Gelenkiger Trägerkopf für einen Schleifteller

Abstract

 Gelenkiger Trägerkopf für einen Schleifteller, bestehend aus einem Außenkörper, dessen unterer Teil verdrehfest zentral in den Schleifteller eingelassen ist und aus einem mit seinem abgerundet endenden unteren Teil unver drehbar und begrenzt aus der Axialrichtung verkippbar in den Außenkörper eingesetzten Innenkörper,
- wobei für hohe Beanspruchungen der Außenkörper (2) becherförmig mit einem dessen unteres Ende verschließenden Boden (20) ausgebildet ist, in welchem innenseitig eine kugelpfannenförmige Vertiefung (23) vorhanden ist,
- das abgerundete Ende (33) des Innenkörpers (3) gelenkkugelartig ausgebildet und in die Vertiefung (23) eingesetzt ist,
- zwischen Innenkörper (3) und Außenkörper (2) wenigstens ein parallel zur Axialrichtung verlaufender Mitnehmerstift (24) angeordnet ist, dessen eines Ende fest in den einen Körper (2; 3) eingesetzt ist und dessen anderes Ende mit Spiel in eine Ausnehmung (34) im anderen Körper (3; 2) ragt und
- eine den Innenkörper (3) unter Freilassung eines ringförmigen Spaltraumes (51) umgebende Überwurfmutter (5) auf den Außenkörper (2) aufgeschraubt ist, wobei die Überwurfmutter (5) die dem Außenkörper (2) zugeordnete Abstützung für das elastische Rückstellmittel (4) bildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen gelenkigen Trägerkopf für einen Schleifteller, bestehend aus einem Außenkörper, dessen unterer Teil verdrehfest zentral in den Schleif­teller eingelassen ist, aus einem mit seinem abgerundet endenden unteren Teil unverdrehbar und begrenzt aus der Axialrichtung verkippbar in den Außenkörper eingesetzten Innenkörper, der in seinem oberen Teil als Anschlußstück für eine Antriebsmaschine eine Gewindebohrung, einen Ge­windebolzen oder einen Einspanndorn aufweist, und aus einem an dem Innenkörper angreifenden, am Außenkörper abgestützten elastischen Rückstellmittel, welches bei unbelastetem Schleifteller dessen zur Axialrichtung sym­metrische Grundstellung einstellt.

[0002] Ein Trägerkopf der genannten Art ist aus der DE-OS 33 01 210 bekannt. Bei diesem Trägerkopf ist weiter vor­gesehen, daß in den Außenkörper ein Innenmehrkantprofil eingeformt ist, daß der im Außenkörper sitzende Innenkör­per ein daran angepaßtes Außenprofil besitzt und vorzugs­weise als Mehrkantscheibe ausgebildet ist und daß ein Mitnehmerzapfen mit dem Innenkörper drehfest verbunden ist. Das elastische Rückstellmittel ist bevorzugt ein den gesamten Raum zwischen Innenkörper und Außenkörper ausfüllendes Gummikissen und das halbkugelförmige Ende des Mitnehmerzapfens steht auf einer flachen, den Außen­körper nach unten verschließenden Platte auf.

[0003] Als nachteilig ist bei dem bekannten Trägerkopf anzuse­hen, daß zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes das Gummikissen herangezogen wird. Das Gummikissen unter­liegt demzufolge einer hohen Beanspruchung mit entspre­chend hohem Verschleiß und starker Ermüdung, so daß es schon nach relativ kurzer Einsatzzeit zu einem Abreißen oder Abscheren des Gummikissens kommen kann. Wird anstel­le des Gummikissens eine Metallfeder verwendet, kommt es im Bereich der aneinanderreibenden und -stoßenden Flä­chen von Innen- und Außenkörper ebenfalls zu einem star­ken Verschleiß mit der Folge von Verklemmungen und Ver­kantungen der Körper gegeneinander. Ein weiterer Nach­teil ist, daß der Mittelpunkt der Schwenk- bzw. Kippbe­wegung relativ weit von der Sohle des Schleiftellers ent­fernt liegt. Dies hat zur Folge, daß sich Unwuchten im Schleifteller sehr stark auswirken und bei hohen Dreh­zahlen zu einem Flattern des Tellers führen. Schließlich ist noch als Nachteil anzusehen, daß die Gelenkigkeit des bekannten Schleiftellers nicht aufhebbar ist, obwohl dies für bestimmte Arbeiten günstiger wäre.

[0004] Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Trägerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders halt­bar ist, der einen ruhigen Lauf des Schleiftellers auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet und dessen Gelenkig­keit bei Bedarf aufhebbar ist.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Trägerkopf der eingangs genannten Art gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

[0006] Vorteilhaft liegt bei dem neuen Trägerkopf der Mittel­punkt der Schwenk- bzw. Kippbewegung sehr nah an der Schleiftellersohle, so daß auch bei sehr hohen Drehzah­len von über 10.000/min, wie sie z. B. Winkelschleifer erreichen, ein ruhiger, flatterfreier Lauf des Schleif­tellers gewährleistet ist. Für die Übertragung des An­ triebsdrehmomentes sind gesonderte Elemente, nämlich ein oder mehrere Mitnehmerstifte vorgesehen, die nur diese eine Aufgabe zu erfüllen haben und die verschleißarm und klemmfrei arbeiten. Innen- und Außenkörper des neuen Trä­gerkopfes können beliebig rund oder mehreckig ausgeführt sein. Die Bauhöhe des Trägerkopfes ist sehr gering und kaum größer als die von herkömmlichen starren Schleiftel­lerkonstruktionen.

[0007] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß das Maß der Gelenkigkeit des Trägerkopfes mittels der Überwurfmutter verändert werden kann, indem diese mehr oder weniger stark angezogen wird. Hierdurch kann der Trägerkopf zwischen einer praktisch starren Einstellung und einer eine vorgegebene maximale Auslenkbarkeit ermög­lichenden Einstellung stufenlos variiert werden. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an die besonderen Er­fordernisse unterschiedlicher Arbeiten, die mit einem mit dem neuen Trägerkopf ausgestatteten Schleifteller ausgeführt werden sollen.

[0008] Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich­nung zeigen:

Figur 1 einen Trägerkopf mit Schleifteller im Längs­schnitt in seiner Grundstellung,

Figur 2 den Trägerkopf aus Figur 1 in einer abgewinkel­ten Stellung und

Figur 3 den Trägerkopf aus Figur 1 in einer starren Ein­stellung.

[0010] Wie die Figur 1 der Zeichnung zeigt, besteht das darge­stellte Ausführungsbeispiel des Trägerkopfes 1 im wesent­lichen aus einem Außenkörper 2, einem teilweise in die­sen eingesetzten Innenkörper 3, einer auf den Außenkör­per 2 aufgeschraubten Überwurfmutter 4 und einem zwi­schen der Überwurfmutter 5 und dem Innenkörper 3 angeord­neten elastischen Gummiring 4.

[0011] Der Außenkörper 2 besitzt im wesentlichen eine becherar­tige Form mit einer zylindrischen Wandung 21 und einem Boden 20. Nach außen hin ist der untere Teil des Bodens 20 als Außenmehrkant 25 ausgebildet, welcher zur verdreh­festen Verankerung des Außenkörpers 2 in einem vorzugs­weise aus Kunststoff bestehenden, angespritzen Schleif­teller 10 dient. Im Zentrum des Bodens 20 ist eine kugel­pfannenförmige Vertiefung 23 vorhanden, die zum Inneren des Außenkörpers 2 hin offen ist. Radial nach außen hin sind im Abstand von der Vertiefung 23 zwei Mitnehmerstif­te 24 in den Boden 20 des Außenkörpers 2 eingesetzt, die an ihrem unteren Ende mit der Unterseite des Bodens 20 bündig abschließen und die an der Oberseite des Bodens 20 über diesen nach oben vorragen.

[0012] Der teilweise in den Außenkörper 2 eingesetzte Innenkör­per 3 besteht aus einem oberen Teil 30, der über den Außenkörper 2 nach oben vorragt und aus einem unteren Teil, der im Inneren des Außenkörpers 2 liegt. Der obere Teil 30 des Innenkörpers 3 ist mit einer hohlzylinderför­migen Wandung 31 als Anschlußstück 32 mit Innengewinde für eine Maschinenspindel zum Antrieb des Schleiftellers 10 ausgebildet. Das untere Ende des Innenkörpers 3 ist als halbkugelförmig abgerundetes Ende 33 ausgebildet und paßgenau in die Vertiefung 23 im Boden 20 des Außenkör­pers 2 nach Art eines Kugelgelenks eingesetzt. Zur Auf­nahme der oberen Teile der Mitnehmerstifte 24 sind im Innenkörper 3 entsprechend angeordnete, nach unten hin offene Ausnehmungen 34 vorhanden, in welche die Mitneh­ merstifte 24 mit Spiel hineinragen. Weiterhin besitzt der Innenkörper in Höhe der Ausnehmungen 34 an seiner Außenseite einen radial nach außen vorragenden Bund 35, der unter Freilassung eines Spaltraumes im Abstand vor der Innenseite der Wandung 21 des Außenkörpers 2 endet.

[0013] Die Oberwurfmutter 5 besitzt in ihrem unteren Teil ein Innengewinde 52, das zu einem Außengewinde 22 auf der Außenseite der Wandung 21 des Außenkörpers 2 paßt. Die Gewinde 52 und 22 sind dabei vorzugsweise als Feingewin­de ausgeführt. Der obere Teil der Überwurfmutter 5 ist als eingezogenes Ende 50 ausgebildet, das in radialer Richtung nach innen verläuft und unter Freilassung eines ringförmigen Spaltraumes 51 im Abstand von der Außensei­te des oberen Teils 30 des Innenkörpers 3 endet.

[0014] In dem durch das eingezogene Ende 50 der Überwurfmutter 5, den oberen Teil der Wandung 21 des Außenkörpers 2 und den Bund 35 am Innenkörper 3 gebildeten ringförmigen Raum ist der Gummiring 4 eingelegt. Der Gummiring 4 ist hier ein sogenannter O-Ring, der ein gängiges, kostengün­stiges Bauteil ist. Wie die Figur 1 zeigt, besitzt der Gummiring 4 hier beiderseits des Innenkörpers 3 seine an­nähernd entspannte, kreisrunde Querschnittsform und der Innenkörper 3 verläuft dementsprechend koaxial zur Axial­richtung des Schleiftellers 10, die durch die strichpunk­tierte Linie im Zentrum des Trägerkopfes 1 markiert ist.

[0015] Schließlich zeigt die Figur 1 im rechten Teil der Über­wurfmutter 5 noch eine Madenschraube 53, die zur Festle­gung der Überwurfmutter 5 in einer einmal eingestellten Verschraubungsstellung dient. Nach Lösen der Madenschrau­be 53 kann die Überwurfmutter 5 in eine andere Verschrau­bungsstellung gebracht und anschließend durch erneutes Anziehen der Madenschraube 53 in dieser neuen Stellung fixiert werden. Ein unerwünschtes selbsttätiges Verdre­hen der Überwurfmutter 5 kann so nicht auftreten.

[0016] Im Unterschied zur Figur 1 zeigt die Figur 2 den Träger­kopf 1 in einem Zustand, in welchem der Innenkörper 3 gegenüber der Axialrichtung des Schleiftellers 10 um ei­nen Winkel α nach rechts verkippt ist. Zur Erreichung dieser Stellung hat sich das abgerundete Ende 33 des In­nenkörpers 3 in der kugelpfannenförmigen Vertiefung 23 im Außenkörper 2 entsprechend verdreht. Hierbei bleibt jedoch die vollflächige Anlage zwischen dem abgerundeten Ende 33 und der Vertiefung 23 erhalten. Die Übertragung des Antriebsdrehmomentes von der Antriebsmaschine auf den Schleifteller 10 erfolgt auch in dieser verkippten Stellung über die Mitnehmerstifte 24. Der Gummiring 4 als elastisches Rückstellmittel ist in der in Figur 2 gezeigten Stellung elastisch deformiert, wodurch entspre­chende Rückstellkräfte erzeugt werden, die dafür sorgen, daß der Innenkörper 3 nach Wegnahme einer Belastungs­kraft vom Schleifteller 10 wieder in dessen Axialrich­tung zurückkehrt. Die elastischen Rückstellkräfte werden von der Überwurfmutter 5, dem Bund 35 am Innenkörper 3 und der Wandung 21 des Außenkörpers 2 aufgenommen.

[0017] Figur 3 der Zeichnung schließlich zeigt den Trägerkopf 1 in einem starren Zustand, der dadurch erreicht ist, daß die Überwurfmutter 5 in ihre tiefste Verschraubungsstel­lung auf dem Außenkörper 2 gebracht ist. Hierdurch wird bewirkt, daß der Gummiring 4 als elastisches Rückstell­mittel derart symmetrisch komprimiert wird, daß prak­tisch keine Relativbewegung zwischen dem Innenkörper 3 und dem Außenkörper 2 mit der aufgeschraubten Überwurf­mutter 5 möglich ist. Auch in diesem praktisch starren Zustand des Trägerkopfes 1 ist der Gummiring 4 zwischen der Überwurfmutter 5, der Wandung 21 des Außenkörpers 2 und dem Bund 35 am Innenkörper 3 festgelegt. In dieser Stellung der Überwurfmutter 5 bleibt also der Innenkör­per 3 auch bei einseitiger Belastung des Schleiftellers 10 genau in der Axialrichtung.

[0018] Anstelle des Gummiringes 4 kann auch eine Schrauben- oder Kegelfeder verwendet werden. Außerdem kann alterna­tiv oder ergänzend der noch verbleibende Freiraum zwi­schen dem Außenkörper 2 und dem Innenkörper 3 mit einem Kunststoff- oder Gummikörper gefüllt sein.

Ansprüche

1. Gelenkiger Trägerkopf für einen Schleifteller, be­stehend aus einem Außenkörper, dessen unterer Teil verdrehfest zentral in den Schleifteller eingelassen ist, aus einem mit seinem abgerundet endenden unte­ren Teil unverdrehbar und begrenzt aus der Axialrich­tung verkippbar in den Außenkörper eingesetzten In­nenkörper, der in seinem oberen Teil als Anschluß­stück für eine Antriebsmaschine eine Gewindebohrung, einen Gewindebolzen oder einen Einspanndorn auf­weist, und aus einem an dem Innenkörper angreifen­den, am Außenkörper abgestützten elastischen Rück­stellmittel, welches bei unbelastetem Schleifteller dessen zur Axialrichtung symmetrische Grundstellung einstellt, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Außenkörper (2) becherförmig mit einem des­sen unteres Ende verschließenden Boden (20) ausge­bildet ist, in welchem innenseitig eine kugelpfan­nenförmige Vertiefung (23) vorhanden ist,
- daß das abgerundete Ende (33) des Innenkörpers (3) gelenkkugelartig ausgebildet und in die Vertiefung (23) eingesetzt ist,
- daß zwischen Innenkörper (3) und Außenkörper (2) wenigstens ein parallel zur Axialrichtung verlau­fender Mitnehmerstift (24) angeordnet ist, dessen eines Ende fest in den einen Körper (2; 3) einge­setzt ist und dessen anderes Ende mit Spiel in ei­ne Ausnehmung (34) im anderen Körper (3; 2) ragt und
- daß eine den Innenkörper (3) unter Freilassung ei­nes ringförmigen Spaltraumes (51) umgebende Über­wurfmutter (5) auf den Außenkörper (2) aufge­schraubt ist, wobei die Überwurfmutter (5) die dem Außenkörper (2) zugeordnete Abstützung für das ela­stische Rückstellmittel (4) bildet.

2. Trägerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellmittel (4) zwischen dem anschlußseitigen, eingezogenen Ende (50) der Über­wurfmutter (5) und einem im Inneren der Überwurfmut­ter (5) liegenden, von dem Innenkörper (3) radial nach außen vorragenden Bund (35) angeordnet ist.

3. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) und der Außenkörper (2) jeweils mit einem zueinander passen­den Feingewinde (52, 22) ausgebildet sind.

4. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeich­net durch wenigstens eine durch die Überwurfmutter (5) geführte Feststellschraube (53) oder auf dem Außenkörper (2) verdrehbare Kontermutter für die Überwurfmutter (5).

5. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß das elastische Rückstellmittel (4) ein Gummiring ist.

6. Trägerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das elastische Rückstellmittel (4) bildende Gummiring ein O-Ring mit in entspanntem Zustand kreisförmigem Querschnitt ist.

7. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß das elastische Rückstellmittel (4) eine flache Schraubenfeder oder Kegelfeder ist.

8. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem In­nenkörper (3) und dem Außenkörper (2) wenigstens teilweise mit einem elastischen Kunststoff- oder Gum­mi-Formkörper ausgefüllt ist.

9. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Innenkörper (3) gegen die Axialrichtung des Schleiftellers (10) um bis zu 10° auslenkbar ist.

10. Trägerkopf nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Innenkörper (3), der Außenkör­per (2) und die Überwurfmutter (5) Leichtmetall-­Druckgußteile sind.

Zeichnung