EP1533091A1 - Spannvorrichtung für ein Werkzeugmaschinen-Bearbeitungselement - Google Patents
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- EP1533091A1 EP1533091A1 EP04007186A EP04007186A EP1533091A1 EP 1533091 A1 EP1533091 A1 EP 1533091A1 EP 04007186 A EP04007186 A EP 04007186A EP 04007186 A EP04007186 A EP 04007186A EP 1533091 A1 EP1533091 A1 EP 1533091A1
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- drive shaft
- tool
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
- B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B5/00—Sawing machines working with circular or cylindrical saw blades; Components or equipment therefor
- B27B5/29—Details; Component parts; Accessories
- B27B5/30—Details; Component parts; Accessories for mounting or securing saw blades or saw spindles
- B27B5/32—Devices for securing circular saw blades to the saw spindle
Definitions
- the invention relates to a clamping device for fastening a Machine tool processing element, in particular a circular saw blade, on a drive shaft, comprising one with the drive shaft connected abutment with a first clamping surface, a clamping nut or screw with a thread which with a thread of Drive shaft cooperates and with a second clamping surface, which presses the processing element against the first clamping surface, if the clamping nut or screw on or in the thread of the drive shaft is screwed, one with the drive shaft torque connected guide device, and a in the guide device Guidable clamping tool for screwing the clamping nut or -screw.
- the aim of the present invention is to provide a clamping device for fastening a machining element, such as a saw blade or splitting wedge ready to provide, which is a simple and fast handling allows.
- Another aspect of the invention is a fixture for fastening a processing element, in particular a circular saw blade, to a drive shaft
- a processing element in particular a circular saw blade
- a drive shaft comprising a connected to the drive shaft Abutment with a first clamping surface, a clamping nut or - screw with a thread, which with a thread of the drive shaft cooperates and with a second clamping surface, which presses the processing element against the first clamping surface when the Clamping nut or screw on or in the thread of the drive shaft is screwed, and one with the drive shaft torque tightly connected Guide device, with the clamping nut or screw a first toothing, and by means of the guide device a Clamping tool with a second toothing for engaging in the first Gearing is feasible.
- the first toothing as peripheral external toothing executed.
- the clamping screw or nut can be a standard hexagon screw or nut, in place of the hexagonal surface circumference a provided with the toothing cylindrical peripheral surface is provided.
- This embodiment is particularly advantageous when the guide device is arranged eccentrically. In In this case, the guide device adjacent to the clamping tool to the first circumferential outer teeth and in this way a counter of the drive shaft and a mechanically robust transmission the torque for the clamping of the clamping device to ensure.
- the clamping surfaces are axially to the axis of rotation of the drive shaft and transmit an axial university Clamping force on the machining tool.
- Such an orientation the clamping surfaces and the clamping force is particularly advantageous by e.g. Machining tools such as circular saw blades or cutting discs to tension, since these corresponding axial surfaces in the area of their Have attachment portion to a drive shaft.
- Machining tools such as circular saw blades or cutting discs
- the thread of the drive shaft is concentric with Rotary axis of the drive shaft.
- the thread can be used as internal thread in a central Axial bore to be cut in the face of the drive shaft when A tightening screw is used, or it can be used as external thread be cut on a cylinder peripheral surface of the drive shaft, if a clamping nut is used.
- This embodiment is particular then advantageous if the previously described eccentric Arrangement of the guide device for a rotatable mounting of Clamping tool is used and the first gear as peripheral external teeth is executed.
- Such a washer causes a uniform transmission the clamping force of the clamping screw or nut on the machining tool and can continue for a play-free storage of the / Coupling element (s) are used. Due to the positive connection the washer with the coupling elements is the washer torque-tight connected to the drive shaft, so that advantageous also the guide device for the clamping tool on the Intermediate disc can be arranged.
- the clamping tool for clamping the clamping nut or screw preferably has a front end disposed at a first end Pin or a frontal bore for cooperation with a correspondingly designed device for rotatable guidance the clamping tool about its longitudinal axis, one at the first end arranged radial peripheral teeth and means for manual Transmitting a torque about the longitudinal axis of the clamping tool on.
- the illustrated embodiment shows a about an axis of rotation 15th rotatable drive shaft 10, at the output side 11, a circular saw blade (not shown) in an air gap 60 by means of the invention Clamping device is fastened, and on the drive side 12 by means a storage 20 stored in the drive housing of the machine tool and sealed by a radial shaft seal 21.
- the drive shaft 10 has on the output side 11 a conical surface 13auf, on the frictionally a hub 30 is attached.
- the hub 30 has a first perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft Clamping surface 31, which faces the output side 11 of the drive shaft 10.
- a first clamping surface 31 is a first intermediate disc 40th with a clamping surface 41 lying parallel to the first clamping surface 31 whose outer diameter is equal to the outer diameter of the abutment 30 is.
- the first intermediate disc 40 is axially displaceable the drive shaft 10 is arranged.
- the first washer 40 and the Hub 30 could also be made in one piece.
- a concentric to the drive shaft lying external thread 14 is arranged.
- a clamping nut 80 is screwed on the a second clamping surface 81 has.
- the second clamping surface 81 has to Drive side 12 of the drive shaft 10 and is in contact with the second Washer 70.
- About the annular second clamping surface 81 can a clamping force of the clamping nut 80 on the second washer 70 are transferred, so that these in the direction of the drive side 12 is pressed when the clamping nut 80 is screwed onto the thread 14 becomes.
- the second intermediate disc is torque-resistant by means of the bolts 50a, b connected to the drive shaft 10.
- the second washer 70 are a plurality of eccentric bores 71 a, b arranged outside the outer diameter of the clamping nut 80 are arranged.
- the second washer should be at least two and preferably a plurality of symmetrically distributed holes 71 a, b have.
- the socket wrench 90 with its guide pin 91 in a the holes 71 a, b inserted and by turning the socket wrench 90, the clamping nut 80 is released on the shaft 10.
- the wave becomes countered by over the guide pin 91, the holes 71 a, b, the Bolt 50a, b, the abutment 30 has a counter force on the conical surface 13 of the drive shaft is applied.
- the clamping nut After the clamping nut is released, it can be removed by hand from the shaft can be turned down and the second washer 70 can from the shaft 10 are deducted. The arranged in the air gap 60 processing tool is then no longer clamped and can the output side 11 of the drive shaft 10 are removed.
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Abstract
Eine Spannvorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugmaschinen-Bearbeitungselements, insbesondere eines Kreissägeblatts, an einer Antriebswelle (10) weist ein mit der Antriebswelle verbundenes Widerlager (30, 40) mit einer ersten Spannfläche (31; 41) sowie eine Spannmutter oder -schraube (80) mit einem Gewinde, welches mit einem Gewinde (14) der Antriebswelle zusammenwirkt und mit einer zweiten Spannfläche (81) auf, welche das Bearbeitungselement gegen die erste Spannfläche presst, wenn die Spannmutter oder -schraube auf- bzw. in das Gewinde der Antriebswelle geschraubt ist. Ferner ist eine mit der Antriebswelle drehmomentenfest verbundene Führungsvorrichtung (71 a,b) und ein in der Führungsvorrichtung führbares Spannwerkzeug (90) zum Verschrauben der Spannmutter oder -schraube vorgesehen. Erfindungsgemäße weist die Spannmutter oder -schraube eine erste Verzahnung (82) und das Spannwerkzeug eine zweite Verzahnung (94) auf, die mit der ersten Verzahnung der Spannmutter oder -schraube zusammenwirken kann. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Befestigen eines
Werkzeugmaschinen-Bearbeitungselements, insbesondere eines Kreissägeblatts,
an einer Antriebswelle, umfassend ein mit der Antriebswelle
verbundenes Widerlager mit einer ersten Spannfläche, eine Spannmutter
oder -schraube mit einem Gewinde, welches mit einem Gewinde der
Antriebswelle zusammenwirkt und mit einer zweiten Spannfläche, welche
das Bearbeitungselement gegen die erste Spannfläche presst, wenn
die Spannmutter oder -schraube auf- bzw. in das Gewinde der Antriebswelle
geschraubt ist, eine mit der Antriebswelle drehmomentfest
verbundene Führungsvorrichtung, und ein in der Führungsvorrichtung
führbares Spannwerkzeug zum Verschrauben der Spannmutter oder
-schraube.
Es ist bekannt, Bearbeitungswerkzeuge, wie beispielsweise Kreissägeblätter,
Scheiben für Winkelschleifer oder Ähnliches mit Hilfe einer
Spannschraube zwischen zwei Spannflächen auf der Antriebswelle der
Werkzeugmaschine zu befestigen. Um die nötige Präzision und Arbeitssicherheit
des Werkzeugs zu gewährleisten, ist es dabei erforderlich, die
Spannmutter so fest auf der Welle anzuziehen, dass das Bearbeitungswerkzeug
fest im Reibschluss zwischen der Spannfläche der Spannmutter
und der Spannfläche eines mit der Antriebswelle verbundenen
Widerlagers eingespannt ist. Um dabei ein Mitdrehen der Antriebswelle
zu vermeiden, ist es erforderlich, die Antriebswelle mit einem geeigneten
Konterwerkzeug an einer Drehung zu hindern. Zum Spannen sind daher
regelmäßig zwei Werkzeuge erforderlich, zum einen ein Werkzeug zum
Verschrauben der Spannmutter und zum anderen ein Werkzeug zum
Arretieren der Antriebswelle.
Um den Spannvorgang zu erleichtern, ist es bei Winkelschleifern bekannt,
mit nur einem einzigen Werkzeug zum Anziehen der Spannmutter
zu arbeiten und zum Kontern der Antriebswelle eine werkzeugmaschineninterne
Sperrvorrichtung vorzusehen, beispielsweise ein mechanisch
betätigbares, federgespanntes Sperrelement, das in einen entsprechenden
Widerpart der Antriebswelle eingreifen kann. Hierdurch wird zwar
die Verwendung von zwei Werkzeugen zum Spannen vermieden, jedoch
ist die Handhabbarkeit dadurch erschwert, dass bei Sperrung der Antriebswelle
die Werkzeugmaschine selbst "gekontert" werden muss, was
sich bei kleineren Werkzeugmaschinen als schwierig und darüber hinaus
unfallträchtig erwiesen hat, da eine versehentliche Inbetriebsetzung
der Maschine beim Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs auftreten
kann. Darüber hinaus kann eine versehentliche Betätigung der maschineninternen
Sperrvorrichtung beim Betrieb der Werkzeugmaschine zu
Schäden an der'selben führen.
Es ist des Weiteren bekannt, das Konterwerkzeug und das Werkzeug
zum Verschrauben der Spannmutter in einem gemeinsamen, mehrteiligen
Spannwerkzeug zu verbinden, welches zwei gegeneinander bewegliche
Bauteile aufweist. Hierbei wird mit einem Teil des Spannwerkzeugs
die Antriebswelle formschlüssig arretiert und mittels des anderen Teils
des Spannwerkzeugs die Spannmutter auf der Antriebswelle verschraubt.
Die beiden Bauteile des Spannwerkzeugs sind zu diesem
Zweck drehbar miteinander verbunden. Auch hierdurch wird zwar eine
Vereinfachung gegenüber zwei einzeln zu handhabenden Spannwerkzeugen
erreicht, jedoch ist auch ein solches Kombinationsspannwerkzeug
in der Handhabung schwierig und teurer als die bekannten, einteiligen
Werkzeuge.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung zum Befestigen
eines Bearbeitungselements, wie eines Sägeblatts oder Spaltkeils
bereit zu stellen, welche eine einfache und schnelle Handhabung
ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung der
eingangs beschriebenen Art gelöst, bei der die Spannmutter oder
-schraube eine erste Verzahnung aufweist, und das Spannwerkzeug
eine zweite Verzahnung aufweist, die mit der ersten Verzahnung der
Spannmutter oder -schraube zusammenwirken kann.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ermöglicht durch das Zusammenwirken
der Führungsvorrichtung und der Verzahnung der Spannmutter
oder -schraube mit dem Spannwerkzeug die Verwendung eines
einzigen Spannwerkzeugs, welches einteilig ausgeführt sein kann. Dieses
einteilige Spannwerkzeug bewirkt durch die Führung in der Führungsvorrichtung
eine Konterung der Antriebswelle und kann durch die
Verzahnung ein Drehmoment auf die Spannmutter oder -schraube übertragen
und diese mit der Antriebswelle verschrauben.
Die Einspannung des Bearbeitungselements erfolgt im Kraftschluss zwischen
der ersten und der zweiten Spannfläche des Widerlagers bzw. der
Spannmutter oder -schraube. Das Spannwerkzeug ist ein Hilfsmittel zur
Montage der Spannmutter oder -schraube und wird nur für den Spannvorgang
benötigt. Ist das Bearbeitungselement auf der Antriebswelle
befestigt, so kann das Spannwerkzeug entfernt werden, es ist kein
zwingender Bestandteil der Spannvorrichtung im montierten und verspannten
Zustand. In der Regel ist die Entfernung des Spannwerkzeugs
vor Aufnahme des Betriebs der Werkzeugmaschine zwingend erforderlich.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Spannvorrichtung zum Befestigen
eines Bearbeitungselements, insbesondere eines Kreissägeblatts,
an einer Antriebswelle, umfassend ein mit der Antriebswelle verbundenes
Widerlager mit einer ersten Spannfläche, eine Spannmutter oder -
schraube mit einem Gewinde, welches mit einem Gewinde der Antriebswelle
zusammenwirkt und mit einer zweiten Spannfläche, welche
das Bearbeitungselement gegen die erste Spannfläche presst, wenn die
Spannmutter oder -schraube auf- bzw. in das Gewinde der Antriebswelle
geschraubt ist, und eine mit der Antriebswelle drehmomentenfest verbundene
Führungsvorrichtung, wobei die Spannmutter oder -schraube
eine erste Verzahnung aufweist, und mittels der Führungsvorrichtung ein
Spannwerkzeug mit einer zweiten Verzahnung zum Eingriff in die erste
Verzahnung führbar ist.
Eine solche Spannvorrichtung ist gleichwirkend mit der zuvor beschriebenen
Spannvorrichtung und kann mittels eines Spannwerkzeugs mit
einer zweiten Verzahnung, die korrespondierend zur ersten Verzahnung
ausgeführt ist, und welches in die Führungsvorrichtung eingesetzt werden
kann, montiert werden.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Führungsvorrichtung
exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle angeordnet.
Durch diese Anordnung kann auf einfache Weise eine Konterung
der Antriebswelle erreicht werden, da durch die exzentrische Lage der
Führungsvorrichtung eine drehmomentfeste Abstützung des Spannwerkzeugs
zur Drehachse der Antriebswelle erreicht wird. Zum Zwecke
eines Unwuchtausgleichs ist es insbesondere vorteilhaft, mehrere solcher
Führungsvorrichtungen symmetrisch um die Drehachse der Antriebswelle
herum anzuordnen.
Vorzugsweise ist die erste Verzahnung als Umfangsaußenverzahnung
ausgeführt. Die Spannschraube oder -mutter kann eine übliche Sechskantschraube
oder -mutter sein, bei der anstelle des Sechskantflächenumfangs
eine mit der Verzahnung versehene zylindrische Umfangsfläche
vorgesehen ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn die Führungsvorrichtung exzentrisch angeordnet wird. In
diesem Fall kann die Führungsvorrichtung das Spannwerkzeug benachbart
zu der ersten Umfangsaußenverzahnung filhren und auf diese Weise
eine Konterung der Antriebswelle und eine mechanisch robuste Übertragung
des Drehmoments für die Verspannung der Spannvorrichtung
sicherstellen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Spannwerkzeug
in der Führungsvorrichtung drehbar gelagert. Eine solche Führungsvorrichtung
kann beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein, in
die ein entsprechender Zapfen des Spannwerkzeugs einführbar ist. Alternativ
kann beispielsweise ein Zapfen drehmomentfest mit der Antriebswelle
verbunden sein, der in eine Bohrung des Spannwerkzeugs
einführbar ist.
Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Führungsvorrichtung
exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle angeordnet
ist und die erste Verzahnung eine Umfangsaußenverzahnung ist. In
diesem Falle kann eine entsprechende Bohrung oder ein entsprechender
Zapfen als Führungsvorrichtung in benachbarter Lage zur ersten
Verzahnung der Spannmutter oder -schraube angeordnet werden, um
auf solche Art ein Spannwerkzeug drehmomentfest mit der Antriebswelle
zu verbinden und die erste und zweite Verzahnung in Eingriff zu bringen.
Durch Drehung des Spannwerkzeugs in der Führungsvorrichtung
kann dann ein Drehmoment von dem Spannwerkzeug auf die Spannmutter
oder -schraube übertragen werden und solcher Art das erforderliche
Anzugsdrehmoment zum Verspannen des Bearbeitungselements
aufgebracht werden. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die
zweite und erste Verzahnung in einem Untersetzungsverhältnis ausgebildet
sind, d.h. bei der Übertragung des Drehmoments von dem
Spannwerkzeug auf die Spannschraube oder -mutter eine Vervielfachung
des Drehmoments erfolgt, bei entsprechender Drehzahlverringerung.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegen die Spannflächen
axial zur Drehachse der Antriebswelle und übertragen eine axialwirkende
Spannkraft auf das Bearbeitungswerkzeug. Eine solche Ausrichtung
der Spannflächen und der Spannkraft ist besonders vorteilhaft,
um z.B. Bearbeitungswerkzeuge wie Kreissägeblätter oder Trennscheiben
zu spannen, da diese entsprechende Axialflächen im Bereich ihres
Befestigungsabschnitts an einer Antriebswelle aufweisen. Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn sich die Spannflächen des Widerlagers der Antriebswelle
und der Spannmutter oder -schraube gegenüberliegen, um
so eine Biegebelastung auf das Bearbeitungswerkzeug durch den
Spannvorgang zu vermeiden.
Vorzugsweise liegt das Gewinde der Antriebswelle konzentrisch zur
Drehachse der Antriebswelle. Auf diese Weise kann durch eine einzige,
zentrale Spannmutter oder -schraube der Spannvorgang ausgeführt
werden. Das Gewinde kann dabei als Innengewinde in eine zentrale
Axialbohrung in der Stirnfläche der Antriebswelle geschnitten sein, wenn
eine Spannschraube verwendet wird, oder es kann als Außengewinde
auf eine Zylinderumfangsfläche der Antriebswelle geschnitten sein,
wenn eine Spannmutter verwendet wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn die zuvor beschriebene exzentrische
Anordnung der Führungsvorrichtung für eine drehbare Lagerung des
Spannwerkzeugs verwendet wird und die erste Verzahnung als Umfangsaußenverzahnung
ausgeführt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens ein
Kopplungselement vorhanden zur formschlüssigen Übertragung eines
Drehmoments von der Antriebswelle auf das Bearbeitungswerkzeug. Für
die Benutzung des Werkzeugs ist es regelmäßig erforderlich, ein Drehmoment
von der Antriebswelle der Werkzeugmaschine auf das Bearbeitungswerkzeug
zu übertragen. Insbesondere bei größeren Bearbeitungswerkzeugen
kann dieses Drehmoment nicht durch die ausschließlich
kraftschlüssige Verbindung zwischen den Spannflächen und dem
Bearbeitungswerkzeug übertragen werden, sondern es ist erforderlich,
einen Formschluss zwischen Bearbeitungswerkzeug und Antriebswelle
zur Drehmomentübertragung auszubilden. Das Kopplungselement kann
beispielsweise als ineinandergreifende Verzahnung zwischen Antriebswelle
und Bearbeitungswerkzeug, als bekannte Wellennut mit Passfeder
oder andere Welle-Nabenverbindungen ausgeführt sein.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Kopplungselement ein exzentrisch
zur Drehachse der Antriebswelle angeordneter, axial ausgerichteter
Bolzen ist. Zur Übertragung höherer Drehmomente können auch
mehrere solcher Bolzen verwendet werden. Die Übertragung erfolgt von
der Antriebswelle über eine Bohrung, in welche der Bolzen formschlüssig
verankert ist und die vorzugsweise im Widerlager angeordnet ist, auf
den Bolzen, und von diesem Bolzen wiederum auf eine Axialbohrung in
dem Bearbeitungswerkzeug. Zum Zwecke eines Unwuchtausgleichs ist
es insbesondere vorteilhaft, mehrere solcher Bolzen symmetrisch um
die Drehachse der Antriebswelle herum anzuordnen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform weist eine zwischen der
Spannmutter oder -schraube und dem Bearbeitungswerkzeug angeordnete
Zwischenscheibe auf, durch welche die Spannkraft von der Spannfläche
der Spannmutter oder -schraube auf das Bearbeitungswerkzeug
übertragbar ist, die weiterhin formschlüssig mittels des Kopplungselements
drehmomentfest mit der Antriebswelle verbunden ist, und an der
die Führungsvorrichtung für das Spannwerkzeug angeordnet ist.
Eine solche Zwischenscheibe bewirkt eine gleichmäßige Übertragung
der Spannkraft von der Spannschraube oder -mutter auf das Bearbeitungswerkzeug
und kann weiterhin für eine spielfreie Lagerung des/der
Kopplungselement(e) genutzt werden. Durch die formschlüssige Verbindung
der Zwischenscheibe mit den Kopplungselementen ist die Zwischenscheibe
drehmomentfest mit der Antriebswelle verbunden, so dass
vorteilhaft auch die Führungsvorrichtung für das Spannwerkzeug an der
Zwischenscheibe angeordnet werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Spannmutter oder -schraube
zur Befestigung eines Bearbeitungswerkzeuges an einer Antriebswelle,
mit einem Innen- oder Außengewinde und einer Spannfläche.
Diese Spannmutter oder -schraube kann besonders vorteilhaft zur Befestigung
eines Bearbeitungswerkzeuges an einer Antriebswelle verwendet
werden, indem die Verzahnung zur Übertragung des Anzugsdrehmoments
von einem Spannwerkzeug auf die Spannmutter oder
-schraube genutzt wird.
Das Spannwerkzeug zum Spannen der Spannmutter oder -schraube,
weist vorzugsweise einen an einem ersten Ende angeordneten, stirnseitigen
Stift oder eine stirnseitigen Bohrung zum Zusammenwirken mit
einer korrespondierend ausgebildeten Vorrichtung zur drehbaren Führung
des Spannwerkzeugs um seine Längsachse, eine am ersten Ende
angeordnete radiale Umfangsverzahnung und Mittel zum manuellen
Übertragen eines Drehmoments um die Längsachse des Spannwerkzeugs
auf.
Das Spannwerkzeug ermöglicht eine besonders einfache, einhändige
Einspannung von Bearbeitungswerkzeugen auf Antriebswellen. Hierzu
wird über den stirnseitigen Stift oder die Bohrung eine Konterung der
Antriebswelle bewirkt und mittels der radialen Umfangsverzahnung auf
eine Spannmutter oder -schraube übertragen. Zur Einleitung des Drehmoments
auf das Spannwerkzeug kann dieses abgewinkelt ausgeführt
sein. Alternativ können Übertragungsmittel, wie beispielsweise eine
durch eine Querbohrung im Spannwerkzeug gesteckte Stange, ein
Schraubenschlüssel, der an einem am Spannwerkzeug ausgebildeten
Sechskant angesetzt wird, oder Ähnliches zur Einleitung des Drehmoments
auf das Spannwerkzeug vorgesehen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug zu den
anhängenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung auf einer Antriebswelle einer Werkzeugmaschine.
- Figur 2
- eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der Fig. 1, und
- Figur 3
- eine teilgeschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung auf einer Antriebswelle einer Werkzeugmaschine.
Die dargestellte Ausführungsform zeigt eine um eine Drehachse 15
drehbare Antriebswelle 10, an deren Abtriebsseite 11 ein Kreissägeblatt
(nicht dargestellt) in einem Luftspalt 60 mittels der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung befestigbar ist, und die auf der Antriebsseite 12 mittels
einer Lagerung 20 in dem Antriebsgehäuse der Werkzeugmaschine gelagert
und durch eine Radialwellendichtung 21 gedichtet ist.
Die Antriebswelle 10 weist auf der Abtriebsseite 11 eine Kegelfläche
13auf, auf der reibschlüssig eine Nabe 30 befestigt ist. Die Nabe 30
weist eine senkrecht zur Drehachse der Antriebswelle liegende erste
Spannfläche 31 auf, die zur Abtriebsseite 11 der Antriebswelle 10 weist.
An dieser ersten Spannfläche 31 liegt eine erste Zwischenscheibe 40
mit einer parallel zur ersten Spannfläche 31 liegenden Spannfläche 41
an, deren Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Widerlagers
30 ist. Die erste Zwischenscheibe 40 ist axial verschieblich auf
der Antriebswelle 10 angeordnet. Die erste Zwischenscheibe 40 und die
Nabe 30 könnten auch einstückig ausgeführt sein.
Im Widerlager 30 und der ersten Zwischenscheibe 40 sind mehrere exzentrische,
axial ausgerichtete Bohrungen angeordnet, in denen Bolzen
50a, b befestigt sind. Diese Bolzen 50a, b erstrecken sich axial in Richtung
der Abtriebsseite 11 der Antriebswelle 10 und überbrücken den
Luftspalt 60.
Jenseits des Luftspalts 60 sind die Bolzen 50a, b gegenüberliegend zur
ersten Zwischenscheibe 40 in einer zweiten Zwischenscheibe 70 mittels
exzentrischer Axialbohrungen, die fluchtend zu den axialen Bohrungen
in der ersten Zwischenscheibe 40 und dem Widerlager 30 sind, befestigt.
In dem Luftspalt 60 zwischen der ersten Zwischenscheibe 40 und
der zweiten Zwischenscheibe 70 kann ein Kreissägeblatt (nicht dargestellt)
angeordnet werden, welches wiederum über entsprechende exzentrische,
axial ausgerichtete Bohrungen verfügt, durch welche die
Bolzen 50a, b durchgeführt werden können.
Das Antriebsdrehmoment der Antriebswelle 10 kann somit über die Kegelflanschverbindung
13 auf das Widerlager 30 übertragen werden und
vom Widerlager 30 über die in den Axialbohrungen gelagerten Bolzen
50a, b auf das Kreissägeblatt, welches im Luftspalt 60 angeordnet ist,
übertragen werden.
Die zweite Zwischenscheibe 70 weist eine konzentrisch zur Antriebswelle
angeordnete Mittelbohrung auf, deren Durchmesser größer ist als der
Außendurchmesser der Antriebswelle 10 auf der Abtriebsseite 11, so
dass die zweite Zwischenscheibe 70 über die Antriebswelle geschoben
werden kann.
An dem abtriebsseitigen Ende 11 der Antriebswelle 10 ist ein konzentrisch
zur Antriebswelle liegendes Außengewinde 14 angeordnet. Auf
das Außengewinde 14 ist eine Spannmutter 80 aufgeschraubt, die über
eine zweite Spannfläche 81 verfügt. Die zweite Spannfläche 81 weist zur
Antriebsseite 12 der Antriebswelle 10 und ist im Kontakt mit der zweiten
Zwischenscheibe 70. Über die ringförmige zweite Spannfläche 81 kann
eine Spannkraft von der Spannmutter 80 auf die zweite Zwischenscheibe
70 übertragen werden, so dass diese in Richtung der Antriebsseite
12 gepresst wird, wenn die Spannmutter 80 auf das Gewinde 14 aufgeschraubt
wird. Die zweite Spannfläche 81 ist nahe der Drehachse der
Spannmutter, vorzugsweise benachbart zu dem in das Außengewinde
14 eingreifende Gewinde der Spannmutter angeordnet, um so das
Reibmoment beim Spannvorgang gering zu halten und folglich einen
leichtgängigen Spannvorgang zu erreichen.
Die zweite Zwischenscheibe ist mittels der Bolzen 50a,b drehmomentfest
mit der Antriebswelle 10 verbunden. In der zweiten Zwischenscheibe
70 sind mehrere exzentrische Bohrungen 71 a, b angeordnet, die außerhalb
des Außendurchmessers der Spannmutter 80 angeordnet sind.
Zur Vermeidung einer Unwucht sollte die zweite Zwischenscheibe mindestens
zwei und vorzugsweise mehrere symmetrisch verteilte Bohrungen
71 a, b aufweisen.
In die Bohrungen 71 a, b kann ein stirnseitig angeordneter Stift 91 eines
Steckschlüssels 90 eingeführt werden. Der Steckschlüssel 90 wird dann
mittels des Stiftes 91 in der Bohrung 71 a, b geführt und kann darin um
seine Längsachse 92 gedreht werden.
Der Steckschlüssel 90 weist benachbart zum Führungsstift 91 eine Umfangsverzahnung
94 auf, die mit einer Umfangsverzahnung 82 der
Spannmutter zusammenwirkt, wenn der Steckschlüssel 90 mit seinem
Führungsstift 91 in die Führungsbohrung 71 a, b eingesteckt ist. Eine
Drehung des Steckschlüssels 90 bewirkt dann eine Teildrehung der
Spannmutter 80, wobei aufgrund der geringeren Zähnezahl der Verzahnung
94 im Vergleich zur Umfangsverzahnung 82 der Spannmutter eine
Untersetzung der Umdrehungszahl des Steckschlüssels 90 gegenüber
der Umdrehungszahl der Spannmutter 80 erzielt wird und daher das auf
den Steckschlüssel 90 einwirkende Drehmoment verstärkt wird. Zum
Aufbringen des Drehmoments auf den Steckschlüssel 90 weist dieser
eine radiale Querbohrung 93 auf, durch die ein Hebel gesteckt werden
kann.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform wird als Spannwerkzeug
190 ein Spannhebel verwendet, der in solcher Weise angesetzt wird,
dass seine Längsachse 192 senkrecht zur Drehachse 15 der Antriebswelle
10 liegt. Der Spannhebel weist einen Führungsstift 191 auf, der
sich senkrecht zur Längsachse 192 des Spannhebels radial zu dieser
erstreckt. An der Stirnseite des Spannhebels 190 ist eine Verzahnung
194 ausgebildet, die als Segmentabschnitt einer Umfangsverzahnung,
oder auch als einzelner Stift ausgebildet sein kann und die in die Umfangsverzahnung
82 der Spannmutter 80 eingreift, wenn der Führungsstift
191 in die Führungsbohrung 71 a, b eingeführt ist. Die Ausführungsform
der Figur 3 stellt eine besonders robuste und einfache Spannvorrichtung
bereit. Sie unterscheidet sich in der Handhabung gegenüber
der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 insbesondere darin, dass das
Spannwerkzeug nicht kontinuierlich in der Führung der Führungsbohrung
71a, b gedreht werden kann, sondern nach dem Verschwenken
des Spannhebels 190 um einen vorbestimmten Winkel aus der Führungsbohrung
herausgezogen werden muss und neu angesetzt werden
muss.
Der Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs bei der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung erfolgt mittels folgender Schritte:
Zunächst wird der Steckschlüssel 90 mit seinem Führungsstift 91 in eine
der Bohrungen 71 a, b gesteckt und durch Drehen des Steckschlüssels
90 die Spannmutter 80 auf der Welle 10 gelöst. Dabei wird die Welle
gekontert, indem über dem Führungsstift 91, die Bohrungen 71 a, b, die
Bolzen 50a, b, das Widerlager 30 eine Konterkraft auf die Kegelfläche
13 der Antriebswelle aufgebracht wird.
Nachdem die Spannmutter gelöst ist kann sie von Hand von der Welle
heruntergedreht werden und die zweite Zwischenscheibe 70 kann von
der Welle 10 abgezogen werden. Das im Luftspalt 60 angeordnete Bearbeitungswerkzeug
ist dann nicht mehr eingespannt und kann zur Abtriebsseite
11 der Antriebswelle 10 abgenommen werden.
Hierauf folgend kann ein neues Kreissägeblatt auf die Bolzen 50a, b
aufgeschoben und im Luftspalt 60 platziert werden. Hierauf folgend wird
die zweite Zwischenscheibe 70 wieder auf die Bolzen 50a, b und die
Antriebswelle 10 aufgeschoben und die Spannmutter zunächst von
Hand auf das Gewinde 14 aufgedreht. Liegt die Spannmutter 80 mit ihrer
zweiten Spannfläche 81 an der zweiten Zwischenscheibe an, so wird
wiederum der Steckschlüssel in die Bohrung 71 a, b gesteckt und durch
Drehen des Steckschlüssels 90 die Spannmutter 80 auf der Antriebswelle
festgezogen, wobei eine Spannkraft über die zweite Spannfläche der
Spannmutter auf die zweite,Zwischenscheibe 70, und von dieser auf das
Kreissägeblatt, von diesem auf die Spannfläche 41 der ersten Zwischenscheibe
40 übertragen wird, die gegen die erste Spannfläche 31
des Widerlagers gepresst wird, das sich an der Kegelfläche 13 der Antriebswelle
abstützt.
Hierauf folgend wird der Steckschlüssel entfernt und das Kreissägeblatt
ist gebrauchsfertig eingespannt.
Claims (11)
- Spannvorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugmaschinen-Bearbeitungselements, insbesondere eines Kreissägeblatts, an einer Antriebswelle (10), umfassend:ein mit der Antriebswelle verbundenes Widerlager (30, 40) mit einer ersten Spannfläche (31; 41),eine Spannmutter oder -schraube (80)mit einem Gewinde, welches mit einem Gewinde (14) der Antriebswelle zusammenwirkt undmit einer zweiten Spannfläche (81), welche das Bearbeitungselement gegen die erste Spannfläche presst, wenn die Spannmutter oder -schraube auf- bzw. in das Gewinde der Antriebswelle geschraubt ist,eine mit der Antriebswelle drehmomentenfest verbundene Führungsvorrichtung (71a,b), undein in der Führungsvorrichtung führbares Spannwerkzeug (90) zum Verschrauben der Spannmutter oder -schraube,die Spannmutter oder -schraube eine erste Verzahnung (82) aufweist, unddas Spannwerkzeug eine zweite Verzahnung (94) aufweist, die mit der ersten Verzahnung der Spannmutter oder -schraube zusammenwirken kann.
- Spannvorrichtung zum Befestigen eines Bearbeitungselements, insbesondere eines Kreissägeblatts, an einer Antriebswelle (10), umfassend:eine mit der Antriebswelle verbundenes Widerlager (30, 40) mit einer ersten Spannfläche (31, 41 ),eine Spannmutter oder -schraube (80)mit einem Gewinde, welches mit einem Gewinde (14) der Antriebswelle zusammenwirkt undmit einer zweiten Spannfläche (81), welche das Bearbeitungswerkzeug gegen die erste Spannfläche presst, wenn die Spannmutter oder -schraube auf- bzw. in das Gewinde der Antriebswelle geschraubt ist, undeine mit der Antriebswelle drehmomentenfest verbundene Führungsvorrichtung (71 a, b)die Spannmutter oder -schraube eine erste Verzahnung (82) aufweist, undmittels der Führungsvorrichtung (71 a, b) ein Spannwerkzeug (90) mit einer zweiten Verzahnung (94) zum Eingriff in die erste Verzahnung führbar ist.
- Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (71a, b) exzentrisch zur Drehachse (15) der Antriebswelle angeordnet ist. - Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzahnung (82) eine Umfangsaußenverzahnung ist. - Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (71a, b) das Spannwerkzeug (90) drehbar lagert. - Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächen (31, 41, 81) axial zur Drehachse der Antriebswelle liegen und eine axial wirkende Spannkraft auf das Bearbeitungswerkzeug übertragen. - Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (14) der Antriebswelle konzentrisch zur Drehachse (15) der Antriebswelle liegt. - Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens ein Kopplungselement (50a,_ b) zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle auf das Bearbeitungswerkzeug. - Spannvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement ein exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle angeordneter, axial ausgerichteter Bolzen ist. - Spannvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
gekennzeichnet durch eine zwischen der Spannmutter oder -schraube und dem Bearbeitungselement angeordnete Zwischenscheibe (70),durch welche die Spannkraft von der Spannfläche der Spannmutter oder -schraube auf das Bearbeitungswerkzeug übertragbar ist,die weiterhin formschlüssig mittels des Kopplungselements (50a, b) drehmomentfest mit der Antriebswelle verbunden ist, undan der die Führungsvorrichtung (71 a, b) für das Spannwerkzeug angeordnet ist. - Spannmutter oder -schraube zur Befestigung eines Bearbeitungselements an einer Antriebswelle (10), mit einem Innen- oder Außengewinde und einer Spannfläche (81),
gekennzeichnet durch eine Verzahnung (82), insbesondere eine Umfangsaußenverzahnung.
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