Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Exzenterschleifer, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Solche Exzenterschleifer bieten die Möglichkeit, den Schleifteller in drei unterschiedlichen Bewegungsfor¬ men anzutreiben und dadurch unterschiedliche Schliff¬ bilder zu erzeugen. Bei Freilauf des Schleiftellers, d.h. ohne Abrollbewegung des Schleifteller-Drehkranzes auf den zugeordneten Abrollkränzen, wird ein Feinschliff erzielt, da die Bewegung jedes einzelnen Schleifkorns pro Exzenterumdrehung sehr klein ist. Bei Zwangsmitnahme des Schleiftellers entgegen die Drehrichtung des Exzen¬ ters, was durch Abrollen der außenliegenden Antriebs- mittel des zweiten Schleifteller-Drehkranzes in den

Abrollmitteln des zweiten Abrollkranzes bewirkt wird, be-

schreibt jedes Schleifkorn auf dem Schleifteller eine ^~ Hypozykloide, so daß der Weg der Schleifkörner pro Exzenterumdrehung vergrößert und damit ein größerer Kornabtrag erzwungen wird. Entsprechend ändert sich das Schilffbild. Bei Zwangsmitnahme des Schleiftellers in Drehrichtung des Exzenters, was durch Abrollen der innenliegenden Antriebsmittel des ersten Schleiftel¬ ler-Drehkranzes in den Abrollmitteln des ersten Ab¬ rollkranzes bewirkt wird, beschreibt jedes Schleifkorn eine Perizykloide. Der Schleifweg der Schleifkörner pro Exzenterumdrehung wird maximal. Diese Schleifbe- wegung bewirkt den größten Kornabrieb und eignet sich daher gut zum Grobschleifen.

Bei einem bereits vorgeschlagenen Exzenterschleifer der eingangs genannten Art (P 36 02 571.2) sind die beiden Abrollkränze als Doppelzahnkranz mit Innen- und Außen¬ verzahnung an einer im Gehäuse feststehenden Hülse be¬ festigt. Die beiden ebenfalls als Zahnkränze ausgebil¬ deten Schleifteller-Drehkränze sind axial zueinander versetzt angeordnet und mit dem Schleifteller starr verbunden. Zur Trennung bzw. Herstellung der Getriebe¬ verbindung zwischen, den Drehkränzen und ihren zugeord¬ neten Abrollkränzen ist die Hülse im Gehäuse axial in drei Stellungen verschiebbar. In ihrer untersten Stel- lung kämmt der erste Drehkranzmit seiner Innenverzahnung mit der Außenverzahnung des Doppelzahnkranzes, in ihrer obersten Stellung kämmt der zweite Drehkranz mit seiner Außenverzahnung mit der Innenverzahnung des Doppelzahn¬ kranzes, während in ihrer mittleren Stellung die Wirk- Verbindungen zwischen DoppelZahnkranz und Drehkränzen aufgehoben sind. Diese konstruktive Gestaltung der An¬ triebsumschaltung erfordert eine axiale Mindestbauhöhe des Schleifergehä,uses.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Exzenterschleifer mit den kenn¬ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die gewünschte Umschaltmöglichkeit für die Schleif- bewegung des Schleiftellers bei extrem kleiner axialer Bauhöhe des Schleifergehäuses erzielt wird. Die Umschal¬ tung kann schnell vorgenommen werden, ohne den Still¬ stand des Schleiftellers abwarten zu müssen, da die Schleifteller-Drehkränze und ihre zugeordneten Abroll- kränze nicht erst in verschiedenen Ebenen in Eingriff gebracht werden müssen, sondern sich ständig und von Anfang an in Eingriff miteinander befinden. Die Umschal¬ tung kann damit ohne Getriebeabnutzung auch während des SchleifVorgangs , also ohne Antriebsabschaltung, vorge- nommen werden. Die Umschalteinrichtung ist bediener¬ freundlich und leicht zu handhaben. Durch den ständigen Eingriff der Drehkränze und Abrollkränze wird ein Hoch¬ drehen der Abrollkränze während ihres Freilaufs vermieden, da die Abrollkränze in ihren Führungen einem gewissen Reibmoment ausgesetzt sind. Die Dreh- und Abrollkränze können dabei entweder gemäß der Ausführungsform in Anspruch 13 als Zahnkränze oder gemäß der Ausführungs- form in Anspruch 16 als Reibkränze ausgebildet werden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maß- nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse¬ rungen des im Anspruch 1 angegebenen Exzenterschleifers möglich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dabei aus Anspruch 2. Bei Verlegen der innenliegenden Antriebsmittel an den äußeren Rand des Schleiftellers und der außenliegenden Antriebsmittel in das Innere des Schleif-

tellers wird ein größerer Unterschied der Zykloiden erreicht, welche die äußeren Schleifkörner bei unter¬ schiedlichen Drehrichtungen des Schlei tellers zurück¬ legen, als im umgekehrten Fall.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 4. Bei dieser konstruktiven Ge¬ staltung und bei Verwendung von Abrollkränzen aus Metall wird eine gute Weiterleitung der durch Reibung in den miteinander in Eingriff stehenden Antriebs- und Abroll- mittel und in den Ringführungen der Abrollkränze er¬ zeugten.Wärme in das Gehäuseinnere erzielt, wo dann die Wärme durch Luftbewegung abgeführt wird. Durch die Ver¬ wendung entsprechender Metalle, z.B. Sintermetalle, wird ein sauberes Gleiten der Abrollkränze in den Ringführun- gen möglich. Bei Ausbildung der Dreh- und Abrollkränze als Zahnkränze ergibt sich ein geräuscharmes Getriebe mit kleinen Fertigungstoleranzen.

Vorteilhafte Varianten zur technischen Ausführung der Umschalteinrichtung mit Arretiervorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 5 - 12.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich weiterhin aus Anspruch 14. Durch die SinusVerzah¬ nung wird ein weicher, verschleißfreier Eingriff, der als Zahnkränze ausgebildeten Dreh- und Abrollkränze erzielt. Die Verzahnungsart ist weniger schleifstaub¬ empfindlich als eine Evolventenverzahnung. Der gleich¬ zeitige Eingriff mehrerer Zähne ist dabei durch ge¬ ringen Durchmesserunterschied der Teilkreise von Dreh- und Abrollkränzen sichergestellt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 15. Durch die Verwendung dieser bei¬ den unterschiedlichen Materialien werden ideale Verzah- nungsVerhältnisse und hohe Standzeiten erzielt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge¬ stellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Exzenterschleifers,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II des

Exzenterschleifers in Fig. 1 bei abgenom¬ menen Schleifteller,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Exzenterschleifers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Exzenterschleifers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 einen Schnitt längs Linie VI-VI in Fig. 5 bei fehlendem Schleifteller,

Fig. 7 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 6 eines Exzenterschleifers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Sinus- verzahnung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in Fig. 1 im Längsschnitt zu sehende Exzenterschlei¬ fer weist ein topf- oder glockartiges Gehäuse 10 auf, das am unteren offenen Rand mit einer metallischen Tragplatte 11 abgeschlossen ist. Im Innern 12 des Gehäuses 10 mündet ein Absaugstutzen 13, über welchen Luft und damit Wärme und Staub aus dem Gehäuseinnern 12 abgesaugt werden kann. Im Gehäuseinnern 12 befindet sich ein mittels eines nicht dargestellten Elektromotors über dessen Abtriebswelle 14 rotatorisch angetriebener Exzenter 15. Im Exzenter 15 ist ein Schleif eller 16 rotatorisch gelagert. Hierzu ist in einer Ausnehmung 17 des Exzenters 15 ein Tragzapfen 18 über ein Kugellager 19 gelagert, der durch eine Durch¬ gangsöffnung 19 in der Tragplatte '11 hindurchragt und am freien Stirnende den Schleifteller 16 trägt. Der Schleifteller 16 ist durch eine in einer Gewindebohrung 20 im Tragzapfen 18 eingeschraubte Schraube 21 auf dem Tragzapfen 18 festgelegt. Auf die äußere Stirnfläche des Schleiftellers 16 ist ein weichelastischer Belag 22 auf¬ geklebt, der der Aufnahme des eigentlichen Schleifblattes 23 dient. Die Drehachse 24 des Schleiftellers 16 und des Tragzapfens 18 verläuft parallel zu der Drehachse 25 des Exzenters 15 und damit der Abtriebswelle 14 im Abstand des Exzentrizitätsmaßes e.

Auf der der Tragplatte 11 zugekehrten Rückseite trägt der Schleifteller 16 zwei konzentrisch zu seiner Drehachse 24 befestigte Drehkränze 26 und 27 , die vorzugsweise ein- stückig mit dem Schleifteller 16 ausgebildet sind. Jeder Drehkranz .26,27 _. wird von einem Zahnkranz gebildet, wo-

bei der erste Drehkranz 26 mit größerem Durchmesser eine Innenverzahnung 28 und der zweite Drehkranz 27 mit kleinerem Durchmesser eine Außenverzahnung 29 trägt. Innenverzahnung 28 und Außenverzahnung 29 können aber auch jeweils dem anderen Zahnkranz zugeordnet sein. Jedem der beiden Drehkränze 26,27 ist ein ebenfalls als Zahnkranz ausgebildeter Abrollkranz 30 bzw. 31 zuge¬ ordnet. Die Abrollkränze 30,31 sind in an der Tragplatte 11 konzentrisch festgelegten Ringführungen 32,33 dreh- beweglich gehalten. Der erste Abrόllkranz 30 mit dem größeren Durchmesser trägt dabei eine Außenverzahnung 34 und der zweite Abrollkranz 31 mit dem kleineren Durchmesser eine Innenverzahnung 35. Die Innenverzahnung 28 des ersten Drehkranzes 26 steht mit der Außenver- zahnung 34 des ersten Abrollzahnkranzes 30 und die Außen- verzahnung 29 des zweiten Drehkranzes 27 steht mit der InnenVerzahnung 35 des zweiten Abrollkranzes 31 in stän¬ digem Eingriff. Die Verzahnungen sind als sog. Sinus- verzahnungen ausgeführt, die in Fig. 8 schematisch skiz- ziert sind. Die Abrollkränze 30,31 sind dabei aus Metall, vorzugsweise Sintermetall/ und die Drehkränze 26,27 aus Kunststoff gefertigt. Die Ringführungen 32,33 sind von einem an der Tragplatte 11 axial vorspringenden und mit diesem einstückigen Ringsteg 36 und einem auf der Stirn- seite des Ringsteges 36 befestigten Ringflansch 37 ge¬ bildet, der beidseitig radial über den Ringsteg 36 vor¬ steht. Auf diese Weise werden von dem Ringsteg 36, der Tragplatte 11 und dem Ringflansch 37 zwei konzentrische Ringnuten als Ringführungen festgelegt, in welchen die Abrollkränze 30,31 auf ihren von den Verzahnungen 34,35 abgekehrten Rückseiten einliegen.

Die beiden Abrollkränze 30,31 können entweder in den Ring¬ führungen 32,33 frei drehen oder wechselweise an der Trag-

platte 11 undrehbar festgelegt werden, wodurch insge¬ samt drei verschiedene Bewegungsarten des Schleiftel¬ lers 16 erzielt werden. Hierzu ist eine Umschaltein¬ richtung 38 mit drei Schaltstellungen vorgesehen, wel- ehe einen in die drei Schaltstellungen verschwenkbaren ümschalthebel 39 und eine von dem Umschalthebel 39 be¬ tätigte Arretiervorrichtung 40 aufweist. Die Arretier¬ vorrichtung 40 ist so ausgebildet, daß sie in den beiden extremen Stellungen des Umschalthebeis 39 wechselweise 0 einen von den beiden Abrollkränzen 30,31 undrehbar an der Tragplatte 11 festhält und in der zwischen den bei¬ den Extremstellungen liegenden Mittelstellung des Um¬ schalthebels den beiden Abrollkränzen 30,31 ihre freie Drehbeweglichkeit in den Ringführungen 32 und 33 zurück- 5 gibt. Sind beide Abrollkränze 30,31 in den Ringführungen 32,33 frei drehbar, so erfolgt der Antrieb des Schleiftel¬ lers 16 allein über den Exzenter15,wobei der Schleifteller 16 um seine Drehachse 25 frei drehbar ist. Der Schleifteller führt deshalb beim Schleifen eine Bewegung aus, die einer θ Zykloide mit überlagerter Drehbewegung folgt, wobei die Überlagerung der Drehbewegung abhängig ist vom Andruck beim Schleifen. Der Weg jedes einzelnen Schleif orns pro ExzenterUmdrehung ist sehr klein, woraus sich ein sehr feines Schuffbild ergibt. Wird der erste Abrollkranz 30 5 mit der Außenverzahnung 34 an der Tragplatte 11 undreh¬ bar festgelegt, so rollt sich der erste Drehkranz 26 mit seiner Innenverzahnung 28 auf dem ersten Abrollkranz 3θ in dessen Außenverzahnung 34 ab. Jedes Schleif örn des Schleifblattes 23 beschreibt beim Schleifen in dieser Ein- θ Stellung eine Perizykloide, bei der die Drehbewegung mit der Drehrichtung des Exzenters 15 übereinstimmt. Dadurch ist der Weg der Schleifkörner pro Umdrehung des Exzen¬ ters 15 am größten. Diese Schleifbewegung bewirkt den größten Abtrag und eignet sich deshalb gut zum Grobschlei-

fen. Ist der innere Abrollkranz 31 undrehbar an der Tragplatte 11 festgehalten, so rollt der zweite Dreh¬ kranz 27 mit seiner Außenverzahnung 29 in der Innen¬ verzahnung 35 des zweiten Abrollkranzes 31 ab. Jedes Schleifkorn des Schleifblattes 23 beschreibt nunmehr eine verlängerte Hypozykloide, wobei es sich gegen die Drehrichtung des Exzenters 15 bewegt. Dieses ergibt einen größeren Abtrag als beim Schleifen mit Freilauf der beiden Abrollkränze 30,31, aber auch einen gerin- geren Abtrag als bei der vorstehend beschriebenen

Schleifbewegung, bei welcher der erste Abrollkranz 30 festgehalten ist. Entsprechend feiner ist auch dem¬ gegenüber das Schliffbild.

Die Umschalteinrichtung 38 mit Arretiervorrichtung 40 kann in verschiedener Weise ausgebildet werden. In ^'

Fig. 1 weist die Arretiereinrichtung 40 eine Vielzahl von als Sack- oder Durchgangsbohrungen 41 ausgebildete Ausnehmungen in den der Tragplatte 11 zugekehrten Stirn¬ seiten der Abrollkränze 30,31 und zwei jeweils in einer Axialbohrung 42 in der Tragplatte 11 geführte Verriege- lungsglieder auf, die hier als Rundstifte 43 ausgebil¬ det sind. Die Rundstifte 43 sind an einem Kipphebel 44 angelenkt, und zwar auf beiden Seiten des Hebeldreh¬ punktes. Der Kipphebel 44 ist mit dem Umschalthebel 39 derart verbunden, daß der Kipphebel 44 bei Verschwenken des Umschalthebels 39 aus seiner in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung rechtsseitig oder linksseitig abkippt, •wodurch einer der beiden Stifte 43 in eine Sack- oder Durchgangsbohrung 41 in einem der Abrollkränze 30,31 eintaucht und diesen dadurch an der Tragplatte 11 un¬ drehbar festlegt.

In dem Ausführungsbeispiel der Umschalteinrichtung 238 in Fig. 3 und 4 weist die Arretiervorrichtung 240 eine im Querschnitt ringsektorförmige Sperrklinke 245 auf, die sich innerhalb einer in Umfangsrichtung sich er- streckenden Durchtrittsöffnung 246 in der Tragplatte 11 über einen Umfangsabschnitt des Ringsteges 36 erstreckt und mittels eines Schneidenlagers 247 auf diesem abge¬ stützt ist. Die freien Enden 248 und 249 bilden Verrie¬ gelungsglieder, die in ringabschnittförmige Ausnehmungen 250,251 in den der Tragplatte 11 zugekehrten Stirnseiten der Abrollkränze 30,31 einzugreifen vermögen. In der vom Ringsteg 36 abgekehrten Oberseite 252 der Sperrklinke 245 erstreckt sich in deren Längsrichtung eine Kulissennut 253, in welcher der die Sperrklinke 245 übergreifende Umschalt- hebel 239 der Umsehalteinrichtung 238 mit einem Kulissen¬ zapfen 254 eingreift. Der Umschalthebel 239 ragt in Radial¬ richtung durch einen Schlitz 255 im Gehäuse 10 hindurch und kann manuell in Umfangsrichtung des Gehäuses ge¬ schwenkt werden. Der Verlauf der Kulissennut 253 in der Sperrklinke 245 ist nun derart festgelegt, daß bei Ver¬ schieben des Kulissenzapfens 254 infolge des Schwenkens des Umschalthebeis 239 von etwa der Mitte der Längser¬ streckung der Kulissennut 253 aus (Darstellung in Fig. 4) in die eine oder andere Verschieberichtung eine Kippbe- wegung der Sperrklinke um ihr Schneidenlager 247 zu der einen oder anderen Seite hin erzwungen wird. Dadurch wird in der einen Endschwenkstellung das eine Ende 248 der Sperrklinke 245 in eine der Ausnehmungen 250 im Abroll¬ kranz 30 und in der anderen Endschwenkstellung des Um- Schalthebels 239 das andere Ende 249 der Sperrklinke 245 in eine der Ausnehmungen 251 des ^" Abrollkranzes 31 ein¬ tauchen und den jeweiligen Abrollkranz 30 bzw. 31 undreh¬ bar an der Tragplatte 11 festlegen.

Bei der in Fig. 5 und 6 schematisch dargestellten Umschalteinrichtung 338 weist die Arretiervorrichtung 340 ein wechselweise in die Ringführungen 32,33 ein¬ schwenkbares Formschlußelement und mindestens eine in jedem Abrollkranz 30,31 vorgesehene, mit dem Form¬ schlußelement korrespondierende Formschlußausnehmung auf. In der in der linken Hälfte derFig.6 dargestellten Arre¬ tiervorrichtung 340 ist das Formschlußelement als Klin¬ kenhebel 357 ausgebildet, der an dem Ringsteg 36 schwenkbar gelagert ist. Der Klinkenhebel 357 ist über einen durch den Ringsteg 36 und die Tragplatte 11 hin¬ durchgeführten Bolzen 358 starr mit dem Umschalthebel 339 verbunden, der durch einen Schlitz 355 im Gehäuse 10 radial aus diesem vorsteht und in Umfangsrichtung des Gehäuses manuell verschwenkt werden kann. Die Form- schlußausnehmungen sind als Radialvertiefungen 356 bzw. 359 in den dem Ringsteg 36 zugekehrten Umfangsflächen der Abrollkränze 30,31 ausgebildet, in welche der Klin¬ kenhebel 357 mit zwei endseitigen Nasen 360,361 eingreifen kann.

In der in der rechten Hälfte der Fig. 6 dargestellten Arretiervorrichtung 440 ist das Formschlußelement als Nocken 462 ausgebildet, der in gleicher Weise wie der Klinkenhebel 357 mit dem Umschalthebel verbunden ist. Der Nocken 462 kann durch Schwenken des Umschalthebels in eine der Radialvertiefungen 456 bzw. 459 in den beiden Abrollkränzen 30,31 eingreifen und diese dadurch jeweils gegen Drehung blockieren.

Verzichtet man bei der Arretiervorrichtung 440 auf die Radialvertiefungen 456,459 so kann ein Blockieren der Abrollkränze 30,31 durch deren Festklemmung in den Ring- führungen 32,33 infolge Drehung des Nockens 462 herbeige¬ führt werden. Der Nocken 462 stellt dann ein Kraftschluß-

element dar, das die Abrollkränze 30,31 in ihren Ring¬ führungen 32,33 kraftschlüssig festlegt.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Umsehalteinrichtung 538 weist die Arretiervorrichtung 540 ebenfalls ein Kraft- schlußelement auf, das die Abrollkränze 30,31 in ihren Ringführungen 32,33 kraftschlüssig festlegt. Dieses Kraf schlußelement besteht hier aus Bremsbacken 563, die am Ringsteg 36 über dessen Umfang verteilt mittels Schwenkzapfen 564 schwenkbeweglich gelagert sind. Die 0 Bremsbacken 563 weisen eine äußere Reibfläche 565 und eine innere Reibfläche 566 auf, die wechselweise an die dem Steg 36 zugekehrten Rückseiten der Abrollkränze 30,31 angepreßt werden können. Die Anpressung erfolgt über einen Exzenternocken 567, der mit den hier nicht dargestellten 5 Umschalthebel verbunden ist und in einer ovalen Durch¬ trittsöffnung 568 in den Bremsbacken 563 drehbar ist. Durch Schwenken des Umschalthebels wird der Exzenter¬ nocken 567 rechts— oder linkssinnig geschwenkt und drückt dabei die zugeordnete Bremsbacken 563 an den äußeren Ab- θ rollkranz 30 oder den inneren Abrollkranz 31. Sind mehrere Bremsbacken 563 vorgesehen, so müssen die Exzenternocken 567 mechanisch miteinander synchronisiert werden. Es ist auch möglich, auf die Bremsbacken ganz zu verzichten und den Exzenternocken 567 so auszubilden, daß er unmittelbar 5 aufdie dem Steg36 zugekehrten Rückseiten der Abrollkränze 30,31 kraftschlüssig einwirkt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Drehkränze und deren Abrollkränze können anstelle von Zahnkränzen auch als Reib- θ kränze ausgebildet werden, die über innen- bzw. außenlie¬ gende Reibflächen miteinander in Eingriff stehen.