DE202007003098U1

DE202007003098U1 - Spannflansch

Info

Publication number: DE202007003098U1
Application number: DE200720003098
Authority: DE
Original assignee: Kolthoff & Co Flueelen; KOLTHOFF AND Co
Current assignee: KOLTHOFF GABROVO EOOD, BG
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2017-03-03

Abstract

Spannflansch (1, 31) zum Spannen von Schleifwerkzeugen, vornehmlich Trennscheiben, Schruppscheiben, Fiberscheiben und Fächerschleifscheiben, auf handgeführten Schleifmaschinen, bei denen die Schleifwerkzeuge durch eine Spannfläche (6) des Spannflansches (1, 31) gegen eine Auflagefläche an einer Maschinenwelle der Schleifmaschine in einer Schraubbewegung festgeklemmt werden, wobei der Spannflansch (1, 31) und die Maschinenwelle über ein Schraubgewinde ineinandergreifen und wobei der im wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittelachse ausgebildete Spannflansch (1, 31) auf der der Spannfläche (6) gegenüberliegenden Stirnseite eine Betätigungsfläche (8) für den Betätigungseingriff beim Spannen aufweist, wobei die Betätigungsfläche (8) zumindest zwei sich diametral bezüglich der Mittelachse gegenüberliegende Griffmulden (9, 10, 33, 34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffmulden (9, 10, 33, 34) jeweils eine umlaufende gerundete Randkontur mit bogenförmigen Endabschnitten in bzw. gegen einer Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse aufweisen, wobei die Randkontur durch schmale Stege (15, 16, 17, 18, 19, 20) gebildet ist.

Description

Die Beschreibung betrifft einen Spannflansch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er beispielsweise aus der DE 42 31 246 C2 bekannt ist. Solche Spannflansche, die grundsätzlich aus Kunststoff oder Metall, vorzugsweise aus einem Leichtmetall-Druckgußteil bestehen, werden in großen Stückzahlen im Vertrieb mit Schleifblättern, Schleifscheiben und dgl. Schleifwerkzeugen angeboten, um diese Schleifwerkzeuge auf einem elastischen Stütz- oder Schleifteller festzuschrauben, wobei der Spannflansch auf einer Maschinenwelle festgezogen wird und dabei auch ggf. den Stütz- oder Schleifteller gegen eine Auflagefläche der Maschinenwelle anpreßt.
Das Festschrauben kann ohne Werkzeugbenutzung durch Eingriff mit den Fingern erfolgen, sonst aber dienen Eingriffslöcher dem Einsatz von Spannwerkzeugen. Benutzte Spannflansche sind zwar in der Regel grundsätzlich wiederverwendbar, doch werden diese relativ häufig durch neue Spannflansche ersetzt, zumal unter praxisgerechten Beanspruchungen nicht nur an den Schleifwerkzeugen, sondern auch am Spannflansch Abnutzungen und Beschädigungen eintreten. Dementsprechend unterliegen die Spannflansche als Massenartikel einem hohen Kostendruck und einem Zwang zu Materialeinsparungen.
Die aus der DE 42 31 246 C2 sich ergebenen Gestaltungen der Spannflansche lassen allerdings keine erheblichen Materialeinsparungen ohne eine Gefahr für die Buchsicherheit des Spannflansches mehr zu, wobei auch die Form der durch radiale Stützflächen begrenzten Griffmulden von der Festigkeit und vom Eintragungskomfort verbesserungsfähig erscheint.
Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, einen Spannflansch zu schaffen, der besonders materialsparend, dabei aber fest und robust zu gestalten ist und der auch von Hand bequem und sicher auf einer Maschinenwelle aufzuschrauben und damit festzuspannen ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Spannflansch des Oberbegriff des Anspruches 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die umlaufende gerundete Randkontur erlaubt es bei direktem Aufschrauben, mit Hilfe der Finger einen Eingriff zu schaffen, der Druckspitzen für die Finger vermeidet und dadurch auch das Aufbringen hoher Fingerkräfte und entsprechender Drehmomente zuläßt. Die gerundeten Randkonturen sind aber auch ein Stabilisierungs- und Versteifungselement, wobei Krafteinleitungen, die auf die Randstege einwirken, bei guter Spannungsverteilung in den Spannflansch insgesamt eingeleitet werden. Dies ermöglicht es wiederum, die Stege materialsparend schmal auszubilden und sonstige Wandungen für die Spannfläche zu reduzieren, ohne daß die Gefahr einer Verformung oder Beschädigung eintritt.
Vorzugsweise erstrecken sich die Griffmulden jeweils in Umfangsrichtung über einen Mittelpunktswinkel von mehr als 90°. Dies schafft großflächige Griffmulden für einen Fingereingriff. Dabei hat es sich als unbedenklich erwiesen, daß dementsprechend regelmäßig nur ein paar von Griffmulden für den Betätigungseingriff zur Verfügung gestellt werden können. Neben solchen Griffmulden werden zweckmäßig für den Einsatz von Spannwerkzeugen, insbesondere üblichen Stirnlochschlüsseln, Eingriffslöcher vorgesehen, die unter dem gleichen Gesichtspunkt der materialsparenden Aussteifung randseitig von den Stegen umgeben und durch diese verstärkt sind. Diese Stege können dann auch in entsprechende Stege der Griffmulden-Umrandungen und auch in Stege für weitere Eingriffslöcher etwa mit größerem Zwischenabstand zueinander (für Stirnlochschlüssel anderer Weite) übergehen und sich dadurch wechselseitig abstützen.
Zwischen diesen Stegen wird die Wandung des Spannflansches unter der Betätigungsfläche zweckmäßig bis auf eine vorgegebene Wandstärke ausgenommen und dazu eingetieft. Lediglich am Außenrand der Betätigungsfläche kann zweckmäßig noch ein umlaufender Randsteg vorgesehen werden, der gleichfalls die Versteifung und Verstärkung des Spannflansches fördert.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 Ansicht eines Spannflansches auf eine Betätigungsfläche,
2 Schnitt nach Linie II-II in 1,
3 Seitenansicht des Spannflansches nach 1, teilweise als Schnitt nach Linie III-III in 1,
4 Ansicht des Spannflansches nach 1 bis 3 auf eine Spannfläche,
5 Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Spannflansches auf eine Betätigungsfläche,
6 Schnitt nach Linie VI-VI in 5,
7 Seitenansicht des Spannflansches nach 5, teilweise als Schnitt nach VII-VII in 5 und
8 Draufsicht auf eine Spannfläche des Spannflansches nach 5 bis 7.
Der in 1 bis 4 dargestellte Spannflansch 1 ist ein einstückiger Spritzgußkörper, der grundsätzlich auch aus einem festen Kunststoff zu fertigen wäre, hier aber als Leichtmetall-Spritzgußkörper bzw. Druckguß-Druckgußkörper etwa aus Zink oder Alluminium hergestellt werden soll. Der Spannflansch 1 ist bezüglich einer Mittelachse 2 rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine Gewindebohrung 3 mit einem Innengewinde 4 auf, welches auf eine passende Maschinenwelle einer handgeführten Schleifmaschine aufzuschrauben ist, um mit dem Spannflansch eine Schleifscheibe ein sonstiges Schleifwerkzeug einzuspannen. Dabei durchgreift ein axial vorstehender Zentrierschaft 5 das Schleifwerkzeug zentral und bewegt sich in eine entsprechende Aufnahme eines – vorzugsweise elastischen – Schleiftellers, bis das Schleifwerkzeug zentral zwischen einer flachkonischen Spannfläche 6 und einer entsprechenden flachkonischen Aufnahme des Schleiftellers festgeklemmt ist.
Diese grundsätzlich bekannte Spannfunktion des Spannflanschs 1 wird auch mit der dargestellten besonderen Ausführungsform des Zentrierschafts 5 verwirklicht, der umfangsseitig nicht glatt kreiszylinderisch sondern mit sechs radial vorstehenden Rippen 7 ausgebildet ist, deren Umfangskanten den Umfang des Zentrierschaftes bestimmen. Dabei wird sowohl gegenüber dem Schleifwerkzeug wie auch gegenüber dem Schleifteller eine präzise Zentrierfunktion erreicht, gleichzeitig aber mit der Rippenform und den dazwischen liegenden Reduzierungen des Zentrierschaftes auf reduzierte Wandstärken eines innenliegenden, das Innengewinde tragenden Zylinderbereichs auf das für die Belastbarkeit des Innengewindes 4 notwendige Maß eine erhebliche Material- und Gewichtsersparnis erzielt und gleichzeitig eine Materialmassierung vermieden, die nach der Gußformung zu Schrumpfungsfehlern und Schrumpfungsrissen führen kann.
Eine in 1 in Ansicht wiedergegebene, der Spannfläche 6 gegenüberliegende Betätigungsfläche 8 zeigt eine Vielzahl zu einem ringförmigen Verlauf geschlossenen Stegen, die die gesamte kreisförmige Betätigungsfläche 8, die Gewindebohrung 3 und dazwischen zwei Griffmulden 9 und 10 sowie vier sich jeweils paarweise diametral mit gleichem Abstand bzgl. der Mittelachse 2 gegenüberliegende Eingriffslöcher 11, 12, 13 und 14 in einer geschlossenen Linie umringen. Dabei weisen die Griffmulden eine umlaufende gerundete Randkontur auf, die bogenförmige Endabschnitte 15, 16, 17, 18 in bzw. gegen eine Umfangsrichtung bezgl. der Mittelachse 2 umfassen, wobei die Randkontur jeweils durch einen schmalen Steg 19 bzw. 20 definiert ist.
Auch die Eingriffslöcher 11, 12, 13, 14 sind jeweils von einem schmalen Steg 21, 22, 23, 24 umgeben. Ein außenseitig kreisförmig umlaufender Steg 25 definiert die Außenkontur der Betätigungsfläche 8, während ein kreisförmiger innenliegender Steg 26 eine Fortsetzung des zylindrischen Kerns des Zentrierschafts 5 bildet und innenseitig einen Teil des Innnengewindes 4 enthält.
Diese Stege ragen in axialer Richtung von einer dünnwandigen flachkonischen Grundplatte 27, die auf der gegenüberliegenden Seite die Spannfläche 6 bildet, bis zu einer planen Radialebene 28 auf, sind also zur Mittelachse 2 hin höher ausgebildet als am Außenrand.
Die Stege übernehmen Druckaufnahme-Funktionen und Krafteinleitungs und -überleitungsfunktionen, die bei herkömmlichen Spannflanschen massiven Bereichen zufielen. In dieser Hinsicht sind sie das Ergebnis einer Materialreduzierung. Für um gleichwohl möglichst hohe Belastungen aufnehmen zu können, sind sie ringförmig gestaltet, sowohl um die Griffmulden 9 und 10 wie auch um die Eingriffslöcher 11 bis 14 herum. Dabei sind die Griffmulden handhabungsgerecht großflächig für einen Finger- bzw. Daumeneingriff ausgebildet und somit von Stegen mit ovalem oder bohnenförmigem Verlauf umgeben, während die Eingriffslöcher von kreisförmigen Stegen umgeben sind. Diese Konturen liefern einen robusten und belastbaren Zusammenhalt, bei dem die druckbelasteten Bereiche durch andere, insbesondere in Umfangsrichtung verlaufende Bereiche abgestützt sind.
Darüberhinaus sind die Stege miteinander abstützend verbunden. Die Stege zur Umrandung der Griffmulden 9 und 10 gehen fließend an der Außenseite in den Umfangssteg 25 und auf der Innenseite in den Steg 26 der Gewindebohrung über. Darüber hinaus sind die Stege 21 und 23 ineinander und auf der einen bzw. anderen Seite in die Stege 15 bzw. 17 der Griffmulden übergehend, ebenso – symmetrisch – die Stege 22 und 24 der Eingriffsfläche 14 mit Verbindung untereinander und mit den Stegen der Griffmulden 9 und 10. Zur Versteifung ist weiterhin von Vorteil, daß die bogenförmigen Endabschnitte 15, 16, 17 und 18 der Randkontur der Griffmulden 9 und 10, die beim direkten Festschrauben eines Spannflansches mit der Hand besonders belastet werden, in Umfangsrichtung und damit rückseitig durch die Stege der Eingriffslöcher abgestützt und versteift werden.
Eine modifizierte Ausführungsform nach 5 bis 8 zeigt einen Spannflansch 31, der in seiner Grundkonzeption ganz entsprechend dem Spannflansch 1 ausgebildet ist, wobei der Spannflansch 31 gleichfalls punktsymmetrisch zu einer Mittelachse 32 ausgebildet ist und Griffmulden 33 und 34 in einer ganz ähnlichen Form wie die Griffmulden 9 und 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfaßt. Ein wesentlicher Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß nicht zwei sondern drei Paare von Eingriffslöchern 35, 36, 37, 38, 39, 40 mit paarweise gleichem radialem Abstand zur Mittelachse 32 aber mit unterschiedlichen radialen Abständen (und Lochgrößen) für unterschiedliche Spannwerkzeuge zwischen den Loch-Paaren vorgesehen sind. Auch hier sind diese Eingriffslöcher beidseitig in den von den Griffmulden 33 und 34 freibelassenen Zwischenflächen verteilt angeordnet und zwar so, daß die die Eingriffsfläch umgebenden Randstege ineinander übergehen und in Umfangsrichtung Abstützungen bzw. Brücken zwischen den Griffmulden bilden. Die Griffmulden, die großflächig ausgebildet sind und von der Mittelachse 32 aus gesehen jeweils einen Umfangswinkel von mehr als 90° überschreiten, sind also insbesondere in den bogenförmigen Endabschnitten, die beim Festschrauben besonders belastet sind, abgestützt.
Wie die 5 und 8 mit der Betätigungsfläche bzw. Spannfläche des Spannflanschs erkennen lassen, liegen die Eingriffslöcher 35 bis 40 des Spannflansches 31 so weit außen, daß deren Umrandungsstege teilweise auch in einen Außensteg 41 einlaufen. Dies ergibt sich insbesondere aus der unterschiedlichen Größe der Spannflansche, da der Spannflansch 31 mit beispielsweise 45 mm Durchmesser insgesamt kleiner ausgelegt ist als der Spannflansch 1 mit einem Außendurchmesser mit 55 mm.

Claims

Spannflansch (1, 31) zum Spannen von Schleifwerkzeugen, vornehmlich Trennscheiben, Schruppscheiben, Fiberscheiben und Fächerschleifscheiben, auf handgeführten Schleifmaschinen, bei denen die Schleifwerkzeuge durch eine Spannfläche (6) des Spannflansches (1, 31) gegen eine Auflagefläche an einer Maschinenwelle der Schleifmaschine in einer Schraubbewegung festgeklemmt werden, wobei der Spannflansch (1, 31) und die Maschinenwelle über ein Schraubgewinde ineinandergreifen und wobei der im wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittelachse ausgebildete Spannflansch (1, 31) auf der der Spannfläche (6) gegenüberliegenden Stirnseite eine Betätigungsfläche (8) für den Betätigungseingriff beim Spannen aufweist, wobei die Betätigungsfläche (8) zumindest zwei sich diametral bezüglich der Mittelachse gegenüberliegende Griffmulden (9, 10, 33, 34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffmulden (9, 10, 33, 34) jeweils eine umlaufende gerundete Randkontur mit bogenförmigen Endabschnitten in bzw. gegen einer Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse aufweisen, wobei die Randkontur durch schmale Stege (15, 16, 17, 18, 19, 20) gebildet ist.
Spannflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffmulden (9, 10, 33, 34) sich jeweils in Umfangsrichtung über einen Mittelpunktswinkel von mehr als 90° erstrecken.
Spannflansch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkontur der Griffmulden (9, 10, 33, 34) fließend zur Umfangsrichtung hin ausgerichtet ist.
Spannflansch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkontur der Griffmulden (9, 10, 33, 34) bereichsweise in eine Ringkontur um eine zentralen Gewindebohrung (4) einläuft.
Spannflansch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Gewindebohrung (4) ebenfalls mit einem schmalen Steg (26) umrandet ist.
Spannflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den von den Griffmulden (9, 10, 33, 34) freibelassenen Bereichen zumindest ein Paar von sich mit gleichem Radius zur Mittelachse diametral gegenüberliegenden Eingriffslöchern (11, 12, 13, 14, 35, 36, 37, 38, 39, 40) für Spannwerkzeuge angeordnet ist, die mit schmalen Stegen (21, 22, 23, 24) umrandet sind.
Spannflansch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von den Griffmulden (9, 10, 33, 34) freibelassenen Bereichen mehrere Paare von Eingriffslöchern (11, 12, 13, 14, 35, 36, 37, 38, 39, 40) verteilt mit randseitigen Stegen (21, 22, 23, 24) angeordnet sind, wobei die Stege bereichsweise ineinander übergehen.
Spannflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsfläche (8) am Außenrand mit einem umlaufenden Außensteg (25) umrandet ist.
Spannflansch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außensteg (25) bereichsweise in einen Steg der Griffmulden (9, 10, 33, 34) einläuft.
Spannflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine flachkonische Wand (27) unterhalb der Stege bis auf eine vorgegebene Wandstärke des Spannflansches (1, 31) eingetieft ist.
Spannflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er einen die Gewindebohrung (4) enthaltenden, gegenüber der Spannfläche (6) axial vorstehenden Zentrierschaft (5) aufweist, dessen Umfang durch radial vorstehende Rippen (7) bestimmt ist.
Spannflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Leichtmetall-Druckgußteil besteht.