DE19860747A1 - Sicherheitsspannschlüssel, insbesondere für Spannfutter - Google Patents

Abstract

Durch die Erfindung soll eine Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb von rotierenden Spannwerkzeugen derart erreicht werden, daß keine zum Spannen des Werkstücks notwendigen Spannschlüssel aus Unachtsamkeit des Benutzers im Spannwerkzeug verbleiben und so bei einer Rotation des Spannwerkzeugs Schäden verursachen können. Der erfindungsgemäße Sicherheitsspannschlüssel besteht aus bevorzugt einem Spannschlüssel (1, 10), welcher mit mindestens einer federnd angeordneten Sicherheitseinrichtung, die im wesentlichen aus mindestens einer Feder (5) und mindestens einem gleitend gelagerten Sicherheitsstift (7) oder einer gleitend gelagerten Sicherheitshülse (3) besteht, derart versehen ist, daß der Spannschlüssel (1, 10) nur durch eine vom Bedienpersonal in axiale Richtung des Spannschlüssels aufzubringende Kraft (F) formschlüssig mit den dafür im Spannwerkzeug vorgesehenen Vorrichtungen verbunden werden kann und nach Wegfall der axial wirkenden Kraft (F) selbsttätig durch Entspannung der Feder (5) und Ausfahren des Sicherheitsstifts (7) oder der Sicherheitshülse (3) aus den entsprechenden Vorrichtungen des Spannwerkzeugs ausgestoßen wird.

Description

Durch die Erfindung soll eine Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb von Werkzeugmaschinen oder von sonstigen in Rotation zu versetzenden Werkzeugen derart erreicht werden, daß keine zum Spannen des Werkstücks notwendigen Spannschlüssel oder Werkzeuge aus Unachtsam­ keit des Benutzers im Spannwerkzeug verbleiben und so bei einer Rotation oder dem Anfah­ ren des Spannwerkzeugs herausgeschleudert werden oder sich zwischen Werkzeug und fest­ stehenden Teilen der Werkzeugmaschine verklemmen können. Neben einer erheblichen Ver­ letzungsgefahr des Bedienpersonals durch wegschleudernde Spannschlüssel können durch eine entsprechende Unachtsamkeit auch erhebliche Schäden an der Bearbeitungsmaschine oder an umliegenden Gegenständen hervorgerufen werden.

Bei zur Zeit gebräuchlichen Spannfuttern kommen überwiegend einfache Spannschlüssel zur Anwendung, die bei Unachtsamkeit des Bedienpersonals im Spannfutter verbleiben und so bei rotierenden Spannfuttern herausgeschleudert werden können. Werden die Spannschlüssel bei rotierendem Spannwerkzeug nicht herausgeschleudert, können sie sich bevorzugt zwischen Werkzeug und feststehenden Maschinenteilen verklemmen und so die Werkzeugmaschine beschädigen. Bei der DE- 195 49 206 A1 wird zum Spannen des Spannfutters ein einfacher Spannschlüssel mit Außensechskant verwendet, während bei der DE- 27 49 626 A1 zum Spannen des Werkstücks ein kegelzahnradähnlicher Spannschlüssel verwendet wird.

Durch beide der aufgeführten Spannschlüssel können bei Unachtsamkeit des Bedienpersonals die beschriebenen Gefahren oder Schäden nicht ausgeschlossen werden.

Eine Sicherung gegen ein Wegschleudern des Spannschlüssels existiert bei einem Keilstan­ gen-Spannfutter nach der DE 27 26 505 A1 für bestimmte Positionierungen der Keilstangen, um ungewünschte Stellungen der Keilstangen durch ein Festhalten des Spannschlüssels durch einen Bolzen anzuzeigen. Befinden sich die Keilstangen allerdings in einem gewünschten Bereich, kann der Spannschlüssel abgezogen werden oder bei einem unachtsamen Betrieb des Spannfutters herausgeschleudert werden. Ein unachtsamer Betrieb mit eingestecktem und nicht durch ungewollte Positionierung der Keilstangen durch einen Bolzen gesicherten Spann­ schlüssel soll nach der DE 27 26 505 A1 lediglich durch die Größe des Spannschlüssels ver­ hindert werden, da dieser hierbei optisch nicht übersehen werden könne.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheitsspannschlüssel zu entwickeln, der nicht aus Unachtsamkeit des Bedienpersonals im Werkzeug verbleiben kann. Hierdurch können bei einer Rotation des Spannwerkzeugs Gefahren oder Schäden durch einen herausschleudernden oder durch einen im Werkzeug rotierenden Spannschlüssel vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhaf­ te Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Sicherheitsspannschlüssel besteht aus einem Spannschlüssel, welcher mit mindestens einer federnd angeordneten Sicherheitsmechanik derart versehen ist, daß der Spannschlüssel nur durch die vom Bedienpersonal in axiale Richtung des Spannschlüssels aufzubringenden Kräfte formschlüssig mit den dafür im Spannwerkzeug vorgesehenen Vor­ richtungen verbunden werden kann und so nach Wegfall der auf den Spannschlüssel wirken­ den axialen Kräfte selbsttätig aus den entsprechenden Vorrichtungen des Spannwerkzeugs ausgestoßen wird.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Spannschlüssel nicht im Werkzeug verblei­ ben kann und so erhebliche Gefahren durch Herausschleudern oder Verklemmen beseitigt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht zudem darin, daß durch die mindestens eine fe­ dernd angeordnete Sicherheitsmechanik der Spannschlüssel beim Nachlassen der vom Bedie­ ner manuell auf den Spannschlüssel aufzubringenden axialen Kraft aufgrund nachlassender Federkraft und axialer Bewegung für den Bediener fühlbar aus dem Werkzeug ausgestoßen wird und so automatisch von diesem entfernt werden kann. Durch die Verwendung weniger Einzelteile und durch eine einfache und rationelle Fertigung kann der Sicherheitsspannschlüs­ sel kostengünstig hergestellt werden.

Eine vorteilhafte Ausführung, wie sie bevorzugt für Spannschlüssel verwendet werden kann, bei denen der für den Spannvorgang notwendige Formschluß durch eine äußere Form des Spannschlüssels (z. B. Außenvierkant) und durch Einführen des Spannschlüssels in ein dafür vorgesehenes Gegenstück am Spannwerkzeug erreicht wird, besteht aus dem eigentlichen Spannschlüssel mit Hebel und einer federnd angeordneten Sicherheitsmechanik.

Durch die Sicherheitsmechanik wird gewährleistet, daß der Spannschlüssel nur durch eine vom Bediener bevorzugt manuell aufzubringende Kraft in axialer Richtung des Spannschlüs­ sels in das Spannwerkzeug eingeführt und im Spannwerkzeug verbleiben kann. Sobald der Bediener keine axiale Kraft mehr auf den Sicherheitsspannschlüssel ausübt, kann die im Spannschlüssel befindliche Feder die während der zuvor wirkenden axialen Kraft aufgenom­ mene Federenergie abgeben und stößt so den Sicherheitsspannschlüssel durch die aufgrund der sich entspannenden Feder ausfahrende Sicherheitshülse aus dem Werkzeug aus.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung wird bevorzugt bei Spannschlüsseln verwendet, bei de­ nen der für den Spannvorgang notwendige Formschluß durch eine in den Spannschlüssel ein­ gearbeitete innere Form des Spannschlüssels (z. B. Innensechskant) erreicht wird. Hierbei wird bei fehlender äußerer axial auf den Sicherheitsspannschlüssel einwirkenden Kraft ein Ausstoß des Spannschlüssels aus dem Werkzeug dadurch erreicht, daß ein im Spannschlüssel gleitend gelagerter Sicherungsstift aufgrund der in mindestens einer Feder gespeicherten Federenergie in seine ursprüngliche Lage zurückfährt und somit für den entsprechenden Ausstoß sorgt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Sicherheitsspannschlüssel ohne Eingriff in das Spannwerkzeug, bei dem der für den Spannvorgang notwendige Formschluß durch eine äußere Form des Spannschlüssels hergestellt werden kann,

Fig. 2 Schnitt durch die Ebene A-A des Sicherheitsspannschlüssels nach Fig. 1,

Fig. 3 Sicherheitsspannschlüssel nach Fig. 1 während des Eingriffs in das Spannwerkzeug,

Fig. 4 Sicherheitsspannschlüssel ohne Eingriff in das Spannwerkzeug, bei dem der für den Spannvorgang notwendige Formschluß durch eine in den Spannschlüssel eingearbeite­ te innere Form des Spannschlüssels hergestellt wird,

Fig. 5 Sicherheitsspannschlüssel nach Fig. 4 während des Eingriffs in das Spannwerkzeug.

Der in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsspannschlüssel besteht aus einem eigentlichen Spann­ schlüssel 1, welcher über einen Hebel 2 gedreht werden kann und einer Sicherheitsmechanik. Die Sicherheitsmechanik ist so gestaltet, daß mindestens eine bevorzugt runde Sicherheitshül­ se 3 den eigentlichen Spannschlüssel 1 umfaßt, hierbei in axiale Richtung auf dem Spann­ schlüssel 1 gleiten kann und bevorzugt auf der dem Hebel 2 zugewandten Seite über einen Ring oder einen größeren Außendurchmesser verfügt, welcher annähend dem Innendurchmes­ ser der Aufnahmehülse 4 entspricht. Die Aufnahmehülse 4, welche bevorzugt auf der dem Hebel 2 zugewandten Seite kraft- oder formschlüssig mit dem Spannschlüssel 1 verbunden wird, verfügt über einen Ring oder verkleinerten Innendurchmesser, welcher annähernd dem Außendurchmesser der Sicherheitshülse 3 gleicht. Mindestens eine durch einen Absatz im Spannschlüssel 1, durch die Aufnahmehülse 4 und den Ring oder den erweiterten Außen­ durchmesser der Sicherheitshülse 3 eingeschlossene Feder 5 drückt ohne Einwirkung äußerer Kräfte die axial auf dem Spannschlüssel 1 gleitend gelagerte Sicherheitshülse 3 gegen den Ring oder den verkleinerten Innendurchmesser der Aufnahmehülse 4, welcher sich bevorzugt auf der dem Hebel 2 abgewandten Seite befindet. Durch die auf die Sicherheitshülse 3 wir­ kende Federkraft und die Länge der Sicherheitshülse 3, welche ohne einwirkende äußere Kräfte die für einen Formschluß zwischen Spannschlüssel 1 und Werkzeug notwendigen Be­ reiche des Spannschlüssels 1 überdeckt, kann der Sicherheitsspannschlüssel nicht im Werk­ zeug verbleiben und wird gegebenenfalls ausgestoßen. Ein Einführen des Sicherheitsschlüs­ sels in eine dafür vorgesehene Vorrichtung des Werkzeugs kann nur durch Aufbringen einer äußeren, vorzugsweise durch den Bediener manuell aufgebrachte und in axiale Richtung des Spannschlüssels 1 wirkende Kraft erfolgen, welche die Sicherheitshülse 3 entgegen der Fe­ derkraft der Feder 5 in Richtung des Hebels 2 schiebt. Die bevorzugt eine Feder 5 stützt sich hierbei an einem Absatz des Spannschlüssels 1 ab. Die Hublänge der Sicherheitshülse 3, wel­ che unter anderem eine Funktion der Abmaße der Aufnahmehülse 4 und der Feder 5 darstellt, ist so gewählt, daß ein sicheres Ausstoßen aus dem Werkzeug gewährleistet wird. Die Feder­ kraft des Sicherheitsspannschlüssels ist so bemessen, daß sie diesen entgegen der Schwerkraft und möglichen Reibungskräften aus den entsprechenden Öffnungen des Spannwerkzeugs ausstoßen kann.

Wie in Fig. 2 dargestellt, kann zum Zwecke eines besseren Einführens des Sicherheitsspann­ schlüssels nach Fig. 1 dieser mit einer oder mehreren Aussparungen in der Sicherheitshülse 3 vorgesehen werden, welche ein Erkennen der Position des für den Formschluß notwendigen Werkzeugteils des Spannschlüssels 1 ermöglichen.

Die Fig. 3 zeigt den Sicherheitsspannschlüssel nach Fig. 1 während des Eingriffs am entspre­ chenden Spannwerkzeug 6, welcher nur unter Einwirkung einer axial wirkenden Kraft F rea­ lisiert werden kann. Die gleitend gelagerte Sicherheitshülse 3 ist axial in Richtung Hebel 2 verschoben, presst die Feder (5) zusammen und ermöglicht so einen Eingriff des für den Formschluß notwendigen Teils des Spannschlüssels 1. Sobald die axiale Kraft F geringer wird oder ganz verschwindet, gibt die Feder 5 die gespeicherte Federenergie ab und hebt den Spannschlüssel 1 aus dem Spannwerkzeug 6.

Wie in der Fig. 4 dargestellt, kann der Sicherheitsspannschlüssel auch aus einem Spann­ schlüssel 10, aus mindestens einem Sicherheitsstift 7 sowie aus mindestens einer Feder 5 und einer Verschlußschraube 9 bestehen. Der in axiale Richtung gleitend in dem Spannschlüssel 10 gelagerte Sicherheitsstift 7 weist bevorzugt an dem Stiftende, welches auf der dem Hebel 2 zugewandten Seite liegt, einen Absatz auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser des sonstigen Sicherheitsstifts 7. Der Außendurchmesser des Absatz des Sicher­ heitsstifts 7 entspricht annähernd dem Außendurchmesser der Feder 5 und dem Innendurch­ messer der zylindrischen Aussparung, welche axial in den Spannschlüssel 10 eingearbeitet ist. Zusätzlich zur zylindrischen Aussparung ist in den Spannschlüssel 10 eine Bohrung eingear­ beitet, in der der Teil des Sicherheitsstift 7, welcher nicht dem Außendurchmesser des Absatz des Sicherheitsstifts 7 entspricht, gleitend gelagert ist. Eine Feder 5, welche abstützend auf die Verschlußschraube 8 eine Federkraft auf den Absatz des Sicherheitsstifts 7 ausübt, drückt den Sicherheitsstifts 7 gegen das Ende der zylindrischen Aussparung, welche bevorzugt auf der dem Hebel 2 abgewandten Seite liegt. Ohne einwirkende äußere Kraft befindet sich das vor­ zugsweise abgerundete Ende des Sicherheitsstifts 7 in dem Bereich des Spannschlüssels 10, der zur formschlüssigen Übertragung der Spannkräfte zwischen Sicherheitsspannschlüssel und Werkzeug benötigt wird. Ein Verbleiben des Sicherheitsspannschlüssels im Werkzeug ist damit ohne das Einwirken einer vom Bedienpersonals aufgebrachten äußeren Kraft durch den herausragenden Sicherheitsstift 7 nicht möglich.

Um ein sicheres Ausstoßen aus dem Werkzeug zu gewährleisten, ist die Hublänge des Sicher­ heitsstifts 7, bei der es sich unter anderem um eine Funktion der maximalen Zusammendrüc­ kung der Feder 5 und der Position der zylindrischen Aussparung des Spannschlüssels 10 han­ delt, so gewählt, daß der Sicherheitsspannschlüssel sicher ausgestoßen wird. Die Federkraft des Sicherheitsspannschlüssels ist so bemessen, daß sie diesen auch entgegen der Schwerkraft und sonstigen Reibungskräften aus den entsprechenden Öffnungen des Spannwerkzeugs aus­ stoßen kann. Um ein Verschmutzen der für die Montage der Sicherheitsmechanik notwendi­ gen Bohrung im Spannschlüssel 10 zu vermeiden, kann diese Öffnung bei Bedarf mit einem Stopfen 9 versehen werden.

Die Fig. 5 zeigt den Sicherheitsspannschlüssel nach Fig. 4 während des Eingriffs am entspre­ chenden Spannwerkzeug 6, welcher nur unter Einwirkung einer axial wirkenden Kraft F rea­ lisiert werden kann. Der gleitend gelagerte Sicherheitsstift 7 ist axial in Richtung Hebel 2 ver­ schoben, presst die Feder (5) zusammen und ermöglicht so einen Eingriff des für den Form­ schluß notwendigen Teils des Spannschlüssels 10. Sobald die axiale Kraft F geringer wird oder ganz verschwindet, gibt die Feder 5 die gespeicherte Federenergie ab und hebt den Spannschlüssel 10 aus dem Spannwerkzeug 6.

Claims (10)

1. Sicherheitsspannschlüssel für Spannfutter, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannschlüssel (1, 10) durch mindestens eine bevorzugt federnd arbeitende Si­ cherheitseinrichtung (3, 7) ergänzt wird, so daß der zum Spannen notwendige form­ schlüssigen Teil des Spannschlüssels (1, 10) nur dann mit der entsprechenden Vorrich­ tung des Werkzeugs in Verbindung gebracht werden kann, wenn eine bevorzugt ma­ nuell aufgebrachte Kraft (F) in axialer Richtung des Spannschlüssels (1, 10) wirkt und der Spannschlüssel (1, 10) nach Fehlen oder Nachlassen dieser bevorzugt manuell auf­ gebrachten Kraft (F) selbsttätig aus dem Werkzeug ausgestoßen wird.

2. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Spannschlüssel (1) mindestens eine bevorzugt runde Sicherheitshülse (3) umgibt, welche in axiale Richtung gleitend mit dem Spannschlüssel (1) verbunden ist.

3. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Auslenkung der Sicherheitshülse (3) in axiale Richtung durch die Ge­ stalt der Aufnahmehülse (4), welche bevorzugt auf der dem Hebel (2) abgewandten Seite über einen Ring oder kleineren Außendurchmesser verfügt, dessen Innendurch­ messer annähernd dem Außendurchmesser der Sicherheitshülse (3) entspricht, be­ grenzt wird.

4. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Eintauchen der Sicherheitshülse (3) in axiale Richtung durch die maxi­ male Zusammendrückung mindestens einer Feder (5) gekennzeichnet ist, welche be­ vorzugt auf der dem Hebel (2) zugewandten Seite an einem Absatz des Spannschlüs­ sels (1) anliegt.

5. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (4) kraft- oder formschlüssig bevorzugt auf der dem Hebel (2) zu­ gewandten Seite mit dem Spannschlüssel (1) verbunden ist.

6. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitshülse (3) mit bevorzugt vier Aussparungen an dem Ende der Sicher­ heitshülse (3) versehen ist, welches beim Einführen des Spannschlüssels (1) auf dem Werkzeug aufgesetzt wird, um so eine optische Positionierung des formschlüssig ein­ zusetzenden Spannschlüssels zu ermöglichen.

7. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannschlüssel (10) mindestens ein bevorzugt runder Sicherheitsstift (7) existiert, welcher in axiale Richtung gleitend im Spannschlüssel (10) gelagert ist.

8. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bevorzugt einfach verwendete und im Spannschlüssel (10) gleitend gelagerte Si­ cherheitsstift (7) an der dem Hebel (2) zugewandten Seite einen Absatz mit einem ver­ größerten Außendurchmesser aufweist, auf welchem die Federkraft der mindestens ei­ ne Feder (5) angreifen kann.

9. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Auslenkung des gleitend im Spannschlüssel (10) gelagerten Sicher­ heitsstifts (7) durch die Position der zylindrischen Aussparung im Spannschlüssel (10) gekennzeichnet ist.

10. Sicherheitsspannschlüssel nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Eintauchen des Sicherheitsstifts (7) durch die maximale Zusammen­ drückung der mindestens einen Feder (5) und der Position der axial verdrehbar gela­ gerten Verschlußschraube (8) gekennzeichnet ist.