DE4017406A1

DE4017406A1 - Clamping circular saw blade to driving shaft - involves ring with radially mounted rollers which engage helical grooves

Info

Publication number: DE4017406A1
Application number: DE19904017406
Authority: DE
Inventors: David Dipl Ing Matzo
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1991-12-05

Abstract

The circular saw has a blade (16) which is mounted on the shaft (11) of the driving motor by means of a flanged collar (17). This collar (17) has a square hole which fits over the square end (12) of the shaft (11). This collar is secured by a bolt (15) which engages a tapped hole in the end of the shaft (11). The saw blade (16) has a central hole which fits over the body of the collar (17). The blade (16) is secured by a ring which has three equally spaced rollers (29,30) mounted on pins which project radially inwards from the ring bore. These rollers (29,30) engage helical grooves (24,25) in the surface of the collar body so that as the ring is rotated an axial clamping force is exerted on the saw blade (16). USE - Power tools, esp. circular saw.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Spanneinrichtung zum axialen Festspannen eines Werkzeuges, insbesondere einer Scheibe, nach dem gattungsbildenden Überbegriff des Hauptanspruchs.The invention is based on a clamping device for axial Clamping a tool, in particular a disk, according to the generic concept of the main claim.

Es sind Spanneinrichtungen dieser Art bekannt (DE-OS 33 46 148), bei denen die Aufnahmen im Aufnahmeteil aus mit Steigung verlaufenden Nuten bestehen und bei denen das zugeordnete, an der Hülse befestigte Riegelglied aus einem radial gerichteten Bolzen besteht, der in diese Aufnahmenuten eingreifen kann. Die so gestalteten Aufnahmen sind mit einer derartigen, in Umlaufrichtung gerichteten Steigung versehen, daß sich Selbsthemmung ergibt. Dies bedeutet, daß ein Lösen der Hülse von Hand unter Überwindung der Selbsthemmung kaum möglich ist, so daß notwendigerweise Hilfswerkzeuge dazu herangezogen werden müssen. Im üblichen Werkstattbetrieb oder auch beim Do-it-yourself-Benutzer sind derartige Hilfswerkzeuge meist dann, wenn sie benötigt werden, nicht zur Hand, so daß es Mühen und Zeit erfordert, zunächst diese Hilfswerkzeuge beizubringen. Die Handhabung der Spanneinrichtung ist also relativ umständlich und zeitaufwendig und ermöglicht kein werkzeugloses Wechseln des Werkzeuges.Tensioning devices of this type are known (DE-OS 33 46 148), where the recordings in the recording part with Incline grooves and where the assigned, bolt member attached to the sleeve from a there is a radially directed bolt that fits into these grooves can intervene. The recordings designed in this way are included such an inclination directed in the circumferential direction, that there is self-locking. This means that a Loosen the sleeve by hand, overcoming self-locking is hardly possible, so necessarily auxiliary tools have to be used for this. In normal workshop operations or also for do-it-yourself users are such auxiliary tools usually when they are needed, not for Hand, so that it takes effort and time, first this Teach auxiliary tools. Handling the tensioning device is therefore relatively cumbersome and time consuming does not allow tool-free changing of the tool.

Advantages of the invention

Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ergeben sich folgende Vorteile. Aufgrund der Kurvenbahnen und der in diese eingreifenden Wälzkörper ergibt sich statt des Reibschlusses eine Rollbewegung, wodurch die Hülse wesentlich leichtgängiger von Hand gehandhabt werden kann, so daß auch ein Lösen der Hülse von Hand möglich ist. Außerdem ist die Spanneinrichtung einfach im Aufbau und kostengünstig in der Herstellung. Dies gilt insbesondere auch für die Kurvenbahnen am Aufnahmeteil, die als in die äußere Umfangsfläche des Zapfens eingetiefte Bahnen einfach und kostengünstig herstellbar sind.In the tensioning device according to the invention with the characteristic Features of the main claim result in the following Advantages. Because of the curved tracks and the meshing with them Rolling elements result instead of frictional engagement a rolling movement, which makes the sleeve much smoother can be handled by hand, so that a The sleeve can be released by hand. Besides, that is Clamping device simple in construction and inexpensive to use Manufacturing. This applies in particular to the cam tracks on the receiving part that as in the outer peripheral surface of the tenon recessed tracks easily and inexpensively are producible.

Durch, die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Spanneinrichtung möglich. Insbesondere die Merkmale im Anspruch 3, wonach jede Kurvenbahn zum Ende hin hinsichtlich der Steigung abnimmt, also eine negative Steigung hat, führen dazu, daß beim Befestigen des Werkzeuges durch Drehen der Hülse die Wälzkörper bei Erreichen dieser negativen Steigung einschnappen, wodurch sich ein Formschluß ergibt. Dadurch ist eine Sicherung gegen selbsttätiges Lösen der Hülse geschaffen. Außerdem wird dadurch eine definierte Anpreßkraft zum Festspannen des Werkzeuges vorgegeben. Aufgrund dieser definierten Anpreßkraft hat die Spanneinrichtung zugleich den Doppelnutzen einer Sicherheitsrutschkupplung. By, which are characteristics listed in the subclaims advantageous developments and improvements in the main claim specified clamping device possible. In particular the features in claim 3, according to which each cam track to the end decreases with respect to the slope, i.e. a negative Incline, lead to that when attaching the tool by rotating the sleeve when the rolling elements are reached snap this negative slope, causing a Form-fit results. This is a safeguard against automatic Loosen the sleeve created. It will also a defined contact pressure for clamping the tool given. Due to this defined contact pressure, the Tensioning device also the double benefit of a safety slip clutch.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and explained in the following description. Show it:

Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung einen schematischen axialen Längsschnitt der Einzelteile einer Spanneinrichtung zum Festspannen eines Werkzeuges an einer Handwerkzeugmaschine. Fig. 1 in an exploded view a schematic axial longitudinal section of the individual parts of a clamping device for clamping a tool on a hand machine tool.

Fig. 2 einen schematischen axialen Längsschnitt entsprechend demjenigen in Fig. 1 im zusammengebauten Zustand. Fig. 2 is a schematic axial longitudinal section corresponding to that in Fig. 1 in the assembled state.

Fig. 3 eine schematische Stirnansicht in Pfeilrichtung III in Fig. 2 mit teilweisem Schnitt. Fig. 3 is a schematic front view in the direction of arrow III in Fig. 2 with partial section.

Description of the embodiment

In Fig. 1 und 2 ist lediglich ein Teil 10 einer Handwerkzeugmaschine gezeigt, die hier z. B. aus einer Handkreissäge besteht, statt dessen aber auch als Winkelschleifer oder dgl. gestaltet sein kann. Die Handwerkzeugmaschine 10 weist eine motorisch und über ein nicht weiter gezeigtes Getriebe angetriebene Spindel 11 auf, die am Ende 12 für die formschlüssige Aufnahme und Mitnahme eines daran anbringbaren Aufnahmeteils 13 ausgebildet ist. Das Ende 12 ist z. B. beidseitig abgeflacht oder als Vierkant gestaltet. In entsprechender Zuordnung weist der Aufnahmeteil 13 eine zentrische Aufnahmeöffnung 14 auf, die entsprechend beidseitig abgeflacht oder als Vierkant ausgebildet ist. Das Ende 12 enthält ferner eine nicht weiter gezeigte Gewindebohrung, in die zum axialen Festspannen des Aufnahmeteils 13 eine Schraube 15 einschraubbar ist. Die Spindel 11 dient zum Antrieb eines Werkzeuges 16, das hier z. B. aus einem Sägeblatt besteht oder statt dessen z. B. auch aus einer Schleifscheibe, einem Gummiteller oder irgendeiner anderen Werkzeugscheibe bestehen kann.In Fig. 1 and 2, only part 10 of a hand tool is shown, which here, for. B. consists of a circular saw, but instead can also be designed as an angle grinder or the like. The hand-held power tool 10 has a motor-driven spindle 11 , which is driven via a gear (not shown further), which is designed at the end 12 for the positive reception and entrainment of a receiving part 13 which can be attached to it. The end 12 is e.g. B. flattened on both sides or designed as a square. In a corresponding assignment, the receiving part 13 has a central receiving opening 14 , which is correspondingly flattened on both sides or designed as a square. The end 12 also contains a threaded bore, not shown, into which a screw 15 can be screwed for axially tightening the receiving part 13 . The spindle 11 is used to drive a tool 16 , the z. B. consists of a saw blade or instead z. B. can also consist of a grinding wheel, a rubber plate or any other tool disc.

Der Aufnahmeteil 13 hat einen zylindrischen Zapfen 17 und einen axial daran anschließenden und radial überkragenden Ringbund 18. Letzterer kann auf der zum Zapfen 17 hinweisenden Axialfläche mit einem schematisch angedeuteten Ausgleichselement 19, z. B. einer Federscheibe, einer Druckscheibe, insbesondere Reibscheibe, oder dergleichen ausgestattet sein. Der Aufnahmeteil 13 dient mit seinem Zapfen 17 zur Aufnahme und radialen Zentrierung des Werkzeuges 16 darauf, wobei der Ringbund 18 unmittelbar oder über das Ausgleichselement 19 die Axialabstützung des Werkzeuges 16 bewirkt.The receiving part 13 has a cylindrical pin 17 and an axially adjoining and radially projecting ring collar 18th The latter may, on the pointing to the pin 17 axial face with a schematically indicated compensating element 19, for example. B. a spring washer, a thrust washer, in particular friction disc, or the like. The receiving part 13 is used with its pin 17 for receiving and radially centering the tool 16 thereon, the annular collar 18 directly or via the compensating element 19 providing axial support for the tool 16 .

Auf dem Zapfen 17 des Aufnahmeteils 13 ist z. B. mit Bewegungsspiel eine Hülse 20 aufbringbar, die auf der zum Aufnahmeteil 13 hinweisenden Seite eine axiale Druckfläche 21 hat. Die Hülse 20 ist auf ihrer äußeren Umfangsfläche gerändelt oder mit sonstigen Angriffsflächen versehen, so daß sich die Hülse 20 leicht von Hand greifen und drehen läßt. Das zu befestigende Werkzeug 16 ist zwischen der axialen Druckfläche 21 der Hülse 20, ggf. noch unter Zwischenfügung eines Ausgleichselements 22, z. B. in Form einer Federscheibe oder einer Druckscheibe, insbesondere Reibscheibe, und dem Ringbund 18 des Aufnahmeteils 13 axial festspannbar. Hierzu ist eine von Hand lösbare Riegeleinrichtung 23 zwischen der Hülse 20 und dem Aufnahmeteil 13 vorgesehen.On the pin 17 of the receiving part 13 z. B. with movement play, a sleeve 20 can be applied, which has an axial pressure surface 21 on the side pointing towards the receiving part 13 . The sleeve 20 is knurled on its outer peripheral surface or provided with other engagement surfaces, so that the sleeve 20 can be easily gripped and rotated by hand. The tool 16 to be fastened is between the axial pressure surface 21 of the sleeve 20 , possibly with the interposition of a compensating element 22 , for. B. in the form of a spring washer or a thrust washer, in particular friction disc, and the collar 18 of the receiving part 13 axially clamped. For this purpose, a locking device 23 which can be released by hand is provided between the sleeve 20 and the receiving part 13 .

Die Riegeleinrichtung 23 weist am Zapfen 17 des Aufnahmeteils 13 mindestens eine in Umfangsrichtung mit Steigung verlaufende Aufnahme auf. Bei gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei derartige Aufnahme 24, 25 und 26 vorgesehen, die z. B. in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Diese Aufnahmen 24-26 bestehen aus Kurvenbahnen, die in die äußere Umfangsfläche 27 des Zapfens 17 eingetieft sind. Die Eintiefung dieser Kurvenbahnen 24- 26 muß nicht sehr tief sein. Der Beginn der Kurvenbahnen 24-26 kann bis zu dem in Fig. 1 und 2 rechts befindlichen axialen Ende der Hülse 20 reichen, wo diese Kurvenbahnen 24- 26 in diesem Fall dann offen sind. Von dieser Einführöffnung 33 aus verläuft jede Kurvenbahn 24-26 in Umfangsrichtung mit Steigung, wobei die einzelnen Kurvenbahnen 24-26 jeweils gleichartig gestaltet sind. Je Kurvenbahn 24-26 nimmt die Steigung in Umfangsrichtung zunächst zu und erst zum Ende der Kurvenbahn hin ab, wie in Fig. 2 bei 28 für die Kurvenbahn 25 schematisch angedeutet ist. Dies bedeutet also, daß Kurvenbahnen 24-26 am Ende eine negative Steigung haben.The locking device 23 has at least one receptacle extending in the circumferential direction with a slope on the pin 17 of the receiving part 13 . In the embodiment shown, three such receptacles 24 , 25 and 26 are provided, which, for. B. are arranged in the circumferential direction at equal angular distances from each other. These receptacles 24 - 26 consist of curved tracks which are recessed into the outer peripheral surface 27 of the pin 17 . The deepening of these curved paths 24 - 26 need not be very deep. The beginning of the cam tracks 24 - 26 can range up to that in Figures 1 and 2 located to the right axial end of the sleeve 20 where these cam tracks. 24 - 26 in this case are open then. From this insertion opening 33 , each cam track 24 - 26 runs in the circumferential direction with an incline, the individual cam tracks 24 - 26 each being designed in the same way. For each cam track 24 - 26 , the gradient initially increases in the circumferential direction and only decreases towards the end of the cam track, as is schematically indicated in FIG. 2 at 28 for the cam track 25 . This means that cam tracks 24 - 26 have a negative slope at the end.

Die Riegeleinrichtung 23 weist ferner an der Hülse 20 je Kurvenbahn 24-26 ein darin passendes Riegelglied auf, wobei in entsprechender Zuordnung bei diesem Ausführungsbeispiel somit insgesamt drei Riegelglieder 29, 30 und 31 vorgesehen sind. Jedes Riegelglied 29-31 paßt in die zugeordnete Kurvenbahn 24-26 und ist als an der inneren Umfangsfläche 32 der Hülse 20 gelagerter und in die Kurvenbahn 24-26 eingreifender Wälzkörper ausgebildet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die einzelnen Wälzkörper 29-31 aus Rollen, die um radiale Achsen an der Hülse 20 drehbar gelagert sind. Statt dessen sind aber auch Kugeln möglich.The locking device 23 also has on the sleeve 20 for each cam track 24 - 26 a locking member that fits therein, with a total of three locking members 29 , 30 and 31 being provided in a corresponding assignment in this exemplary embodiment. Each locking member 29 - 31 fits into the associated cam track 24 - 26 and is designed as a rolling element mounted on the inner peripheral surface 32 of the sleeve 20 and engaging in the cam track 24 - 26 . In the embodiment shown, the individual rolling elements 29 - 31 consist of rollers which are rotatably mounted on the sleeve 20 about radial axes. Instead, balls are also possible.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, daß am Ende 12 der Spindel 11 der Aufnahmeteil 13 mit Hilfe der Schraube 15 bereits befestigt ist. Soll an der Spindel 11 nun das Werkzeug 16 befestigt werden, so wird zunächst im Bedarfsfall das Ausgleichselement 19 und dann das Werkzeug 16 auf den Zapfen 17 des Aufnahmeteils 13 aufgesteckt. Sofern auch noch das andere Ausgleichselement 22 gewünscht wird, wird dieses anschließend darauf ebenfalls auf den Zapfen 17 aufgesteckt. Anschließend daran erfolgt das Befestigen des Werkzeuges 16 durch Aufstecken der Hülse 20 und Aktivieren der Riegeleinrichtung 23. Beim Aufsetzen der Hülse 20 auf den Zapfen 17 greifen die Wälzkörper 29-31 axial in die jeweils zugeordneten Kurvenbahnen 24-26 ein, und zwar nach dem Bajonettverschlußprinzip. Wird sodann die Hülse 20 in einer Richtung, und zwar in Richtung der zunehmenden Steigung der Kurvenbahnen 24-26 gedreht, erfolgt eine Axialbewegung der Hülse 20 in Richtung zum Werkzeug 16 hin. Wenn bei dieser Drehbetätigung der Hülse 20 deren Wälzkörper 29-31 in den Endbereich der jeweils zugeordneten Kurvenbahnen 24-26 und dorthin gelangen, wo die abnehmende Steigung beginnt, wie dies bei der Kurvenbahn 25 mit der abnehmenden Steigung 28 verdeutlicht ist, schnappen die Wälzkörper 29-31 in diese negative Steigung, wodurch ein Formschluß entsteht. Die Hülse 20 ist formschlüssig gegen selbsttätiges Rückdrehen gesichert. Die Hülse 20 drückt entweder unmittelbar mit ihrer axialen Druckfläche 21 oder mittelbar über das dazwischengelegte Ausgleichselement 22 axial gegen das Werkzeug 16 und letzteres axial entweder unmittelbar gegen den Ringbund 18 oder gegen das dortige Ausgleichselement 19, wobei die axiale Anpreßkraft von der Dicke der Ausgleichselemente 19, 22, dem Ausgleichsverhalten dieser und natürlich von der Dicke des Werkzeuges 16 bestimmt wird. Diese Größen liegen vorher fest, so daß eine definierte axiale Anpreßkraft vorliegt. Das Werkzeug 16 wird also axial zwischen dem Ringbund 16 und der Hülse 20 festgespannt und somit drehfest mit der Spindel 11 verbunden. Das Aufbringen und Drehen der Hülse 20 zum Befestigen des Werkzeuges 16 kann von Hand und dabei ohne besondere Werkzeuge und außerdem schnell und komplikationslos bewerkstelligt werden. Soll das Werkzeug 16 entfernt, z. B. ausgetauscht werden, wird umgekehrt vorgegangen. Zunächst wird die Hülse 20 gegensinnig von Hand gedreht, wobei maschinenseitig in üblicher Weise ein entgegengerichtetes Bremsmoment aufgebracht wird, z. B. durch formschlüssiges Blockieren des Getriebes oder der Spindel 11. Von Vorteil ist zugleich, daß die erläuterte Riegeleinrichtung 23 zugleich als Sicherheitsrutschkupplung wirksam ist, die ein definiertes übertragbares Moment hat. Die Spanneinrichtung ist außerordentlich einfach und kostengünstig. Sie läßt sich für alle möglichen Handwerkzeugmaschinen einsetzen, wobei auch eine Nachrüstung vorhandener Handwerkzeugmaschinen möglich ist, die in aller Regel meist ein entsprechendes überstehendes Ende 12 der Spindel 11 aufweisen, das sich zur Befestigung des Aufnahmeteiles 13 eignet.It is assumed below that at the end 12 of the spindle 11 the receiving part 13 is already fastened by means of the screw 15 . If the tool 16 is now to be fastened to the spindle 11 , the compensating element 19 and then the tool 16 are first plugged onto the pin 17 of the receiving part 13 if necessary. If the other compensating element 22 is also desired, this is then also plugged onto the pin 17 . Subsequently, the tool 16 is fastened by pushing on the sleeve 20 and activating the locking device 23 . When the sleeve 20 is placed on the pin 17 , the rolling elements 29 - 31 engage axially in the respectively assigned curved tracks 24 - 26 , namely according to the bayonet lock principle. Is then the sleeve 20 in one direction and in the direction of the increasing slope of the curve tracks 24 - 26 is rotated, an axial movement of the sleeve 20 is carried in the direction of the tool 16. If, during this rotary actuation of the sleeve 20, the rolling elements 29 - 31 reach the end region of the respectively assigned curved tracks 24 - 26 and where the decreasing slope begins, as is illustrated for the curved track 25 with the decreasing slope 28 , the rolling elements 29 snap - 31 into this negative slope, which creates a positive connection. The sleeve 20 is positively secured against automatic turning back. The sleeve 20 presses either directly with its axial pressure surface 21 or indirectly via the intermediate compensation element 22 axially against the tool 16 and the latter axially either directly against the collar 18 or against the compensation element 19 there , the axial contact force being dependent on the thickness of the compensation elements 19 , 22 , the compensation behavior of this and of course the thickness of the tool 16 is determined. These sizes are fixed beforehand, so that there is a defined axial contact pressure. The tool 16 is thus axially clamped between the annular collar 16 and the sleeve 20 and thus connected to the spindle 11 in a rotationally fixed manner. The application and rotation of the sleeve 20 for fastening the tool 16 can be accomplished by hand and without special tools and also quickly and without complications. Should the tool 16 be removed, e.g. B. are exchanged, the procedure is reversed. First, the sleeve 20 is rotated in opposite directions by hand, with an opposite braking torque being applied on the machine side in the usual manner, for. B. by positive locking of the transmission or the spindle 11th At the same time, it is advantageous that the locking device 23 described is at the same time effective as a safety slip clutch which has a defined transmissible torque. The clamping device is extremely simple and inexpensive. It can be used for all possible hand-held power tools, and it is also possible to retrofit existing hand-held power tools, which generally have a corresponding projecting end 12 of the spindle 11 , which is suitable for fastening the receiving part 13 .

Claims

1. Clamping device for axially clamping a tool ( 16 ), in particular a disk, on a driven spindle ( 11 ), with a receiving part ( 13 ) which can be fastened at the end ( 12 ) of the spindle ( 11 ) and has a cylindrical pin ( 17 ) and then attached to it Ring collar ( 18 ) for receiving and for the axial stop of the tool ( 16 ), furthermore with a sleeve ( 20 ) which can be applied to the pin ( 17 ) of the receiving part ( 13 ) and has an axial pressure surface ( 21 ), between which and the ring collar ( 18 ) Receiving part ( 13 ) the tool ( 16 ) is axially clampable, and with a manually releasable locking device ( 23 ) between the sleeve ( 20 ) and the receiving part ( 13 ), which on the pin ( 17 ) of the receiving part ( 13 ) at least one in Circumferential direction with incline receptacle and on the sleeve ( 20 ) has at least one locking member which fits into the receptacle, characterized in that the at least one receptacle consists of an outer circumferential surface ( 27 ) d it pin ( 17 ) recessed cam track ( 24 - 26 ) and the associated at least one locking device from a rolling elements ( 29 - 31 ) mounted on the inner peripheral surface ( 32 ) of the sleeve ( 20 ) and engaging in the cam track ( 24 - 26 ) are.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the pin ( 17 ) has two or more cam tracks ( 24 - 26 ) of identical design and the sleeve ( 20 ) per cam track ( 24 - 26 ) has a rolling element ( 29 - 31 ) .

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that for each cam track ( 24 - 26 ) the gradient initially increases in the circumferential direction and decreases towards the end of the cam track ( 24 - 26 ).

4. Clamping device according to one of claims 1-3, characterized in that the rolling bodies ( 29 - 31 ) are formed on the sleeve ( 20 ) rotatable about radial axes rollers.

5. Clamping device according to one of claims 1-3, characterized in that the rolling bodies ( 29 - 31 ) are formed from balls.

6. Clamping device according to one of claims 1-5, characterized in that on the annular collar ( 18 ) of the receiving part ( 13 ) and / or on the axial pressure surface ( 21 ) of the sleeve ( 20 ) against the tool ( 16 ) pressing compensation element ( 19 , 22 ) is present.

7. Clamping device according to claim 6, characterized in that the compensating element ( 19 , 22 ) is designed as a spring washer.

8. Clamping device according to claim 6, characterized in that the compensating element ( 19 , 22 ) as a thrust washer, for. B. friction disc is formed.