EP2210720B1 - Reibschlüssige rotationswerkzeugbefestigungsvorrichtung - Google Patents

Reibschlüssige rotationswerkzeugbefestigungsvorrichtung Download PDF

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EP2210720B1
EP2210720B1 EP20100000247 EP10000247A EP2210720B1 EP 2210720 B1 EP2210720 B1 EP 2210720B1 EP 20100000247 EP20100000247 EP 20100000247 EP 10000247 A EP10000247 A EP 10000247A EP 2210720 B1 EP2210720 B1 EP 2210720B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
transmission element
force transmission
shaft
force
Prior art date
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Active
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EP20100000247
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English (en)
French (fr)
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EP2210720A1 (de
Inventor
Johann Felder
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Felder KG
Original Assignee
Felder KG
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Publication date
Application filed by Felder KG filed Critical Felder KG
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Publication of EP2210720B1 publication Critical patent/EP2210720B1/de
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Classifications

    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening a rotary tool according to the preamble of independent claim 1.
  • Such a device is the DE 42 09 146 A1 refer to.
  • reduction mechanisms are already known from the prior art, which convert the force from the power transmission element to the core pin in a certain ratio or transfer.
  • the reduction mechanisms for example, multi-stage planetary gear ( DE 37 00 968 A1 ), Gear with partially eccentrically arranged sprockets ( EP 0 588 483 A2 ) and hydraulic tensioning devices ( EP 0 324 357 A2 and EP 1 990 146 A2 ) on.
  • the first two types of reduction mechanisms are very expensive to manufacture and require a precise installation of the Planetenrad- or sprocket mechanism. In particular, ensuring the tightness of the hydraulic tensioning devices is problematic because hydraulic fluid often leaks in use.
  • Fonts in which a power reduction mechanism is disposed on the shaft-remote side of the rotary tool are those mentioned above DE 42 09 146 A1 and the DE 103 18 316 A1 .
  • a significant advantage of these embodiments is that compared to the former writings the reduction force effect is achieved by a simple frictional engagement and not by positive engagement or other forces, such as hydraulic power.
  • the main advantage is that the entire force reduction mechanism in the front, welienabgewandten flange (clamping device) is arranged integrally or formed.
  • these devices for attaching a rotary tool in all material processing machines are easy to retrofit. There is no need to form a separate installation space in the area of the shaft which is complicated to construct, but it can be screwed in as standard to the shaft of the core bolts.
  • the object of the invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved device for attaching a rotary tool.
  • this device should have a relatively simple structure and cause no problems with hydraulic fluid or other reduction mechanisms.
  • the force transmission element is designed and arranged for tool-free manual operation by a user. This can preferably take place in that the force transmission element is designed in the form of a turntable or a clamping nut.
  • a further preferred embodiment may provide that by turning the power transmission element in the clamping direction of the core pin in the shaft is screwed to the stop and moves by continued rotation of the power transmission element in the clamping direction of the power reduction mechanism, the clamping disk relative to the core pin in the direction of the shaft. That means it must - especially against the DE 28 23 609 - No tools are used and it can be achieved by pure actuation of the power transmission element, both the normal bias and the main voltage of the rotary tool.
  • the best way to attach the rotary tool works when the power transmission element is in the fully open position. In this open position is made possible by the relatively high friction between the power transmission element and clamping disk, the indirect screwing of the core pin into the shaft. But this screwing can also be done by directly attacking the clamping disc.
  • both possibilities of manual screwing of the Kembolzen are given in the shaft, in the end, the entire clamping device - regardless of which part is actuated - can be fastened in the shaft.
  • the tensioning direction is the direction in which the power transmission member is moved by rotating in the direction of the shaft (during pretensioning) or in the direction of the tensioning disk (in the case of main tensioning).
  • An imposing embodiment variant of the present invention can provide that the force transmission element, preferably via a stop extension, in the clamping movement clamping or wedge elements of the power reduction mechanism so in the direction of corresponding wedge surfaces of the clamping plate and the core pin moves, that the clamping plate in the axial direction moved relative to the core pin to the rotary tool and this clamped between clamping plate and contact element.
  • the core pin is screwed all the way into the shaft and the clamping plate is moved by the power reduction mechanism with respect to the core pin closer to the shaft, the distance between the clamping plate and contact element is reduced, whereby the clamping tool and contact element located rotary tool with high force is clamped or clamped.
  • a preferred embodiment variant can provide that the clamping elements are designed in the form of balls, wherein at least one clamping ball is directly acted upon by the clamping movement of the force transmission element of this.
  • the clamping element may be designed as a kind of wedge.
  • the power transmission can preferably be further carried out such that further, concentrically pressed out to the outside, preferably smaller clamping balls are arranged around the loadable by the force transmission element clamping ball, which bear against the wedge surfaces of the clamping disk and the Kem-bolt.
  • a further embodiment can provide that the wedge surfaces of the clamping disk are arranged on a separate receiving bushing of the clamping disk.
  • the power reduction mechanism generates a clamping force between 10 and 30 kN, preferably between 15 and 25 kN, particularly preferably about 20 kN.
  • the clamping device together with the power transmission element, power reduction mechanism, clamping disk and Kembolzen is formed as a one-piece component.
  • Fig. 1 the shaft 3 (drive spindle) of the material processing machine is shown in the right area.
  • the contact element 4 is arranged with the contact surface 18 'in the left area.
  • the rotary tool 2 is clamped by inserting the clamping device 5 through the rotary tool 2 and into the shaft 3 between the abutment surface 18 'of the contact element 4 and the contact surface 18 of the clamping disk 6.
  • the application element 4 can be removed from the shaft 3.
  • the contact element 4 can be adapted to its size.
  • additional torque transmission elements not shown) on the contact element 4, via which a direct torque transmission from the shaft 3 via the contact element 4 on the rotary tool 2 can be done. The torque transmission is thereby not only dependent on the deadlock between clamping disk 6 and rotary tool 2.
  • the tensioning device 5 generally consists of the tension pulley 6, which comprises an integral via the Allen screws 10 intermediate flange 6a, the Kembolzen 7 and the power reduction mechanism 9, said force reduction mechanism 9 is set by the force transmission element 8 in motion and thereby the axial distance between the clamping plate 6 and Kembolzen 7 changed.
  • the power transmission element 8 (turntable or clamping nut) is connected via cylinder screws 17 (and an intermediate sealing ring 8b) with the intermediate flange 6a of the clamping disk 6.
  • the intermediate flange 6a is axially coupled by means of heavy-duty pins 15 with the Kembolzen 7.
  • the receiving bushing 11 has the wedge surfaces 14 and the Kembolzen 7, the wedge surfaces 14 'for the clamping balls 13.
  • the Kembolzen 7 is connected via the core pin thread 24 with the shaft 3, not shown here.
  • Fig. 3 can be seen how this core bolt thread 24 is screwed through the rotary tool 2 through in the shaft 3 and can be prestressed.
  • Fig. 3 is the rotary tool 2 is not fully clamped. However, there are already the two abutment surfaces 18 and 18 'on the rotary tool 2. Like in this one Fig. 3 shown, the entire drive shaft or shaft 3 rotates together with the rotary tool 2 and the clamping device 5 about the axis X.
  • Fig. 4 is a detail area of the clamping device 5 from Fig. 3 shown.
  • the force transmission element 8 in the region of the centrally arranged abutment extension 23 has a thread 22 which corresponds to the intermediate flange 6a.
  • This intermediate flange 6a also preferably has three cheese-head screws 17, which in turn have delimitation extensions 20, which prevent complete delamination or release of the force-transmitting element 8 from the intermediate flange 6a with the delimitation extensions 21 of the force transmission element 8.
  • the sealing ring 8b direct rubbing of the metal surfaces of the power transmission element 8 and the intermediate flange 6 is prevented and also prevents penetration of dust or other materials into the gap.
  • the clamping device 5 forms a self-contained, one-piece, encapsulated component.
  • the power reduction mechanism 9 consists essentially of the large clamping ball 12 and the small clamping balls 13 and the corresponding with the small clamping balls 13 wedge surfaces 14 and 14 'of the receiving bushing 11 and the Kembolzens 7.
  • the clamping ball 12 is on the one hand by Anschtagfortsatz 23 of the power transmission element 8 and on the other hand acted upon by the spring 16.
  • the distance A between the corresponding with the clamping balls 13 wedge surfaces 14 and 14 ' is increased, whereby the clamping plate 6 is moved with respect to the Kembolzen 7 (and the power transmission element 8) in the direction of the shaft 3 and thus the rotary tool 2 with a force of preferably about 20 kilonewtons between the abutment surfaces 18 and 18 'of the contact element 4 and the clamping disk 6 is clamped or clamped.
  • the force from the clamping ball 12 on the clamping balls 13 is in a ratio of 1; 2.5 distributed, wherein the compressive force on the grooves (wedge surfaces 14) of the receiving socket 11 is distributed. The force builds up along these grooves by moving the clamping balls 13, whereby the axial pressure is increased.
  • the force is reduced by the clamping ball 12 on the clamping balls 13 by turning the power transmission element 8 by the ball 12 is moved by the spring 16 in the direction of force transmission element 8 when unscrewing, whereby the distance A between the wedge surfaces 14th and 14 'is reduced and thus the biasing force on the rotary tool 2 is reduced.
  • the force transmission element 8 is rotated as far as the intermediate flange 6a until the boundary extensions 20 and 21 touch.
  • An alternative embodiment may provide that approximately in the region of the sealing ring 8b, the thread 22 may be arranged between clamping disk 6 or flange 6a and the force transmission element 8, which means, however, a larger friction surface.
  • the reference numeral 25 shows the cylinder screw thread between the cylinder screw 17 and intermediate flange 6a.
  • the reference numeral 26 shows the Allen screw between Allen screw 10 and clamping flange 6a, the Allen screw 10, the clamping plate 6 connects to the intermediate flange 6a.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Rotationswerkzeuges gemäß dem Oberbegrift des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Eine solche Vorrichtung ist der DE 42 09 146 A1 zu entnehmen.
  • Um Rotationswerkzeuge wie Sägeblätter an den entsprechenden Maschinen anzubringen, sind aus dem Stand der Technik bereits Untersetzungsmechanismen bekannt, die die Kraft vom Kraftübertragungselement auf den Kernbolzen in einem bestimmten Verhältnis umwandeln bzw. übertragen. Dabei weisen die Untersetzungsmechanismen beispielsweise mehrstufige Planetengetriebe ( DE 37 00 968 A1 ), Getriebe mit teilweise exzentrisch angeordneten Zahnkränzen ( EP 0 588 483 A2 ) und hydraulische Spanneinrichtungen ( EP 0 324 357 A2 und EP 1 990 146 A2 ) auf. Die beiden erstgenannten Arten von Untersetzungsmechanismen sind sehr aufwändig in der Herstellung und benötigen einen genau abgestimmten Einbau des Planetenrad- bzw. Zahnkranzmechanismus. Bei den hydraulischen Spanneinrichtungen ist vor allem das Gewährleisten der Dichtheit problematisch, da im Gebrauch oftmals Hydraulikflüssigkeit austritt.
  • Aus der DE 28 23 609 ist eine Vorrichtung zum Anbringen eines im Wesentlichen scheibenförmigen Werkzeuges an einer Antriebsspindel bekannt, wobei ein Kraftuntersetzungsmechanismus mit Druck- bzw. Klemmkugeln gezeigt ist. Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass der gesamte Kraftuntersetzungsmechanismus in der Welle selbst Platz finden muss. Dadurch kann diese Befestigungsvorrichtung nicht an einer standardmäßigen Welle einer beliebigen Werkzeugmaschine eingesetzt werden, sondern es bedarf einer zusätzlichen Ausbildung eines genügend großen Einbauraumes in der Welle.
  • Zusätzlich ist es gemäß dieser Schrift unhandlich, die eigentliche Schließkraft aufzubringen, da mit einem Imbusschlüssel eine umständliche Art der Kraftaufbringung auf die mittlere Kugel erreicht wird. Dies erfolgt dadurch, dass durch die Klemmschraube hindurch ein Imbusschlüssel gesteckt wird, wodurch die Schraube zugänglich ist. Dadurch kann die eigentliche Vorspannung nur mit einem Werkzeug durchgeführt werden. Zudem bringt dies den Nachteil, dass sich in diesem Bereich leicht Staub und Schmutz verfängt, wodurch der Imbusschlüssel nicht mehr passen könnte.
  • Schriften, in denen ein Kraftuntersetzungsmechanismus auf der wellenabgewandten Seite des Rotationswerkzeuges angeordnet sind, sind die oben erwähnte DE 42 09 146 A1 und die DE 103 18 316 A1 . Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungen besteht darin, dass gegenüber den erstgenannten Schriften die Untersetzungskraftwirkung durch einen einfachen Reibschluss und nicht durch Formschluss oder sonstige Kräfte, wie beispielsweise Hydraulikkraft erreicht wird. Gegenüber der genannten DE 28 23 609 besteht der wesentliche Vorteil darin, dass der gesamte Kraftuntersetzungs mechanismus im vorderen, welienabgewandten Flanschteil (Spanneinrichtung) einteilig angeordnet bzw. ausgebildet ist. Somit sind diese Vorrichtungen zum Befestigen eines Rotationswerkzeugs bei sämtlichen Werkstoffbearbeitungsmaschinen einfach nachrüstbar. Es muss kein separater und aufwändig auszubildender Einbauraum im Bereich der Welle ausgebildet werden, sondern es kann standardmäßig an der Welle der Kernbolzen eingeschraubt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Befestigen eines Rotationswerkzeuges anzugeben. Insbesondere soll diese Vorrichtung einen relativ einfachen Aufbau aufweisen und keine Probleme mit Hydraulikflüssigkeit oder sonstigen Untersetzungsmechanismen verursachen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängen Anspruchs 1 gelöst
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Um eine einfache Bedienung und ein einfaches Anbringen eines Rotationswerkzeuges an einer Werkstaffbearbeitungsmaschine zu garantieren, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Kraftübertragungselement zur werkzeuglosen manuellen Betätigung durch einen Benutzer ausgebildet und angeordnet ist. Dies kann bevorzugt dadurch erfolgen, dass das Kraftübertragungselement in Form einer Drehscheibe bzw. einer Spannmutter ausgeführt ist.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel kann vorsehen, dass durch Drehen des Kraftübertragungselementes in Spannrichtung der Kernbolzen in der Welle bis zum Anschlag verschraubbar ist und durch fortgesetztes Drehen des Kraftübertragungselementes in Spannrichtung der Kraftuntersetzungsmechanismus die Spannscheibe gegenüber dem Kernbolzen in Richtung Welle bewegt. Das heißt, es muss - vor allem gegenüber der DE 28 23 609 - kein Werkzeug verwendet werden und es kann durch reines Betätigen des Kraftübertragungselementes sowohl die normale Vorspannung als auch die Hauptspannung des Rotationswerkzeuges erreicht werden. Am besten funktioniert das Anbringen des Rotationswerkzeuges dann, wenn das Kraftübertragungselement in voller Offenstellung ist. In dieser Offenstellung wird durch die relativ hohe Reibung zwischen Kraftübertragungselement und Spannscheibe das indirekte Eindrehen des Kernbolzens in die Welle ermöglicht. Dieses Eindrehen kann aber auch durch direktes Angreifen an der Spannscheibe erfolgen. Jedenfalls sind bei der vorliegenden Ausführung beide Möglichkeiten des händischen Eindrehens des Kembolzens in die Welle gegeben, wobei im Endeffekt die gesamte Spannvorrichtung - unabhängig davon welcher Teil betätigt wird - in der Welle befestigbar ist.
  • Wenn dann der Kernbolzen bis zum Anschlag in der Welle eingeschraubt ist, wird die Reibung in diesem Bereich höher als die Reibung zwischen Kraftübertragungselement und Spannscheibe, wonach durch das fortgesetzte Drehen des Kraftübertragungselementes eine axiale Bewegung gegenüber der Spannscheibe durchgeführt wird. Diese axiale Verschiebung des Kraftübertragungselementes setzt den Kraftuntersetzungsmechanismus in Bewegung, wodurch die Spannscheibe gegenüber dem Kernbolzen in Richtung Welle bewegt wird und das Rotationswerkzeug zwischen diesen beiden Teilen eingespannt wird.
  • Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass durch Betätigen, vorzugsweise durch Drehen des Kraftübertragungselements in Spannrichtung oder in Löserichtung dieses gegenüber der Spannscheibe in Axialrichtung bewegbar ist. Somit wird über dieses Gewinde ein Teil des Kraftübertragungselementes in Richtung des Kraftuntersetzungsmechanismus bewegt, wodurch dieser Kraftuntersetzungsmechanismus die Spannkraft auf die Spannscheibe aufbringt. Die Spannrichtung ist jene Richtung, bei der das Kraftübertragungselement durch Drehen in Richtung Welle (beim Vorspannen) oder in Richtung Spannscheibe (beim Hauptspannen) bewegt wird.
  • Eine bevorzuste Ausführungs variante der hier vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass das Kraftübertragungselement, vorzugsweise über einen Anschlagfortsatz, bei der Spann-bewegung Klemm- bzw. Keilelemente des Kraftuntersetzungsmechanismus derart in Richtung korrespondierender Keilflächen der Spannscheibe und des Kernbolzens bewegt, dass sich die Spannscheibe in Axialrichtung gegenüber dem Kernbolzen zum Rotationswerkzeug bewegt und dieses zwischen Spannscheibe und Anlageelement einspannt. Dadurch, dass der Kernbolzen bis zum Anschlag in die Welle eingedreht ist und die Spannscheibe durch den Kraftuntersetzungsmechanismus in Bezug auf den Kernbolzen näher zur Welle bewegt wird, wird der Abstand zwischen Spannscheibe und Anlageelement verkleinert, wodurch das zwischen Spannscheibe und Anlageelement befindliche Rotationswerkzeug mit hoher Kraft eingeklemmt bzw. eingespannt wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante kann vorsehen, dass die Klemmelemente in Form von Kugeln ausgeführt sind, wobei zumindest eine Klemmkugel bei der Spannbewegung des Kraftübertragungselements von diesem direkt beaufschlagbar ist. Alternativ kann das Klemmelement als eine Art Keil ausgeführt sein. Die Kraftübertragung kann bevorzugt weiters derart erfolgen, indem um die durch das Kraftübertragungselement beaufschlagbare Klemmkugel weitere, konzentrisch nach außen drückbare, vorzugsweise kleinere Klemmkugeln angeordnet sind, die an den Keilflächen der Spannscheibe und des Kembolzens anliegen.
  • Als reibschlüssiger Krafluntersetzungsmechanismus wird verstanden, dass der Kraftschluss, das heißt die Reibungskraftübertragung, zwischen dem vorzugsweise kugelförmigen Klemmelement des Kraftuntersetzungsmechanismus und dem Kembolzen im Wesentlichen tangential an den Oberflächen der beteiligten Verbindungspartner erfolgt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann vorsehen, dass die Keilflächen der Spannscheibe an einer separaten Aufnahmebuchse der Spannscheibe angeordnet sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der Kraftuntersetzungsmechanismus eine Spannkraft zwischen 10 und 30 kN, vorzugsweise zwischen 15 und 25 kN, besonders bevorzugt von etwa 20 kN, erzeugt.
  • Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die Spanneinrichtung samt Kraftübertragungselement, Kraftuntersetzungsmechanismus, Spannscheibe und Kembolzen als einteiliges Bauteil ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich ein voll gekapseltes System, das unabhängig von der Welle (mit Standardbohrung) und unabhängig vom verwendeten Rotationswerkzeug verwendet werden kann. Für den Anwender ergeben sich dadurch die Vorteile, dass kein Werkzeug bzw. kein Imbusschlüssel zum Befestigen des Rotationswerkzeuges verwendet werden muss und dass sämtliche bereits gekaufte Werkzeugmaschinen mit dieser neuen Befestigungsvorrichtung nachgerüstet werden können.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig.1
    einen Querschnitt der Vorrichtung vor dem Anbringen der Spannvorrichtung an der Werkstoffbearbeitungsmaschine,
    Fig. 2
    eine Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung,
    Fig. 3
    einen Querschnitt der in die Welle eingeschraubten Spannvorrichtung,
    Fig. 4
    einen Detailquerschnitt aus Fig. 3,
    Fig. 5
    einen Querschnitt der Spannvorrichtung bei unter voller Spannkraft stehenden Druckuntersetzungsmechanismus und
    Fig. 6
    einen Detailquerschnitt aus Fig. 5.
  • In Fig. 1 ist im rechten Bereich die Welle 3 (Antriebsspindel) der Werkstoffbearbeitungs-maschine dargestellt. An dieser ist im linken Bereich das Anlageelement 4 mit der Anlagefläche 18' angeordnet. Das Rotationswerkzeug 2 wird durch Einführen der Spanneinrichtung 5 durch das Rotationswerkzeug 2 hindurch und in die Welle 3 hinein zwischen der Anliegefläche 18' des Anlageelements 4 und der Anlagefläche 18 der Spannscheibe 6 eingeklemmt. Das Anlegeelement 4 kann von der Welle 3 abgenommen werden. Je nach Größe des Rotationswerkzeuges 2 kann auch das Anlageelement 4 an dessen Größe angepasst werden. Nicht unbedingt notwendig, aber dennoch bevorzugt vorgesehen, sind zusätzliche Drehmomentübertragungselemente (nicht dargestellt) am Anlageelement 4, über welche eine direkte Drehmomentübertragung von der Welle 3 über das Anlageelement 4 auf das Rotationswerkzeug 2 erfolgen kann. Die Drehmomentübertragung ist dadurch nicht nur von der Verklemmung zwischen Spannscheibe 6 und Rotationswerkzeug 2 abhängig.
  • In Fig. 2 werden die teilweise bereits in Fig. 1 dargestellten Bauteile in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Spannvorrichtung 5 besteht generell aus der Spannscheibe 6, die einen über die Inbusschrauben 10 fest verbundenen Zwischenflansch 6a umfasst, dem Kembolzen 7 und dem Kraftuntersetzungsmechanismus 9, wobei dieser Kraftuntersetzungsmechanismus 9 durch das Kraftübertragungselement 8 in Gang gesetzt wird und dadurch den Axialabstand zwischen Spannscheibe 6 und Kembolzen 7 verändert. Das Kraftübertragungselement 8 (Drehscheibe bzw. Spannmutter) ist über Zylinderschrauben 17 (und einem dazwischen liegenden Dichtring 8b) mit dem Zwischenflansch 6a der Spannscheibe 6 verbunden. Der Zwischenflansch 6a ist durch Schwerspannstifte 15 mit dem Kembolzen 7 axial gekoppelt. In dem Bereich zwischen Spannscheibe 6 und Zwischenflansch 6a sind die Klemmteile bzw. Klemmkugeln 12 und 13 sowie die Feder 16 und die Aufnahmebuchse 11 angeordnet. Die Aufnahmebuchse 11 weist dabei die Keilflächen 14 und der Kembolzen 7 die Keilflächen 14' für die Klemmkugeln 13 auf. Der Kembolzen 7 ist über das Kernbolzengewinde 24 mit der hier nicht dargestellten Welle 3 verbindbar.
  • In Fig. 3 ist erkennbar, wie dieses Kernbolzengewinde 24 durch das Rotationswerkzeug 2 hindurch in der Welle 3 eingeschraubt und vorspannbar ist. In dieser Darstellung gemäß Fig. 3 ist das Rotationswerkzeug 2 noch nicht voll eingespannt. Es liegen jedoch bereits die beiden Anliegeflächen 18 und 18' am Rotationswerkzeug 2 an. Wie in dieser Fig. 3 dargestellt, dreht sich die gesamte Antriebsspindel bzw. welle 3 mitsamt dem Rotationswerkzeug 2 und der Spannvorrichtung 5 um die Achse X.
  • In Fig. 4 ist ein Detailbereich der Spannvorrichtung 5 aus Fig. 3 dargestellt. Darin ist erkennbar, dass das Kraftübertragungselement 8 im Bereich des zentral angeordneten Anschlagfortsatzes 23 ein Gewinde 22 aufweist, welches mit dem Zwischenflansch 6a korrespondiert. Dieser Zwischenflansch 6a weist zudem bevorzugt drei Zylinderschrauben 17 auf, welche wiederum Begrenzungsfortsätze 20 aufweisen, die mit den Begrenzungsfortsätzen 21 des Kraftübertragungselements 8 ein komplettes Herausdrehen bzw. Lösen des Kraftübertragungselements 8 vom Zwischenflansch 6a verhindern. Durch den Dichtring 8b wird ein direktes Reiben der Metallflächen des Kraftübertragungselements 8 und des Zwischenflansches 6 verhindert und auch ein Eindringen von Staub oder sonstigen Materialien in den Zwischenraum unterbunden. Somit bildet die Spannvorrichtung 5 ein in sich geschlossenes, einteiliges, gekapseltes Bauteil.
  • Der Kraftuntersetzungsmechanismus 9 besteht im Wesentlichen aus der großen Klemmkugel 12 und den kleinen Klemmkugeln 13 sowie den mit den kleinen Klemmkugeln 13 korrespondierenden Keilflächen 14 und 14' der Aufnahmebuchse 11 und des Kembolzens 7. Die Klemmkugel 12 ist dabei einerseits vom Anschtagfortsatz 23 des Kraftübertragungselements 8 und andererseits von der Feder 16 beaufschlagt.
  • Wie nun im Vergleich zur Fig. 4 in Fig. 6 gezeigt ist, wird durch forgesetztes Drehen des Kraftübertragungselements 8 (nach der Vorspannung bzw. dem Einschrauben des Kembolzens 7 in die Welle 3) dessen Anschlagfortsatz 23 in Richtung Klemmkugel 12 bewegt, wodurch die Feder 16 zusammengedrückt wird und sich die kleineren Klemmkugeln 13 durch die Bewegung der großen Klemmkugel 12 von der Achse X entfernen. Dadurch wird der Abstand A zwischen den mit den Klemmkugeln 13 korrespondierenden Keilflächen 14 und 14' vergrößert, wodurch die Spannscheibe 6 in Bezug auf den Kembolzen 7 (und dem Kraftübertragungselement 8) in Richtung Welle 3 bewegt wird und somit das Rotationswerkzeug 2 mit einer Kraft von vorzugsweise etwa 20 Kilonewton zwischen den Anliegeflächen 18 und 18' des Anlageelements 4 und der Spannscheibe 6 eingeklemmt bzw. eingespannt wird. Die Kraft von der Klemmkugel 12 auf die Klemmkugeln 13 wird in einem Verhältnis von 1; 2,5 verteilt, wobei die Druckkraft auf die Rillen (Keilflächen 14) der Aufnahmebuchse 11 verteilt wird. Die Kraft baut sich dabei entlang dieser Rillen durch Verschieben der Klemmkugeln 13 auf, wodurch der axiale Druck erhöht wird.
  • Beim Lösen der gesamten Spannvorrichtung 5 wird durch Drehen des Kraftübertragungselements 8 die Kraft von der Klemmkugel 12 auf die Klemmkugeln 13 verringert, indem beim Herausdrehen die Kugel 12 durch die Feder 16 in Richtung Kraftübertragungselement 8 bewegt wird, wodurch auch der Abstand A zwischen den Keilflächen 14 und 14' verringert wird und somit die Vorspannkraft auf das Rotationswerkzeug 2 verkleinert wird. Das Kraftübertragungselement 8 wird gegenüber dem Zwischenflansch 6a soweit herausgedreht, bis sich die Begrenzungsfortsätze 20 und 21 berühren. Wenn dann das Kraftübertragungselement 8 weiter in Löserichtung gedreht wird, überträgt sich die gesamte Drehbewegung über den Zwischenflansch 6a und die Schwerspannstifte 15 auf den Kembolzen 7 und dessen Kembolzengewinde 24, wodurch die gesamte Spannvorrichtung 5 von der Welle 3 gelöst wird, wonach das Rotationswerkzeug 2 entnommen oder getauscht werden kann.
  • Eine alternative Ausführung kann vorsehen, dass in etwa im Bereich des Dichtrings 8b das Gewinde 22 zwischen Spannscheibe 6 bzw. Flansch 6a und dem Kraftübertragungselement 8 angeordnet sein kann, was allerdings eine größere Reibfläche bedeutet.
  • Das Bezugszeichen 25 zeigt das Zylinderschraubengewinde zwischen Zylinderschraube 17 und Zwischenflansch 6a. Das Bezugszeichen 26 zeigt das Inbusschraubengewinde zwischen Inbussschraube 10 und Spannflansch 6a, wobei die Inbusschraube 10 die Spannscheibe 6 mit dem Zwischenflansch 6a verbindet.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Befestigen eines Rotationswerkzeuges (2), insbesondere Kreissägeblatt, Fräser oder dergleichen, an einer Welle (3) einer Werkstoffbearbeitungsmaschine, insbesondere Holzbearbeitungsmaschine, mit einem Anlageelement (4) und einer Spanneinrichtung (5), die jeweils eine Anlagefläche (18, 18'), zwischen denen das Rotationswerkzeug (2) klemmbar ist, aufweisen, wobei die Spanneinrichtung (5) eine die Anlagefläche (18) aufweisende Spannscheibe (6), einen die Spannscheibe (6) zumindest teilweise durchsetzenden, mit der Welle (3) verbindbaren, insbesondere axial verschraubbaren Kembolzen (7) und ein Kraftübertragungselement (8) zum Verbinden des Kembolzens (7) mit der Welle (3) aufweist, wobei das Kraftübertragungselement (8) und der Kembolzen (7) der Spanneinrichtung (5) durch einen Kraftuntersetzungsmechanismus (9) reibschlüssig verbunden sind und wobei das Kraftübertragungselement (8) und der Kraftuntersetzungsmechanismus (9) auf der wellenabgewandten Seite des Rotationswerkzeuges (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) mit der Spannscheibe (6) - vorzugsweise mit einem Zwischenflansch (6a) der Spannscheibe (6) - über ein Gewinde (22) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) zur werkzeuglosen manuellen Betätigung durch einen Benutzer ausgebildet und angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehen der Spanneinrichtung (5), vorzugsweise des Kraftübertragungselementes (8), in Spannrichtung der Kembolzen (7) in der Welle (3) bis zum Anschlag verschraubbar ist und durch fortgesetztes Drehen des Kraftübertragurigselementes (8) in Spannrichtung der Kraftuntersetzungsmechanismus (9) die Spannscheibe (6) gegenüber dem Kembolzen (7) in Richtung Welle (3) bewegt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigen, vorzugsweise durch Drehen des Kraftübertragungselements (8) in Spannrichtung oder in Löserichtung dieses gegenüber der Spannscheibe (6) in Axialrichtung bewegbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsetement (8), vorzugsweise über einen Anschlagfortsatz (23), bei der Spannbewegung Klemm- bzw. Keilelemente (12, 13) des Kraftuntersetzungsmechanismus (9) derart in Richtung korrespondierender Keilflächen (14, 14') der Spannscheibe (6) und des Kembolzens (7) bewegt, dass sich die Spannscheibe (6) in Axialrichtung gegenüber dem Kembolzen (7) zum Rotationswerkzeug (2) bewegt und dieses zwischen Spannscheibe (6) und Anlageelement (4) einspannt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (12, 13) in Form von Kugeln ausgeführt sind, wobei zumindest eine Klemmkugel (12) bei der Spannbewegung des Kraftübertragungselements (8) von diesem direkt beaufschlagbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass um die durch das Kraftübertragungselement (8) beaufschlagbare Klemmkugel (12) weitere, konzentrisch nach außen drückbare, vorzugsweise kleinere Klemmkugeln (13) angeordnet sind, die an den Keilflächen (14, 14') der Spannscheibe (6) und des Kembolzens (7) anliegen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (14), vorzugsweise rillenförmig an einer Aufnahmebuchse (11) der Spannscheibe (6) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftuntersetzungsmechanismus (9) eine Spannkraft zwischen 10 und 25 kN, vorzugsweise von etwa 20 kN, erzeugt.
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