DE3832624A1 - Quick-clamping device for disc-shaped tools attached to the working shaft of an electric tool - Google Patents

Quick-clamping device for disc-shaped tools attached to the working shaft of an electric tool

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    • B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools

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Abstract

In the case of a known device of this type, one of the flanges bearing on the tool is relieved of the clamping pressure for the tool by releasing rolling bodies which secure the flange against axial displacement on the working shaft and can move into an alternative space. The loosening torque for the clamping nut is in this case relatively large, as is the overall volume of the device. The new quick-clamping device is to enable a reduction of the loosening torque for the clamping nut and of the overall volume. Connected non-positively to the clamping nut (12) by means of interacting oblique faces are flanges (11, 26) which assume clamping and relieving functions, and the clamping nut (12) can be coupled to at least one of the flanges (11, 26) by means of a wrap spring (18). The latter prevents relative rotational movements, caused by axial forces, of the oblique faces corresponding to one another and held in a defined position relative to one another by means of spring force and can be loaded and unloaded with the aid of an adjusting member (20). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspanneinrichtung für auf der Arbeitswelle eines Elektrowerkzeuges angebrachte scheibenförmige Werkzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a quick release device for attached to the working shaft of a power tool disc-shaped tools according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Einrichtung ist durch die EP-02 31 500 bekannt. Die Entlastung eines der am Werkzeug anliegenden Flansche vom Ein­ spanndruck für das Werkzeug erfolgt hierbei durch Freigabe eines den Flansch durch axiales Verschieben auf der Arbeitswelle si­ chernden Stützmittels in Form von Rollkörpern, die in den Raum zwischen der Arbeitswelle und dem Spannflansch eingebracht sind. Die Rollkörper sind zu diesem Zweck quer zu ihrer Stützrichtung willkürlich in einen Ausweichraum bewegbar.Such a device is known from EP-02 31 500. The Relief of one of the flanges on the tool from the on clamping pressure for the tool is done by releasing a the flange by moving it axially on the working shaft si protective support in the form of rolling elements in the room are inserted between the working shaft and the clamping flange. For this purpose, the rolling elements are transverse to their direction of support arbitrarily movable into an alternative room.

Eine solche Einrichtung weist den Nachteil auf, daß das für das Lösen der Spannmutter erforderliche Drehmoment, das manuell auf­ zubringen ist, verhältnismäßig groß ist, desgleichen ihr Bauvolumen.Such a device has the disadvantage that that for Loosen the clamping nut required torque, which on manually is relatively large, as are you Construction volume.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der das zur Entlastung eines der am Werkzeug anliegenden Flansche vom Einspanndruck für das Werkzeug notwendige Lösemoment gering bleibt und die ferner ein Geringstmaß am Bauvolumen beansprucht.The invention has for its object a device Generic type in which to relieve the burden the flanges on the tool from the clamping pressure for the Tool necessary loosening torque remains low and also a Minimal demands on the construction volume.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst.This object is according to the invention with the characteristic note paint the claim 1 solved.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert. Further developments and expedient refinements of the invention are characterized in the subclaims.  

Die erfindungsgemäße Schnellspanneinrichtung wird im nachstehen­ den anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele veran­ schaulicht, erläutert. Es zeigtThe quick release device according to the invention will be described below the two exemplary embodiments with reference to the drawing clear, explained. It shows

Fig. 1 eine Schnellspanneinrichtung mit in Ratschen­ verbindung stehender Spannflansch in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a quick-clamping device with clamping flange connection in ratchets standing in a perspective view, partly in section,

Fig. 2 einen Halbschnitt durch eine Schnellspann­ einrichtung, bei welcher der Spannflansch formschlüssig mit der Spannmutter vereinigt ist, Fig. 2 means a half section through a quick release, in which the mounting flange is positively associated with the clamping nut,

Fig. 3 eine Teilansicht entlang des Schnittes A-B durch Fig. 2, Fig. 3 is a partial view taken along the section AB of Fig. 2,

Fig. 4 eine Teilansicht längs des Schnittes C-D durch Fig. 2. Fig. 4 is a partial view taken along the section CD by FIG. 2.

Bei der Schnellspanneinrichtung gemäß Fig. 1 ist mit 10 die Ar­ beitswelle zum Beispiel eines Winkelschleifers, mit 11 der Spannflansch, mit 12 die Spannmutter und mit 13 der Gegenflansch bezeichnet. Zwischen Spannflansch 11 und Gegenflansch 13 ist das scheibenförmige Werkzeug 14 in Form einer Schleifscheibe oder dergleichen Bauteil eingespannt.In the quick release device according to FIG. 1, 10 is the Ar beitswelle for example an angle grinder, 11 with the clamping flange, 12 with the clamping nut and 13 with the counter flange. The disk-shaped tool 14 in the form of a grinding wheel or similar component is clamped between the clamping flange 11 and the counter flange 13 .

Die einander gegenüberliegenden Flächen der Spannmutter 12 und des Spannflansches 11 sind mit Schrägflächen 15, 16 in Form von Ratschen oder Schanzen versehen, die miteinander korrespondieren. Der Spannflansch 11 ist in dem infolge der T-förmigen Ausbildung der Spannmutter 12 vorhandenen Freiraum 17 konzentrisch zur Spannmutter angeordnet und so ausgebildet, daß seine Mantelfläche auf derselben gedachten gemeinsamen Zylindermantelfläche liegt wie die Mantelfläche der Spannmutter 12. Über die Mantelfläche der Spannmutter 12 ist eine Schlingfeder 18 geschoben, die hier rechtsgängig ist und deren eines Ende in der Spannmutter 12 fi­ xiert ist, wogegen deren anderes Ende in eine Ausnehmung in einem Stellglied 20 in Form eines Stellrings eingreift. In einer Boh­ rung 21 des Spannflansches 11 ist wenigstens ein Anschlagstift 22 fest angeordnet, der sich durch einen in der Spannmutter 12 ange­ brachten, kreisbogenförmig verlaufenden Schlitz 23 hinein erstreckt und etwa bündig mit der Oberfläche der Spannmutter 12 abschließt. Am Anschlagstift 22 stützt sich eine Feder 24 ab, welche die Lage des Spannflansches 11 und der Spannmutter 12 re­ lativ zueinander festlegt. Zweckmäßiger werden zwei oder auch mehr Anschlagstifte 22 und Federn 23 vorgesehen. The opposing surfaces of the clamping nut 12 and the clamping flange 11 are provided with inclined surfaces 15, 16 in the form of ratchets or jumps, which correspond to one another. The clamping flange 11 is arranged concentrically to the clamping nut in the space 17 which is present as a result of the T-shaped configuration of the clamping nut 12 and is designed such that its lateral surface lies on the same imaginary common cylindrical lateral surface as the lateral surface of the clamping nut 12 . A wrap spring 18 is pushed over the outer surface of the clamping nut 12 , which is right-handed here and one end of which is fixed in the clamping nut 12 , whereas the other end engages in a recess in an actuator 20 in the form of an adjusting ring. In a drilling tion 21 of the clamping flange 11 at least one stop pin 22 is fixedly arranged, which extends through a brought in the clamping nut 12 , circular arc-shaped slot 23 into it and is approximately flush with the surface of the clamping nut 12 . On the stop pin 22 , a spring 24 is supported , which determines the position of the clamping flange 11 and the clamping nut 12 relative to each other. Two or more stop pins 22 and springs 23 are expediently provided.

Die Wirkungsweise der Schnellspanneinrichtung ist folgende:The quick release mechanism works as follows:

Bei einer von Hand vorgenommenen Drehung des Stellgliedes 20 in Pfeilrichtung (Rechtsdrehung "Anziehen") legt sich die Schlingfeder 18 an die Mantelflächen der Spannmutter 12 und des Spannflansches 11 an. Spannmutter 12 und Spannflansch 11 bzw. deren Ratschen 15, 16 befinden sich dabei durch die Wirkung der Federn 24 in einer geöffneten Position. Beim Weiterdrehen des Stellgliedes 20 werden der Spannflansch 11 und die Spannmutter 12 bis zum handfesten Anziehen mitgenommen. Durch die hierbei auf­ tretenden Axialkräfte ergibt sich über das Ratschenprofil ein Drehmoment zwischen Spannflansch 11 und Spannmutter 12, wodurch die Schlingfeder 18 sperrt und den Sperrzustand aufrechterhält.When the actuator 20 is turned by hand in the direction of the arrow (clockwise rotation "tighten"), the wrap spring 18 rests against the lateral surfaces of the clamping nut 12 and the clamping flange 11 . Clamping nut 12 and clamping flange 11 or their ratchets 15, 16 are in an open position due to the action of the springs 24 . When the actuator 20 is turned further, the clamping flange 11 and the clamping nut 12 are carried along until they are tightened by hand. Due to the axial forces occurring here, a torque between the clamping flange 11 and the clamping nut 12 results via the ratchet profile, as a result of which the wrap spring 18 locks and maintains the locked state.

Die Schlingfeder verhindert also aufgrund der beim Festziehen des Stellgliedes 20 auftretenden Axialkräfte eine Relativbewegung zwischen Spannflansch 11 und Spannmutter 12, bewirkt den Einspann­ druck für das Werkzeug und hält diesen selbsttätig aufrecht.The wrap spring prevents due to the axial forces occurring when tightening the actuator 20 , a relative movement between the clamping flange 11 and clamping nut 12 , causes the clamping pressure for the tool and automatically maintains this.

Durch entgegengesetztes Drehen des Stellgliedes 20, das ebenfalls manuell erfolgt (siehe Drehpfeil "Lösen") wird der Sperrzustand der Schlingfeder 18 schlagartig aufgehoben, wodurch sich Spannflansch 11 und Spannmutter 12 und damit deren Ratschen 15 und 16 relativ zueinander verdrehen, mit der Folge des Abbaues der Axialkraft und Entlastung des Spannflansches 11 vom Einspann­ druck für das Werkzeug 14.By turning the actuator 20 in the opposite direction, which is also done manually (see arrow "release"), the locking state of the wrap spring 18 is abruptly released, causing the tension flange 11 and tension nut 12 and thus their ratchets 15 and 16 to rotate relative to one another, with the result of the dismantling the axial force and relief of the clamping flange 11 from the clamping pressure for the tool 14 .

Bei einer Ausführungsform der Schnellspanneinrichtung gemäß den Fig. 2 bis 4 ist der Spannflansch 11 mit der Spannmutter 12 formschlüssig vereinigt, beispielsweise durch eine Vierkantpassung. Zur Sicherung des Spannflansches 11 gegen Herausrutschen ist ein Sicherungsring 25 vorgesehen. Die Ratschen 16 des Spannflansches 11 stehen dabei im Eingriff mit den Ratschen 26′ eines Zwischenflansches 26, der in einer Passung 27 in der Spannmutter 12 drehbar angeordnet ist. Die mit ihrem einen Ende in einer Radialbohrung 28 im Spannflansch 12 gehaltene und mit ihrem anderen Ende im Stellglied 20 fixierte Schlingfeder 18 umgreift die Mantelfläche des Zwischenflansches 26 und die Mantelfläche der hier ebenfalls T-förmig gestalteten Spannmutter 12. In dem dadurch gewonnenen Freiraum 17′ sind sowohl der Spannflansch 11 als auch der Zwischenflansch 26 untergebracht. Das Stellglied 20 (Stellring) einschließlich des Zwischenflansches 26 und der Schlingfeder 18 sind mittels einer Tellerfeder 29 an einem Bund 30 des Spannflansches 11 abgestützt. Zur Aufnahme des unteren Endes der Schlingfeder 18 ist der Stellring 20 mit einem geschlitzten Ansatz 20′ versehen, an dem auch die Tellerfeder 29 angreift (siehe hierzu Fig. 4).In one embodiment of the quick release device according to FIGS . 2 to 4, the clamping flange 11 is positively combined with the clamping nut 12 , for example by a square fit. A securing ring 25 is provided to secure the clamping flange 11 against slipping out. The ratchets 16 of the clamping flange 11 are thereby in engagement with the ratchet 26 'of an intermediate flange 26 which is rotatably disposed in the clamping nut 12 in a fit 27th The wrap spring 18 , which is held at one end in a radial bore 28 in the clamping flange 12 and fixed at the other end in the actuator 20 , engages around the lateral surface of the intermediate flange 26 and the lateral surface of the clamping nut 12, which is likewise T-shaped here. In the resulting free space 17 ' , both the clamping flange 11 and the intermediate flange 26 are housed. The actuator 20 (adjusting ring) including the intermediate flange 26 and the wrap spring 18 are supported on a collar 30 of the clamping flange 11 by means of a plate spring 29 . To accommodate the lower end of the wrap spring 18 , the adjusting ring 20 is provided with a slotted extension 20 ' on which the plate spring 29 also engages (see in this respect Fig. 4).

Wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Zwischenflansch 26 eine Ringnut 31 auf, in welche eine Ringfeder 32 eingelegt ist. Das eine Ende der Ringfeder hintergreift dabei einen fest in der Spannmutter 12 angebrachten und in eine Erwei­ terung 31′ der Ringnut eintauchenden Stift 33, das andere Ringfe­ derende liegt an der der stiftseitigen Begrenzungskante der Erweiterung 31′ gegenüberliegenden Kante der Erweiterung an. As can also be seen in particular from FIG. 3, the intermediate flange 26 has an annular groove 31 , in which an annular spring 32 is inserted. One end of the ring spring engages behind a fixed in the clamping nut 12 and extension 31 'of the annular groove immersed pin 33 , the other Ringfe derende is located on the pin-side boundary edge of the extension 31' opposite edge of the extension.

Das Stellglied 20 ist zur guten Handhabung in seinem werkzeugsei­ tigen Bereich konisch erweitert, und zur Abdichtung des Spaltes zwischen Spannmutter 12 und Stellring 20 dient ein Dichtring 34 z. B. in Form eines O-Rings. Der Gegenflansch ist mit 35 bezeich­ net.The actuator 20 is flared for easy handling in its werkzeugsei term area, and for sealing the gap between the clamping nut 12 and the collar 20 is a sealing ring 34 z. B. in the form of an O-ring. The counter flange is designated 35 with net.

Die Funktionsweise der Schnellspanneinrichtung nach den Fig. 2 bis 4 entspricht derjenigen gemäß Fig. 1, lediglich mit dem Un­ terschied, daß die Spannmutter 12 nicht unmittelbar über Schrägflächen im Eingriff mit dem Spannflansch 11 steht, sondern mit diesem eine formschlüssige Einheit bildet, die über die Schrägflächen bzw. Ratschen 26′ eines Zwischenflansches 26 zusam­ menwirkt. Damit ist der Vorteil verknüpft, daß die Schlingfeder 18 keine Axialbewegung ausführen muß. Außerdem wird durch die Verwendung des Zwischenflansches 26 das Lösemoment geringer und bleibt praktisch konstant.The operation of the quick release device according to FIGS . 2 to 4 corresponds to that according to FIG. 1, only with the difference that the clamping nut 12 is not directly in contact with the clamping flange 11 via inclined surfaces, but forms a form-fitting unit with it the oblique surfaces or ratchets 26 'of an intermediate flange 26 together menwirkt. This has the advantage that the wrap spring 18 does not have to perform any axial movement. In addition, the use of the intermediate flange 26 reduces the loosening torque and remains practically constant.

Die Ringfeder 32 bewirkt bei entlastetem Spannflansch stets eine definierte Lage der miteinander korrespondierenden Schrägflächen.The ring spring 32 always causes a defined position of the corresponding inclined surfaces when the clamping flange is relieved.

Claims (10)

1. Schnellspanneinrichtung für auf der Arbeitswelle eines Elektrowerkzeugs angebrachte scheibenförmige Werkzeuge, die das Werkzeug zwischen sich aufnehmende Flansche, eine Spannmutter und einen Stellring umfaßt und bei der einer der Flansche manuell vom Einspanndruck für das Werkzeug entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einspann- und Entlastungsfunktionen übernehmende Flansche (11, 26) mit der Spannmutter (12) durch zusam­ menwirkende Schrägflächen in kraftschlüssiger Verbindung stehen und die Spannmutter (12) mit wenig­ stens einem der Flansche (11, 26) mittels einer Schlingfeder (18) kuppelbar ist, die axialkraftbedingte Relativdrehbewegungen der miteinander korrespondie­ renden, durch Federkraft in einer definierten Lage zueinander gehaltenen Schrägflächen verhindert und die mit Hilfe eines Stellglieds (20) spann- und entspannbar ist.1. Quick clamping device for disk-shaped tools attached to the working shaft of a power tool, which comprises the tool between the flanges receiving it, a clamping nut and an adjusting ring and in which one of the flanges can be relieved manually of the clamping pressure for the tool, characterized in that clamping and relief functions Take over flanges ( 11, 26 ) with the clamping nut ( 12 ) by interacting inclined surfaces in positive connection and the clamping nut ( 12 ) can be coupled with at least one of the flanges ( 11, 26 ) by means of a wrap spring ( 18 ), the axial force-related relative rotary movements the mutually corresponding ends, inclined surfaces held together by spring force in a defined position, and which can be tensioned and relaxed with the aid of an actuator ( 20 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (12) und der Spannflansch (11) an ihren einander gegenüberliegenden Stirnflächen mit Ratschenprofilen (15, 16) versehen sind und daß um deren Mantelfläche eine Schlingfeder (18) herumgelegt ist, de­ ren eines Ende im Stellglied (20) und deren anderes Ende in der Spannmutter (12) fixiert ist, und daß die Spann­ mutter (12) und der Spannflansch (11) durch eine Feder (24) in einer definierten Relativlage und begrenzt zu­ einander verdrehbar gehalten sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 12 ) and the clamping flange ( 11 ) are provided on their mutually opposite end faces with ratchet profiles ( 15, 16 ) and that a wrap spring ( 18 ) is placed around their outer surface, de ren one end in the actuator ( 20 ) and the other end in the clamping nut ( 12 ) is fixed, and that the clamping nut ( 12 ) and the clamping flange ( 11 ) by a spring ( 24 ) in a defined relative position and limited rotatable to each other are held. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (24) in einem in der Spannmutter (12) ange­ brachten kreisbogenförmig verlaufenden Schlitz (23) an­ geordnet ist und sich mit ihrem einen Ende an einem in den Schlitz hineinragenden zylindrischen, fest im Spannflansch (12) sitzenden Anschlagstift (22) und mit ihrem anderen Ende an der dem Anschlagstift abgekehrten Innenwandung des Schlitzes (23) abstützt. 3. Device according to claim 2, characterized in that the spring ( 24 ) in an in the clamping nut ( 12 ) brought in an arcuate slot ( 23 ) is arranged and with one end of a protruding into the slot cylindrical, fixed in the clamping flange ( 12 ) seated stop pin ( 22 ) and with its other end on the inner wall of the slot ( 23 ) facing away from the stop pin. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (12) mit dem Spannflansch (11) formschlüssig vereinigt und der letztere an seiner dem Werkzeug (35) abgewandten Fläche mit Ratschen (16) ver­ sehen ist, die mit Ratschen (26′) eines Zwischenflansches (26) zusammenwirken, und daß die Schlingfeder (18) an den Mantelflächen der Spannmutter (12) und des Zwischenflansches (26) angreift.4. Device according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 12 ) with the clamping flange ( 11 ) is positively combined and the latter on its surface facing away from the tool ( 35 ) with ratchets ( 16 ) is seen, which with ratchets ( 26 ' ) Of an intermediate flange ( 26 ) cooperate, and that the wrap spring ( 18 ) engages on the outer surfaces of the clamping nut ( 12 ) and the intermediate flange ( 26 ). 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenflansch (26) mit einer Ringnut (31) für die Aufnahme einer Ringfeder (32) versehen ist, deren eines Ende einen fest in der Spannmutter (12) sitzenden, in eine Erweiterung (31′) der Ringnut (31) eintauchenden Stift (33) hintergreift und deren anderes Ende an der der stiftseitigen Begrenzungskante gegenüberliegenden Begrenzungskante der Erweiterung (31′) abgestützt ist.5. Device according to claim 4, characterized in that the intermediate flange ( 26 ) with an annular groove ( 31 ) for receiving an annular spring ( 32 ) is provided, one end of which is seated in the clamping nut ( 12 ), in an extension ( 31 ' ) engages the annular groove ( 31 ) immersing pin ( 33 ) and the other end of which is supported on the boundary edge of the extension ( 31' ) opposite the pin-side boundary edge. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Stellring (20), Schlingfeder (18) und Zwischenfllansch (26) über eine Tellerfeder (29) gegen den Spannflansch (11) abgestützt sind.6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the adjusting ring ( 20 ), wrap spring ( 18 ) and intermediate flange ( 26 ) are supported via a plate spring ( 29 ) against the clamping flange ( 11 ). 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spannflansch (11) durch eine Vierkant- oder ähnliche Verbindung mit der Spannmutter (12) formschlüssig vereinigt und mittels eines Siche­ rungsringes (25) am Herabfallen gehindert ist.7. Device according to claims 4 to 6, characterized in that the clamping flange ( 11 ) positively combined by a square or similar connection with the clamping nut ( 12 ) and by means of a hedging ring ( 25 ) is prevented from falling. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch von unten nach links oben anstei­ gende Ratschen (15, 16, 26) und rechtsgängiger Schlingfe­ der (18) bzw. umgekehrt.8. Device according to one of the preceding claims, characterized by increasing from bottom to left up ratchets ( 15, 16, 26 ) and right-hand looping ( 18 ) or vice versa. 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (20) als Stellring ausgebildet ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 20 ) is designed as an adjusting ring. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring in seinem werkzeugseitigen Bereich konisch erweitert ist.10. Device according to claim 9, characterized in that the collar in its tool area is flared.
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