DE3906549A1 - Exzenterschleifer - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Exzenterschleifer nach der Gattung
des Anspruchs 1. Ein derartiger Exzenterschleifer ist bekannt durch
die DE PS 36 25 655. Dieser hat in der feinsten Bearbeitungsstufe
eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Hochdrehen des Schleif
tellers auf die Leerlaufdrehzahl des Maschinenantriebs. Diese Siche
rung ist in Form einer Reibungsbremse ausgestaltet. Dafür ist eine
erhebliche Anzahl von Einzelteilen und hoher Montageaufwand nötig.
Die Reibungsbremse ist störanfällig und empfindlich gegen Staub.
Deshalb muß ein hoher dichtungstechnischer Aufwand betrieben werden.
Die Zuverlässigkeit der Bremse nimmt mit zunehmendem Verschleiß ih
rer Einzelteile, wie Federn und Bremsbeläge, ab. Für deren Instand
setzung ist ein erheblicher Aufwand erforderlich.
Im harten, professionellen Einsatz hat der bekannte Exzenterschlei
fer folgende weitere Nachteile: Die Zähne der Wälzkränze sind hohem
Verschleiß infolge von Schleifstaubwirkung unterworfen. Das um
schaltbare Getriebe für die zusätzliche, eine mittlere Rauheit er
zeugende Bearbeitungsstufe erfordert komplizierte Stellmittel. Diese
sind störanfällig und wenig robust. Bei unvorsichtigem Umschalten
der Getriebestufen besteht für die Zähne der Wälzkränze die Gefahr
von Zahnbrüchen.
Der erfindungsgemäße Exzenterschleifer mit den kennzeichnenden Merk
malen des Hauptanspruchs hat für die Betriebsart Feinschliff demge
genüber den Vorteil hoher Schleifleistung bei einfachem, raumsparen
dem Aufbau. Die Wälzkränze sind äußerst widerstandsfähig gegen me
chanischen Verschleiß und die Lebensdauer der Verzahnungen ist we
sentlich erhöht. Auf besonders einfache Weise ist das schädliche
Hochdrehen des Schleiftellers im Leerlauf verhindert.
Eine weiterentwickelte Form des Exzenterschleifers hat zusätzlich
- an sich bekannte - Betriebsarten Grob- und Mittelschliff, die auf
einfache, schonende Weise durch Wechsel der vom Schleifteller getra
genen, unterschiedlichen Wälzkränze realisiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Exzenterschleifers,
Fig. 2 einen
Schleifteller mit Wälzkranz mit ringartigem Reibbelag,
Fig. 3 einen
Schleifteller mit Wälzkranz mit borstenbesetztem Reibbelag und
Fig. 4 einen Schleifteller mit einem aus einem Zahnriemen mit felgenarti
gem Trägerbund bestehenden Zahnkranz.
Der in Fig. 1 dargestellte Exzenterschleifer 1 hat ein Exzenter
getriebegehäuse 2 für einen Schleiftellerantrieb und ein Antriebsge
häuse 3. Das Exzentergetriebegehäuse 2 ist mit einem Stutzen 4 zum
Anschluß einer Absaugvorrichtung 5 versehen und an das Antriebsge
häuse 3 mittels Schrauben 6 angeflanscht. Aus dem Antriebsgehäuse 3
ragt eine Antriebswelle 7 heraus. Auf diese ist ein Zwischenstück 8
aufgeschraubt. Das Zwischenstück 8 ist als Kurbel ausgebildet und
hat eine exzentrisch zur Antriebswelle 7 gelagerte, zylindrische
Ausnehmung 9. Die Exzentrizität, d.h. der Abstand zwischen der Achs
e der Antriebswelle 7 und der Achse der Ausnehmung 9 ist mit e be
zeichnet. In die Ausnehmung 9 sind zwei Kugellager 10 eingesetzt,
die einen Tragzapfen 11 für einen Schleifteller 12 aufnehmen. Der
Tragzapfen 11 besitzt ein Sechskantstück 13 und an seinem freien En
de eine Gewindebohrung, in die eine Innensechskantschraube 14 einge
schraubt werden kann. Das Sechskantstück 13 und eine Sicherungs
scheibe 15 sichern den Tragzapfen 11 gegen axiales Verschieben in
den Kugellagern 10. Mit dem Tragzapfen 11 ist über die Innensechs
kantschraube 14 der Schleifteller 12 verbunden. Dieser trägt einen
Belag 16, beispielsweise mit Klettverschluß, der zur Aufnahme eines
entsprechend ausgebildeten Schleifblattes 17 dient.
Am Exzentergetriebegehäuse 2 ist undrehbar, konzentrisch zur An
triebswelle 7 ein als Innenzahnkranz ausgebildeter Wälzkranz 18 an
geordnet. An seiner dem Gehäuse 2 zugewandten Stirnfläche trägt der
Schleifteller 12 lösbar und drehfest einen als Außenreibkranz ausge
bildeten Wälzkranz 20, der konzentrisch zur Achse des Tragzapfens 11
und damit exzentrisch zur Antriebswelle 7 ausgerichtet ist. Zwischen
dem Wälzkranz 20 des Schleiftellers 12 und dem Wälzkranz 18 des Ex
zentergetriebegehäuses 2 besteht eine kraftschlüssige Verbindung zur
Übertragung einer Drehbewegung.
Der Exzenterschleifer arbeitet folgendermaßen: Ein nicht dargestell
ter Motor treibt die Antriebswelle 7 an. Diese dreht das Zwischen
stück 8 und läßt den darin exzentrisch gehaltenen Tragzapfen 11 und
mit diesem den Schleifteller 12 um die Achse der Antriebswelle 7
kreisen. Durch die in den Kugellagern 10 frei drehbare Lagerung des
Tragzapfens 11 ist auch der darauf befestigte Schleifteller 12 frei
drehbar. Der auf dem Tragzapfen 11 angeordnete Schleifteller 12
rollt bei von einer zu bearbeitenden Fläche abgehobenem Schleiftel
ler 12 mit minimalem Schlupf mit seinem Wälzkranz 20 im am Exzenter
getriebegehäuse 2 drehfest angeordneten Wälzkranz 18 ab und erzwingt
eine zusätzliche Rotationsbewegung des Schleiftellers 12.
Bei auf eine zu bearbeitende Fläche aufgesetztem Schleifteller 12
ist die Reibung zwischen dem Schleifteller und der zu bearbeitenden
Fläche so groß, daß sich maximaler Schlupf zwischen dem Wälzkranz 20
und dem Wälzkranz 18 einstellt, so daß der Schleifteller 12 kaum
noch oder sogar nicht rotiert. Der Weg jedes einzelnen Schleifkornes
pro Exzenterumdrehung, das ebenso wie der Schleifteller 12 Kreise
mit dem Radius der Exzentrizität e beschreibt, ist dadurch kleiner
als bei einer zusätzlichen, erzwungenen Rotation. Daraus ergibt sich
infolge des geringen Abtrages an Schleifgut ein feines Schliffbild.
In Fig. 2 ist ein Wälzkranz 20 des Schleiftellers 12 in Zusammen
wirken mit dem Wälzkranz 18 gezeigt. Der Wälzkranz 20 ist mit einem
elastischen, ringartigen Reibbelag 21 mit Noppen 22 versehen.
Die Fig. 3 zeigt den Wälzkranz 40 mit einem elastischen Reibbelag
41, bestückt mit Borsten 42, die einen erhöhten Reibschluß zum ge
häusefesten Wälzkranz 38 bewirken, der allerdings durch das elasti
sche Umbiegen der Borsten 42 und anschließendes Überrasten begrenzt
ist.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 ist ebenso wie bei
Fig. 1 der Wälzkranz 20, 40 so dimensioniert, daß bereits bei
leichtem Andruck des Schleiftellers 12 auf eine zu bearbeitende Flä
che, etwa mit dem Eigengewicht des Exzenterschleifers 1, keine er
zwungene Abrollbewegung des Wälzkranzes 20, 40 auf dem Wälzkranz 18,
38 erfolgen kann, sondern daß gemeinsam mit dem Wälzkranz 20, 40 der
Schleifteller 12 exzentrisch kreist, ohne zu rotieren. Bei Betreiben
des Exzenterschleifers 1 ohne Last, z.B. bei von einer Bearbei
tungsfläche abgehobenem Schleifteller 12, genügt die Reibung zwi
schen dem Wälzkranz 20, 40 und dem gehäusefesten Wälzkranz 18, 38 um
den Schleifteller 12 zum Rotieren in einem Übersetzungsverhältnis
von hier etwa 1 : 60 im Verhältnis zur Antriebswelle 7 zu zwingen.
Ein unerwünschtes, rotatorisches Hochdrehen des Schleiftellers 12
auf die Leerlaufdrehzahl der Antriebswelle 7 bzw. des Tragzapfens 11
infolge der Lagerreibung der Kugellager 10 ist somit ausgeschlossen.
Anderenfalls würde ein Hochdrehen des Schleiftellers 12 beim Auf
setzen auf das Werkstück so lange einen ungewollten Grobschliff be
wirken, bis die Rotation des Schleiftellers 12 völlig beendet ist.
Schäden an Feinschliffflächen und Reklamationen wären die negative
Folge.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Variante ist der Wälzkranz 50 ein Ver
zahnungsteil 51. Dieses ist aus einem ringartigen Zahnriemen 52 ge
bildet. Dieser sitzt an einem felgenförmigen Trägerbund 53 mit zu
mindest einem Teil seiner Breite auf. Der Trägerbund 53 stützt den
an sich flexiblen, biegeweichen, ringartigen Zahnriemen 52, der da
durch als festes Reibrad fungieren kann, wobei dessen Zähne 54 den
Wälzkranz 48 ohne Zahneingriff reibend berühren. Sogar eine zusätz
liche Verwendung sowohl der Zahnungsseiten als auch der Zahnriemen
rücken des Zahnriemens 52 als Reibkranz an einer nichtverzahnten
Gegenfläche hat sich als vorteilhaft erwiesen.
Für einen weiterentwickelten Exzenterschleifer ist eine Bearbei
tungsstufe Grobschliff unter Verwendung eines nicht dargestellten
Schleiftellers mit Innenzahnkranz realisierbar, der mit einem zu
sätzlichen, nicht dargestellten gehäusefesten Außenzahnkranz kämmt.
Mit einem ähnlichen, jedoch die Bewegung umkehrenden Getriebe ist
eine Bearbeitungsstufe Mittelschliff in bekannter Weise realisier
bar. Ein Wechsel zwischen Grob-, Mittel- und Feinschliff ist durch
Wechsel der Schleifteller mit entsprechenden Wälzkränzen möglich.
Auch hier ist für die Bearbeitungsstufe Feinschliff die Erfindung
vorteilhaft anwendbar.
Eine besonders vorteilhafte Variante ergibt sich für die Erfindung,
wenn der Wälzkranz 20, 40, 50 Teil eines Wenderades ist, so daß z.B.
auf der einen Seite ein Zahnriemen und auf der anderen Seite ein
Reibring in Form eines elastischen Ringes angeordnet ist. Durch Wen
den des Wenderades bei demontiertem Schleifteller 12 kann auf ein
fache Weise zwischen den bekannten Betriebsarten gewechselt werden.
Erfindungsgemäße Getriebe, insbesondere mit aus Zahnriemen gebilde
ten Zahnrädern, sind bei entsprechender Auslegung, z.B. durch form
schlüssige Kraftübertragung, auch für die Übertragung höherer Dreh
momente, d.h. für eine erzwungene Rotation des Schleiftellers unter
hohem Andruck auf zu bearbeitende Flächen geeignet.
Claims (8)
1. Exzenterschleifer (1) mit einem exzentrisch kreisenden Schleif
teller (12), der einen Wälzkranz (20, 40, 50) trägt, der an einem
gehäusefesten Wälzkranz (18, 38, 48) abrollend dem Schleifteller
(12) bei Betrieb ohne Last eine zusätzliche Rotationsbewegung auf
zwingt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkranz (20, 40, 50) des
Schleiftellers (12) ein Reibkranz ist, daß der gehäusefeste Wälz
kranz (18, 38, 48) ein Zahnkranz ist und daß zwischen diesen ein
Reibschluß besteht, derart, daß bei Betrieb ohne Last ein minimaler
Schlupf und bei Betrieb unter Last ein maximaler Schlupf vorhanden
ist.
2. Exzenterschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wälzkranz (20, 40, 50) einen Reibbelag (21, 41, 51) insbesondere
in Form eines elastischen Ringes trägt.
3. Exzenterschleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Reibbelag (21) mit elastischen Noppen (22) versehen ist.
4. Exzenterschleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Reibbelag (41) mit Borsten (42) besetzt ist.
5. Exzenterschleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der Wälzkränze (18, 38, 48, 20, 40, 50) durch auf
felgenartigen Trägerbünden (53) gehaltene ringartige Zahnriemen (52)
gebildet wird.
6. Exzenterschleifer nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus Zahnriemen (52) gebildeten Wälzkränze (18, 38, 48, 20,
40, 50) als Reibkränze dienen.
7. Exzenterschleifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schleifteller (12) auswechselbar und mit unterschiedlichen In
nen- oder Außen-Wälzkränzen (20, 40, 50) versehen ist, denen pas
sende, drehfeste Innen- oder Außen-Wälzkränze (18, 38, 48) am Exzen
tergetriebegehäuse (2) zugeordnet sind.
8. Exzenterschleifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wälzkränze (20, 40, 50) beidseitig auf auswechselbaren Wende
rädern angeordnet sind.
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