DE10356068A1

DE10356068A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10356068A1
Application number: DE10356068A
Authority: DE
Inventors: Adolf Zaiser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23
Also published as: GB2408708A; US7108077B2; GB0426169D0; GB2408708B; CN100575004C; US20050126803A1; CN1623739A

Abstract

Eine Handwerkzeugmaschine (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Abtriebswelle (32) zur Halterung eines spanenden Werkzeugs (40) aufnimmt und dieses in Drehschwingung versetzt, die durch einen um eine winklig zur Abtriebswelle (32) verlaufende Achse rotierenden Exzenter (22) erzeugbar ist, der in eine mit der Abtriebswelle (32) gekuppelte Kulisse (26) greift, ist dadurch vielfältiger einsetzbar, dass die Drehschwingung der Abtriebswelle (32) und damit des Werkzeugs (40) mit einem bestimmten Hub einstellbar und damit an besondere Verwendungszwecke anpassbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.

Eine gattungsgemäße Handwerkzeugmaschine ist aus der Patentschrift EP 372376 bekannt. Deren um einen kleinen Winkelbetrag drehschwingend, d.h. hin und herschwenkend angetriebene Abtriebswelle ist mit einem Schleifteller, mit einem Spezialmesser oder einem Sägeblatt kuppelbar, wobei der Drehwinkel bzw. der Drehhub konstant ist.

Zum Anpassen an unterschiedliche Arbeitsbedingungen, z.B. unterschiedlich harte Werkstoffe, ist allein eine Änderung der Drehschwingfrequenz möglich.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 4 hat den Vorteil, dass der Hub der Drehschwingungen der Abtriebswelle einstellbar ist und dadurch die Arbeitsleistung der Handwerkzeugmaschine z.B. beim Schleifen, Sägen oder Schneiden besonders fein variierbar und damit die Einsatzmöglichkeiten der Handwerkzeugmaschine deutlich erweitert ist.
Dadurch, dass der Exzenter einen veränderbaren Abstand zur Abtriebswelle hat, ist mit einfachen Mitteln der Hub der Drehschwingungen auf einen gewünschten Wert einstellbar.
Dadurch, dass eine Kulisse als Gabel mit zwei parallel beabstandeten Gabelzinken ausgestaltet ist, die in einer Ebene quer zur Achse der Abtriebswelle verlaufen, ist eine Hubverstellung der Drehschwingungen dadurch besonders einfach, dass der Exzenter längs zu den Gabelzinken verschieblich gelagert ist und der Hub umso größer wird, je näher der Exzenter der Abtriebswelle ist bzw. um so kleiner wird, desto weiter entfernt der Exzenter von der Abtriebswelle zwischen den Gabelzinken positioniert ist, wobei das Drehmoment mit kleiner werdendem Hub wächst.
Dadurch, dass die Laufflächen der Gabelzinken in Kontakt mit dem Exzenter als konkave Nuten ausgestaltet sind, wird die Flächenpressung zwischen dem Exzenter und den Laufflächen und damit der Verschleiß dieses Kraftübertragungsbereichs gering gehalten.
Dadurch, dass der Exzenter aus einer exzentrischen Zahnnabe gebildet wird, die auf einem Zahnwellenbereich einer Antriebswelle, insbesondere Motorwelle, verschieblich gelagert ist, ist ein Einstellen der Position des Exzenters längs zur Antriebswelle bzw. zu den Gabelzinken besonders einfach und sicher möglich.
Dadurch, dass die Zahnnabe einen Lagersitz eines Wälzlagers bildet, dessen Innenring die Zahnnabe außen übergreift und dessen Außenring im Eingriff mit den Gabelzinken steht, ist eine besonders verschleißarme Bewegungsübertragung zwischen dem Exzenter und der Abtriebswelle möglich.
Dadurch, dass der Exzenter an seiner Kontaktfläche zu den Gabelzinken ballig, insbesondere kugelig geformt ist, ist zwischen dem Exzenter und der Gabel eine großflächige Kontaktierung bei geringem Verschleiß möglich.
Dadurch, dass der Exzenter innerhalb der Umgreifung durch die Gabelzinken mit minimalem Spiel längs verschieblich arretierbar gelagert ist, ist eine besonders feine, insbesondere stufenlose Veränderung des Hubs der Drehschwingungen möglich.
Zeichnung
Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Handschleifmaschine,
2 einen Querschnitt des Drehhubgetriebes,
3 einen Querschnitt des Exzenters und
4 einen vergrößerten Querschnitt der Zahnwelle mit der den Exzenter bildenden Zahnnabe.
Ausführungsbeispiel
Ein in 1 im Teillängsschnitt gezeigter Schwingschleifer 10 weist ein längliches Gehäuse 12 auf, das in Betrachtungsrichtung rechts, also hinten, einen Motor 14 trägt, der seine Motor- bzw. Antriebswelle 16 drehend mitnimmt. Die Antriebswelle 16 trägt an ihrem als Zahnwelle 20 ausgestalteten freien Ende einen Exzenter. Dieser besteht aus einem exzentrischen Ring bzw. Zahnnabe 22, die mit ihrem Zahnprofil bzw. Zähnen 21 die Zähne 19 der Zahnwelle 20 insbesondere drehspielfrei übergreift und längs zum Zahnprofil bzw. zu den Zähnen 21, 19 verschieblich ist.
Die Antriebswelle 16 ist nahe der Zahnwelle 20 in einem Antriebswellenlager 18 gelagert, das die Kraftübertragung zwischen einem die Zahnnabe 22 außen umgreifenden Wälzlager 24 bzw. dessen Außenring 27 geführt zwischen zwei Gabelzinken 28 einer Gabel 26 aufnimmt.
Rechtwinklig zur Antriebswelle 16, mit ihrem freien Ende unten aus dem Gehäuse 12 tretend, verläuft eine Abtriebswelle 32, die in ihrem oberen Bereich die Gabel 26 trägt, die mit einem rohrartigen Gabelschaft 30 die Abtriebswelle 32 drehfest umgreift. Radial von der Abtriebswelle 32 und parallel zur Antriebswelle 16 verlaufend treten zwei parallele Gabelzinken 28 aus dem Gabelschaft 30. Die Gabelzinken 28 umgreifen den Außenring 27 des exzentrisch zur Zahnwelle 20 positionierten Wälzlagers 24. Das Wälzlager 24 bewegt sich auf einem Kreis um die Exzenterachse 23, die um eine Exzentrizitäte (3) versetzt ist zur Achse 17 der Antriebswelle 16. Die Abtriebswelle 32 ist im vorderen Bereich des Gehäuses 12 oben in einem Nadellager 34 und unten in einem Wälzlager 36 drehbar gelagert. An ihrem unteren Ende trägt die Abtriebswelle 32 einen Schleifteller 38, an dessen Unterseite 39 ein Schleifblatt 40, insbesondere mittels Klettverschluss be festigbar ist. Der Schleifteller 38 ist gegen ein nicht dargestelltes Sägeblatt oder Messer austauschbar.
Im oberen Bereich des Gehäuses 12 sitzt ein Mitnehmer 42 parallel zur Antriebswelle 16 längsverschieblich gelagert, der den Außenring 27 des Wälzlagers 24 umgreift und über ein Schiebeglied mittels Schiebetaste 46 von außen manuell verschiebbar ist.
In der äußersten linken Position ist gestrichelt gezeichnet, wie der Mitnehmer 42 mit dem Schiebeglied an der Schiebetaste 46 nach vorn verschoben ist und dabei das Wälzlager 24 mit der Zahnnabe 22 auf der Zahnwelle 20 in die äußerste Nähe zur Abtriebswelle 32 verschoben hat, in der die exzentrisch kreisende Bewegung des Wälzlagers 24 in eine hin- und hergehende Drehschwingbewegung der Gabel 26 und damit der Abtriebswelle 32 umgewandelt wird. In der fett gezeichneten Position – der gabelfernen Lage des Wälzlagers 24 – wird die exzentrische Drehbewegung des Lagers 24 in eine Drehschwenkbewegung der Gabel 26 mit einem minimalen Drehhub untersetzt.
Wahlweise kann durch stufenloses oder – über nicht dargestellte Rastmittel – gestuftes Einstellen der Schiebetaste 26 ein idealer Hub der Gabel 26 und damit der Abtriebswelle 32 eingestellt werden, der dem jeweiligen Anwendungsfall am besten entspricht.
2 zeigt eine Draufsicht der Gabel 26, wobei der ringartige Gabelschaft 30 und die beiden im wesentlichen parallelen Gabelzinken 28 deutlich erkennbar sind, die das Wälzlager 24 spielfrei umgreifen und wegen dessen exzentrischer Anordnung zur Antriebswelle 16 eine Hin- und Herbewegung ausführen und damit die Abtriebswelle drehschwingend hin- und herbewegen. Bei dieser Hin- und Herbewegung liegen die Gabelzinken 28 mit leichter Vorspannung am Außenring 27 des Wälzlagers 24 an. Die Kontur des Außenrings 27 ist dabei ballig ausgeführt, so dass eine verhältnismäßig geringe Flächenpressung zwischen den Gabelzinken 28 bzw. deren Laufflächen und dem Außenring 27 besteht. Dadurch ist der Verschleiß zwischen dem Außenring 27 und den Laufflächen der Gabelzinken 28 verhältnismäßig gering.
Der – in Betrachtungsrichtung links – gestrichelt gezeichnete Exzenter bzw. das Wälzlager 24 ist in seiner äußersten Nähe zur Abtriebswelle 32 am Wellenende 161 der Antriebswelle 16 positioniert. Dabei wird die Exzentrizitäte (3) in eine Drehschwenkbewegung der Gabel 26 mit einem maximalen Drehschwenkwinkel bzw. Hub übertragen. Da gegen ist in der fett gezeichneten Position des Wälzlagers 24 mit der Zahnnabe 22 an den Enden 29 der Gabelzinken 28 dieser Hub am kleinsten.
3 zeigt einen Querschnitt der Zahnwelle 20 im Bereich der Zahnnabe 22 und des Wälzlagers 24, wobei das Zahnprofil zwischen Zahnwelle 20 und Zahnnabe 22 bzw. die Zähne 21, 19 deutlich erkennbar sind. Darüber hinaus sind als Punkt die Achse 17 der Antriebswelle 16 und die Exzenterachse 23 der Zahnnabe 22 und das Maß der Exzentrizitäte erkennbar. Weiter sind der Innenring 25 und der Außenring 27 des Wälzlagers 24 erkennbar, sowie dazwischen angeordnete Nadeln 31.
4 zeigt eine Vergrößerte Darstellung des Zahnprofils zwischen der Zahnwelle 20 und der Zahnnabe 22 und die ineinander greifende Zähne 21, 19, die als Längsschiebeführung und Verdrehsicherung zwischen der Zahnnabe 22 und der Zahnwelle 20 dienen.

Claims

Handwerkzeugmaschine (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Abtriebswelle (32) zur Halterung eines spanenden Werkzeugs (40) aufnimmt und dieses in Drehschwingung versetzt, die durch einen um eine winklig zur Abtriebswelle (32) verlaufende Achse rotierenden Exzenter (22) erzeugbar ist, der in eine mit der Abtriebswelle (32) gekuppelte Kulisse (26) greift, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschwingung der Abtriebswelle (32) und damit des Werkzeugs (40) mit einem bestimmten Hub einstellbar ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (22, 24) einen veränderbaren Abstand zur Abtriebswelle 32 hat.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gabel als Kulisse (26) dient, deren Gabelzinken (28) parallel zueinander in einer Ebene quer zur Achse (17) der Abtriebswelle (32) angeordnet sind.
Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dessen Gabel (26) den Exzenter (22, 24) so umgreift, dass sie durch dessen Drehung eine Hin- und Herbewegung erfährt und auf die Abtriebswelle (32) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (22, 24) innerhalb der Umgreifung der Gabel (26), insbesondere parallel zu Gabelzinken (28) mit minimalem Spiel, -arretierbar, längsverschieblich gelagert ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (22, 24) stufenlos von außen betätigt verschiebbar ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (22, 24) an seiner Kontaktfläche zur Gabel (26) ballig, insbesondere kugelig, geformt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelzinken (28) parallel zur Abtriebswelle (32) je eine Lauffläche (33) für den Exzenter (22, 24) bilden.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen (33) konkave Nuten bilden, die parallel zur Antriebswelle (16) verlaufen, insbesondere mit einem Krümmungsradius, der dem Radius des Außenrings (27) des Wälzlagers (24) mit dessen Exzentrizitäte zur Achse (17) der Antriebswelle (16) entspricht.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (22, 24) aus einer, insbesondere als exzentrischer Ring ausgestaltete, Zahnnabe (22) gebildet wird, die mit ihren Zähnen (21) auf den Gegenzähnen (19) eines Zahnwellenbereichs (20) der Antriebswelle (16) verschieblich gelagert ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnnabe (22) einen Lagersitz für einen Innenring (25) eines Wälzlagers (24) bildet, dessen Außenring (27) im Eingriff mit den Gabelzinken (28) steht.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelzinken (28) den Außenring (27) des Wälzlagers (24) vorgespannt, insbesondere elastisch, umgreifen.