DE10039739A1

DE10039739A1 - Elektrowerkzeug mit Schnellspanneinrichtung

Info

Publication number: DE10039739A1
Application number: DE10039739A
Authority: DE
Inventors: Boris Rudolf; Gerhard Frenck
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-28
Also published as: EP1180416A2; US20020028644A1; DE50106436D1; EP1180416A3; US6569001B2; EP1180416B1; ATE297292T1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere einen Winkelschleifer, mit einer Schnellspanneinrichtung, bei dem ein Werkzeug (30) zwischen einem Spannflansch (28) und einem Gegenflansch (26) verspannbar ist. Derartige Schnellspanneinrichtungen sind üblicherweise mit einem Betätigungselement (31) versehen, bei dessen Überführung von einer Spannstellung in eine Lösestellung die Verspannung aufgehoben wird. Bei der erfindungsgemäßen Schnellspanneinrichtung wird das Betätigungselement (31) selbsttätig und kontrolliert in die Spannstellung zurückgeführt, wenn es sich in der Lösestellung befindet und versehentlich der Motor (16) des Elektrowerkzeugs eingeschaltet wird. Hierzu greift ein am Betätigungselement (31) ausgebildeter Exzenter (52) mit seiner Lauffläche (56) an einem Nocken (58) derart an, daß er bei stehendem Motor (16) den Exzenter (52) aufgrund der zwischen dem Nocken (58) und der Lauffläche (56) wirkenden Reibungskraft festhält. Eine durch Einschalten des Motors verursachte Rotation des Nockens (58) vermindert die Reibungskraft so, daß der in der Lösestellung von einem elastischen Anpreßmittel (42) beaufschlagte Nocken (58) das Betätigungselement (31) selbsttätig in die Spannstellung überführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere einen Winkelschleifer, das eine Schnellspanneinrichtung zur Befesti gung eines Werkzeuges an einer Spindel aufweist mit einem Spannflansch und einem Gegenflansch, zwischen denen das Werk zeug unter der Wirkung eines elastischen Anpreßmittels drehfest verspannbar ist, einem Betätigungselement, das zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung bewegbar ist, wobei in der Lösestellung die Verspannung zwischen dem Gegenflansch und dem Spannflansch entgegen der Wirkung des elastischen Anpreßmittels aufgehoben ist, und einem auf den Spannflansch wirkenden Noc ken, der zumindest in der Lösestellung durch einen Motor des Elektrowerkzeugs in Rotation versetzbar ist und an den zumin dest bei Überführung des Betätigungselements von der Spannstel lung in die Lösestellung eine am Betätigungselement ausgebilde te Lauffläche angreift, wodurch eine Bewegung des Betätigungs elements in eine axiale Verschiebung des Spannflansches umsetz bar ist und der in der Lösestellung bei stehendem Motor das Be tätigungselement unter Ausnutzung einer zwischen dem Nocken und der Lauffläche wirkenden Reibungskraft festhält.

Ein derartiges Elektrowerkzeug ist aus der EP 0 152 564 A2 be kannt. Dieses bekannte Elektrowerkzeug weist eine Schnellspann einrichtung auf, mit der scheibenförmige Werkzeuge, z. B. Schleifscheiben oder Kreissägeblätter, zügig und bequem ausge wechselt werden können. Die Schnellspanneinrichtung umfaßt zu diesem Zweck einen als Mutter ausgebildeten Spannflansch und einen Gegenflansch, zwischen denen das scheibenförmige Werkzeug verspannt wird. Der Spannflansch ist dabei auf einen Spannbol zen aufgeschraubt, der in einer vom Motor des Elektrowerkzeugs angetriebenen Hohlspindel drehfest, aber in axialer Richtung beweglich angeordnet ist. Der Spannbolzen ist gegenüber der Hohlspindel mittels einer Feder derart verspannt, daß aufgrund der Federwirkung der am Spannbolzen aufgeschraubte Spannflansch zum Gegenflansch hin gezogen wird.

Durch Überführen eines als Drehhebel ausgeführten Betätigungs elements von einer Spann- in eine Lösestellung läßt sich die Verspannung zwischen dem Spannflansch und dem Gegenflansch auf heben. Am Drehhebel ist hierzu ein zylindrischer Stutzen ausge bildet, der in das Gehäuse des Elektrowerkzeugs eingeschraubt ist. Bei Betätigung des Drehhebels wird der Stutzen weiter in das Gehäuse eingeschraubt, bis er schließlich an dem dem Stut zen zugewandten Ende des Spannbolzens angreift und diesen, zu sammen mit dem daran angeschraubten Spannflansch, hinunter drückt. Damit wird die Verspannung zwischen dem Spannflansch und dem Gegenflansch aufgehoben, so daß sich der Spannflansch nun von Hand von dem Spannbolzen abschrauben läßt. Anschließend kann das Werkzeug gegen ein anderes Werkzeug ausgetauscht wer den.

Beim Betrieb derartiger Elektrowerkzeuge hat sich allerdings gezeigt, daß Benutzer gelegentlich aus Nachlässigkeit oder auch aus Neugierde den Motor des Elektrowerkzeugs anschalten, obwohl sich der Drehhebel noch in der Lösestellung befindet. Zwar kann dies auch dann, wenn der Spannflansch nur lose auf den Spann bolzen aufgeschraubt ist, nicht zu einem Lösen des Werkzeugs und damit zu einer Gefährdung des Benutzers führen. Da sich je doch der Ansatz nach wie vor in seiner abgesenkten Position be findet, drückt er mit seiner Unterseite von oben auf den Spann bolzen, der nun nach dem Einschalten des Motors mit hoher Ge schwindigkeit rotiert. Aufgrund der vergleichsweise hohen Kräf te kann es dabei zu Verschweißungen oder Verformungen kommen.

Bei der aus der EP 0 152 564 A2 bekannten Schnellspannein richtung sind nun die Reibungsverhältnisse zwischen den einan der zugewandten Flächen des Ansatzes und des Spannbolzens so gewählt, daß beim Anlaufen des Motors die Reibungskraft zwi schen den beiden Flächen ausreicht, um den Drehhebel in die Spannstellung zu überführen. Der Drehhebel wird also bei einer derartigen Fehlbedienung selbsttätig wieder in die Spannstel lung zurückgeführt.

Es hat sich allerdings gezeigt, daß diese Rückführbewegung des Drehhebels relativ schlecht kontrollierbar ist. Zum einen näm lich wird durch das Anlaufen des Motors ein relativ starkes Drehmoment auf den Drehhebel übertragen, da die zu Beginn vor handene Haftreibung zwischen den beiden beteiligten Flächen ei nen großen Kraftübertrag ermöglicht. Dadurch setzt das selbst tätige Zurückführen mit einer sehr ruckhaften Bewegung ein, die Anlaß zu Unfällen geben kann.

Zum anderen verändern sich die Reibverhältnisse zwischen den beiden beteiligten Oberflächen nach einiger Zeit, da der Kraft übertrag gerade unter Ausnutzung der Reibungskraft erfolgt und somit eine Abnutzung der Oberflächen unvermeidlich ist. Dies hat zur Folge, daß sich auch die Kraftübertragung und damit die Art der Bewegung des Drehhebels mit der Zeit verändert.

Aus der EP 0 650 805 B1 ist ein anderes Elektrowerkzeug be kannt, das mit einer ähnlichen Schnellspanneinrichtung versehen ist. Das Betätigungselement ist dort allerdings als Schwenk hebel ausgeführt, der fest mit einem Exzenter verbunden ist. Beim Umlegen des Schwenkhebels drückt der Exzenter einen dreh fest, aber axialbeweglich geführten Druckkopf herab, bis dieser schließlich auf einem Druckstück aufsitzt, in das der Spann flansch über einen Gewindebolzen eingeschraubt ist. Wird der Spannhebel weiter umgelegt, so drückt schließlich der Druckkopf das Druckstück und damit auch den Spannflansch entgegen der Wirkung von Tellerfedern nach unten.

Bei diesem bekannten Elektrowerkzeug ist der Schwenkhebel über eine Schaltstange mit einem Schalter zum Einschalten des Motors derart verbunden, daß der Motor nur dann eingeschaltet werden kann, wenn sich das Betätigungselement in der Spannstellung be findet. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, daß dann, wenn sich das Betätigungselement in der Lösestellung befindet, der abgesenkte Druckkopf mit seiner Unterseite von oben auf das Druckstück drückt, das nach dem Einschalten des Motors mit ho her Geschwindigkeit rotieren würde. Ohne eine derartige Maßnah me würde es aufgrund der vergleichsweise hohen Kräfte zu Ver schweißungen oder Verformungen zwischen dem Druckkopf und dem Druckstück (oder einer darauf befestigten Reibplatte) kommen. Die mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Schalter zum Einschalten des Motors ist allerdings kon struktiv vergleichsweise aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Elektrowerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß Schäden zu verlässig vermieden werden, wenn der Motor des Elektrowerkzeugs aufgrund einer Fehlbedienung in der Lösestellung des Betäti gungselements eingeschaltet wird. Das Elektrowerkzeug soll den noch konstruktiv einfach aufgebaut und kostengünstig herstell bar sein.

Bei einem gattungsgemäßen Elektrowerkzeug wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Nocken und die Lauffläche derart auf einander abgestimmt sind, daß in der Lösestellung eine durch Einschalten des Motors verursachte Rotation des Nockens die Reibungskraft zwischen dem Nocken und der Lauffläche so vermin dert, daß der in der Lösestellung vom elastischen Anpreßmittel beaufschlagte Nocken das Betätigungselement selbsttätig aus der Lösestellung zur Spannstellung hin bewegt.

Das der Erfindung zugrunde liegende Lösungsprinzip zeichnet sich folglich dadurch aus, daß zum Zurückführen des Betäti gungselements in seine Spannstellung nicht ein vom Motor er zeugtes Drehmoment, sondern vielmehr der von den elastischen Anpreßmitteln über den Nocken auf das Betätigungselement ausge übte Druck ausgenutzt wird. Solange der Nocken jedoch ruht, hält die zwischen dem Nocken und der Lauffläche wirkende Haf treibungskraft das Betätigungselement in der Lösestellung fest. Erst wenn der Nocken beim Anlaufen des Motors in Rotation ver setzt wird, geht die Haftreibung in die deutlich kleinere Gleitreibung über, die dann nicht mehr ausreicht, das Betäti gungselement in der Lösestellung festzuhalten. Der Motor be wirkt also lediglich eine Änderung der Reibungsverhältnisse zwischen dem Nocken und der Lauffläche; ein Kraftübertrag vom Motor auf das Betätigungselement findet hingegen - zumindest in nennenswertem Umfang - nicht statt.

Gegenüber der in der eingangs erwähnten EP 0 152 564 A2 bekann ten Spanneinrichtung hat dieses Prinzip den entscheidenden Vor teil, daß die Geschwindigkeit des Betätigungselements beim Zu rückführen praktisch nicht mehr von der Motordrehzahl, sondern nur noch von konstruktiv festlegbaren, zeitlich weitgehend un veränderlichen Parametern abhängt.

Bei diesen Parametern handelt es sich insbesondere um die von den elastischen Anpreßmitteln erzeugte Druckkraft, das Träg heitsmoment des Betätigungselements, die Richtung, mit der der Nocken über die Lauffläche am Betätigungselement angreift, so wie natürlich die Reibungsverhältnisse zwischen dem Nocken und der Lauffläche. Letztere hängen ihrerseits sowohl von der Art der verwendeten Werkstoffe als auch von deren Oberflächenbe schaffenheit ab.

Unter einem Spann- und einem Gegenflansch wird hier im übrigen jedes Bauteil verstanden, daß geeignet ist, ein Werkzeug auf einer Welle festzuklemmen. Bei dem Spannflansch kann es sich insbesondere um eine herkömmliche Schraubenmutter handeln, die auf die Welle aufgeschraubt ist.

Die Begriffe Spann- und Lösestellung sind vorliegend nicht in dem eingeschränkenden Sinne zu verstehen, daß damit eine genau definierte Position bezeichnet sein soll. Unter der Spannstel lung ist vielmehr jede Position, also auch ein größerer Positi onsbereich, des Betätigungselements zu verstehen, bei dem eine zumindest teilweise Verspannung von Spannflansch und Gegen flansch erzielt wird. Entsprechend sind mit der Lösestellung alle Positionen bezeichnet, bei denen keine Verspannung mehr zwischen dem Spannflansch und dem Gegenflansch besteht. Wenn also von einer Bewegung des Betätigungselements aus der Löse zur Spannstellung hin gesprochen wird, so bedeutet dies letzt lich, daß das Betätigungselement so weit bewegt wird, bis die Verspannung zumindest teilweise eingetreten ist. Dies führt um gekehrt zu einer Entlastung der Bauteile der Schnellspannein richtung, so daß zusätzliche, vom Motor erzeugte Kräfte prak tisch nicht mehr zu Beschädigungen führen können.

Als Nocken wird hier jedes Bauteil verstanden, welches zur Kraftübertragung an einer an einem anderen Bauteil ausgebilde ten Fläche, hier Lauffläche genannt, angreift. Eine besondere Form soll mit dem Begriff Nocken nicht impliziert werden. Die Lauffläche selbst kann eben, aber auch beliebig gekrümmt sein, wobei die Krümmungen auch als Steigungen einer abgewickelten Lauffläche angesehen werden können.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Lauffläche wenig stens zwei Abschnitte unterschiedlicher Steigung aufweist.

Dies hat den Vorteil, daß sich durch Variation der Steigung der Lauffläche sich das Bewegungsverhalten des Betätigungselements beim selbsttätigen Zurückführen in die Spannstellung in be stimmten Grenzen konstruktiv beeinflussen läßt. Die Steigung beeinflußt nämlich die Richtung, mit der der Nocken über die Lauffläche am Betätigungselement angreift. Möglich ist bei spielsweise eine Festlegung der Laufflächensteigung, bei der das Betätigungselement mit annähernd konstanter Geschwindigkeit von der Lösestellung in die Spannstellung überführt wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführung ist die Steigung der Lauffläche in der Lösestellung des Betätigungsele ments kleiner ist als die Steigung der Lauffläche in der Spann stellung.

Dadurch läßt sich erreichen, daß die Kraftübertragung auf das Betätigungselement zunächst gering ist, so daß die Rückführbe wegung in die Spannstellung langsam eingeleitet wird. Danach nimmt die Steigung der Lauffläche zu, so daß das Betätigungs element stärker beschleunigt. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn das Betätigungselement in der Spannstel lung eingerastet werden kann. Die Geschwindigkeit des Betäti gungselements kann dann ggf. ausreichen, um den Rastwiderstand zu überwinden.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Lauffläche wenigstens zwei Abschnitte unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit auf.

Dies hat den Vorteil, daß dadurch auch nach dem Einsetzen der Zurückführbewegung Einfluß auf die Reibungsverhältnisse genom men werden kann. So kann z. B. vorgesehen sein, daß die Laufflä che mit einen aufgerauhten Abschnitt aufweist, der die Gleitrei bung derart erhöht, daß das selbständige Zurückschwenken des Betätigungselements gebremst oder zumindest einer weiteren Beschleunigung entgegengewirkt wird. Die Oberflächenbeschaffen heit kann auch durch Beschichtung verändert werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Lauffläche die Abrollfläche eines am Betätigungselement ausgebildeten, um eine Drehachse drehbar gelagerten Exzenters.

Dies hat den Vorteil, daß die Lauffläche sozusagen um den Ex zenter herum aufgewickelt ist und auf diese Weise einen wesent liche geringeren "Raumbedarf" hat, als dies bei einer ebenen Lauffläche der Fall ist, wie sie z. B. an einem als Schieber ausgebildeten Betätigungselement ausgebildet sein kann. Das Be tätigungselement kann beispielsweise einen seitlich am Exzenter ausgebildeten Drehknopf aufweisen, mit dem sich der Exzenter um seine Drehachse verdrehen läßt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführung umfaßt jedoch das Betätigungselement einen an der Exzenterwelle befe stigten Schwenkhebel, der um die Drehachse des Exzenters schwenkbar ist.

Die Verwendung eines Schwenkhebels hat den Vorteil, daß sich damit wesentlich größere Drehmomente aufbringen lassen, als dies etwa mit einem Drehknopf der Fall ist. Zudem wird durch die ausladende Schwenkbewegung des Schwenkhebels beim selbsttä tigen Zurückführen von der Löse- in die Spannstellung dem Be nutzer deutlich angezeigt, daß er es unterlassen hat, den Schwenkhebel vor dem Betätigen des Elektrowerkzeugs in die Spannstellung zu bringen. Die Befestigung des Schwenkhebels am Exzenter kann auch über einen Freilauf erfolgen. Wenn sich das Betätigungselement in der Lösestellung befindet, bewegt sich beim Anlaufen des Motors nur der Exzenter, nicht aber der Schwenkhebel zurück zur Spannstellung hin.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführung beträgt die Exzentrizität des Exzenters zwischen 1% und 20% des größten Durchmessers der Exzenters.

Es hat sich gezeigt, daß mit einer derart gewählten Exzentrizi tät des Exzenters eine besonders zuverlässige Kraftübertragung im Sinne des Erfindungsprinzips erzielbar ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Exzenter in Richtung der Drehachse des Exzenters versetzt zur Drehachse des Nockens angeordnet.

Ein derartiger Querversatz führt dazu, daß beim Einschalten des Motors in der Lösestellung der sich drehende Nocken ein zusätz liches Drehmoment auf den Exzenter überträgt, das nicht auf die elastischen Anpreßmittel, sondern auf die Drehung des Nockens als solche zurückgeht. Ob dieses zusätzliche Drehmoment das von den elastischen Anpreßmitteln erzeugte Drehmoment unterstützt oder diesem entgegenwirkt, hängt davon ab, zu welcher Seite hin der Exzenter in Richtung der Exzenterdrehachse versetzt ange ordnet ist. Vorzugsweise ist der Versatz so gewählt, daß das von den elastischen Anpreßmitteln erzeugte Drehmoment unter stützt wird, um eine zusätzliche Beschleunigung des Betätigung selements zu erzielen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen die Oberflächen des Nockens und der Lauffläche eine Vickershär te von mehr als 54, vorzugsweise etwa 64, und eine Rauhtiefe R_z zwischen 0,2 µm und 8 µm auf.

Hierdurch ist aufgrund der großen Härte eine ausreichende Ver schleißfestigkeit gegeben, so daß die für das Zurückführen des Betätigungselements maßgebenden Reibungsverhältnisse zwischen dem Nocken und der Lauffläche im Laufe der Zeit konstant blei ben. Andererseits ermöglicht eine derart gewählte Rauheit eine ausreichend hohe Haftreibungskraft zwischen Nocken und Laufflä che, so daß das Betätigungselement in der Lösestellung bei ste hendem Motor vom Nocken gehalten werden kann. Eine derartige Oberflächenbeschaffenheit kann z. B. durch Härten und Schleifen oder durch Rollieren von (ggf. gesinterten) Stahlteilen erzielt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung be stehen die Oberflächen des Nockens und der Lauffläche aus einem porösen Sinterwerkstoff, dessen oberflächennahe Poren mit einem Schmiermittel aufgefüllt sind.

Durch diese an sich bekannte Maßnahme wird eine Notlaufschmie rung zwischen dem Nocken und der Lauffläche gewährleistet. Bei der Abnutzung der Oberflächen öffnen sich nämlich nach und nach die Poren, wodurch das darin enthaltene Schmiermittel freige setzt wird.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die vom Motor angetriebene Spindel als Hohlspindel ausgeführt. Der Nocken wirkt auf den Spannflansch über ein Druckstück, an dem der Spannflansch lösbar befestigt ist und das in der Hohlspin del unter dem Einfluß des Nockens entgegen der Wirkung der ela stischen Anpreßmittel in axialer Richtung verschiebbar angeord net ist.

Durch diese an sich bekannte Maßnahme läßt sich auf konstruktiv einfache Weise eine sehr zuverlässige Schnellspanneinrichtung realisieren. Der Nocken kann Teil des Druckstücks oder fest da mit verbunden sein, so daß sich jede Bewegung des Betätigungs elements unmittelbar auf das Druckstück und damit auf den daran befestigten Spannflansch überträgt. Es ist dann allerdings da für Sorge zu tragen, daß zumindest in der Spannstellung zwi schen der Lauffläche und dem Nocken ein geringer Abstand ver bleibt, damit es beim Betrieb des Elektrowerkzeugs nicht zu ei ner dauernden Reibung zwischen dem rotierenden Nocken und der Lauffläche des Betätigungselements kommt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführung ist der Nocken hingegen nicht unmittelbar mit dem Druckstück verbunden. Vielmehr ist der Nocken Teil eines Druckkopfes, der in einer Hülse drehbar gelagert ist und der bei Überführen des Betäti gungselements in die Lösestellung entgegen der Wirkung eines elastischen Andrückmittels, das den Nocken des Druckkopfes an die Lauffläche des Betätigungselements andrückt, axial so in Richtung des Druckstücks verschoben wird, daß der Druckkopf zu mindest mittelbar in Reibschluß mit dem Druckstück gelangt.

Dies hat den Vorteil, daß einerseits der Nocken stets die Lauf fläche des Betätigungselements berührt. Dies vermittelt ein an genehmeres Gefühl bei der Bedienung des Betätigungselements, als wenn dieses mit seiner Lauffläche plötzlich auf dem Nocken aufsetzt. Der Reibschluß zwischen dem Druckkopf und dem Druck stück erleichtert insbesondere das Auswechseln des Werkzeugs, da auch die drehfest mit dem Druckstück verbundene Hohlspindel aufgrund des Reibschlusses gegen ein Verdrehen blockiert ist. Um die Reibung zwischen dem Druckkopf und dem Druckstück zu vergrößern, kann letzteres endseitig mit einer Reibplatte dreh fest verbunden sein. Diese weist eine Oberfläche mit einem aus reichend hohen Reibbeiwert auf und läßt sich, falls sie einmal abgenutzt sein sollte, vergleichsweise einfach gegen eine Er satzplatte auswechseln.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wirkt auf das Betätigungselement ein elastisches Rückholmittel, das unabhängig von einer Rotation des Nockens eine Kraft auf das Betätigungselement ausübt, die eine Bewegung des Betäti gungselements aus der Lösestellung zur Spannstellung hin unter stützt.

Mit Hilfe eines solchen zusätzlichen Rückholmittels wird er reicht, daß das Betätigungselement auch dann eine durch einen Anschlag definierbare Spannstellung einnimmt, wenn das Betäti gungselement sich in einer Zwischenstellung zwischen Spann- und Lösestellung befindet. Sinnvoll ist diese Ausgestaltung insbe sondere bei solchen Ausführungen, bei denen am Betätigungsele ment kein von elastischen Andrückmitteln beaufschlagter Druck kopf angreift, wie dies vorstehend beschrieben wurde.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfol gend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch ein erfin dungsgemäßes Elektrowerkzeug im Bereich seines Getriebekopfes, wobei sich ein Betätigungselement für die Schnellspanneinrichtung in der Spannstellung befindet, in der ein Werkzeug zwischen einem Spann flansch und einem Gegenflansch drehfest eingespannt ist;

Fig. 2 das Elektrowerkzeug aus Fig. 1, bei dem das Betäti gungselement in die Lösestellung überführt wurde, so daß die Verspannung zwischen dem Spannflansch und dem Gegenflansch aufgehoben ist;

Fig. 3 das Elektrowerkzeug aus den Fig. 1 und 2, bei dem in der Lösestellung des Betätigungselements der Spann flansch vollständig herausgeschraubt ist;

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen Exzen ter mit daran angreifendem Nocken beim Überführen des Betätigungselements in die Lösestellung;

Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung, bei der das Betätigungselement von der Löse- in die Spannstel lung zurückgeführt wird;

Fig. 6 eine Ansicht von hinten auf den Exzenter aus Fig. 5, in der erkennbar ist, daß der Exzenter in Richtung der Exzenterdrehachse versetzt zum Nocken angeordnet ist;

Fig. 7 eine Abwicklung einer Exzenterabrollfläche;

Fig. 8 ein für das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug geeig netes Betätigungselement in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 9a ein stark vereinfachter Längsschnitt durch eine an dere Ausführung eines für die Erfindung geeigneten Betätigungselements, welches sich in der Spannstel lung befindet;

Fig. 9b das Betätigungselement aus Fig. 9a in Draufsicht;

Fig. 10 das Betätigungselement aus Fig. 9a in der Löse stellung.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Elek trowerkzeug in Form eines Winkelschleifers ist in Fig. 1 insge samt mit 10 bezeichnet. Innerhalb eines Gehäuses 12 des Elek trowerkzeugs 10 befindet sich eine Motor-/Getriebeeinheit 14, die der Übersichtlichkeit halber gestrichelt dargestellt ist. Die Motor-/Getriebeeinheit 14 weist einen Elektromotor 16 auf, dessen Motorwelle 18 ein Ritzel 20 für ein Kegelradgetriebe trägt. Ein Abtriebsrad 22 des Kegelradgetriebes ist drehfest mit einer Hohlspindel 24 verbunden, die in - in Fig. 1 nicht dargestellten - Kugellagern um eine Drehachse 25 drehbar gela gert ist. An einem aus dem Gehäuse 12 nach außen hervorstehen den Ende der Hohlspindel 24 ist ein Gegenflansch 26 ausgebil det, dem ein Spannflansch 28 zum Einspannen eines Werkzeugs 30 zugeordnet ist. Bei dem Werkzeug 30 handelt es sich im darge stellten Ausführungsbeispiel um eine Schleif- oder Trennschei be. Um ein manuelles Wechseln des Werkzeugs 30 zu ermöglichen, ist eine Schnellspanneinrichtung vorgesehen, die unter anderem den Gegenflansch 26, den Spannflansch 28 sowie ein Betätigung selement 31 mit einem Schwenkhebel 32 umfaßt. Durch Betätigen des Betätigungselements 31 ist eine zwischen dem Gegenflansch 26 und dem Spannflansch 28 wirkende Verspannung aufhebbar.

Hierzu weist die Schnellspanneinrichtung ein koaxial in der Hohlspindel 24 angeordnetes Druckstück 34 auf. Das Druckstück 34 hat annähernd die Form eines Bechers und ist mittels nicht näher dargestellter Führungen drehfest, aber in axialer Rich tung beweglich in der Hohlspindel 24 geführt. Innenseitig ist das Druckstück 34 mit einem Innengewinde 36 versehen, in das ein Spannbolzen 40 mit einem Außengewinde 38 einschraubbar ist. Der Spannbolzen 40 ist seinerseits fest mit dem Spann flansch 28 verbunden oder einstückig mit diesem ausgeführt.

Die einen festen Sitz zwischen dem Gegenflansch 26 und dem Spannflansch 28 hervorrufende Verspannung wird durch ein nur schematisch angedeutetes Tellerfederpaket 42 aufgebaut, welches auf der einen Seite an einem in der Hohlspindel 24 umlaufenden Absatz 44 angreift. Auf der gegenüberliegenden Seite stützt sich das Tellerfederpaket 42 an der Unterseite des Druckstücks 34 ab. Da die Oberseite des Druckstücks 34 an einem Sprengring 45 anschlägt, der in eine innenseitig in der Hohlspindel 24 um laufenden Nut 46 eingesetzt ist, kann die aus dem Druckstück 34, dem Spannbolzen 40 und dem Spannflansch 28 gebildete Ein heit nur gegen die Wirkung des Tellerfederpakets 42 in Richtung der mit 48 bezeichneten Pfeile nach unten bewegt werden.

Ein Aufheben der durch das Tellerfederpaket 42 bewirkten Ver spannung ist nur mit Hilfe des Betätigungselements 31 möglich, indem der daran ausgebildete Schwenkhebel 32 in der durch den Pfeil 50 dargestellten Richtung von der in der Fig. 1 darge stellten Spannstellung in eine in Fig. 2 dargestellte Lösestel lung überführt wird.

Der Schwenkhebel 32 ist fest mit einem Exzenter 52 verbunden, der auf einer Welle 53 um eine Drehachse 54 drehbar gelagert ist. Eine die Abrollfläche des Exzenters 52 bildende Lauffläche 56 greift an einen Nocken 58 an, der einstückig an einem Druck kopf 60 ausgebildet ist. Der Druckkopf 60 ist um die Drehachse 25 drehbar in einer selbstschmierenden Lagerhülse 62 axialbe weglich aufgenommen. Mit Hilfe einer Spiraldruckfeder 64, die zwischen einer Ringschulter 66 des Druckkopfs 60 sowie einem Vorsprung 68 des Gehäuses 12 gehalten ist, wird der Druckkopf 60 gegen die Lauffläche 56 des Exzenters 52 gedrückt, so daß der Druckkopf 60 stets in Kontakt mit dem Betätigungselement 31 steht.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Schnellspanneinrichtung wird nun anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.

Wird der Schwenkhebel 32 in Richtung des Pfeiles 50 umgelegt, so drückt der Exzenter 52 über seine Lauffläche 56 den Nocken 58 infolge der Exzentrizität nach unten. Dadurch bewegt sich der Druckkopf 60 insgesamt abwärts, und zwar entgegen der Wir kung der Spiralfeder 64. Etwa nach der Hälfte des Schwenkweges des Betätigungselements 31 berührt das untere konisch zulaufen de Ende des Druckkopfes 60 eine drehfest zur Hohlspindel auf der axialen Oberseite des Druckstücks 34 befestigte Reibplatte 69.

Wird nun der Schwenkhebel 32 weiter zur Lösestellung hin ver schwenkt, so setzt sich die Abwärtsbewegung des Druckkopfes 60 fort, der nun das Druckstück 34 entgegen der Wirkung des Tel lerfederpakets 42 nach unten in Richtung der Pfeile 48 drückt. Um die gleiche Strecke wird auch der in das Druckstück 34 ein geschraubte Spannflansch 28 nach unten bewegt. Dadurch entsteht zwischen dem Spannflansch 28 und dem Werkzeug 30 ein kleiner Spalt 70, der anzeigt, daß die Verspannung zwischen dem Gegen flansch 26 und dem Spannflansch 28 nunmehr aufgehoben ist. Die ser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.

In diesem entspannten Zustand wirken keine nennenswerten Rei bungskräfte mehr zwischen dem Werkzeug 30 und dem Spannflansch 28. Der Spannflansch 28 läßt sich daher in dieser Position von Hand aus dem Druckstück 34 herausschrauben, wie dies in Fig. 3 durch den Pfeil 71 angedeutet ist. Um das Herausschrauben zu erleichtern, ist der Spannflansch umfangsseitig mit einer Rän delung 72 versehen.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführung liegt der Spannflansch 28 nicht unmittelbar auf dem Werkzeug 30 auf. Vielmehr ist auf der aus dem Spannflansch 28 und dem Spannbol zen 40 gebildeten Einheit ein Zwischenflansch 74 drehbar aufge nommen, der aus einer dünnen Scheibe 76 und einem von der Mitte der Scheibe 76 axial hervorstehenden Ansatz 78 besteht. Durch die Mitte der Scheibe 76 und des Ansatzes 78 verläuft eine zy lindrische Bohrung, durch die der Spannbolzen 40 geführt ist. Außenseitig hat der Ansatz 78 die Form eines regelmäßigen Mehr kants. Diese Mehrkantform findet ihre Entsprechung im Abschnitt der Hohlspindel 24 unterhalb des Tellerfederpakets 42, der in nenseitig ebenfalls entsprechend mehrkantförmig ausgeführt ist. Der Zwischenflansch 74 mit seinem Ansatz 78 läßt sich dadurch so in diesen Abschnitt der Hohlspindel 24 einführen, daß ein Formschluß zwischen der Hohlspindel 24 und dem Zwischenflansch 74 erzielt wird. Ein gegenseitiges Verdrehen von Hohlspindel 24 und Zwischenflansch 74 ist dann auch in der Lösestellung nicht möglich.

In der Spannstellung des Betätigungselements 31 ist das Werk zeug 30 zwischen dem Gegenflansch 26 und dem Spannflansch 28 eingespannt. Um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Spannflansch 28 und dem Gegenflansch 26 in der Spannstellung zu gewährleisten und somit ein Lösen des Spannflansches 28 unter allen Betriebszuständen zu vermeiden, sind vorzugsweise die einander zugewandten Flächen vom Spannflansch 28 und Zwischen flansch 76 zusätzlich mit Stirnverzahnungen o. ä. versehen. So mit ergibt sich eine durchgehend formschlüssige Verbindung zwi schen dem Spannflansch 28 und der Hohlspindel 24. Folglich ist es nicht möglich, daß sich der Spannflansch 28 zusammen mit dem Spannbolzen 40 während der Benutzung des Elektrowerkzeugs durch Verdrehen von alleine aus dem Druckstück 34 löst. Daher genügt es auch, nach einem Wechseln des Werkzeugs den Spannflansch 28 nur leicht anzuziehen, bis der Spannflansch 28 am Zwischen flansch 76 anschlägt, da nach dem Verspannen der Spannflansch 28 in jedem Fall drehfest gehalten wird und die vom Tellerfe derpaket 42 ausgeübte Verspannung praktisch unabhängig davon ist, wie weit der Spannbolzen 40 in das Druckstück 34 einge schraubt ist.

Da sich der Spannflansch 28 nach Lösen der Verspannung gegen über dem Zwischenflansch 76 ohne weiteres verdrehen läßt, kann der Spannbolzen 40 aus dem Druckstück 34 herausgeschraubt wer den, auch wenn der Zwischenflansch 74 noch mit seinem Ansatz 78 in der Hohlspindel 24 drehfest gehalten wird. Ein am Spannbol zen 40 aufgesetzter Sprengring 80 führt beim Herausschrauben des Spannbolzens 40 der Zwischenflansch 74 mit, bis dieser schließlich die in Fig. 3 gezeigte Position erreicht. Der Spannflansch 28 kann nun, zusammen mit dem Zwischenflansch 74 und dem Spannbolzen 40, vollständig in Richtung der Pfeile 48 herausgezogen werden, wodurch das Werkzeug 30 vom Gegenflansch 26 abgenommen und gegen ein neues Werkzeug ausgetauscht werden kann. Der Zusammenbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Bei der erfindungsgemäßen Schnellspanneinrichtung wirkt nun der Exzenter 52 derart mit dem Nocken 58 zusammen, daß dann, wenn sich das Betätigungselement 31 in der in den Fig. 2 und 3 dar gestellten Lösestellung befindet, das Betätigungselement 31 selbsttätig wieder in Richtung auf die Spannstellung zurückge führt wird, sobald der Motor 16 des Elektrowerkzeugs 10 in Gang gesetzt wird. Da in der Lösestellung der Druckkopf 60 an das Druckstück 34 angepreßt ist, überträgt sich bei einem unbeab sichtigten Einschalten des Motors 16 eine Bewegung der Hohl spindel 24 über einen bestehenden Reibschluß auf das daran drehfest angeordnete Druckstück 34 und damit auf den Druckkopf 60 und den daran ausgebildeten Nocken 58. Die dadurch hervorge rufene Rotation des Druckkopfes 60 führt dazu, daß die Haftrei bung, die zwischen dem Nocken 58 und der am Exzenter 52 ausge bildeten Lauffläche 56 wirkt, in eine wesentlich geringere Gleitreibung übergeht. Während die bei stillstehendem Druckkopf 60 wirkende Haftreibung das Betätigungselement 31 in der Löse stellung festhielt, überwiegt nun das Drehmoment, welches der unter dem Druck des Tellerfederpakets 42 stehende Druckkopf 60 über den Nocken 58 auf den Exzenter 52 ausübt, das entgegenge setzt wirkende Drehmoment, welches durch die Gleitreibung er zeugt wird. Der Exzenter 52 beginnt sich daher zusammen mit dem Schwenkhebel 32 in die durch den gestrichelten Pfeil 82 ange deutete Richtung zurück zur Spannstellung zu bewegen.

Die Vorgänge, die zwischen dem Nocken 58 und dem Exzenter 52 wirken, werden im folgenden anhand der Fig. 4 und 5 näher er läutert.

Die Fig. 4 zeigt in durchgezogenen Linien den Exzenter 52 sowie den am Druckstück 60 ausgebildeten Nocken 58 in der in Fig. 1 gezeigten Spannstellung. Der Schwenkhebel 32 ist der Übersicht halber nicht dargestellt. Die Lauffläche 56 des Exzenters 52 beschreibt bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Kreisbogens. Die mit e bezeichnete Exzentrizi tät, d. h. der vertikale Abstand zwischen dem Mittelpunkt 55 des Kreisbogens und der Drehachse 54 des Exzenters 52 in der Spann stellung, bestimmt das Maß, um das bei einer Drehung des Exzen ters 52 der Nocken 58 nach unten gedrückt wird. Bei einer Dre hung des Exzenters 52 um 180° beträgt dieses Maß 2e.

Gestrichelt dargestellt ist in Fig. 4 der Exzenter 52 bei einer Drehung um ca. 45° zur Lösestellung hin. Dabei ist erkennbar, wie sich die Lauffläche 56 des Exzenters 52 nach unten bewegt und den Nocken 58 in die gestrichelt dargestellte Position überführt. Der Druckkopf 60 bewegt sich daher in die durch den Pfeil 82 angedeutete Richtung nach unten.

Fig. 5 zeigt mit durchgezogenen Linien den Exzenter 52 in der Lösestellung. Da der Druckkopf 60 vom Tellerfederpaket 42 in der durch den Pfeil 84 angedeuteten Richtung nach oben gedrückt wird, wirkt auf den Exzenter 52 ein Drehmoment, welches ihn in Richtung des Pfeiles 86 in die Spannstellung überführen möchte. Dieses Drehmoment entsteht deswegen, weil der Nocken 58 auf den Exzenter 52 eine Kraft ausübt, die nicht zentral zur Drehachse Exzenters 52 hin gerichtet ist. Vielmehr besteht zwischen der Berührlinie, entlang derer sich der Exzenter 52 und der Nocken 58 berühren, und der Drehachse 54 des Exzenters ein Versatz v. Durch diesen Versatz v entsteht ein Hebelarm, der zu dem ange sprochenen Drehmoment führt. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt der Kreisbogendurchmesser 12,6 mm, die Exzentrizität e 1,2 mm und der Versatz v 0,2 mm.

Solange der Druckkopf 60 mit dem Nocken 58 ruht, bewirkt die zwischen der Lauffläche 56 des Exzenters 52 und der Oberseite des Nockens 58 wirkende Haftreibung, daß der Exzenter 52 und damit das gesamte Betätigungselement 31 trotz des wirkenden Drehmomentes in seiner Lösestellung verharrt.

Wird jedoch nun durch eine Betätigung des Motors der Druckkopf 60 zusammen mit dem Nocken 58 in eine Rotation versetzt, so geht die Haftreibung zwischen der Lauffläche 56 und dem Nocken 58 in eine Gleitreibung über. Wenn der Nocken 58 und die Lauf fläche 56 aus gehärtetem geschliffenem Stahl gefertigt sind, so ist die Gleitreibung um etwa eine Größenordnung geringer als die Haftreibung. Die Reibung reicht nun nicht mehr dafür aus, dem vom Druckkopf ausgeübten Drehmoment entgegenzuwirken, so daß sich der Exzenter 52 in die durch den Pfeil 86 angedeutete Richtung zurück in Richtung auf die Spannstellung bewegt.

Ein um etwa 60° zurückgeführter Exzenter 52 ist in Fig. 5 ge strichelt angedeutet. Dabei ist erkennbar, daß der sich nun in Richtung des Pfeiles 84 nach oben bewegende Druckkopf 60 über den daran ausgebildeten Nocken 58 weiterhin ein Drehmoment auf den Exzenter 52 ausübt, so daß das Betätigungselement 31 zuneh mend beschleunigt, bis es schließlich wieder in die in Fig. 4 dargestellte Spannposition (oder in eine Position kurz davor) überführt ist.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht von hinten auf den Exzenter 52, in der erkennbar ist, daß der Exzenter 52 in Richtung der Drehach se 54 des Exzenters versetzt zum Nocken 58 angeordnet ist. Die Größe dieses Versatzes ist gleich dem Abstand zwischen der Mit telebene 57 des Exzenters 52 und der Drehachse 25 des Nockens 58. Aufgrund dieses Versatzes ist die Berührlinie zwischen Ex zenter 52 und Nocken 58 nicht mehr symmetrisch zur Drehachse 25 des Nockens 58 angeordnet. Bei einer Drehung des Nockens 58 wird dadurch ein zusätzliches Drehmoment auf den Exzenter 52 ausgeübt, dessen Richtung davon abhängt, ob sich der Nocken 58 im oder gegen den Uhrzeigersinn um seine Längsachse 25 dreht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dreht sich der Nocken 58 in der durch den Pfeil 59 angedeuteten Richtung, wodurch der Exzenter 52 in Richtung des Pfeiles 61 um seine Längsachse 54 zurück zur Spannstellung hin bewegt wird.

Eine ähnliche Wirkung wird im übrigen auch erzeugt, wenn der Exzenter 52, in Richtung der Drehachse 54 gesehen, leicht ko nisch geformt ist. Dadurch wird ebenfalls erreicht, daß die Be rührlinie zwischen dem Exzenter 52 und dem Nocken 58, die sich in diesem Falle annähernd zu einem Berührpunkt verkürzt, nicht mehr symmetrisch zur Drehachse 25 des Nockens 58 angeordnet ist. Die Konizität des Exzenters 52 kann dabei Werte von etwa 0,1° bis 1°, vorzugsweise von etwa 0,3°, annehmen.

Vorzugsweise bestehen sowohl der Exzenter 52 als auch der Druckbolzen 60 mit dem Nocken 58 aus gesinterten rollierten Stahlteilen, deren Vickershärte im Bereich von etwa 64 und de ren Rauhtiefe R_z im Bereich von etwa 2 µm liegt. Dies hat, wie oben bereits angeführt, den Vorteil, daß dadurch eine besonders große Differenz zwischen der Haft- und der Gleitreibung ent steht. Außerdem ist aufgrund der großen Härte der Verschleiß gering, so daß die für das Zurückführen des Betätigungselements 31 maßgebenden Reibungsverhältnisse zwischen Nocken 58 und Lauffläche 56, zum anderen auch der beim Umschwenken des Spann hebels 32 erzeugte Hub des Druckbolzens 60 im Laufe der Zeit konstant bleiben. Bei derartigen Stahlflächen beträgt, wenn das Tellerfederpaket 42 eine Druckkraft von ca. 3.000 N erzeugt, die Haftreibungskraft ca. 300 N und die Gleitreibungskraft ca. 40 N.

Um das auf den Exzenter 52 wirkende Drehmoment während des Zurückschwenkens in die Spannstellung beeinflussen zu können, kann anstelle eines Exzenters mit kreisbogenförmiger Lauffläche ein Exzenter verwendet werden, dessen Lauffläche keine konstan te Steigung aufweist.

In Fig. 7 ist eine Abrollfläche eines derartigen modifizierten Exzenters über dem Schwenkwinkel α aufgetragen. Darin ist er kennbar, daß die Steigung α₂ der Abrollfläche bei großen Schwenkwinkeln (Lösestellung) kleiner ist als die Steigung α₁ der Abrollfläche bei kleineren Schwenkwinkeln (Spannstellung). Diese Gestaltung der Abrollfläche bewirkt, daß sich das Betäti gungselement 31 nach dem Einschalten des Motors in der Löse stellung zunächst langsam aus dieser entfernt und dann stärker beschleunigt. Falls gewünscht, kann die Endgeschwindigkeit da bei so groß sein, daß das Betätigungselement 31 schließlich un ter Überwindung eines Einrastwiderstands in eine Endlage über geht, in der es in einer Aussparung im Gehäuse 12 des Elektro werkzeugs 10 versenkt ist. Bei größeren Einrastwiderständen kann dies jedoch unzweckmäßig sein, da dies evtl. eine so große Beschleunigung des Betätigungselements 31 erfordert, daß eine Gefährdung des Benutzers beim Zurückschwenken nicht völlig aus geschlossen werden kann.

Auf die Geschwindigkeit beim selbsttätigen Zurückschwenken des Betätigungselements 31 kann auch durch einen Wechsel der Ober flächenbeschaffenheit der Lauffläche 56 Einfluß genommen wer den. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Lauffläche zwischen einem Schwenkwinkel von 0° und 60° (von der Spannstel lung gesehen, siehe Fig. 7) derart aufgeraut ist, daß aufgrund der dort größeren Gleitreibung die selbsttätige Zurückschwenk bewegung des Betätigungselements 31 gebremst oder zumindest ei ner weiteren Beschleunigung entgegengewirkt wird.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nocken 58 an einem Druckkopf 60 ausgebildet, der erst im Verlauf des Verschwenkens des Betätigungselements 31 an dem Druckstück 34 angreift. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der Exzenter 52 unmittelbar an dem Druckstück 34 an greift. Dieses ist dann so auszuführen, daß es nach oben aus der Hohlspindel 24 hinausragt. Auf dem Druckstück 34 kann zu sätzlich ein Nocken 58 ausgebildet sein. Der Nocken 58 kann aber hier ebenso wie bei dem oben erläuterten Ausführungsbei spiel in dem Sinne entfallen, daß das gesamte Druckstück 34 bzw. der Druckkopf 60 als Nocken angesehen wird.

Um bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel auch in der Spannstellung des Betätigungselements 31 eine fortwährende Rei bung zwischen dem Druckstück 34 und der am Exzenter 52 ausge bildeten Lauffläche 56 zu verhindern, sollte in der Spannstel lung zwischen dem Exzenter 52 und dem Druckstück 34 ein kleiner Spalt verbleiben. Als Ersatz für die Wirkung der Spiralfeder 64 kann dann eine am Betätigungselement 31 angreifende Rückholfe der 92 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Die Rückholfeder 92 beaufschlagt das Betätigungselement 31 bereits in seiner Spannstellung mit einer geringen Federkraft und sorgt für den notwendigen Abstand zum Druckstück 34.

Denkbar ist schließlich auch, anstelle eines Schwenkhebels einen Drehhebel zu verwenden, wie dies in der eingangs erwähn ten EP 0 152 564 A2 beschrieben ist. Die sich in der Lösestel lung einander berührenden Flächen des Drehhebels und des Druck stücks (bzw. eines daran angreifenden Druckkopfes) sowie die Steigung des Gewindes, über das der Drehhebel mit dem Gehäuse verschraubt ist, sind dann so auszulegen, daß bei Betätigen des Motors der Drehhebel gerade nicht durch eine reibschlüssig von dem Druckstück auf den Drehhebel übertragene Kraft in Bewegung gesetzt wird. Vielmehr sind die angesprochenen Parameter so festzulegen, daß bei einer Rotation des Druckstücks die Reibung an der Kontaktfläche abnimmt, so daß der Drehhebel ausschließ lich unter der Wirkung der elastischen Andrückelemente aus dem Gewinde herausgedreht wird und dadurch in seine Spannposition zurückgeführt wird. Auf diese Weise läßt sich der Drehhebel we sentlich kontrollierter in die Spannstellung zurückführen, als wenn dieser unmittelbar über einen Reibschluß vom Motor ange trieben wird.

In den Fig. 9a, 9b und 10 ist ein alternatives Ausführungsbei spiel für ein Betätigungselement 31 schematisch dargestellt. Anstelle eines mit einem Exzenter verbundenen Schwenkhebels wird hier als Betätigungselement ein Schieber 100 verwendet, dessen abgeschrägte Unterseite eine Lauffläche 102 bildet, die mit einem Druckkopf 104 zusammenwirkt. Anders als der oben beschriebene Druckkopf 60 weist der Druckkopf 104 eine abgerun dete Oberseite 106 auf, so daß der Druckkopf 104 insgesamt als Nocken wirkt. Der mit einem Durchgriff 108 versehene Schieber 100 ist derart zwischen zwei nur schematisch angedeuteten Führungen 110, 112 geführt, daß er sich in der durch den Pfeil 116 angedeuteten Richtung verschieben läßt. In Fig. 9a befindet sich der Schieber 100, der in Fig. 9b in Draufsicht gezeigt ist, in der Spannstellung. Wird er nun durch Ziehen am Durch griff 108 in Richtung des Pfeiles 116 verschoben, so drückt die Lauffläche 102 an der Unterseite des Schiebers 100 den (ohne Führung dargestellten) Druckkopf 104 in Richtung des Pfeiles 114 nach unten. Dadurch wird schließlich die Verspannung zwischen dem Spannflansch 28 und dem Gegenflansch 26 aufgeho ben, wie dies oben mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 ausführlich beschrieben wurde.

In Fig. 10 befindet sich der Schieber 100 in der Lösestellung. Wird nun der Druckkopf 60 in Rotation versetzt, so verringert sich, wie dies oben bereits geschildert wurde, die zwischen der Oberseite 106 des Druckkopfes 60 und der Lauffläche 102 des Schiebers 100 wirkende Reibungskraft, wodurch der Druckkopf 60 nunmehr den Schieber 100 wieder zurück in die Spannstellung zu schieben vermag, wie dies durch den Pfeil 118 angedeutet ist. Auch hier kann die Lauffläche 102 selbstverständlich unter schiedliche Steigungen aufweisen, wie dies oben zu Fig. 7 be schrieben wurde.

Claims

1. Elektrowerkzeug (10), insbesondere Winkelschleifer, das eine Schnellspanneinrichtung zur Befestigung eines Werk zeuges (30) an einer Spindel (24) aufweist mit:

a) einem Spannflansch (28) und einem Gegenflansch (26), zwischen denen das Werkzeug (30) unter der Wirkung eines elastischen Anpreßmittels (42) drehfest ver spannbar ist,
b) einem Betätigungselement (31, 100), das zwischen ei ner Spannstellung und einer Lösestellung bewegbar ist, wobei in der Lösestellung die Verspannung zwi schen dem Gegenflansch (26) und dem Spannflansch (28) entgegen der Wirkung des elastischen Anpreßmittels (42) aufgehoben ist, und
c) einem auf den Spannflansch (28) wirkenden Nocken (58, 106),
- a) der zumindest in der Lösestellung durch einen Motor (16) des Elektrowerkzeugs (10) in Rotati on versetzbar ist und
- b) an den zumindest bei Überführung des Betäti gungselements (31, 100) von der Spannstellung in die Lösestellung eine am Betätigungselement (31, 100) ausgebildete Lauffläche (56, 102) an greift, wodurch eine Bewegung des Betätigungs elements (31, 100) in eine axiale Verschiebung des Spannflansches (28) umsetzbar ist, und
- c) der in der Lösestellung bei stehendem Motor (16) das Betätigungselement (31, 100) unter Ausnutzung einer zwischen dem Nocken (58, 106) und der Lauffläche (56, 102) wirkenden Rei bungskraft festhält,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Nocken (58, 106) und die Lauffläche (56, 102) derart aufeinander abgestimmt sind, daß in der Löse stellung eine durch Einschalten des Motors (16) ver ursachte Rotation des Nockens (58, 106) die Reibungs kraft zwischen dem Nocken (58, 106) und der Laufflä che (56, 102) so vermindert, daß der in der Lösestel lung vom elastischen Anpreßmittel (42) beaufschlagte Nocken (58, 106) das Betätigungselement (31, 100) selbsttätig aus der Lösestellung zur Spannstellung hin bewegt.

2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (56, 102) wenigstens zwei Abschnitte unterschiedlicher Steigung (α₁, α₂) aufweist.

3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (α₂) der Lauffläche (56, 102) in der Lö sestellung des Betätigungselements (31, 100) kleiner ist als die Steigung (α₁) der Lauffläche (56, 102) in der Spannstellung.

4. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (56, 102) we nigstens zwei Abschnitte unterschiedlicher Oberflächenbe schaffenheit aufweist.

5. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (56, 102) die Abrollfläche eines am Betätigungselement (31, 100) ausge bildeten, um eine Drehachse (54) drehbar gelagerten Exzen ters (52) ist.

6. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (31, 100) einen an dem Exzenter (52) befestigten Schwenkhebel (32) umfaßt, der um die Drehachse (54) des Exzenters (52) schwenkbar ist.

7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) des Exzenters (52) zwischen 1% und 20% des größten Durchmessers der Exzenters (52) beträgt.

8. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (52) in Richtung der Drehachse (54) des Exzenters (52) versetzt zur Drehachse (25) des Nockens (58) angeordnet ist.

9. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Nockens (58, 106) und der Lauffläche (56, 102) eine Vickershärte von mehr als 54, vorzugsweise etwa 64, und eine Rauhtiefe R_z zwischen 0,2 µm und 8 µm aufweisen.

10. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Nockens (58, 106) und der Lauffläche (56, 102) aus einem porösen Sinterwerkstoff bestehen, dessen oberflächennahe Poren mit einem Schmiermittel aufgefüllt sind.

11. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Motor (16) angetriebe ne Spindel als Hohlspindel (24) ausgeführt ist und daß der Nocken (58, 106) auf den Spannflansch (28) über ein Druck stück (34) wirkt, an dem der Spannflansch (28) lösbar be festigt ist und das in der Hohlspindel (24) unter dem Ein fluß des Nockens (58, 106) entgegen der Wirkung der ela stischen Anpreßmittel (42) in axialer Richtung (48) ver schiebbar angeordnet ist.

12. Elektrowerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (58, 106) Teil eines Druckkopfes (60) ist, der in einer Hülse (62) drehbar gelagert ist und der bei Überführen des Betätigungselements (31, 100) in die Löse stellung entgegen der Wirkung eines elastischen Andrück mittels (64), das den Nocken (58, 106) des Druckkopfes (60) an die Lauffläche (56, 102) des Betätigungselements (31, 100) andrückt, axial so in Richtung des Druckstücks (34) verschoben wird, daß der Druckkopf (60) zumindest mittelbar in Reibschluß mit dem Druckstück (34) gelangt.

13. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Betätigungselement (31) ein elastisches Rückholmittel (93) wirkt, das unab hängig von einer Rotation des Nockens (58, 106) eine Kraft auf das Betätigungselement (31) ausübt, die eine Bewegung des Betätigungselements (31) aus der Lösestellung zur Spannstellung hin unterstützt.