DE102023207517A1

DE102023207517A1 - Spanndornanordnung zur Verwendung mit einem rotierenden Werkzeug

Info

Publication number: DE102023207517A1
Application number: DE102023207517.2A
Authority: DE
Inventors: Caitlyn Miklasz; Jeremy Rubens; Alexander Hills
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-08-25
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2024-03-07
Also published as: CN117620979A; GB2623411A; GB202312512D0; US20240066662A1

Abstract

Eine Spanndornanordnung kann mit einem rotierenden Elektrowerkzeug verwendet werden, um eine zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem rotierenden Werkzeug und einem Werkzeugzubehör bereitzustellen. Die Spanndornanordnung stellt eine schnell zu verbindende/schnell zu lösende Verbindung zwischen der Ausgangswelle des Werkzeugs und dem Zubehörteil über einen Klemmvorgang bereit. Insbesondere ist die Spanndornanordnung zwischen einer ersten Konfiguration, in der das Zubehörteil zwischen ein Klemmelement, das an einem Ende des Spanndorns ausgebildet ist, und einen Bund, der den Spanndorn umgibt, geklemmt werden kann, und einer zweiten Konfiguration, in der das Zubehörteil an der Spanndornanordnung angebracht oder von dieser gelöst werden kann, beweglich. Die Bewegung von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration und von der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration umfassen jeweils eine axiale Bewegung in Kombination mit einer Drehung des Spanndorns in dieselbe Richtung bezüglich des Bunds.

Description

Stand der Technik
Rotierende Handwerkzeuge weisen üblicherweise ein Werkzeuggehäuse auf, das dazu konstruiert ist, einfach in einer menschlichen Hand gehalten zu werden. Das Gehäuse enthält einen Elektromotor, der zum Antreiben eines drehbaren Spannfutters des rotierenden Werkzeugs betätigbar ist. Ein Spanndorn kann dahingehend lösbar mit dem Spannfutter gekoppelt sein, von dem rotierenden Werkzeug drehangetrieben zu werden. Ein Zubehörteil kann wiederum lösbar an dem Spanndorn gesichert sein, wodurch ermöglicht wird, dass das rotierende Werkzeug das Zubehörteil drehantreibt. Das Zubehörteil kann ein Schneidmesser, eine Trennscheibe, eine Polierscheibe, eine Schleifscheibe, eine Schmirgelscheibe oder eine andere ähnliche Vorrichtung sein.
Zur Sicherung des Zubehörteils an dem Spanndorn können viele Arten von Mechanismen verwendet werden. In einem Beispiel umfasst ein Spanndorn eine Basis mit einer Gewindeaussparung und eine Klemmschraube, die dahingehend mit der Aussparung in Eingriff gelangt, das Zubehörteil zwischen der Basis und der Klemmschraube festzuklemmen. In diesem Beispiel wird zum Anziehen der Klemmschraube ein Werkzeug benötigt. In einem anderen Beispiel wird ein Zubehörteil mittels einer Schnellverbindungsklemme, die über einen Hebel betätigt wird, der zu diesem Zweck am Werkzeug vorgesehen ist, mit dem Spanndorn verbunden. In diesem Beispiel wird das Werkzeug durch den Hebelmechanismus schwerer, komplexer und teurer. In beiden Beispielen verursacht mit dem so festgeklemmten Zubehörteil eine Drehung des Spanndorns durch das rotierende Werkzeug eine Drehung des Zubehörteils, so dass der Benutzer Arbeit am Werkstück durchführen kann.
Demzufolge wäre es vorteilhaft, einen Spanndorn bereitzustellen, der schnell und einfach verwendet werden kann und nicht die Benutzung eines zusätzlichen Werkzeugs, wie z. B. Schraubendrehers, oder die Benutzung einer relativ kleinen gesonderten Komponente, wie z. B. Klemmschraube, erforderlich macht. Zusätzlich wäre es vorteilhaft einen Spanndorn bereitzustellen, der einen einfachen und leicht zu bedienenden Mechanismus aufweist.
Kurzdarstellung
Es wird eine Spanndornanordnung offenbart, die mit einem rotierenden Elektrowerkzeug verwendet werden kann, um eine zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem rotierenden Werkzeug und einem Werkzeugzubehör bereitzustellen. Die Spanndornanordnung stellt eine schnell zu verbindende/schnell zu lösende Verbindung zwischen der Ausgangswelle des Werkzeugs und dem Zubehörteil über einen Klemmvorgang bereit. Insbesondere kann die Spanndornanordnung zum Einklemmen des Zubehörteils zwischen einem Klemmelement, das an einem Ende des Spanndorns ausgebildet ist, und einem Bund, der den Spanndorn umgibt und zum Spanndornende federvorbelastet ist, betätigt werden.
Die Spanndornanordnung kann manuell zwischen einer ersten entriegelten Konfiguration, in der das Zubehörteil an dem Bund befestigt oder von dem Bund gelöst werden kann, und einer zweiten verriegelten Konfiguration, in der das Zubehörteil durch eine Klemmkraft und Eingriff des Bundes mit dem Zubehörteil bezüglich des Bunds fixiert sein kann, gewechselt werden. Der Wechsel der Spanndornanordnung zwischen der ersten und der zweiten Konfiguration wird durch eine Relativbewegung des Bunds und des Spanndorns in einer vorbestimmten Bewegung erzielt. Die vorbestimmte Bewegung wird durch die Form von in dem Spanndorn ausgebildeten Schlitzen, die mit einem radial vorragenden Stift des Bunds in Eingriff gelangen, festgelegt. Die Bewegung aus der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration und die nachfolgende Bewegung aus der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration umfassen jeweils eine axiale Bewegung in Kombination mit einer Drehung des Spanndorns in dieselbe Richtung bezüglich des Bunds. Dies wird durch Vorsehen eines Schlitzes, der einen Umfang des Spanndorns umgibt und einen gezackten Pfad definiert, erzielt, wobei sich der Begriff „gezackter Pfad“ auf einen Pfad mit einer Reihe von nacheinander verbundenen Teilschleifen bezieht. Bei einigen Ausführungsformen sorgen zwei Teilschleifen für einen Zyklus, der einer Drehung des Spanndorns von 360 Grad um seine Längsachse entspricht. Bei einigen Ausführungsformen weist der Schlitz vier Teilschleifen auf, wodurch das Durchführen von zwei Zyklen in einer 360-Grad-Drehung des Spanndorns um seine Längsachse gestattet wird.
Bei einigen Aspekten umfasst eine Spanndornanordnung einen Spanndorn, einen Bund, der den Spanndorn umgibt, eine Haltescheibe und eine Feder. Der Spanndorn umfasst ein erstes Spanndornende mit einem Spanndornklemmelement und ein zweites Spanndornende, das dem ersten Spanndornende gegenüberliegt. Darüber hinaus umfasst der Spanndorn eine Längsachse, die durch das erste Spanndornende und das zweite Spanndornende verläuft, und einen Schlitz, der in eine Außenfläche des Spanndorns vorgesehen ist. Der Bund umfasst ein erstes Bundende, ein zweites Bundende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, und eine Seitenwand, die sich zwischen dem ersten Bundende und dem zweiten Bundende erstreckt. Die Seitenwand weist eine Innenfläche auf, die eine Bohrung definiert, wobei die Bohrung an dem ersten Bundende und an dem zweiten Bundende offen ist. Die Bohrung weist eine Stufenänderung im Durchmesser auf, die eine innere Bundschulter definiert. Der Bund umfasst einen Stift, der von einer Fläche der Bohrung vorragt und in dem Schlitz aufgenommen ist, wobei der Stift zwischen der Schulter und dem ersten Bundende angeordnet ist. Die Haltescheibe ist zwischen dem Schlitz und dem zweiten Spanndornende an dem Spanndorn fixiert. Die Feder umgibt den Spanndorn und erstreckt sich zwischen der Haltescheibe und der inneren Bundschulter. Der Schlitz ist so konfiguriert, dass er eine Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds sowohl als Drehung um die Längsachse als auch als eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse gestattet.
Bei einigen Ausführungsformen umgibt der Schlitz einen Umfang des Spanndorns derart, dass ein durchgängiger und endloser Pfad gebildet wird, durch den sich der Stift konfigurationsgemäß bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Schlitz einen ersten Halbzyklusabschnitt und einen zweiten Halbzyklusabschnitt, der durchgängig mit dem ersten Halbzyklusabschnitt ist. Der erste Halbzyklusabschnitt und der zweite Halbzyklusabschnitt bilden zusammen einen ersten Zyklus, der einen Pfad bereitstellt, der, wenn sich der Stift durch ihn bewegt, zu einer 360-Grad-Drehung des Spanndorns um die Längsachse führt.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Schlitz einen zweiten Zyklus, der mit dem ersten Zyklus identisch ist und der mit dem ersten Zyklus durchgängig ist. Der erste Zyklus und der zweite Zyklus bilden zusammen einen durchgängigen und endlosen Pfad, durch den sich der Stift konfigurationsgemäß bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen sind die Form, die Abmessungen und die Ausrichtung des ersten Halbzyklusabschnitts und des zweiten Halbzyklusabschnitts identisch.
Bei einigen Ausführungsformen umfassen der erste Halbzyklusabschnitt und der zweite Halbzyklusabschnitt jeweils vier Schlitzabschnitte. Der erste Schlitzabschnitt ist linear und erstreckt sich parallel zur Längsachse, der zweite Schlitzabschnitt ist linear und spitzwinklig zur Längsachse, und der dritte Schlitzabschnitt ist linear und spitzwinklig zur Längsachse. Der dritte Schlitzabschnitt ist mit dem ersten Schlitzabschnitt über den zweiten Schlitzabschnitt verbunden. Der vierte Schlitzabschnitt ist mit dem dritten Schlitzabschnitt durchgängig. Der vierte Schlitzabschnitt ist linear und erstreckt sich parallel zur Längsachse.
Bei einigen Ausführungsformen entspricht die Bewegung des Stifts in dem ersten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds, wobei das Spanndornklemmelement in einer ersten Richtung, die parallel zur Längsachse verläuft, translatorisch bewegt wird, so dass sich das Klemmelement von dem ersten Bundende weg bewegt. Eine Bewegung des Stifts in dem zweiten Schlitzabschnitt entspricht einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds, wobei das Spanndornklemmelement in der ersten Richtung translatorisch bewegt wird und wobei sich der Spanndorn um die Längsachse dreht. Eine Bewegung des Stifts in dem dritten Schlitzabschnitt entspricht einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds, wobei das Spanndornklemmelement in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung entgegengesetzt ist, translatorisch bewegt wird und wobei sich der Spanndorn um die Längsachse dreht. Darüber hinaus entspricht eine Bewegung des Stifts in dem vierten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds, wobei das Spanndornklemmelement in der zweiten Richtung translatorisch bewegt wird, so dass sich das Klemmelement zu dem ersten Bundende bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen dreht sich während einer Bewegung des Stifts in dem zweiten Schlitzabschnitt der Spanndorn um die Längsachse in einer dritten Richtung, und während der Bewegung des Stifts in den dritten Schlitzabschnitt dreht sich der Spanndorn um die Längsachse in der dritten Richtung.
Bei einigen Ausführungsformen beginnt der erste Schlitzabschnitt an dem ersten Spanndornende, der vierte Schlitzabschnitt endet an dem ersten Spanndornende, der zweite und der dritte Schlitzabschnitt sind zwischen dem ersten Spanndornende und einer Spanndornschulter angeordnet, und die Spanndornschulter ist zwischen dem ersten Spanndornende und einem Punkt des Spanndorns, der auf halbem Wege zwischen dem ersten Spanndornende und dem zweiten Spanndornende liegt, angeordnet.
Bei einigen Ausführungsformen ist der vierte Schlitzabschnitt des ersten Halbzyklusabschnitts koextensiv mit einem Abschnitt des ersten Schlitzabschnitts des zweiten Halbzyklusabschnitts.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Bund Pfosten, die von dem ersten Bundende in einer parallel zur Längsachse verlaufenden Richtung vorragen. Der Bund umfasst Stege, die zwischen jedem angrenzenden Paar Pfosten angeordnet sind. Der Schlitz ist dazu konfiguriert, bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Bund und dem Spanndorn zu gestatten, dass sich der Spanndorn bezüglich des Bunds aus einer ersten Konfiguration, in der das Spanndornklemmelement auf Endseiten der Pfosten ausgerichtet ist und an diesen anliegt, in eine zweite Konfiguration, in der das Spanndornklemmelement auf die Stege ausgerichtet ist und über die Feder zu den Stegen gedrückt wird, bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Schlitz dazu konfiguriert, bei einer nachfolgenden axialen Relativbewegung zwischen dem Bund und dem Spanndorn zu gestatten, dass sich der Spanndorn bezüglich des Bunds aus der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration bewegt.
Bei einigen Ausführungsformen dreht sich der Spanndorn während der Bewegung aus der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration um die Längsachse in einer ersten Richtung, und während der Bewegung aus der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration dreht sich der Spanndorn um die Längsachse in der ersten Richtung.
Bei einigen Ausführungsformen umgibt der Schlitz einen Umfang des Spanndorns und definiert einen gezackten Pfad.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der gezackte Pfad eine Reihe von nacheinander verbundenen Teilschleifen, wobei jede Teilschleife die Hälfte eines Zyklus definiert und jede Hälfte eines Zyklus einen ersten Schlitzabschnitt umfasst, der mit einem zweiten Schlitzabschnitt über einen dritten und einen vierten richtungsändernden Schlitzabschnitt in Verbindung steht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Spanndornanordnung, die mit dem Spannfutter eines rotierenden Werkzeugs verbunden ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht der Spanndornanordnung von 1 bei Betrachtung entlang der Linie 3-3 von 2.
4 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Spanndornanordnung von 1 und eines Zubehörteils.
5 ist eine Querschnittsansicht der Spanndornanordnung von 1 bei Betrachtung entlang der Linie 5-5 von 2.
6 ist eine Querschnittsansicht der Spanndornanordnung von 1 bei Betrachtung entlang der Linie 6-6 von 2.
7 ist eine perspektivische Ansicht des Spanndorns.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts des Spanndorns, die Spanndornstellen darstellt, die durch ausgefüllte Kreise dargestellt werden.
9 ist eine perspektivische Draufsicht des Bunds.
10 ist eine Ansicht des Bunds vom unteren Ende.
11 ist eine Querschnittsansicht des Bunds bei Betrachtung entlang der Linie 11-11 von 9.
12 ist eine Querschnittsansicht des Bunds bei Betrachtung entlang der Linie 12-12 von 9.
13 und 14 sind schematische Darstellungen eines Abschnitts des Spanndornschlitzes, der einem einzigen Bewegungszyklus entspricht, die Spanndornstellen darstellen, die durch offene Kreise dargestellt werden, und den zeitlichen Bewegungsverlauf des Stifts 30 durch den Schlitz, dargestellt durch t1, t2, t3, t4, t5 in dem ersten Halbzyklusabschnitt 102 (13) und durch t6, t7, t8, t9, t10 in dem zweiten Halbzyklusabschnitt 103 (14), darstellen.
15 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1, die den Stift in dem ersten Schlitzabschnitt und an der ersten Spanndornstelle, wodurch das Spanndornklemmelement auf die Bundpfosten ausgerichtet ist und an diesen anliegt, darstellt.
16 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1, die den Stift in dem ersten Schlitzabschnitt und an der zweiten Spanndornstelle darstellt und das Spanndornklemmelement auf die Bundpfosten ausgerichtet und von den Bundpfosten beabstandet darstellt.
17 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1, die den Stift in dem zweiten Schlitzabschnitt und an der dritten Spanndornstelle darstellt und das Spanndornklemmelement nicht auf die Bundpfosten ausgerichtet und in einer maximalen axialen Beabstandung zu den Bundpfosten darstellt.
18 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1, die den Stift in dem dritten Schlitzabschnitt und an der vierten Spanndornstelle darstellt und das Spanndornklemmelement auf die Bundstege ausgerichtet und von den Bundstegen axial beabstandet darstellt.
19 ist eine perspektivische Ansicht der Spanndornanordnung von 1, die den Stift in dem vierten Schlitzabschnitt und an der fünften Spanndornstelle darstellt und das Spanndornklemmelement auf die Bundstege ausgerichtet und in einer engen axialen Beabstandung zu den Bundstegen, wodurch das Spanndornklemmelement zwischen den Pfosten angeordnet ist, darstellt.

Beschreibung
Bezugnehmend unter Bezugnahme auf 1 kann eine Spanndornanordnung 4 mit einem rotierenden Elektrowerkzeug 1 dazu verwendet werden, eine zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem rotierenden Werkzeug 1 und einem Werkzeugzubehörteil 2 bereitzustellen. Das rotierende Werkzeug 1 umfasst einen Elektromotor 5. Eine Ausgangswelle 8 des Motors 5 endet in einem Spannfutter 6, das zur Kopplung mit einem Spanndorn 50 der Spanndornanordnung 4 konfiguriert ist. Das Werkzeugzubehörteil 2, wie z. B. eine Trennscheibe 200, ist zur lösbaren Verbindung mit der Spanndornanordnung 4 mittels einer schnell lösbaren Klemmwirkung konfiguriert, wie nachstehend genauer erörtert wird. Durch Bedienung des rotierenden Werkzeugs 1 wird das Spannfutter 6 gedreht, wodurch wiederum die Spanndornanordnung 4 gedreht wird, wodurch die Drehbewegung auf die Trennscheibe 200 übertragen wird.
Unter Bezugnahme auf 2-8 umfasst die Spanndornanordnung 4 den Spanndorn 50, einen Bund 10 mit einer Bohrung 21, in der der Spanndorn 50 aufgenommen wird, und eine Feder 90, die den Spanndorn 50 umgibt und in der Bohrung 21 angeordnet ist. Die Feder 90 wird über eine Haltescheibe 80 in der Bohrung 21 gehalten. Die Spanndornanordnung 4 umfasst auch eine flache Unterlegscheibe 85, die zwischen der Haltescheibe 80 und einem Ende 92 der Feder 90 angeordnet ist, und einen Abstandshalter 96, der auf einer gegenüberliegenden Seite der Haltescheibe 80 bezüglich der flachen Unterlegscheibe 86 angeordnet ist. Die Bestandteile der Spanndornanordnung 4 werden nun genauer beschrieben.
Der Spanndorn 50 ist eine starre, längliche und allgemein stangenförmige Struktur mit einem ersten Ende 51 und einem zweiten Ende 52, das dem ersten Ende 51 gegenüberliegt. Der Spanndorn 50 umfasst eine Längsachse 53, die durch das erste und das zweite Ende 51, 52 des Spanndorns verläuft und einer Drehachse der Spanndornanordnung 4 entspricht. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „axial“ auf die Längsachse 53 oder eine parallel zur Längsachse 53 verlaufende Richtung, und der Begriff „radial“ bezieht sich auf eine Richtung entlang einem Radius, der senkrecht zur Längsachse 53 ist und diese schneidet.
Der Spanndorn 50 ist zylinderförmig und weist eine Stufenänderung des Durchmessers auf, so dass das erste Spanndornende 51 einen größeren Durchmesser als das zweite Spanndornende 52 aufweist. Der Spanndorn 50 weist eine Spanndornschulter 59 am Übergang zwischen dem Abschnitt 54 mit dem großen Durchmesser und dem Abschnitt 55 mit kleinem Durchmesser auf. Die Spanndornschulter 59 ist zwischen dem ersten Spanndornende 51 und einem Punkt 60, der auf halbem Wege zwischen dem ersten Spanndornende 51 und dem zweiten Spanndornende 52 liegt, positioniert.
Das erste Spanndornende 51 definiert ein starres Spanndornklemmelement 56. Das Spanndornklemmelement 56 ist eine Platte, die sich in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zur Längsachse 53 ist. Die Platte weist ein unregelmäßiges Profil auf, das eine mittige kreisförmige Nabe 57 definiert, und ein Paar Arme 58, die von gegenüberliegenden Seiten der kreisförmigen Nabe 57 vorragen. Jeder Arm 58 weist die Form eines Kreissektors auf, wobei das Spanndornklemmelement 56 bei Betrachtung in einer parallel zur Längsachse 53 verlaufenden Richtung wie eine Krawattenschleife aussieht. Die Nabe 57 ist auf der Längsachse 53 zentriert, und die Arme 58 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Nabe 57 angeordnet und sind entlang einer ersten Achse A1, die senkrecht zur Längsachse 53 ist und diese schneidet, ausgerichtet. Durch diese Konfiguration weist der Spanndorn 50 in einer Seitenansicht eine T-Form auf.
Das zweite Spanndornende 52 ist zur Aufnahme in dem Spannfutter 6 des rotierenden Werkzeugs 1 konfiguriert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das zweite Spanndornende 52 abgerundet, um das Einführen in das Spannfutter 6 zu erleichtern.
Ein Schlitz 100 ist so in der Fläche des Spanndornabschnitts 54 mit dem großen Durchmesser vorgesehen, dass er zwischen dem ersten Spanndornende 51 und der Spanndornschulter 59 angeordnet ist. Insbesondere befindet sich der Schlitz 100 näher an dem ersten Spanndornende 51 als der Spanndornschulter 59. Bei der dargestellten Ausführungsform grenzen Abschnitte des Schlitzes 100 an das erste Spanndornende 51 an. Der Schlitz 100 umgibt einen Umfang des Spanndorns 50 derart, dass ein durchgängiger und endloser Pfad gebildet wird, durch den sich die Stifte 30 des Bunds 10 konfigurationsgemäß bewegen, wie nachstehend beschrieben wird. Dazu ist der Schlitz 100 dahingehend dimensioniert, die Stifte 30 aufzunehmen und eine translatorische Bewegung der Stifte 30 darin zu gestatten. Der Schlitz 100 weist eine unregelmäßige Form auf, die dazu ausgelegt ist, die Stifte 30 entlang einem vorbestimmten Pfad zu führen, der zu sowohl einer translatorische Bewegung als auch einer Drehung des Spanndorns 50 bezüglich des Bunds 10 und der Längsachse 53 führt. Einzelheiten des Schlitzes 100 und des Zusammenspiels zwischen den Stiften 30 und dem Schlitz 100 werden nachstehend beschrieben.
Bezugnehmend auf 3-6 und 9-12 ist der Bund 10 ein hohler starrer Zylinder, der einen Teil des Spanndorns 50 umgibt. Der Bund 10 umfasst eine Seitenwand 19, die sich zwischen einem ersten Bundende 11 und einem zweiten Bundende 12, das dem ersten Bundende 11 gegenüberliegt, erstreckt. Eine Innenfläche 20 der Seitenwand 19 definiert die Bohrung 21. Die Bohrung 21 ist auf der Längsachse 53 zentriert und weist einen Durchmesser auf, der größer als der des Spanndornabschnitts 54 mit dem großen Durchmesser ist, wobei ein ringförmiger Spalt 23 zwischen dem Spanndorn 50 und der Innenfläche 20 der Seitenwand besteht. Der Spalt 23 ist dahingehend dimensioniert, die Schraubenfeder 90 aufzunehmen, die um den Spanndorn 50 angeordnet ist, wie nachstehend erörtert wird.
Das erste Bundende 11 wird von einer Endwand 18 verschlossen, mit Ausnahme einer mittig angeordneten Öffnung 16, durch die der Spanndorn 50 vorragt. Die Öffnung 16 ist dahingehend dimensioniert, zu gestatten, dass sich der Spanndorn 50 bezüglich des Bunds 10 dreht und ungehindert bezüglich dessen translatorisch bewegt. Eine Außenfläche der Endwand 18 definiert eine erste Endfläche 18(1), die senkrecht zur Längsachse 53 ist.
Der Bund 10 umfasst ein Paar Stifte 30, die sich durch die Endwand 18 hindurch erstrecken und in die Öffnung 16 vorragen. Die Stifte 30 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 16 angeordnet und sind entlang einer zweiten Achse A2, die senkrecht zur Längsachse 53 ist und diese schneidet, ausgerichtet. Anders ausgedrückt tragen die Stifte 30 radial nach innen vor. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jeder Stift 30 durch einen Ansatz 26, der von der Öffnung 16 radial nach innen vorragt. Die Stifte 30 sind zur Aufnahme in dem Schlitz 100, der in dem Spanndornabschnitt 54 mit dem großen Durchmesser vorgesehen ist, geformt und dimensioniert, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Ein Paar Pfosten 14 ragen axial von der ersten Endfläche 18(1) nach außen vor. Die Pfosten 14 sind so auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 16 angeordnet, dass sie entlang einer dritten Achse A3, die senkrecht zur Längsachse 53 ist und diese schneidet, ausgerichtet sind. Die dritte Achse A3 ist parallel zu der zweiten Achse A2, die durch die Stifte 30 hindurch verläuft. Durch diese Konfiguration ist jeder Stift 30 axial auf einen jeweiligen Pfosten 14 ausgerichtet. Die Pfosten 14 weisen bei Betrachtung in einer parallel zur Längsachse 53 verlaufenden Richtung jeweils eine Bogenform auf. Die Abschnitte der ersten Endfläche 18(1), die zwischen den Pfosten 14 angeordnet sind, werden als Stege 15 bezeichnet. Die Stege 15 weisen dieselbe Form und dieselben Abmessungen wie die Pfosten 14 auf und sind bezüglich der jeweiligen Endflächen 14(1) der Pfosten 14 axial vertieft. Wie die Pfosten 14, sind die Stege 15 so auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 16 angeordnet, dass sie entlang einer vierten Achse A4, die senkrecht zur Längsachse 53 ist und diese schneidet, ausgerichtet sind, wobei die vierte Achse A4 senkrecht zur dritten Achse A3 ist.
Eine Innenfläche der Endwand 18 definiert eine innere Bundschulter 22, die sich zwischen der Innenfläche 20 der Seitenwand und der mittigen Öffnung 16 erstreckt. Die innere Bundschulter 22 weist zu dem zweiten Bundende 12 und dient als ein Sitz für ein erstes Ende 91 der Feder 90.
Das zweite Bundende 12 weist einen vergrößerten Rand 24 auf, der radial nach außen vorragt und sich um den Umfang der Seitenwand 19 erstreckt. Der vergrößerte Rand 24 stellt eine Grifffläche bereit, die zur Unterstützung eines Benutzers beim manuellen Greifen des Bunds 10 und Drücken des Bunds 10 zur axialen translatorischen Bewegung bezüglich des Spanndorns 50 nützlich ist, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Unter Bezugnahme auf 3-5 wird der Spanndorn 50 mittels der Haltescheibe 80, die den Spanndornabschnitt 55 mit dem kleinen Durchmesser umgibt, an einer Stelle, die dicht neben der Spanndornschulter 59 liegt, in dem Bund 10 gehalten. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Außenumfang der Haltescheibe 80 ein flacher Kreisring 81 mit einem Außendurchmesser, der kleiner als ein Durchmesser der Bohrung 21 ist, und einem Innendurchmesser, der kleiner als der Spanndornabschnitt 55 mit dem kleinen Durchmesser ist. Ein Innenumfang 82 der Haltescheibe umfasst umfangsmäßig beabstandete Zähne 83. Die Zähne 83 sind so abgewinkelt, dass die radial innersten Ränder der Zähne 83 bezüglich des Kreisrings 81 nicht koplanar sind. Dadurch gelangen die Zähne 83 dahingehend mit einer Außenfläche des Spanndornabschnitts 55 mit dem kleinen Durchmesser in Eingriff, die Haltescheibe 80 bezüglich des Spanndorns 50 zu fixieren. Die Haltescheibe 80 ist bezüglich des Spanndorns 50 so angeordnet, dass der Kreisring 81 radial auf die Spanndornschulter 59 ausgerichtet ist.
Zusätzlich zur Haltescheibe 80 umfasst die Spanndornanordnung 4 die flache Unterlegscheibe 86 mit einem Innendurchmesser, der größer als der Durchmesser des Spanndornabschnitts 54 mit dem großen Durchmesser ist, und einem Außendurchmesser, der mit einer Spielpassung in der Bohrung 21 aufgenommen ist. Die flache Unterlegscheibe 86 ist so auf dem Spanndornabschnitt 54 mit dem großen Durchmesser angeordnet, dass sie an dem Kreisring 81 der Haltescheibe anliegt. Darüber hinaus ist die flache Unterlegscheibe 86 in der Bohrung 21 zwischen der Haltescheibe 80 und der inneren Bundschulter 22 angeordnet.
Die Spanndornanordnung 4 umfasst die Schraubenfeder 90, die in dem Spalt 23 zwischen dem Bund 10 und dem Spanndorn 50 angeordnet ist. Die Feder 90 ist mit dem Spanndorn 50 koaxial und umgibt diesen. Ein erstes Ende 91 der Feder 90 liegt an der innere Bundschulter 22 an, und das zweite gegenüberliegende Ende 92 der Feder 90 liegt an der flachen Unterlegscheibe 86 an, die wiederum an der Haltescheibe 80 anliegt. Die Feder 90 ist so dimensioniert, dass sie in der Spanndornanordnung 4 unter Druck steht, so dass die Feder 90 den Bund 10 zu dem ersten Spanndornende 51 vorspannt.
Darüber hinaus umfasst die Spanndornanordnung 4 den hohlen zylindrischen Abstandshalter 96, der den Spanndornabschnitt 55 mit dem kleinen Durchmesser umgibt und neben der Haltescheibe 80 auf einer Seite der Haltescheibe 80, die der flachen Unterlegscheibe 86 gegenüberliegt, angeordnet ist. Der Abstandshalter 96 dient der Begrenzung der Einführtiefe des Spanndorns 50 in das Spannfutter 6 des rotierenden Werkzeugs 1. Wenn ein Benutzer das zweite Spanndornende 52 in das Spannfutter 6 einführt, tritt insbesondere eine physikalische Interaktion zwischen dem Spannfutter 6 und dem Abstandshalter 96 auf, wodurch verhindert wird, dass der Benutzer die Spanndornanordnung 4 weiter in das Spannfutter 6 vorschiebt. Der Abstandshalter 96 stellt sicher, dass ausreichend Platz zwischen dem Spannfutter 6 und dem offenen zweiten Ende 12 des Bunds 10 vorhanden ist, wenn die Spanndornanordnung 4 am Spannfutter 6 festgeklemmt ist. Wenn ausreichend Platz zwischen diesen zwei Komponenten verbleibt, wird sichergestellt, dass der Bund 10 ausreichend Platz für eine axiale Bewegung hat, um Befestigung und Entfernung des Zubehörteils 2 an der und von der Spanndornanordnung 4 zu gestatten.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 ist die Spanndornanordnung 4 zur schnellen und einfachen Befestigung eines Zubehörteils 2 am rotierenden Werkzeug 1 betätigbar. Das Zubehörteil 2, beispielsweise eine Trennscheibe 200, wird durch eine Klemmwirkung der Spanndornanordnung 4 am ersten Spanndornende 51 gesichert. Die Trennscheibe 200 umfasst eine starre Nabe 204 und einen die Nabe 204 umgebenden starren Scheibenabschnitt 202. Der Scheibenabschnitt 202 definiert einen Außenumfang des Zubehörteils 2, der bei dieser Ausführungsform eine Schneidfläche bereitstellt. Eine mittig angeordnete Nabenöffnung 206 ist in der Nabe 204 ausgebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform definiert die Nabenöffnung 206 einen kreisförmigen mittigen Ausschnitt 208, einen ersten Ausschnitt 209, der auf einer Seite des mittigen Ausschnitts 208 angeordnet ist, und einen zweiten Ausschnitt 210, der auf einer Seite des mittigen Ausschnitts 208 gegenüber dem ersten Ausschnitt 209 angeordnet ist. Der erste Ausschnitt 209 und der zweite Ausschnitt 210 weisen jeweils die Form eines Kreissektors auf, wobei die Nabenöffnung 206 bei Betrachtung des Zubehörteils 2 in Draufsicht wie eine Krawattenschleife aussieht. Die Ausschnitte 208, 209, 210 sind entlang einer fünften Achse A5 ausgerichtet. Der mittige Ausschnitt 208 weist einen Durchmesser auf, der die Nabe 57 des ersten Spanndornendes 51 mit einem Spielsitz aufnimmt, und der erste und der zweite Ausschnitt 209, 210 sind dahingehend geformt und dimensioniert, die Bundpfosten 14 dort hindurch mit einem Spielsitz aufzunehmen. Durch diese Konfiguration sind Abschnitte 204(1) der Nabe 204 neben dem mittigen Ausschnitt 208 axial auf die Stege 15 des Bunds 10 ausgerichtet und liegen an diesen an, wenn das Zubehörteil 2 mit der Spanndornanordnung 4 verbunden ist, wie nachstehend erörtert wird.
Bei einigen Ausführungsformen wird die Trennscheibe 200 durch Formen des Scheibenabschnitts 202 aus einer Kombination von Materialien gebildet, die abrasive Materialien, Harzmaterialien und ein oder mehrere Glasfasernetzsegmente umfassen. Ein solches Formungsverfahren ist auf dem Gebiet der Herstellung von Trennscheiben weithin bekannt.
Unter Bezugnahme auf 4-5, 7-8 und 13-14 umfasst der der Spanndorn 50 den Schlitz 100, der dazu konfiguriert ist, die inneren Stifte 30 des Bunds 10 entlang einem vorbestimmten Pfad zu führen, der zu sowohl translatorischer Bewegung entlang der Längsachse 53 als auch Drehung um die Längsachse 53 des Spanndorns 50 bezüglich des Bunds 10 führt.
Der Schlitz 100 ist dahingehend dimensioniert, die Stifte 30 mit einer Spielpassung aufzunehmen. Der Schlitz 100 umgibt den Spanndornabschnitt 54 mit dem großen Durchmesser und definiert einen sich über den Umfang hinweg erstreckenden gezackten Pfad. Der Begriff „gezackter Pfad“ bezieht sich auf einen Pfad mit einer Reihe von nacheinander verbundenen Teilschleifen. Bei der dargestellten Ausführungsform definiert jede Teilschleife eine Hälfte eines Bewegungszyklus 101. Wenn sich die Stifte 30 des Bunds 10 durch einen Bewegungszyklus 101 des Schlitzes 100 bewegen, dreht sich der Spanndorn 50 um 360 Grad um die Längsachse 53. Ein Bewegungszyklus 101 umfasst einen ersten Halbzyklusabschnitt 102 und einen zweiten Halbzyklusabschnitt 103. Der erste Halbzyklusabschnitt 102 wird auch als der Verriegelungsabschnitt 102 bezeichnet, und der zweite Halbzyklusabschnitt wird auch als der Entriegelungsabschnitt 103 bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform definiert der Schlitz 100 zwei Bewegungszyklen 101 oder vier Teilschleifen, die nacheinander verbunden sind und einen einzigen durchgängigen Pfad bilden. Innerhalb eines Bewegungszyklus 101 ist der erste Halbzyklusabschnitt 102 mit dem nachfolgenden zweiten Halbzyklusabschnitt 103 durchgängig. Darüber hinaus ist ein Abschnitt des ersten Halbzyklusabschnitts 102 koextensiv mit einem Abschnitt des zweiten Halbzyklusabschnitts 103, wodurch sich der erste und der zweite Halbzyklusabschnitt zum Teil überlagern, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Die Form, die Abmessungen und die Ausrichtung des ersten Halbzyklusabschnitts 102 des Schlitzes 100 und des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 des Schlitzes 100 sind identisch, so dass nur der erste Halbzyklusabschnitt 102 genauer beschrieben wird. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der erste Halbzyklusabschnitt 102 vier Schlitzabschnitte 110, 112, 114, 116. Die Schlitzabschnitte 110, 112, 114, 116 erstrecken sich zwischen fünf vorbestimmten Stellen 61, 62, 63, 64, 65 des Spanndorns 50. Die Spanndornstellen 61, 62, 63, 64, 65 werden durch ausgefüllte Kreise in 8 und offene Kreise in 13 und 14 dargestellt.
In dem ersten Halbzyklusabschnitt 102 erstreckt sich der erste Schlitzabschnitt 110 zwischen der ersten Spanndornstelle 61 und der zweiten Spanndornstelle 62, der zweite Schlitzabschnitt 112 erstreckt sich zwischen der zweiten Spanndornstelle 62 und der dritten Spanndornstelle 63, der dritte Schlitzabschnitt 114 erstreckt sich zwischen der dritten Spanndornstelle 63 und der vierten Spanndornstelle 64, und der vierte Schlitzabschnitt 116 erstreckt sich zwischen der vierten Spanndornstelle 64 und der fünften Spanndornstelle 65. Der erste, der zweite, der dritte und der vierte Schlitzabschnitt 110, 112, 114, 116 sind nacheinander verbunden, so dass sich der Stift 30 zwischen der ersten Spanndornstelle 61 und der fünften Spanndornstelle 65 durch den Schlitz 100 bewegen kann. Wenn sich der Stift 30 zwischen der ersten Spanndornstelle 61 und der fünften Spanndornstelle 65 durch den Schlitz 100 bewegt, führt er einen Bewegungshalbzyklus durch.
Die erste Spanndornstelle 61 liegt in einer ersten Ebene P1, die senkrecht zur Längsachse 53 ist, und die zweite Spanndornstelle 62 liegt in einer zweiten Ebene P2, die senkrecht zur Längsachse 53 ist. Die erste Ebene P1 ist an oder nahe an dem ersten Spanndornende 51 angeordnet. Die zweite Ebene P2 ist axial von der ersten Ebene P1 beabstandet und ist zwischen der ersten Ebene P1 und der Spanndornschulter 59 angeordnet. Die erste Spanndornstelle 61 ist auf die zweite Spanndornstelle 62 entlang einer Achse, die zur Längsachse 53 parallel ist, ausgerichtet. Da sich der erste Schlitzabschnitt 110 zwischen der ersten Spanndornstelle 61 und der zweiten Spanndornstelle 62 erstreckt, ist der erste Schlitzabschnitt 110 linear und erstreckt sich in einer parallel zur Längsachse 53 verlaufenden Richtung.
Die dritte Spanndornstelle 63 liegt in einer dritten Ebene P3, die senkrecht zur Längsachse 53 ist. Die dritte Ebene P3 ist axial von der ersten und der zweiten Ebene P1, P2 beabstandet und ist zwischen der zweiten Ebene P2 und der Spanndornschulter 59 angeordnet. Darüber hinaus ist die dritte Spanndornstelle 63 bei Betrachtung mit Sicht auf das erste Bundende 11 von der zweiten Spanndornstelle 62 entlang einem Umfang des Bunds 10 beabstandet. Beispielsweise liegt bei einigen Ausführungsformen die Bogenlänge des Zwischenraums zwischen der zweiten Spanndornstelle 62 und der dritten Spanndornstelle 63 (z. B. die Bogenlänge des zweiten Schlitzabschnitts 42) in einem Bereich von 5 bis 15 Grad. Beispielsweise beträgt bei einigen Ausführungsformen die Bogenlänge des Zwischenraums zwischen der zweiten Spanndornstelle 62 und der dritten Spanndornstelle 63 10 Grad. Da sich der zweite Schlitzabschnitt 112 zwischen der zweiten Spanndornstelle 62 und der dritten Spanndornstelle 63 erstreckt, ist der zweite Schlitzabschnitt 112 linear und erstreckt sich in einer Richtung, die spitzwinklig zur Längsachse 53 verläuft.
Die vierte Spanndornstelle 64 liegt in einer vierten Ebene P4, die zur Längsachse 53 senkrecht ist. Die vierte Ebene P4 ist axial von der ersten, der zweiten und der dritten Ebene P1, P2 und P3 beabstandet. Die vierte Ebene P4 ist zwischen der ersten Ebene P1 und der zweiten Ebene P2 angeordnet, wobei sich die vierte Spanndornstelle 64 näher an dem ersten Spanndornende 51 als die zweite sowie die dritte Spanndornstelle 62, 63 befindet. Darüber hinaus ist die vierte Spanndornstelle 64 bei Betrachtung mit Sicht auf das erste Bundende 11 entlang einem Umfang des Bunds 10 von der dritten Spanndornstelle 63 beabstandet. Beispielsweise liegt bei einigen Ausführungsformen die Bogenlänge des Zwischenraums zwischen der dritten Spanndornstelle 63 und der vierten Spanndornstelle 64 (z. B. die Bogenlänge des dritten Schlitzabschnitts 114) in einem Bereich von 75 bis 85 Grad. Beispielsweise beträgt bei einigen Ausführungsformen die Bogenlänge des Zwischenraums zwischen der dritten Spanndornstelle 63 und der vierten Spanndornstelle 64 80 Grad. Da sich der dritte Schlitzabschnitt 114 zwischen der dritten Spanndornstelle 63 und der vierten Spanndornstelle 64 erstreckt, ist der dritte Schlitzabschnitt 112 linear und erstreckt sich in einer Richtung, die spitzwinklig zur Längsachse 53 verläuft.
Die fünfte Spanndornstelle 65 liegt in der ersten Ebene P1 und ist entlang einer Achse, die zur Längsachse 53 parallel ist, auf die vierte Spanndornstelle 64 ausgerichtet. Durch diese Konfiguration ist die fünfte Spanndornstelle 65 bei Betrachtung mit Sicht auf das erste Bundende 11 entlang einem Umfang des Bunds 10 von der ersten Spanndornstelle 61 beabstandet. Beispielsweise beträgt bei einigen Ausführungsformen die Bogenlänge des Zwischenraums zwischen der fünften Spanndornstelle 65 und der ersten Spanndornstelle 61 (z. B. die Summe der Bogenlängen des zweiten und des dritten Schlitzabschnitts 112, 114) 90 Grad. Da sich der vierte Schlitzabschnitt 116 zwischen der vierten Spanndornstelle 64 und der fünften Spanndornstelle 65 erstreckt, ist der vierte Schlitzabschnitt 116 linear und erstreckt sich in einer parallel zur Längsachse 53 verlaufenden Richtung.
Bei dem Schlitz 100 sind der erste und der zweite Schlitzabschnitt 110, 116 parallel zueinander und entlang dem Umfang des Spanndorns 50 versetzt. Darüber hinaus beträgt die Länge des ersten Schlitzabschnitts 110 (z. B. der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Spanndornstelle 61, 62) mehr als jene des vierten Schlitzabschnitts 116 (z. B. der Abstand zwischen der vierten und der fünften Spanndornstelle 64, 65). Beispielsweise entspricht die Länge des vierten Schlitzabschnitts 116 bei der dargestellten Ausführungsform etwa zwei Dritteln der Länge des ersten Schlitzabschnitts 110.
Der zweite und der dritte Schlitzabschnitt 112, 114 überschneiden sich unter Bildung einer V- oder U-Form, die den Stift 30 in eine Richtungsumkehr einer axialen Relativbewegung zwischen dem Spanndorn 50 und dem Bund 10 führen. Darüber hinaus beträgt die Länge des dritten Schlitzabschnitts 114 (z. B. der Abstand zwischen der dritten und der vierten Spanndornstelle 63, 64) mehr als die Länge des zweiten Schlitzabschnitts 112 (z. B. der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Spanndornstelle 62, 63). Beispielsweise beträgt die Länge des dritten Schlitzabschnitts 114 bei der dargestellten Ausführungsform etwa das Dreifache der Länge des zweiten Schlitzabschnitts 112.
Der vierte Schlitzabschnitt 116 des ersten Halbzyklusabschnitts 102 ist koextensiv mit einem Abschnitt des ersten Schlitzabschnitts 110 des zweiten Halbzyklusabschnitts 103, der am nächsten an dem ersten Spanndornende 51 und dem Spanndornklemmelement 56 liegt.
Unter Bezugnahme auf 13-19 kann die Spanndornanordnung 4 manuell zwischen einer ersten entriegelten Konfiguration (15) und einer zweiten entriegelten Konfiguration (19) gewechselt werden. Die Spanndornanordnung 4 wird durch eine Relativbewegung zwischen dem Spanndorn 50 und dem Bund 10, die durch eine Bewegung der Stifte 30 innerhalb des ersten Halbzyklus 102 geführt wird, von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration gewechselt. Die Spanndornanordnung 4 wird durch eine Relativbewegung zwischen dem Spanndorn 50 und dem Bund 10, die durch eine Bewegung der Stifte 30 innerhalb des zweiten Halbzyklus 103 geführt wird, von der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration gewechselt. Beim Wechseln zwischen der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration führt der Schlitz 100 die Stifte 30 entlang einem vorbestimmten Pfad, der zu sowohl translatorischer Bewegung als auch Drehung des Spanndorns 50 bezüglich des Bunds 10 führt.
Ein Bewegungszyklus 101 der Stifte 30 durch den Schlitz 100 wird schematisch in 13 und 14 dargestellt. 13 zeigt einen an den jeweiligen Spanndornstellen 61, 62, 63, 64, 65 positionierten Stift 30 über einen Zeitverlauf t1, t2, t3, t4, t5 entsprechend dem ersten Halbzyklusabschnitt 102, und 14 zeigt einen an den jeweiligen Spanndornstellen 61, 62, 63, 64, 65 positionierten Stift 30 über einen Zeitverlauf t6, t7, t8, t9, t10 entsprechend dem angrenzenden zweiten Halbzyklusabschnitt 103. Darüber hinaus werden die relativen Positionen des Spanndorns 50 bezüglich des Bunds 10 in 15-19 für an jeder der jeweiligen Spanndornstellen 61, 62, 63, 64, 65 positionierte Stifte 30 dargestellt, wie nun beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf 13 und 15 kann sich die Spanndornanordnung 4 zu Beginn eines Bewegungszyklus 101 (z. B. zu einem Zeitpunkt t1) in der ersten Konfiguration befinden. In der ersten Konfiguration sind die Stifte 30 an der ersten Spanndornstelle 61 des ersten Schlitzabschnitts 110 eines ersten Halbzyklusabschnitts 102 angeordnet. Wenn die Stifte 30 an der ersten Spanndornstelle 61 angeordnet sind, ist das Spanndornklemmelement 56 an dem ersten Bundende 11 angeordnet. Insbesondere ist die erste Achse A1 auf die dritte Achse A3 ausgerichtet, wodurch die Arme 58 des Spanndornklemmelements 56 auf die Pfosten 14 ausgerichtet sind. Die erste Spanndornstelle 61 ist so positioniert, dass die Arme 58 an den jeweiligen Endseiten 14(1) der Pfosten 14 anliegen. In dieser Konfiguration werden die Pfostenendseiten 14(1) durch die Schraubenfeder 90 an die Arme 58 gedrückt. Da die Arme 58 auf die Pfosten 14 ausgerichtet sind und auf diesen aufliegen, können das Spanndornklemmelement 56 und die Pfosten 14 in die Nabenöffnung 206 des Zubehörteils 2 eingeführt werden. Diese Konfiguration wird als die entriegelten Konfiguration bezeichnet, da das Zubehörteil 2 an dem Bund 10 befestigt oder von dem Bund 10 entfernt werden kann, während die Arme 58 des Spanndornklemmelements 56 auf die Pfosten 14 ausgerichtet sind.
Unter Bezugnahme auf 13 und 16 kann ein Benutzer den Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Konfiguration durch manuelles Bewegen des Bunds 10 zu dem zweiten Spanndornende 52 initiieren. Dadurch bewegen sich die Stifte 30 axial entlang dem ersten Schlitzabschnitt 110 von der ersten Spanndornstelle 61 zu der zweiten Spanndornstelle 62 (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t2). Während der Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Spanndornstelle 61, 62 bewegt sich der Spanndorn 50 axial bezüglich des Bunds 10 ohne eine Drehung, so dass sich das Spanndornklemmelement 56 von den Pfosten 14 weg bewegt, während die erste und dritte Achse A1, A3 axial ausgerichtet bleiben.
Unter Bezugnahme auf 13 und 17 bewegt, wenn sich die Stifte 30 an der zweiten Spanndornstelle 62 befinden, der Benutzer den Bund 10 weiter zu dem zweiten Spanndornende 52, und die Stifte 30 bewegen sich durch den zweiten Schlitzabschnitt 112 des ersten Halbzyklusabschnitts 102 zu der dritten Spanndornstelle 63 (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t3). Während der Bewegung zwischen der zweiten und der dritten Spanndornstelle 62, 63 bewegt sich der Spanndorn 50 weiter axial bezüglich des Bunds 10, so dass sich das Spanndornklemmelement 56 noch weiter von den Pfosten 14 weg bewegt. Darüber hinaus bewirkt die Umfangsbewegung der Stifte 30, dass sich der Spanndorn 50 bezüglich des Bunds 10 dreht. Wie zuvor erörtert wurde, kann der zweite Schlitzabschnitt 112 eine Drehung in einem Bereich von fünf Grad bis fünfzehn Grad gestatten.
Die dritte Spanndornstelle 63 stellt einen Scheitelpunkt des ersten Halbzyklusabschnitts 102 dar, der einer Stelle entspricht, an der der Schlitz 100 axial die Richtung wechselt. Wenn sich die Stifte 30 an der dritten Spanndornstelle 63 befinden, wird der Bund 10 durch die axiale Kraft der Feder 90 zu dem ersten Spanndornende 51 gedrückt. Dadurch muss der Benutzer keine manuelle Kraft an den Bund anlegen, um den ersten Halbzyklusabschnitt 102 zu beenden.
Unter Bezugnahme auf 13 und 18 wird, wenn sich die Stifte entlang dem dritten Schlitzabschnitt 114 des ersten Halbzyklusabschnitts 102 zu der vierten Spanndornstelle 64 bewegen (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t4), der Bund 10 durch Rotationsmoment dazu gezwungen, die Drehung bezüglich des Spanndorns 50 fortzusetzen. Dadurch dreht sich der Spanndorn 50 um die Längsachse 53, während er sich axial bewegt. Wie zuvor erörtert wurde, kann der dritte Schlitzabschnitt 114 eine Drehung in einem Bereich von 75 Grad bis 85 Grad gestatten. Dadurch dreht sich die erste Achse A1 in die Ausrichtung auf die vierte Achse A4, und der Abstand zwischen dem Spanndornklemmelement 56 und dem ersten Bundende 11 wird verringert.
Unter Bezugnahme auf 13 und 19 bewegt sich, wenn sich die Stifte 30 von der vierten Spanndornstelle 64 zu der fünften Spanndornstelle 65 bewegen (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t5), der Spanndorn 50 axial entlang dem vierten Schlitzabschnitt 116 des ersten Halbzyklusabschnitts 102 unter der axialen Kraft der Schraubenfeder 90, bis sich die Stifte 30 an der fünften Spanndornstelle 65 befinden. Diese Konfiguration entspricht der zweiten Konfiguration der Spanndornanordnung 4. Bei der zweiten Konfiguration ist die erste Achse A1 auf die vierte Achse A4 ausgerichtet, so dass die Arme 58 des Spanndornklemmelements 56 auf die Stege 15 ausgerichtet sind und aufgrund der Kraft der Feder 90 an dem Bund 10 zu den Stegen 15 gedrückt werden.
Bei dem Wechsel von der ersten Konfiguration gemäß der Darstellung in 15 zu der zweiten Konfiguration gemäß der Darstellung in 19 haben die Stifte 30 den ersten Halbzyklusabschnitt 102 des Bewegungszyklus 101 durchlaufen. Während des ersten Halbzyklusabschnitts 102 wurde das Spanndornklemmelement 56 von den Pfosten 14 weggehoben, hat sich 90 Grad um die Längsachse 53 gedreht und wurde dann auf die Stege 15 abgesenkt und gegen diese gedrückt.
Wenn sich die Spanndornanordnung 4 in der zweiten Konfiguration befindet, kann ein Zubehörteil 2, das an dem Bund 10 befestigt ist (in 19 nicht gezeigt), bezüglich des ersten Bundendes 11 durch Klemmen des Zubehörteils 2 zwischen die erste Bundendfläche 18(1) und das Spanndornklemmelement 56 fixiert werden. Bei dieser Konfiguration wird eine Relativdrehung des Zubehörteils 2 bezüglich des Bunds 10 über den Eingriff zwischen der Nabenöffnung 206 des Zubehörteils 2 und den Pfosten 14 des Bunds 10 verhindert.
Zum Lösen des festgeklemmten Zubehörteils 2 wird der Bund 10 durch Bewegen der Stifte 30 entlang dem zweiten Halbzyklusabschnitt 103 von der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration gewechselt. In dem zweiten Halbzyklusabschnitt 103 dreht sich der Spanndorn 50 weiter in derselben Richtung, in die er in dem ersten Halbzyklusabschnitt 102 gedreht wurde. Wenn der Spanndorn 50 beispielsweise während des ersten Halbzyklusabschnitts 102 in einer im Uhrzeigersinn verlaufenen Richtung bei Betrachtung mit Sicht auf das erste Spanndornende 51 gedreht wurde, dreht sich der Spanndorn 50 während des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 weiter in die im Uhrzeigersinn verlaufende Richtung.
Unter Bezugnahme auf 14 bewegen sich beim Wechsel von der zweiten verriegelten Konfiguration in die erste entriegelten Konfiguration die Stifte 30 durch den zweiten Halbzyklusabschnitts 103 des Bewegungszyklus 101. Zu Beginn des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 (z. B. zum Zeitpunkt t6) sind die Stifte 30 an der ersten Spanndornstelle 61 des ersten Schlitzabschnitts 110 des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 angeordnet. Wenn die Stifte 30 an der ersten Spanndornstelle 61 angeordnet sind, ist das Spanndornklemmelement 56 an dem ersten Bundende 11 angeordnet. Insbesondere ist die erste Achse A1 auf die vierte Achse A4 ausgerichtet, wodurch die Arme 58 des Spanndornklemmelements 56 auf die Stege 15 ausgerichtet sind. Die erste Spanndornstelle 61 ist so positioniert, dass die Arme 58 an den jeweiligen Stegen 15 anliegen, wenn es kein dazwischenliegendes Zubehörteil 2 gibt.
Ein Benutzer kann den Wechsel zwischen von der zweiten Konfiguration zu der ersten Konfiguration durch manuelles Bewegen des Bunds 10 zu dem zweiten Spanndornende 52 initiieren. Dadurch bewegen sich die Stifte 30 axial entlang dem ersten Schlitzabschnitt 110 von der ersten Spanndornstelle 61 zu der zweiten Spanndornstelle 62 (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t7). Während der Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Spanndornstelle 61, 62 bewegt sich der Spanndorn 50 axial bezüglich des Bunds 10 ohne eine Drehung, so dass sich das Spanndornklemmelement 56 von den Stegen 15 weg bewegt, während die erste und vierte Achse A1, A4 axial ausgerichtet bleiben.
Wenn sich die Stifte 30 an der zweiten Spanndornstelle 62 befinden, bewegt der Benutzer den Bund 10 weiter zu dem zweiten Spanndornende 52, und die Stifte 30 bewegen sich durch den zweiten Schlitzabschnitt 112 des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 zu der dritten Spanndornstelle 63 (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t8). Während der Bewegung zwischen der zweiten und der dritten Spanndornstelle 62, 63 bewegt sich der Spanndorn 50 weiter axial bezüglich des Bunds 10, so dass sich das Spanndornklemmelement 56 noch weiter von dem Steg 15 weg bewegt. Darüber hinaus bewirkt die Umfangsbewegung der Stifte 30, dass sich der Spanndorn 50 bezüglich des Bunds 10 dreht. Wie zuvor erörtert wurde, kann der zweite Schlitzabschnitt 112 eine Drehung in einem Bereich von fünf Grad bis fünfzehn Grad gestatten.
Die dritte Spanndornstelle 63 stellt einen Scheitelpunkt des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 dar, der einer Stelle entspricht, an der der Schlitz 100 axial die Richtung wechselt. Wenn sich die Stifte 30 an der dritten Spanndornstelle 63 befinden, wird der Bund 10 durch die axiale Kraft der Feder 90 zu dem ersten Spanndornende 51 gedrückt. Dadurch muss der Benutzer keine manuelle Kraft an den Bund 10 anlegen, um den zweiten Halbzyklusabschnitt 103 zu beenden.
Wenn sich die Stifte entlang dem dritten Schlitzabschnitt 114 des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 zu der vierten Spanndornstelle 64 bewegen (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t9), wird der Bund 10 durch Rotationsmoment dazu gezwungen, die Drehung bezüglich des Spanndorns 50 fortzusetzen. Dadurch dreht sich der Spanndorn 50 um die Längsachse 53, während er sich axial bewegt. Wie zuvor erörtert wurde, kann der dritte Schlitzabschnitt 114 eine Drehung in einem Bereich von 75 Grad bis 85 Grad gestatten. Dadurch dreht sich die erste Achse A1 in die Ausrichtung auf die dritte Achse A3, und der Abstand zwischen dem Spanndornklemmelement 56 und dem ersten Bundende 11 wird verringert.
Wenn sich die Stifte 30 von der vierten Spanndornstelle 64 zu der fünften Spanndornstelle 65 bewegen (dies entspricht z. B. dem Zeitpunkt t10), bewegt sich der Spanndorn 50 axial entlang dem vierten Schlitzabschnitt 116 des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 unter der axialen Kraft der Schraubenfeder 90, bis sich die Stifte 30 an der fünften Spanndornstelle 65 befinden. Diese Konfiguration entspricht der ersten Konfiguration der Spanndornanordnung 4. Bei der ersten Konfiguration ist die erste Achse A1 auf die dritte Achse A3 ausgerichtet, so dass die Arme 58 des Spanndornklemmelements 56 auf die Pfosten 14 ausgerichtet sind und aufgrund der Kraft der Feder 90 an dem Bund 10 zu den Pfosten 14 gedrückt werden.
Bei dem Wechsel von der zweiten Konfiguration gemäß der Darstellung in 19 zu der ersten Konfiguration gemäß der Darstellung in 15 haben die Stifte 30 den zweiten Halbzyklusabschnitt 103 des Bewegungszyklus 101 durchlaufen. Während des zweiten Halbzyklusabschnitts 103 wurde das Spanndornklemmelement 56 von den Stegen 15 weggehoben, hat sich 90 Grad um die Längsachse 53 gedreht und wurde dann auf die Pfosten 14 abgesenkt und gegen diese gedrückt.
Gemäß obiger Beschreibung wird eine Spanndornanordnung 4 offenbart, die schnelles und praktisches Koppeln und/oder Lösen eines Zubehörteils 2 mit bzw. von der Spanndornanordnung 4 ohne ein erforderliches zusätzliches Werkzeug, wie z. B. eines Schraubendrehers, gestattet. Somit kann die Spanndornanordnung 4 praktischerweise zum Anschluss zahlreicher austauschbarer Zubehörteile, wie z. B. Trennscheiben, Polierscheiben, Schleifscheiben, Schmirgelscheiben oder ähnlicher Gegenstände bei der Herstellung des Elektrowerkzeugs 1, verwendet werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind sowohl der Spanndorn 50 als auch der Bund 10 aus Metall, wie zum Beispiel Stahl, ausgebildet. In Abhängigkeit von den Anforderungen der spezifischen Anwendung kann der Spanndorn 50 jedoch aus einem anderen Material als der Bund 10 ausgebildet sein. Bei einigen Ausführungsformen können der Spanndorn 50 und der Bund 10 aus alternativen Materialien, wie z. B. hochfesten Polymeren, je nach Anwendungsanforderungen ausgebildet sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Spanndorn 50 den Schlitz 100, der zwei Zyklen von Relativbewegung zwischen dem Spanndorn 50 und dem Bund 10 bereitstellen soll. Der Schlitz 100 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise umfasst der Schlitz 100 bei einigen Ausführungsformen einen einzigen Bewegungszyklus 101. Bei anderen Ausführungsformen umfasst der Schlitz 100 drei oder mehr Bewegungszyklen 101.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Bund 10 ein Paar Stifte 30. Der Bund 10 ist nicht darauf beschränkt, zwei Stifte aufzuweisen. Beispielsweise umfasst der Bund 10 bei einigen Ausführungsformen einen einzigen Stift 30. Bei anderen Ausführungsformen umfasst der Bund 10 mehrere Paare von Stiften 30, z. B. vier oder mehr Stifte 30.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Spanndorn 50 den Schlitz 100, bei dem jeder der Schlitzabschnitte 110, 112, 114, 116 linear ist. Der Schlitz 100 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können die Schlitzabschnitte, die zu einer Drehbewegung des Spanndorns 50 führen, bogenförmig anstatt linear sein. Somit können der zweite und der dritte Schlitzabschnitt 112, 114 gekrümmt sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Schlitzabschnitte, die den ersten Halbzyklusabschnitt 102 und den zweiten Halbzyklusabschnitt 103 definieren, identisch. Der Schlitz 100 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen die Form und Abmessungen des Abschnitts des Schlitzes 100, der den ersten Halbzyklusabschnitt 102 bereitstellt, etwas anders als jene des Abschnitts des Schlitzes 100, der den zweiten Halbzyklusabschnitt 103 bereitstellt, sein.
Oben werden ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen für ein Elektrowerkzeug genauer beschrieben. Es versteht sich, dass hier lediglich Strukturen beschrieben wurden, die zur Erklärung der Spanndornanordnung als notwendig erachtet wurden. Es wird angenommen, dass dem Fachmann andere herkömmliche Strukturen und jene von untergeordneten und zusätzlichen Komponenten der Spanndornanordnung, des Elektrowerkzeugs und des Zubehörteils bekannt sind und von ihm verstanden werden. Darüber hinaus sind, obgleich Ausführungsbeispiele für die Spanndornanordnung oben beschrieben wurden, die Spanndornanordnungen nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es können verschiedene Konstruktionsänderungen vorgenommen werden, ohne von dieser Vorrichtung, so wie sie in den Ansprüchen dargelegt wird, abzuweichen.

Claims

Spanndornanordnung, die Folgendes umfasst: einen Spanndorn, der Folgendes umfasst: ein erstes Spanndornende mit einem Spanndornklemmelement, ein zweites Spanndornende, das dem ersten Spanndornende gegenüberliegt, eine Längsachse, die durch das erste Spanndornende und das zweite Spanndornende verläuft, und einen Schlitz, der in einer Außenfläche des Spanndorns vorgesehen ist; einen Bund, der den Spanndorn umgibt, wobei der Bund Folgendes umfasst: ein erstes Bundende, ein zweites Bundende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, und eine Seitenwand, die sich zwischen dem ersten Bundende und dem zweiten Bundende erstreckt, wobei die Seitenwand eine Innenfläche umfasst, die eine Bohrung definiert, wobei die Bohrung an dem ersten Bundende und an dem zweiten Bundende offen ist, wobei die Bohrung eine Stufenänderung im Durchmesser aufweist, die eine innere Bundschulter definiert, und einen Stift, der von einer Fläche der Bohrung vorragt und in dem Schlitz aufgenommen ist, wobei der Stift zwischen der Schulter und dem ersten Bundende angeordnet ist; eine Haltescheibe, die zwischen dem Schlitz und dem zweiten Spanndornende an dem Spanndorn fixiert ist; und eine Feder, die den Spanndorn umgibt, wobei sich die Feder zwischen der Haltescheibe und der inneren Bundschulter erstreckt, wobei der Schlitz so konfiguriert ist, dass er eine Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds sowohl als Drehung um die Längsachse als auch als eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse gestattet.
Spanndornanordnung nach Anspruch 1, wobei der Schlitz einen Umfang des Spanndorns derart umgibt, dass ein durchgängiger und endloser Pfad gebildet wird, durch den sich der Stift konfigurationsgemäß bewegt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 1, wobei der Schlitz Folgendes umfasst: einen ersten Halbzyklusabschnitt, und einen zweiten Halbzyklusabschnitt, der durchgängig mit dem ersten Halbzyklusabschnitt ist, wobei der erste Halbzyklusabschnitt und der zweite Halbzyklusabschnitt zusammen einen ersten Zyklus bilden, der einen Pfad bereitstellt, der, wenn sich der Stift durch ihn bewegt, zu einer 360-Grad-Drehung des Spanndorns um die Längsachse führt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 3, wobei der Schlitz einen zweiten Zyklus umfasst, der mit dem ersten Zyklus identisch ist und der mit dem ersten Zyklus durchgängig ist, wobei der erste Zyklus und der zweite Zyklus zusammen einen durchgängigen und endlosen Pfad bilden, durch den sich der Stift konfigurationsgemäß bewegt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 3, wobei die Form, die Abmessungen und die Ausrichtung des ersten Halbzyklusabschnitts und des zweiten Halbzyklusabschnitts identisch sind.
Spanndornanordnung nach Anspruch 3, wobei der erste Halbzyklusabschnitt und der zweite Halbzyklusabschnitt jeweils Folgendes umfassen: einen ersten Schlitzabschnitt, der linear ist und sich parallel zur Längsachse erstreckt, einen zweiten Schlitzabschnitt, der linear und spitzwinklig zur Längsachse ist, einen dritten Schlitzabschnitt, der linear und spitzwinklig zur Längsachse ist, wobei der dritte Schlitzabschnitt mit dem ersten Schlitzabschnitt über den zweiten Schlitzabschnitt verbunden ist, und einen vierten Schlitzabschnitt, der mit dem dritten Schlitzabschnitt durchgängig ist, wobei der vierte Schlitzabschnitt linear ist und sich parallel zur Längsachse erstreckt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 6, wobei die Bewegung des Stifts in dem ersten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds entspricht, wobei das Spanndornklemmelement in einer ersten Richtung, die parallel zur Längsachse verläuft, translatorisch bewegt wird, so dass sich das Klemmelement von dem ersten Bundende weg bewegt, eine Bewegung des Stifts in dem zweiten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds entspricht, wobei das Spanndornklemmelement in der ersten Richtung translatorisch bewegt wird und wobei sich der Spanndorn um die Längsachse dreht, eine Bewegung des Stifts in dem dritten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds entspricht, wobei das Spanndornklemmelement in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung entgegengesetzt ist, translatorisch bewegt wird und wobei sich der Spanndorn um die Längsachse dreht, und eine Bewegung des Stifts in dem vierten Schlitzabschnitt einer Bewegung des Spanndorns bezüglich des Bunds entspricht, wobei das Spanndornklemmelement in der zweiten Richtung translatorisch bewegt wird, so dass sich das Klemmelement zu dem ersten Bundende bewegt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 7, wobei während einer Bewegung des Stifts in dem zweiten Schlitzabschnitt sich der Spanndorn um die Längsachse in einer dritten Richtung dreht, und während der Bewegung des Stifts in dem dritten Schlitzabschnitt sich der Spanndorn um die Längsachse in der dritten Richtung dreht.
Spanndornanordnung nach Anspruch 6, wobei der erste Schlitzabschnitt an dem ersten Spanndornende beginnt, der vierte Schlitzabschnitt an dem ersten Spanndornende endet, der zweite und der dritte Schlitzabschnitt zwischen dem ersten Spanndornende und einer Spanndornschulter angeordnet sind, und die Spanndornschulter zwischen dem ersten Spanndornende und einem Punkt des Spanndorns, der auf halbem Wege zwischen dem ersten Spanndornende und dem zweiten Spanndornende liegt, angeordnet ist.
Spanndornanordnung nach Anspruch 6, wobei der vierte Schlitzabschnitt des ersten Halbzyklusabschnitts koextensiv mit einem Abschnitt des ersten Schlitzabschnitts des zweiten Halbzyklusabschnitts ist.
Spanndornanordnung nach Anspruch 1, wobei der Bund Pfosten umfasst, die von dem ersten Bundende in einer parallel zur Längsachse verlaufenden Richtung vorragen, der Bund Stege umfasst, die zwischen jedem angrenzenden Paar Pfosten angeordnet sind, der Schlitz dazu konfiguriert ist, bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Bund und dem Spanndorn zu gestatten, dass sich der Spanndorn bezüglich des Bunds aus einer ersten Konfiguration, in der das Spanndornklemmelement auf Endseiten der Pfosten ausgerichtet ist und an diesen anliegt, in eine zweite Konfiguration, in der das Spanndornklemmelement auf die Stege ausgerichtet ist und über die Feder zu den Stegen gedrückt wird, bewegt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 11, wobei der Schlitz dazu konfiguriert ist, bei einer nachfolgenden axialen Relativbewegung zwischen dem Bund und dem Spanndorn zu gestatten, dass sich der Spanndorn bezüglich des Bunds aus der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration bewegt.
Spanndornanordnung nach Anspruch 12, wobei sich der Spanndorn während der Bewegung aus der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration um die Längsachse in einer ersten Richtung dreht, und sich der Spanndorn während der Bewegung aus der zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration um die Längsachse in der ersten Richtung dreht.
Spanndornanordnung nach Anspruch 1, wobei der Schlitz einen Umfang des Spanndorns umgibt und einen gezackten Pfad definiert.
Spanndornanordnung nach Anspruch 14, wobei der gezackte Pfad eine Reihe von nacheinander verbundenen Teilschleifen umfasst, wobei jede Teilschleife die Hälfte eines Zyklus definiert und jede Hälfte eines Zyklus einen ersten Schlitzabschnitt umfasst, der mit einem zweiten Schlitzabschnitt über einen dritten und einen vierten richtungsändernden Schlitzabschnitt in Verbindung steht.