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Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung mit
einem Schleifwerkzeug. Diese kann beispielsweise eine tragbare Scheibenschleifmaschine,
sein
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Elektrische tragbare Scheibenschleifmaschinen
weisen eine Schleifscheibe auf, die abnehmbar auf einer drehbaren
Spindel oder Welle angebracht ist. Insbesondere wird ein mit einem
Gewinde versehener Flansch in Eingriff mit einem mit einem Gewinde
versehenen Abschnitt der Spindel verwendet, um die Schleifscheibe
an der Spindel zu fixieren. Wenn der mit einem Gewinde versehene
Flansch durch eine Spannvorrichtung oder einen Schraubenschlüssel in
einer Vorwärtsrichtung
gedreht wird, wird die Schleifscheibe an der Spindel befestigt.
Wenn der mit einem Gewinde versehene Flansch durch die Spannvorrichtung
umgekehrt gedreht wird, wird die Schleifscheibe gelöst.
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Während,
eines Schleifprozesses, wenn die Schleifscheibe einer übermäßig großen Last
ausgesetzt ist, befestigt der mit einem Gewinde versehene Flansch
die Schleifscheibe an der Spindel durch ein größeres Drehmoment. In einem
derartigen Fall muß,
um die Schleifscheibe von der Spindel nach Vollendung des Schleifprozesses
abzunehmen, ein größeres Rückkehrdrehmoment
auf die Spannvorrichtung angewendet werden.
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Die
JP-A1 4-343662 offenbart ein elektrisch angetriebenes
Werkzeug, in dem eine drehbare Klinge abnehmbar auf einer Spindel
durch eine Befestigungsvorrichtung angebracht ist. Die Befestigungsvorrichtung
ist konstruiert, eine sichere Befestigung der Klinge an der Spindel
zu schaffen, jedoch ein einfaches Abnehmen der Klinge davon zu ermöglichen.
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Aus der
DE 21 56 770 B ist eine Schleifvorrichtung
beschrieben, bei der zwischen der Schleifscheibe und einem die Schleifscheibe
haltenden, mit einem Gewinde versehenen äußeren Flansch ein Kugellager
vorgesehen ist. Durch dieses Kugellager wird erreicht, daß bei einem
Schleifvorgang keine Kräfte
auf den äußeren Flansch übertragen
werden, so daß dieser
gegenüber
der Spindel während
des Schleifvorgangs nicht weiter verschraubt wird. Auf diese Weise
wird erreicht, daß das
von Hand aufgebrachte Befestigungsdrehmoment im Betrieb nicht geändert wird.
Dies hat zur Folge, daß zum
Erreichen einer gewünschten
Verdrehfestigkeit, die ein Durchrutschen der Schleifscheibe während des
Schleifvorgangs verhindert, der äußere Flansch
mit einem hohen Befestigungsdrehmoment angezogen werden muß.
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Aus der
DE 27 32 271 A1 ist eine
Spannvorrichtung für
Schleifscheiben bekannt, bei dem die Schleifscheibe zwischen zwei
Flanschteilen eingespannt wird, von denen einer verhältnismäßig starr und
der andere elastisch ausgebildet ist. Mit dieser Spannvorrichtung
wird erreicht, daß eine
Biegebeanspruchung der Schleifscheibe vermieden wird, wobei gleichzeitig
eine definierte Lage der Schleifscheibe zur Arbeitsspindel erreicht
wird.
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Aus der
DE 19 36 720 A ist ein Schnellwechselfutter
für Schleifscheiben
bekannt, bei dem ein Festziehen der die Schleifscheibe haltenden
Schraube durch eine Verriegelung dieser Schraube verhindert wird.
Durch die separate Verriegelungsvorrichtung ist jedoch sowohl beim
. Festschrauben als auch beim Lösen
der Schleifscheibe ein zusätzlicher
Arbeitsvorgang erforderlich.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine Schleifvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß die
Schleifscheibe einfach montiert und demontiert werden kann, wobei
das Abschrauben des Flansches und damit das Abnehmen der Schleifscheibe
jederzeit problemlos möglich
sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelost.
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Vorzugsweise umfaßt das feste Schmiermittelmaterial
ein Ringelement.
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Vorzugsweise umfaßt das Ringelement wenigstens
zwei Teile, wobei das erste Teil ein festes Schmiermittelelement
und das zweite Teil ein abriebfestes Bauelement umfaßt.
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Die Schleifvorrichtung kann ferner
Kopplungselemente umfassen, die eine Trennung des ersten Flansches
von der Spindel verhindern.
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Die Schleifvorrichtung kann ferner
Dichtungselemente umfassen, welche das Ringelement gegen Verschmutzung,
beispielsweise durch Schleifstaub, abdichten.
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Vorzugsweise umfaßt das feste Schmiermittelmaterial
ein Ringelement ohne Schmiermitteleigenschaften und ein auf das
Ringelement aufgebrachtes Schmiermittel.
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In einer weiteren Ausführungsform
umfaßt der
erste Flansch einen Hauptkörper,
ein Nebenbauteil und Verbindungselemente, die das Nebenbauteil und
den Hauptkörper
miteinander verbinden, wobei der Hauptkörper eine Ringplatte umfaßt, die
die in axiale Richtung weisende Oberfläche der drehbaren Spindel berührt, und
das Nebenbauteil eine Drehbewegung relativ zu dem Eingriffsabschnitt
der drehbaren Spindel innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs
begrenzt.
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Die Schleifvorrichtung kann ferner
Reibungselemente umfassen, die auf einer Oberfläche des ersten Flansches vorgesehen
sind, welche das Schleifwerkzeug berührt, um einen Reibungskoeffizienten
zwischen dem ersten Flansch und dem Schleifwerkzeug zu erhöhen.
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Vorzugsweise umfassen die Reibungselemente
eine Ausnehmung in der Oberfläche
des ersten Flansches und die Verbindungselemente eine Niete, die
wenigstens teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist.
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Vorzugsweise umfassen die Verbindungselemente
einen Vorsprung auf dem Hauptkörper,
einen entsprechenden Abschnitt des Nebenbauteils, der sich mit dem
Vorsprung in Eingriff befindet, und ein Kopplungselement zum Verbinden
eines Teils des Vorsprungs mit dem Nebenbauteil.
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Die Schleifvorrichtung kann ferner
eine Ringplatte umfassen, die zwi schen dem ersten Flansch und dem
Eingriffsabschnitt der Spindel vorgesehen ist, wobei die Ringplatte
aus Plastik besteht.
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Bevorzugt weist das Nebenbauteil
eine gekrümmte
Oberfläche
zum Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt der Spindel auf.
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Vorzugsweise begrenzt ein Abschnitt
des Hauptkörpers
eine Deformation eines äußeren Teils der
Ringplatte, um einen Vergrößerung des
Außendurchmessers
der Ringplatte zu verhindern.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand
der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
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1 eine
perspektivische, teilweise weggeschnittene Ansicht einer elektrischen
tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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2 eine
Explosionsansicht von Teilen der tragbaren Schleifvorrichtung aus 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Flansches der festen Seite der tragbaren
Schleifvorrichtung aus 1,
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4 eine
Draufsicht des Flansches der festen Seite und eines Eingriffsabschnitts
einer Spindel der tragbaren Schleifvorrichtung aus 1,
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5 ein
Diagramm der Relation zwischen einem Rückkehrdrehmoment, einem Rückkehrwinkel und
einem Drehmomentverhältnis
bei der tragbaren Schleifvorrichtung , aus 1,
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6 eine
Schnittansicht einer Spindel bei einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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7 eine
Schnittansicht einer Spindel und eines festen Schmiermittelrings
einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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8 eine
Schnittansicht einer Spindel, eines festen Schmiermittelrings und
eines abriebfesten Rings einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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9 eine
Schnittansicht einer Spindel und eines Flansches der festen Seite
einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
fünften Ausführungsform
dieser Erfindung,
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10 eine
Schnittansicht einer Spindel und eines Flansches der festen Seite
einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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11 eine
Schnittansicht eines Hauptkörpers
einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
siebten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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12 eine
Draufsicht eines Flansches der festen Seite der tragbaren Schleifvorrichtung
aus 11,
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13 eine
Schnittansicht eines Flansches der festen Seite einer elektrischen
tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
achten Ausführungsform dieser
Erfindung,
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14 eine
Draufsicht des Flansches der festen Seite aus 13,
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15 eine
Schnittansicht eines Flansches der festen Seite einer elektrischen
tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
neunten Ausführungsform dieser
Erfindung,
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16 eine
Draufsicht eines Flansches der festen Seite einer elektrischen tragbaren
Schleifvorrichtung gemäß einer
zehnten Ausführungsform
dieser Erfindung,
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17 eine
Schnittansicht eines Flansches der festen Seite einer elektrischen
tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
elften Ausführungsform
dieser Erfindung,
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18 eine
Schnittansicht eines Flansches der festen Seite einer elektrischen
tragbaren Schleifvorrichtung gemäß einer
zwölften
Ausführungsform dieser
Erfindung,
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19 eine
Seitenansicht eines Hauptkörpers
des Flansches der festen Seite aus 18,
und
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20 eine
Seitenansicht eines Hauptkörpers
eines Flansches der festen Seite einer elektrischen tragbaren Schleifvorrichtung
gemäß einer dreizehnten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Nach 1 besitzt
eine elektrische tragbare Schleifvorrichtung einen Grundkörper 1,
der mit einer drehbaren Spindel oder Welle 6 versehen ist.
Ein im Grundkörper 1 angeordneter
Elektromotor treibt die Spindel 6 an. Kreisförmige Flansche 3 und 5 sind
auf der Spindel 6 angebracht. Eine Schleifscheibe oder -platte 4 wird
zwischen den Flanschen 3 und 5 gehalten, wobei
sie auf der Spindel 6 angeordnet ist. Eine auf dem Grundkörper 1 getragene
Abdeckung 2 verdeckt einen Teil des Umfangs der Schleifscheibe 4.
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Nach 2 weist
die Spindel 6 ein mit einem Gewinde versehenes oberes Ende 6A und
eine Nabe oder einen Eingriffsabschnitt 7 auf, der sich
unterhalb des mit einem Gewinde versehenen oberen Endes 6A erstreckt.
Der Flansch 5 besitzt eine zentrale Bohrung 5A,
durch welche sich das obere Ende 6A der Spindel 6 erstreckt.
Der Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 besitzt
ein Paar paralleler flacher Oberflächen 7A und 7B,
die gleichweit von der Achse der Spindel 6 entfernt sind.
Die flachen Oberflächen 7A und 7B weisen
eine vorbestimmte axiale Länge
auf. Die flachen Oberflächen 7A und 7B sind
in einem vorbestimmten Abstand 10 voneinander
angeordnet. Eine untere Oberfläche
des Flansches 5 besitzt eine Nut 8. Nach 3 weist die Nut 8 ein
Paar paralleler flacher Seiten 8A und 8B auf,
die durch die Wände
des Flansches 5 definiert werden. Die flachen Seiten 8A und 8B der
Nut 8 sind gleichweit vom Zentrum des Flansches 5 entfernt.
Die flachen Seiten 8A und 8B besitzen eine vorbestimmte
axiale Abmessung, die der Tiefe der Nut 8 entspricht. Die
flachen Seiten 8A und 8B sind in einem vorbestimmten
Abstand 1n voneinander angeordnet. Wenn
die Schleifscheibe 4 auf der Spindel 6 positionsgemäß angebracht
ist, erstreckt sich ein oberes Ende des Eingriffsabschnitts 7 der
Spindel 6 in die Nut 8 des Flansches 5 hinein,
so daß sich
der Eingriffsabschnitt 7 mit dem Flansch 5 in Eingriff
befindet. Insbesondere, wie in 4 gezeigt, befinden
sich die flachen Oberflächen 7A und 7B des Eingriffsabschnitts 7 der
Spindel 6 mit den Wänden des
Flansches 5 in Eingriff, welche die flachen Seiten 8A und 8B der
Nut 8 definieren. In diesem Fall befindet sich eine obere
stirnseitige Fläche 9 des
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6 in Eingriff
oder im wesentlichen in Kontakt mit einer Oberfläche 10 des Flansches 5,
welche einen Boden der Nut 8 definiert. Die Oberflächen 9 und 10 werden
als Kontaktoberflächen
bezeichnet.
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Wenn die Schleifscheibe 4 auf
der Spindel 6 positionsgemäß angebracht ist, tritt ein
Teil des oberen Endes 6A der Spindel 6 nach oben
aus dem Flansch 5 heraus. Das obere Ende 6A der
Spindel 6 erstreckt sich durch einen zentrale Bohrung der Schleifscheibe 4.
Der Flansch 3 be sitzt eine zentrale Bohrung 3A,
die durch mit einem Gewinde versehene Wände definiert wird. Das mit
einem Gewinde versehene obere Ende 6A der Spindel 6 erstreckt
sich in die mit einem Gewinde versehene Bohrung 3A des Flansches 3 hinein,
so daß sich
das Spindelende 6A mit dem mit einem Gewinde versehenen
Abschnitt des Flansches 3 in Eingriff befindet. Wenn die Schleifscheibe 4 auf
der Spindel 6 positionsgemäß angebracht ist, wird die
Schleifscheibe 4 fest zwischen den Flanschen 3 und 5 gehalten.
Da der Flansch 5 während
des Betriebs der Schleifvorrichtung an der Spindel 6A befestigt
bleibt, wird der Flansch 5 als ein Flansch der festen Seite
bezeichnet. Da der Flansch 3 relativ zur Spindel 6 durch
eine Spannvorrichtung oder einen Schraubenschlüssel während des Anbringens und Abnehmens
der Schleifscheibe 4 an und von der Spindel 6 gedreht wird,
wird der Flansch 3 als ein Flansch der bewegbaren Seite
bezeichnet.
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Eine Anbringung der Schleifscheibe 4 an
der Spindel 6 wird wie folgt ausgeführt. Unter Bedingungen, in
denen der Flansch 3 der bewegbaren Seite von der Spindel 6 getrennt
ist, jedoch der Flansch 5 der festen Seite auf dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 gehalten
wird, wird die Schleifscheibe 4 auf dem Flansch 5 der
festen Seite plaziert, während
das obere Ende 6A der Spindel 6 durch die zentrale
Bohrung der Schleifscheibe 4 geführt wird. Dann wird der Flansch 3 der
bewegbaren Seite in Kontakt mit dem oberen Ende 6A der
Spindel 6 gebracht, bevor er relativ zur Spindel 6 in
einer Vorwärtsrichtung
durch die Spannvorrichtung gedreht wird. Während der Flansch 3 der
bewegbaren Seite in der Vorwärtsrichtung
gedreht wird, bewegt sich der Flansch 3 der bewegbaren
Seite auf den Flansch 5 der festen Seite zu und das obere
Ende 6A der Spindel 6 rückt in die Bohrung 3A des
Flansches 3 der bewegbaren Seite vor. Während der Flansch 3 der
bewegbaren Seite in der Vorwärtsrichtung
gedreht wird, drückt
daher der Flansch 3 der bewegbaren Seite die Schleifscheibe 4 gegen
den Flansch 5 der festen Seite, so daß der Flansch 3 der
bewegbaren Seite und der Flansch 5 der festen Seite die
Schleifscheibe 4 fest zwischen sich halten.
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Ein Abnehmen der Schleifscheibe 4 von
der Spindel 6 wird wie folgt ausgeführt. Der Flansch 3 der bewegbaren
Seite wird relativ zur Spindel 6 in einer Rückwärtsrichtung
entgegengesetzt zur Vorwärtsrichtung
gedreht. Im allgemeinen wird eine Drehung des Flansches 3 der
bewegbaren Seite durch Verwendung der Spannvorrichtung ermöglicht.
Während der
Flansch 3 der bewegbaren Seite in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, bewegt
sich der Flansch 3 der bewegbaren Seite weg vom Flansch 5 der
festen Seite und das obere Ende 6A der Spindel 6 bewegt
sich aus der Bohrung 3A des Flansches 3 der bewegbaren
Seite heraus. Während
der Flansch 3 der bewegbaren Seite in der Rückwärtsrichtung
gedreht wird, wird daher die Schleifscheibe 4 gelöst. Der
Flansch 3 der bewegbaren Seite wird vom oberen Ende 6A der
Spindel 6 getrennt. Dann wird die Schleifscheibe 4 vom
Eingriffsabschnitt 7 und dem oberen Ende 6A der
Spindel 6 getrennt.
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Der Abstand 1n zwischen
den flachen Seiten 8A und 8B der Nut 8 im
Flansch 5 der festen Seite ist größer als der Abstand 10 zwischen den flachen Oberflächen 7A und 7B des
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6. Demgemäß ist ein
vorgegebenes Spiel zwischen dem Flansch 5 der festen Seite
und dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 in
Drehrichtung vorhanden. Die Abmessung des Spiels entspricht der Differenz
zwischen den Abständen
1n und 10. Wenn sich
der Abstand 1n vergrößert, vergrö ßert sich auch das Spiel in
Drehrichtung.
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Um den Flansch 3 der bewegbaren
Seite in der Vorwärtsrichtung
zu drehen, um die Schleifscheibe 4 zu befestigen, ist es
notwendig, wenigstens ein bestimmtes Drehmoment auf den Flansch 3 der
bewegbaren Seite durch die Spannvorrichtung anzuwenden. Dieses Drehmoment
wird nun als ein Vorwärtsdrehmoment
bezeichnet. Um den Flansch 3 der bewegbaren Seite umzukehren
und somit die Schleifscheibe 4 zu lösen, ist es notwendig, wenigstens
ein bestimmtes Drehmoment auf den Flansch 3 der bewegbaren
Seite durch die Spannvorrichtung anzuwenden. Dieses Drehmoment wird
nun als ein Rückkehrdrehmoment "tr" bezeichnet. Ein
Rückkehrwinkel θr wird nun
als ein Winkel definiert, um welchen der Flansch 3 der
bewegbaren Seite gedreht und zurückgebracht
wird aus seiner normalen Befestigungsposition.
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5 zeigt
die Relation zwischen dem Rückkehrdrehmoment "tr" und dem Rückkehrwinkel θr, der unter
Bedingungen auftritt, in denen der Abstand 1π zwischen
verschiedenen Werten 10, 11,
12, 13, 14 und 15 geändert wird
und der Kontaktbereich zwischen dem Flansch 5 der festen
Seite und dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 einen
Außendurchmesser
von 20 mm aufweist. 5 zeigt
außerdem ein
Drehmomentverhältnis,
das heißt,
das Verhältnis des
Rückkehrdrehmoments "tr" zum Vorwärtsdrehmoment.
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Wenn der Abstand 1n näherungsweise
gleich dem Abstand 10 ist, ist, wie in 5 gezeigt, ein Rückkehrdrehmoment "to" gleich etwa einem
Vorwärtsdrehmoment
multipliziert mit 0.8. Diese Relation stimmt mit derjenigen in einem
normalen Satz aus einer Schraube und einer Mutter überein.
Falls der Abstand 1n gleich einem Wert 11 ist, der merklich größer als der Wert 10 ist,
beginnt der Flansch 3 der bewegbaren Seite damit, aus der
normalen Befestigungsposition (entsprechend einem Rückkehrwinkel von
0 Grad) durch ein Rückkehrdrehmoment "tc", das kleiner als
das zuvor erwähnte
Rückkehrdrehmoment "to" ist, gedreht und
umgekehrt zu werden. Wenn der Flansch 3 der bewegbaren
Seite aus der normalen Befestigungsposition um einen gegebenen Winkelbereich
entsprechend dem zuvor erwähnten Spiel
umgekehrt wird, gleitet der Flansch 5 der festen Seite
auf dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6, und das
Rückkehrdrehmoment
nimmt daher allmählich vom
Wert "tc" ab. Wenn der Flansch 3 der
bewegbaren Seite das Ende des gegebenen Winkelbereichs erreicht,
treffen die Wände
des Flansches 5 der festen Seite, welche die flachen Seiten 8A und 8B der Nut 8 definieren,
auf Kanten der flachen Oberflächen 7A und 7B des
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6. Demgemäß erhöht sich
zu diesem Zeitpunkt das Rückkehrdrehmoment
stufenweise auf einen Wert t1, der größer als der zuvor erwähnte Wert "tc", jedoch kleiner
als der zuvor erwähnte
Wert "to" ist. Dann nimmt
das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert t1 ab, während
der Rückkehrwinkel
ansteigt. Nach der vorangegangenen Beschreibung ist also, falls
der Abstand 1n gleich dem Wert 11 ist, der maximale Wert des Rückkehrdrehmoments
gleich dem Wert t1.
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Falls der Abstand 1n gleich
einem Wert 12 ist, der größer als
der Wert 11 ist, beginnt der Flansch 3 der
bewegbaren Seite damit, aus der normalen Befestigungsposition (entsprechend
einem Rückkehrwinkel
von 0 Grad) durch ein Rückkehrdrehmoment "tc", das kleiner als
das zuvor erwähnte
Rückkehrdrehmoment "to" ist, gedreht und
umgekehrt zu werden. Während
der Flansch 3 der bewegbaren Seite aus der normalen Befestigungsposition
um einen gegebenen Winkelbereich entsprechend dem zuvor erwähnten Spiel
umgekehrt wird, gleitet der Flansch 5 der festen Seite
auf dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6, und
daher nimmt das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert "tc" ab. Wenn der Flansch 3 der
bewegbaren Seite das Ende des gegebenen Winkelbereichs erreicht,
treffen die Wände
des Flansches 5 der festen Seite, welche die flachen Seiten 8A und 8B der
Nut 8 definieren, auf Kanten der flachen Oberflächen 7A und 7B des
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6. Demgemäß erhöht sich
zu diesem Zeitpunkt das Rückkehrdrehmoment
stufenweise auf einen Wert t2, der größer als der zuvor erwähnte Wert "tc", jedoch kleiner
als der zuvor erwähnte
Wert t1 ist. Dann nimmt das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert t2 ab, während
der Rückkehrwinkel
ansteigt. Falls das Intervall 1n gleich
dem Wert 12 ist, ist der maximale Wert des Rückkehrdrehmoments gleich dem
Wert t2.
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Falls der Abstand 1n gleich
einem Wert 13 ist, der größer als
der Wert 12 ist, ist auf ähnliche
Weise der maximale Wert des Rückkehrdrehmoments gleich
einem Wert t3, der größer als
der zuvor erwähnte
Wert "tc", jedoch kleiner
als der zuvor erwähnte
Wert t2 ist. Falls der Abstand 1n gleich
einem Wert 14 ist, der größer als
der Wert 13 ist, ist der maximale Wert des
Rückkehrdrehmoments
gleich einem Wert t4, der größer als
der zuvor erwähnte
Wert "tc", jedoch kleiner
als der zuvor erwähnte
Wert t3 ist.
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Vorzugsweise ist festes Schmiermittelmaterial 11 zwischen
den Kontaktoberflächen 9 und 10 vorgesehen.
Das feste Schmiermittelmaterial bedeutet festes Material mit einer
bestimmten Schmierfähigkeit.
Das feste Schmiermittelmaterial 11 kann entweder an der
Kontaktoberfläche
9 oder
an der Kontaktoberfläche 10 angebracht
sein. Wie in 5 gezeigt, reduziert
das Vorhandensein des festen Schmiermittelmaterials 11 ein
Anfangsrückkehrdrehmoment vom
Wert "tc" auf einen Wert "tr". In diesem Fall, wenn
das Intervall 1n gleich dem Wert 11 ist, beginnt der Flansch 3 der
bewegbaren Seite damit, aus der normalen Befestigungsposition (entsprechend
einem Rückkehrwinkel
von 0 Grad) durch das Rückkehrdrehmoment "tr", das kleiner als
das zuvor erwähnte Rückkehrdrehmoment "tc" ist, gedreht und
umgekehrt zu werden. Wenn der Flansch 3 der bewegbaren
Seite aus der normalen Befestigungsposition um einen gegeben Winkelbereich
entsprechend dem zuvor erwähnten
Spiel umgekehrt wird, gleitet der Flansch 5 der festen
Seite auf dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6,
und daher nimmt das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert "tr" ab. Wenn der Flansch 3 der
bewegbaren Seite das Ende des gegebenen Winkelbereichs erreicht,
treffen die Wände des
Flansches 5 der festen Seite, welche die flachen Seiten 8A und 8B der
Nut 8 definieren, auf Kanten der flachen Oberflächen 7A und 7B des
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6. Demgemäß nimmt
zu diesem Zeitpunkt das Rückkehrdrehmoment
stufenweise auf einen Wert t1 zu, der größer als der zuvor erwähnte Wert "tr", jedoch kleiner
als der zuvor erwähnte
Wert "to" ist. Dann nimmt
das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert t1 ab, während
der Rückkehrwinkel
ansteigt.
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Falls also das feste Schmiermittelmaterial 11 vorhanden
ist und das Intervall 1n gewählt wird,
um einem gegebenen Rückkehrwinkel θr zu entsprechen,
nimmt das Rückkehrdrehmoment
allmählich vom
Wert "tr" ab, wenn der Flansch 3 der
bewegbaren Seite aus der normalen Befestigungsposition umgekehrt
wird. Das Rückkehrdrehmoment
er höht
sich stufenweise auf den Wert "tr", wenn der Flansch 3 der bewegbaren
Seite eine Position entsprechend dem gegebenen Rückkehrwinkel θr erreicht.
Dann nimmt das Rückkehrdrehmoment
allmählich
vom Wert "tr" wieder ab, wenn
der Rückkehrwinkel
ansteigt. Somit ist das Rückkehrdrehmoment
begrenzt, und zwar auf innerhalb eines Bereichs gleich oder niedriger
dem Wert "tr".
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Das feste Schmiermittelmaterial 11 umfaßt einen
TiC-Überzug
(einen aus TiC hergestellten Überzug),
einen Überzug
aus einer von verschiedenen Plastiksorten, einen Teflon-, Silikon-,
Harz-, Nylon- oder einen Molybdändisulfid-Überzug.
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Zweite Ausführungsform
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform dieser
Erfindung, die der Ausführungsform
der 1-5 ähnlich
ist, abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 6 wird eine stirnseitige
Oberfläche 9 eines
Eingriffsabschnitts 7 einer Spindel 6 mit Schwefel
und Nitrit behandelt, so daß eine
feste Schmiermittelschicht 11 auf der Oberfläche 9 des
Eingriffsabschnitts 7 gebildet wird. Die feste Schmiermittelschicht 11 wird
an der Oberfläche 9 des
Eingriffsabschnitts 7 gesichert. Die feste Schmiermittelschicht 11 erstreckt
sich zwischen dem Eingriffsabschnitt 7 und einem Flansch 5 der
festen Seite (siehe 2).
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Dritte Ausführungsform
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7 zeigt
eine dritte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
der 1-5 ähnlich
ist, abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 7 paßt ein fester Schmiermittelring 12 um
eine Spindel 6 herum. Der feste Schmiermittelring 12 grenzt
an eine stirnseitige Oberfläche 9 eines
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6 und befindet
sich mit dieser in Kontakt. Der feste Schmiermittelring 12 erstreckt
sich zwischen dem Eingriffsabschnitt 7 und einem Flansch 5 der festen
Seite (siehe 2). Der
feste Schmiermittelring 12 besteht aus mit Schwefel und
Nitrit behandeltem Stahl oder Stahl mit einem TiC-Überzug.
Der feste Schmiermittelring 12 kann auch aus Plastik wie beispielsweise
Polytetrafluorethylenharz bestehen. Die Anbringung des festen Schmiermittelrings 12 auf der
Spindel 6 wird durch einen Preßprozeß ausgeführt. Das Anbringen des festen
Schmiermittelrings 12 auf der Spindel 6 kann auch
durch einen anderen Prozeß wie
einen Hartlötprozeß, einen
Schweißprozeß, einen
Befestigungsprozeß oder
einen Verbindungsprozeß unter
Verwendung eines Haftmittels ausgeführt werden.
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Vierte Ausführungsform
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8 zeigt
eine vierte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
nach 7 ähnlich ist,
abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
In der Ausführungsform
nach 8 ist ein abriebfester
Ring 13 vorgesehen, der eine Spindel 6 umgreift,
insbesondere an dieser fixiert ist. Der abriebfeste Ring 13 grenzt an eine
stirnseitige Oberfläche 9 eines
Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6 und befindet
sich mit dieser in Kontakt. Ein fester Schmiermittelring 12 ist
um die Spindel 6 herum vorgesehen. Der feste Schmiermittelring 12 grenzt
an eine stirnseitige Oberfläche
des abriebfeste Rings 13 und befindet sich mit dieser in Kontakt.
Somit erstreckt sich der abriebfeste Ring 13 zwischen dem
Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 und dem festen
Schmiermittelring 12.
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Die Positionen des abriebfesten Rings 13 und
des festen Schmiermittelrings 12 können überdies ausgetauscht werden.
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Fünfte Ausführungsform
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9 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
nach 8 ähnlich ist,
abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 9 weist ein Ende eines Flansches 5 der
festen Seite eine kreisförmige
Ausnehmung 14 zur Unterbringung eines O-Rings 15 auf.
Eine Spindel 6 besitzt eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
Nut, in welche der O-Ring 15 paßt. Der O-Ring 15 verhindert
eine Trennung des Flansches 5 der festen Seite von der
Spindel 6.
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Der O-Ring 15 kann überdies
durch einen E-förmigen
oder einen C-förmigen Schnappring
ersetzt werden.
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Sechste Ausführungsform
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10 zeigt
eine sechste Ausführungsform dieser
Erfindung, die der Ausführungsform
nach 9 ähnlich ist,
abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 10 weist ein Flansch 5 der
festen Seite eine innere Umfangsnut 17 auf, in welche ein
O-Ring 16 paßt.
Der O-Ring 16 erstreckt sich zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche einer
Spindel 6 und einer inneren Umfangsoberfläche des
Flansches 5 der festen Seite. Die Spindel 6 weist
eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut auf, in welche ein
O-Ring 15 paßt.
Der O-Ring 15 erstreckt sich zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der
Spindel 6 und einer inneren Umfangsoberfläche des
Flansches 5 der festen Seite.
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Ein fester Schmiermittelring 12 und
ein abriebsfester Ring 13 erstrekken sich in einer zentralen Bohrung
des Flansches 5 der festen Seite. Der feste Schmiermittelring 12 und
der abriebfeste Ring 13 sind sandwichartig angeordnet zwischen
einer Schulter auf der Spindel 6 und einer inneren Stufe
auf dem Flansch 5 der festen Seite. Der feste Schmiermittelring 12 und
der abriebfeste Ring 13 sind in einem Bereich zwischen
den O-Ringen 15 und 16 angeordnet. Die O-Ringe 15 und 16 wirken
zusammen, um den festen Schmiermittelring 12 und den abriebfesten Ring 13 gegen
Verschmutzung, beispielsweise durch Schleifstaub, abzudichten.
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Eine Nut zur Unterbringung des O-Rings 16 kann überdies
in der Spindel 6 ausgebildet sein.
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Der feste Schmiermittelring 12 kann
durch einen Ring ohne Schmiermitteleigenschaften ersetzt werden.
In diesem Fall wird ein Schmiermittel wie Fett auf die Oberflächen des
Rings 13 aufgebracht.
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Siebte Ausführungsform
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11 zeigt
eine siebte Ausführungsform dieser
Erfindung, die der Ausführungsform
der 1-5 ähnlich
ist, abgesehen von nachstehend angegeben Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 11 weist ein Flansch 5 der
festen Seite einen Hauptkörper 114 und
ein ringförmiges
Bauteil 113 auf, die durch Nieten 116 miteinander
verbunden sind. Der Hauptkörper 114 weist
die Nieten 116 unterbringende Löcher 115 auf.
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Der Hauptkörper 114 des Flansches 5 der festen
Seite besitzt eine zentrale Bohrung, durch welche sich eine Spindel 6 erstreckt.
Die zentrale Bohrung des Hauptkörpers 114 nimmt
eine Ringplatte 111 und eine ringförmige Stützplatte 112 auf,
die sich um die Spindel 6 herum erstrecken. Die Ringplatte 111 besitzt
einen vorbestimmten niedrigen Reibungskoeffizienten. Die Stützplatte 112 ist
drehbar. Die Ringplatte 111 erstreckt sich zwischen der
Stützplatte 112 und
einer inneren Stufe auf dem Hauptkörper 114. Eine von
einem Flansch 3 der bewegbaren Seite übertragene Befestigungskraft
drückt
den Flansch 5 der festen Seite gegen einen Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6 über die
Stützplatte 112.
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Die Ringplatte 111 besteht
vorzugsweise aus Polyimid oder Teflon. Die Ringplatte 111 kann
ein Ölrückhaltemetall
einschließen.
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Nach den 11 und 12 weist
das ringförmige
Bauteil 113 eine Nut 8 auf, in welche sich ein
Ende eines Eingriffsabschnitts 7 der Spindel 6 erstreckt. Das
ringförmige
Bauteil 113 befindet sich in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 7 der
Spindel 6. Die Nut 8 weist ein Paar paralleler
flacher Seiten 8A und 8B und sich zwischen den
flachen Seiten 8A und 8B erstreckende gekrümmte Seiten
auf. Das ringförmige Bauteil 13 überträgt eine
Rotationskraft von der Spindel 6 zu einer Schleifscheibe 4,
die zwischen dem Flansch 5 der festen Seite und dem Flansch 3 der
bewegbaren Seite gehalten wird. Das ringförmige Bauteil 113 definiert
eine innere Stufe oder Vorsprung an einem Ende der Bohrung im Hauptkörper 114.
Diese innere Stufe verhindert eine Trennung der Ringplatte 111 und
der Stützplatte 112 vom
Flansch 5 der festen Seite, wenn der Flansch 5 der
festen Seite von der Spindel 6 abgenommen wird.
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Ein Abdichtring 117 paßt in einen
ringförmigen
Raum, der durch Wände
der Spindel 6, der Ringplatte 111, der Stützplatte 112 und
des Hauptkörpers 114 definiert
ist. Ein Abdichtring 118 paßt in einen ringförmigen Raum,
der durch Wände
des ringförmigen
Bauteils 113, des Hauptkörpers 114 und der Stützplatte 112 definiert
ist. Die Abdichtringe 117 und 118 wirken zusammen,
um die Ringplatte 111 abzudichten. Eine Trennung der Abdichtringe 117 und 118 vom
Flansch 5 der festen Seite wird ebenfalls durch das ringförmige Bauteil 113 verhindert.
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Die Löcher 115 im Hauptkörper 114 liegen
an Abschnitten der Schleifscheibe 4 an. Das Vorhandensein
der Löcher 115 verursacht
eine größere Reibung
zwischen dem Flansch 5 der festen Seite und der Schleif scheibe 4.
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Die Ringplatte 111 kann
aus Plastik bestehen. Um eine Reibungskontaktoberfläche daran
zu hindern, sich nach außen
eines gegenüberliegenden Bauteils
zu erstrecken, ist in diesem Fall vorzugsweise ein Entweichabschnitt
entlang einer Peripherie vorgesehen.
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Vorzugsweise sind lediglich deformierte
Abschnitte der Nieten 116 auf eine vorbestimmte niedrige
Härte eingestellt.
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Die Ringplatte 111 kann
wie folgt modifiziert sein. Eine modifizierte Ringplatte 111 besitzt
einen Innenschichtabschnitt und einen Außenschichtabschnitt. Der Außenschichtabschnitt
besteht beispielsweise aus Polyimid. Der Innenschichtabschnitt schließt beispielsweise
ein Ölrückhaltemetall
ein. Ein axiale Dicke des Außenschichtabschnitts
ist leicht größer als
eine axiale Dicke des Innenschichtabschnitts eingestellt. Der Außenschichtabschnitt
bewirkt die Aufnahme einer kleinen Last, während der Innenschichtabschnitt
wirksam ist, um eine große Last
aufzunehmen.
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Achte Ausführungsform
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Die 13 und 14 zeigen eine achte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform der 11 und 12 ähnlich
ist, abgesehen von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform der 13 und 14 besitzt
ein Hauptkörper 114 eines
Flansches 5 der festen Seite eine Ausnehmung, in welche
ein ringförmiges
Bauteil 113 paßt.
Der Hauptkörper 114 weist sich
nach innen erstreckende Vorsprünge 119 auf, die
sich mit entsprechenden Abschnitten 120 des ringförmigen Bauteils 113 in
Eingriff befinden. Abschnitte von Kanten der sich nach innen erstreckenden
Vorsprünge 119 sind
verformt, um das ringförmige
Bauteil 113 fest auf dem Hauptkörper 114 zu halten.
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Das Befestigen des ringförmigen Bauteils 113 am
Hauptkörper 114 kann überdies
durch einen anderen Prozeß wie
beispielsweise einen Hartlötprozeß, einen
Schweißprozeß oder einen
Verbindungsprozeß unter
Verwendung eines Haftmittels ausgeführt werden.
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Neunte Ausführungsform
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15 zeigt
eine neunte Ausführungsform dieser
Erfindung, die der Ausführungsform
der 13 und 14 ähnlich ist, abgesehen von nachstehend
angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 15 besitzt ein Hauptkörper 114 eines
Flansches 5 der festen Seite einen Abschnitt 123,
der gegen einen äußeren Abschnitt 122 einer
Ringplatte 111 stößt. Der
Abschnitt 123 des Hauptkörpers 114 ist so konstruiert, daß er einen
Anstieg im Durchmesser der Ringplatte 111 verhindert, der
durch eine Last von einer Stützplatte 112 verursacht
werden würde.
Während
eines Zusammenbaus wird vorzugsweise der äußere Abschnitt 122 der
Ringplatte 111 in Eingriff mit dem Abschnitt 123 des
Hauptkörpers 114 gedrückt.
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Ein vorbestimmter Zwischenraum oder
Lücke kann
zwischen dem äu ßeren Abschnitt 122 der Ringplatte 111 und
dem Abschnitt 123 des Hauptkörpers 114 vorgesehen
sein. Der Zwischenraum ist so entworfen, daß er einen gegebenen Anstieg
im Durchmesser der Ringplatte 111 gestattet.
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Zehnte Ausführungsform
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16 zeigt
eine zehnte Ausführungsform dieser
Erfindung, die der Ausführungsform
der 13 und 14 ähnlich ist, abgesehen von nachstehend
angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 16 besitzt ein ringförmiges Bauteil 113 eines
Flansches 5 der festen Seite eine Nut 8, in welche
sich ein Ende eines Eingriffsabschnitts 7 einer Spindel 6 (siehe 11) erstreckt. Das ringförmige Bauteil 113 befindet
sich in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6. Die
Nut 8 besitzt ein Paar von gegenüberliegenden Seiten 8C und 8D und
sich zwischen den gegenüberliegenden
Seiten 8C und 8D erstreckende gekrümmte Seiten.
Jede der gegenüberliegenden
Seiten 8C und 8D wird durch ein Paar von flachen
Wänden
des ringförmigen
Bauteils 113 definiert, die sich an einem Vertex mit einem
Winkel von kleiner als 180 Grad treffen. Mit anderen Worten, jede
der gegenüberliegenden
Seiten 8C und 8D wird durch ein Paar von flachen
Ebenen definiert, die zueinander unter einem Winkel von kleiner
als 180 Grad geneigt sind. Somit besitzt jede der gegenüberliegenden
Seiten 8C und 8D eine gebogene Konfiguration und
bildet einen Innenvorsprung. Diese Konstruktion schafft einen vergrößerten Kontaktbereich
zwischen dem ringförmigen
Bauteil 113 und dem Eingriffsabschnitt 7 der Spindel 6.
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Elfte Ausführungsform
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17 zeigt
eine elfte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
der 13 und 14 ähnlich ist, abgesehen von nachstehend
angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 17 ist ein Gleitring 124 zwischen
einer Ringplatte 111 und einer Stützplatte 112 vorgesehen.
Vorzugsweise besitzt der Gleitring 124 glatte Oberflächen.
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Zwölfte Ausführungsform
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Die 18 und 19 zeigen eine zwölfte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
der 13 und 14 ähnlich ist, abgesehen von nachstehend
angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform der 18 und 19 besitzt
ein Flansch 5 der festen Seite einen Hauptkörper 114,
und eine stirnseitige Oberfläche
des Hauptkörpers 114,
die eine Schleifscheibe 4 berührt (siehe 11), ist mit sich radial erstreckenden
geraden Nuten 125 ausgebildet. Das Vorhandensein der Nuten 125 schafft
einen erhöhten
Reibungskoeffizienten zwischen dem Hauptkörper 114 und der Schleifscheibe 4.
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Dreizehnte
Ausführungsform
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20 zeigt
eine dreizehnte Ausführungsform
dieser Erfindung, die der Ausführungsform
der 18 und 19 ähnlich ist, abgesehen von nach stehend
angegebenen Konstruktionsänderungen.
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In der Ausführungsform nach 20 ist eine stirnseitige
Oberfläche
eines Hauptkörpers 114,
die eine Schleifscheibe 4 berührt (siehe 11), mit sich radial erstreckenden gekrümmten Nuten 126 ausgebildet.
Das Vorhandensein der Nuten 126 schafft einen erhöhten Reibungskoeffizienten
zwischen dem Hauptkörper 114 und
der Schleifscheibe 4.