DE3832624C2

DE3832624C2 -

Info

Publication number: DE3832624C2
Application number: DE19883832624
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7153 Weissach De Kretschmar
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1990-08-30
Also published as: DE3832624A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspanneinrichtung für auf der Arbeitswelle einer Elektrowerkzeugmaschine angebrachte scheibenförmige Werkzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a quick release device for mounted on 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 A2 bekannt. Die Entlastung eines der am Werkzeug anliegenden Flansche vom Ein spanndruck für das Werkzeug erfolgt hierbei durch Freigabe von den Flansch gegen axiales Verschieben auf der Arbeitswelle si chernden Stützmitteln 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 A2. The Relief of one of the flanges on the tool from the on clamping pressure for the tool is done by releasing the flange against axial displacement on the working shaft si supportive 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.

Durch die DE-PS 37 05 638 ist eine Spanneinrichtung der gattungs gemäßen Art bekannt, bei welcher der Stellring an seinem Innen umfang mit Aussparungen für das radiale Ausweichen von Kugeln versehen ist, die radial auf mit geneigten Flächen versehene Stützkörper einwirken. Zum Festspannen des Werkzeugs wird der Stellring in eine Position gedreht, in der die Kugeln von der Innenwandung des Stellrings radial gegen die Stützkörper gedrückt werden, wodurch diese eine mit korrespondierenden Schrägflächen versehene Spannscheibe gegen das Werkzeug pressen. In dieser Spannlage wird der Stellring durch Schraubenfedern gehalten. DE-PS 37 05 638 is a tensioning device of the genus known type, in which the collar on its inside circumference with recesses for radial deflection of balls is provided radially on inclined surfaces Act on support body. To clamp the tool, the Turned the collar into a position in which the balls of the Inner wall of the collar pressed radially against the support body be, making this one with corresponding sloping surfaces Press the provided clamping washer against the tool. In this The collet is held in position by coil springs.

Zum Lösen der Verspannung wird der Stellring in Umfangsrichtung gegen die Rückstellkraft der Schraubenfedern so weit gedreht, bis die Kugeln radial in die Aussparungen an seinem Innenumfang ausweichen können. Dadurch werden die Stützkörper radial ent lastet und können in dieser Richtung ausweichen. Dies hat zur Folge, daß die Spannscheibe Axialspiel erhält und somit vom Ein spanndruck entlastet ist.To release the tension, the collar is turned in the circumferential direction turned so far against the restoring force of the coil springs, until the balls radially into the recesses on its inner circumference can dodge. As a result, the support body is radially ent burdens and can dodge in this direction. This has to Consequence that the tension disc receives axial play and thus from the one clamping pressure is relieved.

Das zum Lösen der Spannmutter erforderliche Drehmoment ist bei einer derartigen Spanneinrichtung verhältnismäßig groß.The torque required to loosen the clamping nut is at such a clamping device is relatively large.

In der DE-OS 36 44 440 ist eine Spanneinrichtung zum lösbaren Be festigen eines Werkzeugs dargestellt und beschrieben, bei der ein relativ zur Spindel verschiebbarer und drehmomentübertragend mit dieser gekoppelter Flansch über ein Stützelement gegen axiales Verschieben sicherbar und vom Spanndruck für das Werk zeug entlastbar ist. Das Stützelement ist dabei als Ringteil ausgebildet. Ringteil und Flansch weisen auf den einander axial zugewandten Stirnflächen linkssteigende Schrägflächen auf, die im Einspannfall des Werkzeugs durch Hochgleiten des Flanschs und des Ringteils entlang der Schrägflächen eine axiale Spreiz stellung einnehmen. Diese Stellung ist durch eine Zunge gesichert, welche die Anlage einer Sperrnase an der Mitnehmerfläche des Ringteils bewirkt.In DE-OS 36 44 440 is a tensioning device for releasable loading solidify a tool shown and described, in which a Slidable relative to the spindle and torque transmitting with this coupled flange against a support element Axial displacement can be secured and the clamping pressure for the factory stuff is relieved. The support element is a ring part educated. Ring part and flange point to each other axially facing end faces on left-hand inclined surfaces, when the tool is clamped by sliding the flange up and the ring part along the inclined surfaces an axial spread take position. This position is secured by a tongue, which the creation of a locking lug on the driving surface of the Ring part causes.

Zum Lösen des Werkzeugs ist die Spindel mittels einer Arretier einrichtung oder sonstwie zu blockieren, die Sicherungszunge zwecks Freigabe der Sperrnase freizugeben und danach das Werkzeug so zu drehen, daß die Schrägflächen des Flanschs keilabwärts auf den Schrägflächen des drehbaren Ringteils gleiten. Dadurch be wegt sich der Flansch axial auf das Ringteil zu, wodurch er vom Einspanndruck entlastet ist.To release the tool, the spindle is locked device or otherwise block the safety tongue to release the locking tab and then the tool turn so that the inclined surfaces of the flange wedge down slide the inclined surfaces of the rotatable ring part. Thereby be the flange moves axially towards the ring part, causing it to move away from the Clamping pressure is relieved.

Eine solche Spanneinrichtung weist den Nachteil auf, daß zum Lösen des Werkzeugs die Spindel mittels einer Zusatzeinrichtung bzw. durch entsprechende Werkzeuge blockiert werden und eine besondere Sicherungsvorrichtung gelöst werden muß. Außerdem ist hierbei der Keilwinkel der miteinander korrespondierenden Keilflächen vorzugsweise so zu wählen, daß Selbsthemmung eintritt.Such a tensioning device has the disadvantage that for Loosen the tool by means of an additional device or blocked by appropriate tools and a special safety device must be released. Furthermore is the wedge angle of the corresponding ones Preferably choose wedge surfaces so that self-locking occurs.

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 ist und 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 The necessary loosening torque is and remains low furthermore a minimal size of the construction volume is claimed.

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 stehendem Spannflansch in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a quick-clamping device with in connection ratchets stationary clamping flange 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 in 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 24 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 into a brought in the clamping nut 12 , arcuate slot 23 and extends 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 24 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′ in 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 ' in the ring groove immersed pin 33 , the other Ringfe derende lies 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 radial nach außen 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 13 bezeich net.The actuator 20 is flared radially outwards for good 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 with 13 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 men wirkt. 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 inclined surfaces or ratchets 26 'of an intermediate flange 26 works together. 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

1. Quick clamping device for attached to the working shaft of a power tool disk-shaped tool, which comprises the tool between the receiving flanges, 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 Flanges ( 11, 26 ) taking over relief functions can be positively connected to the clamping nut ( 12 ) by means of interacting inclined surfaces and the clamping nut ( 12 ) can be coupled to one of the flanges ( 11, 26 ) by means of a wrap spring ( 18 ) which is axially force-related relative rotary movements of the corresponding inclined surfaces, which are held in a defined position by spring force, and which can be tensioned and relaxed with the aid of an actuator ( 20 ).

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 Ratschenpro files ( 15, 16 ) and in that a wrap spring ( 18 ) is placed around their outer surfaces, one end of the actuator (20) and the other end is fixed in the clamping nut (12), and that the clamping nut (12) and the clamping flange (11) by a spring (24) in a defi ned relative position and rotatable limited to one another are kept.

3. Device according to claim 2, characterized in that the spring ( 24 ) in a clamping nut ( 12 ) is arranged in a circular arc-shaped slot ( 23 ) and with one end of a protruding into the slot cylindrical, fixed in the clamping flange ( 11 ) seated stop pin ( 22 ) and with its other end is supported on the inner wall of the slot ( 23 ) facing away from the stop pin.

4. Device according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 12 ) which can be tensioned and relaxed by means of the actuator ( 20 ) is positively combined with the clamping flange ( 11 ) and the latter on its surface facing away from the tool ( 14 ) with ratchets ( 16 ) is provided which cooperate with ratchets ( 26 ' ) of an intermediate flange ( 26 ), and that the wrap spring ( 18 ) engages on the lateral surfaces of the clamping nut ( 12 ) and the intermediate flange ( 26 ).

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. Device according to claim 4 or 5, characterized in that actuator ( 20 ), wrap spring ( 18 ) and intermediate flange ( 26 ) via a plate spring ( 29 ) against the clamping flange ( 11 ) are supported.

7. Device according to claims 4 to 6, characterized in that the clamping flange ( 11 ) positively united by a square or similar connection with the clamping nut ( 12 ) and is prevented from falling by means of a locking ring ( 25 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized by ratchets ( 15, 16 ) rising from the bottom to the top left and right-hand wrap spring ( 18 ) or vice versa.

9. Device according to claims 4 to 7, characterized by ratchets ( 16, 26 ' ) and left-hand wrap spring ( 18 ) rising from the bottom to the top and vice versa.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 20 ) is formed as in its tool side area radially outwardly flared collar.