DE69707968T2

DE69707968T2 - Tragbares Werkzeuggerät

Info

Publication number: DE69707968T2
Application number: DE69707968T
Authority: DE
Inventors: Rolf Alexis Jacobsson
Original assignee: Atlas Copco Tools AB
Current assignee: Atlas Copco Industrial Technique AB
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2017-05-03
Also published as: JPH1071582A; JP4058131B2; US5967243A; SE9601734L; DE69707968D1; EP0806268B1; SE9601734D0; SE510972C2; EP0806268A1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem tragbaren Motorwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Beispiel für ein solches Motorwerkzeug ist in der DE 41 05 340 A beschrieben.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Motorwerkzeug der vorstehenden Art, das mit einer Kugelauswuchtvorrichtung versehen ist, die mit der Abtriebsspindel zum automatischen Auswuchten der Abtriebsspindel und der daran angebrachten Werkzeugausrüstung verbunden ist.
Ein dieser Art von Werkzeugen innewohnendes Problem ist die Schwierigkeit, eine starre Verbindung und perfekte Zentrierung der Auswuchtvorrichtung in Bezug auf die Abtriebsspindel zu erhalten. Ein weiteres Problem besteht darin, eine kompakte Konstruktion des Motorwerkzeugs zu schaffen, bei welcher die gesamte axiale Abmessung der Abtriebsspindel und der Auswuchtvorrichtung und der axiale Abstand zwischen der Werkzeugausrüstung und dem vorderen Lager der Abtriebsspindel klein sind.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, ein Motorwerkzeug der vorstehenden Art zu schaffen, bei welchem die aufgeführten Probleme vermieden werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie in Anspruch 1 ausgeführt gelöst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Abtriebsende eines Winkelschleifers;
Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Klemmelements und einer Klemmschraube einer Werkzeugausrüstung;
Fig. 3 einen Teilschnitt der Auswuchtvorrichtung;
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie III- III in Fig. 1;
Fig. 5 in größerem Maßstab einen Teilschnitt durch das rückwärtige Lager und die Haltemittel der Abtriebsspindel;
Fig. 6 in größerem Maßstab eine Seitenansicht des Kupplungselements.
Das in den. Zeichnungen gezeigte Motorwerkzeug ist ein Winkelschleifer, der ein Gehäuse 10, einen Drehmotor 11 und eine Abtriebsspindel 12 aufweist. Letztere ist mit dem Motor 11 mittels eines Winkeltriebes 13 angetrieben verbunden, der ein Ritzel 14, das mit dem Motor 11 verbunden ist, und ein Kegelrad 15 aufweist, das mit der Abtriebsspindel 12 verbunden ist. Die Abtriebsspindel 12 ist mit Bezug auf das Gehäuse 10 durch ein vorderes Kugellager 17 und ein hinteres Kugellager 18 gelagert. Der Außenring des vorderen Lagers 11 ist in einem abnehmbaren Wandabschnitt 19 des Gehäuses 10 abgestützt.
An ihrem vorderen Ende ist die Abtriebsspindel 12 mit einer automatischen Kugelauswuchtvorrichtung 21 und Befestigungsmitteln 22 für ein scheibenförmiges Schleifwerkzeug (nicht gezeigt) versehen.
Die Befestigungsmittel 22 des Schleifwerkzeuges umfassen eine koaxiale Gewindebohrung 23 in der Abtriebsspindel 12 zur Aufnahme einer Klemmschraube 24, einen radialen Halteabsatz 25, einen Gewindebuchsenabschnitt 26 koaxial zu der Bohrung 23 und ein scheibenförmiges Halteelement 28 für das Schleifwerkzeug. Letzteres ist mit einem rückwärtigen Halsbereich 29 mit Gewinde zum Eingriff in den Buchsenbereich 26 ausgebildet. Die Steigung dieses Gewindes ist jedoch größer als die Steigung des Gewindes der Klemmschraube 24, d. h. die Klemmschraube 24 und das Halteelement 28 können nicht gemeinsam gelöst werden.
Das Halteelement 28 besitzt auch einen nach vorne weisenden röhrenförmigen Halsabschnitt 27 zum zentrierenden Zusammenwirken mit einer entsprechenden mittigen Öffnung in dem Schleifwerkzeug.
Weiterhin besitzt das Halteelement 28 eine Koaxialöffnung 30, die mit axial ausgerichteten Keilen 31 versehen ist. Ein Klemmelement 32 ist zum Zusammenwirken mit der Klemmschraube 24 ausgebildet, um das Schleifwerkzeug gegen das Halteelement 28 zu verklemmen. Das Klemmelement 32 besitzt einen röhrenförmigen Halsabschnitt 33, der mit Keilen 35 zum Zusammenwirken mit den Keilen 31 in der Öffnung 30 des Halteelements 28 versehen ist (siehe Fig. 4).
Infolge der Verriegelungswirkung der Keilverbindung zwischen dem Halteelement 28 und dem Klemmelement 32 einerseits und infolge des Unterschiedes in der Steigung zwischen den Gewinden an der Klemmschraube 24 und dem Halteelement 28 andererseits ist das Schleifwerkzeug daran gehindert, sich als Ergebnis einer zufälligen relativen Rotation zwischen dem Schleifwerkzeug und der Abtriebsspindel 12 zu lockern.
Das Halteelement 28 ist mit einem flachen Radialflansch 36 ausgebildet, der dazu dient, zwischen dem Halteabsatz 25 an der Abtriebsspindel 12 und dem Schleifwerkzeug eingeklemmt zu werden. Der Halteabsatz 25 bildet zusammen mit dem Halteelement 28 axiale Stützmittel für das Schleifwerkzeug, wenn letzteres durch Anziehen der Klemmschraube 24 festgelegt wird.
Wenn nach einiger Betriebszeit das Stützelement 28 bis zu einem bestimmten Ausmaß verschlissen ist, wird es einfach durch ein neues ersetzt. Ohne den Einsatz eines separaten Halteelements 28 wäre der Absatz 25 an der Abtriebsspindel 12 selbst dem durch das Schleifwerkzeug verursachten unvermeidlichen mechanischen Verschleiß ausgesetzt. Ein Austausch der gesamten Abtriebsspindel 12 wäre jedoch ein viel teurerer Vorgang. Das getrennte Halteelement 28 ermöglicht es auch, eine einfache Anpassung der Befestigungsmittel 22 an unterschiedlich geformte Schleifwerkzeuge zu schaffen.
Die Auswuchtvorrichtung 21, die zur Kompensation dynamischer Unwuchtkräfte dient, die in dem Schleifwerkzeug während seiner Lebensdauer auftreten, umfaßt eine kreisförmige Umfangswand 38, eine transversale Endwand 39, ein ringförmiges Schließelement 40 und eine Anzahl von Stahlkugeln 41, die entlang der Umfangswand 38 frei beweglich sind. Für eine genaue Führung der Kugeln 41 ist die Umfangswand 38 mit einer innenseitigen, teilkugelförmigen Kontaktfläche 43 von sehr hoher Qualität im Hinblick auf die Zentrierung bezüglich der Drehachse der Abtriebsspindel 12 und auf ihre Glätte versehen. Diese Art von Auswuchtvorrichtung ist als solche bereits bekannt und beispielsweise in der GB 832 048 beschrieben.
Bei dem vorliegenden Motorwerkzeug sind jedoch die transversale Endwand 39 und die Umfangswand 38 gemeinsam miteinander und mit der Abtriebsspindel 12 ausgebildet und die transversale Endwand 39 bildet den radialen Halteabsatz 25 für die Befestigungsmittel 22 des Schleifwerkzeuges.
Mit der Abtriebsspindel 12 ist auch eine koaxiale zylindrische Fläche einstückig ausgebildet, die radial innenseitig der Kugel 41 liegt und eine kleinere axiale Erstreckung als die Umfangswand 38 besitzt.
Das ringförmige Schließelement 40 besitzt ein im wesentlichen L-förmiges Querschnittsprofil und ist durch elastische Ausdehnung zwischen der Umfangswand 38 und der zylindrischen Fläche 42 verklemmt. Zum Sichern des Schließelements 40 in dieser Stellung ist der hintere Bereich der Umfangswand 38 mit einem innenseitigen Absatz 44 zum Zusammenwirken mit dem äußeren Randbereich des Schließelements 40 ausgebildet und verriegelt dadurch das Schließelement 40 gegen eine Axialbewegung nach hinten (siehe Fig. 3). O-Ringe 45, 46 sind in Nuten 47, 48 in der Umfangswand 38 bzw. der inneren zylindrischen Fläche 42 zum abdichtenden Zusammenwirken mit dem Schließelement 40 eingefügt.
Nahe der Endwand 39 ist die Abtriebsspindel 12 mit einem Radialabsatz 49 und einer zylindrischen Fläche 50 ausgebildet, um den inneren Laufring des vorderen Lagers 47 zu positionieren. Da der Durchmesser der zylindrischen Fläche 42 größer als der Außendurchmesser des Lagers 17 ist, ist es möglich, das Schließelement 40 teilweise außerhalb des Lagers 17 anzuordnen. Dies bedeutet wiederum, daß der vordere Endbereich der Abtriebsspindel 12 einschließlich der Auswuchtvorrichtung 21 axial sehr kompakt ist.
Weiter hinten weist die Abtriebsspindel 12 einen weiteren Radialabsatz 52, eine zylindrische Fläche 53 zum führenden Abstützen des Kegelrades 15, einen Keilbereich 54, eine weitere zylindrische Fläche 55 und einen Gewindeabschnitt 56 auf. Die hinterste zylindrische Fläche 55 stützt den Innenring des hinteren Lagers 18 führend ab und der Gewindeabschnitt 56 steht mit einer Klemmutter 58 im Eingriff.
Im Keilbereich 54 ist ein ringförmiges Kupplungselement 59 abgestützt, das mit inneren Keilen zur antreibenden Verbindung mit dem Keilbereich 54 und mit sich nach vorne erstreckenden Kupplungszähnen 60 ausgebildet ist (siehe Fig. 6). Letztere greifen in passende Rastmittel 51 an dem Kegelrad 15 ein, um ein Antriebsmoment zwischen dem Kegelrad 15 und dem Kupplungselement 59 zu übertragen.
Die innere Kugelbahn des hinteren Lagers 18, das Kupplungselement 59 und das Kegelrad 15 werden zwischen der Klemmutter 58 und dem Absatz 52 zu einer starren Einheit axial verklemmt. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, einen Gleitsitz zwischen dem Kegelrad 15 und der Abtriebsspindel 12 zu verwenden, was das Zerlegen der Abtriebsspindelanordnung erleichtert.
Das Kegelrad 15 ist mit einem sich nach vorne erstreckenden Halsabschnitt 62 ausgebildet, an welchem ein Hülsenelement 63 zum Zusammenwirken mit einem Dichtring 64 montiert ist, der in dem Gehäuse 10 festgelegt ist. Der Zweck des Dichtrings 64 besteht darin, den Austritt des Schmierfettes zu verhindern, das ursprünglich in dem Winkeltrieb 13 verwendet wird.
Die Abtriebsspindel 12 wird gemeinsam mit dem hinteren Lager 18, dem Kupplungselement 59, dem Kegelrad 15 und dem vorderen Lager 17 mittel eines Halteelements 65 axial gegen das Gehäuse 10 verklemmt, das unterhalb des hinteren Lagers 18 liegt und an dem Gehäuse 10 mit Hilfe von zwei Schrauben 66 festgelegt ist (siehe Fig. 4). Eine Klemmkraft wird auf den Außenring des hinteren Lagers 18 mit Hilfe einer Tellerfeder 67 aufgebracht, die zwischen das Lager 18 und das Halteelement 65 eingefügt ist (siehe Fig. 5).
Die axial durch die Feder 67 ausgeübte Klemmkraft wird über das hintere Lager 18 auf die Abtriebsspindel 12 und über die Abtriebsspindel 12 weiter auf das Gehäuse 10, das vordere Lager 17 und den Wandabschnitt 19 übertragen. Durch diese Anordnung erhält man eine axiale Vorspannung des Kugellagers 17, 18, so daß die Lagerspiele eliminiert werden und die Drehgenauigkeit der Abtriebsspindel 12 sehr hoch ist.

Claims

1. Tragbares Motorwerkzeug zum Betreiben einer rotierenden Werkzeugausrüstung, mit einem Gehäuse (10), einem Drehmotor (11), einer Abtriebspindel (12), die in dem Gehäuse (10) gelagert und zum Tragen einer Werkzeugausrüstung gedacht ist, und einem Winkeltrieb (13) mit einem Kegelrad (15), das an der Abtriebspindel (12) montiert ist, um diese mit dem Motor (11) zu verbinden, wobei die Abtriebspindel (12) mit einer ersten zylindrischen Fläche (50) zum Abstützen eines vorderen Lagers (17), einer zweiten zylindrischen Fläche (55) mit axialem Abstand zu der ersten zylindrischen Fläche (50), die zum Abstützen eines hinteren Lagers (18) und mit einer dritten zylindrischen Fläche (53) ausgebildet ist, die zwischen der ersten und der zweiten zylindrischen Fläche (50, 55) liegt und zur Abstützung des Kegelrades (15) gedacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kugelauswuchtvorrichtung (21) starr mit dem vorderen Ende der Abtriebspindel (12) verbunden ist und eine Umfangswand (38) mit einer Kugelbahn (43), einer Anzahl von Kugeln (41), die frei und unabhängig entlang der Kugelbahn (43) beweglich sind, und eine transversale Endwand (39) aufweist, und daß die Abtriebspindel (12) als einteiliges Bauteil ausgebildet ist, das die erste, zweite und dritte zylindrische Fläche (50, 55, 53), die Umfangswand (38) mit der Kugelbahn (43) und die transversale Endwand (39) der Auswuchtvorrichtung (21) umfaßt, wobei die transversale Endwand (39) einen axialen Stirnhalteabsatz (25) für eine an der Ausgangsspindel (12) anzubringende Werkzeugausrüstung bildet.

2. Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebspindel (12) eine koaxiale, radial nach außen weisende zylindrische Fläche (42) aufweist, die radial innerseitig der Kugeln (41) liegt, wobei ein ringförmiges Schließelement (40) zwischen der Umfangswand (38) und der zylindrischen Fläche (42) montiert ist, um die Kugeln (41) zwischen der Umfangswand (38) und der zylindrischen Fläche (42) einzuschließen.

3. Motorwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Fläche (42) einen Durchmesser besitzt, der den Außendurchmesser des vorderen Lagers (17) übersteigt.