SE534788C2 - Kopplingsanordning med låshylsa med radiellt fjädrande styrorgan - Google Patents

Description

25 30 35 534 788 Den uppfinningsenliga kopplingsanordningen innefattar: - en honformad kopplingsdel och en motsvarande hanformad kopplingsdel, varvid den honformade kopplingsdelen är fast för- bunden med spindeln och uppvisar ett invändigt konformigt parti, medan den hanformade kopplingsdelen är fast förbunden med verktygsadaptern och uppvisar ett utvändigt konformigt parti som är utformat för ingrepp med nämnda invändigt konformiga parti, - ett ringformigt spår anordnat i det utvändigt konformiga partiet, varvid detta spår sträcker sig ett varv runt detta parti, - åtminstone två spärrkulor, vilka är radiellt förskjutbart mottagna i var sitt radiellt genomgående hål hos nämnda invändigt konfor- miga parti, varvid dessa hàl är fördelade i omkretsriktningen hos detta parti och anordnade att vara inriktade med spåret hos det utvändigt konformiga partiet när den hanformade kopplingsdelen är inskjuten i den honformade kopplingsdelen med de konformiga partierna i ingrepp med varandra, och - en låshylsa som är vridbart anordnad pà utsidan av den hon- formade kopplingsdelen utvändigt om det invändigt konformiga partiet och spärrkulorna, varvid låshylsan är vridbar fram och åter mellan ett frikopplingsläge, i vilket låshylsan medger re- spektive spärrkula att förskjutas radiellt till ett tillbakadraget läge under medgivande av en inbördes axiell förskjutning mellan nämnda kopplingsdelar, och ett Iåsläge, i vilket låshylsan tvingar respektive spärrkula att intaga ett framskjutet läge med spärrku- lan sträckande sig genom den inåt vända öppningen hos det till- hörande hålet och ner i spåret hos det utvändigt konformiga par- tiet under förhindrande av en inbördes axiell förskjutning mellan nämnda kopplingsdelar.

Med den uppfinningsenliga kopplingsanordningen styrs verktygs- adaptern på ett snabbt och enkelt sätt till korrekt position relativt spindeln under verkan av de inbördes samverkande konformiga partierna hos nämnda hanformade och honformade kopplingsde- lar. Med ett enkelt handgrepp kan sedan verktygsadaptern låsas fast vid spindeln genom vridning av låshylsan så att spärrkulorna hos den honformade kopplingsdelen bringas i fastlåsande in- grepp med spåret hos den hanformade kopplingsdelen och där- 10 15 20 25 30 35 534 788 igenom förhindrar inbördes axiell förskjutning mellan verktygsad- aptern och spindeln. Med ett motsvarande enkelt handgrepp kan verktygsadaptern frigöras fràn spindeln genom vridning av lås- hylsan i den motsatta riktningen så att spärrkuiorna blir fria att förskjutas radielit ut ur spàret hos den hanformade kopplingsde- len och därigenom medger en axiell förskjutning av verktygsad- aptern bort fràn spindeln.

En utföringsform av uppfinningen kännetecknas av: - att det invändigt konformiga partiet hos den honformade kopp- lingsdelen vid sin ena ände ansluter till ett invändigt cylindriskt parti, och - att det utvändigt konformiga partiet hos den hanformade kopp- lingsdelen vid sin ena ände ansluter till ett utvändigt cylindriskt parti, vilket är utformat för ingrepp med det invändigt cylindriska partiet för överföring av vridmoment mellan den honformade kopplingsdelen och den hanformade kopplingsdelen när den hanformade kopplingsdelen är inskjuten i den honformade kopp- lingsdelen med de konformiga partierna i ingrepp med varandra.

Härigenom förhindras på ett enkelt och effektivt sätt en inbördes rotation mellan verktygsadaptern och spindeln när de är hop- kopplade med varandra.

Andra fördelaktiga särdrag hos kopplingsanordningen enligt upp- finningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.

Det visas i: Fig 1 ett längdsnitt genom en verktygsadapter och en spindel försedda med en kopplingsanordning enligt en utfö- ringsform av föreliggande uppfinning, med verktygsad- aptern visad frikopplad från spindeln, 10 15 20 25 30 35 534 788 Fig 2 ett snitt enligt linjen II-II i Fig 1, Fig 3 en perspektivvy av Verktygsadaptern enligt Fig 1, Fig 4 ett längdsnitt genom verktygsadaptern och spindel en- ligt Fig 1, med dessa visade i inbördes hopkopplat till- stånd, Fig 5 ett snitt enligt linjen V-V i Fig 4, och Fig 6 en perspektivvy av komponenter ingående i kopp- lingsanordningen enligt Fig 1.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER I Fig 1 visas en del av en bearbetningsmaskin 1 med en utgà- ende axel i form av en spindel 2 och en med spindeln hopkopp- lingsbar verktygsadapter 3. Spindeln 2 är roterbart lagrad och anordnad att roteras under verkan av en drivmotor (ej visad) hos bearbetningsmaskinen. Verktygsadaptern 3 och spindeln 2 är in- bördes hopkopplingsbara med hjälp av en kopplingsanordning 4 enligt föreliggande uppfinning. Spindeln 2 är ihålig och försedd med ett urtag 5 som sträcker sig axiellt in i spindeln 2 fràn en utåt vänd öppning 6 vid spindelns yttre ände.

Kopplingsanordningen 4 innefattar en honformad kopplingsdel 10 som är fast förbunden med spindeln 2 och en motsvarande han- formad kopplingsdel 20 som är fast förbunden med verktygsad- aptern 3. Den honformade kopplingsdelen 10 uppvisar ett invän- digt konformigt parti 11. Den hanformade kopplingsdelen 20 upp- visar ett motsvarande utvändigt konformigt parti 21 som är utfor- mat för ingrepp med nämnda invändigt konformiga parti 11 hos den honformade kopplingsdelen. 10 15 20 25 30 35 534 788 Det invändigt konformiga partiet 11 hos den honformade kopp- lingsdelen 10 har formen av en stympad kon och ansluter vid sin smalare ände till ett invändigt cylindriskt parti 12, vilket är försett med invändiga axiella splines 13. Hos den illustrerade utförings- formen ansluter det invändigt konformiga partiet 11 till nämnda cylindriska parti 12 via en ringformig utbuktning 14 i urtaget 5, vilken utbuktning 14 uppvisar en större inre diameter än det cy- lindriska partiet 12. Det utvändigt konformiga partiet 21 hos den hanformade kopplingsdelen 20 har likaledes formen av en stym- pad kon och ansluter vid sin smalare ände till ett utvändigt cy- lindriskt parti 22, vilket är försett med utvändiga axiella splines 23 som är utformade för ingrepp med nämnda invändiga splines 13 hos det invändigt cylindriska partiet 12 när den hanformade kopplingsdelen 20 är inskjuten i den honformade kopplingsdelen 10 med de konformiga partierna 11, 21 i ingrepp med varandra, såsom illustreras i Fig 4. Som ett alternativ till axiella splines skulle nämnda partier 12, 22 kunna uppvisa inbördes komple- mentära polygona tvärsnittsformer, såsom exempelvis fyrkantiga eller sexkantiga tvårsnittsformer, för överföring av vridmoment mellan kopplingsdelarna 10, 20. Hos den illustrerade utförings- formen ansluter det utvändigt konformiga partiet 21 till nämnda cylindriska parti 22 via ett ringformigt urtag 24 hos den hanfor- made kopplingsdelen 20, vilken urtag 24 uppvisar en mindre di- ameter än det cylindriska partiet 22. Detta urtag 24 är anordnat att ligga i nivå med ovan nämnda ringformiga utbuktning 14 när den hanformade kopplingsdelen 20 är inskjuten i den honformade kopplingsdelen 10 med de konformiga partierna 11, 21 i ingrepp med varandra, såsom illustreras i Fig 4.

Ett ringformigt spår 25 är anordnat i det utvändigt konformiga partiet 21 hos den hanformade kopplingsdelen 20. Detta spår 25 sträcker sig ett varv runt detta parti 21.

Ett antal spärrkulor 15, vilka är minst två till antalet men lämpli- gen tre eller fier, är radiellt förskjutbart mottagna i var sitt radiellt genomgående hål 16 hos den honformade kopplingsdelens in- vändigt konformiga parti 11. Respektive spärrkula 15 uppvisar en 10 15 20 25 30 35 534 788 diameter som är större än det radiella djupet hos det tillhörande hälet 16. Hàlen 16 är fördelade i omkretsriktningen hos det in- vändigt konformiga partiet 11 och anordnade att vara inriktade med spåret 25 hos det utvändigt konformiga partiet 22 när den hanformade kopplingsdelen 20 är inskjuten i den honformade kopplingsdelen 10 med de konformiga partierna 11, 21 i ingrepp med varandra, sàsom illustreras i Fig 4. Respektive häl 16 uppvi- sar vid sin inåt vända hàlöppning en liten ansats 17 (se Fig 2), vilken är anordnad att samverka med den i hàlet mottagna spärr- kulan 15 för att begränsa denna spärrkulas förskjutbarhet i radiell riktning inåt och därigenom hindra spärrkulan att falla ut ur hàlet 16 och in i urtaget 5.

En låshylsa 30 är vridbart anordnad pà utsidan av den honfor- made kopplingsdelen 10 utvändigt om det invändigt konformiga partiet 11 och spärrkulorna 15. Denna låshylsa 30 är vridbar fram och äter mellan ett frikopplingsläge (se Fig 1 och 2), i vilket làs- hylsan 30 medger respektive spärrkula 15 att förskjutas radiellt utàt till ett tillbakadraget läge under medgivande av en inbördes axiell förskjutning mellan kopplingsdelarna 10. 20, och ett làsläge (se Fig 4 och 5), i vilket låshylsan 30 tvingar respektive spärrkula 15 att intaga ett framskjutet läge med spärrkulan sträckande sig genom den inåt vända hàlöppningen hos det tillhörande hålet 16 och ner i spåret 25 hos det utvändigt konformiga partiet 21 under förhindrande av en inbördes axiell förskjutning mellan kopplings- delarna 10, 20.

Spärrkulorna 15 samverkar med var sitt invändigt och radiellt fjädrande styrorgan 31 hos läshylsan 30, varvid respektive styr- organ 31 är anordnat att vridas tillsammans med láshylsan 30 och pressas mot den tillhörande spärrkulan 15 för att låsa denna i nämnda framskjutna läge när làshylsan 30 vrids fràn frikopp- lingsläget till làsläget. Respektive styrorgan 31 är försett med en invändig styrkam 32, längs med vilken den tillhörande spärrkulan 15 förskjuts vid en vridning av làshylsan 30 mellan frikopplings- läget och làsläget. Denna styrkam 32 uppvisar vid sin ena ände en nedsänkning 33 (se Fig 2 och 6), i vilken den tillhörande 10 15 20 25 30 35 534 788 spärrkulan 15 är anordnad att vara mottagen när làshylsan 30 befinner sig i låsläget för att på så sätt hålla kvar låshylsan i làsläget. Respektive styrkam 32 har en sådan form att det radi- ella mellanrummet mellan styrkammens inåt vända yta och den utåt vända hàlöppningen hos den tillhörande spärrkulans hål 16 är större när làshylsan 30 befinner sig i frikopplingsläget än när làshylsan befinner sig i làsläget.

Hos den illustrerade utföringsformen innefattar làshylsan 30 en ringformig hållare 34, vilken sträcker sig runt den honformade kopplingsdelen 10 och via vilken làshylsan 30 glidbart anligger mot mantelytan 18 hos den honformade kopplingsdelen. Respek- tive styrorgan 31 är vid sin ena ände, närmare bestämt vid den ände av styrorganet som ligger närmast den tillhörande spärrku- lan 15 när làshylsan 30 befinner sig i frikopplingsläget, fäst vid denna hållare 34 via ett axiellt sig sträckande förbindelseparti 35 (se Fig 6). Den andra änden av styrorganet 31, dvs den ände som ligger närmast den tillhörande spärrkulan 15 när làshylsan 30 befinner sig i låsläget, är fritt hängande i förhållande till hålla- ren 34 och blir därigenom radiellt fjädrande. Såsom framgår av Fig 6 sträcker sig respektive styrorgan 31 parallellt med hållaren 34 på axiellt avstånd från denna. Hållaren 34 och styrorganen 31 är lämpligen utformade i ett stycke, företrädesvis av stål. Låshyl- san 30 innefattar vidare ett utvändigt skyddshölje 36 som omger hållaren 34 och styrorganen 31. l det illustrerade exemplet hålls làshylsan 30 på plats i axiell riktning på den honformade kopp- lingsdelen 10 mellan två låsringar 37, 38 som ingriper i var sitt utvändigt spår hos den honformade kopplingsdelen 10. Den ena 37 av dessa låsringar anligger mot hållaren 34, medan den andra låsringen 38 anligger mot en radiellt sig sträckande fläns 39 hos skyddshöljet 36.

Det ovan nämnda ringformiga spåret 25 hos den hanformade kopplingsdelens koniska parti 21 uppvisar med fördel en konkav form sett i ett längdsnitt genom den hanformade kopplingsdelen 20, såsom framgår av Fig 1 och 4. Hos den illustrerade utfö- ringsformen uppvisar detta spår 25, sett i ett längdsnitt genom 10 15 20 25 30 35 534 788 den hanformade kopplingsdelen, formen av en cirkelbåge. Spàret 25 skulle dock även kunna uppvisa annan form.

Kopplingsdelarna 10, 20 är sà utformade att ändytan 8 hos den i spindelns urtag 5 mottagna änden av verktygsadaptern 3 ej lig- ger an mot urtagets bottenyta utan befinner sig pà avstànd fràn denna bottenyta när verktygsadaptern 3 är hopkopplad med spindeln 2, såsom illustreras i Fig 4.

I det illustrerade exemplet är verktygsadaptern 3 vid sin utåt vända ände försedd med en gänga 7 som är avsedd för ingrepp med en motsvarande gänga hos ett verktyg, exempelvis l form av ett borrverktyg eller sågverktyg. Verktygsadaptern 3 skulle alter- nativt kunna vara fast förbunden med ett verktyg.

När verktygsadaptern 3 skall fästas vid spindeln 2 anbringas lås- hylsan 30 i frikopplingsläget, varefter den hanformade kopplings- delen 20 hos verktygsadaptern 3 förskjuts axiellt in i den honfor- made kopplingsdelen 10 hos spindeln 2 via öppningen 6 hos spindelns urtag 5 sà att det utvändigt konformiga partiet 21 hos den hanformade kopplingsdelen kommer i ingrepp med det in- vändigt konformiga partiet 11 hos den honformade kopplingsde- len, varvid ovan nämnda splines 23 hos den hanformade kopp- lingsdelens cylindriska parti 22 kommer i ingrepp med motsva- rande splines 13 hos den honformade kopplingsdelens cylind- riska parti 12 och spàret 25 hos den hanformade kopplingsdelen kommer i nivå med hålen 16 hos den honformade kopplingsde- len. Därefter vrids låshylsan 30 fràn frikopplingsläget till làsläget.

Vid denna vridning pressas spärrkulorna 15 gradvis ner i spàret 25 under verkan av styrorganen 31, varvid spärrkulorna 15 i sin tur trycker den hanformade kopplingsdelen 20 ett kort stycke axi- ellt inåt i den honformade kopplingsdelen 10 så att de konformiga partierna 11, 21 pressas till tät anliggning mot varandra. När làs- hylsan 30 när làsläget kommer respektive spärrkula 15 i ingrepp i nedsänkningen 33 hos det tillhörande styrorganets styrkam 32, varigenom låshylsan 30 hålls kvar i làsläget. verktygsadaptern 3 är nu hopkopplad med spindeln 2 och är genom spärrkulornas 10 15 20 534 788 ingrepp i spåret 25 förhindrad att förskjutas relativt spindeln samtidigt som verktygsadaptern genom det inbördes ingreppet mellan ovan nämnda splines 13, 23 är förhindrad att rotera rela- tivt spindeln 2.

När verktygsadaptern 3 skall frigöras från spindeln 2 vrids lås- hylsan 30 i den motsatta riktningen från låsläget till frikoppllngs- läget, varigenom den hanformade kopplingsdelen 20 hos verk- tygsadaptern 3 kan förskjutas axiellt ut ur den honformade kopp- lingsdelen 10 hos spindeln 2 under det att spärrkulorna 15 pres- sas radiellt utåt ur ingrepp med spåret 25.

Den uppfinningsenliga kopplingsanordningen är särskilt avsedd att användas hos en bearbetningsmaskin i form av en kraftigare borrmaskin eller sågmaskin för hàltagning respektive sågning i betong eller andra hårda material.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker fràn uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav.

Claims (7)

1. 0 15 20 25 30 35 534 788 10 PATENTKRAV

2. 1. Kopplingsanordning för att koppla samman en verktygsadapter (3) med en roterbar spindel (2) hos en bearbetningsmaskin, vilken kopplingsanordning (4) innefattar: - en honformad kopplingsdel (10) och en motsvarande han- formad kopplingsdel (20), varvid den honformade kopplings- delen (10) är fast förbunden med spindeln (2) och uppvisar ett invändigt konformigt parti (11), medan den hanformade kopp- lingsdelen (20) är fast förbunden med verktygsadaptern (3) och uppvisar ett utvändigt konformigt parti (21) som är utfor- mat för ingrepp med nämnda invändigt konformiga parti (11), - ett ringformigt spår (25) anordnat i det utvändigt konformiga partiet (21), varvid detta spår (25) sträcker sig ett varv runt detta parti (21), - åtminstone två spärrkulor (15), vilka är radiellt förskjutbart mottagna i var sitt radiellt genomgående hål (16) hos nämnda invändigt konformiga parti (11), varvid dessa hål (16) är för- delade i omkretsriktningen hos detta parti (11) och anordnade att vara inriktade med spåret (25) hos det utvändigt konfor- miga partiet (21) när den hanformade kopplingsdelen (20) är inskjuten i den honformade kopplingsdelen (10) med de kon- formiga partierna (11, 21) i ingrepp med varandra, och - en låshylsa (30) som är vridbart anordnad på utsidan av den honformade kopplingsdelen (10) utvändigt om det invändigt konformiga partiet (11) och spärrkulorna (15), varvid låshylsan (30) är vridbar fram och åter mellan ett frikopplingsläge, i vil- ket Iåshylsan medger respektive spärrkula (15) att förskjutas radiellt till ett tillbakadraget läge under medgivande av en in- bördes axiell förskjutning mellan nämnda kopplingsdelar (10, 20), och ett låsläge, i vilket Iåshylsan tvingar respektive spärr- kula (15) att intaga ett framskjutet läge med spärrkulan sträckande sig genom den inåt vända öppningen hos det tillhö- rande hålet (16) och ner i spåret (25) hos det utvändigt kon- formiga partiet (21) under förhindrande av en inbördes axiell förskjutning mellan nämnda kopplingsdelar (10, 20), 10 15 20 25 30 35 534 788 11 kännetecknad därav, att spärrkulorna (15) samverkar med var sitt invändigt och radiellt fjädrande styrorgan (31) hos làshyl- san (30), varvid respektive radiellt fjädrande styrorgan (31) är anordnat att vridas tillsammans med làshylsan (30) och pres- sas mot den tillhörande spärrkulan (15) för att läsa denna i nämnda framskjutna läge när làshylsan (30) vrids fràn nämnda frikopplingsläge till nämnda lásläge. .

3. Kopplingsanordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att respektive spärrkula (15) uppvisar en diameter som är större än det radiella djupet hos det tillhörande hålet (16). .

4. Kopplingsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att làshylsan (30) innefattar en ringformig hållare (34), vilken sträcker sig runt den honformade kopplingsdelen (10) och via vilken làshylsan (30) glidbart anligger mot mantelytan (18) hos den honformade kopplingsdelen, varvid styrorganen (31) är fjädrande fästa vid denna hållare (34). _ Kopplingsanordning enligt krav 3, kännetecknad därav, att hàllaren (34) och styrorganen (31) är utformade i ett stycke, företrädesvis av stàl. .

5. Kopplingsanordning enligt krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att làshylsan (30) innefattar ett utvändigt skyddshölje (36) som omger hàllaren (34) och styrorganen (31). .

6. Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad därav, att respektive styrorgan (31) är försett med en invändig styrkam (32), längs med vilken den tillhörande spärrkulan (15) förskjuts vid en vridning av làshylsan (30) mellan nämnda fri- kopplingsläge och nämnda làsläge, varvid denna styrkam (32) vid sin ena ände uppvisar en nedsänkning (33) i vilken den tillhörande spärrkulan (15) är anordnad att vara mottagen när làshylsan (30) befinner sig i nämnda làsläge för att på sà sätt hälla kvar làshylsan i låsläget. 10 15 20 534 788 12

7. Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad därav, att nämnda spärrkulor (15) är tre till antalet. . Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad därav, att nämnda spàr (25) uppvisar en konkav form sett i ett längdsnitt genom den hanformade kopplingsdelen (20). . Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad därav: - att det invändigt konformiga partiet (11) hos den honformade kopplingsdelen (10) vid sin ena ände ansluter till ett invändigt cylindriskt parti (12), och - att det utvändigt konformiga partiet (21) hos den hanformade kopplingsdelen (20) vid sin ena ände ansluter till ett utvändigt cylindriskt parti (22), vilket är utformat för ingrepp med det in- vändigt cylindriska partiet (12) för överföring av vridmoment mellan den honformade kopplingsdelen och den hanformade kopplingsdelen när den hanformade kopplingsdelen (20) är in- skjuten i den honformade kopplingsdelen (10) med de konfor- miga partierna (11, 21) i ingrepp med varandra.