Bei den im Werkzeugmaschinenbau verwendeten Maschinen werden an den Bearbeitungsspindeln je nach Bearbeitungsfall, verschiedene Werkzeugträger beziehungsweise Werkzeuge montiert. Bei einer Schleifspindel beispielsweise sind es Schleifdorne, Spannzangenfutter oder Schleifscheibenflansche.
Diese Werkzeugträger sind normalerweise mittels eines zentrischen Gewindezapfens aufgeschraubt und werden aus diesem Grunde immer mit radialen Bohrungen, Nuten oder Schlüsselflächen versehen, um sie mit einem entsprechenden Spannwerkzeug anziehen, beziehungsweise lösen zu können.
Bei den meist mit hohen bis sehr hohen Drehzahlen arbeitenden Bearbeitungsspindeln stellen aber alle solche Unterbrechungen an der Peripherie drehender Teile eine grosse Unfallgefahr dar. Sehr oft werden auch die Spannzeug-Angriffspunkte an den Spindeln und Werkzeugträgern aufgestaucht, wodurch sich Unwuchten ergeben, die vor allem bei den sehr schnell drehenden Schleifspindeln äusserst unerwünscht sind. Vor allem die radialen Bohrungen haben zudem die Eigenart, ab bestimmten Drehzahlen einen lästigen Pfeifton zu erzeugen und so in den Werkstätten in einem sehr unangenehmen, hohen Frequenzbereich zur Steigerung des Lärmniveaus beizutragen.
Darüber hinaus haben die normalerweise verwendeten Spannwerkzeuge den Nachteil, dass deren Handhabung in der Praxis unverhältnismässige Gewaltanwendung und die Erzeugung von nicht nur reinen Drehmomenten erlaubt, das heisst, schädliche Einwirkungen auf die superpräzisen Bearbeitungsspindeln haben können.
Das Ideal stellen demzufolge absolut glatte, nicht unterbrochene Konturen an rotierenden Werkzeugträgern und Spindelnasen dar. Um an solchen zentrischen und durchgehenden Mantelflächen ein Drehmoment erzeugen zu können, könnten an und für sich die bekannten Reibungsschlüssel verwendet werden.
Alle diese herkömmlichen Reibungsschlüssel haben aber den Nachteil, dass sie wenig stabil und vor allem unpraktisch sind, da sie entweder geschlossene Backen oder statt dessen ein Band aufweisen, das über die zu fassende Welle in Achsenrichtung geschoben werden muss. Befindet sich jedoch an irgendeiner Stelle der zu verdrehenden Spindel oder Welle ein Hindernis, so kann der Reibungsschlüssel nicht angesetzt werden. Ausserdem benötigt man stets zwei Schlüssel, um die zweite Welle oder Spindel festzuhalten.
Auch die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Reibungsschlüssel, mit dessen Hilfe es jedoch im Gegensatz zu den bisher bekannten auf einfachste und wirkungsvollste Weise möglich ist, zwei zylindrische, koaxiale Werkstücke gegenseitig zu verdrehen, ohne dabei andere als reine Drehmomente in den Werkstücken zu erzeugen.
Der erfindungsgemässe Reibungsschlüssel ist nämlich dadurch gekennzeichnet, dass er zwei koaxiale, aus je zwei Halbbacken zusammengesetzte Backen aufweist, deren Innenflächen kreiszylindrisch gekrümmt sind und die axial voneinander nicht lösbar, jedoch um die gemeinsame Krümmungsachse ihrer Innenflächen gegeneinander verdrehbar aneinander befestigt sind, und dass je zwei Halbbacken an einem Ende durch einen Klemmhaken lösbar und am anderen Ende über das Ende eines radialen Hebels mittels je eines in einem Schlitz verschiebbar geführten Stiftes derart miteinander verbunden sind, dass durch eine Hebel-Verschwenkung die hebelseitigen Enden der Halbbacken einander genähert werden.
Vorzugsweise sind dabei die beiden Backen durch eine Schwalbenschwanzführung untereinander verbunden und haben einen gleichen Innendurchmesser oder sogar gänzlich gleiche Abmessungen. Eine gekrümmte Innenfläche des Klemmhakens ist zweckmässigerweise so geformt, dass sie die beiden Halbbacken schon leicht vorspannt und Fabrikationstoleranzen überbrückt.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Reibungsschlüssels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Frontalansicht des erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und
Fig. 3 einen Seitenriss des Ausführungsbeispiels.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist ein erfindungsgemässer Reibungsschlüssel zwei Paare von Halbbacken la, lb beziehungsweise 2a, 2b auf, die etwa halbkreisförmig gebogen sind.
Jeder Halbbacken eines Paares ist symmetrisch bezüglich der Linie II-II und weist eine kreiszylindrisch gekrümmte Innenfläche auf. Die Krümmungsachse ist durch den mit 3 bezeichneten Punkt angedeutet. Im Normalzustand, also so, wie der Schlüssel in der Fig. 1 dargestellt ist. bilden die entsprechend fortgesetzt gedachten Innenflächen jedes Halbbackenpaares eine Zylinderfläche. deren Durchmesser demjenigen des zu verdrehenden Maschinenteils entspricht.
Jeder Halbbacken ist an seinen beiden Enden geschlitzt, wie dies aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Die Breite der Schlitze 4 entspricht ungefähr einem Drittel der Dicke der Halbbacken. Am in der Fig. 1 unteren Ende jedes Halbbakkens ist ein Bolzen 5a beziehungsweise 5b angebracht, welcher quer durch die Schlitze 4 ragt und unverschiebbar fixiert ist. Mittels je eines Bolzenpaares 5a und 5b sind an dem einen Ende je zwei Halbbacken eines Paares aneinander befestigt, und zwar über den Vorderteil 6a je eines Hebels 6, der sich radial von der Krümmungsachse 3 wegerstreckt. Je ein Vorderteil 6a ragt in die geschlitzten Enden eines Halbbackenpaares la, lb beziehungsweise 2a, 2b und weist zwei Schlitze 7a und 7b auf, durch welche die Bolzen 5a und 5b durchgreifen.
Die Schlitze 7a und 7b haben gerade die Breite des Durchmessers eines Bolzens und sind etwa zweieinhalbmal so lang und leicht gekrümmt. Sie sind so angeordnet. dass ihre der Krümmungsachse 3 näher liegenden Enden gerade eine Stellung der Halbbackenpaare erlauben, die eine Fortsetzung ihrer Innenfläche in einen geschlossenen Kreiszylindermantel möglich macht. Die weiter von der Krümmungsachse 3 entfernteren Enden der Schlitze 7a und 7b liegen etwas näher beisammen.
Die gegenüberliegenden Enden der Halbbackenpaare weisen ebenfalls bezüglich der Linie II-II symmetrisch angeordnete Bolzen 8a beziehungsweise 8b auf. Während auf den Bolzen 8b keine weiteren Teile gelagert sind, dienen die Bolzen 8a zur schwenkbaren Lagerung je eines Klemmhakens 9, der mit seinem anderen Ende in den Schlitz 4 des zugehörigen Halbbackens eingreift. Um ihn aus diesem herausziehen zu können, ist er mit einer aus dem Backen hervorstehenden Nase 9a versehen. Die Innenfläche 9b des gebogenen, nicht gelagerten Teils jedes Hakens hintergreift den Bolzen 8b, so dass die beiden Halbbackenpaare la, 1b beziehungsweise 2a,
2b bei in die Schlitze 4 eingeschobenen Klemmhaken 9 zwei geschlossene Backen bilden.
Die Innenfläche 9b jedes Ha kens ist dabei derart gekrümmt, dass ein entlang dieser Flä che vom freien Ende her gegen die Mitte des Hakens wan dernder Punkt einen anfangs immer geringeren Abstand und schliesslich einen konstanten oder sich nur geringfügig ver grössernden Abstand zur Schwenkachse des Hakens aufweist, oder mit anderen Worten, dass beim Einschwenken des
Klemmhakens in den Schlitz 4 hinter den Bolzen 8b letzterer anfänglich kontinuierlich gegen den Bolzen 8a geschoben wird und dann ortsfest bleibt oder etwas zurückrutscht, wodurch der Haken wie bei einem Schnappverschluss kraftschlüssig in seiner Lage festgehalten wird.
Durch das Einschwenken der Klemmhaken werden die ursprünglich nach dem Ansetzen des Reibungsschlüssels lose auf der Welle liegenden Backen auf diese etwas aufgepresst, so dass bei Verschwenken des Hebels 6 die eingespannten Wellenabschnitte sofort mitgenommen werden.
Die so beschriebenen Backen mit den Hebeln bilden zwei selbständige Teilschlüssel, welche durch eine an ihren aneinandergrenzenden Stirnflächen angebrachte Schwalbenschwanzführung 10a-10b verbunden sind.
Das eine Halbbackenpaar la, lb trägt dabei kreisförmig um die Krümmungsachse 3 gebogene Nuten 10b und das andere Halbbackenpaar 2a, 2b die zugehörigen Federn 10a.
Durch diese Verbindung können die beiden Backen la-lb und 2a-2b gegenseitig verdreht werden, ohne dass sie aber voneinander getrennt wären oder auseinanderfielen.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Reibungsschlüssels sei im folgenden kurz erläutert. Um etwa zwei zentral verschraubte Wellen auseinander zu schrauben, öffnet man zuerst die Klemmhaken 9 und schwenkt die beiden offenen Enden der beiden Halbbackenpaare auseinander. Darauf schiebt man diese radial über die Wellen, und zwar so, dass ein Halbbackenpaar über die eine und das andere Paar über die andere Welle zu liegen kommt. Hierauf schliesst man die beiden Backen und klemmt sie mittels der beiden Klemmhaken fest, wodurch schon eine leichte Vorspannung erzeugt ist.
Danach verschwenkt man die Hebel 6 in zwei entgegengesetzte Richtungen, die je nach Art der Schraubverbindung verschieden ist, je nachdem, ob es sich um eine sogenannte Rechts- oder Linksschraube handelt.
Durch das Verschwenken der Hebel 6 werden die Bolzen der zwei Bolzenpaare 5a, 5b einander genähert und damit die Halbbacken jedes Paares noch fester an die jeweilige Welle gepresst, so dass der Schlüssel bei genügendem Druck auf die Hebel kraftschlüssig mit den beiden Wellen in Eingriff steht.
Durch weiteres Verschwenken der Hebel kann jetzt die Schraubverbindung gelöst werden.
Analog erfolgt auch das Schliessen einer Schraubverbindung.
Selbstverständlich können die beiden Backen auch verschiedene Durchmesser aufweisen, wodurch dann auch Wellen verschiedener Stärke gegeneinander verdreht werden könnten.
Die Vorteile eines solchen erfindungsgemässen Reibungsschlüssels liegen in seiner Robustheit, Mannigfaltigkeit und Einfachheit bei der Anwendung. So kann er zum Beispiel mit einer Hand auf das Werkstück aufgesetzt werden, mit der zweiten Hand können dann die Klemmbacken gespannt werden, und schliesslich können dann mit beiden Händen die Hebel verschwenkt werden. Ein erfindungsgemässer Reibungsschlüssel überträgt auf das Werkstück nur reine Drehmomente und belastet diese sonst überhaupt nicht, was bei den herkömmlichen Schlüsseln nicht der Fall ist.