DE10002263A1 - Clamping device to clamp disk tool axially to spindle of electric tool, with support surfaces of clamping nut and clamping disk converging inward radially - Google Patents
Clamping device to clamp disk tool axially to spindle of electric tool, with support surfaces of clamping nut and clamping disk converging inward radiallyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a tensioning device in Generic term of claim 1 designated in more detail Art.
Eine solche Spannvorrichtung ist aus der deutschen Patent schrift DE 37 05 638 C1 bekannt. Dort sind die Stützflächen der Spannmutter und der Spannscheibe radial nach innen hin divergierend angeordnet und bilden einen radial nach innen hin sich verjüngenden Keilraum, in dem die Spreizkörper ra dial verschieblich angeordnet sind. Die Beaufschlagung der Spreizkörper erfolgt mittels Rollkörpern, die auf Bahnen wälzen, die an der Außenseite der Stützkörper und an der Innenseite des Betätigungsringes vorhanden sind. Die Ra dialverschiebung der Spreizkörper und damit die Axialbeweg lichkeit der Spannscheibe gegenüber der Spannmutter wird dadurch ermöglicht, daß sich in der Rollbahn an der Innen seite des Betätigungsringes radial nach außen hin liegende Einbuchtungen befinden, in welche die Rollkörper eintauchen können. Eine zwangsweise Steuerung der Rollkörper und der Spreizkörper beim Verdrehen des Betätigungsringes in der Entspann-Drehrichtung ist bei der bekannten Spannvorrich tung nicht vorgesehen.Such a tensioning device is from the German patent document DE 37 05 638 C1 known. There are the support surfaces the clamping nut and the clamping washer radially inwards arranged diverging and form a radially inward tapered wedge space in which the expansion bodies ra dial are slidably arranged. The application of Spreading body is made by means of rolling bodies that run on tracks roll on the outside of the support body and on the Are present inside the actuating ring. The Ra dial displacement of the expansion body and thus the axial movement of the clamping washer compared to the clamping nut This enables that in the runway on the inside side of the actuating ring lying radially outwards There are indentations into which the rolling elements are immersed can. A forced control of the rolling element and the Spreading body when turning the actuating ring in the Relaxation direction of rotation is in the known tensioning device not provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvor richtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der der Radialhub der Spreizkörper über den Betätigungsring in bei den Hubrichtungen zwangsgesteuert ist.The invention has for its object a Spannvor to create direction of the generic type, in which the Radial stroke of the expansion body via the actuating ring in the stroke directions are positively controlled.
Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung der gattungs bildenden Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is the generic type in a clamping device Formative type according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß über den Kniehebel, der jeweils ein Paar der Spreizkörper miteinander verbindet und der mittels des Mitnehmers mit dem Betätigungsring ge koppelt ist, beim Verdrehen des Betätigungsrings die Spreizkörper zwangsweise bewegt werden. Dies ist vor allem für das Lösen der Spannvorrichtung wichtig, um die Spreiz körper aus der zwischen den Stützflächen der Spannmutter und der Spannscheibe verkeilten Position radial nach innen hin zurückziehen zu können. Hierbei ist es nicht erforder lich, daß über die Arme des Kniehebels die Spreizkörper ex akt in radialer Richtung bewegt werden, entscheidend ist lediglich, daß die erzwungene Bewegung eine merkliche Ra dialkomponente hat. So läßt sich auch im Störfalle bei Ver schmutzung und/oder Korrosion die Spannvorrichtung noch lö sen. Denn insbesondere können im Bereich der gestreckten Lage der die Spreizkörper tragenden Arme mittels des Knie hebelsprinzips erhebliche Kräfte zum Verschieben der Spreizkörper aufgebracht werden, die durch Umlenkung der Drehkraft, die auf den Betätigungsring von Hand ausgeübt wird, erzeugt werden.It is essential for the invention that via the toggle lever, which connects a pair of the expansion body with each other and the ge by means of the driver with the actuating ring is coupled, when turning the actuating ring Spreading body are forced to move. Most of all, this is important for loosening the jig to the spread body from between the support surfaces of the clamping nut and the spring washer wedged position radially inward to be able to withdraw. It is not necessary here Lich that the spreading body ex be moved in the radial direction is crucial only that the forced movement is a noticeable Ra has dial component. So also in the event of a malfunction with Ver dirt and / or corrosion still loosen the tensioning device sen. Because especially in the area of stretched Position of the arms carrying the expansion bodies by means of the knee lever principle considerable forces to move the Spreading body are applied by deflecting the Torque applied to the actuating ring by hand will be generated.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous design features of the invention result itself from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the drawing to egg NEM embodiment explained in more detail. Show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung in Ge stalt einer Schnellspannmutter unter Weglassen der Spannscheibe, Fig. 1 is a plan view of a clamping device in Ge Stalt quick nut while omitting the clamping disc,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Schnellspannmutter nach Fig. 1 entlang der Linie II-II, Fig. 2 shows a section through the quick-change nut according to FIG. 1 along the line II-II,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung der Schnellspannmutter jedoch entsprechend der Spreizlage und Fig. 3 shows a representation of the quick release nut corresponding to FIG. 1, however, according to the spreading position and
Fig. 4 einen Schnitt durch die Schnellspannmutter gemäß Fig. 3 entlang der Linie III-III. Fig. 4 shows a section through the quick release nut according to FIG. 3 along the line III-III.
Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung neben der Schnittdarstellung in den Fig. 2 und 4 eine Werk zeugspindel 1 eines Winkelschleifers, die ein abgesetztes Ende 2 mit einem Außengewinde 3 hat. Auf die Spindel 1 ist ein Spannflansch 4 aufgesetzt, gegen den ein scheibenförmiges Werkzeug 5, insbesondere eine Schleifscheibe, zur Anla ge gebracht werden kann. Verspannt wird das Werkzeug 5 ge gen den Spannflansch 4 mittels einer Schnellspannmutter 6, die im Schnitt mit ausgezogenen Linien in den Fig. 2 und 4 wiedergegeben ist.In detail, you can see in the drawing in addition to the sectional view in FIGS . 2 and 4, a tool spindle 1 of an angle grinder, which has a stepped end 2 with an external thread 3 . On the spindle 1 , a clamping flange 4 is placed against which a disk-shaped tool 5 , in particular a grinding wheel, can be brought to bear. The tool 5 is clamped against the clamping flange 4 by means of a quick-action clamping nut 6 , which is shown in section with solid lines in FIGS. 2 and 4.
Die Schnellspannmutter 6 weist eine Spannmutter 7 mit einem Nabenteil 8 auf, über das die Spannmutter 7 auf das Gewinde 3 am Ende 2 der Spindel 1 aufgeschraubt werden kann. Ent sprechend ist die Durchgangsbohrung der Nabe 8 mit einem Innengewinde versehen. Auf dem Nabenteil 8 der Spannmutter 7 ist eine Spannscheibe 9 axial verschieblich aufgenommen, über welche das Werkzeug 5 in der Spannlage beaufschlagt wird.The quick-action clamping nut 6 has a clamping nut 7 with a hub part 8 , via which the clamping nut 7 can be screwed onto the thread 3 at the end 2 of the spindle 1 . Accordingly, the through bore of the hub 8 is provided with an internal thread. On the hub part 8 of the clamping nut 7 , a clamping disk 9 is axially displaceably received, via which the tool 5 is acted upon in the clamping position.
In axialer Richtung können die Spannmutter 7 und die Spann scheibe 9 gespreizt werden, so kann die Spannscheibe 9 den in Fig. 2 dargestellten minimalen Abstand von der Spannmut ter 7 haben, während in Fig. 4 der maximale Abstand der Spannscheibe 9 von der Spannmutter 7 wiedergegeben ist. An den inneren, einander zugekehrten Stirnseiten haben die Spannmutter 7 und die Spannscheibe 9 Stützflächen 10 und 11, die entweder durch konische Flächen oder durch Keilflä chen gebildet sind. Die Stützflächen 10 und 11 konvergieren miteinander in radialer Richtung nach außen hin und schlie ßen so zwischen sich einen Keilraum ein, der sich in radia ler Richtung nach außen hin verjüngt. In diesem Keilraum sind Spreizkörper 12 angeordnet, die, wie die Fig. 1 und 3 erkennen lassen, aus länglichen Trägern bestehen. Es sind zwei solcher Spreizkörper 12 vorhanden, die miteinander parallel ausgerichtet sind und jeweils an ihren beiden Enden Spreizelemente 13 haben, die an den Stützflächen 10 und 11 von Spannmutter 7 und Spannscheibe 9 anliegen.In the axial direction of the clamping nut 7 and the clamping can plate 9 are spread apart, the clamping disc 9 can the minimum distance shown in Fig. 2 ter of the Spannmut 7 are, while in Fig. 4, the maximum distance of the clamping plate 9 of the clamping nut 7 is reproduced. On the inner, mutually facing end faces, the clamping nut 7 and the clamping plate 9 have support surfaces 10 and 11 , which are formed either by conical surfaces or by Keilflä Chen. The support surfaces 10 and 11 converge towards one another in the radial direction and thus enclose a wedge space between them which tapers towards the outside in the radial direction. Spreading bodies 12 are arranged in this wedge space and, as can be seen in FIGS . 1 and 3, consist of elongated supports. There are two such expansion bodies 12 , which are aligned parallel to one another and each have expansion elements 13 at their two ends, which bear against the support surfaces 10 and 11 of the tension nut 7 and tension washer 9 .
Aus den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Positionen können die Spreizkörper 12 in radialer Richtung nach außen hin be wegt werden, und aufgrund der Keilwirkung, welche die Spreizkörper 12 im Keilraum zwischen den Stützflächen 10 und 11 ausüben, werden die Spannmutter 7 und die Spann scheibe 9 in axialer Richtung voneinander wegbewegt. Hier bei bleibt die miteinander parallele Lage der trägerförmi gen Stützkörper 12 erhalten, die bezogen auf die kreisrunde Spannmutter 7 und Spannscheibe 9 sich außermittig jeweils entlang einer Kreissehne erstrecken. Die Enden 13 der Stützkörper 12 sind derart konturiert, daß sie an den Stützflächen 10 und 11 der Spannmutter 7 und der Spann scheibe 9 flächig anliegen.From the positions shown in FIGS . 1 and 2, the expansion body 12 can be moved in the radial direction to the outside, and due to the wedge effect that the expansion body 12 exert in the wedge space between the support surfaces 10 and 11 , the clamping nut 7 and Clamping disc 9 moved away from each other in the axial direction. Here, the parallel position of the support bodies 12 , which are based on the circular clamping nut 7 and the clamping disk 9, extend eccentrically along a circular chord. The ends 13 of the support body 12 are contoured such that they rest flat on the support surfaces 10 and 11 of the clamping nut 7 and the clamping disc 9 .
Die Spreizkörper 12 können in radialer Richtung nicht nur nach außen hin sondern auch nach innen hin, also aufeinan der zu, bewegt werden. Dazu sind zwei Kniehebel 14 vorgese hen, die im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu derjenigen Diametralen ausgebildet sind, die parallel mit der Längs richtung der länglichen Spreizkörper 12 ist. Jeder der Kniehebel 14 hat entsprechend zwei gleich lange Arme 15, die mittels eines Kniegelenkes 16 an ihren einen Enden ge lenkig miteinander verbunden sind, wobei dieses Kniegelenk 16 auf der mit den Spreizkörpern 12 parallelen Diametralen liegt. Die zweiten Enden der Arme 15 der Kniehebel 14 ste hen jeweils mittels einer Gelenkverbindung 18 nach Art von Kugel und Pfanne in Eingriff mit den Spreizkörpern 12 nahe deren Enden an den nach innen hin liegenden Seiten. Werden die Kniegelenke 16 der Kniehebel 14 entsprechend der Dar stellung von Fig. 1 radial nach innen hin bewegt, dann wer den die Spreizkörper 12 in radialer Richtung voneinander weg nach außen hin verschoben. Entsprechend umgekehrt bei einem Zug an den Kniegelenken 16 in radialer Richtung nach außen hin werden die Spreizkörper 12 radial nach innen hin aufeinander zu verschoben.The expansion body 12 can be moved in the radial direction not only outwards but also inwards, ie towards one another. For this purpose, two toggle levers 14 are provided, which are essentially mirror-symmetrical to that diametral which is parallel to the longitudinal direction of the elongated expansion body 12 . Each of the toggle levers 14 has two arms 15 of equal length, which are articulated to one another at one end by means of a knee joint 16 , this knee joint 16 lying on the diametrals parallel to the expansion bodies 12 . The second ends of the arms 15 of the toggle levers 14 are each engaged by means of an articulated connection 18 in the manner of a ball and socket in engagement with the expansion bodies 12 near their ends on the inward sides. If the knee joints 16 of the toggle lever 14 are moved radially inwards in accordance with the position shown in FIG. 1, then who moves the expansion body 12 away from one another in the radial direction. Correspondingly, conversely, when the knee joints 16 are pulled radially outwards, the expansion bodies 12 are displaced towards one another radially inwards.
In der radial nach innen hin verlagerten Position der Knie gelenke 16 nehmen die Kniehebel 14 eine gestreckte Lage ein, in der die beiden Arme 15 im wesentlichen geradlinig fluchtend miteinander ausgerichtet sind, aber genau genom men einen schwachen stumpfen Winkel miteinander einschlie ßen, wie Fig. 3 zeigt. Hierbei ist das Kniegelenk 16 von außen radial nach innen hin über den Totpunkt hinaus be wegt, in welchem sich der maximale Spreizhub, also der größte Abstand zwischen den beiden Spreizkörpern 12 ergibt. In dieser Position können die Arme 15 an der Nabe 8 der Spannmutter 7 anschlagen, womit sich bei einer Abstützung der Spreizkörper 12 radial nach innen hin eine Sicherung gegen ein weiteres Einknicken der Arme 15 der Kniehebel 14 ergibt. Dadurch wird in der beinahe gestreckten Lage der Kniehebel 14 eine Stabilisierung erreicht, die es verhin dert, daß sich die Kniehebel 14 mit ihren Armen 15 wieder in die winklige Position selbsttätig zurückbewegen, die in Fig. 1 dargestellt ist.In the radially inwardly displaced position of the knee joints 16 , the toggle levers 14 assume a stretched position in which the two arms 15 are aligned in a substantially straight line, but precisely include a weak obtuse angle, as shown in FIG. 3 shows. Here, the knee joint 16 moves from the outside radially inward beyond the dead center, in which the maximum expansion stroke, ie the greatest distance between the two expansion bodies 12 results. In this position, the arms 15 can strike the hub 8 of the clamping nut 7 , so that when the expansion bodies 12 are supported radially inward, there is a security against further buckling of the arms 15 of the toggle levers 14 . Characterized a stabilization is achieved in the almost extended position of the toggle lever 14 , which prevents it that the toggle lever 14 automatically move back with its arms 15 into the angular position shown in Fig. 1.
Für die Kniehebel 14 und damit für die Spreizkörper 12 ist eine Zwangssteuerung vorgesehen, die über einen Betäti gungsring 19 bewirkt wird. Der Betätigungsring 19 ist koa xial mit der Spannmutter 7 und der Spannscheibe 9, und er umgibt diese beiden Scheiben 7 und 9 entlang deren Umfang. An zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen hat der Betätigungsring 19 nach innen hin vorstehende Mitnehmer 20 in Gestalt jeweils einer kulissenartigen Lasche, in die eine Kurve 21 in der Form eines Schlitzes eingearbeitet ist. Der Begriff Kurve ist hier als Steuerkurve zu verste hen und besagt keinesfalls, daß die Kurve 21 nicht auch ei nen überwiegend geradlinigen Verlauf haben kann, wie es in den Fig. 1 und 3 zu erkennen ist. Entscheidend ist le diglich, daß die Kurve 21 an jeder Stelle gegenüber der Ra dialrichtung eine Neigung aufweist, um einen in die Kurve 21 eingreifenden Kulissenstein in radialer Richtung ver schieben zu können. Bei diesem Kulissenstein handelt es sich um eine Verlängerung der Gelenkachsen 17 der Kniege lenke 16, die in Umfangsrichtung fixiert sind und sich so mit - wie vorstehend schon beschrieben - nur in exakter ra dialer Richtung ohne Querkomponente bewegen können. Während in Fig. 1 der Betätigungsring 19 entgegen dem Uhzeigersinn verdreht, dann muß zwangsläufig die in die Kurve 21 ein greifende Verlängerung der Gelenkachse 17 der Kniegelenke 16 der Kniehebel 14 von ihrer äußeren Lage radial nach in nen hin wandern. Dementsprechend werden die Arme 15 der Kniehebel 14 in eine immer mehr gestreckte Lage überführt, bis sie nach Überschreiten des vorstehend erläuterten Tot punktes die in Fig. 3 dargestellte Position einnehmen. Hierbei greifen die Verlängerungen der Gelenkachsen 17 der Kniehebel 14 in einen Abschnitt 22 der Kurve 21 ein, der eine solche Neigung gegenüber der Radialrichtung hat, daß bei entsprechend auf die Kniehebel 14 über die Spreizkörper 12 einwirkenden Kräften sich der Ring 19 nicht selbsttätig verdrehen kann.For the toggle lever 14 and thus for the expansion body 12 , a positive control is provided, which is effected via an actuation ring 19 . The actuating ring 19 is coaxial with the clamping nut 7 and the clamping plate 9 , and it surrounds these two plates 7 and 9 along their circumference. At two diametrically opposite points, the actuating ring 19 has inwardly projecting drivers 20 in the form of a link-like tab, into which a curve 21 in the form of a slot is incorporated. The term curve is to be understood here as a control curve and in no way means that curve 21 cannot also have a predominantly rectilinear course, as can be seen in FIGS. 1 and 3. The key is le diglich that the curve 21 has an inclination at any point relative to the Ra dial direction to be able to push a sliding block engaging in the curve 21 in the radial direction ver. This sliding block is an extension of the hinge axes 17 of the knee joint 16 , which are fixed in the circumferential direction and can thus - as already described above - only move in the exact ra dialer direction without transverse component. While the actuating ring 19 is rotated counterclockwise in FIG. 1, the extension 21 of the articulation axis 17 of the knee joints 16 of the toggle levers 14, which engages in the curve 21 , must inevitably move radially from the outer position toward the inside. Accordingly, the arms 15 of the toggle lever 14 are transferred into an increasingly extended position until they assume the position shown in FIG. 3 after exceeding the dead point explained above. In this case, the extensions of the articulated axes 17 of the toggle lever 14 engage in a section 22 of the curve 21 which has such an inclination with respect to the radial direction that the forces on the toggle lever 14 via the expansion body 12 accordingly act upon the ring 19 not being able to rotate automatically.
Damit die Spannmutter 7 und die Spannscheibe 9 in unbelastetem Zustand selbsttätig ihre Spreizlage mit größtem Ab stand voneinander einnehmen ist der Ring 19 mittels einer in Umfangsrichtung wirkenden Druckfeder 16 an der Spannmut ter 7 abgestützt. Dazu hat der Betätigungsring 19 einen ra dial nach innen hin vorstehenden Nocken 24 und weist die Spannmutter 7 an ihrer Innenseite ein Widerlager 25 auf, welches in der Schwenkebene des Nockens 24 angeordnet ist. Zwischen diesem Nocken 24 und dem Widerlager 26 an der Spannmutter 7 ist die Druckfeder 26 angeordnet. Beim darge stellten Ausführungsbeispiel ist an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Betätigungsringes 19 eine solche Vorrichtung mit einer Feder 26 vorgesehen.So that the clamping nut 7 and the clamping plate 9 automatically take their spread position with the greatest Ab from each other in the unloaded state, the ring 19 is supported by a compression spring 16 acting on the clamping nut ter 7 . For this purpose, the actuating ring 19 has a ra dial inwardly projecting cam 24 and has the clamping nut 7 on its inside an abutment 25 which is arranged in the pivoting plane of the cam 24 . The compression spring 26 is arranged between this cam 24 and the abutment 26 on the clamping nut 7 . In Darge presented embodiment, such a device with a spring 26 is provided at two diametrically opposite points of the actuating ring 19 .
Um das Auswandern der Spreizkörper 12 voneinander weg zu unterstützen, können an der Innenseite der Spreizkörper 12 bogenförmige Blattfedern 23 vorgesehen sein, die sich auf dem Umfang der Nabe 8 der Spannmutter 7 abstützen. Unter halb der Federn 23 sind in den Darstellungen von Fig. 1 und Fig. 3 noch Abflachungen 27 an der Nabe 8 der Spannmutter 7 zu erkennen, die für eine verdrehsichere Aufnahme der Spannscheibe 9 vorgesehen sind, die entsprechende Gegenkon turen an ihrer Durchgangsbohrung aufweist.In order to support the migration of the expansion bodies 12 away from one another, arc-shaped leaf springs 23 can be provided on the inside of the expansion bodies 12 , which are supported on the circumference of the hub 8 of the clamping nut 7 . Under half of the springs 23 are in the illustrations of FIGS. 1 and Fig. 3 nor 27 to detect flats on the hub 8 of the tightening nut 7, which are provided for a rotationally receiving the clamping plate 9, the corresponding Gegenkon structures on its passage bore.
Die Schnellspannmutter 6 wird in der gespreizten Lage von Spannmutter 7 und Spannscheibe 9 zur Anlage an dem betref fenden scheibenförmigen Werkzeug 5 gebracht, wobei das Festziehen von Hand über den Betätigungsring 19 erfolgt. Zum Lösen in der Spannlage wird der Betätigungsring 19 aus der in Fig. 3 gezeigten Position im Uhrzeigersinn gedreht, dadurch wandern die Spreizkörper 12 in radialer Richtung nach innen hin und entlasten die Spannscheibe 9. Danach kann die Schnellspannmutter 6 leicht von Hand von dem Ende 2 der Spindel 1 abgeschraubt werden.The quick release nut 6 is brought into the spread position of the clamping nut 7 and the clamping washer 9 for contact with the relevant disc-shaped tool 5 , the tightening being carried out by hand via the actuating ring 19 . To release the clamping position, the actuating ring 19 is rotated clockwise from the position shown in FIG. 3, as a result of which the expansion bodies 12 move inwards in the radial direction and relieve the tensioning disk 9 . Then the quick release nut 6 can be easily unscrewed by hand from the end 2 of the spindle 1 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: METABOWERKE GMBH, 72622 NUERTINGEN, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110330 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140801 |