EP3700710A1 - Spannvorrichtung und handwerkzeugmaschine - Google Patents

Spannvorrichtung und handwerkzeugmaschine

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EP3700710A1
EP3700710A1 EP18783530.1A EP18783530A EP3700710A1 EP 3700710 A1 EP3700710 A1 EP 3700710A1 EP 18783530 A EP18783530 A EP 18783530A EP 3700710 A1 EP3700710 A1 EP 3700710A1
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EP
European Patent Office
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clamping device
coupling module
screw
drive spindle
clamping
Prior art date
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Application number
EP18783530.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3700710B1 (de
Inventor
Thomas Blatz
Karin Groth
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Publication of EP3700710A1 publication Critical patent/EP3700710A1/de
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Publication of EP3700710B1 publication Critical patent/EP3700710B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/028—Angle tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • 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 present invention relates to a clamping device for the axial clamping of a tool disk to a drive spindle of a hand tool machine associated flange.
  • the clamping device has a screw which, for clamping the tool disk, is to be screwed into an internal thread of the drive spindle.
  • tensioning devices are basically known from the prior art. Also known from the prior art are clamping devices with a clamping nut, in particular designed as a two-hole nut, which are to be fastened with a corresponding tool on the drive spindle. However, the present invention relates to another class of clamping devices, namely those having a screw which is to be screwed into an end-side internal thread of the drive spindle.
  • the object is achieved in that the screw is mounted in a coupling module of the clamping device, wherein the coupling module has an inner contour which is positively coupled in the circumferential direction against rotation with the drive spindle or pairable.
  • the tensioning device according to the invention has the advantage that it can not tighten or loosen during operation of the power tool, because the coupling module is part of the clamping device mating positively against rotation with the drive spindle paired. This as a counterpart to a preferably positively against rotation paired with the drive spindle flange.
  • the inner contour of the coupling module is designed as a hexagonal profile.
  • a corresponding outer contour of the drive spindle is formed as an external hexagon.
  • Alternative form-fit torsion-proof pairings for example in the sense of a positive shaft-hub connections, can be used.
  • the internal thread of the drive spindle is an end-side internal thread.
  • the internal thread can be in the axial direction with respect to a top surface of the drive spindle be reset.
  • the screw is in the axial direction on the coupling module, in particular with respect to the cylindrical portion of the coupling module addition.
  • the coupling module is preferably cylindrical.
  • the coupling module has a cylindrical portion which can protrude through a central opening of the tool disk.
  • the cylindrical section of the coupling module can protrude into a central opening of the flange.
  • the clamping device has a hand knob, which is formed in the circumferential direction positively against rotation with the screw.
  • a hand knob which is formed in the circumferential direction positively against rotation with the screw.
  • the clamping device on a clamping member which can be acted upon by means of the coupling module with an axial clamping force, so as to clamp the tool disk against the flange.
  • the tendon is formed as a spring plate.
  • the spring plate may be disc-shaped.
  • the screw is mounted on a roller bearing in the coupling module. Characterized in that a Kopfreibung of the clamping element can be reduced by means of the rolling bearing, an increased clamping force of the clamping device is realized.
  • the rolling bearing is designed as angular contact ball bearings.
  • the angular contact ball bearing preferably has a contact angle between 35 ° and 45 °.
  • the contact angle can be 40 °. Due to the diagonal pressure angle of the rolling elements, in particular in an angular contact ball bearing, the clamping device wedged radially towards the end of the clamping operation. This provides an increased safeguard against unintentional release.
  • the tensioning device has a tendon in the form of a spring plate, which is preferred, the tensioning device is given an increased insensitivity to settlement, since the spring plate is in frictional connection with the tool disc, which compensates for thermal expansion.
  • the tensioning device has an elastomeric ring, which is preferably arranged between a head of the screw and a collar of the coupling module.
  • the clamping device may comprise a retaining ring, by means of which the coupling module is held on the screw.
  • the present invention may be provided instead of an elastomeric ring and a plate spring.
  • the diaphragm spring can serve to To seal a grease space between the screw head and the collar of the coupling mode.
  • the plate spring can also axially bias the hand knob.
  • the clamping device has a stop, via which a deflection of the clamping member is indirectly or directly limited.
  • the stopper is formed as an annular collar and arranged between the spring plate and the male tool disc. If the tool disk comes into contact with the stop in the course of the clamping operation, a deflection of the spring element in the axial direction is limited.
  • a hand tool preferably in the form of a grinder or cutting grinder, with a drive spindle having a preferably end-side internal thread, and with a clamping device of the type described above.
  • the drive spindle has an outer contour which is positively against rotation in the circumferential direction with the Inner contour of the coupling module is paired or mating.
  • the hand tool comprises a flange which is connected by means of a rotation in the circumferential direction positively against rotation with the drive spindle or connectable.
  • the hand tool according to the invention can advantageously be further developed by the features explained with reference to the clamping device in a corresponding manner.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a clamping device according to the invention together with a tool disk and a hand tool
  • FIG. 2 shows the clamping device of FIG. 1 in front and rear view
  • FIG. 3 shows the clamping device of Figures 1 and 2 in an exploded view.
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a clamping device according to the invention in
  • Fig. 5a shows a third embodiment of a clamping device according to the invention in
  • FIG. 1 A preferred embodiment of a clamping device 10 according to the invention is shown in Fig. 1.
  • the clamping device 10 serves to clamp a tool disk 300 in the axial direction AR.
  • the tool disk 300 is to be clamped between the clamping device 10 and a flange 30, wherein the flange 30 is associated with a drive spindle 20 of a hand tool 100.
  • the flange 30 has an anti-rotation 24 in the form of a lateral recess, so that the set on the drive spindle 20 flange in the circumferential direction U positively against rotation with the drive spindle 20 is connected.
  • the clamping device 10 has a screw 2 which is screwed into an end-side internal thread 22 of the drive spindle 20 for clamping the tool disk 300.
  • a coupling module 1 of the tensioning device 10 provided according to the invention can already be seen, in which the screw 2 is mounted centrally.
  • the inner contour according to the invention will be explained in more detail later with reference to FIG. 2.
  • the tensioning device 10 has a hand knob 3.
  • This serves for manual screwing of the screw 2 in the internal thread 22 and thus for axial clamping of the tool disk 300 between the clamping device 10 and flange 30.
  • the hand knob 3 is formed in the circumferential direction U positively against rotation with the screw 2.
  • a head of the screw 12 by way of example has an outer hexagonal contour which is embedded in a corresponding hexagonal inner contour of the hand knob 3.
  • the hexagonal contour almost any other suitable contour can be used.
  • the drive spindle 20 has an outer contour, which in the present case is designed, for example, as a hexagonal profile.
  • a form-fitting twist-proof mating between coupling module 1 and outer contour 26 is achieved when the clamping device 10 is tensioned, the coupling module 1 at least partially through a central opening 301 of the tool disk 300th protrudes.
  • FIG. 2 now shows the tensioning device 10 of FIG. 1 in a plan view (FIG. 2A) and in a bottom view (FIG. 2B).
  • the Clamping device 10 also has a clamping member, which is formed here by way of example in the form of a plate-shaped spring plate 4. By means of the spring plate 4, the actual clamping force is applied to the tool disk 300.
  • Fig. 2B the central screw 2 of the clamping device 10 is clearly visible.
  • the screw is mounted in the coupling module 1 of the clamping device 10, more precisely, the screw 2 is mounted coaxially in the coupling module 1.
  • Good to see is a cylindrical portion 13 of the coupling module 1, wherein the cylindrical portion 13 at least partially clamped tool disk 300 through the central opening 301 of the tool disk 300 (see Fig. 1).
  • the coupling module 1 has an inner contour 16 which can be mated in a form-fitting manner in the circumferential direction UR against rotation with the drive spindle 20 (see FIG.
  • the inner contour 16 is formed as a hexagonal profile.
  • FIG. 3 shows now the preferred embodiment of the clamping device 10 of the preceding figures in an exploded view.
  • the screw 2 with its screw head 12, which by way of example has an outer hexagonal contour, can be seen in the upper region of FIG.
  • a thread 14 of the screw 2 can be seen, which is to be screwed into an internal thread (compare Fig. 1: internal thread 22).
  • the screw 2 is mounted in the coupling module 1 via a roller bearing, preferably an angular contact ball bearing 5.
  • An elastomer ring 6 shown underneath the hand knob 3 serves inter alia to hold the outer contour of the screw head 12 within a corresponding inner contour of the hand knob 3. This can be seen in particular from FIG. 4.
  • the collar 1 1 is designed and provided to transmit an applied over the hand knob 3 and the screw 2 clamping force to the spring plate 4.
  • the coupling module 1 is in the circumferential direction U positively against rotation with the spring plate 4 paired, paired in the assembled state. This is preferably true for all embodiments.
  • the module contour 19 is designed as an external square.
  • Detect below the coupling module 1 is a retaining ring 7, by means of which the coupling module 1 is held on the screw 2.
  • the tendon, here in the form of the spring plate 4 is held by means of a locking ring 8 on the coupling module 1.
  • the flange 30 (see Fig. 1) is placed on the drive spindle 20 of the power tool 100.
  • the flange 30 in the circumferential direction U positive fit against rotation with the drive spindle 20 is connected.
  • the cutting disk 300 is inserted.
  • the inner contour 16 in this case hexagon socket
  • the outer contour 26 of the drive spindle 20 in a form-fitting rotation-proof engagement.
  • this is done before the thread 14 of the screw 2 enters the internal thread 22 of the drive spindle 20.
  • the radial clamping is achieved in that the preferably provided rolling bearing is designed as an angular contact ball bearing 5, which by way of example has a contact angle BW of 40 ° (see also Fig. 5). As a result, a Kopfreibung the screw head 2 is increased, which avoids unintentional release of the clamping device 10.
  • the elastomer ring 6 holds in interaction with the retaining ring 7, the coupling module 1 on the screw 2.
  • An illustrated below the spring plate 4 circlip 8 is used to hold the clamping plate 4 on the coupling module. 1
  • FIG. 5 shows a further preferred exemplary embodiment of a tensioning device 10 according to the invention.
  • a rolling bearing in the form of an angular ball bearing 5 is provided between coupling module 1 and screw 2, which has a contact angle BW of 40 ° (by way of example).
  • the embodiment of FIG. 5 has a stop 9, via which a deflection of the clamping member, which is designed here as spring plate 4, can be limited.
  • a rolling bearing in the form of an angular contact ball bearing 5 is provided, which has a contact angle BW of 40 ° (by way of example).
  • a plate spring 6a is provided between an underside of the hand knob 3 and an upper side of the collar of the coupling module 1 1, so that the spring force of the plate spring 6 a on the underside of the hand knob 3 and the top of the collar of the coupling module 11 acts.
  • the disc spring 6a thus positioned serves inter alia to hold the outer contour of the screw head 12 within a corresponding inner contour of the hand knob 3.

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Abstract

Spannvorrichtung (10) zum axialen (AR) Verspannen einer Werkzeugscheibe (300) an einem einer Antriebsspindel (20) einer Handwerkzeugmaschine (100) zugeordneten Flansch (30), wobei die Spannvorrichtung (100) eine Schraube (2) aufweist, die, zum Festspannen der Werkzeugscheibe (300), in ein Innengewinde (22) der Antriebsspindel (20) einzuschrauben ist, wobei die Schraube (2) in einem Koppelmodul (1) der Spannvorrichtung (10) gelagert ist, wobei das Koppelmodul (1) eine Innenkontur (16) aufweist, die in Umfangsrichtung (U) formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel (20) gepaart oder paarbar ist.

Description

„Spannvorrichtung und Handwerkzeugmaschine"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum axialen Verspannen einer Werkzeugscheibe an einem eine Antriebsspindel einer Handwerkzeugmaschine zugeordneten Flansch. Die Spannvorrichtung weist eine Schraube auf, die, zum Festspannen der Werkzeugscheibe, in ein Innengewinde der Antriebsspindel einzuschrauben ist.
Solche Spannvorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind Spannvorrichtungen mit einer Spannmutter, insbesondere ausgebildet als Zweilochmutter, die mit einem entsprechenden Werkzeug auf der Antriebsspindel zu befestigen sind. Die vorliegende Erfindung betrifft allerdings eine andere Klasse von Spannvorrichtungen, nämlich solche, die eine Schraube aufweisen, die in ein endseitiges Innengewinde der Antriebsspindel einzuschrauben ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die ein Selbstlösen der Spannvorrichtung - und somit einem Lockern der Werkzeugscheibe im Betrieb der Handwerkzeugmaschine - entgegenwirkt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schraube in einem Koppelmodul der Spannvorrichtung gelagert ist, wobei das Koppelmodul eine Innenkontur aufweist, die in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaart oder paarbar ist.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung hat den Vorteil, dass sie sich im Betrieb der Handwerkzeugmaschine weder festziehen noch lösen kann, weil das Koppelmodul als Teil der Spannvorrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaart ist. Dies als Gegenstück zu einem vorzugsweise formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel gepaarten Flansch.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Innenkontur des Koppelmoduls als Sechskantprofil ausgebildet ist. Vorzugsweise ist eine korrespondierende Außenkontur der Antriebsspindel als Außensechskant ausgebildet. Alternative formschlüssig verdrehsichere Paarungen, beispielsweise im Sinne einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen, können zum Einsatz kommen.
Vorzugsweise ist das Innengewinde der Antriebsspindel ein endseitiges Innengewinde. Das Innengewinde kann in axialer Richtung gegenüber einer Kopffläche der Antriebsspindel zurückgesetzt sein. Vorzugsweise steht die Schraube in axialer Richtung über das Koppelmodul, insbesondere gegenüber dem zylinderförmigen Teilabschnitt des Koppelmoduls hinaus. Das Koppelmodul ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Vorzugsweise weist das Koppelmodul einen zylindrischen Teilabschnitt auf, der durch eine zentrale Öffnung der Werkzeugscheibe hindurchragen kann. Der zylindrische Teilabschnitt des Koppelmoduls kann in eine zentrale Öffnung des Flansches hineinragen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Handknauf auf, der in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders einfache Handhabung der Spannvorrichtung möglich. Auf ein zusätzliches Montagewerkzeug, wie beispielsweise einen Montageschlüssel, kann verzichtet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung ein Spannglied auf, das mittels des Koppelmoduls mit einer axialen Spannkraft beaufschlagt werden kann, um derart die Werkzeugscheibe gegen den Flansch zu verspannen. Besonders bevorzugt ist das Spannglied als Federblech ausgebildet. Das Federblech kann scheibenförmig ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schraube über ein Wälzlager in dem Koppelmodul gelagert. Dadurch, dass eine Kopfreibung des Spannelements mithilfe des Wälzlagers reduziert werden kann, wird eine erhöhte Klemmkraft der Spannvorrichtung realisiert.
Besonders bevorzugt ist das Wälzlager als Schrägkugellager ausgebildet. Das Schrägkugellager weist vorzugsweise einen Berührungswinkel zwischen 35° und 45° auf. Der Berührungswinkel kann 40° betragen. Durch den diagonalen Druckwinkel der Wälzkörper, insbesondere in einem Schrägkugellager, verkeilt sich die Spannvorrichtung gegen Ende des Spannvorgangs radial. Dies bietet eine erhöhte Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen.
Sofern die Spannvorrichtung über ein Spannglied in Form eines Federblechs verfügt, was bevorzugt ist, erhält die Spannvorrichtung eine erhöhte Unempfindlichkeit gegen Setzung, da sich das Federblech im Kraftschluss zur Werkzeugscheibe befindet, was thermische Dehnungen ausgleicht.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Elastomerring auf, der vorzugsweise zwischen einem Kopf der Schraube und einem Kragen des Koppelmoduls angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Spannvorrichtung einen Haltering aufweisen, mittels dem das Koppelmodul an der Schraube gehalten wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann anstelle eines Elastomerrings auch eine Tellerfeder vorgesehen sein. Die Tellerfeder kann dabei dazu dienen, einen Fettraum zwischen dem Schraubenkopf und dem Kragen des Koppelmodus abzudichten. Darüber hinaus kann die Tellerfeder auch den Handknauf axial vorspannen.
Es ist entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weiterhin möglich, dass anstelle des Elastomerrings eine Kombination aus Elastomerelement und mechanischer Feder verwendet wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Spannglied mittels eines Sicherungsrings am Koppelmodul gehalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Spannvorrichtung einen Anschlag auf, über den eine Auslenkung des Spannglieds mittelbar oder unmittelbar begrenzt ist. Vorzugsweise ist der Anschlag als ringförmiger Kragen ausgebildet und zwischen Federblech und aufzunehmender Werkzeugscheibe angeordnet. Kommt die Werkzeugscheibe im Zuge des Spannvorgangs mit dem Anschlag in Berührung, so wird eine Auslenkung des Federelements in axialer Richtung begrenzt.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Handwerkzeugmaschine, vorzugsweise in Form eines Schleifers oder Trennschleifers, mit einer Antriebsspindel, die ein vorzugsweise endseitiges Innengewinde aufweist, und mit einer Spannvorrichtung der vorbeschriebenen Art. Die Antriebsspindel weist eine Außenkontur auf, die in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Innenkontur des Koppelmoduls gepaart oder paarbar ist.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Handwerkzeugmaschine einen Flansch umfasst, der mittels einer Verdrehsicherung in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel verbunden oder verbindbar ist.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine kann durch die mit Bezug auf die Spannvorrichtung erläuterten Merkmale in entsprechender Weise vorteilhaft weitergebildet sein.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zusammen mit einer Werkzeugscheibe und einer Handwerkzeugmaschine;
Fig. 2 die Spannvorrichtung der Fig. 1 in Vorder- und Rückansicht;
Fig. 3 die Spannvorrichtung der Figuren 1 und 2 in Explosionsdarstellung;
Fig. 4 die Spannvorrichtung der vorgehenden Figuren in Schnittdarstellung;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung im
Teilschnitt; und
Fig. 5a ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung im
Teilschnitt.
Ausführungsbeispiele:
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 ist in Fig. 1 dargestellt. Die Spannvorrichtung 10 dient dem Verspannen einer Werkzeugscheibe 300 in axialer Richtung AR. Die Werkzeugscheibe 300 ist zwischen der Spannvorrichtung 10 und einem Flansch 30 zu verspannen, wobei der Flansch 30 eine Antriebsspindel 20 einer Handwerkzeugmaschine 100 zugeordnet ist.
Der Flansch 30 weist eine Verdrehsicherung 24 in Form einer seitlichen Ausnehmung auf, sodass der auf die Antriebsspindel 20 gesetzte Flansch in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 verbunden ist.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Spannvorrichtung 10 eine Schraube 2 auf, die zum Festspannen der Werkzeugscheibe 300 in ein endseitiges Innengewinde 22 der Antriebsspindel 20 einzuschrauben ist. Auf der Unterseite der Spannvorrichtung 10 ist ansatzweise bereits ein erfindungsgemäß vorgesehenes Koppelmodul 1 der Spannvorrichtung 10 zu erkennen, in dem die Schraube 2 zentral gelagert ist. Die erfindungsgemäße Innenkontur wird später mit Bezug auf Fig. 2 genauer erläutert.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Spannvorrichtung 10 einen Handknauf 3 auf. Dieser dient zum händischen Einschrauben der Schraube 2 in das Innengewinde 22 und somit zum axialen Verspannen der Werkzeugscheibe 300 zwischen Spannvorrichtung 10 und Flansch 30. Der Handknauf 3 ist in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube 2 ausgebildet. Dazu weist ein Kopf der Schraube 12 beispielhaft eine äußere Sechskantkontur auf, die in eine korrespondierende Sechskantinnenkontur des Handknaufs 3 eingebettet ist. Alternativ zu der Sechskantkontur kann jedoch auch nahezu jede andere geeignete Kontur verwendet werden.
Wie der Fig. 1 unten entnommen werden kann, weist die Antriebsspindel 20 eine Außenkontur auf, die vorliegend beispielhaft als Sechskantprofil ausgebildet ist. Formschlüssig zu dieser Außenkontur 26 paarbar ist eine hier nicht dargestellte Innenkontur des Koppelmoduls 1. Eine formschlüssig verdrehsichere Paarung zwischen Koppelmodul 1 und Außenkontur 26 wird erreicht, wenn die Spannvorrichtung 10 gespannt wird, wobei das Koppelmodul 1 zumindest abschnittsweise durch eine zentrale Öffnung 301 der Werkzeugscheibe 300 hindurchragt.
Fig. 2 zeigt nunmehr die Spannvorrichtung 10 der Fig. 1 in Draufsicht (Fig. 2A) sowie in Unteransicht (Fig. 2B).
Gut zu erkennen in Fig. 2A ist der bereits beschriebene Handknauf 3, in dem die Schraube 2 mittels ihres Kopfes 12 in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher eingebettet ist. Die Spannvorrichtung 10 weist ebenfalls ein Spannglied auf, das hier beispielhaft in Form eines tellerförmigen Federblechs 4 ausgebildet ist. Mittels des Federblechs 4 wird die eigentliche Spannkraft auf die Werkzeugscheibe 300 aufgebracht.
In Fig. 2B ist die zentrale Schraube 2 der Spannvorrichtung 10 gut zu erkennen. Die Schraube ist in dem Koppelmodul 1 der Spannvorrichtung 10 gelagert, genauer gesagt ist die Schraube 2 koaxial im Koppelmodul 1 gelagert. Gut zu erkennen ist ein zylindrischer Teilabschnitt 13 des Koppelmoduls 1 , wobei der zylindrische Teilabschnitt 13 bei verspannter Werkzeugscheibe 300 zumindest abschnittsweise durch die zentrale Öffnung 301 der Werkzeugscheibe 300 (vgl. Fig. 1 ) verläuft.
Erfindungsgemäß weist das Koppelmodul 1 eine Innenkontur 16 auf, die in Umfangsrichtung UR formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 (vgl. Fig. 1 ) gepaart werden kann. Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung ist die Innenkontur 16 als Sechskantprofil ausgebildet.
Fig. 3 zeigt nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung 10 der vorangegangenen Figuren in Explosionsdarstellung. Im oberen Bereich der Fig. 3 zu erkennen ist die Schraube 2 mit ihrem Schraubenkopf 12, der beispielhaft eine Außensechskantkontur aufweist. Im unteren Bereich ist ein Gewinde 14 der Schraube 2 zu erkennen, welches in ein Innengewinde (vgl. Fig. 1 : Innengewinde 22) einzuschrauben ist. Die Schraube 2 ist über ein Wälzlager, vorzugsweise ein Schrägkugellager 5, in dem Koppelmodul 1 gelagert.
Ein unterhalb des Handknaufs 3 gezeigter Elastomerring 6 dient unter anderem dem Halten der Außenkontur des Schraubenkopfs 12 innerhalb einer korrespondierenden Innenkontur des Handknaufs 3. Dies wird insbesondere aus der Fig. 4 ersichtlich. Unterhalb des Elastomerrings 6 zu erkennen ist das Koppelmodul 1 , das neben dem bereits beschriebenen zylindrischen Teilabschnitt 13 und der sechskantförmig ausgebildeten Innenkontur 16 auch einen Kragen 1 1 aufweist. Der Kragen 1 1 ist dazu ausgebildet und vorgesehen, eine über den Handknauf 3 und die Schraube 2 aufgebrachte Spannkraft auf das Federblech 4 zu übertragen.
Das Koppelmodul 1 ist in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit dem Federblech 4 paarbar, in montiertem Zustand gepaart. Dies gilt vorzugsweise für alle Ausführungsbeispiele. Dazu weist das Koppelmodul 1 unterhalb des Kragens 11 des Koppelmoduls 1 eine Modulkontur 19 auf, die mit einer inneren Kontur des Federblechs 4 korrespondiert. Beispielhaft ist die Modulkontur 19 als Außenvierkant ausgebildet. Unterhalb des Koppelmoduls 1 zu erkennen ist ein Haltering 7, mittels dem das Koppelmodul 1 an der Schraube 2 gehalten wird. Das Spannglied, hier in Form des Federblechs 4, wird mittels eines Sicherungsrings 8 am Koppelmodul 1 gehalten. Die Funktion der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 soll nunmehr mit Bezug auf Fig. 4 genauer erläutert werden.
Zunächst wird gegebenenfalls der Flansch 30 (vgl. Fig. 1 ) auf die Antriebsspindel 20 der Handwerkzeugmaschine 100 gesteckt. Durch die Verdrehsicherung 24 ist der Flansch 30 in Umfangsrichtung U formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel 20 verbunden. Danach wird die Trennscheibe 300 eingelegt. Beim Ansetzen des Spannelements 10 kommt zunächst die Innenkontur 16 (vorliegend Innensechskant) mit der Außenkontur 26 der Antriebsspindel 20 in formschlüssig verdrehsicheren Eingriff. Vorzugsweise geschieht dies, bevor das Gewinde 14 der Schraube 2 in das Innengewinde 22 der Antriebsspindel 20 gelangt.
Beim Eindrehen der Spannvorrichtung 10 wird eine Handkraft über ein Bedienelement, das beispielhaft als Handknauf 3 ausgebildet ist, auf die Schraube 2 übertragen. Dies dadurch, dass der Kopf 12 der Schraube 2 in Umfangsrichtung formschlüssig verdrehsicher in den Handknauf 3 eingebettet ist. Spätestens, wenn das Federblech 4 auf der Werkzeugscheibe 300 aufliegt, gleitet der Kopf 12 der Schraube 2 über das Schrägkugellager 5 relativ zum Koppelmodul 1 , bis am Ende des Federwegs des Federblechs 4 eine radiale Verspannung vorherrscht. Es wirkt hierdurch sowohl eine axiale als auch radiale Verspannung zwischen dem Kopf 12 der Schraube 2 zum Koppelmodul 1 , wobei insbesondere die radiale Verspannung die höhere Haltewirkung erzeugt. Die radiale Verspannung wird dadurch erreicht, dass das vorzugsweise vorgesehene Wälzlager als Schrägkugellager 5 ausgebildet ist, welches beispielhaft einen Berührungswinkel BW von 40° (vgl. auch Fig. 5) aufweist. Dadurch wird eine Kopfreibung am Schraubenkopf 2 erhöht, was ein unbeabsichtigtes Lösen der Spannvorrichtung 10 vermeidet.
Der zwischen dem Koppelmodul 1 und dem Kopf 12 der Schraube 2 befindliche Elastomerring 6 drückt zum einen einen Abschnitt des Knaufs 3 gegen den Schraubenkopf 12. Und dient somit der Vermeidung eines Schmiermittelaustritts aus dem Wälzkörperraum. Andererseits hält der Elastomerring 6 im Zusammenspiel mit dem Haltering 7 das Koppelmodul 1 an der Schraube 2. Ein unterhalb des Federblechs 4 dargestellter Sicherungsring 8 dient dem Halten des Spannblechs 4 am Koppelmodul 1 .
Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, wird die Spannkraft in axialer Richtung AR über einen Kragen 11 des Koppelmoduls 1 auf das Federblech 4 und von dort auf die Werkzeugscheibe 300 übertragen. Bezogen auf die Umfangsrichtung UR sind das Federblech 4 und das Koppelmodul 1 formschlüssig verdrehsicher miteinander gekoppelt. Fig. 5 zeigt schließlich ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10. Auch hier ist zwischen Koppelmodul 1 und Schraube 2 ein Wälzlager in Form eines Schrägkugellagers 5 vorgesehen, das einen Berührungswinkel BW von 40° (beispielhaft) aufweist. Im Unterschied zu dem mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 einen Anschlag 9 auf, über den eine Auslenkung des Spannglieds, das hier als Federblech 4 ausgebildet ist, begrenzt werden kann.
In Fig. 5a ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 dargestellt. Auch hier ist zwischen Koppelmodul 1 und Schraube 2 ein Wälzlager in Form eines Schrägkugellagers 5 vorgesehen, das einen Berührungswinkel BW von 40° (beispielhaft) aufweist. Im Unterschied zu dem mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist anstelle des Elastomerrings 6 zum Abdichten und Vorspannen des Handknaufs 3 eine Tellerfeder 6a vorgesehen. Wie der Fig. 5a zu entnehmen ist, ist die Tellerfeder 6a dabei zwischen einer Unterseite des Handknaufes 3 und einer Oberseite des Kragens des Koppelmoduls 1 1 positioniert, sodass die Federkraft der Tellerfeder 6a auf die Unterseite des Handknaufes 3 und die Oberseite des Kragens des Koppelmoduls 11 wirkt. Die so positionierte Tellerfeder 6a dient unter anderem dem Halten der Außenkontur des Schraubenkopfs 12 innerhalb einer korrespondierenden Innenkontur des Handknaufs 3.
Bezugszeichenliste
1 Koppelmodul
2 Schraube
3 Handknauf
4 Federblech
5 Schrägkugellager
6 Elastomerring
6a Tellerfeder
7 Haltering
8 Sicherungsring
9 Anschlag
10 Spannvorrichtung
1 1 Kragen des Koppelmoduls
12 Kopf der Schraube
13 zylindrischer Teilabschnitt
14 Gewinde
16 Innenkontur
19 Modulkontur
20 Antriebsspindel
22 Innengewinde
24 Verdrehsicherung
26 Aussenkontur
30 Flansch
100 Handwerkzeugmaschine
300 Werkzeugscheibe
301 zentrale Durchgangsöffnur
AR axiale Richtung
BW Berührungswinkel
U Umfangsrichtung

Claims

Patentansprüche
Spannvorrichtung (10) zum axialen (AR) Verspannen einer Werkzeugscheibe (300) an einem einer Antriebsspindel (20) einer Handwerkzeugmaschine (100) zugeordneten Flansch (30), wobei die Spannvorrichtung (10) eine Schraube (2) aufweist, die, zum Festspannen der Werkzeugscheibe (300), in ein Innengewinde (22) der Antriebsspindel (20) einzuschrauben ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (2) in einem Koppelmodul (1 ) der Spannvorrichtung (10) gelagert ist, wobei das Koppelmodul (1 ) eine Innenkontur (16) aufweist, die in Umfangsrichtung (UR) formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel (20) gepaart oder paarbar ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) einen Handknauf (3) aufweist, der in Umfangsrichtung (UR) formschlüssig verdrehsicher mit der Schraube (2) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) ein Spannglied, vorzugsweise in Form eines Federblechs (4) aufweist, das mittels des Koppelmoduls (1 ) mit einer axialen Spannkraft beaufschlagt werden kann um derart die Werkzeugscheibe (300) gegen den Flansch (30) zu verspannen.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (2) über ein Wälzlager in dem Koppelmodul (1 ) gelagert ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager als Schrägkugellager (5) ausgebildet ist, wobei das Schrägkugellager vorzugsweise einen Berührungswinkel (BW) zwischen 35 Grad und 45 Grad aufweist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) einen Elastomerring (6) aufweist, der vorzugsweise zwischen einem Kopf (2') der Schraube (2) und einem Kragen (1 1 ) des Koppelmoduls (1 ) angeordnet ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) einen Haltering (7) aufweist mittels dem das Koppelmodul (1 ) an der Schraube (2) gehalten wird.
Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannglied mittels eines Sicherungsrings (8) am Koppelmodul (1 ) gehalten wird.
Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) einen Anschlag (9) aufweist über den eine Auslenkung des Spannglieds mittelbar oder unmittelbar begrenzt ist.
Handwerkzeugmaschine (100), vorzugsweise in Form eines Trennschleifers, mit einer Antriebsspindel (20), die ein endseitiges Innengewinde (22) aufweist, und mit einer Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antriebsspindel (20) eine Aussenkontur (26) aufweist, die in Umfangsrichtung (UR) formschlüssig verdrehsicher mit der Innenkontur (16) des Koppelmoduls (1 ) gepaart ist.
Handwerkzeugmaschine (100), nach Anspruch 10 umfassend den Flansch (30), der mittels einer Verdrehsicherung (24) in Umfangsrichtung (U) formschlüssig verdrehsicher mit der Antriebsspindel (20) verbunden oder verbindbar ist.
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