DE3731026A1 - Spannvorrichtung fuer scheibenfoermige werkzeuge von handwerkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für scheibenförmige Werkzeuge an der Arbeitsspindel ei­ ner Handwerkzeugmaschine der im Gattungsbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Solche Spannvorrichtungen haben den Vorteil, daß das scheibenförmige Werkzeug, wie die für einen Winkel­ schleifer bestimmte Schleifscheibe, ohne den Einsatz eines Werkzeuges von Hand fest gespannt und wieder ge­ löst werden kann. In der Ausgangslage, in der das scheibenförmige Werkzeug zwischen den inneren Spann­ flansch und den äußeren Gegenflansch eingelegt ist, be­ findet sich zunächst der axial verschiebbare Flansch in der von dem anderen Flansch wegliegenden Endlage. Durch Einschrauben des äußeren Gegenflansches in die Arbeits­ spindel bis zum Erreichen eines von Hand nicht mehr überwindbaren Widerstandes wird das Werkzeug leicht zwischen dem inneren Spannflansch und dem äußeren Ge­ genflansch verspannt. Danach wird durch Betätigen der Hubvorrichtung der axial verschiebliche Flansch infolge der Kraft der Spannfeder weiter gegen den zweiten Flansch unter Verspannen des scheibenförmigen Werkzeugs angezogen. Die Freigabe des Werkzeugs geschieht in um­ gekehrter Betätigungsfolge, indem durch Bedienung der Hubvorrichtung die Wirkung der Spannfeder aufgehoben wird, so daß dann von Hand der Gegenflansch leicht wie­ der aus der Arbeitsspindel herausgeschraubt werden kann.

Eine Spannvorrichtung der vorbeschriebenen Art ist aus der DE-A1 34 31 901 bekannt. Der Nachteil dieser Vor­ richtung liegt darin, daß der äußere Gegenflansch ge­ genüber dem feststehenden inneren Spannflansch in Axi­ alrichtung verschiebbar ist, was die Ausbildung der Ar­ beitsspindel als Hohlwelle mit einer darin geführten längsverschieblichen Innenwelle bedingt. Die wesent­ lichen Elemente der Hubvorrichtung zur Längsverschie­ bung der Innenwelle, mit der der äußere Gegenflansch verschraubbar ist, liegen dabei an dem den Flanschen abgewandten Ende der Arbeitsspindel, wodurch die ge­ samte Spannvorrichtung sehr bauaufwendig sowie ent­ sprechend teuer ist und einen großen Platzbedarf hat. Der von der bekannten Konstruktion beanspruchte Bauraum ist insbesondere wegen der Verwendung großer Lager nö­ tig, die zur Führung der Hohlwelle mit der darin ver­ schieblichen Innenwelle unumgänglich sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art kompakter und einfacher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung liegt darin, daß sich eine unverschiebliche Arbeitsspindel einfacher führen und lagern läßt. Weiter läßt sich die Hubvorrichtung für den inneren, nicht ab­ nehmbaren Spannflansch mit geringem Aufwand gestalten, weil hierbei die Möglichkeit besteht, das betreffende Hubelement radial von außen an dem inneren Spannflansch angreifen zu lassen. Außerdem läßt sich die unmittelbar am inneren Spannflansch angeordnete Hubvorrichtung sinnfälliger betätigen, weil die zu kontrollierende Einspannstelle in der Nachbarschaft der Hubvorrichtung liegt.

In vorteilhafter Ausgestaltung nach der Erfindung um­ faßt die Hubvorrichtung einen den Spannflansch umgeben­ den, um diesen herum drehbaren Verstellring, der mit einer Innenschulter einen radial vorstehenden Kragen an der äußeren Stirnseite übergreift, wobei durch axiale Verschiebung des Verstellringes der innere Spannflansch gegen die Kraft der Spannfeder aus seiner äußeren End­ lage mitgenommen werden kann. Der Hub des Verstell­ ringes wird vorteilhaft durch eine oder mehrere schrau­ benlinienartig angeordnete Kurven bewirkt, die eine Steigung relativ zur Achse der Arbeitsspindel haben.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch das Getriebe einer Handwerkzeugmaschine mit einer Spannvor­ richtung für scheibenförmige Werkzeuge an der Arbeitsspindel und

Fig. 2 eine Ansicht des Verstellringes der Spann­ vorrichtung aus der Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Linie II-II.

Im einzelnen erkennt man in Fig. 1 ausschnittsweise ei­ nen Getriebekopf eines Winkelschleifers mit einem Ge­ triebegehäuse 1, an das ein Getriebegehäusedeckel 2 an­ gesetzt ist. Koaxial tritt durch den Getriebegehäuse­ deckel 2 eine Arbeitsspindel 3 hindurch, die mittels eines Radiallagers 4 im Gehäusedeckel 2 geführt ist.

In der Richtung von dem Gehäusedeckel 2 weg, also von innen nach außen, ist auf das aus dem Gehäusedeckel 2 stirnseitig vorstehende Ende der Arbeitsspindel 3 ein innerer Spannflansch 5 und ein äußerer Gegenflansch 6 aufgesetzt, die beide zwischen sich ein scheibenförmi­ ges Werkzeug, nämlich eine Schleifscheibe 8, aufnehmen. Der innere Spannflansch 5 ist drehfest mit der Arbeits­ spindel 3 beispielsweise über Mitnahmeflächen verbun­ den. Er ist auf der Arbeitsspindel 3 in axialer Rich­ tung verschiebbar und wird in Richtung nach außen von einer koaxial dazu angeordneten Druckfeder 9 beauf­ schlagt, die unmittelbar an der inneren Stirnseite des inneren Spannflansches 5 anliegt. Über eine Hülse 10 stützt sich die Druckfeder 9 an einem Bund 11 der Ar­ beitsspindel 3 nach innen hin ab.

Der äußere Gegenflansch 6 ist mittels einer Spann­ schraube 7 auf das Außenende der Arbeitsspindel 3 auf­ schraubbar, die dazu eine zur äußeren Stirnseite offene, koaxiale Gewindebohrung besitzt. In der in der Zeichnung nicht gezeigten, nach innen hin zurückgezo­ genen Endlage des inneren Spannflansches 5 kann über die Spannschraube 7 der äußere Gegenflansch 6 von Hand soweit zur Arbeitsspindel 3 hin angezogen werden, daß die Schleifscheibe 8 leicht zwischen dem inneren Spann­ flansch 5 und dem äußeren Gegenflansch 6 verspannt wird. Nach Freigabe durch eine nachstehend noch näher beschriebene Hubvorrichtung wird der innere Spann­ flansch 5 durch die rückwärtige Spannfeder 9 gegen die Schleifscheibe 8 gedrückt, die somit unter der Kraft der Druckfeder 9 zwischen dem inneren Spannflansch 5 und dem äußeren Gegenflansch 6 verspannt wird. Durch die genannte Hubvorrichtung kann der innere Spann­ flansch 5 soweit nach innen in axialer Richtung zurück­ gezogen werden, daß die Spannkraft der Druckfeder 9 nicht mehr zur Verspannung der Schleifscheibe 8 wirksam ist, wonach dann von Hand die Spannschraube 7 und damit der äußere Gegenflansch 6 gelöst werden kann.

Wesentliches Element der Hubvorrichtung ist ein Ver­ stellring 12, der in einem äußeren, hohlzylindrischen Abschnitt 29 des Getriebegehäusedeckels 2 sowohl in seiner Umfangsrichtung drehbar als auch in seiner Axi­ alrichtung verschiebbar angeordnet ist. Der Verstell­ ring 12 umgibt den inneren Spannflansch 5 und besitzt eine radial nach innen vorstehende Schulter 14, die an der äußeren Stirnseite einen radial nach außen am Spannflansch 5 vorstehenden Kragen 13 umgreift. In der äußeren Endlage liegt der innere Spannflansch 5 an ei­ nem Anschlag 22 an, der nahe dem freien Ende beispiels­ weise in Gestalt eines Sicherungsrings auf die Arbeits­ spindel 3 aufgesetzt ist. Der Axialhub des Verstell­ ringes 12 ist so bemessen, daß er mit seiner Innen­ schulter 14 in seiner äußeren Endlage den Radialkragen 13 des Innenflansches 5 nicht berührt, so daß sich der mit der Arbeitsspindel 3 drehfeste Innenflansch 5 bei dieser Anordnung frei gegenüber dem Verstellring 12 drehen kann. Wird aus der äußeren Endlage heraus der Verstellring 12 nach innen hin verschoben, nimmt er über die Innenschulter 14 durch Anlage an dem Kragen 13 den Innenflansch 5 nach innen hin mit, wobei die Kraft der Druckfeder 9 zu kompensieren ist.

Dazu besitzt der Verstellring 12 entlang seines Außen­ umfanges einen oder mehrere Längsschlitze 16, wie in Fig. 2 gezeigt, die gegenüber der Umfangsrichtung der­ art geneigt sind, daß die Schlitzflanken 17 gegenüber der Achsrichtung der Arbeitsspindel 3 eine gewindearti­ ge Steigung haben. In die Wandung des Gehäusedeckels 2 im Bereich des hohlzylindrischen Abschnitts 29 sind entsprechend der Anzahl der Schlitze 16 im Verstellring 12 radial nach innen vorstehende Zapfen 15 eingesetzt, die paßgenau in den zugehörigen Schlitz 16 des Ver­ stellrings 12 eingreifen. Infolge der Steigung der Schlitzflanken 17 bewirkt ein Verdrehen des Verstell­ rings 12 in Umfangsrichtung zugleich eine Axialver­ schiebung, die dem notwendigen Hub des inneren Flan­ sches 5 zuzüglich des Freilaufs in der äußeren End­ stellung angepaßt ist. Um den Verstellring 12 spielfrei zu halten, ist er an seiner rückwärtigen Stirnseite von einer Druckfeder 18 beaufschlagt, die sich an einem durch den Boden des hohlzylindrischen Abschnitts 29 des Gehäusedeckels 2 gebildeten Widerlager abstützt.

Zur leichteren Betätigung besitzt der Verstellring 12 einen radial nach außen vorstehenden Handhebel 20, der durch einen Schlitz 21 des Gehäusedeckels 2 hindurch­ tritt, der sowohl für die Axialverschiebung als auch für die Verstellung in Umfangsrichtung des Verstell­ ringes 12 unter Mitnahme des Handhebels 20 für den letzteren einen ausreichenden Freiraum läßt.

Wie vorstehend schon geschildert, wird die Spannschrau­ be 7 zur Festlegung des äußeren Gegenflansches 6 am Ar­ beitsspindelende lediglich von Hand angezogen, und sie kann dazu an der Umfangsseite ihres Kopfes eine geeig­ nete Rändelung oder Riffelung besitzen. Ungeachtet dessen kann es auch bei aktivierter Druckfeder 9 über den Verstellring 12 zu einem relativen Verdrehen zwischen der Spannschraube 7 und dem äußeren Gegen­ flansch 6 im Moment des Einschaltens des Motors kommen, was man mit Anlaufruck bezeichnet, weshalb Rastkupp­ lungen zwischen dem Kopf der Spannschraube 7 und dem äußeren Gegenflansch 6 vorgesehen sind. Im einzelnen bestehen diese Rastkupplungen aus Kugeln 25, die durch Druckfedern 24 belastet sind, welche in Sacklöchern an der Innenseite des Kopfes der Spannschraube 7 angeord­ net sind. An der Außenseite des Gegenflansches 6 sind entsprechende kalottenartige Ausnehmungen 26 eingear­ beitet, in welche die Kugeln 25 unter dem Druck der Federn 24 einschnappen können.

Der äußere Gegenflansch 6 ist ebenfalls drehfest mit der Arbeitsspindel 3 verbunden. Hierzu steht an der Stirnseite der Arbeitsspindel 3 in achsparalleler Aus­ richtung ein Mitnehmerstift 27 vor, der in eine ent­ sprechende, exzentrisch angeordnete Bohrung 28 im Ge­ genflansch 6 eingreift. Ebenso könnte die Mitnahme des Gegenflansches 6 auch über geeignete Mitnahmeflächen an der Arbeitsspindel 3 erfolgen.

Wie vorstehend schon beschrieben wurde, liegt in der nach innen eingerückten Lage infolge Mitnahme durch den Verstellring 12 der innere Spannflansch 5 mit seinem radial vorstehenden Kragen 13 an der Innenschulter 14 des Verstellringes 12 an. Wird in dieser Stellung aus irgendeinem Grunde der Motor der Handwerkzeugmaschine eingeschaltet, gleiten die Stirnseiten des Kragens 13 des Innenflansches 5 und der Innenschulter 14 des Ver­ stellringes 12 aufeinander, wodurch eine unerwünschte Reibung entstehen kann. Um diese Reibung zu vermeiden, kann zwischen dem Radialkragen 13 des Innenflansches 5 und der Innenschulter 14 des Verstellringes 12 ein Axi­ allager vorgesehen werden. Eine andere oder zusätzliche Absicherung gegen ein unbeabsichtigtes Einschalten des Motors der Handwerkzeugmaschine in der beschriebenen Stellung kann durch einen elektrischen Schalter unter­ bunden werden, der derart mit dem Handhebel 20 des Ver­ stellringes 12 zusammenwirkt, daß der Motor der Ma­ schine nur eingeschaltet werden kann, wenn sich der Handhebel 20 in der Spannstellung befindet.

Claims (9)

1. Spannvorrichtung für scheibenförmige Werkzeuge an der Arbeitsspindel einer Handwerkzeugmaschine mit einem inneren Spannflansch und einem äußeren Gegen­ flansch, die zwischen sich das Werkzeug aufnehmen sowie beide mit der Arbeitsspindel drehfest verbun­ den sind und von denen der äußere Gegenflansch un­ mittelbar oder mittelbar mit dem Ende der Arbeits­ spindel verschraubbar ist, wobei einer der Flansche gegen die Kraft einer Spannfeder koaxial zum anderen Flansch mittels einer Hubvorrichtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (3) in axialer Richtung un­ verschieblich ist und darauf der innere Spannflansch (5) drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Hubvorrichtung (12-17) unmittelbar am inneren Spannflansch (5) angeordnet ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Spannflansch (5) einen radial vorste­ henden Kragen (13) hat und die Hubvorrichtung (12-17) einen den Spannflansch (5) umgebenden, um diesen herum drehbaren Verstellring (12) mit einer Innenschulter (14) aufweist, die den Kragen (13) des Spannflansches (5) an der dem äußeren Gegenflansch (6) zugewandten Stirnseite übergreift, und daß der Verstellring (12) in Richtung der Spindelachse ver­ schieblich ist sowie sich an einem gestellfesten Ge­ genlager (15) mittels zumindest einer Kurve (17) ab­ stützt, die eine Steigung relativ zur Achse der Ar­ beitsspindel (3) hat.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellring (12) in einem Gehäuseteil (2) geführt ist, an dem zumindest ein Zapfen (15) nach innen vorsteht, und der Verstellring (12) ent­ sprechend zumindest einen Längsschlitz (16) hat, der schraubenlinienartig zur Umfangsrichtung des Ver­ stellringes (12) geneigt ist, so daß seine Flanken (17) die Kurve bilden, und in den der Zapfen (15) am Gehäuseteil eingreift.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inneren Stirnseite des Verstell­ ringes (12) und einem Widerlager (19) des Gehäuse­ teils (2) eine den Verstellring (12) nach außen hin beaufschlagende Druckfeder (18) angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß am Verstellring (12) ein radial nach außen vor­ stehender Handhebel (20) sitzt, der durch einen Schlitz (21) im Gehäuseteil (2) hindurchtritt.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (9) an der inneren Stirnseite des inneren Spannflansches (5) angreift, die Arbeits­ spindel (3) koaxial umgibt und sich an einem Bund (11) der Arbeitsspindel (3) andererseits abstützt.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des inneren Spannflansches (5) nach außen hin durch einen Anschlag (22) an der Arbeits­ spindel (3) begrenzt und der Hub des Verstellringes (12) so groß ist, daß die Innenschulter (14) des Verstellringes (12) in dessen äußerer Endlage den Kragen (13) des am Anschlag (22) anliegenden Spann­ flansches (5) freigibt.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gegenflansch (6) mittels einer koaxi­ alen, durchgesteckten Spannschraube (7) mit dem Ende der Arbeitsspindel (3) verbindbar ist, wobei zwischen dem Kopf der Spannschraube (7) und dem Ge­ genflansch (6) rastende Kupplungen (23-26) ange­ ordnet sind.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Arbeitsspindel (3) ein Mitnehmer­ stift (27) achsparallel vorsteht, der in eine exzen­ trisch am Gegenflansch (7) angeordnete Bohrung (28) eintaucht.