DE10065600A1

DE10065600A1 - Formwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils

Info

Publication number: DE10065600A1
Application number: DE2000165600
Authority: DE
Inventors: Joao Bergner; Thomas Raff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: DE10065600B4

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Formwerkzeug zur Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils (10), insbesondere einer Elektrowerkzeugmaschine, welches Bauteil (10) mindestens ein Massenausgleichselement (28) aufweist, umfassend einen Formwerkzeugkörper (42, 44) mit einem Formhohlraum (48), der einen korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbereich (56) aufweist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbereich (56) mindestens ein Formelement (52) angeordnet ist, das eine variabel ausgestaltbare Formgebung des Massenausgleichselements (28) ermöglicht.

Description

Stand der Technik

Der Erfindung geht aus von einem Formwerkzeug zur Herstel lung eines rotierend antreibbaren Bauteils, insbesondere einer Elektrowerkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 sowie von einem Verfahren zur Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Es ist bekannt, daß es bei der Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils einer Elektrowerkzeugmaschine häufig erforderlich ist, einen Massenausgleich vorzunehmen. Dies dient dazu, die Vibrationen der Elektrowerkzeugmaschine bei deren Betrieb möglichst gering zu halten. Hierzu kann das rotierend antreibbare Bauteil mit einem sogenannten Massen ausgleichselement versehen sein. Das Massenausgleichsele ment kann als formgebundenes Bauteil ausgeführt sein, d. h. das Massenausgleichselement ist Bestandteil des rotierend antreibbaren Bauteils und ist einstückig mit diesem gefer tigt.

Das rotierend antreibbare Bauteil, das beispielsweise ein Kunststoffteil, Sinterteil oder ein Zink-Druckgußteil sein kann, wird in der Regel in einem entsprechenden Formwerk zeug, d. h. beispielsweise in einer Sinterform oder einer Spritzgußform, hergestellt. Bisher erfolgt die Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils einer Elektrowerk zeugmaschine und die Anpassung des rotierend antreibbaren Bauteils derart, daß in einem ersten Schritt das mindestens eine beim Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine rotierende Massenausgleichselement des rotierend antreibbaren Bauteils theoretisch ausgelegt wird und auf dieser Grundlage in ei nem zweiten Schritt ein entsprechendes Muster hergestellt und getestet wird. Wenn dann die Vibrationen noch zu hoch sind, wird ein neues Muster des rotierend antreibbaren Bau teils mit einem modifizierten Massenausgleichselement her gestellt. Hierzu ist es erforderlich, Änderungen am Form werkzeug vorzunehmen, was bisher so erfolgt, daß in den Formbereich, der korrespondierend zu dem Massenausgleichs element ausgebildet ist, Korrekturelemente eingeschweißt werden.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Formwerkzeug zur Herstel lung eines rotierend antreibbaren Bauteils, insbesondere einer Elektrowerkzeugmaschine, welches Bauteil mindestens ein Massenausgleichselement aufweist, umfassend einen Formwerkzeugkörper mit einem Formhohlraum, der ein korrespon dierend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Form bereich aufweist.

Es wird vorgeschlagen, daß in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Formbereich minde stens ein Formelement angeordnet ist, welches eine variabel ausgestaltbare Formgebung des Massenausgleichselements er möglicht. Ein dermaßen ausgebildetes Formelement hat den Vorteil, daß nach der Herstellung eines Musters eines ro tierend antreibbaren Bauteils die Form und damit die Masse des herzustellenden Massenausgleichselements auf einfache Weise, und zwar durch Modifikation des Formelements selbst oder durch Änderung von dessen Anordnung, eingestellt wer den kann. Die hierzu bisher erforderlichen, sich aufwendig gestaltenden Schweiß- bzw. Montagearbeiten an dem Formwerk zeug können entfallen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Formwerkzeugs nach der Erfindung ist das mindestens eine Formelement, das in dem korrespondierend zu dem Massenaus gleichselement ausgebildeten Formbereichs angeordnet ist, wechselbar ausgeführt. Dies ermöglicht es, das Formelement auf eine besonders einfache Weise an die bestehenden Erfor dernisse anzupassen. Beispielsweise können Formelemente un terschiedlicher Abmessungen vorgehalten werden und je nach Anforderungen in den Formwerkzeugkörper eingesetzt werden. Auch ist es so möglich, das Formelement bei etwaiger Abnut zung durch ein entsprechendes funktionsfähiges Formelement zu ersetzen.

Das Formelement des Formwerkzeugs nach der Erfindung ist zweckmäßigerweise stiftartig ausgebildet. Ein stiftartig ausgebildetes Formelement, dessen eines Ende in einen Form hohlraum des Formwerkzeugs, das sogenannte Formnest, vor springt, erzeugt bei der Herstellung des rotierend antreib baren Bauteils eine Ausnehmung in dem Massenausgleichsele ment. Durch eine Änderung der Eindringtiefe des stiftarti gen Formelements kann auf einfache Weise eine Anpassung der Masse bzw. der Form des Massenausgleichselements erfolgen.

Die Anpassung der Eindringtiefe kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das stiftartige Formelement im Formwerkzeug abgeschliffen wird. Vorteilhafter ist es aber, daß das stiftartige Formelement selbst axial verschiebbar ausge führt ist und so die Eindringtiefe desselben in den Form hohlraum einstellbar ist. Das Formelement kann beispiels weise als Schraube ausgeführt und in den Formwerkzeugkörper eingeschraubt sein. Eine Massenanpassung des Massenaus gleichselements kann dann dadurch erfolgen, daß an der Schraube gedreht wird und so beispielsweise der Kopf der Schraube etwas weiter in den Formhohlraum eingebracht oder ein Stück aus dem Formhohlraum zurückgezogen wird. Gerade diese Ausführungsform erlaubt eine besonders schnelle Opti mierung der Masse des Massenausgleichselements nach der Herstellung eines Musters des rotierend antreibbaren Bau teils.

Alternativ oder zusätzlich zu einem stiftartig ausgebilde ten Formelement kann in dem korrespondierend zu dem Massen ausgleichselement ausgebildeten Formbereich eine Ausnehmung ausgebildet sein, welche beispielsweise einen verstellbaren Boden aufweist. Eine solche Ausnehmung erzeugt an dem ro tierend antreibbaren Bauteil im Bereich des Massenaus gleichselements eine Erhebung.

Es ist aber auch möglich, mindestens ein Formelement als verschiebbaren Boden des korrespondierend zu dem Massenaus gleichselement ausgebildeten Formbereichs auszubilden. Mit tels eines solchen Bodens kann die Höhe des Massenaus gleichselements und damit ebenfalls dessen Masse auf einfa che Weise eingestellt werden.

Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zur Herstellung ei nes rotierend antreibbaren Bauteils insbesondere einer Elektrowerkzeugmaschine, welches Bauteil mindestens ein Massenausgleichselement umfaßt, zum Gegenstand. Hierzu wird das Formwerkzeug, das einen Formwerkzeugkörper mit einem Formhohlraum aufweist, in dem ein korrespondierend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeter Formbereich ausgebil det ist, eingesetzt und zur Festlegung der Masse des Mas senausgleichselements mindestens ein in dem korrespondie rend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Formbe reich angeordnetes Formelement so eingestellt, daß das ro tierend antreibbare Bauteil des Elektrowerkzeugs beim Be trieb der Elektrowerkzeugmaschine im wesentlichen massen ausgeglichen ist.

Ein solcher Massenausgleich kann beispielsweise dadurch er reicht werden, daß das Formelement durch ein entsprechendes Formelement mit anderen Abmessungen ersetzt wird und/oder die Länge eines in den Formhohlraum vorspringenden Bereichs eines stiftartig, beispielsweise als Schraube, ausgebildeten Formelements verändert wird, und/oder, wenn das Forme lement als Vertiefung ausgebildet ist, der Boden dieser Vertiefung verschoben wird.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungs beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombina tion. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht ei nes Lüfters eines Exzenterschleifers;

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht der Unterseite des Lüfters nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt des Lüfters nach Fig. 1 und Fig. 2;

Fig. 4 einen Fig. 3 entsprechenden Schnitt eines Form werkzeugs zur Herstellung des in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Lüfters und

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt V aus Fig. 4.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In den Fig. 1 bis 3 ist ein sogenannter Kombilüfter 10 dargestellt, der für eine nicht näher dargestellte Elektro handwerkzeugmaschine, und zwar einen Exzenterschleifer, be stimmt ist. Der Kombilüfter 10 dient einerseits zur Kühlung eines nicht näher dargestellten Elektromotors des Exzenter schleifers und andererseits zur Unterstützung eines Ab transports von mittels des Exzenterschleifers bei dessen Einsatz erzeugtem Abrieb in einen nicht näher dargestellten Staubbehälter, der an dem Exzenterschleifer befestigt ist.

Der Kombilüfter 10 weist eine Grundplatte 12 auf. In die Grundplatte 12 ist im mittleren Bereich in eine Ausnehmung eine Nabe eingepreßt, an deren in Fig. 1 oben angeordneten Seite ein Zapfen 14 ausgebildet ist, der bezüglich der kreisrunden Grundplatte 12 zentrisch angeordnet ist und ei ne kreisrunde Ausnehmung 16 zur Befestigung eines nicht nä her dargestellten Bolzens für einen ebenfalls nicht näher dargestellten Schleifteller des Exzenterschleifers besitzt. Zur Befestigung des Bolzens weist die Ausnehmung 16 ein In nengewinde auf.

An der dem Zapfen 14 abgewandten Seite ist an der Nabe eine Plattform 18 ausgebildet, in welcher eine Aufnahme 20 mit kreisrundem Querschnitt zum Eingriff einer mit dem Elektro motor verbundenen Antriebswelle ausgebildet ist. Die Auf nahme 20 ist bezüglich der kreisrund ausgebildeten Grund platte 12 des Kombilüfters 10 exzentrisch angeordnet.

An der in Fig. 1 oben dargestellten Seite des Kombilüfters 10 sind auf der Grundplatte 12 über einen Großteil dessen Umfangs im wesentlichen radial ausgerichtete, leicht gebo gene Rippen 22 sowie ein bogenförmiges Massenausgleichsele ment 24 angeordnet. Die Rippen 22 dienen zur Unterstützung des Abtransports des mittels des Exzenterschleifers erzeug ten Abriebs.

An der anderen Seite der Grundplatte 12, an welcher die Aufnahme 20 ausgebildet ist, d. h. an der dem Elektromotor zugewandten Seite, weist der Kombilüfter 10 eine Vielzahl von ebenfalls im wesentlichen radial ausgebildeten, leicht gebogenen Rippen 26 auf, die in Umfangsrichtung der Grund platte 12 im wesentlichen äquidistant aufgereiht sind und zur Belüftung des Elektromotors diesen. Die Anordnung der Rippen 26 ist von einem Massenausgleichselement 28 unter brochen, welches bogenförmig ausgebildet ist. Das Massen ausgleichselement 28 ist gegenüber dem Massenausgleichsele ment 24 bzw. um 180° versetzt zu diesem angeordnet. Das Massenausgleichselement 28 dient für einen dynamischen und das Massenausgleichselement 24 für einen statischen Massen ausgleich.

Das Massenausgleichselement 28 hat eine parallel zu der Grundplatte 12 ausgerichtete Oberseite, an der eine sack lochartige Ausnehmung 30 ausgebildet ist.

In Fig. 4 ist ein Formwerkzeug 40 zur Herstellung des Kom bilüfters 10 nach Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellt. Das Formwerkzeug 40 dient zur Herstellung des Kombilüfters 10 nach einem Zink-Druckgußverfahren.

Das Formwerkzeug 40 umfaßt einen Formwerkzeugköper aus zwei Formhälften 42 und 44, die über eine Trennebene 46 mitein ander verbunden sind. Die Formhälften 42 und 44 begrenzen einen korrespondierend zu dem Kombilüfter 10 ausgebildeten Formhohlraum 48.

In der Formhälfte 42 ist eine sacklochartige, gestufte Boh rung 50 ausgebildet, deren Bereich geringeren Durchmessers mit einem Innengewinde versehen ist (Fig. 5). In der sack lochartigen Bohrung 50 ist ein stiftartiges Formelement 52 geführt, das als Schraube mit einem Zylinderkopf 54 ausge bildet ist. Der Schaft des Formelements 52 ist in dem Be reich geringeren Durchmessers der Bohrung 50 geschraubt. Der Zylinderkopf 54 des Formelements 52 ist in dem Bereich größeren Durchmessers der gestuften Bohrung 50 angeordnet, dichtet in Richtung Bohrung 50 ab und springt in einen Be reich 56 des Formhohlraums 48 vor. Der Bereich 56 des Form hohlraums 48 ist korrespondierend zu dem Massenausgleichs element 28 des Kombilüfters 10 nach Fig. 1 bis 3 ausgebil det. Der in den Bereich 56 des Formhohlraums 48 vorsprin gende Zylinderkopf 54 des Formelements 52 formt beim Gießen des Kombilüfters 10 die sacklochartige Ausnehmung 30 des Massenausgleichselements 28.

Des weiteren weist der Formhohlraum 48 einen Formbereich 58 auf, der korrespondierend zu dem Massenausgleichselement 24 ausgebildet ist, das an der dem Schleifteller zugewandten Seite des Kombilüfters 10 angeordnet ist.

Die Herstellung eines Prototyps des Kombilüfters 10 in dem Formwerkzeug 40 erfolgt in nachfolgend beschriebener Weise.

Zur Herstellung des Kombilüfters 10 werden zunächst die Ab messungen desselben und insbesondere die Form bzw. die Mas se des Massenausgleichselements 28 theoretisch ausgelegt. Entsprechend wird das Formelement 52 des Formwerkzeugs so eingestellt, daß der Zylinderkopf 54 des Formelements 52 einen theoretisch ermittelten Wert in den Bereich 56 des Formhohlraums 48 vorsteht. Dann werden die Formhälften 42 und 44 zusammengesetzt, und es wird ein geeigneter Werk stoff nach einem Zink-Druckgußverfahren in den Formhohlraum 48 des Formwerkzeugs 40 eingebracht, bis dieser vollständig ausgefüllt ist.

Nachdem das Muster des Kombilüfters 10 ausgehärtet ist und entformt wurde, wird dasselbe in einem betreffenden Exzen terschleifer getestet. Werden bei dem Test zu hohe Vibra tionen festgestellt, so wird ein neues Muster des Kombilüf ters 10 mit einem entsprechend angepaßten Massenausgleich selement 28 hergestellt. Dem Massenausgleichselement 28 wird dann eine andere Masse bzw. Form gegeben. Dies erfolgt dadurch, daß das Formelement 52 entweder weiter in die sacklochartige Bohrung 50 eingeschraubt wird, so daß der Zylinderkopf 54 in den Bereich 56 des Formhohlraums 48 we niger weit vorspringt, oder aus der Bohrung 50 herausge dreht wird, so daß der Zylinderkopf 54 weiter in den Be reich 56 des Formhohlraums 48 vorspringt. Durch dieses Vor gehen läßt sich die Masse des Massenausgleichselements 28 des zu gießenden Kombilüfters 10 einstellen.

Nach einem erneuten Gießvorgang und dem Entformen des nun hergestellten Kombilüfters 10, wird dieser erneut in dem betreffenden Exzenterschleifer auf Vibrationen getestet.

Sind die Vibrationen nun hinreichend klein, ist ein Proto typ des Kombilüfters 10 hergestellt, und das nun auf diesen Prototyp eingestellte Formwerkzeug 40 mit einem entspre chend in den Bereich 56 des Formhohlraums 48 vorspringenden Zylinderkopf 54 des Formelements 52 kann zur Serienproduk tion des Kombilüfters 10 eingesetzt werden.

Im anderen Fall, d. h. wenn beim Test des Kombilüfters 10 noch zu hohe Vibrationen festgestellt werden, wird das Formwerkzeug 40, d. h. dessen Formelement 52, erneut einge stellt, und es wird ein weiteres Muster hergestellt und auf die oben beschriebene Weise getestet. Dieser Vorgang kann so lange wiederholt werden, bis ein Muster eines Kombilüf ters 10 mit zufriedenstellendem Vibrationsverhalten herge stellt ist.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorste hend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann das Formwerkzeug nach der Erfindung auch ein von einer Schraube abweichendes Formelement aufweisen, das eine va riabel ausgestaltbare Formgebung des oder der Massenaus gleichselemente ermöglicht. Beispielsweise kann ein von au ßen einstellbarer Stift eine der Formhälften durchgreifen und in den Formhohlraum eintauchen. Die Eindringtiefe die ses Stifts in den Formhohlraum kann dann von außen ein stellbar sein. Der Stift kann entweder in den Körper des Formwerkzeugs eingeschraubt oder auch nur eingeschoben sein. Es ist auch möglich, daß entsprechende Vorrichtungen in mehreren Bereichen eines Formhohlraums angeordnet sind. Im oben beschriebenen Beispiel könnte dann beispielsweise eine Schraube in den Bereich 56 und eine weitere Schraube in den Bereich 58 des Formhohlraums 48 vorspringen und so eine variabel ausgestaltbare Form- und Massengebung beider Massenausgleichselemente 24 und 28 ermöglichen.

Bezugszeichen

10

Kombilüfter

12

Grundplatte

14

Zapfen

16

Ausnehmung

18

Plattform

20

Aufnahme

22

Rippen

24

Massenausgleichselement

26

Rippen

28

Massenausgleichselement

30

Ausnehmung

40

Formwerkzeug

42

Formhälfte

44

Formhälfte

46

Trennebene

48

Formhohlraum

50

Bohrung

52

Formelement

54

Zylinderkopf

56

Bereich

58

Bereich

Claims

1. Formwerkzeug zur Herstellung eines rotierend antreibba ren Bauteils (10), insbesondere einer Elektrowerkzeug maschine, welches Bauteil (10) mindestens ein Massen ausgleichselement (28) aufweist, umfassend einen Form werkzeugkörper (42, 44) mit einem Formhohlraum (48), der einen korrespondierend zu dem Massenausgleichsele ment (28) ausgebildeten Formbereich (56) aufweist, da durch gekennzeichnet, daß in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbe reich (56) mindestens ein Formelement (52) angeordnet ist, das eine variabel ausgestaltbare Formgebung des Massenausgleichselements (28) ermöglicht.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbereich (56) angeordnete Formelement (52) wechselbar ausgeführt ist.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens ein in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbe reich (56) angeordnetes Formelement (52) stiftartig ausgebildet ist und in den Formhohlraum (48) vor springt.

4. Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe des stiftartig ausgebildeten Formelements (52) in den Formhohlraum (48) veränderbar ist.

5. Formwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das stiftartig ausgebildete Formelement (52) in den Formwerkzeugkörper (42, 44) eingeschraubt ist.

6. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in dem korrespondie rend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Form bereich angeordnetes Formelement als Ausnehmung ausge bildet ist.

7. Formwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung einen verstellbaren Boden aufweist.

8. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Formelement als ver schiebbarer Boden des korrespondierend zu dem Massen ausgleichselement ausgebildeten Formbereichs ausgebil det ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines rotierend antreibbaren Bauteils (10), insbesondere einer Elektrowerkzeugma schine, insbesondere eines Lüfters einer Elektrowerk zeugmaschine, welches Bauteil (10) mindestens ein Mas senausgleichselement (28) umfaßt, mit einem Formwerk zeug, das einen Formwerkzeugkörper (42, 44) mit einem Formhohlraum (48) aufweist, der einen korrespondierend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Formbe reich (56) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Masse und der Form des Massenausgleich selements (28) mindestens ein in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Form bereich (56) angeordnetes Formelement (52) so einge stellt wird, daß das rotierend antreibbare Bauteil (10) bei Betrieb im wesentlichen massenausgeglichen ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (52) ausgewechselt und durch ein ent sprechendes Formelement mit anderen Abmessungen ersetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß mindestens ein in dem korrespondierend zu dem Massenausgleichselement (28) ausgebildeten Formbereich (56) angeordnetes Formelement (52) stiftartig ausgebil det ist und in den Formhohlraum (48) vorspingt und zur Einstellung der Masse und der Form des Massenaus gleichselements (28) die Eindringtiefe dieses stiftar tig ausgebildeten Formelements (52) in den Formhohlraum (48) verändert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in dem korrespondie rend zu dem Massenausgleichselement ausgebildeten Form bereich angeordnetes Formelement als Vertiefung ausge bildet ist und zur Einstellung der Masse des Massenaus gleichselements der Boden dieser Vertiefung verschoben wird.