CH670063A5

CH670063A5 -

Info

Publication number: CH670063A5
Application number: CH2398/86A
Authority: CH
Inventors: Karl Henle
Original assignee: Hauni Werke Koerber & Co Kg
Priority date: 1985-08-24
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1989-05-12
Also published as: GB2179571A; GB8620628D0; JPS6248459A; US4731955A; DE3626851A1; DE3626851C2

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für rotative Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, auf einer Spindel, wobei der Aufnahmeflansch des Schleifwerkzeuges eine verhältnismässig lange kegelförmige Aufnahmebohrung aufweist, die den mit einem entsprechend langen Aufnahmekegel versehenen Spindelkopf aufnimmt.

Unter rotativen Schleifwerkzeugen werden hierbei ausser Schleifscheiben auch Abrichtscheiben, Profilierrollen und dergleichen verstanden.

Spindeln mit einem langen Aufnahmekegel zur Aufnahme rotativer Schleifwerkzeuge sind allgemein bekannt. Hierbei entspricht diesem Aufnahmekegel eine in den aufzuschiebenden Werkzeugen befindliche konzentrische, konische Bohrung. Nachteilig ist bei diesen herkömmlichen Langkegelaufnahmen insbesondere, dass eine definierte axiale Position des Werkzeuges auf der Spindel nicht möglich ist. Ausserdem neigt der lange Aufnahmekegel bekanntlich zur Selbsthemmung, was einen automatischen Schleifscheibenwechsel praktisch unmöglich macht. In Erkenntnis dieser Nachteile ist man deshalb zu einem sogenannten Kurzkegel übergegangen, wie er beispielsweise in der DE-OS 3 419 397 der Anmelderin und in der DE-PS 3 403 361 beschrieben ist.

Hierbei weisen die Spindel und das Schleifwerkzeug je einen relativ kurzen Aufnahmekegel (Aussen- bzw. Innenkegel) auf, der die Montage und Demontage des Schleifwerkzeuges erleichtert. Dabei werden durch diese Kegel die radialen Stützkräfte aufgenommen, während die Drehmomente über stirnseitige Anschlagflächen zwischen Schleifwerkzeug und Spindel übertragen werden, wobei diese Anschlagflächen gleichzeitig eine definierte axiale Positionierung des Schleifwerkzeuges auf der Spindel gewährleisten. Diese Kurzkegelaufnahmen haben sich im allgemeinen gut bewährt, jedoch sind ihnen bei schweren Schleifscheiben Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Langkegelaufnahme versehene Befestigungsvorrichtung für rotative Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, auf einer Spindel weiter zu verbessern, so dass sie unter Vermeidung der eingangs genannten Nachteile für den automatischen Werkzeugwechsel geeignet ist.

Erfindungsgemäss wird das erreicht durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Einer Zentrierung des Schleifwerkzeuges auf der Spindel mittels des Aufnahmekegels,

b) einer definierten axialen Positionierung des Schleifwerkzeuges auf der Spindel mittels eines stirnseitig angeordneten axialen Anschlagmittels und c) einer Drehmomentübertragung durch stirnseitig angeordnete formschlüssige Übertragungsmittel.

Durch die hierdurch erfolgte Trennung der Funktionen der Zentrierung, der axialen Positionierung und der Drehmomentübertragung ist eine Kegel-Flansch-Verbindung geschaffen worden, die einen automatisierten Werkzeugwechsel, insbesondere einen Wechsel schwerer Schleifscheiben, ermöglicht.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das axiale Anschlagmittel aus einer an der Kegelstirnseite befindlichen Anlagefläche besteht, die im montierten Zustand des Schleifwerkzeuges an einer Gegenanlagefläche eines mit dem Aufnahmeflansch stirnseitig verbundenen Flanschteiles anliegt.

Aufgrund der Fertigungstoleranzen bei der getrennten Herstellung des Aufnahmekegels der Spindel und des Innenkegels des Aufnahmeflansches kann sich ein unterschiedlich breiter Spalt zwischen den Stirnseiten des Aufnahmeflansches und des mit ihm zu verbindenden zentrischen Flanschteiles ergeben.

Es ist deshalb vorzugsweise vorgesehen, dass das Flanschteil am Aufnahmeflansch unter Zwischenlage eines Ausgleichringes definierter Stärke befestigt ist. Unter «definierter Stärke» ist hierbei eine durch die jeweilig gemessene Spaltbreite bestimmte Ringbreite zu verstehen.

Eine besondere Ausführungsform ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Übertragungsmittel

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zur Drehmomentübertragung aus stirnseitig am Flanschteil angeordneten Mitnehmern bestehen, die in entsprechende Ausnehmungen an der Stirnseite des Kegels eingreifen.

Weiter kann vorgesehen sein, dass zum Lösen des Flansches vom Aufnahmekegel eine Lösehilfe vorgesehen ist. Diese trägt zusätzlich zur Erleichterung des Lösevorganges beim Werkzeugwechsel bei. Diese Lösehilfe besteht erfin-dungsgemäss aus einem durch ein Druckfederelement beaufschlagten Druckstück, welche beide konzentrisch zum Schaft der den Flansch am Aufnahmekegel befestigenden Spannschraube im Aufnahmekegel angeordnet sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Druckfederelementes besteht darin, dass es als Tellerfeder ausgebildet ist.

Ein weiteres Merkmal kann darin gesehen werden, dass das Druckstück im Aufnahmekegel axial beweglich angeordnet ist, so dass es beim Lösen der Spannschraube unter der Kraft des Druckfederelementes auf das Flanschteil, den Lösevorgang unterstützend, wirkt.

Schliesslich kann vorgesehen sein, dass am Flanschteil eine Ausnehmung zum Eingriff eines Elementes für ein für das Anziehen und Lösen der Spannschraube aufzubringendes Gegenmoment vorgesehen ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen

Figur 1 eine Befestigungsvorrichtung für eine Schleifscheibe auf einer Schleifspindel im Längsschnitt,

Figur 2 den Schnitt A—A nach Figur 1.

Eine Spindel 1 (Schleifspindel) ist gemäss Figur 1 durch Kugellager 2 drehbar in einem Spindelgehäuse 3 gelagert, welches stirnseitig mittels eines Dichtringes 4 abgedichtet ist. Die Spindel 1 ist an ihrem einen Ende als Kegel 6 für die Aufnahme eines Flansches 7 ausgebildet, der aus zwei Teilen 7a, 7b besteht und eine Schleifscheibe 8 aufnimmt. Die beiden Teile 7a, 7b des Flansches 7 sind axial durch Schrauben 9 miteinander verbunden. Der Flansch 7, d.h. sein Teil 7a, weist eine dem Aufnahmekegel 6 entsprechende kegelförmige Aufnahmebohrung 11 auf. Der Aufnahmekegel 6 sowie die entsprechende Aufnahmebohrung 11 sind als sogenannte Langkegel ausgebildet. Eine solche Langkegelpaarung neigt im allgemeinen zur Selbsthemmung. Das bedeutet, dass deren Lösung nur mit verhältnismässig hohem Kraftaufwand möglich ist.

Um dem zu begegnen und ein für einen automatischen Schleifscheibenwechsel notwendiges leichtes Lösen des Flansches 7 vom Aufnahmekegel 6 zu erreichen, sind die bei einer solchen Kegel-Flansch-Verbindung notwendigen Funktionen der Zentrierung, der axialen Positionierung des Flansches auf dem Kegel und der Drehmomentübertragung voneinander getrennt.

Die Zentrierung der Schleifscheibe 8 mit ihrem Aufnahmeflansch 7 erfolgt hierbei durch den Kegel 6 und die kegelförmige Aufnahmebohrung 11. Ein drehmomentübertragender Kraftschluss soll dabei zwischen dem Kegel 6 und auf der Aufnahmebohrung 11 nicht hergestellt werden. Vielmehr ist zur Drehmomentübertragung von der Spindel 1 auf die Schleifscheibe 8 ein an die Kegelstirnseite 12 anschliessender zylindrischer Ansatz 13 mit Ausnehmungen 14a, 14b (Figur 2) für den Eingriff von Mitnehmern 16a, 16b (Figuren 1 und 2) vorgesehen, die an einem mit dem Flansch 7 mittels

Schrauben 17 fest verbundenen Flanschteil 18 angeordnet sind. Für eine definierte axiale Positionierung des Flansches 7 auf dem Aufnahmekegel 6 sind am kegelstirnseitigen Ansatz 13 eine Anlagefläche 19 und an der dieser zugewandten Stirnseite des Flanschteiles 18 eine Gegenanlagefläche 21 vorhanden, die im montierten Zustand aneinanderliegen. Die Anlagefläche 19 ist gebildet durch die Stirnflächen der beiderseits der Ausnehmungen 14a, 14b (Figur 2) stehengebliebenen Segmente 22a, 22b des Ansatzes 13.

Die Gegenanlagefläche 21 besteht hingegen aus den beiderseits der Mitnehmer 16a, 16b befindlichen, hier nicht sichtbaren stirnseitigen Restflächen des Flanschteiles 18, die in der Wurzelebene der Mitnehmer 16a, 16b liegen. Im Berührungszustand liegen die Anlagefläche 19 und die Gegenanlagefläche 21 somit gemeinsam in der in Figur 1 strichliniert dargestellten Berührungslinie.

Zwischen dem Aufnahmeflansch 7 und dem Flanschteil 18 ist ein Ausgleichring 23 angeordnet. Dieser Ausgleichring 23 wird in seiner Dicke nach der sich einstellenden Spaltbreite zwischen dem Aufnahmeflansch 7 und dem Flansch teil 18 bemessen, die sich aus den Fertigungstoleranzen von Aufnahmekegel 6 und kegelförmiger Aufnahmebohrung 11 ergibt. Das Flanschteil 18 mit dem Flansch 7 ist mit dem Aufnahmekegel 6 zentrisch mittels einer Spannschraube 24 verbunden.

Zur Unterstützung des Lösens des Aufnahmeflansches 7 vom Kegel 6 bei einem Schleifscheibenwechsel ist eine im Kegel 6 angeordnete Lösehilfe 26 vorgesehen. Diese besteht aus einem Druckstück 27, welches durch ein Druckfederelement 28, das vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet ist, axial in Löserichtung beaufschlagt ist. Das Druckstück 27 und das Druckfederelement 28 sind konzentrisch zum Schaft 29 der Spannschraube 24 innerhalb des Kegels 6 angeordnet.

Beim Lösevorgang der Spannschraube 24 wird das Druckstück 27 bis zur Entspannung des Druckfederelementes 28 ein Stück aus dem Kegel 6 herausgetrieben, wobei es auf das Flanschteil 18 drückt und eine Lösekraft auf dieses ausübt. Mittels eines federnden Ringes 31, der in einer Ringnut 32 des Druckstückes 27 angeordnet ist, ist das Druckstück 27 zwar axial verschiebbar, wird aber gegen Herausfallen gesichert.

Im eingeschraubten Zustand der Spannschraube 24 dient die Lösehilfe 26 als Schraubensicherung, da das Druckfederelement 28 dann wie ein bekannter Federring wirkt. Das Flanschteil 18 ist mit einer Ausnehmung 33 versehen, in die ein nicht gezeigtes Element, beispielsweise ein Verriegelungsbolzen, eingreifen kann, um das Mitdrehen des Flanschteiles 18 und somit des Aufnahmeflansches 7 mit der Schleifscheibe 8 beim Anziehen und Lösen der Spannschraube 24 zu verhindern.

Am Flanschteil 18 sind ausserdem periphere Angriffsflächen 34 für den hier nicht gezeigten automatischen Schleifscheibenwechsler vorhanden. Der Schleifscheibenwechsler ergreift beim Wechselvorgang auch die Spannschraube 24 an einer Ringrille 36 und bewirkt deren Ein- und Ausdrehen durch entsprechenden Angriff am Sechskant 37. Die Schleifscheibe 8 wird also komplett im Satz mit deren Aufnahmeflansch 7 und dem mit diesem verbundenen Flanschteil 18 gewechselt.

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670 063 PATENTANSPRÜCHE

1. Befestigungsvorrichtung für rotative Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, auf einer Spindel, wobei der Aufnahmeflansch des Schleifwerkzeuges eine verhältnismässig lange kegelförmige Aufnahmebohrung aufweist, die den mit einem entsprechend langen Aufnahmekegel versehenen Spindelkopf aufnimmt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Einer Zentrierung des Schleifwerkzeuges (8) auf der Spindel (1) mittels des Aufnahmekegels (6),

b) einer definierten axialen Positionierung des Schleifwerkzeuges (8) auf der Spindel (1) mittels eines stirnseitig angeordneten axialen Anschlagmittels und c) einer Drehmomentübertragung durch stirnseitig angeordnete formschlüssige Übertragungsmittel.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Anschlagmittel aus einer an der Kegelstirnseite befindlichen Anlagefläche (19,22a, 22b) besteht, die im montierten Zustand des Schleifwerkzeuges (8) an einer Gegenanlagefläche (21) eines mit dem Aufnahmeflansch (7) stirnseitig verbundenen Flanschteiles (18) anliegt.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (18) am Aufnahmeflansch (7) unter Zwischenlage eines Ausgleichringes (23) definierter Stärke befestigt ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Übertragungsmittel zur Drehmomentübertragung aus stirnseitig am Flanschteil (18) angeordneten Mitnehmern (16a bzw. 16b) bestehen, die in entsprechende Ausnehmungen (14a bzw. 14b) an der Stirnseite des Kegels (6) eingreifen.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen des Flansches (7) vom Aufnahmekegel (6) eine Lösehilfe (26) vorgesehen ist.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösehilfe (26) aus einem durch ein Druckfederelement (28) beaufschlagten Druckstück (27) besteht, welche beide konzentrisch zum Schaft (29) der den Flansch (7,18) am Aufnahmekegel (6) befestigenden Spannschraube (24) im Aufnahmekegel (6) angeordnet sind.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfederelement (28) als Tellerfeder ausgebildet ist.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (27) im Aufnahmekegel (6) axial beweglich angeordnet ist, so dass es beim Lösen der Spannschraube (24) unter der Kraft des Druckfederelementes (28) auf das Flanschteil (18), den Lösevorgang unterstützend, wirkt.

9. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Flanschteil (18) eine Ausnehmung (33) zum Eingriff eines Elementes für ein für das Anziehen und Lösen der Spannschraube (24) aufzubringendes Gegenmoment vorgesehen ist.