DE4408198A1

DE4408198A1 - Schleifmaschine mit schwingender Spindel

Info

Publication number: DE4408198A1
Application number: DE4408198A
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Hashii; Robert G Everts
Original assignee: Ryobi Motor Products Corp
Current assignee: Ryobi Motor Products Corp
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1994-09-22
Also published as: US5624302A; US5558566A; JPH0752035A; US5402604A; JP2747418B2; US5860852A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelschleifmaschine und insbesondere auf eine Schleifmaschine mit schwingender Spindel, bei der die angetriebene Nocke und Scheibe unter schiedliche Rotationsgeschwindigkeiten aufweisen und somit die Spindel zu Schwingungen in vertikaler Richtung angeregt wird.

Schleifmaschinen und insbesondere Schleifmaschinen, in denen die Schleiftrommel in einer Richtung senkrecht zum Arbeits tisch schwingt, sind Stand der Technik. Der Vorteil einer Schwingung der Schleiftrommel in axialer Richtung ist, daß der Abrieb auf der Schleiftrommel über einen größeren Be reich verteilt wird und die Bildung von Riefen auf der ge schliffenen Fläche vermindert wird. Im US-Patent Nr. 2,426,028 ist eine Schleifmaschine mit schwingender Spindel beschrieben, die eine vertikal ausgerichtete Nocke aufweist, um den Aufnahmedorn, an dem die Schleiftrommel befestigt ist, zu bewegen. Ein Beispiel für einen anderen Wirkungs mechanismus, um einen rotierenden Aufnahmedorn zu Schwingungen in axialer Richtung anzuregen, wird im US-Pa tent Nr. 3,886,789 beschrieben, in dem ein Viscometer in axialer Richtung durch einen Nockenstößel bewegt wird, der in einer sinusoidalen Nut angeordnet ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet Cuchiara eine ringförmige Nocke, um eine batteriegetriebene Zahnbürste schwingend zu bewegen, wobei eine ringförmige, an einer rotierenden Spin del befestigte Nocke eine als Endeinfassung ausgebildete Gegennocke antreibt.

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Schleifmaschine mit schwingender Spindel, die ein Gehäuse mit obenliegender Arbeitsplatte aufweist. Eine vertikal angeordnete Spindel ist rotierbar innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die Spindel weist einen außenliegenden Teil auf, der über die Arbeits platte hinausragt und Befestigungselemente für eine Schleif trommel aufweist. Eine obere Nockenscheibe ist starr an der Spindel befestigt und mit dieser drehbar. Die obere Nocken scheibe weist einen Zahnkranz mit einer ersten Zähnezahl und eine ringförmige Nockenfläche auf. Die untere Nockenscheibe ist rotierbar an der Spindel befestigt und weist ebenfalls einen Zahnkranz mit einer zweiten Zähnezahl sowie eine ring förmige Nockenfläche gegenüberliegend zu der Nockenfläche der oberen Nockenscheibe auf. Die zweite Zähnezahl der unte ren Nockenscheibe unterscheidet sich von der ersten Zähne zahl der oberen Nockenscheibe. Die Schleifmaschine mit schwingender Spindel weist einen Elektromotor mit Abtrieb auf. Ein erster Riemen verbindet den Abtrieb des Elektro motors mit dem Zahnkranz der oberen Nockenscheibe, ein zweiter Riemen verbindet den Abtrieb des Elektromotors mit dem Zahnkranz der unteren Nockenscheibe.

Ein Federglied ist vorgesehen, um die Nockenfläche der obe ren Nockenscheibe mit der Nockenfläche der unteren Nocken scheibe federnd anzukuppeln. Aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahl der Zahnkränze der oberen Nockenscheibe und der unteren Nockenscheibe rotieren die untere und die obere Nockenscheibe mit unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindig keiten, so daß die mit der oberen Nockenscheibe verbundene Spindel in axialer Richtung in Schwingung versetzt wird.

In der bevorzugten Ausführungsform weisen die Nockenflächen der oberen und der unteren Nockenscheibe eine sinusoidale Kontur auf. Die sinusoidale Kontur besitzt zwei diametral gegenüberliegende Erhebungen und zwei diametral gegenüber liegende Vertiefungen, welche um 90° gegenüber den Erhebun gen verdreht sind.

Ein Vorteil der beschriebenen Schleifmaschine mit schwingen der Spindel ist, daß die Nocke und die Fläche der Nocken stößel, die eine axiale Bewegung der Spindel hervorrufen, konstruktionsbedingt robust ausgeführt sind, so daß die Le bensdauer der Schleifmaschine erhöht wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die gegenüberliegende Erhebungen und Vertiefungen der Nockenflächen ausgleichende vertikale Kräfte auf die obere Nockenscheibe und die Spindel hervorrufen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Riemengurt sowohl auf dem Zahnkranz als auch auf der Antriebsscheibe umläuft, so daß die Schwingung der oberen Nockenscheibe den Abrieb des Riemengurtes reduziert.

Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, daß Leitbleche auf der oberen Trommelhalterung vorgesehen sind, so daß diese als Schleuderlüfter wirken und einen von der Spindel wegführenden Luftstrom hervorrufen.

Diese und andere Vorteile werden aufgrund der weiteren Aus führungen im Zusammenhang mit den Zeichnungen verdeutlicht.

Fig. 1 ist eine Teilrißzeichnung in Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Schleifmaschine mit schwingender Spindel;

Fig. 2 ist eine Teilrißzeichnung in Seitenansicht;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Spindel;

Fig. 4 ist eine Aufsicht auf die obere Nockenscheibe;

Fig. 5 ist eine Rißzeichnung in Seitenansicht der oberen Nockenscheibe;

Fig. 6 ist eine Rißzeichnung in Aufsicht der oberen Nockenscheibe;

Fig. 7 ist eine Aufsicht der unteren Trommelscheibe;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der unteren Trommelscheibe;

Fig. 9 ist eine Teilseitenansicht, die die Lage des An triebsriemens für den Fall zeigt, daß die obere Nockenscheibe in ihre oberste mögliche Position ausgelenkt ist;

Fig. 10 ist eine Teilseitenansicht, die die Lage des An triebsriemens zeigt, wenn die obere Nockenscheibe in ihre unterste mögliche Position ausgelenkt ist;

Fig. 11 ist eine Teilrißzeichnung in Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Schleifmaschine mit schwingender Spindel;

Fig. 12 ist eine Teilrißzeichnung, die eine weitere Aus führungsform des Bewegungsmechanismus aufzeigt;

Fig. 13 ist eine Teilseitenansicht einer weiteren Ausfüh rungsform, in der eine Nockenfläche von einem Nockenstößel angetrieben wird.

Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit schwingender Spindel 10 sind in Fig. 1 gezeigt. Die Schleif maschine weist dem Stand der Technik entsprechend ein auf einer Werktischoberfläche 14 oder einer Werkbank befestig bares geschlossenes Gehäuse 12 auf. Eine Hilfsplatte oder ein Werktisch 16 ist auf dem geschlossenen Gehäuse 12 mit Hilfe einer Vielzahl von Befestigungselementen wie z. B. Schrauben 18 befestigt. Ein Innenrahmen 20 ist an der Unter seite des Werktisches 16 befestigt (Fig. 2) und trägt den Elektromotor 22 sowie das untere Ende der Spindel 24. Der Innenrahmen 20 ist vorzugsweise aus Kunststofformteilen ge fertigt, kann aber auch als Metallgußstück oder gemäß dem Stand der Technik auf eine andere Art ausgeführt sein. Die vertikal angeordnete Spindel 24 wird rotierbar von dem In nenrahmen 20 getragen: das untere Ende in dem unteren Lager 26 und im Zwischenteil durch das obere Lager 28. Das obere Lager 28 ist an der oberen Grundplatte 30 befestigt, die, wie in Fig. 2 gezeigt, an dem Innenrahmen 20 befestigt ist. Der Innenrahmen weist eine Vielzahl von Befestigungsstreben wie die Streben 32 auf, an denen die obere Grundplatte 30 befestigt ist.

Die Schleiftrommel 34 ist an dem oberen Ende der Spindel 24 zwischen zwei Trommelscheiben 36 und 38 durch die Mutter 40 befestigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist das obere Ende 42 der Spindel 24 ein Gewinde zur Befestigung der Mutter 40 und zugleich eine ringförmige Ausbauchung 44, die als Halterung der Trom melscheibe 38 dient, auf. Zwei Ringnuten 46 und 48 sind in der Spindel zwischen der ringförmigen Ausbauchung 44 und dem unteren Ende 50 vorgesehen. Diese Ringnuten nehmen die C-Ringe 52 und 54 auf, die die obere Nockenscheibe 56 in axialer Richtung mit der Spindel 24 verankern, so daß die Spindel 24 mit der axialen Auslenkung der oberen Nocken scheibe 56, bewirkt durch die untere Nockenscheibe 58 in der unten beschriebenen Art und Weise, axial ausgelenkt wird.

Die Spindel 24 weist ebenfalls ein zwischen den ringförmigen Nuten 46 und 48 angeordnetes Bolzenloch 60 auf, das den Bol zen 62 aufnimmt (Fig. 2). Der Bolzen 62 wird vom Bolzenloch 64 aufgenommen, das sich in der oberen Nockenscheibe 56 be findet (Fig. 4) und verbindet rotierbar die Spindel 24 mit der oberen Nockenscheibe 56.

Ein Zwischenring der unteren Nockenscheibe 66 ist zwischen der unteren Nockenscheibe 58 und der inneren Spur des Lagers 26 angeordnet, der die untere Nockenscheibe 58 relativ zu dem Innenrahmen 20 fixiert. Eine Spiralfeder 68 umfaßt die Spindel 24 zwischen der Federführung 70 und dem Federsitz 72. Die Spiralfeder 68 drückt federnd die Federführung 70 gegen die innere Spur des oberen Lagers 28 und den Federsitz 70 gegen die obere Fläche der oberen Nockenscheibe 56. Die durch die Feder 68 erzeugte Federkraft drückt federnd die Nockenfläche der oberen Nockenscheibe 56 gegen die gegen überliegende Nockenfläche der unteren Nockenscheibe 58, die untere Nockenscheibe gegen Zwischenring der unteren Nocken scheibe 66 und den Zwischenring der unteren Nockenscheibe 66 gegen die Spur des unteren Lagers 26. Die Spiralfeder 68 er zeugt ebenfalls eine abwärts gerichtete Kraft, die ein Fest sitzen der Schleiftrommel 34 in der "oben"-Position während der Benutzung verhindert.

Einzelheiten der oberen Nockenscheibe 56 sind aus den Fig. 4, 5 und 6 ersichtlich. Die obere Nockenscheibe 56 wird bevorzugt als Kunststofformkörper mit einer Befestigungs bohrung 74 in einer eine gleitbare Befestigung auf der Spin del ermöglichenden Größe, einem Zahnkranz 76 sowie einer ringförmigen Nockenfläche 78, die zwischen der Befestigungs bohrung 74 und dem Zahnkranz 76 angeordnet ist, ausgeführt. Die Nockenfläche 78 weist eine sinusoidale Kontur mit zwei diametral entgegengesetzten Erhebungen 80 und 84 (Fig. 5) und zwei diametral entgegengesetzten Vertiefungen 82 und 86 auf, die um 900 gegenüber die Erhebungen 80 und 84 verdreht sind (Fig. 6). Wie oben gezeigt, weist die obere Nocken scheibe 56 ein Bolzenloch 64 auf, das den die obere Nocken scheibe mit der Spindel 24 starr verbindenden Bolzen 62 aufnimmt. Der Zahnkranz 76 weist eine vorgegebene Zahl von Zähnen 88 auf, die durch einen Zahnriemen 90 angetrieben werden. Der Zahnriemen verbindet die obere Nockenscheibe 56 mit der durch den Elektromotor in Rotation versetzten An triebsscheibe 92. Die Antriebsscheibe 92 weist einen Satz von verlängerten Zähnen 94 auf, die die axiale Ausdehnung der Scheibe vergrößern.

Die Ausführung der unteren Nockenscheibe 58 ist bis auf die folgenden Unterschiede weitgehend identisch mit derjenigen der oberen Nockenscheibe 56. Die untere Nockenscheibe 58 weist kein dem Bolzenloch 64 vergleichbares Bolzenloch auf oder benötigt ein solches, die Amplitude der sinusoidalen Kontur der ringförmigen Nockenfläche unterscheidet sich von der Amplitude der sinusoidalen Kontur der ringförmigen Noc kenfläche 78 der oberen Nockenscheibe 56, und die Anzahl der Zähne 88 des Zahnkranzes 76 unterscheidet sich von der Zahl der Zähne 88 in dem Zahnkranz 76 der oberen Nockenscheibe 56. Die untere Nockenscheibe 58 ist mit der Antriebsscheibe 92 durch den Zahnriemen 96 verbunden. Die untere Nocken scheibe 58 ist auf der Spindel 24 befestigt, wobei die Noc kenfläche 78 der Nockenfläche der oberen Nockenscheibe 56 gegenüberliegt.

Da sowohl die obere als auch die untere Nockenscheibe durch die gleiche Antriebsscheibe 92 in Rotation versetzt werden und die Zahl der Zähne 88 des Zahnkranzes 76 der oberen Nockenscheibe 56 sich von der Zahl der Zähne des Zahnkranzes der unteren Nockenscheibe 58 unterscheidet, führt dies dazu, daß die obere und die untere Nockenscheibe mit einer unter schiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeit rotieren, da sie gleichzeitig durch die Umdrehung der Antriebsscheibe 92 an getrieben werden. Dieser Unterschied in den Umdrehungsge schwindigkeiten der oberen und der unteren Nockenscheibe bewirkt, daß die zwei Nockenflächen relativ zueinander ro tieren. Die relative Rotation zwischen den gegenüberliegen den sinusoidalen Nockenflächen ruft eine axiale Auslenkung der oberen Nockenscheibe 56 relativ zu der unteren Nocken scheibe 58 hervor. Das Ausmaß der axialen Auslenkung wird maximal, wenn die Erhebungen der Nockenfläche 78 der oberen Nockenscheibe 56 zu den Erhebungen der Nockenfläche 78 der unteren Nockenscheibe 58 ausgerichtet sind und erreicht ein Minimum, wenn die Erhebungen der Nockenfläche 78 der oberen und unteren Nockenscheiben mit den Vertiefungen zusammen fallen. In der bevorzugten Ausführungsform weist die obere Nockenscheibe 70 Zähne auf, wobei die untere Nockenscheibe lediglich 69 Zähne aufweist. Aufgrund des Unterschiedes in der Anzahl der Zähne der oberen und der unteren Nockenschei be kann ein geringfügiger Unterschied in den jeweiligen Durchmessern bestehen. Um eine ausreichende Spannung auf die Riemen 90 oder 96 zu gewährleisten, kann eine nicht näher ausgeführte Spannrolle eingesetzt werden.

Wie bereits ausgeführt, sind die Amplituden der ringförmigen sinusoidalen Nockenflächen 78 auf den unteren und oberen Nockenscheiben 56 und 58 unterschiedlich. Bevorzugterweise ist die Amplitude der sinusoidalen Nockenfläche 78 der unte ren Nockenscheibe größer als die Amplitude der sinusoidalen Nockenfläche auf der oberen Nockenscheibe, um die Verfesti gung von Schleifstaub in den Vertiefungen der Nockenfläche 78 der oberen Nockenscheibe 58 zu verhindern. Sind die linke Seite der oberen und unteren Nockenscheibe um 90° gegenein ander verdreht (Fig. 2), so daß die Grate der Erhebungen der oberen Nockenscheibe 58 mit den Vertiefungen der unteren Nockenscheibe 56 zusammentreffen, wie auf der linken Seite gezeigt, so sind die Grate der Erhebungen der oberen Nocken scheibe von den Vertiefungen der Nockenfläche der unteren Nockenscheibe getrennt, wie auf der rechten Bildhälfte ge zeigt. Der Schleifstaub in den Vertiefungen der Nockenfläche der unteren Nockenscheibe wird daher nicht verdichtet und aus den Vertiefungen der Nockenfläche der oberen Nocken scheibe durch Zentrifugalkräfte entfernt. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Amplitude der sinusoidalen Noc kenfläche der unteren Nockenscheibe 58 zwischen 16 und 20 mm (0,7 Inches), während die Amplituden der Nockenfläche der oberen Nockenscheibe 56 zwischen 10 und 18 mm (0,625 Inches) beträgt.

Die obere und untere Nockenscheibe bestehen bevorzugt aus Kunststoffen wie Nylon®, Teflon® oder KelF®, die formbestän dig sind und natürlich schmierende Oberflächen aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform können metallische Noc kenscheiben verwendet werden, wobei die Oberflächen mit Teflon® oder KelF® beschichtet sind.

Es ist ausreichend, daß lediglich eine der jeweils oberen oder unteren Nockenscheibe 56 oder 58 eine sinusoidale Fläche aufweist, während die jeweilige andere beispielhaft ein Paar von diametral entgegengesetzten Nockenstößeln 160 in der Form von radial auseinanderliegenden Schenkeln auf weist, die die sinusoidalen Nockenflächen der untere Nocken fläche 78 der unteren Nockenscheibe 58 antreiben (Fig. 13). Wie in den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 gezeigt, bewirkt die Feder 68, daß die Nockenstößel 160 in Kontakt mit der sinusoidalen Nockenfläche 78 der unteren Nocken scheibe bleiben. Dem Stand der Technik entsprechend kann die Anordnung der Nockenfläche und der Nockenstößel 160 umge kehrt werden. In der umgekehrten Ausführungsform sind die Nockenstößel 160 auf der unteren Nockenscheibe 58 angeordnet und treiben die auf der oberen Nockenscheibe 56 angeordnete sinusoidale Nockenfläche 78 an.

Die Trommelscheibe 38 trägt das untere Ende der Schleiftrom mel 34 und weist eine Vielzahl von radial ausgeführten Leit blechen 98 auf (Fig. 7 und 8), so daß die Scheiben 38 wie ein Schleuderlüfter 100 wirken und Schleifstaub aus der Nähe der Spindel 24 entfernen. Der Schleuderlüfter 100 erzeugt einen Luftstrom vom Inneren des geschlossenen Gehäuses 12 in eine Staubkammer 102, die auf der Innenseite des Werktisches 16 eingearbeitet ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Um eine optima le Staubentfernung zu erreichen, kann an die Staubkammer auch ein Vakuum angelegt werden.

Die radialen Leitbleche 98 können durch Stanzen, Prägen oder andere dem Stand der Technik entsprechende Verfahren herge stellt werden. Die Ausbildung der radialen Leitbleche 98 durch Stanzen oder Prägen erzeugt eine meist nichtglatte Oberfläche auf der den radialen Leitblechen gegenüberlie genden Seite der Trommelscheibe 38, die die Schleiftrommel 34 vor einem Rutschen oder an rotierenden Relativbewegungen zu den Trommelscheiben bewahrt.

In der bevorzugten Ausführungsform ist die axiale Länge der Zähne 88 der oberen Nockenscheibe länger als die Breite des Zahnriemens 90, so daß die vertikale Auslenkung des Zahnrie mens 90 geringer als die vertikale Auslenkung der oberen Nockenscheibe 56 ist (Fig. 9, 10). Befindet sich die obere Nockenscheibe 56 am oberen Scheitelpunkt der axialen Aus lenkung (Fig. 9), so treibt der Zahnriemen 90 den unteren Teil der Zähne 88 des Zahnkranzes 76 an. Ist die obere Noc kenscheibe 56 am unteren Scheitelpunkt ihrer axialen Auslen kung (Fig. 10), so wird der Zahnriemen 90 zum oberen Teil des Zahnkranzes 76 hin ausgelenkt. Daraus folgt, daß die axiale Auslenkung des Zahnriemens 90 auf der Antriebsscheibe 92 geringer als die axiale Auslenkung oder Amplitude der oberen Nockenscheibe sein wird. Diese Verringerung der axia len Auslenkung des Zahnriemens entlang der Antriebsscheibe 92 reduziert merklich den Abrieb des Zahnriemens und erhöht seine Lebensdauer.

Eine andere Ausführungsform zur Konstruktion einer Schleif maschine mit schwingender Spindel ist in Fig. 11 gezeigt. In dieser alternativen Ausführungsform wird eine Führungshülse 98a an den Positionen 100a, 102a des Innenrahmens durch die Lager 104, 106 rotierbar befestigt und eine Spindel 108 im Inneren der Führungshülse 98 durch die Lager 110, 112 ro tierbar befestigt. Die Lager 110, 112 erlauben, daß die Spindel 108 in bezug auf die Führungshülse 98a axial ausge lenkt und relativ zu dieser rotieren kann. Als Lager können dem Stand der Technik entsprechende Kugellager, Nadellager, Bronzebuchsen oder Kunststoffbuchsen verwendet werden. Die Führungsscheibe 114 ist starr an der Führungshülse 98a befe stigt und rotiert mit dieser, während die Spindelscheibe 116 starr mit dem unteren Ende der Spindel 108 verbunden ist.

Die Führungsscheibe 114 ist mit einer ersten Antriebsscheibe 118 durch den Riemen 120 verbunden, die Spindelscheibe 116 ist mit einer zweiten Antriebsscheibe 122 durch den Riemen 124 verbunden. Die erste und zweite Antriebsscheibe 118, 122 sind mit der Antriebswelle 126 eines Elektromotors 128 ver bunden.

In der bevorzugten Ausführungsform weichen die Durchmesser der Führungsscheibe 114 und der Spindelscheibe 116 vonein ander ab, während die Durchmesser der ersten und zweiten Führungsscheibe 118, 122 praktisch gleich sind, so daß die Führungs- und Spindelscheiben 114, 116 mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten rotieren, wenn sie durch die erste und zweite Antriebsscheibe angetrieben werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Führungs- und Spindel scheiben 114, 116 praktisch die gleichen Durchmesser auf weisen, die erste und zweite Antriebsscheibe 120, 124 jedoch unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wodurch ebenfalls eine Rotation der Führungsscheibe 114 relativ zu der Spin delscheibe 116 erzeugt wird, sofern diese durch die erste und zweite Antriebsscheibe 120, 124 angetrieben werden.

Die Spindelscheibe 116 weist eine Trommelnabe 130 auf der der Führungsscheibe 114 gegenüberliegenden Seite auf, die eine ringförmige Nockennut mit entsprechend ausgebildeter Kontur aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt die ringförmige Nockennut eine sinusoidale Kontur mit zwei diametral entgegengesetzten Erhebungen 134 und zwei diame tral entgegengesetzten Vertiefungen 136, wobei auch mehr als zwei diametral entgegengesetzte Erhebungen 134 oder Vertie fungen 136 auftreten dürfen.

Mindestens ein Nockenstößel 138 ist mit der Führungsrolle 114 verbunden. Der Nockenstößel 138 weist einen Dorn 140 auf, der gleitbar in die Nockennut 132 eingeführt ist. Vor zugsweise ist ein zweiter Nockenstößel 142, der einen eben falls gleitbar in der Nockennut 132, dem Nockenstößel 138 diametral gegenüberliegenden Dorn 144 aufweist, mit der Führungsrolle 114 verbunden. Der zweite Nockenstößel 142 wirkt den Torsionskräften entgegen, die auf die Spindel scheibe 116 durch den Nockenstößel 138 übertragen werden und verringert damit den Abrieb der Lagers 112.

Zwei Sprengringe 146, 148, die in Nuten der Spindel 98 auf gegenüberliegenden Seiten des Innenrahmens 102a aufgenommen werden, wirken einer axialen Bewegung entgegen. Da die Füh rungsscheibe 114 und die Spindelscheibe 116 durch den Elek tromotor 128 angetrieben werden, rotieren sie ebenfalls re lativ zueinander. Als Wirkung dieser Relativbewegung erzeu gen die der sinusoidalen Kontur der Nockennut 132 folgenden Dorne 140, 144 der Nockenstößel 138, 142 eine schwingende Auslenkung der Spindelscheibe 116. Die schwingende Aus lenkung der Spindelscheibe 116 bewirkt eine Bewegung der Spindel 108 und der Schleiftrommel 34 relativ zum Werktisch des Gehäuses 16. Wie in der in den Fig. 1-10 beschriebenen Ausführungsform gezeigt, weist die die Schleiftrommel 34 tragende Trommelscheibe 38 Leitbleche 98 auf, die einen von der Spindel 108 wegführenden Luftstrom erzeugen.

In einer anderen Ausführungsform (Fig. 12) kann die Füh rungsscheibe 114 eine Trommelnabe 150 mit einer ringförmigen sinusoidalen Nockennut 152 aufweisen, die der Nockennut 132 entspricht. In dieser Ausführungsform weist die Spindel scheibe 116 eine zylindrische Ausbauchung 154 auf, die die Trommelnabe 150 umfaßt. Ein Paar von Stößeldornen 156, 158, die an diametral entgegengesetzten Orten der zylindrischen Ausbauchung befestigt sind, sind gleitbar in die sinusoidale Nockennut 152 eingefügt. Rotieren Führungs- und Spindel scheibe 114, 116 relativ zueinander, so folgen die Stößel dorne 156, 158 der Kontur der sinusoidalen Nockennut 152 und führen zu einer axialen Bewegung der Spindelscheibe 116 und der hieran befestigten Spindel 108.

Die erfindungsgemäße Schleifmaschine in der bevorzugten und den weiteren Ausführungsformen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, kann selbstverständlich von einem Durchschnittsfachmann in einer dem Stand der Technik entsprechenden Art und Weise verändert werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt ist, zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Schleifmaschine mit schwingender Spindel
12 geschlossenes Gehäuse
14 Werktischoberfläche
16 Werktisch
18 Schrauben
20 Innenrahmen
22 Elektromotor
24 Spindel
26 unteres Lager
28 oberes Lager
30 Grundplatte
32 Streben
34 Schleiftrommel
36, 38 Trommelscheiben
40 Mutter
42 oberes Spindelende
44 ringförmige Ausbauchung
46, 48 Ringnut
50 unteres Spindelende
52, 54 C-Ringe
56 obere Nockenscheibe
58 untere Nockenscheibe
60 Bolzenloch
62 Bolzen
64 Bolzenloch
66 Zwischenring der unteren Nockenscheibe
68 Spiralfeder
70 Federführung
72 Federsitz
74 Befestigungsbohrung
76 Zahnkranz
78 Nockenfläche
80, 84 Erhebungen
82, 86 Vertiefung
88 Zähne
90 Zahnriemen
92 Antriebsscheibe
94 Zähne
96 Zahnriemen
98 Leitblech
98a Führungshülse
100 Schleuderlüfter
100a Positionen des Innenrahmens
102 Staubkammer
102 Staub-Ansaugrohr
102a Positionen des Innenrahmens
104, 106 Lager
108 Spindel
110, 112 Lager
114 Führungsscheibe
116 Wellenscheibe
118 Antriebsscheibe
120 Antriebsriemen
122 Antriebsscheibe
124 Antriebsriemen
126 Antriebswelle
128 Elektromotor
130 Trommelnabe
132 Nockennut
134 Erhebungen
136 Vertiefung
138 Nockenstößel
140 Dorn
142 Nockenstößel
144 Dorn
146, 148 Sprengring
150 Trommelnabe
152 sinusoidale Nockennut
154 zylindrische Ausbauchung
156 Stößeldorn
160 Nockenstößel

Claims

1. Schleifmaschine mit schwingender Spindel, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäu se einen im wesentlichen horizontalen Werktisch auf weist,
die senkrecht zu dem Werktisch angeordnete Spindel rotierbar in besagtem Gehäuse gelagert ist, wobei be sagte Spindel einen über besagten Werktisch hinausra genden Teil aufweist und der herausragende Teil Befe stigungsmittel für eine Schleiftrommel aufweist,
eine erste Nockenscheibe starr mit besagter Spindel verbunden ist, wobei besagte Nockenscheibe einen äuße ren Rand und eine Nockenfläche aufweist, wobei besagter Rand einen ersten Durchmesser aufweist,
eine zweite Nockenscheibe rotierbar mit besagter Spin del verbunden ist, die besagte zweite Nockenscheibe einen Zahnkranz und eine Nockenfläche aufweist, welche die besagte Nockenfläche der besagten ersten Nocken scheibe antreibt, wobei besagter Zahnkranz einen zwei ten Durchmesser aufweist,
ein Elektromotor innerhalb des besagten Gehäuses be nachbart zu der besagten ersten Nockenscheibe und der besagten zweiten Nockenscheibe angeordnet ist, wobei besagter Motor einen Abtrieb aufweist, und besagter Abtrieb und der erste und zweite Zahnkranz in einem solchen Größenverhältnis zueinander stehen, daß die erste und zweite Nockenscheibe mit unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten umlaufen,
ein erster Riemen besagte erste Nockenscheibe mit be sagtem Abtrieb verbindet,
ein zweiter Riemen besagte zweite Nockenscheibe mit besagtem Abtrieb verbindet,
Einrichtungen zur federnden Verbindung von besagter ringförmigen Nockenfläche der besagten ersten Nocken scheibe mit besagter ringförmiger Nockenfläche der besagten zweiten Nockenscheibe vorhanden sind, und
besagte Nockenflächen der ersten und zweiten Nocken scheibe derart aufeinander wirken, daß eine axiale Schwingung der Spindel aufgrund der relativen Rotatio nen der ersten und zweiten Nockenscheibe zueinander resultiert.

2. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenrahmen mit besagtem Werktisch innerhalb des besag ten Gehäuses verbunden ist und in welchem besagter Elektromotor starr mit besagtem Innenrahmen verbunden ist und besagte Spindel rotierbar mit besagtem Innen rahmen verbunden ist.

3. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe und besagte zweite Nockenscheibe ringförmige Nocken flächen eine sinusoidale Kontur aufweisen.

4. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe eine ringförmige sinusoidale Kontur aufweist und besag te Nockenfläche der besagten zweiten Nockenscheibe mindestens einen Nockenstößel aufweist, der besagte Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe an treibt.

5. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der notwendig vorhandene Nockenstößel als Paar von diame tral entgegengesetzten Nockenstößeln ausgebildet ist.

6. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Nockenfläche der besagten zweiten Nockenscheibe eine ringförmige sinusoidale Kontur aufweist und besag te Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe min destens einen Nockenstößel aufweist, der besagte Noc kenfläche der besagten zweiten Nockenscheibe antreibt.

7. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der notwendig vorhandene Nockenstößel als Paar von diame tral entgegengesetzten Nockenstößeln ausgebildet ist.

8. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagte sinusoidale Kontur aus mindestens einem Paar diametral entgegengesetzter Erhebungen und mindestens einem Paar von diametral entgegengesetzten Vertiefun gen, die zwischen besagten diametral entgegengesetzten Erhebungen angeordnet sind, besteht.

9. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß besagte sinusoidale Kontur der besagten Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe eine vorbestimmte Amplitude aufweist und daß besagte sinusoidale Kontur der besagten Nockenfläche der besagten zweiten Nocken scheibe eine Amplitude aufweist, die von besagter vor bestimmter Amplitude abweicht.

10. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß be sagte vorbestimmte Amplitude der besagten sinusoidalen Kontur der besagten ersten Nockenscheibe kleiner ist als besagte Amplitude der besagten sinusoidalen Kontur der besagten zweiten Nockenscheibe, und zwar um einen Abstand, der ausreicht, eine Verdichtung von Schleif staub in besagten Vertiefungen der besagten zweiten Nockenscheibe zu verhindern.

11. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß be sagte vorbestimmte Amplitude der besagten sinusoidalen Kontur der besagten ersten Nockenscheibe eine Höhe von 10-18 mm und wobei besagte Amplitude der besagten sinusoidalen Kontur der besagten zweiten Nockenscheibe eine Höhe von 16-20 mm aufweist.

12. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß be sagter Abtrieb des besagten Elektromotors eine An triebsscheibe darstellt, die eine Vielzahl von erwei tertern peripheren Zähnen aufweist, die parallel zur Rotationsachse angeordnet sind.

13. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Werktisch eine Unterseite aufweist und besag ter Innenrahmen eine Grundplatte benachbart zu besagter Unterseite aufweist.

14. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Spindel an einem Ende durch ein unteres Lager mit besagtem Innenrahmen rotierbar verbunden ist und an einer zwischen den beiden Enden liegenden Position durch ein oberes Lager rotierbar mit besagter Grund platte verbunden ist.

15. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Spindel eine kreisförmige Ausbauchung, die zwischen einem ersten Ende und einem gegenüberliegenden Ende, das eine Halterung für besagte zylindrische Schleiftrommel bildet, aufweist sowie daß zwei räumlich getrennte Ringnuten zwischen besagtem ringförmigem Hal ter und besagtem Gegenende angeordnet sind und dadurch daß ein zu besagtem einen Ende benachbartes Gewinde stück gegeben ist.

16. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine untere Trommelscheibe und eine obere Trommelscheibe beinhaltet sind, die auf besagter Spin del auf gegenüberliegenden Enden der besagten Schleif trommel angeordnet sind, wobei besagte untere Trommel scheibe auf besagter ringförmigen Ausbauchung der be sagten Spindel aufliegt und besagte obere Trommelschei be auf besagter Schleiftrommel durch eine auf das be sagte Gewindeende der besagten Spindel aufschraubbare Mutter gesichert ist.

17. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß besagte untere Trommelscheibe eine Vielzahl von radial angeordneten Leitblechen auf der der besagten Schleif trommel gegenüberliegenden Seite aufweist und daß die besagten radialen Leitbleche als Schleuderlüfter fun gieren, indem sie einen von der Innenseite des besagten Gehäuses nahe der besagten Spindel zu einem in dem besagten Werktisch vorgesehenen Abzugsrohr führenden Luftstrom erzeugen.

18. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß besagter erster und zweiter Riemen eine jeweils vor bestimmte Breite aufweisen und daß besagter Zahnkranz der besagten ersten Nockenscheibe eine größere Breite als die vorbestimmte Breite des besagten ersten Riemens aufweist, so daß besagter erster Riemen vertikal ent lang des besagten Zahnkranzes ausgelenkt werden kann und hierdurch die vertikale Auslenkung der besagten ersten Scheibe entlang der besagten Antriebsscheibe aufgrund der vertikalen Auslenkung der besagten ersten Nockenscheibe reduziert wird.

19. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Spannscheibe zur Aufrechterhaltung der Spannung von zumindest einem der genannten ersten und zweiten Zahnriemen vorhanden ist.

20. Schleifmaschine mit schwingender Spindel, die eine in vertikaler Richtung verschiebbare Spindel aufweist, eine an der besagten Spindel befestigte Schleiftrommel und einen Elektromotor zur Übertragung von Drehmomenten sowie einen Mechanismus, um besagte Spindel in axialer Richtung in Schwingungen zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß
eine erste Nockenscheibe mit besagter Spindel verbunden und mit dieser rotierbar ist, wobei besagte erste Noc kenscheibe eine ringförmige Nockenfläche und einen äußeren Zahnkranz mit einem ersten Durchmesser auf weist,
eine zweite Nockenscheibe rotierbar mit der besagten Spindel benachbart zu besagter erster Nockenscheibe verbunden ist, wobei besagte zweite Nockenscheibe eine ringförmige Nockenfläche aufweist, die durch die besag te ringförmige Nockenfläche der ersten besagten Nocken scheibe angetrieben wird sowie einen äußeren Zahnkranz, der einen zum ersten genannten unterschiedlichen Durch messer aufweist,
eine elongierte Antriebsscheibe mit besagter Antriebs welle des besagten Elektromotors verbunden ist, wobei besagte Antriebsscheibe eine dritte Zähnezahl aufweist,
ein erster Zahnriemen besagte Antriebsscheibe mit be sagtem äußerem Zahnkranz der besagten Nockenscheibe verbindet und bewirkt, daß besagte erste Nockenscheibe mit einer ersten Geschwindigkeit aufgrund der Rotation des besagten Antriebsrades rotiert,
ein Riemen zwei besagte Antriebsscheibe mit besagtem äußeren Zahnkranz verbindet, so daß die besagte zweite Nockenscheibe mit einer zweiten Umdrehungsgeschwindig keit unterschiedlich zu der ersten Umdrehungsgeschwin digkeit rotiert und als Wirkung der Rotation der besag ten Antriebsscheibe besagte ringförmige Nockenfläche der besagten ersten und zweiten Nockenscheibe mit un terschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren und eine schwingende Bewegung der besagten ersten Nockenscheibe, der besagten Spindel und der besagten Schleiftrommel in besagter axialer Richtung erzeugen.

21. Bewegungsmechanismus nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagte ringförmige Nockenfläche der besagten ersten und zweiten Nocken scheibe als gegenüberliegende sinusoidale Nockenflächen ausgebildet sind, die ein Paar von diametral entgegen gesetzten Erhebungen und ein Paar von diametral ent gegengesetzten Vertiefungen aufweisen, die um 90° ge genüber den diametral entgegengesetzten Erhebungen ver dreht sind.

22. Bewegungsmechanismus nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte sinusoida le Nockenfläche der besagten ersten Nockenscheibe eine erste Amplitude aufweist und besagte sinusoidale Noc kenfläche der besagten zweiten Nockenscheibe eine zwei te zu der ersteren unterschiedliche Amplitude aufweist.

23. Bewegungsmechanismus nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß besagte erste Amplitu de und zweite Amplitude der besagten sinusoidalen Noc kenfläche so gewählt werden, daß Verdichtungen des Schleifstaubes in den Vertiefungen der besagten sinu soidalen Nockenfläche der besagten unteren Nockenschei be verhindert werden.

24. Bewegungsmechanismus nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß besagte zweite Ampli tude größer als besagte erste Amplitude ist.

25. Bewegungsmechanismus nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß besagte erste Amplitu de eine Höhe von 10-18 mm und besagte zweite Amplitu de eine Höhe von 16-22 mm aufweist.

26. Schleifmaschine mit schwingender Spindel, da durch gekennzeichnet, daß eine ro tierende, in vertikaler Richtung schwingende Spindel sowie eine zylindrische, zwischen der oberen und unte ren Trommelscheibe mit besagter rotierender Spindel verbundene Schleiftrommel vorliegen, wobei besagte untere Trommelscheibe eine Vielzahl von radialen Leit blechen aufweist, die als Schleuderlüfter fungieren und einen von besagter Spindel wegführenden Luftstrom er zeugen.

27. Schleifmaschine mit schwingender Spindel, da durch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse einen im wesentlichen horizontalen Werk tisch aufweist, wobei besagter Werktisch eine Spindel führung vorsieht;
eine Führungshülse in besagtem Gehäuse beweglich und konzentrisch in besagter Spindelführung angebracht ist;
eine Spindel rotierbar und axial verschiebbar in besag ter Führungshülse angeordnet ist, wobei besagte Spindel einen äußeren durch die Spindelführung über besagten Werkzeugtisch hinausragenden Teil aufweist, wobei be sagter äußerer Teil Einrichtungen zur Befestigung einer Schleiftrommel aufweist;
eine Führungsscheibe mit besagter Führungshülse ver bunden ist;
eine Spindelscheibe mit besagter Spindel verbunden ist;
eine Trommelnabe auf einer der besagten Führungsschei ben und der besagten Spindelscheiben angeordnet ist, wobei besagte Trommelnabe eine ringförmige Nockennut mit vorbestimmter Kontur aufweist;
mindestens ein Nockenstößel mit der anderen der besag ten Führungsscheiben und der besagten Nockenscheibe verbunden ist, wobei besagter Nockenstößel gleitbar in der besagten ringförmigen Nockennut eingepaßt ist sowie
Einrichtungen zur gleichzeitigen Rotation besagter Führungsscheibe und besagter Spindelscheibe mit unter schiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten vorliegen, so daß besagte Führungsscheibe und besagte Spindelscheibe relativ zueinander rotieren und bewirken, daß besagter Nockenstößel in besagter Nockennut über besagter Trom melscheibe rotiert und daß besagte Spindelscheibe und besagte Spindel relativ zu besagter Führungsscheibe axial schwingen.

28. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß besagte vorbestimmte Kontur eine sinusoidale Kontur mit diametral entgegengesetzten Erhebungen und Vertiefungen darstellt.

29. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Trommelnabe auf besagter Spindelscheibe ange ordnet ist und daß besagter Nockenstößel an besagter Führungsscheibe befestigt ist.

30. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Trommelnabe auf besagter Führungsscheibe an geordnet ist und besagter Nockenstößel mit besagter Spindelscheibe verbunden ist.

31. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 28, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Nockenstößel diametral entgegengesetzt zu dem ersten mindestens vorhandenen Nockenstößel vor liegt, wobei besagter zweiter Nockenstößel gleitbar in besagter Nockennut auf der gegenüberliegenden Seite der besagten Trommelnabe angeordnet ist.

32. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 29, den mindestens vorhandenen Nockenstößel enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß
eine zylindrische Ausbauchung an besagter Führungs scheibe, die die besagte Trommelnabe umfaßt, vorgesehen ist;
ein erster, an besagter zylindrischer Ausbauchung ange brachter Nockenstößeldorn gleitbar in besagter Nocken nut auf einer ersten Seite der besagten Trommelnabe eingeführt wird, und
ein zweiter Nockenstößeldorn an besagter zylindrischer Ausbauchung diametral entgegengesetzt zu dem besagten ersten Nockenstößeldorn angefügt ist, wobei besagter zweiter Nockenstößeldorn gleitbar auf der gegenüber liegenden Seite der besagten Trommelnabe in besagter Nockennut aufgenommen wird.

33. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 30, den mindestens vorhandenen Nockenstößel enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß
eine zylindrische Ausbauchung auf besagter Spindel scheibe, die die besagte Trommelnabe umfaßt, vorgesehen ist;
ein erster Nockenstößeldorn verbunden mit besagter zylindrischer Ausbauchung gleitbar in besagter Nocken nut auf einer Seite der besagten Trommelnabe angeordnet ist; und
ein zweiter Nockenstößeldorn besagter zylindrischer Ausbuchtung angefügt ist und gleitbar in besagter Noc kennut auf einer gegenüberliegenden Seite der besagten Trommelnabe eingefügt ist.

34. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 27, besagte Einrichtungen zur gleichzeitigen Rotation der besagten Führungsscheibe und der besagten Spindel scheibe enthaltend, dadurch gekenn zeichnet, daß
ein Elektromotor mit Abtrieb vorliegt;
eine erste Antriebsscheibe mit besagtem Abtrieb ver bunden ist;
ein erster Riemen die besagte Antriebsscheibe mit der besagten Führungsscheibe verbindet;
eine zweite Antriebsscheibe mit besagtem Abtrieb ver bunden ist; und
ein zweiter Riemen besagte zweite Antriebsscheibe mit besagter Spindelscheibe verbindet.

35. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Führungsscheibe einen unterschiedlichen Durch messer als besagte Spindelscheibe aufweist und besagte erste und zweite Antriebsscheibe mehr oder weniger den gleichen Durchmesser aufweisen.

36. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß besagte erste Antriebsscheibe einen unterschiedlichen Durchmesser als besagte zweite Antriebsscheibe aufweist und besagte Führungs- und Spindelscheiben etwa den gleichen Durchmesser aufweisen.

37. Schleifmaschine mit schwingender Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagter äußerer Rand der ersten und zweiten Nocken scheibenränder unterschiedlichen Durchmessers gezahnt ausgebildet sind und daß besagter erster Riemen und zweiter Riemen und die Antriebswelle jeweils entspre chend zahnartig ausgebildet sind, um den Schlupf zwi schen diesen zu minimieren.