and the appended claims.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben, wobei die Figuren eine spezifische Ausgestaltung der Erfindung zeigen, in der voneinander unabhängige Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander gezeigt sind. Der Fachmann wird selbstverständlich die einzelnen unabhängigen Merkmale der Erfindung als solche erkennen und gegebenenfalls zur weiteren sinnvollen Kombination und Unterkombinationen verbinden können, ohne erfinderisch tätig zu werden.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which the figures show a specific embodiment of the invention in which mutually independent features of the invention are shown in combination with each other. The skilled person will, of course, recognize the individual independent features of the invention as such and, if appropriate, be able to combine them for further meaningful combination and sub-combinations without being inventive.
Die Figuren zeigen schematisch:The figures show schematically:
Die
Der Schleifkopf
Wie man erkennen kann, ist die Schleifeinheit
Schließlich ist eine Absaugeinrichtung mit dem Absaugstutzen
Anders als bei der vorliegenden Erfindung mangelt es jedoch bei der dargestellten Ausführungsform der
Die Übertragungsanordnung
Der erste Getriebegehäusedeckel
Wie in der
Auch zwischen den Bauteilen der Rutschkupplung
Die Rutschkupplung
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011076627 A1 [0002, 0003] DE 102011076627 A1 [0002, 0003]
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