Die Erfindung bezieht sich auf einen Exzenterschleifer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der DE 39 06 549 C2 wird ein Exzenterschleifer beschrieben, der in einem Gehäuse einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, dessen Antriebswelle über eine exzentrische Lagerung eine Tragwelle eines Schleiftellers antreibt, an dessen Unterseite ein Schleifmittel zu befestigen ist. Über die exzentrische Lagerung der Tragwelle wird eine überlagerte kreisförmige und rotatorische Arbeitsbewegung des Schleiftellers einschließlich des daran befindlichen Schleifmittels erreicht. In der Arbeitsstellung wird der Schleifteller mit dem Schleifmittel gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes gedrückt, wobei aufgrund der Lagerung der Tragwelle an der Antriebswelle eine Rotation des Schleiftellers um die eigene Achse nur bedingt möglich ist. Dagegen besteht im Leerlauf des Exzenterschleifers, also beim Abheben des Schleiftellers von dem zu bearbeitenden Werkstück, die Gefahr, dass der Schleifteller aufgrund der Lagerreibung mit der Drehzahl der Antriebswelle zu rotieren beginnt.

Um die Eigenrotation des Schleiftellers im Leerlauf zu begrenzen, ist eine Reibungsbremse vorgesehen, die zusammenwirkende Reibelemente am Schleifteller und an der dem Schleifteller zugewandten Unterseite des Gehäuses des Exzenterschleifers aufweist. Bei der Reibbremse kann im Leerlauf des Exzenterschleifers ein außen liegender Wälzkranz am Schleifteller an einem innen liegenden, zugeordneten Wälzkranz am Gehäuse eine Abwälzbewegung ausführen, wodurch zwar eine Eigenrotation des Schleiftellers nicht verhindert wird, jedoch die Drehzahl des Schleiftellers gegenüber der Motordrehzahl über die Teilung von Außen- und Innenwälzkranz reduziert werden kann. Ein vollständiges Unterbinden der Eigenrotation ist aber bei dieser Ausführung nicht vorgesehen.

Die DE 101 48 339 A1 zeigt einen Exzenterschteifer gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, in dessen Gehäuse ein Antrieb angeordnet ist, dessen Antriebswelle über eine exzentrische Lagerung eine Tragwelle eines Schleiftellers antreibt. Der Exzenterschleifer weist eine Reibbremseinrichtung auf, die ein ringförmiges Reibbremselement und eine Stützplatte umfasst, welche Teil des Schleiftellers ist und an deren Unterseite mittels Klettverschlusses eine Zwischenplatte als Träger eines Schleifkissens angeordnet ist. Die dem Reibbremselement zugewandte Stirnfläche der Stützplatte weist radial von innen nach außen einen abfallenden Verlauf auf, wodurch die Eigenrotation des Schleiftellers gehemmt und außerdem ein stabilisierender Effekt erreicht wird, so dass Winkelabweichungen des Schleiftellers durch ein Kippen aus der Antriebswellen-Normalen wieder ausgeglichen werden.

Die Verbindung zwischen der Stützplatte und der Zwischenplatte erfolgt mittels mehrerer Überrastverbindungen, die am radial außen liegenden Rand angeordnet sind, wobei sich ein Rastverbindungsabschnitt an der Stützplatte radial bis zum äußeren Rand erstreckt. Es besteht dadurch die Gefahr, dass bei der Werkstückbearbeitung die Stützplatte in Kontakt mit einem Hindernis gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Exzenterschleifer in der Weise werterzubilden, dass bei möglichst geringem Verschleiß der Reibbremse die Eigenrotation des Schleiftellers im Leerlauf des Exzenterschleifers in verbesserter Form unterbunden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Der erfindungsgemäße Exzenterschleifer weist in einem Gehäuse einen Antrieb auf, in der Regel einen elektrischen Antrieb, wobei im Rahmen der Erfindung auch ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb in Betracht kommt, dessen Antriebswelle über eine exzentrische Lagerung eine Tragwelle eines Schleiftellers antreibt. An der Unterseite des Schleiftellers kann ein Schleifmittel befestigt werden, beispielsweise ein Schleifpapier, das zur Bearbeitung auf die Oberfläche eines Werkstückes aufgesetzt wird. Aufgrund der Lagerung der den Schleifteller tragenden Tragwelle in der Antriebswelle wird auf den Schleifteller zwangsweise eine Exzenterbewegung übertragen. Eine Eigenrotation des Schleiftellers, die von dem Lager der Tragwelle grundsätzlich ermöglicht wird, ist im Schleifbetrieb aber aufgrund der auf den Schleifteller wirkenden Schleifkräfte nur bedingt möglich.

Um im Leerlauf des Exzenterschleifers, also nach einem Abheben des Schleiftellers von dem zu bearbeitenden Werkstück, aufgrund der Lagerreibung ein Hochdrehen des Schleiftellers auf die Drehzahl des Antriebsmotors zu verhindern, ist eine Reibbremseinrichtung vorgesehen, welche die Eigenrotation des Schleiftellers im Leerlauf verhindert oder zumindest abbremst. Diese Reibbremseinrichtung umfasst zum einen ein Reibbremselement, welches an dem Gehäuse des Exzenterschleifers angeordnet ist, und zum andern eine zugeordnete Reibfläche am Schleifteller, welche von dem Reibbremselement mit einer Reibkraft beaufschlagt wird. Die Reibfläche des Schleiftellers weist gegenüber einer senkrecht zur Achse der Tragwelle stehenden Horizontalebene einen in Radialrichtung von innen nach außen abfallenden Verlauf auf. Dies bedeutet, dass die dem Gehäuse zugewandte Reibfläche am Schleifteller bezogen auf die Horizontalebene im Bereich der Rotationsachse des Schleiftellers die höchste Erhebung aufweist, wohingegen zum radial außen liegenden Rand des Schleiftellers die Reibfläche abfällt.

Diese Ausführung hat den Vorteil, dass diejenige Seite des Schleiftellers, die aktuell exzentrisch ausgelenkt wird, von dem Reibungselement in stärkerem Maße beaufschlagt wird als die diametral gegenüberliegende Seite des Schleiftellers, da aufgrund des zur Mitte des Schleiftellers hin ansteigenden Verlaufs der Reibfläche das Reibbremselement auf der ausgelenkten Seite einen geringeren Abstand zum Reibbremselement aufweist und daher eher bzw. stärker in Reibkontakt gelangt als auf der gegenüberliegenden Seite. Hierdurch wird zum einen die Eigenrotation des Schleiftellers wirksam gehemmt, da das Reibelement auf der exzentrisch ausgelenkten Seite eine Reibkraft auf die Reibfläche ausübt. Zum andern wird auch ein stabilisierender Effekt erreicht, der dadurch zustande kommt, dass das Reibelement den Schleifteller an der exzentrisch ausgelenkten Seite geringfügig nach unten drückt, wodurch der Schleifteller wieder in seine normale Arbeitsposition gebracht wird mit paralleler Achse der Tragwelle zur Antriebswelle. Ohne stabilisierendes Reibbremselement besteht dagegen die Gefahr, dass der Schleifteller aufgrund des exzentrischen Antriebes und des Lagerspiels aus der Antriebswellen-Normalen kippt, wodurch die Lagerreibung verstärkt wird und ein Hochdrehen der Eigenrotation des Schleiftellers zu befürchten ist. Dieser Effekt kann mithilfe der erfindungsgemäßen Ausführung vermieden oder zumindest stark reduziert werden.

Die Reibfläche am Schleifteller kann im Prinzip eine beliebige Querschnittsgeometrie aufweisen, solange gewährleistet ist, dass die Reibfläche zum Außenrand des Schleiftellers hin abfällt und einen Konuswinkel von mindestens 5° aufweist, was sich konstruktiv besonders einfach realisieren lässt.

Das Reibbremselement ist zweckmäßigerweise als Reibring ausgebildet, welches vorteilhafterweise in Umfangsrichtung einen gleich bleibenden Querschnitt aufweist. Um ein nachgiebiges Verhalten des Reibbremselementes zu unterstützen und verbessern, kann es zweckmäßig sein, in den Querschnitt des Reibbremselementes einen in der Länge dehnbaren Ausgleichsabschnitt vorzusehen. Dieser Ausgleichsabschnitt, der beispielsweise im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, erlaubt in Richtung der zu übertragenden Reibbremskraft im Reibbremselement ein elastisch federndes Verhalten, wodurch auch Schwankungen des Schleiftellers während des Umlaufs ausgeglichen werden können.

Die Reibfläche ist als separat ausgebildetes Kontaktbauteil ausgeführt, welches mit dem Schleifteller verbunden ist. Die Ausführung als separates Bauteil hat den Vorteil, dass die Reibfläche aus einem anderen Material bestehen kann als der Schleifteller. Als Materialien für die Reibfläche kommen diverse Kunststoffe in Betracht, beispielsweise Polyamid, Polypropylen, Polycarbonat oder PMMA. Alternativ hierzu kann die Reibfläche auch aus Metall bestehen, insbesondere aus Aluminium oder Magnesium, oder aus einem Schaumwerkstoff.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1

einen Schnitt durch einen Exzenterschleifer, dessen Schleifteller exzentrisch angetrieben ist, wobei die dem Gehäuse des Exzenterschleifers zugewandte Seite des Schleiftellers eine Reibfläche aufweist, an der ein Reibbremselement anliegt, und die Reibfläche einen zum Rand hin konisch abfallenden Verlauf aufweist,

Fig. 2

der Schleifteller in Einzeldarstellung,

Fig. 3

der Schleifteller in Draufsicht.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Exzenterschleifer 1 weist in einem Gehäuse 2 einen elektrischen Antriebsmotor 3 auf, der über eine Stromzufuhr 4 mit elektrischem Strom versorgt wird. An einer Antriebswelle 5 des Antriebsmotors 3 ist über ein exzentrisch angeordnetes Lager eine Tragwelle 7 gelagert, die einen Schleifteller 8 trägt, an dessen Unterseite 9 ein Schleifmittel zur Bearbeitung der Oberfläche eines Werkstückes zu befestigen ist. Das Lager 6 ist beispielsweise als Kugellager ausgebildet und ermöglicht eine Eigendrehung der Tragwelle 7 um die Drehachse 11, die zugleich die Rotations- bzw. Drehachse des Schleiftellers 8 darstellt. Diese Drehachse 11 liegt mit Exzenterabstand e parallel zur Drehachse 10 der Antriebswelle 5.

In den Schleifteller 8 sind über den Umfang verteilt Bohrungen 12 eingebracht, über die bei der Bearbeitung des Werkstückes anfallender Schleifstaub mithilfe eines Staub- bzw. Motorlüfters 13 in das Gehäuse eingesaugt wird, wobei der Staublüfter 13 fest mit der Antriebswelle 5 des Antriebsmotors verbunden ist und einen exzentrisch gestalteten, topfförmigen Innenraum aufweist, in welchem das Lager 6 zur Lagerung der Tragwelle 7 aufgenommen ist. Der durch die Bohrungen 12 transportierte Schleifstaub wird über einen gehäuseseitigen Ausblasstutzen 14 in einen nicht dargestellten Staubfangbehälter geleitet.

Um im Leerlauf, bei abgehobenem Schleifteller 8 von dem zu bearbeitenden Werkstück, eine Eigenrotation des Schleiftellers um die Drehachse 11 zu verhindern, welche durch Lagerreibung im Lager 6 zustande kommt, ist eine Reibbremseinrichtung 15 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Schleifteller 8 vorgesehen, die die Eigenrotation des Schleiftellers verhindert oder zumindest abbremst. Diese Reibbremseinrichtung 15 umfasst eine Reibfläche 16 am Schleifteller auf der dem Gehäuse 2 zugeordneten Oberseite sowie ein Reibbremselement 17, das fest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist und in Reibkontakt mit der Reibfläche 16 tritt. Das Reibbremselement 17 ist zweckmäßigerweise als Reibring ausgeführt und besteht aus Gummi bzw. einem Elastomerwerkstoff, beispielsweise TPE, EPDM oder NBR. Im Querschnitt gesehen weist der Reibring 17 einen etwa V-förmigen Ausgleichsabschnitt 18 auf, der in Richtung der Reibkraftbeaufschlagung eine elastische Längendehnung und -kontraktion des Reibringes ermöglicht.

Die Reibfläche 16 auf der Oberseite des Schleiftellers 8 weist radial von innen nach außen gesehen, also von der Drehachse 11 in Richtung des radial außen liegenden Randes 19 des Schleiftellers gesehen einen abfallenden Querschnittsverlauf auf. Dieser abfallende Verlauf bezieht sich auf eine Horizontalebene 20, die senkrecht zur Drehachse 11 des Schleiftellers 8 steht.

Im Leerlauf des Exzenterschleifers kann, bedingt durch Lagerspiel und den exzentrischen Antrieb, der Schleifteller 8 geringfügig aus seiner Position mit parallelen Drehachsen gekippt werden, so dass die Drehachse 11 des Schleiftellers geringfügig gegenüber der Drehachse 10 der Antriebswelle 5 geneigt ist. Hierbei wird die aktuell exzentrisch ausgelenkte Seite des Schleiftellers um ein geringes Maß angehoben, wodurch die Reibfläche an dieser Stelle in Kontakt mit dem Reibbremselement 17 gelangt und von diesem eine Reibkraft erfährt, die die Eigenrotation des Schleiftellers 8 abbremst. Außerdem drückt das Reibbremselement 17 den leicht angehobenen Schleifteller wieder nach unten in eine Position mit paralleler Drehachse zur Drehachse 10 der Antriebswelle.

Aufgrund des radial von außen nach innen ansteigenden Querschnittsverlaufs der Reibungsfläche 16 gelangt die aktuell exzentrisch ausgelenkte Seite in stärkeren Reibkontakt mit dem Reibbremselement 17 als die diametral gegenüberliegende Seite. Dadurch erfährt der Schleifteller an der exzentrisch ausgelenkten Seite eine höhere Bremskraft als diametral gegenüberliegend.

Der Einzeldarstellung nach Fig. 2 ist der Konuswinkel α zu entnehmen, unter dem der konusförmige Abschnitt der Reibfläche 16 gegenüber der Horizontalebene bzw. einer hierzu parallelen Ebene geneigt ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beschränkt sich der konusförmige Abschnitt der Reibfläche 16 auf einen verhältnismäßig radial weit außen liegenden Bereich. Wesentlich dabei ist, dass die Reibfläche über ihre gesamte radiale Erstreckung gesehen ausgehend von der Drehachse 11 in Radialrichtung nach außen einen abfallenden Verlauf aufweist.

Wie Fig. 2 weiter zu entnehmen, ist die Reibfläche 16 Teil eines Kontaktbauteiles 21, das separat von dem Schleifteller 8 ausgebildet, jedoch mit diesem verbunden ist und die dem Gehäuse 2 zugewandte Oberseite des Schleiftellers bildet. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Reibfläche 16 aus einem anderen Material zu fertigen als den Schleifteller 8.

Wie Fig. 2 und Fig. 3 darüber hinaus zu entnehmen, ist es vorteilhaft, dass die Reibfläche 16 sich nicht bis zum äußeren Rand 19 des Schleiftellers 8 erstreckt, sondern in Radialrichtung gesehen gegenüber dem äußeren Rand 19 zurückversetzt ist. Dies reicht grundsätzlich aus, um zu gewährleisten, dass das Reibbremselement den Schleifteller in der exzentrisch ausgelenkten Lage mit einer Reibkraft beaufschlagt.