DE19851917A1

DE19851917A1 - Spannmutter

Info

Publication number: DE19851917A1
Application number: DE1998151917
Authority: DE
Inventors: Matthias Sperber
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-05-18
Also published as: EP1000707A2

Abstract

Eine Spannmutter zum lösbaren Befestigen eines insbesondere scheibenförmigen Werkzeugs auf einer angetriebenen Spindel einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifmaschine, ist auf das Ende einer Spindel aufschraubbar. Um einen unerwünschten Kontakt zwischen der Spannmutter und einem zu bearbeitenden Werkstück zu vermeiden, wird eine die Spannmutter umfassende, ringförmige Abdeckung vorgeschlagen, die gegenüber der Spannmutter um die Spindel herum drehbar angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannmutter zum lösbaren Befestigen eines insbesonderen scheibenförmigen Werkzeuges auf einer angetriebenen Spindel einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifmaschine.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 36 13 987 C2 beispielsweise ist eine Schleifmaschine bekanntge worden, bei der eine einteilig ausgeführte Spannmutter auf das Ende der Spin del aufgeschraubt ist, um die Schleifscheibe zwischen einem Flansch und der Spannmutter einzuspannen. Ein Kontakt der rotierenden Spindel bzw. der rotie renden Spannmutter mit dem zu bearbeitenden Werkstück ist nachteilig, da zum einen Schäden an dem Werkstück auftreten können und zum anderen die Gefahr des Verkantens besteht, mit der Folge, daß die Winkelschleifmaschine nicht kontrolliert zu halten ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, zu vermeiden, daß die rotie rende Spannmutter während des Betriebs der Handwerkzeugmaschine in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück gerät. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine die Spannmutter umfassende, ringför mige Abdeckung vorgesehen ist, die gegenüber der Spannmutter um die Spin del herum drehbar angeordnet ist. Während des Arbeitens mit der Handwerk zeugmaschine ist gewährleistet, daß nicht die Spannmutter an sich mit dem zu bearbeitenden Werkzeug in Kontakt kommen kann, sondern lediglich die Ab deckung. Da die Abdeckung drehbar ist, bleibt diese im Kontakt mit dem Werk stück still stehen, wobei die Spannmutter darunter weiter dreht. Schäden am Werkstück sind somit ausgeschlossen. Weiterhin besteht nicht länger die Ge fahr, daß stoßartige Belastungen infolge eines unerwünschten Kontakts der Spannmutter mit dem Werkstück eine unkontrollierte Handhabung der Winkel schleifmaschine zur Folge haben.

Die Abdeckung kann beispielsweise eine Kappe sein, die an der von der Schleifscheibe abgewandten Stirnseite der Spannmutter angebracht ist. Die komplette Stirnseite der Spannmutter ist dann abgedeckt. Diese Kappe kann weiterhin mit einem Axialbord versehen sein, der sich in Richtung auf die Schleifscheibe erstreckt, wobei der Außendurchmesser des Axialbords größer als der Außendurchmesser der Spannmutter ist. Somit ist auch sichergestellt, daß bei einer radialen Bewegung zuerst die Kappe bzw. deren Axialbord mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Es kann aber auch genügen, daß die Ab deckung im Kantenbereich der Spannmutter vorgesehen ist, also dort, wo sich Umfangs- und Stirnflächen der Spannmutter schneiden.

Die Abdeckung kann auch durch eine auf der Spannmutter konzentrisch ange ordnete zylindrische Hülse gebildet sein, die mit ihrem von dem Werkzeug ab gewandten Ende axial aus der Stirnfläche der Spannmutter vorsteht. Das be deutet, daß das zu bearbeitende Werkstück nicht mit der Stirnseite der Spannmutter, sondern mit diesem stirnseitigen Ende der Hülse in Kontakt kommt. Die Hülse kann die Spannmutter vollständig umschließen.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß ein zur Spindel konzen trisch angeordneter, die Abdeckung bildender Winkelring an dem von dem Werkzeug abgewandten Ende der Spannmutter drehbar befestigt ist, wobei der Axialbord des Winkelrings einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser der Spannmutter ist und dessen Radialbord einen In nendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser der Spann mutter ist. Der Winkelring deckt vorzugsweise den Kantenbereich der Spann mutter ab und verhindert den umfangsseitigen und stirnseitigen Kontakt der Spannmutter mit dem zu bearbeitenden Werkstück. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung ist besonders günstig, da zum einen der Winkelring ohne gro ßen Herstellungsaufwand - beispielsweise im Tiefziehverfahren - herstellbar ist, und weil er ein geringes Gewicht aufweist, und weil der besonders gefähr dete Kantenbereich der Spannmutter hinreichend abgedeckt ist.

Die Abdeckung kann mittels eines Wälzlagers gegenüber der Spannmutter drehbar gelagert sein. Allerdings ist auch alternativ der Einsatz eines Gleitla gers denkbar. Sofern ein Wälzlager eingesetzt wird, sieht eine weitere erfin dungsgemäße Weiterbildung vor, daß die Abdeckung und die Spannmutter je mit einer Kugelrille versehen sind, an denen Kugeln abwälzen. Bei einem der artigen Kugellager kann in besonders vorteilhafter Weise der lichte radiale Abstand zwischen den beiden Kugelrillen kleiner als der Durchmesser der Ku gel sein. Das bedeutet, daß die Abdeckung verliersicher an der Spannmutter gehalten ist, ohne daß weitere Mittel vorzusehen sind, um die Abdeckung an der Spannmutter drehbar zu befestigen. Um ein derartiges Kugellager zu mon tieren, kann es zweckmäßig sein, daß der lichte radiale Abstand durch federe lastische Verformung der Abdeckung derart aufweitbar ist, daß die Kugeln in ihre Kugelrillen gelangen bzw. dort einschnappen. Die Abdeckung schnappt also auf die Spannmutter auf, wobei die Kugeln unter elastischer Rückverfor mung der Abdeckung in ihre Kugelrillen gelangen.

Die vorliegende Erfindung ist geeignet für Spannmuttern, die im wesentlichen einteilig ausgeführt sind, also beispielsweise für eine Spannmutter, wie sie bereits eingangs zum Stand der Technik beschrieben worden ist. Die erfin dungsgemäße Spannmutter kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein. Der artige mehrteilige Spannmuttern werden auch als Schnellspannmuttern aus geführt, die Mechanismen beinhalten, die den Einspanndruck an der Schleif scheibe reduzieren, bevor die Spannmutter von der Spindel abgeschraubt wird. Auf diese Weise erspart man sich den Einsatz eines zusätzlichen Werkzeuges, um die Spannmutter zu lösen.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß die Abdeckung durch einen Gleitlagerring gebildet ist, der gegenüber der Spannmutter gleitgelagert ist. Diese Variante hat den Vorteil, daß die Zahl der verwendeten Einzelteile weiter reduziert ist. Die Werkstoffe für den Gleitlagerring und die Spannmutter können derart gewählt sein, daß im Gleitkontakt ein guter Gleitkontakt ge währleistet ist. Ebenso wie bei dem weiter oben beschriebenen erfindungsge mäßen Ausführungsbeispiel hat der Gleitlagerring einen Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser der Spannmutter ist. Vorzugsweise ist der Gleitlagerring an der Spannmutter derart angebracht, daß er an dem von dem Werkzeug abgewandten Ende axial vorsteht. Wenn die Spannmutter radi al oder axial auf das zu bearbeitende Werkstück bewegt wird, findet ein Kon takt zwischen Werkstück und Gleitlagerring statt, wobei der leichte Gleitlager ring schnell abgebremst wird und relativ zum Werkstück stillsteht.

Für eine einwandfreie Lagerung des Gleitlagerrings an der Spannmutter sieht eine Weiterbildung vor, daß die Spannmutter eine zur Spindel konzentrische Schulter aufweist, auf der der Gleitlagerring ruht, und mit der der Gleitlagerring in Gleitkontakt steht. Der Gleitlagerring und die Schulter können mit stirnseitig und umfangsseitig einander gegenüberliegenden Gleitflächen versehen sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei von außen auf den Gleitlagerring einwirkenden Kräften in axialer und radialer Richtung der Gleitlagerring ein wandfrei abgestützt und gelagert ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt vier Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spann mutter;

Fig. 2 eine Einzelheit der Spannmutter aus Fig. 1 in vergrößer ter Darstellung,

Fig. 3 in einer Ansicht wie in Fig. 2 eine weitere erfindungsge mäße Spannmutter und

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Spannmutter in einer An sicht wie in Fig. 3.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die in Fig. 1 dargestellte mehrteilige Spannmutter besteht im wesentlichen aus einem Mutternteil 1, das auf die nicht dargestellte Spindel einer Winkel schleifmaschine aufgeschraubt wird. Auf das Mutternteil 1 ist drehfest und axial verschieblich ein Ring 2 angeordnet. Weiterhin ist eine auf dem Mutternteil 1 eine drehbar angeordnete Scheibe 3 zur Anlage an die nicht dargestellte Schleifscheibe vorgesehen. Die Scheibe 3 und das Mutternteil 1 begrenzen mit einander zugewandten Stirnflächen einen umlaufenden keilförmigen Spalt 4, der sich radial einwärts verjüngt. In diesem Spalt 4 ist ein geschlitzter Feder ring 5 angeordnet, der nach radial nach innen vorgespannt ist. Der Federring 5 ist mit seinem Außenumfang an dem Ring 2 abgestützt und drückt gegen die den Spalt 4 begrenzenden Stirnflächen. Weiterhin ist ein Gummiring 6 - der auch aus einem anderen Material als Gummi gebildet sein kann, sofern er elastisch leicht verformbar ist - vorgesehen, der das Mutternteil 1 und die Scheibe 3 umfaßt.

An dem von der Schleifscheibe abgewandten axialen Ende der Spannmutter ist ein Winkelring 7 vorgesehen, der über ein Schrägkugellager 8 gegenüber dem Ring 2 wälzgelagert ist. Dieser Bereich ist in der Fig. 2 als Ausschnittsvergrö ßerung abgebildet. Das Schrägkugellager 8 umfaßt Kugeln 9 und Kugelrillen 10, 11. Die Kugelrille 10 ist an dem Ring 2 und die Kugelrille 11 ist an dem Winkelring 7 ausgebildet. Der Axialbord 12 des Winkelrings 7 erstreckt sich in Richtung auf die nicht dargestellte Schleifscheibe und der Radialbord 13 er streckt sich radial einwärts. Der Außendurchmesser des Axialbordes 12 ist größer als der Außendurchmesser der Spannmutter bzw. des Rings 2. Der In nendurchmesser des Radialbordes ist kleiner als der Außendurchmesser des Rings 2. Der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Winkelring 7 den Kantenbe reich des Rings 2 umlaufend abdeckt. Das freie Ende des Radialbords 13 wird von einem Vorsprung 14 des Rings 2 überlappt. Dieser Vorsprung 14 kann umlaufend sein, jedoch genügt es auch, mehrere über den Umfang verteilt an geordnete punktartige Vorsprünge vorzusehen. Diese Vorsprünge können bei spielsweise angeprägt sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Winkel ring 7 verliersicher mit dem Ring 2 verbunden ist.

Die in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Spannmutter unterscheidet sich von der aus der Fig. 2 im wesentlichen durch eine unterschiedliche Befe stigung des Winkelrings 7 an dem Ring 2. Der Fig. 3 ist zu entnehmen, daß das freie Ende des Axialbords 12 radial eingezogen ist, und daß eine an dem Ring 2 ausgebildete Kugelrille 16 in eine hochgezogene Schulter 17 übergeht. Der radiale lichte Abstand 11 zwischen den Kugelrillen 15, 16 bzw. zwischen dem freien Ende des Axialbords 12 und der Schulter 17 des Rings 2 ist kleiner als der Durchmesser der Kugel 9. Das bedeutet, daß das so gebildete Schräg kugellager nicht nur die Wälzlagerung des Winkelrings 7 gegenüber dem Ring 2 übernimmt, sondern zugleich eine verliersichere Verbindung des Winkelrings 7 mit dem Ring 2 herstellt.

Wenn beispielsweise die Kugeln 9 in der Kugelrille 16 vormontiert sind, kann der Winkelring 7 beispielsweise folgendermaßen montiert werden:
Der Winkelring 12 wird axial gegen den Ring 2 angedrückt, wobei das radial eingezogene freie Ende des Axialbordes 12 des Winkelrings 7 oberhalb der Kugelmitte an den Kugeln 9 anliegt. Unter der auf den Winkelring 12 einwir kenden Axialkraft weicht der Axialbord 12 nach radial außen aus; schließlich überwindet das radial eingezogene Ende des Axialbordes 12 den Scheitelpunkt der Kugeln 9 und die Kugeln 9 schnappen unter elastischer Rückverformung des Axialbordes 12 in die Kugelrille 15 des Winkelrings 7 ein. Wenn die Kugeln 9 in der Kugelrille 15 des Winkelrings 7 vormontiert sind, kann der Winkelring 7 entsprechend montiert werden, wobei die Kugeln 9 dann an der Schulter 17 des Rings 2 vorbei gedrückt werden, und wobei der Axialbord 12 nach radial außen ausweicht. Damit der Axialbord 12 aufweitbar ist kann er an mehreren über seinen Umfang verteilt angeordneten Stellen mit feinen axial gerichteten Schlitzen versehen sein. Es ist auch denkbar, daß der Winkelring 7 an sich die erforderliche elastische Vorformbarkeit aufweist, ohne daß diese Schlitze er forderlich wären. Beispielsweise kann er dünnwandig aus Stahl ausgeführt sein. Denkbar ist aber auch die Verwendung von einem Kunststoff.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Variante in einer Darstellung wie in Fig. 3. Anstelle des oben beschriebenen Winkelringes ist hier ein Gleitla gerring 18 vorgesehen, der an einer Schulter 19 des Rings 2 axial und radial abgestützt ist. Der Gleitlagerring 18 und die Schulter 19 sind mit stirnseitig und umfangsseitig einander zugewandten Gleitflächen 20, 21, 22, 23 versehen. Der Ring 2 ist an seinem stirnseitigen Ende mit einem Vorsprung 24 versehen, der aus der Ebene der umfangsseitigen Gleitflächen 22, 23 radial hervorspringt und den Gleitlagerring 18 hintergreift. Auf diese Weise ist der Gleitlager 18 verliersicher mit dem Ring 2 verbunden.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Spannmutter näher erläutert. Wenn die erfindungsgemäße Spannmutter beispielsweise an einer Winkelschleifmaschine eingesetzt wird, ist sichergestellt, daß ein uner wünschter Kontakt zwischen der Spannmutter bzw. dem Ring 2 und dem zu bearbeitenden Werkstück durch das Zwischenschalten des Winkelrings 7 bzw. dem Gleitlagerring 18 zuverlässig ausgeschlossen ist.

Für einen Schleifscheibenwechsel wird zunächst an dem Ring 2 axial gezogen. Diese Situation ist in der Fig. 1 in der unteren Bildhälfte dargestellt. Der Fe derring 5 ist nun nicht mehr an dem Ring 2 abgestützt, so daß dieser nach ra dial außen ausweicht und somit außer Eingriff mit den Spalt 4 begrenzenden Stirnflächen kommt. Das bedeutet, daß die Scheibe 3 nun axial nicht länger an dem Federring 5 abgestützt ist und somit dem Einspanndruck ausweicht. Nun ist die Spannmutter soweit gelöst, daß ein Abschrauben von Hand problemlos möglich ist. Die hier beschriebene mehrteilige Spannmutter ermöglicht also einen einfachen Wechsel der Schleifscheibe. Für die beschriebene Funktion dieser Spannmutter ist selbstverständlich die Abdeckung nicht erforderlich. Allerdings erhöht die Abdeckung die Arbeitssicherheit.

Bezugszeichen

1

Mutternteil

2

Ring

3

Scheibe

4

Spalt

5

Federring

6

Gummiring

7

Winkelring

8

Schrägkugellager

9

Kugel

10

Kugelrille

11

Kugelrille

12

Axialbord

13

Radialbord

14

Vorsprung

15

Kugelrille

16

Kugelrille

17

Schulter

18

Gleitlagerring

19

Schulter

20

Gleitfläche

21

Gleitfläche

22

Gleitfläche

23

Gleitfläche

24

Vorsprung

Claims

1. Spannmutter zum lösbaren Befestigen eines insbesondere scheibenförmi gen Werkzeuges auf einer angetriebenen Spindel einer Handwerkzeugma schine, insbesondere Winkelschleifmaschine, wobei die Spannmutter auf das Ende der Spindel aufschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Spannmutter umfassende, ringförmige Abdeckung vorgesehen ist, die gegenüber der Spannmutter um die Spindel herum drehbar angeordnet ist.

2. Spannmutter nach Anspruch 1, an deren von dem Werkzeug abgewandten Ende ein zur Spindel konzentrisch angeordneter, die Abdeckung bildender Winkelring (7) drehbar befestigt ist, dessen Axialbord (12) einen Außen durchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser der Spann mutter ist und dessen Radialbord (13) einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser der Spannmutter ist.

3. Spannmutter nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung mittels eines Wälz lagers gegenüber der Spannmutter drehbar gelagert ist.

4. Spannmutter nach Anspruch 3, bei der die Abdeckung und die Spannmutter je mit einer Kugelrille (10, 11, 15, 16) versehen sind, an denen Kugeln (9) abwälzen.

5. Spannmutter nach Anspruch 4, bei der der lichte radiale Abstand (L) zwi schen den beiden Kugelrillen (15, 16) kleiner als der Durchmesser der Ku gel (9) ist.

6. Spannmutter nach Anspruch 5, bei der der lichte radiale Abstand (L) durch federelastische Verformung der Abdeckung derart aufweitbar ist, daß die Kugeln (9) in ihre Kugelrillen (15, 16) gelangen.

7. Spannmutter nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung durch einen Gleitla gerring (18) gebildet ist, der gegenüber der Spannmutter gleitgelagert ist.

8. Spannmutter nach Anspruch 7, an deren von dem Werkzeug abgewandten Ende eine zur Spindel konzentrische Schulter (19) vorgesehen ist, mit der der Gleitlagerring (18) in Gleitkontakt steht.

9. Spannmutter nach Anspruch 8, bei der der Gleitlagerring (18) und die Schulter (19) mit stirnseitig und umfangsseitig einander zugewandten Gleit flächen (20, 21, 22, 23) versehen sind.