CH674170A5

CH674170A5 -

Info

Publication number: CH674170A5
Application number: CH4232/87A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Dr-Ing Mushardt; Dieter Plaehn
Original assignee: Hauni Werke Koerber & Co Kg
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1990-05-15
Also published as: IT8722830A0; GB2200061A; JPS63156657A; US4809465A; DE3642111A1; IT1226643B; GB8728906D0

Description

BESCHREIBUNG

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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für rotative Werkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, mit einem das Werkzeug aufnehmenden Aufnahmeflansch, welcher auf einer Spindel mittels einer zentrischen Spannschraube befestigbar ist.

Derartige Vorrichtungen zur Aufnahme von rotativen Schleifwerkzeugen und zu deren Befestigung auf einer Spindel sind bereits bekannt. Die Anmelderin hat eine solche gattungsge-mässe Vorrichtung in ihrer Deutschen Patentanmeldung P-3 626 851.8 vorgeschlagen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für rotative Werkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, weiter zu verbessern.

Erfindungsgemäss wird das erreicht durch ein federndes Spannelement zur Vermittlung eines Kraft- und Formschlusses zwischen dem Aufnahmeflansch und der Spannschraube beim Spannen. Dazu ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass das Spannelement konzentrisch um die Spannschraube angeordnet ist. Ein weiteres erfindungsgemässes Merkmal besteht darin,

dass das Spannelement in radialer und axialer Richtung elastisch ausgebildet ist. Das Spannelement ist dabei erfindungsgemäss so 40 aufgebaut, dass es aus einem Haltering besteht, an dem einerseits radial federnde Federelemente befestigt sind und dem andererseits ein axial wirkendes Federelement zugeordnet ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die radial federnden Federelemente als einzelne Elemente mit an ihren freien Enden angeordneten 45 Druckstücken ausgebildet sind. Eine vorteilhafte Ausbildung kann dabei darin gesehen werden, dass die Federelemente aus durch das Längsschlitzen einer dünnwandigen Hülse gebildeten Wandsegmenten bestehen. Erfindungsgemäss ist weiterhin vorgesehen, dass das axial wirkende Federelement als Druckfeder 50 ausgebildet ist. Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, dass die Druckstücke der radial federnden Federelemente nach aussen abgewinkelt angeordnet sind und sie beim Spannen mit ihrer einen Fläche an einer entsprechenden Fläche des Auf nahmeflansches und mit ihrer anderen, der erstgenannten Fläche 55 gegenüberliegenden Fläche an einer an der Spannschraube angeordneten entsprechenden Fläche anliegen. Dabei ist ein auf der Spannschraube angeordnetes friktionsarmes Lager vorgesehen, auf dem die Druckstücke der Federelemente abgestützt sind. Durch ein derartiges Lager wird erreicht, dass Torsionsbeanspru-60 chungen, denen das konzentrische Spannelement beim Drehen der Spannschraube ausgesetzt ist, sehr stark reduziert werden. Um das Eindringen von Schmutz in das gesamte Spannsystem zu verhindern, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass zwischen der Spannschraube und dem Aufnahmeflansch eine Ringdichtung 65 angeordnet ist. Zusätzliche Abdichtmassnahmen sowie Reini-gungsmassnahmen durch Freiblasen von eventuellen Schmutzpartikeln können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung darin bestehen, dass in der Spindel und in der Spannschraube

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Kanäle angeordnet sind zur Führung von Sperr- und Reinigungsluft.

Um den Angriff eines Greifmechanismus eines automatischen Wechslers zu ermöglichen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass am Aufnahmeflansch eine Greiferfläche angebracht ist. Um den Angriff eines entsprechenden Werkzeuges zum Anziehen und Lösen der Spannschraube zu ermöglichen, sind erfindungsgemäss an der Spannschraube Schlüsselflächen angebracht. Zum Lösen des Aufnahmeflansches von der Spindel ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass der Aufnahmeflansch mit einem Bund versehen ist zum Abdrücken des Aufnahmeflansches mittels der Spannschraube. Die Erfindung besteht des weiteren darin, dass eine Kurzkegelverbindung zwischen der Spindel und dem Aufnahmeflansch vorgesehen ist. Ausserdem ist vorgesehen, dass die Spindel mit einer Planfläche versehen ist zur Anlage der ihr zugewandten Fläche des Aufnahmeflansches. Somit sitzt der Aufnahmeflansch nach vollzogener Aufspannung auf dem Kurzkegel der Spindel und stützt sich gegen die Planfläche der Spindel ab. Um sicher zu sein, dass eine solche einwandfreie Aufspannung vorliegt, ist erfindungsgemäss mindestens ein Näherungsinitiator vorgesehen zur Überwachung der Spannlage. Dabei ist es vorteilhaft, dass ein Näherungsinitiator in der Spindelplanfläche versenkt angeordnet ist. Dieser Näherungsinitiator spricht an, wenn ein definierter Abstand zwischen ihm und der ihm gegenüberliegenden Anlagefläche des Aufnahmeflansches erreicht ist, d. h. wenn der Aufnahmeflansch an der Spindelplanfläche richtig anliegt.

Es ist aber auch möglich, dass erfindungsgemäss ein Näherungsinitiator in einem Spannschraubenraum der Spindel angeordnet ist. Hierbei spricht der Näherungsinitiator an, wenn sich ihm die Spannschraube auf einen definierten Abstand genähert hat, d. h. wenn diese weit genug angezogen ist. Nach der Erfindung kann es zweckmässig sein, dass die Planfläche der Spindel und die dieser zugewandte Fläche des Aufnahmeflansches mit ineinandergreifenden Nuten oder Verzahnungen versehen sind. Das ermöglicht es, erforderlichenfalls eine Winkeljus-tage zwischen diesen gegeneinander verspannten Flächen herzustellen. Ausserdem dient dies zur Verbesserung der Drehmomentübertragung.

Durch die Erfindung wird eine Spannvorrichtung für rotative Werkzeuge, insbesondere für Schleifscheiben, geschaffen, die sich durch Robustheit und Betriebssicherheit auszeichnet, wobei sie nahezu verschleissfrei arbeitet. Die kompakte Spannvorrichtung ist leicht austauschbar, und es ist sowohl ein manueller als auch ein schneller automatischer Schleifscheibenwechsel möglich. Das erfindungsgemässe Prinzip ist nicht auf Kurzkegelaufnahmen beschränkt, sondern lässt sich auch bei anderen Kegelaufnahmen anwenden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand seines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäss ausgebildete Schleifscheibenspannvorrichtung im Axialschnitt gezeigt.

Eine am Kopfende abgesetzte Schleifspindel 1 ist mit einer Planfläche 2 sowie mit einem Kurzkegel 3 versehen und nimmt einen Aufnahmeflansch 4 mit einer Schleifscheibe 6 auf. Der Aufnahmeflansch 4 besteht aus zwei Flanschteilen 4a, 4b, zwischen denen die Schleifscheibe 6 angeordnet ist. Hierbei weist das eine Flanschteil 4a einen mit dem äusseren Kurzkegel 3 der Schleifspindel 1 korrespondierenden inneren Kurzkegel 3a auf. Das andere Flanschteil 4b ist als Gegenflansch auf einem Absatz 7 des Flanschteiles 4a aufgeschoben, und beide Flanschteile 4a, 4b sind miteinander durch Schraubverbindungen 8, die in der Figur nur durch strichpunktierte Linien angedeutet sind, ver-schraubbar. Im Inneren des abgesetzten Kopfteiles la der Schleifspindel 1 befinden sich eine zentrisch angeordnete Spannschraube 9 und ein federndes Spannelement 11, welches konzentrisch um die Spannschraube 9 angeordnet ist. Die Spannschraube 9 ist mit ihrem Gewinde 12 in das Kopfteil la der

Schleifspindel 1 eingeschraubt. Das Spannelement 11 besteht aus einem Haltering 13, an dessen einer Seite radial federnde Federelemente 14 befestigt sind. Die Federelemente 14 sind an ihrem freien Ende mit Druckstücken 16 versehen. Solche Federele-5 mente 14 können beispielsweise die Wandsegmente einer in Längsrichtung geschlitzten dünnwandigen Hülse sein. An der gegenüberliegenden Seite des Halteringes 13 liegt ein axial wirkendes Federelement 17 in Form einer Druckfeder 17a an. Auf einem Bund 18 der Spannschraube 9 ist ein Lager 19, welches io als Wälzlager 19a ausgebildet ist, angeordnet, das in noch an anderer Stelle zu beschreibender Weise mit dem federnden Spannelement 11 zusammenwirkt. Gegen einen weiteren Bund 21 der Spannschraube 9 liegt die Dichtlippe 22a einer Ringdichtung 22 an, welche in einer Ringnut 23 in der Innenwand des 15 Flanschteiles 4a angeordnet ist. Diese Ringdichtung 22 soll das Eindringen von Schmutz in die Spannvorrichtung vermeiden. Zusätzlich kann aber auch noch Sperr- und Reinigungsluft zur Abdichtung der Spannvorrichtung mittels eines Sperrluftschlei-ers und zur Reinigung beispielsweise der Kurzkegelflächen 3,3a 20 beim automatischen Schleifscheibenwechsel vorgesehen werden, die über entsprechende Kanäle 24 bzw. 26a, 26b in der Spindel 1 bzw. in der Spannschraube 9 zugeführt wird. An der Spannschraube 9 sind Schlüsselflächen 27 angebracht zum Drehen (Lösen und Anziehen) der Spannschraube 9 mittels eines ent-25 sprechenden Werkzeuges, und am Flanschteil 4a befindet sich eine Greiferfläche 28 zum Erfassen des Aufnahmeflansches 4 einschliesslich der Schleifscheibe 6 mittels eines Greiferelementes eines automatischen Werkzeugwechslers.

Der Schleifscheibenwechsel erfolgt jeweils durch das Abneh-30 men der kompakten Einheit des aus den beiden Flanschteilen 4a, 4b bestehenden Aufnahmeflansches 4 mit der Schleifscheibe 6 von der Schleifspindel 1 und durch Aufbringen einer solchen neuen Einheit auf die Schleifspindel 1.

Zum Abnehmen der genannten Einheit wird die Spann-35 schraube 9 gelöst, d. h. sie wird ein Stück herausgedreht, so dass sich ihr Bund 21 mit seiner Planfläche 29 an einen am Flanschteil 4a befindlichen Bund 31 anlegt. Durch dieses Herausdrehen der Spannschraube 9 kommen die mit ihren Druckstücken 16 zwischen dem Lager 19 und einer Konusfläche 32 des Flanschteiles 40 4a des Aufnahmeflansches 4 hegenden Federelemente 14 frei und federn radial nach innen. Beim weiteren Herausdrehen der Spannschraube 9 wird durch den Druck der Planfläche 29 der Spannschraube 9 auf den Bund 31 des Flanschteiles 4a der Aufnahmeflansch 4 von der Spindel 1 gelöst. Das vorher 45 gespannte axiale Federelement 17 entspannt sich natürlich beim Lösevorgang wieder, bis der Haltering 13 an einem Sprengring 33 anliegt. Sobald sich der Aufnahmeflansch 4 von der Spindel 1 gelöst hat, ist ein weiteres Herausdrehen der Spannschraube 9 nicht erforderlich. Der gesamte Aufnahmeflansch 4 mit der 50 Schleifscheibe 6 wird von der Schleifspindel 1, d. h. von deren abgesetzten Kopfteil la, über die im Spindelkopfteil la verblei-bende Spannschraube 9 hinweg abgezogen.

Es kann dann eine neue, aus einem Äufnahmeflansch 4 und einer Schleifscheibe 6 bestehende Einheit, auf die Schleifspindel 55 1 aufgebracht werden. Nach dem Aufschieben dieser Einheit auf den Spindelkopf teil la wird die Spannschraube 9 angezogen. Dabei schiebt das Lager 19 sich gegen das Spannelement 11, so dass dessen Federelement 14 radial nach aussen gespreizt werden. Das axiale Federelement 17 des Spannelementes 11 ist so 60 steif ausgebildet, dass dieses ein axiales Verschieben des gesamten Spannelementes 11 zunächst verhindert. Erst wenn die Federelemente 14 mit ihren Druckstücken 16 am Flanschteil 4a zur Anlage kommen, d.h. wenn die abgewinkelt angeordneten Druckstücke 14 mit einer Fläche 34 an der Konusfläche 32 des 65 Flanschteiles 4a und mit der gegenüberliegenden Fläche 36 am Lager 19 anliegen, kann beim weiteren Anziehen der Spannschraube 9 das axiale Federelement 17 nachgeben. Dabei wird der Aufnahmeflansch 4 gegen die Planfläche 2 der Schleifspindel

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1 geschoben und gespannt. Das Lager 19 vermindert beim Anziehen der Spannschraube 9 erheblich die Torsionsbeanspruchung der Federelemente 14 bzw. des Spannelementes 11 überhaupt. Um die einwandfreie Spannlage überwachen zu können, sind Näherungsinitiatoren 37 bzw. 38 vorgesehen, die in der Planfläche 2 der Spindel 1 versenkt bzw. in einem Spannschraubenraum 39 der Spindel 1 angeordnet sind. Bei Erreichen eines die ordnungsgemässe Spannlage definierenden Abstandes a bzw. b zwischen dem Näherungsinitiator 37 bzw. 38 und der Anlagefläche 41 des Aufnahmeflansches 4 bzw. der Spannschraube 9 wird dies durch die Näherungsinitiatoren 37, 38 signalisiert.

Der beschriebene Schleifscheibenwechsel wird vorzugsweise mittels eines automatischen Wechslers durchgeführt, wobei, wie

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bereits erwähnt, ein Greifer dieses Wechslers die auszuwechselnde Einheit an der Greiferfläche 28 erfasst und gleichzeitig ein Schraubendreher die Spannschraube 9 an ihren Schlüsselflächen 27 ergreift und die Spannschraube löst bzw. anzieht. Es ist

5 natürlich auch möglich, einen manuellen Schleifscheibenwechsel vorzunehmen.

Um eine Winkeljustage zwischen den gegeneinander verspannten Flächen 2 und 41 zu erreichen und gleichzeitig die 10 Drehmomentübertragung zu verbessern, können diese Flächen 2,41 mit ineinandergreifenden Verzahnungen oder dgl. versehen sein, beispielsweise nach dem Prinzip der bekannten Hirth-Verzahnung, was in der Figur nicht dargestellt ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Spannvorrichtungfür rotative Werkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, mit einem das Werkzeug aufnehmenden Aufnahmeflansch, welcher auf einer Spindel mittels einer zentrischen Spannschraube befestigbar ist, gekennzeichnet durch ein federndes Spannelement (11) zur Vermittlung eines Kraft- und Formschlusses zwischen dem Aufnahmeflansch (4) und der Spannschraube (9) beim Spannen.

2. Spannvorrichtung nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) konzentrisch um die Spannschraube (9) angeordnet ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) in radialer und axialer Richtung elastisch ausgebildet ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) aus einem Haitering (13) besteht, an dem einerseits radial federnde Federelemente (14) befestigt sind und dem andererseits ein axial wirkendes Federelement (17) zugeordnet ist.

5 zeichnet, dass ein Näherungsinitiator (37) in der Spindelplanfläche (2) versenkt angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radial federnden Federelemente (14) als einzelne Elemente mit an ihren freien Enden angeordneten Druckstücken (16) ausgebildet sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (14) aus durch das Längsschlitzen einer dünnwandigen Hülse gebildeten Wandsegmenten bestehen.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das axial wirkende Federelement (17) als Druckfeder (17a) ausgebildet ist.

8. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (16) der radial federnden Federelemente (14) nach aussen abgewinkelt angeordnet sind und sie beim Spannen mitihrer einenFläche (34) an einer entsprechenden Fläche (32) des Aufhahmeflansches (4) und mit ihrer anderen, der erstgenannten Fläche (34) gegenüberliegenden Fläche (36) an einer an der Spannschraube (9) angeordneten entsprechenden Fläche anliegen.

9 . Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Spannschraube (9) angeordnetes friktionsarmes Lager (19) vorgesehen ist, auf dem die Druckstücke (16) der Federelemente (14) abgestützt sind.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannschraube (9) und dem Aufnahmeflansch (4) eine Ringdichtung (22) angeordnet ist.

11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spindel (1) und in der Spannschraube (9) Kanäle (24 bzw. 26a, 26b) angeordnet sind zur Führung von Sperr- und Reinigungsluft.

12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufnahmeflansch (4) eine Greiferfläche (28) angebracht ist.

13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spannschraube (9) Schlüsselflächen (27) angebracht sind.

14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeflansch (4) mit einem Bund (31) versehen ist zum Abdrücken des Aufnahmeflansches (4) mit der Spannschraube (9).

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15. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eineKurzkegelverbindung (3,3a) zwischen der Spindel (1) und dem Aufnahmeflansch (4) vorgesehen ist.

16. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (1) mit einer Planfläche (2) versehen ist zur Anlage der ihr zugewandten Fläche (41) des Aufhahmeflansches (4).

17. Spannvorrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Näherungsinitiator (37 bzw. 38) vorgesehen ist zur Überwachung der Spannlage.

18. Spannvorrichtungnach Anspruch 17, dadurch gekenn-

19. Spannvorrichtungnach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Näherungsinitiator (38) in einem Spannschraubenraum (39) der Spindel (1) angeordnet ist.

io 20. Spannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Planfläche (2) der Spindel (1) und die dieser zugewandte Fläche (41) des Aufnahmeflansches (4) mit ineinandergreifenden Nuten oder Verzahnungen versehen sind.

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