EP3700710B1 - Spannvorrichtung und handwerkzeugmaschine - Google Patents
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- EP3700710B1 EP3700710B1 EP18783530.1A EP18783530A EP3700710B1 EP 3700710 B1 EP3700710 B1 EP 3700710B1 EP 18783530 A EP18783530 A EP 18783530A EP 3700710 B1 EP3700710 B1 EP 3700710B1
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- clamping device
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- screw
- clamping
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
- B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
- B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
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- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
- B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
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- B27B5/29—Details; Component parts; Accessories
- B27B5/30—Details; Component parts; Accessories for mounting or securing saw blades or saw spindles
- B27B5/32—Devices for securing circular saw blades to the saw spindle
Definitions
- the present invention relates to a clamping device for the axial clamping of a tool disk on a flange assigned to a drive spindle of a hand-held power tool.
- the clamping device has a screw which, in order to clamp the tool disk, is to be screwed into an internal thread of the drive spindle.
- clamping devices are basically known from the prior art. Also known from the prior art are clamping devices with a clamping nut, in particular designed as a two-hole nut, which is to be fastened to the drive spindle with a corresponding tool. However, the present invention relates to a different class of clamping devices, namely those that have a screw that is to be screwed into an end internal thread of the drive spindle.
- the EP 3 202 533 A1 discloses a clamping device for axially clamping a disk-shaped tool, which tool may preferably be a cutting disk.
- the clamping device EP 3 202 533 A1 comprises a first and a second securing element, the first securing element of the tensioning device being rotatably mounted relative to a screw and non-rotatably relative to the tensioning disk.
- the screw is mounted in a coupling module of the clamping device, the coupling module having an inner contour which is paired or can be paired with the drive spindle in a form-fitting, non-rotatable manner in the circumferential direction, the screw being mounted in the coupling module via a roller bearing, the roller bearing being designed as an angular ball bearing.
- the clamping device has the advantage that it can neither be tightened nor loosened during operation of the hand-held power tool because the coupling module, as part of the clamping device, is paired with the drive spindle in a form-fitting, non-rotatable manner.
- the inner contour of the coupling module is designed as a hexagonal profile.
- a corresponding outer contour of the drive spindle is preferably designed as an external hexagon.
- Alternative form-fitting non-rotating pairings for example in terms of a form-fitting shaft-hub connection, can be used.
- the internal thread of the drive spindle is preferably an end internal thread.
- the internal thread can be set back in the axial direction in relation to a top surface of the drive spindle.
- the screw preferably protrudes in the axial direction beyond the coupling module, in particular opposite the cylindrical section of the coupling module.
- the coupling module is preferably of cylindrical design.
- the coupling module has a cylindrical section that can protrude through a central opening of the tool disk.
- the cylindrical section of the coupling module can protrude into a central opening of the flange.
- the tensioning device has a hand knob which is formed in a form-fitting, non-rotatable manner with the screw in the circumferential direction.
- the clamping device can be handled particularly easily.
- An additional assembly tool such as an assembly wrench, can be dispensed with.
- the clamping device has a clamping element, which can be subjected to an axial clamping force by means of the coupling module, in order to clamp the tool disk against the flange in this way.
- the clamping element is particularly preferably designed as a spring steel sheet.
- the spring plate can be disc-shaped. According to the invention, it is provided that the screw is mounted in the coupling module via a roller bearing. Because head friction of the clamping element can be reduced with the aid of the roller bearing, an increased clamping force of the clamping device is achieved.
- the roller bearing is designed as an angular contact ball bearing.
- the angular contact ball bearing preferably has a contact angle between 35° and 45°.
- the contact angle can be 40°. Due to the diagonal contact angle of the rolling elements, especially in an angular contact ball bearing, the clamping device wedges radially towards the end of the clamping process. This provides increased security against accidental loosening.
- the clamping device has a clamping element in the form of a spring plate, which is preferred, the clamping device has increased insensitivity to settlement, since the spring plate is in frictional contact with the tool disk, which compensates for thermal expansion.
- the tensioning device has an elastomer ring, which is preferably arranged between a head of the screw and a collar of the coupling module.
- the clamping device can have a retaining ring, by means of which the coupling module is held on the screw.
- a plate spring can also be provided instead of an elastomer ring.
- the disc spring can serve to to seal a grease space between the screw head and the collar of the coupling mode.
- the disk spring can also pretension the hand knob axially.
- the tensioning device has a stop, via which a deflection of the tensioning member is directly or indirectly limited.
- the stop is preferably designed as an annular collar and is arranged between the spring plate and the tool disk to be accommodated. If the tool disk comes into contact with the stop during the clamping process, a deflection of the spring element in the axial direction is limited.
- a hand-held power tool preferably in the form of a grinder or cut-off grinder, with a drive spindle, which preferably has an internal thread at the end, and with a clamping device of the type described above.
- the drive spindle has an outer contour which is paired or can be paired with the inner contour of the coupling module in a form-fitting, non-rotatable manner in the circumferential direction.
- the hand-held power tool comprises a flange which is or can be connected to the drive spindle in a form-fitting, non-rotatable manner by means of an anti-rotation device in the circumferential direction.
- the handheld power tool according to the invention can be advantageously further developed in a corresponding manner by the features explained with reference to the clamping device.
- a preferred embodiment of a clamping device 10 according to the invention is shown in 1 shown.
- the clamping device 10 serves to clamp a tool disk 300 in the axial direction AR.
- the tool disk 300 is to be braced between the clamping device 10 and a flange 30 , the flange 30 being associated with a drive spindle 20 of a hand-held power tool 100 .
- the flange 30 has an anti-twist device 24 in the form of a lateral recess, so that the flange placed on the drive spindle 20 is positively connected to the drive spindle 20 in the circumferential direction U so that it cannot be twisted.
- the clamping device 10 has a screw 2 which is to be screwed into an end internal thread 22 of the drive spindle 20 in order to clamp the tool disk 300 .
- a coupling module 1 of the clamping device 10 provided according to the invention can already be seen to some extent, in which the screw 2 is centrally mounted.
- the inner contour of the invention is later with reference to 2 explained in more detail.
- the clamping device 10 has a hand knob 3 .
- This is used for manually screwing the screw 2 into the internal thread 22 and thus for axially clamping the tool disk 300 between the clamping device 10 and the flange 30.
- a head of the screw 12 has an outer hexagonal contour, for example, which is embedded in a corresponding inner hexagonal contour of the hand knob 3 .
- almost any other suitable contour can also be used as an alternative to the hexagonal contour.
- the drive spindle 20 has an outer contour, which is present, for example, designed as a hexagonal profile.
- An inner contour of the coupling module 1 (not shown here) can be paired with a positive fit to this outer contour 26.
- a form-fitting, twist-proof pairing between the coupling module 1 and the outer contour 26 is achieved when the clamping device 10 is clamped, with the coupling module 1 protruding at least in sections through a central opening 301 of the tool disk 300.
- FIG. 2 now shows the clamping device 10 of 1 in top view ( Figure 2A ) as well as in bottom view ( Figure 2B ).
- the tensioning device 10 also has a tensioning element, which is designed here, for example, in the form of a plate-shaped spring plate 4 .
- the actual clamping force is applied to the tool disk 300 by means of the spring plate 4 .
- FIG 2B the central screw 2 of the clamping device 10 is clearly visible.
- the screw is mounted in the coupling module 1 of the clamping device 10, more precisely, the screw 2 is mounted coaxially in the coupling module 1.
- a cylindrical section 13 of the coupling module 1 is clearly visible, with the cylindrical section 13 protruding at least in sections through the central opening 301 of the tool disk 300 when the tool disk 300 is clamped (cf. 1 ) runs.
- the coupling module 1 has an inner contour 16 which, in the circumferential direction U, is positively locked against rotation with the drive spindle 20 (cf. 1 ) can be paired.
- the inner contour 16 is designed as a hexagonal profile.
- FIG. 3 now shows the preferred embodiment of the clamping device 10 of the previous figures in an exploded view.
- the screw 2 can be seen with its screw head 12 which, for example, has an external hexagonal contour.
- a thread 14 of the screw 2 can be seen in the lower area, which turns into an internal thread (cf. 1 : internal thread 22) is to be screwed in.
- the screw 2 is mounted in the coupling module 1 via a roller bearing, preferably an angular contact ball bearing 5 .
- An elastomer ring 6 shown below the hand knob 3 serves, among other things, to hold the outer contour of the screw head 12 within a corresponding inner contour of the hand knob 3. This is evident in particular from FIG 4 apparent.
- the coupling module 1 can be seen below the elastomer ring 6, which in addition to the already described cylindrical section 13 and the hexagonal inner contour 16 also has a collar 11.
- the collar 11 is designed and provided to transmit a clamping force applied via the hand knob 3 and the screw 2 to the spring plate 4 .
- the coupling module 1 can be paired with the spring plate 4 in a form-fitting, non-rotatable manner, in the assembled state.
- the coupling module 1 has a module contour 19 below the collar 11 of the coupling module 1 , which corresponds to an inner contour of the spring plate 4 .
- the module contour 19 is designed as an external square.
- a retaining ring 7 by means of which the coupling module 1 is held on the screw 2 can be seen below the coupling module 1 .
- the clamping element here in the form of the spring plate 4, is held on the coupling module 1 by means of a retaining ring 8.
- the function of the clamping device 10 according to the invention is now with reference to 4 be explained in more detail.
- the flange 30 (cf. 1 ) is plugged onto the drive spindle 20 of the hand-held power tool 100 .
- the anti-twist device 24 connects the flange 30 in the circumferential direction U in a form-fitting, non-twistable manner to the drive spindle 20 .
- the cutting wheel 300 is inserted.
- the inner contour 16 here a hexagon socket
- the inner contour 16 first comes into positive contact with the outer contour 26 of the drive spindle 20 non-rotating engagement. This is preferably done before the thread 14 of the screw 2 enters the internal thread 22 of the drive spindle 20 .
- roller bearing that is preferably provided is designed as an angular contact ball bearing 5, which, for example, has a contact angle BW of 40° (cf. also figure 5 ) having. This increases head friction on the screw head 2, which prevents the clamping device 10 from being released unintentionally.
- a locking ring 8 shown below the spring plate 4 serves to hold the clamping plate 4 on the coupling module 1.
- the clamping force is transmitted in the axial direction AR via a collar 11 of the coupling module 1 to the spring plate 4 and from there to the tool disk 300 .
- the spring plate 4 and the coupling module 1 are coupled to one another in a form-fitting, non-rotatable manner.
- FIG. 1 shows another preferred exemplary embodiment of a clamping device 10 according to the invention.
- a roller bearing in the form of an angular contact ball bearing 5 is provided between coupling module 1 and screw 2, which has a contact angle BW of 40° (example).
- BW contact angle
- the embodiment of figure 5 a stop 9, via which a deflection of the clamping member, which is designed here as a spring plate 4, can be limited.
- FIG 5a Another preferred embodiment of a clamping device 10 according to the invention is shown.
- a roller bearing in the form of an angular contact ball bearing 5 is provided between the coupling module 1 and the screw 2, which has a contact angle BW of 40° (example).
- BW contact angle
- a plate spring 6a is provided instead of the elastomer ring 6 for sealing and preloading of the hand knob 3.
- the disc spring 6a is between a bottom of the hand knob 3 and a top of the collar of the coupling module 1 1 positioned so that the spring force of the cup spring 6a acts on the underside of the hand knob 3 and the top of the collar of the coupling module 11.
- the plate spring 6a positioned in this way serves, among other things, to hold the outer contour of the screw head 12 within a corresponding inner contour of the hand knob 3.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum axialen Verspannen einer Werkzeugscheibe an einem eine Antriebsspindel einer Handwerkzeugmaschine zugeordneten Flansch. Die Spannvorrichtung weist eine Schraube auf, die, zum Festspannen der Werkzeugscheibe, in ein Innengewinde der Antriebsspindel einzuschrauben ist.
- Solche Spannvorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind Spannvorrichtungen mit einer Spannmutter, insbesondere ausgebildet als Zweilochmutter, die mit einem entsprechenden Werkzeug auf der Antriebsspindel zu befestigen sind. Die vorliegende Erfindung betrifft allerdings eine andere Klasse von Spannvorrichtungen, nämlich solche, die eine Schraube aufweisen, die in ein endseitiges Innengewinde der Antriebsspindel einzuschrauben ist.
- Beispielsweise wird in der
EP 3 202 533 A1 eine Spannvorrichtung zum axialen Festspannen eines scheibenförmigen Werkzeugs offenbart, wobei das Werkzeug vorzugsweise eine Trennscheibe sein kann. Die Spannvorrichtung derEP 3 202 533 A1 umfasst ein erstes und ein zweites Sicherungselement, wobei das erste Sicherungselement der Spannvorrichtung relativ zu einer Schraube drehbar und zur Spannscheibe drehfest gelagert ist. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die ein Selbstlösen der Spannvorrichtung - und somit einem Lockern der Werkzeugscheibe im Betrieb der Handwerkzeugmaschine - entgegenwirkt.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schraube in einem Koppelmodul der Spannvorrichtung gelagert ist, wobei das Koppelmodul eine Innenkontur aufweist, die in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaart oder paarbar ist, wobei die Schraube über ein Wälzlager in dem Koppelmodul gelagert ist, wobei das Wälzlager als Schrägkugellager ausgebildet ist.
- Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung hat den Vorteil, dass sie sich im Betrieb der Handwerkzeugmaschine weder festziehen noch lösen kann, weil das Koppelmodul als Teil der Spannvorrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaart ist. Dies als Gegenstück zu einem vorzugsweise formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaarten Flansch.
- Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Innenkontur des Koppelmoduls als Sechskantprofil ausgebildet ist. Vorzugsweise ist eine korrespondierende Außenkontur der Antriebsspindel als Außensechskant ausgebildet. Alternative formschlüssig verdrehsichere Paarungen, beispielsweise im Sinne einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung, können zum Einsatz kommen.
- Vorzugsweise ist das Innengewinde der Antriebsspindel ein endseitiges Innengewinde. Das Innengewinde kann in axialer Richtung gegenüber einer Kopffläche der Antriebsspindel zurückgesetzt sein. Vorzugsweise steht die Schraube in axialer Richtung über das Koppelmodul, insbesondere gegenüber dem zylinderförmigen Teilabschnitt des Koppelmoduls hinaus. Das Koppelmodul ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Vorzugsweise weist das Koppelmodul einen zylindrischen Teilabschnitt auf, der durch eine zentrale Öffnung der Werkzeugscheibe hindurchragen kann. Der zylindrische Teilabschnitt des Koppelmoduls kann in eine zentrale Öffnung des Flansches hineinragen.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Handknauf auf, der in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders einfache Handhabung der Spannvorrichtung möglich. Auf ein zusätzliches Montagewerkzeug, wie beispielsweise einen Montageschlüssel, kann verzichtet werden.
- In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung ein Spannglied auf, das mittels des Koppelmoduls mit einer axialen Spannkraft beaufschlagt werden kann, um derart die Werkzeugscheibe gegen den Flansch zu verspannen. Besonders bevorzugt ist das Spannglied als Federblech ausgebildet. Das Federblech kann scheibenförmig ausgebildet sein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schraube über ein Wälzlager in dem Koppelmodul gelagert ist. Dadurch, dass eine Kopfreibung des Spannelements mithilfe des Wälzlagers reduziert werden kann, wird eine erhöhte Klemmkraft der Spannvorrichtung realisiert.
- Das Wälzlager ist als Schrägkugellager ausgebildet. Das Schrägkugellager weist vorzugsweise einen Berührungswinkel zwischen 35° und 45° auf. Der Berührungswinkel kann 40° betragen. Durch den diagonalen Druckwinkel der Wälzkörper, insbesondere in einem Schrägkugellager, verkeilt sich die Spannvorrichtung gegen Ende des Spannvorgangs radial. Dies bietet eine erhöhte Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen.
- Sofern die Spannvorrichtung über ein Spannglied in Form eines Federblechs verfügt, was bevorzugt ist, erhält die Spannvorrichtung eine erhöhte Unempfindlichkeit gegen Setzung, da sich das Federblech im Kraftschluss zur Werkzeugscheibe befindet, was thermische Dehnungen ausgleicht.
- In einer weiteren Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Elastomerring auf, der vorzugsweise zwischen einem Kopf der Schraube und einem Kragen des Koppelmoduls angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Spannvorrichtung einen Haltering aufweisen, mittels dem das Koppelmodul an der Schraube gehalten wird.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann anstelle eines Elastomerrings auch eine Tellerfeder vorgesehen sein. Die Tellerfeder kann dabei dazu dienen, einen Fettraum zwischen dem Schraubenkopf und dem Kragen des Koppelmodus abzudichten. Darüber hinaus kann die Tellerfeder auch den Handknauf axial vorspannen.
- Es ist entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weiterhin möglich, dass anstelle des Elastomerrings eine Kombination aus Elastomerelement und mechanischer Feder verwendet wird.
- Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Spannglied mittels eines Sicherungsrings am Koppelmodul gehalten wird.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Anschlag auf, über den eine Auslenkung des Spannglieds mittelbar oder unmittelbar begrenzt ist. Vorzugsweise ist der Anschlag als ringförmiger Kragen ausgebildet und zwischen Federblech und aufzunehmender Werkzeugscheibe angeordnet. Kommt die Werkzeugscheibe im Zuge des Spannvorgangs mit dem Anschlag in Berührung, so wird eine Auslenkung des Federelements in axialer Richtung begrenzt.
- Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Handwerkzeugmaschine, vorzugsweise in Form eines Schleifers oder Trennschleifers, mit einer Antriebsspindel, die ein vorzugsweise endseitiges Innengewinde aufweist, und mit einer Spannvorrichtung der vorbeschriebenen Art. Die Antriebsspindel weist eine Außenkontur auf, die in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Innenkontur des Koppelmoduls gepaart oder paarbar ist.
- Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Handwerkzeugmaschine einen Flansch umfasst, der mittels einer Verdrehsicherung in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel verbunden oder verbindbar ist.
- Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine kann durch die mit Bezug auf die Spannvorrichtung erläuterten Merkmale in entsprechender Weise vorteilhaft weitergebildet sein.
- Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
- In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
- Es zeigen:
-
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zusammen mit einer Werkzeugscheibe und einer Handwerkzeugmaschine; -
Fig. 2 die Spannvorrichtung derFig. 1 in Vorder- und Rückansicht; -
Fig. 3 die Spannvorrichtung derFiguren 1 und2 in Explosionsdarstellung; -
Fig. 4 die Spannvorrichtung der vorgehenden Figuren in Schnittdarstellung; -
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung im Teilschnitt; und -
Fig. 5a ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung im Teilschnitt. - Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 ist in
Fig. 1 dargestellt. Die Spannvorrichtung 10 dient dem Verspannen einer Werkzeugscheibe 300 in axialer Richtung AR. Die Werkzeugscheibe 300 ist zwischen der Spannvorrichtung 10 und einem Flansch 30 zu verspannen, wobei der Flansch 30 eine Antriebsspindel 20 einer Handwerkzeugmaschine 100 zugeordnet ist. - Der Flansch 30 weist eine Verdrehsicherung 24 in Form einer seitlichen Ausnehmung auf, sodass der auf die Antriebsspindel 20 gesetzte Flansch in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 verbunden ist.
- Wie der
Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Spannvorrichtung 10 eine Schraube 2 auf, die zum Festspannen der Werkzeugscheibe 300 in ein endseitiges Innengewinde 22 der Antriebsspindel 20 einzuschrauben ist. Auf der Unterseite der Spannvorrichtung 10 ist ansatzweise bereits ein erfindungsgemäß vorgesehenes Koppelmodul 1 der Spannvorrichtung 10 zu erkennen, in dem die Schraube 2 zentral gelagert ist. Die erfindungsgemäße Innenkontur wird später mit Bezug aufFig. 2 genauer erläutert. - Wie der
Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Spannvorrichtung 10 einen Handknauf 3 auf. Dieser dient zum händischen Einschrauben der Schraube 2 in das Innengewinde 22 und somit zum axialen Verspannen der Werkzeugscheibe 300 zwischen Spannvorrichtung 10 und Flansch 30. Der Handknauf 3 ist in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube 2 ausgebildet. Dazu weist ein Kopf der Schraube 12 beispielhaft eine äußere Sechskantkontur auf, die in eine korrespondierende Sechskantinnenkontur des Handknaufs 3 eingebettet ist. Alternativ zu der Sechskantkontur kann jedoch auch nahezu jede andere geeignete Kontur verwendet werden. - Wie der
Fig. 1 unten entnommen werden kann, weist die Antriebsspindel 20 eine Außenkontur auf, die vorliegend beispielhaft als Sechskantprofil ausgebildet ist. Formschlüssig zu dieser Außenkontur 26 paarbar ist eine hier nicht dargestellte Innenkontur des Koppelmoduls 1. Eine formschlüssig verdrehsichere Paarung zwischen Koppelmodul 1 und Außenkontur 26 wird erreicht, wenn die Spannvorrichtung 10 gespannt wird, wobei das Koppelmodul 1 zumindest abschnittsweise durch eine zentrale Öffnung 301 der Werkzeugscheibe 300 hindurchragt. -
Fig. 2 zeigt nunmehr die Spannvorrichtung 10 derFig. 1 in Draufsicht (Fig. 2A ) sowie in Unteransicht (Fig. 2B ). - Gut zu erkennen in
Fig. 2A ist der bereits beschriebene Handknauf 3, in dem die Schraube 2 mittels ihres Kopfes 12 in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher eingebettet ist. Die Spannvorrichtung 10 weist ebenfalls ein Spannglied auf, das hier beispielhaft in Form eines tellerförmigen Federblechs 4 ausgebildet ist. Mittels des Federblechs 4 wird die eigentliche Spannkraft auf die Werkzeugscheibe 300 aufgebracht. - In
Fig. 2B ist die zentrale Schraube 2 der Spannvorrichtung 10 gut zu erkennen. Die Schraube ist in dem Koppelmodul 1 der Spannvorrichtung 10 gelagert, genauer gesagt ist die Schraube 2 koaxial im Koppelmodul 1 gelagert. Gut zu erkennen ist ein zylindrischer Teilabschnitt 13 des Koppelmoduls 1, wobei der zylindrische Teilabschnitt 13 bei verspannter Werkzeugscheibe 300 zumindest abschnittsweise durch die zentrale Öffnung 301 der Werkzeugscheibe 300 (vgl.Fig. 1 ) verläuft. - Erfindungsgemäß weist das Koppelmodul 1 eine Innenkontur 16 auf, die in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 (vgl.
Fig. 1 ) gepaart werden kann. Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung ist die Innenkontur 16 als Sechskantprofil ausgebildet. -
Fig. 3 zeigt nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung 10 der vorangegangenen Figuren in Explosionsdarstellung. Im oberen Bereich derFig. 3 zu erkennen ist die Schraube 2 mit ihrem Schraubenkopf 12, der beispielhaft eine Außensechskantkontur aufweist. Im unteren Bereich ist ein Gewinde 14 der Schraube 2 zu erkennen, welches in ein Innengewinde (vgl.Fig. 1 : Innengewinde 22) einzuschrauben ist. Die Schraube 2 ist über ein Wälzlager, vorzugsweise ein Schrägkugellager 5, in dem Koppelmodul 1 gelagert. - Ein unterhalb des Handknaufs 3 gezeigter Elastomerring 6 dient unter anderem dem Halten der Außenkontur des Schraubenkopfs 12 innerhalb einer korrespondierenden Innenkontur des Handknaufs 3. Dies wird insbesondere aus der
Fig. 4 ersichtlich. Unterhalb des Elastomerrings 6 zu erkennen ist das Koppelmodul 1, das neben dem bereits beschriebenen zylindrischen Teilabschnitt 13 und der sechskantförmig ausgebildeten Innenkontur 16 auch einen Kragen 1 1 aufweist. Der Kragen 1 1 ist dazu ausgebildet und vorgesehen, eine über den Handknauf 3 und die Schraube 2 aufgebrachte Spannkraft auf das Federblech 4 zu übertragen. - Das Koppelmodul 1 ist in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit dem Federblech 4 paarbar, in montiertem Zustand gepaart. Dies gilt vorzugsweise für alle Ausführungsbeispiele. Dazu weist das Koppelmodul 1 unterhalb des Kragens 11 des Koppelmoduls 1 eine Modulkontur 19 auf, die mit einer inneren Kontur des Federblechs 4 korrespondiert. Beispielhaft ist die Modulkontur 19 als Außenvierkant ausgebildet. Unterhalb des Koppelmoduls 1 zu erkennen ist ein Haltering 7, mittels dem das Koppelmodul 1 an der Schraube 2 gehalten wird.
- Das Spannglied, hier in Form des Federblechs 4, wird mittels eines Sicherungsrings 8 am Koppelmodul 1 gehalten. Die Funktion der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 soll nunmehr mit Bezug auf
Fig. 4 genauer erläutert werden. - Zunächst wird gegebenenfalls der Flansch 30 (vgl.
Fig. 1 ) auf die Antriebsspindel 20 der Handwerkzeugmaschine 100 gesteckt. Durch die Verdrehsicherung 24 ist der Flansch 30 in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 verbunden. Danach wird die Trennscheibe 300 eingelegt. Beim Ansetzen des Spannelements 10 kommt zunächst die Innenkontur 16 (vorliegend Innensechskant) mit der Außenkontur 26 der Antriebsspindel 20 in formschlüssig verdrehsicheren Eingriff. Vorzugsweise geschieht dies, bevor das Gewinde 14 der Schraube 2 in das Innengewinde 22 der Antriebsspindel 20 gelangt. - Beim Eindrehen der Spannvorrichtung 10 wird eine Handkraft über ein Bedienelement, das beispielhaft als Handknauf 3 ausgebildet ist, auf die Schraube 2 übertragen. Dies dadurch, dass der Kopf 12 der Schraube 2 in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher in den Handknauf 3 eingebettet ist. Spätestens, wenn das Federblech 4 auf der Werkzeugscheibe 300 aufliegt, gleitet der Kopf 12 der Schraube 2 über das Schrägkugellager 5 relativ zum Koppelmodul 1, bis am Ende des Federwegs des Federblechs 4 eine radiale Verspannung vorherrscht. Es wirkt hierdurch sowohl eine axiale als auch radiale Verspannung zwischen dem Kopf 12 der Schraube 2 zum Koppelmodul 1, wobei insbesondere die radiale Verspannung die höhere Haltewirkung erzeugt. Die radiale Verspannung wird dadurch erreicht, dass das vorzugsweise vorgesehene Wälzlager als Schrägkugellager 5 ausgebildet ist, welches beispielhaft einen Berührungswinkel BW von 40° (vgl. auch
Fig. 5 ) aufweist. Dadurch wird eine Kopfreibung am Schraubenkopf 2 erhöht, was ein unbeabsichtigtes Lösen der Spannvorrichtung 10 vermeidet. - Der zwischen dem Koppelmodul 1 und dem Kopf 12 der Schraube 2 befindliche Elastomerring 6 drückt zum einen einen Abschnitt des Knaufs 3 gegen den Schraubenkopf 12. Und dient somit der Vermeidung eines Schmiermittelaustritts aus dem Wälzkörperraum. Andererseits hält der Elastomerring 6 im Zusammenspiel mit dem Haltering 7 das Koppelmodul 1 an der Schraube 2. Ein unterhalb des Federblechs 4 dargestellter Sicherungsring 8 dient dem Halten des Spannblechs 4 am Koppelmodul 1.
- Wie der
Fig. 4 entnommen werden kann, wird die Spannkraft in axialer Richtung AR über einen Kragen 11 des Koppelmoduls 1 auf das Federblech 4 und von dort auf die Werkzeugscheibe 300 übertragen. Bezogen auf die Umfangsrichtung U sind das Federblech 4 und das Koppelmodul 1 formschlüssig verdrehsicher miteinander gekoppelt. -
Fig. 5 zeigt schließlich ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10. Auch hier ist zwischen Koppelmodul 1 und Schraube 2 ein Wälzlager in Form eines Schrägkugellagers 5 vorgesehen, das einen Berührungswinkel BW von 40° (beispielhaft) aufweist. Im Unterschied zu dem mit Bezug aufFig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Ausführungsbeispiel derFig. 5 einen Anschlag 9 auf, über den eine Auslenkung des Spannglieds, das hier als Federblech 4 ausgebildet ist, begrenzt werden kann. - In
Fig. 5a ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 dargestellt. Auch hier ist zwischen Koppelmodul 1 und Schraube 2 ein Wälzlager in Form eines Schrägkugellagers 5 vorgesehen, das einen Berührungswinkel BW von 40° (beispielhaft) aufweist. Im Unterschied zu dem mit Bezug aufFig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist anstelle des Elastomerrings 6 zum Abdichten und Vorspannen des Handknaufs 3 eine Tellerfeder 6a vorgesehen. Wie derFig. 5a zu entnehmen ist, ist die Tellerfeder 6a dabei zwischen einer Unterseite des Handknaufes 3 und einer Oberseite des Kragens des Koppelmoduls 1 1 positioniert, sodass die Federkraft der Tellerfeder 6a auf die Unterseite des Handknaufes 3 und die Oberseite des Kragens des Koppelmoduls 11 wirkt. Die so positionierte Tellerfeder 6a dient unter anderem dem Halten der Außenkontur des Schraubenkopfs 12 innerhalb einer korrespondierenden Innenkontur des Handknaufs 3. -
- 1
- Koppelmodul
- 2
- Schraube
- 3
- Handknauf
- 4
- Federblech
- 5
- Schrägkugellager
- 6
- Elastomerring
- 6a
- Tellerfeder
- 7
- Haltering
- 8
- Sicherungsring
- 9
- Anschlag
- 10
- Spannvorrichtung
- 11
- Kragen des Koppelmoduls
- 12
- Kopf der Schraube
- 13
- zylindrischer Teilabschnitt
- 14
- Gewinde
- 16
- Innenkontur
- 19
- Modulkontur
- 20
- Antriebsspindel
- 22
- Innengewinde
- 24
- Verdrehsicherung
- 26
- Aussenkontur
- 30
- Flansch
- 100
- Handwerkzeugmaschine
- 300
- Werkzeugscheibe
- 301
- zentrale Durchgangsöffnur
- AR
- axiale Richtung
- BW
- Berührungswinkel
- U
- Umfangsrichtung
Claims (10)
- Spannvorrichtung (10) zum axialen (AR) Verspannen einer Werkzeugscheibe (300) an einem einer Antriebsspindel (20) einer Handwerkzeugmaschine (100) zugeordneten Flansch (30), wobei die Spannvorrichtung (10) eine Schraube (2) aufweist, die, zum Festspannen der Werkzeugscheibe (300), in ein Innengewinde (22) der Antriebsspindel (20) einzuschrauben ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schraube (2) in einem Koppelmodul (1) der Spannvorrichtung (10) gelagert ist, wobei das Koppelmodul (1) eine Innenkontur (16) aufweist, die in Umfangsrichtung (UR) formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel (20) gepaart oder paarbar ist, wobei die Schraube (2) über ein Wälzlager in dem Koppelmodul (1) gelagert ist, wobei das Wälzlager als Schrägkugellager (5) ausgebildet ist. - Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannvorrichtung (10) einen Handknauf (3) aufweist, der in Umfangsrichtung (U) formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube (2) ausgebildet ist. - Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannvorrichtung (10) ein Spannglied, vorzugsweise in Form eines Federblechs (4) aufweist, das mittels des Koppelmoduls (1) mit einer axialen Spannkraft beaufschlagt werden kann um derart die Werkzeugscheibe (300) gegen den Flansch (30) zu verspannen. - Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schrägkugellager vorzugsweise einen Berührungswinkel (BW) zwischen 35 Grad und 45 Grad aufweist. - Spannvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannvorrichtung (10) einen Elastomerring (6) aufweist, der vorzugsweise zwischen einem Kopf (2') der Schraube (2) und einem Kragen (11) des Koppelmoduls (1) angeordnet ist. - Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannvorrichtung (10) einen Haltering (7) aufweist mittels dem das Koppelmodul (1) an der Schraube (2) gehalten wird. - Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spannglied mittels eines Sicherungsrings (8) am Koppelmodul (1) gehalten wird. - Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannvorrichtung (10) einen Anschlag (9) aufweist über den eine Auslenkung des Spannglieds mittelbar oder unmittelbar begrenzt ist. - Handwerkzeugmaschine (100), vorzugsweise in Form eines Trennschleifers, mit einer Antriebsspindel (20), die ein endseitiges Innengewinde (22) aufweist, und mit einer Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antriebsspindel (20) eine Aussenkontur (26) aufweist, die in Umfangsrichtung (U) formschlüssig verdrehsicher mit der Innenkontur (16) des Koppelmoduls (1) gepaart ist.
- Handwerkzeugmaschine (100), nach Anspruch 9 umfassend den Flansch (30), der mittels einer Verdrehsicherung (24) in Umfangsrichtung (U) formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel (20) verbunden oder verbindbar ist.
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