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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von Einsatzwerkzeug mit einem Stützteller
nach dem Oberbegriff des Patentnspruchs 1.
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Aus
der
DE 1577 422 A ist
ein gattungsbildendes Einsatzwerkzeug mit einem Stützteller
bekannt, der ein Stützfutter
und einen elastisch verformbaren, biegeweichen Außenbereich
aufweist. Im Stützteller
ist eine Buchse befestigt, in die ein zylindrischer Stopfen mit
einem separaten Führungsring eingeschoben
werden kann. Der Stopfen wird in der Buchse mit Hilfe eines Gewindestutzens
gehalten, der an einer maschinenzugewandten Seite des Stopfens angeordnet
ist und in eine Öffnung
mit einem Gewinde eines maschinenzugewandten Bodenteils der Buchse
eingeschraubt ist. In der Buchse ist ein über eine Rändelmutter in axialer Richtung
verstellbarer Sperrstift gelagert.
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Auf
einer maschinenabgewandten Stirnseite der Buchse ist eine Platte
mittels einer Befestigungsschraube befestigt. Die Platte umfasst
auf ihrer maschinenabgewandten Seite als Kupplung dienende Nasen,
die in unterschnittene Öffnungen
eines Schleifkörpers
bzw. eines Schleifblatts zu dessen Befestigung am Einsatzwerkzeug
eingeführt
werden können.
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Des
Weiteren ist aus der
DE 18 09
430 U ist ein Einsatzwerkzeug offenbart, das einen Stützteller mit
einem elastisch biegeweichen Außenbereich
und ein Kupplungsmittel mit einem Befestigungsmittel umfasst. Der
Stützteller
ist auf das Kupplungsmittel aufgegossen.
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Vorteile der Erfindung
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Es
wird ein Einsatzwerkzeug mit einem Stützteller, insbesondere mit
einem elastisch biegeweichen Außenbereich,
und mit einem Kupplungsmittel, das wenigstens ein außermittig
angeordnetes Befestigungsmittel aufweist, das zum Befestigen des Einsatzwerkzeugs
an einer Werkzeugmaschine, insbesondere an einer handgeführten Winkelschleifmaschine,
vorgesehen ist, vorgeschlagen, wobei das Kupplungsmittel und der
Stützteller
stoffschlüssig verbunden
sind. Es kann ein konstruktiv einfaches Einsatzwerkzeug mit wenigen
zusätzlichen
Bauteilen und geringem Montageaufwand erreicht werden, bei dem zudem
eine einfache, schnelle und komfortable Montage eines Schleifblatts
erreichbar ist.
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Unter
stoffschlüssigen
Verbindungen sollen in diesem Zusammenhang Verbindungen verstanden werden,
die durch neben den allgemein dem Stoffschluss zugeordneten Verfahren,
wie Schweißen, Kleben
und Löten,
durch ein Umspritzen des Kupp lungsmittels mittels dem Stützteller
entstanden sind. Ist das Kupplungsmittel zumindest teilweise vom Stützteller
umspritzt, kann ein besonders kostengünstiges Herstellverfahren des
Einsatzwerkzeugs erreicht werden, indem insbesondere zu sätzliche Klebe-
oder Schweißvorgänge und
dafür erforderliche
Fertigungsstationen vermieden werden können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Befestigungsmittel von einem Rastmittel gebildet ist, wodurch
das Einsatzwerkzeug besonders schnell, einfach und werkzeuglos an
einer Maschine, insbesondere Winkelschleifmaschine, befestigt werden
kann.
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Ist
das Befestigungsmittel von einer außermittig angeordneten Rastausnehmung
gebildet, die zur Aufnahme eines von einem insbesondere gegen ein
Federelement verschiebbar gelagerten Bolzen gebildeten Funktionselements
einer Schnellspannvorrichtung dient, kann eine Kompatibilität zu einer Schnellspannvorrichtung
mit einer vorteilhaften Drehmomentübertragung erreicht werden.
Dabei kann der Bolzen verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll
erscheinende Querschnittsformen aufweisen, wie z. B. kreisrund,
elliptisch, dreieckig, quadratisch oder vieleckig usw.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Befestigungsmittel einen sich in axialer
Richtung erstreckenden, topfförmigen
Aufnahmebereich aufweist. Es ist ein vorteilhafter Schutz des Funktionselements bei
einer unbeabsichtigten Kollision mit einem zu bearbeitenden Werkstück erreichbar,
wobei die axiale Erstreckung des Aufnahmebereichs vorzugsweise größer ist
als ein Überstand
des Funktionselements bzw. des Bolzens über das Kupplungsmittel. Über den
Aufnahmebereich kann zudem eine großflächige Anlage für das Funktionselement
erreicht werden, wodurch ein Einschneiden des Kupplungsmittels in das
Funktionselement vorteilhaft vermeidbar ist. Ein Verschleiß des Funktionselements
unter Einfluss von abrasiven Stäuben,
wie insbesondere Korundstaub, kann vermindert werden, da der am
Kupplungsmittel angeordnete Aufnahmebereich das Funktionselement
großteils überdeckt.
Das Kupplungsmittel ist jederzeit sicher vom Funktionselement lösbar, und
ein durch das Einschneiden bedingter vorzeitiger Verschleiß des Funktionselements
kann vermieden und Serviceintervalle können verlängert werden. Ferner kann mit
dem sich in axialer Richtung erstreckenden Aufnahmebereich eine
seitenverkehrte Montage des Einsatzwerkzeugs in einer Werkzeugaufnahme
vorteilhaft vermieden werden.
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Der
Aufnahmebereich kann einstückig
oder auch mehrteilig mit dem Kupplungsmittel ausgeführt sein.
Ist der Aufnahmebereich mehrteilig mit dem Kupplungsmittel ausgeführt, können für das Kupplungsmittel
und den Aufnahmebereich verschiedene Materialien verwendet werden,
wie z. B. Metall für das
Kupplungsmittel und Kunststoff für
den Aufnahmebereich usw. Besonders vorteilhaft jedoch ist der Aufnahmebereich
einstückig
mit dem Kupplungsmittel ausgeführt.
Es ist eine besonders stabile Aufnahme mit einem besonders vorteilhaften
Schutz des Funktionselements gegen eine mechanische Beschädigung erreichbar.
Der Aufnahmebereich kann hierbei besonders einfach und kostengünstig in
einem Tiefziehverfahren an das Kupplungsmittel angeformt sein.
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Umfasst
das Kupplungsmittel eine mittig angeordnete Zentrierausnehmung,
kann eine vorteilhafte Zentrierung des Einsatzwerkzeugs in einer Werkzeugaufnahme
einer Werkzeugmaschine erreicht werden. Ist die Zentrierausnehmung
von einer Durchgangsöffnung
gebildet, kann vorteilhaft eine Kompatibilität zu weit verbreiteten Spannsystemen mit
jeweils einer mittig angeordneten Spannmutter erreicht werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
der Stützteller
und das Kupplungsmittel über
wenigstens ein Formschlusselement in Umfangsrichtung verbunden sind, wodurch
die stoffschlüssige
Verbindung bei der Drehmomentübertragung
vorteilhaft unterstützt
und trotz hohen Drehmomenten stets eine sichere Verbindung zwischen
dem Kupplungsmittel und dem Stützteller erreicht
werden kann.
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Dabei
ist das Formschlusselement vorteilhaft von einem an das Kupplungsmittel
angeformten, in axialer Richtung weisenden Vorsprung gebildet, das kostengünstig und
einfach direkt bei der Herstellung des Kupplungsmittels an dieses
angeformt werden kann, wie insbesondere in einem Stanzprozess.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Kupplungsmittel auf einer maschinenzugewandten
Seite zumindest in einem Bereich mit dem Stützteller bündig abschließt. Es kann
eine vorteilhafte Auflagefläche
erreicht und Schmutzränder
können
vermieden werden. Ferner kann auf einer in Arbeitsrichtung weisenden
Seite ein vorteilhaft tiefer, topfförmiger Bereich zum Schutz von
Funktionselementen eines Spannsystems erreicht werden.
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Ist
der Stützteller
ringförmig
ausgestaltet, kann im mittleren Bereich vorteilhaft eine Ausnehmung
zur Montage und Demontage des Einsatzwerkzeugs an der Werkzeugmaschine
erreicht werden, durch die auf das Kupplungsmittel oder insbesondere durch
die auf ein Entriegelungselement eines Schnellspannsystems zugegriffen
werden kann.
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Ist
am Stützteller
ein Klettelement zur Befestigung eines Schleifblatts befestigt,
kann insbesondere eine schnelle und komfortable Montage und Demontage
des Schleifblatts am Einsatzwerkzeug erreicht werden. Grundsätzlich sind
jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungsmittel
denkbar.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Klettelement ringförmig ausgestaltet ist, wodurch
bei einer insgesamt großen
Fläche
ein vorteilhafter Freiraum im mittleren Bereich erreicht werden
kann, um das Einsatzwerkzeug an einer Werkzeugmaschine zu befestigen
und von dieser zu lösen.
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Ist
das Schleifblatt ebenfalls ringförmig
ausgestaltet, kann vorteilhaft ein Zugriff zu einem zentralen Funktionselement,
insbesondere Entriegelungselement einer Schnellspannvorrichtung,
erreicht werden, ohne dass das Schleifblatt vom Einsatzwerkzeug
entfernt werden muss. Ferner kann eine hohe Effizienz erreicht werden.
Bei einem vollflächigen Schleifblatt
liefert ein zentraler Bereich wegen der geringen Umfangsgeschwindigkeit
praktisch keinen Beitrag zum Schleifergebnis und neigt eher zum
Zusetzen. Bei dem ringförmigen
Schleifblatt kann durch die Ausnehmung im mittleren Bereich ein
Zusetzen vermieden werden und zudem kann Energie eingespart werden,
wodurch sich derartige Schleifblätter besonders
für Werkzeugmaschinen
eignen, bei denen die zur Verfügung
stehende Energie begrenzt und die Leistung eher gering ist, wie
insbesondere bei akkubetriebenen Winkelschleifmaschinen.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Einsatzwerkzeug
mit einem befestigten Schleifblatt entgegen einer Bearbeitungsrichtung
und
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2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II in
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1 in
vergrößerter Ansicht.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
ein Einsatzwerkzeug mit einem ringförmigen Stützteller 10 aus Gummi,
der einen elastischen, biegeweichen Außenbereich 12 aufweist und
mit einem von einem Blechteil gebildeten, napfförmigen Kupplungsmittel 14,
das im radial inneren Bereich des Stütztellers 10 eine
mittig angeordnete Zentrierausnehmung 20 und sechs gleichmäßig über den
Umfang verteilte, außermittig
angeordnete Befestigungsmittel 16a, 16b, 16c, 18a, 18b, 18c zum Befestigen
an einer handgeführ ten,
nicht näher
dargestellten Winkelschleifmaschine aufweist.
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Der
Stützteller 10 weist
im radial inneren Bereich gegenüber
seinem radial äußeren Bereich
eine erhöhte
Materialstärke
auf, und zwar nimmt die Materialstärke des Stütztellers 10 ausgehend
von seinem Innendurchmesser 32 bis ca. zum halben Ringflächendurchmesser 34 kontinuierlich
ab und bleibt ausgehend vom halben Ringflächendurchmesser 34 bis
zum Außendurchmesser 36 konstant
(2).
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Das
napfförmige
Kupplungsmittel 14 ist an seinem Außenumfang vom Stützteller 10 umspritzt, so
dass ein sich in axialer Richtung 44 erstreckender erster
Teil 38 und ein sich an den ersten Teil 38 anschließender,
radial nach außen
erstreckender zweiter Teil 40 des Kupplungsmittels 14 vom
Stützteller 10 umschlossen
ist. Auf einer maschinenzugewandten Seite schließt das Kupplungsmittel 14 im
radial inneren Bereich 24 des Stütztellers 10 mit demselben bündig ab.
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Im
zweiten sich radial nach außen
erstreckenden Teil 40 des Kupplungsmittels 14 sind
gleichmäßig über den
Umfang verteilte, von Durchzügen gebildete
und sich in axialer Richtung 52 erstreckende Formschlusselemente 22 angeformt, über die
der Stützteller 10 und
das Kupplungsmittel 14 in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden
sind. Die Formschlusselemente 22 sind in einem Stanzvorgang
an das Kupplungsmittel 14 angeformt, in dem dasselbe aus
einer Blechplatte ausgestanzt ist. Ferner werden in dem Stanzvorgang
die Zentrierausnehmung 20 und die Befestigungsmittel 16, 18 an das
Kupplungsmittel 14 angeformt. Dabei ist das Kupplungsmittel 14 baugleich
mit einem Kupplungsmittel ausgeführt,
an das direkt ein Schleifmittel angebracht wird, beispielsweise
zur Bildung einer Trennscheibe, Schleifscheibe, Schrubbscheibe usw.
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Die
zwischen dem Stützteller 10 und
der Zentrierausnehmung 20 angeordneten Befestigungsmittel 18a, 18b, 18c werden
von Ausnehmungen gebildet, die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet
sind und einen ersten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden schmalen
Bereich und einen sich entgegen einer Drehrichtung 42 daran
anschließenden
zweiten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden breiten Bereich aufweisen.
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Wird
das Einsatzwerkzeug an der Winkelschleifmaschine montiert, durchgreifen
drei Niederhalter einer Schnellspannvorrichtung der Winkelschleifmaschine
die Befestigungsmittel 18a, 18b, 18c in
axialer Richtung 44 und fixieren das Einsatzwerkzeug in
axialer Richtung an einer Werkzeugaufnahme. Die im mittleren Bereich
des Kupplungsmittels 14 eingebrachte Zentrierausnehmung 20 dient dabei
zur Zentrierung des Einsatzwerkzeugs an einen Bund der Werkzeugaufnahme
der Winkelschleifmaschine.
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Zwischen
den Befestigungsmitteln 18a, 18b, 18c sind
die drei im Kupplungsmittel 14 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte,
von Rastausnehmungen gebildete Befestigungsmittel 16a, 16b, 16c eingebracht,
die zur Aufnahme jeweils eines von einem Bolzen gebildeten Funktionselements
der Schnellspannvorrichtung dienen und hierfür jeweils einen sich in axialer
Richtung 44 erstreckenden, topfförmigen Aufnahmebereich aufweisen.
Das Einsatzwerkzeug ist über
die nicht näher
dargestellten, gegen jeweils ein Federelement bewegbar gelagerten Bolzen der
Schnellspannvorrichtung antriebsmäßig mit der Winkelschleifmaschine
verbindbar, die in einer Betriebsstellung des Einsatzwerkzeugs in
die Aufnahmebereiche einrasten und das Einsatzwerkzeug in Umfangsrichtung
formschlüssig
fixieren.
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Die
Aufnahmebereiche, die einen runden Querschnitt aufweisen, sind einstückig mit
dem Kupplungsmittel 14 ausgeführt und weisen jeweils eine
in sich geschlossene Seitenwand auf. An ihren in axialer Richtung 44 weisenden,
maschinenabgewandten Stirnseiten besitzen die Aufnahmebereiche jeweils
eine Durchgangsöffnung 46, 48, 50.
Die Aufnahmebereiche überragen
die drei Niederhalter der Schnellspannvorrichtung in axialer Richtung 44.
Bei einem rotierenden Antrieb in Drehrichtung 42 befinden
sich die drei Niederhalter der Schnellspannvorrichtung somit in
einem Windschatten der Aufnahmebereiche und werden von diesen geschützt.
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Auf
einer in Bearbeitungsrichtung 44 weisenden Seite des Stütztellers 10 ist
ein ringförmiges
Klettelement 26 mit Widerhaken zur Befestigung eines Schleifblatts 28 aufgeklebt
und überdeckt
im Wesentlichen die gesamte, in Bearbeitungsrichtung 44 weisende
Seite des Stütztellers 10.
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Das
dem Einsatzwerkzeug zugeordnete Schleifblatt 28 ist ebenfalls
entsprechend dem Stützteller 10 ringförmig ausgestaltet
und umfasst auf einer dem Einsatzwerkzeug zugewandten Seite ein von
einem Vlies gebildetes, ringförmiges,
aufgeklebtes Klettelement 30. Das Schleifblatt 28 ist über das Klettelement 30 am
Klettelement 26 des Einsatzwerkzeugs befestigt.
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- 10
- Stützteller
- 12
- Außenbereich
- 14
- Kupplungsmittel
- 16
- Befestigungsmittel
- 18
- Befestigungsmittel
- 20
- Zentrierausnehmung
- 22
- Formschlusselement
- 24
- Bereich
- 26
- Klettelement
- 28
- Schleifblatt
- 30
- Klettelement
- 32
- Innendurchmesser
- 34
- Ringflächendurchmesser
- 36
- Außendurchmesser
- 38
- Teil
- 40
- Teil
- 42
- Drehrichtung
- 44
- Bearbeitungsrichtung
- 46
- Durchgangsöffnung
- 48
- Durchgangsöffnung
- 50
- Durchgangsöffnung
- 52
- Richtung