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Die
Erfindung betrifft ein motorisches Handwerkzeuggerät mit
einer einen Werkzeugflansch für ein rotierend antreibbares
flächenhaftes Werkzeug aufweisenden bremsbaren Antriebsspindel,
mit einer auf das freie Ende der Antriebsspindel aufschraubbaren
und das Werkzeug gegen den Werkzeugflansch drehfest klemmenden Spannmutter
und mit einer Verspanneinheit, die beim Abbremsen der Antriebsspindel,
die auf das Werkzeug ausgeübte axiale Flächenpressung
erhöht, sofern das Werkzeug trägheitsbedingt nicht
synchron mit der Antriebsspindel gebremst wird.
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Ein
derartiges Handwerkzeuggerät ist bekannt aus
EP 0 604 477 B1 . Die Verspanneinheit
dieses bekannten Handwerkzeugs liegt am Werkzeugflansch an.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier eine andere
zweckmäßige Bauform anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Handwerkzeuggerät
gelöst, bei dem die Verspanneinheit auf der vom Werkzeugflansch
abgewandten Seite des Werkzeugs angeordnet ist. Dadurch kann der
Werkzeugflansch einfach gehalten sein, ohne mit der Verspanneinheit
funktional zusammenwirken zu müssen. Des Weiteren eröffnet
dies die Möglichkeit, die Verspanneinheit als einen Bestandteil
der Spannmutter auszubilden. Dadurch ist die Zahl der Einzelteile
reduziert und die Montage beim erfindungsgemäßen
Gebrauch des Handwerkzeuggeräts vereinfacht.
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Es
erweist sich weiter als vorteilhaft, wenn die Verspanneinheit in
eine die Spannmutter bildende vormontierbare Baugruppe integriert
ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist die Verspanneinheit ein scheibenförmiges
erstes Klemmteil und ein scheibenförmiges zweites Klemmteil
auf, wobei das erste und das zweite Klemmteil auf einander zugewandten
Seiten jeweils komplementär ausgebildete, in Umfangsrichtung
verlaufende Anlaufschrägen aufweisen, mit denen sie aneinander
anliegen. Dabei liegt eines der scheibenförmigen Klemmteile drehfest
am Werkzeug, beispielsweise an einer Trenn- oder Schruppscheibe
an. Das andere Klemmteil ist mit der Spannmutter drehfest verbunden.
Beim Abbremsen der Antriebsspindel wird auch das Werkzeug abgebremst.
Trägheitsbedingt kann es jedoch vorkommen, dass die Antriebsspindel
und das Werkzeug nicht synchron laufen, das Werkzeug also gegenüber
der Antriebsspindel trägheitsbedingt durchrutscht, also
die Drehgeschwindigkeit von Antriebsspindel und Werkzeug voneinander
abweichen. Aufgrund der drehfesten Kopplung des Werkzeugs mit dem
einen Klemmteil, läuft dieses Klemmteil dann gegenüber
dem anderen Klemmteil auf, so dass aufgrund der Anlaufschrägen
das Verspannsystem an Axiallänge zunimmt. Mit der Zunahme
der Axiallänge wird die axiale Flächenpressung
erhöht. Dieser Vorgang findet so lange statt bis das Werkzeug
wieder drehfest mit der Antriebsspindel abgebremst wird.
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Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anlaufschrägen
des ersten Klemmteils und des zweiten Klemmteils, im Schnitt entlang
einer Umfangslinie, ein beidseitiges Rampenprofil oder ein einseitiges
Rampenprofil aufweisen.
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Unter
einem beidseitigen Rampenprofil wird verstanden, dass die Anlaufschrägen
in Umfangsrichtung in beiden Drehrichtungen ausgebildet sind. Durch
die beidseitige Rampenform ist eine Relativbewegung des ersten Klemmteils
zum zweiten Klemmteil in beiden Drehrichtungen möglich.
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Hingegen
wird unter einem einseitigen Rampenprofil ein Profil verstanden,
das eine Relativbewegung lediglich in eine Umfangsrichtung zulässt.
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Der
Neigungswinkel der Anlaufschrägen, bezüglich einer
Ebene senkrecht zur Rotationsachse, ist bevorzugt zwischen 5° und
45°, insbesondere zwischen 5° und 35° und
weiter insbesondere zwischen 10° und 30°.
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Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das erste scheibenförmige
Klemmteil mit der Spannmutter drehfest ist. Dies kann ohne zusätzliche
Mittel dadurch gewährleistet sein, dass die aneinander
anliegenden Oberflächen von Klemmteil und Spannmutter eine
ausreichend hohe Haftreibung besitzen. Ergänzend können
auch formschlüssig wirkende Verbindungen vorgesehen sein,
insbesondere können die aneinander anliegenden Oberflächen
in Umfangsrichtung einen Hinterschnitt bilden.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verspanneinheit
ein Federelement aufweist, welches die Verspanneinheit in eine Grundstellung
minimaler Axiallänge vorspannt.
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Das
Federelement kann zwischen der Spannmutter und dem zweiten Klemmteil
angeordnet sein. Es wird jedoch eine Ausführungsform bevorzugt,
bei dem das Federelement zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmteil
der Verspanneinheit angeordnet ist.
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Ferner
ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die
Verspanneinheit so ausgebildet, dass sie auch beim Beschleunigen
der Antriebsspindel die auf das Werkzeug ausgeübte axiale
Flächenpressung erhöht, sofern das Werkzeug trägheitsbedingt
nicht so rasch mit der Antriebsspindel beschleunigt wird. Dadurch
laufen die Arbeitsspindel und das Werkzeug beim Ändern
des Betriebszustands des Handwerkzeuggeräts dann schneller
wieder synchron. Eine entsprechende Situation kann sich beim Arbeiten
ergeben, wenn das Werkzeug durch das Werkstück gebremst
wird.
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Vorteilhafterweise
weisen dabei die Anlaufschrägen des ersten und zweiten
Klemmteils im Schnitt entlang einer Umfangslinie ein beidseitiges Rampenprofil
auf. Dies ist vorteilhaft, da solchenfalls sowohl beim Beschleunigen
beziehungsweise beim Arbeiten als auch beim Abbremsen der Arbeitsspindel
die Flächenpressung erhöht wird, sobald das Werkzeug
nicht exakt drehfest mit dem Werkzeugflansch der Antriebsspindel
ist. Dadurch ist die Verspanneinheit kompakt ausgebildet.
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Nach
einem weiteren Erfindungsgedanken ist ein am zweiten Klemmteil anliegendes
drittes Klemmteil vorgesehen, und die Anlaufschrägen des ersten,
zweiten und dritten Klemmteils weisen im Schnitt entlang einer Umfangslinie
ein einseitiges Rampenprofil auf und das zweite Klemmteil weist
auf beiden axialen Seiten Anlaufschrägen auf. Erstes und
zweites Klemmteil gewährleisten die Erhöhung der
axialen Flächenpressung beim Abbremsen der Antriebsspindel,
sofern das Werkzeug trägheitsbedingt nicht so rasch gebremst
wird wie die Antriebsspindel. Zweites und drittes Klemmteil gewährleisten die
Erhöhung der axialen Flächenpressung beim Beschleunigen
der Antriebsspindel, sofern das Werkzeug trägheitsbedingt
nicht so rasch beschleunigt wird wie die Antriebsspindel, oder beim
Arbeiten, wenn auf das Werkzeug verzögernde Kräfte
wirken.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein drittes
und viertes Klemmteil vorgesehen, wobei Anlaufschrägen
zwischen erstem und zweitem Klemmteil und zwischen drittem und viertem Klemmteil
ausgebildet sind. Drittes und viertes Klemmteil gewährleisten
dabei die Erhöhung der axialen Flächenpressung
beim Beschleunigen der Antriebsspindel oder beim Arbeiten, wenn
auf das Werkzeug verzögernde Kräfte wirken, und
erstes und zweites Klemmteil bewirken die Erhöhung der
axialen Flächenpressung beim Abbremsen der Antriebsspindel,
sofern es zu einem kurzzeitigen Schlupf zwischen dem Werkzeugflansch
der Antriebsspindel und dem Werkzeug kommt.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den beigefügten Patentansprüchen und der zeichnerischen
Darstellung und nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
explosionsartige perspektivische Darstellung von Antriebsspindel
mit Werkzeugflansch, Werkzeug, Verspanneinheit und Spannmutter eines
erfindungsgemäßen Handwerkzeuggeräts;
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2 eine
perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
der Verspanneinheit des Handwerkzeuggeräts;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform
der Verspanneinheit des Handwerkzeuggeräts;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform
der Verspanneinheit des Handwerkzeuggeräts.
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In
den Figuren ist ein Teil eines Handwerkzeuggeräts 2 mit
einer einen Werkzeugflansch 4 aufweisenden Antriebsspindel 6 ersichtlich.
Auf das freie Ende der Antriebsspindel 6 ist ein Werkzeug 8 aufschiebbar
und mittels einer Spannmutter 10 drehfest gegen den Werkzeugflansch 4 verspannt.
Aufgrund der Trägheit der Spannmutter 10 bzw.
des Werkzeugs 8, dreht sich die Spannmutter 10 beim
Beschleunigen der Antriebsspindel 6 weiter in Richtung auf
das Werkzeug 8 auf und erhöht dadurch die axiale
Flächenpressung auf das Werkzeug 8. Die schematisch
dargestellte Spannmutter 10 weist in Richtung auf das Werkzeug 8 eine
Verspanneinheit 12 auf, die ein erstes Klemmteil 14 und ein
zweites Klemmteil 16 umfasst. Erstes Klemmteil 14 und
zweites Klemmteil 16 weisen jeweils auf der dem anderen Klemmteil
zugewandten Seite Anlaufschrägen 26 auf. Spannmutter 19,
erstes Klemmteil 14 und zweites Klemmteil 16 bilden
eine Bau- und Montagegruppe. Zwischen dem ersten Klemmteil 14 und
dem zweiten Klemmteil 16 ist eine Feder 18 angeordnet, die
beide Klemmteile in eine Grundstellung vorspannt. Das erste Klemmteil 14 ist über
Stifte 20 drehfest mit der Spannmutter 10 verbunden.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Handwerkzeuggeräts 2 erläutert:
Vor
Inbetriebnahme des Handwerkzeuggeräts 2 wird das
Werkzeug 8 auf die Antriebsspindel 6 aufgeschoben,
bis es an dem Werkzeugflansch 4 der Antriebsspindel 6 anliegt.
Zum drehfesten Verbinden des Werkzeugs 8 mit der Antriebsspindel 6 des
Handwerkzeuggeräts 2 wird die Spannmutter 10 auf
die Antriebsspindel aufgeschraubt und festgezogen, bis sie über
das erste Klemmteil 14 und das zweite Klemmteil 16 fest
am Werkzeug 8 anliegt. Dabei bildet die Spannmutter 10 eine
das erste und zweite Klemmteil 14, 16 umfassende
und handhabbare Bau- und Montagegruppe.
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Bei
der Inbetriebnahme des Handwerkzeuggeräts 2, also
beim Beschleunigen der Antriebsspindel 4, wird die Spannmutter 10 aufgrund
ihrer Trägheit beziehungsweise der Trägheit des
Werkzeugs 8 weiter auf die Antriebsspindel 6 aufgedreht
und festgezogen. Es besteht also nicht das Problem, dass sie sich
abschraubt. Beim Abbremsen der Antriebsspindel 6 hingegen
ist es möglich, dass aufgrund der Trägheit des
Werkzeugs 8 Antriebsspindel 6 und Werkzeug 8 nicht
synchron laufen, das heißt in einem solchen Fall bewegt
sich das zweite Klemmteil 16 aufgrund der Reibung mit dem
Werkzeug 8 mit, und das erste Klemmteil 14 bewegt
sich aufgrund der drehfesten Anordnung mit der Spannmutter 10 mit. Durch
die Relativbewegung des ersten Klemmteils 14 und des zweiten
Klemmteils 16 verdrehen sich aber die beiden Klemmteile
entlang der Anlaufschrägen 26 über welche
die Klemmteile 14, 16 aneinander anliegen, wodurch
eine Axiallänge 28 der Verspanneinheit 12 und
dadurch die axiale Flächenpressung erhöht wird.
Die axiale Flächenpressung wird dabei erhöht,
bis alle Komponenten (Klemmteile, Spannmutter, Werkzeug) wieder
drehfest gekoppelt sind.
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Beim
Abschrauben der Spannmutter 10 von der Antriebsspindel 6 wird
eine etwaige Verdrehung der Klemmteile 14, 16 zueinander
infolge der Entlastung und durch die Feder 18 rückgängig
gemacht, und die Klemmteile werden wieder in eine Grundstellung
zurückgeführt, bei der die Axiallänge 28 der
Verspanneinheit 12 minimal ist.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verspanneinheit 12,
bei der die Anlaufschrägen 26 des ersten Klemmteils 14 und
des zweiten Klemmteils 16 beidseitig rampenförmig
ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, dass auch beim
Beschleunigen der Antriebsspindel 6 oder beim Arbeiten,
wenn das Werkzeug durch das Werkstück verzögert
wird, eine Erhöhung der axialen Flächenpressung
stattfindet, sofern das Werkzeug trägheitsbedingt einen
kurzzeitigen Schlupf ausführt. Die Anlaufschrägen 26 sind
dabei in gleichem Maße, jedoch gegensinnig, bezüglich
einer Rotationsebene des Klemmteils geneigt.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verspanneinheit 12,
bei dem außer dem ersten Klemmteil 14 und dem
zweiten Klemmteil 16 ein drittes Klemmteil 30 vorgesehen
ist. Dabei weisen das erste Klemmteil 14 und das dritte
Klemmteil 30 jeweils auf der dem zweiten Klemmteil 16 zugewandten
Seite die Anlaufschrägen 26 auf. Das zweite Klemmteil 16 weist
auf beiden Seiten die Anlaufschrägen 26 auf. Dabei
sind die Anlaufschrägen 26 so ausgebildet, dass
das erste Klemmteil 14 und das zweite Klemmteil 16 die
axiale Flächenpressung beim Abbremsen der Antriebsspindel 6 (in 3 nicht
dargestellt) erhöhen, und das zweite Klemmteil 16 und
das dritte Klemmteil 30 die axiale Flächenpressung
beim Beschleunigen der Antriebsspindel 6 erhöhen.
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4 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der Verspanneinheit 12,
bei dem vier Klemmteile 14, 16, 30 und 32 vorgesehen
sind. Dabei weisen alle Klemmteile 14, 16, 30 und 32 einseitig
Anlaufschrägen 26 auf. Beim ersten Klemmteil 14 und
beim zweiten Klemmteil 16 sind die Anlaufschrägen 26 auf
den einander zugewandten Seiten derart ausgebildet, dass die axiale
Flächenpressung beim Abbremsen der Antriebsspindel 6 erhöht
wird. Beim dritten Klemmteil 30 und beim vierten Klemmteil 32 sind
die Anlaufschrägen 26 auf den einander zugewandten Seiten
derart ausgebildet, dass die axiale Flächenpressung beim
Beschleunigen der Antriebsspindel 6 erhöht wird.
Die Klemmteile 16 und 30 sind stets drehfest miteinander.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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