專利名稱：手持式磨削機(jī)、用于磨削刀具的接收法蘭及平衡單元的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的手持式磨削機(jī)、用于磨削刀具的接收法蘭及平衡單元。
例如一個(gè)手持式工具機(jī)的旋轉(zhuǎn)組件，當(dāng)該旋轉(zhuǎn)組件總的重心不位于旋轉(zhuǎn)軸線上時(shí)，將引起振動(dòng)，這些振動(dòng)被操作者感到很不舒適并且為了補(bǔ)償它們使用了平衡系統(tǒng)。但另一方面無補(bǔ)償時(shí)的磨削進(jìn)度大于有補(bǔ)償時(shí)的磨削進(jìn)度。
在DE 196 17 478中已建議了一種手持式磨削機(jī)，其中設(shè)有兩個(gè)平衡質(zhì)量，它們?cè)诠ぷ鬏S的軸向上相互錯(cuò)開地布置。這些平衡質(zhì)量被設(shè)置在手持式磨削機(jī)殼體內(nèi)部?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承之間的工作軸上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明涉及手持式磨削機(jī)，它具有一個(gè)設(shè)置在一個(gè)殼體中的馬達(dá)，一個(gè)安裝磨削刀具的接收法蘭及一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的工作軸以及一個(gè)設(shè)有至少一個(gè)第一及一個(gè)第二平衡質(zhì)量的平衡單元。
本發(fā)明提出第一平衡質(zhì)量被構(gòu)造成可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量及第二平衡質(zhì)量被構(gòu)造成固定的、與平衡單元固定連接的平衡質(zhì)量。因此當(dāng)工作軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量運(yùn)動(dòng)到一個(gè)平衡位置中，而固定的平衡質(zhì)量與平衡單元構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元及如同它被裝配的那樣保持其位置。當(dāng)不平衡變化時(shí)，可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量可至少部分地適配，而固定的平衡質(zhì)量保持在裝配位置中。這將有利地允許當(dāng)由于磨削刀具的不斷損耗及磨損引起的不平衡隨時(shí)間變化時(shí)使工作軸及磨削刀具在更長(zhǎng)的使用期間上可靠地平衡。它是這樣來實(shí)現(xiàn)的，即當(dāng)固定的與可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量的平衡能力相同大小的情況下通過加或減可滿足相當(dāng)于僅一個(gè)需要相同大小的結(jié)構(gòu)空間的可運(yùn)動(dòng)平衡單元的雙倍大的平衡能力。此外該固定的及可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量的組合可實(shí)現(xiàn)一個(gè)緊湊的配置。手持式磨削機(jī)上的可能振動(dòng)被降低了；手持式磨削機(jī)的操作舒適度被提高。
如果可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量由多個(gè)在一個(gè)滾動(dòng)軌道中導(dǎo)行的滾珠構(gòu)成時(shí)，這些滾珠構(gòu)成可特別靈活運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量。當(dāng)工作軸旋轉(zhuǎn)時(shí)這些滾珠自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到平衡位置中及由此自動(dòng)地達(dá)到平衡。在條件改變時(shí)平衡位置總是被自動(dòng)地適配。該適配進(jìn)行得非?？?，因?yàn)闈L珠的靜摩擦可被忽略?？梢耘c旋轉(zhuǎn)軸線同心地設(shè)置一個(gè)或多個(gè)滾動(dòng)軌道。變換地，也可設(shè)置一些環(huán)，它們?cè)谝粋€(gè)或多個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線同心地延伸的圓柱面上運(yùn)動(dòng)。
如果固定的第二平衡質(zhì)量由一個(gè)平衡扇段構(gòu)成，該平衡扇段構(gòu)成平衡單元的圓周的一部分時(shí)，可補(bǔ)償不平衡的一個(gè)份額。
如果用于磨削刀具的接收法蘭具有一個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線偏心的磨削刀具座，可在同時(shí)補(bǔ)償振動(dòng)并改善手持式磨削機(jī)的操作舒適性的情況下提高磨除量。因此在一個(gè)通常的手持式磨削機(jī)中也可獲得通過磨削刀具運(yùn)動(dòng)的偏心率有利地提高的磨除量，正如專門設(shè)計(jì)用于偏心工作的偏心式磨削機(jī)中的情況那樣。
如果接收法蘭是平衡單元的一個(gè)組成部分，則可得到一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)單元，它易于被安裝到手持式磨削機(jī)中及必要時(shí)可容易地更換或改裝。
如果固定的第二平衡質(zhì)量被構(gòu)造得可補(bǔ)償在磨削刀具的新狀態(tài)中由偏心地夾持引起的磨削刀具不平衡的至少10％，則它使得與磨削刀具不平衡必需完全被補(bǔ)償?shù)那闆r相比能夠有緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸。剩余的不平衡可由可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量來補(bǔ)償，該第一平衡質(zhì)量也是結(jié)構(gòu)緊湊的。在兩個(gè)平衡質(zhì)量之間產(chǎn)生一個(gè)合適的質(zhì)量比例及平衡單元的一個(gè)合適的尺寸比例。優(yōu)選地，補(bǔ)償在新狀態(tài)中的磨削刀具不平衡的40％至60％，特別優(yōu)選地，補(bǔ)償在新狀態(tài)中約一半的不平衡。例如由刀具接收環(huán)的有意的偏心位置、刀具接收環(huán)與砂輪孔之間的間隙及通常不均勻的砂輪的固有不平衡引起的不平衡可優(yōu)選地通過固定的及可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量的平衡作用的矢量相加來補(bǔ)償。對(duì)于砂輪的矢量平衡條件如下Mve+UE+US+AB+AF＝0；其中Mv＝變化的砂輪質(zhì)量，e＝偏心度，UE＝砂輪的固有不平衡，US＝由間隙引起的不平衡，AB＝可運(yùn)動(dòng)的平衡，AF＝固定的平衡。磨削刀具、尤其是砂輪的不平衡隨著其磨損狀態(tài)持續(xù)地變化。固定的第二平衡質(zhì)量補(bǔ)償其中的一部分，而可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量補(bǔ)償剩余的不平衡。隨著增長(zhǎng)的磨損狀態(tài)，固定的第二平衡質(zhì)量補(bǔ)償愈來愈大的份額。當(dāng)超過一個(gè)狀態(tài)-在該狀態(tài)中固定的第二平衡質(zhì)量正好補(bǔ)償了磨削刀具的通過磨損減小的重量-時(shí)，可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量的平衡方向改變并且補(bǔ)償剩余不平衡，該剩余不平衡由固定的第二平衡質(zhì)量及變小的磨削刀具不平衡之間的差引起。
如果可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量被設(shè)置在平衡單元的背離刀具座的一側(cè)上，則可達(dá)到平衡單元的有利的幾何結(jié)構(gòu)。在平衡單元的背面上可提供足夠的結(jié)構(gòu)空間，以便組合合適的滾動(dòng)軌道。
本發(fā)明還涉及用于手持式工具機(jī)的接收法蘭。
本發(fā)明提出磨削刀具座的一個(gè)偏心的布置。由此可實(shí)現(xiàn)即使一個(gè)普通的手持式磨削機(jī)也可達(dá)到提高的磨除量，其方式是在旋轉(zhuǎn)組件重心位置同時(shí)定中的情況下磨削刀具偏心地工作。
如果設(shè)有用于平衡單元的連接裝置，則可得到在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中具有組合的平衡單元的一個(gè)緊湊的接收法蘭。操作舒適性可同時(shí)地提高，其方式是補(bǔ)償手持式磨削機(jī)可能的振動(dòng)并保持由于磨削刀具的偏心運(yùn)動(dòng)所改善的磨削進(jìn)給。
此外本發(fā)明涉及具有至少兩個(gè)平衡質(zhì)量的平衡單元。
本發(fā)明提出，設(shè)有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量及一個(gè)固定的第二平衡質(zhì)量。這可有利地作到即使不平衡隨時(shí)間變化時(shí)也可通過補(bǔ)充的平衡質(zhì)量達(dá)到刀具的可靠平衡及緊湊的結(jié)構(gòu)。
如果設(shè)有用于磨削刀具的接收法蘭，則可得到一個(gè)用于平衡工作軸及手持式磨削機(jī)的磨削刀具的一個(gè)單元。接收法蘭最好被設(shè)置在一個(gè)端面上，由此得到一個(gè)小結(jié)構(gòu)的緊湊裝置。這允許結(jié)構(gòu)上有利地構(gòu)型。優(yōu)選地，固定的第二平衡質(zhì)量構(gòu)成平衡單元的圓周的一部分。變換地，該固定的第二平衡質(zhì)量可構(gòu)成平衡單元的另一部分?？蛇\(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量?jī)?yōu)選地被設(shè)置在接收法蘭的相反側(cè)上。因此提供了足夠的結(jié)構(gòu)空間來構(gòu)型用于可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量的滾動(dòng)軌道或圓柱面?？蛇\(yùn)動(dòng)的及固定的平衡質(zhì)量基本上在圓周方向上彼此錯(cuò)位。同樣可附加及變換地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸線的軸向上的錯(cuò)位。在其中平衡質(zhì)量基本上在圓周方向上彼此錯(cuò)位地布置的結(jié)構(gòu)中，可得到固定的與可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量之間有利的力關(guān)系。
如果可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量由多個(gè)在一個(gè)滾動(dòng)軌道中導(dǎo)行的滾珠構(gòu)成，則它們易于運(yùn)動(dòng)到一個(gè)有利的平衡位置。這些滾珠在工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到平衡位置中及由此自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)平衡。也可設(shè)置另外的可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量，如圍繞滾動(dòng)軌道的一些環(huán)。
如果固定的第二平衡質(zhì)量由一個(gè)平衡扇段構(gòu)成，該平衡扇段是平衡單元的圓周的一部分，則可達(dá)到兩個(gè)平衡質(zhì)量的有利的幾何結(jié)構(gòu)及力作用。
如果平衡扇段占據(jù)25％至75％的角度范圍，則可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平衡質(zhì)量之間的及由此對(duì)于平衡單元的重量及尺寸的有利比例。優(yōu)選地，平衡扇段至多占據(jù)圓周的一半，特別優(yōu)選地，占據(jù)圓周的約40％。
優(yōu)選地，平衡扇段與接收法蘭的偏心方向相反地布置。這尤其在用于砂輪的偏心式接收法蘭上特別地有利。
本發(fā)明既可用于普通的磨削機(jī)、尤其是手持式磨削機(jī)，也可用于偏心式磨削機(jī)，三角形磨削機(jī)或超精磨削機(jī)。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)可從以下的

中得到。在附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖，說明書及權(quán)利要求書組合地包括多個(gè)特征。專業(yè)人員可符合目的地單個(gè)地考察這些特征及總結(jié)出有意義的其它組合。
附圖表示圖1一個(gè)優(yōu)選的具有一個(gè)平衡單元的手持式磨削機(jī)，圖2具有組合的接收法蘭的平衡單元的細(xì)節(jié)，圖3平衡單元的解體視圖，圖4(a)平衡單元的一個(gè)側(cè)視截面，(b)具有偏心的磨削刀具座的接收法蘭的俯視圖，(c)具有敞開的滾動(dòng)軌道的平衡單元背側(cè)的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以俯視圖表示一個(gè)優(yōu)選的手持式磨削機(jī)，它具有一個(gè)設(shè)置在殼體10中的馬達(dá)；一個(gè)與未示出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的工作軸相連接的磨削刀具12；及一個(gè)平衡單元22，它被詳細(xì)地表示在后面的附圖中。在這些附圖中相同的部分原則上標(biāo)以相同的參考標(biāo)號(hào)。磨削刀具12-這里為砂輪-可由一個(gè)防護(hù)罩14覆蓋住，以保護(hù)操作者免受傷害。
在圖2中表示出該平衡單元22的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。在一個(gè)由未示出的馬達(dá)、尤其一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作軸16上同心地配合著平衡單元22，該平衡單元具有一個(gè)組合在前側(cè)38上的接收法蘭30，該接收法蘭具有一個(gè)偏心地構(gòu)成的、用于磨削刀具12的磨削刀具座32。工作軸16繞旋轉(zhuǎn)軸線34旋轉(zhuǎn)。平衡單元22具有一個(gè)固定的第二平衡質(zhì)量20及一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量18，后者由與接收法蘭30的前側(cè)38相反的側(cè)40在圓周42上軸向地向該后側(cè)40的方向上延伸。
固定的第二平衡質(zhì)量20由一個(gè)平衡扇段28構(gòu)成，它是平衡單元22的圓周42的一部分及沿著圓周42延伸在軸向上。第二平衡質(zhì)量20也可選擇地由平衡單元22的另一部分構(gòu)成。平衡扇段28的端側(cè)的面相對(duì)接收法蘭30向下錯(cuò)位一些，以致接收法蘭30構(gòu)成平衡單元22的一個(gè)端面及一個(gè)磨削刀具12可被容易地安裝。平衡扇段28最好延伸在一個(gè)角度范圍α上，該角度范圍至多包括圓周42的一半，優(yōu)選約為α＝120°-180°，特別優(yōu)選為α＝150°。
可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量18通過一些在一個(gè)滾動(dòng)軌道24上導(dǎo)行的滾珠26構(gòu)成。這在圖3中的一個(gè)解體圖中示出。
優(yōu)選的平衡單元22在其與接收法蘭30相反的側(cè)面40上具有一個(gè)同心地圍繞著用于工作軸16的透孔44設(shè)置的凹結(jié)構(gòu)，該凹結(jié)構(gòu)構(gòu)成用于可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量18的滾動(dòng)軌道24。
可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量18由多個(gè)滾珠26構(gòu)成，其中為了清楚起見僅對(duì)幾個(gè)滾珠設(shè)有標(biāo)號(hào)。這些滾珠可在所述滾動(dòng)軌道24中環(huán)繞運(yùn)行，以致當(dāng)工作軸16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾珠26自動(dòng)地取得一個(gè)平衡位置。滾動(dòng)軌道24由一個(gè)蓋36封閉及由此將滾珠26包圍在滾動(dòng)軌道24中。在所示實(shí)施例中，固定的第二平衡質(zhì)量20在平衡單元22的圓周42上從所述端面38一直延伸到其背面40。
圖4a，b，c詳細(xì)地表示一個(gè)優(yōu)選的接收法蘭30。該接收法蘭在其端面38上具有一個(gè)磨削刀具座32，而在背面40上設(shè)有用于可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量18的滾動(dòng)軌道24(圖4a)。磨削刀具座32具有一個(gè)偏心度e，它使裝上的磨削刀具12、例如一個(gè)砂輪描繪出一個(gè)偏心軌道及由此提高磨除量。接收法蘭30與該平衡單元22構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元。
固定的第二平衡質(zhì)量20被這樣地確定尺寸，即在磨削刀具12的新的狀態(tài)中對(duì)磨削刀具的不平衡補(bǔ)償一個(gè)明顯的份額。有利的方式是，在所述新的狀態(tài)中補(bǔ)償磨削刀具不平衡的10％至90％，優(yōu)選為40％在60％，特別優(yōu)選為約一半。滾珠26(圖3)的滾動(dòng)軌道24被詳細(xì)地表示在圖4c中。滾動(dòng)軌道24同心地圍繞一個(gè)透孔44布置，在組裝狀態(tài)中一個(gè)工作軸16插在該透孔中。
權(quán)利要求
1.手持式磨削機(jī)，具有一個(gè)設(shè)置在一個(gè)殼體(10)中的馬達(dá)，一個(gè)安裝磨削刀具(12)的接收法蘭(30)及一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的工作軸(16)以及一個(gè)設(shè)有至少一個(gè)第一及一個(gè)第二平衡質(zhì)量(18，20)的平衡單元(22)，其特征在于第一平衡質(zhì)量被構(gòu)造成可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量(18)及第二平衡質(zhì)量被構(gòu)造成固定的平衡質(zhì)量(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的手持式工具機(jī)，其特征在于可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量(18)由多個(gè)在一個(gè)滾動(dòng)軌道(24)中導(dǎo)行的滾珠(26)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的手持式工具機(jī)，其特征在于固定的第二平衡質(zhì)量(20)由一個(gè)平衡扇段(28)構(gòu)成，該平衡扇段構(gòu)成平衡單元(22)的圓周(42)的一部分。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的手持式工具機(jī)，其特征在于用于磨削刀具(12)的接收法蘭(30)具有一個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線(34)偏心的磨削刀具座(32)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的手持式工具機(jī)，其特征在于接收法蘭(30)是平衡單元(22)的一個(gè)組成部分。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的手持式工具機(jī)，其特征在于通過所述固定的第二平衡質(zhì)量(20)可補(bǔ)償在磨削刀具(12)的新狀態(tài)中磨削刀具不平衡的至少10％。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的手持式工具機(jī)，其特征在于所述可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量(18)被設(shè)置在平衡單元(22)的背離接收法蘭(30)的一側(cè)(40)上。
8.用于根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的手持式工具機(jī)的磨削刀具的接收法蘭，其特征在于設(shè)有磨削刀具座(32)的一個(gè)偏心的布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收法蘭，其特征在于設(shè)有用于平衡單元(22)的連接裝置。
10.具有至少兩個(gè)平衡質(zhì)量(18，20)的平衡單元，其特征在于設(shè)有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量(18)及一個(gè)固定的第二平衡質(zhì)量(20)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的平衡單元，其特征在于設(shè)有用于一個(gè)磨削刀具(12)的接收法蘭(30)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的平衡單元，其特征在于所述可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量(18)由多個(gè)在一個(gè)滾動(dòng)軌道(24)中導(dǎo)行的滾珠(26)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11中一項(xiàng)的平衡單元，其特征在于所述可運(yùn)動(dòng)的第一平衡質(zhì)量(18)由在一個(gè)滾動(dòng)軌道(24)中導(dǎo)行的環(huán)構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中一項(xiàng)的平衡單元，其特征在于所述固定的第二平衡質(zhì)量(20)由一個(gè)平衡扇段(28)構(gòu)成，該平衡扇段是平衡單元(22)的圓周(42)的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的平衡單元，其特征在于平衡扇段(28)占據(jù)所述圓周(42)的25％至75％的角度范圍(α)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的平衡單元，其特征在于平衡扇段(28)與接收法蘭(30)的偏心方向相反地布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手持式磨削機(jī)，具有一個(gè)設(shè)置在一個(gè)殼體(10)中的馬達(dá)，一個(gè)裝夾磨削刀具(12)的接收法蘭(30)及一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的工作軸(16)以及一個(gè)設(shè)有至少一個(gè)第一及一個(gè)第二平衡質(zhì)量(18，20)的平衡單元(22)。本發(fā)明提出所述第一平衡質(zhì)量被構(gòu)造成可運(yùn)動(dòng)的平衡質(zhì)量(18)及第二平衡質(zhì)量被構(gòu)造成固定的平衡質(zhì)量(20)。此外，還提出一種用于磨削刀具(12)的接收法蘭以及一種平衡單元。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK1890053SQ200480036298
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月6日
發(fā)明者尤斯圖斯·蘭普雷希特 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司