Beschreibung
ABLAUFSICHERUNGSVORRICHTUNG Stand der Technik
Es sind bereits Ablaufsicherungsvorrichtungen zur Vermeidung eines Abiaufens eines Spannelements und/oder eines Werkzeugs von einer Spindel bekannt. Die Ablaufsicherungsvorrichtungen umfassen eine Übertragungseinheit und ein Kurvengetriebe, das ein Steuerelement aufweist.
Offenbarung der Erfindung Die Erfindung geht aus von einer Ablaufsicherungsvorrichtung, insbesondere einer Handwerkzeugmaschinenablaufsicherungsvorrichtung, zur Vermeidung eines Abiaufens eines Spannelements und/oder eines Werkzeugs von einer Spindel, insbesondere in einem Bremsbetrieb, mit zumindest einer Übertragungseinheit und mit zumindest einem Kurvengetriebe, das zumindest ein Steuerelement auf- weist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Kurvengetriebe zumindest eine Steuerausneh- mung aufweist, in die das Steuerelement zumindest teilweise eingreift. Ein „Spannelement" soll hier insbesondere eine Spannmutter oder einen Spann- flansch zum Auf- bzw. Abschrauben auf die bzw. von der Spindel definieren, die oder der dazu vorgesehen ist, das Werkzeug axial gegen die Übertragungseinheit zu verspannen. Unter einer„Übertragungseinheit" soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zusammen mit dem Spannelement dazu vorgesehen ist, ein Werkzeug axial auf einer Spindel einer Handwerkzeugmaschine zu sichern und Kräfte und/oder Drehmomente von der Spindel auf das Werkzeug zu übertragen. Die Übertragungseinheit kann mittels einer Formschlussverbin-
dung und/oder Kraftschlussverbindung, wie beispielsweise mittels eines Sicherungsrings, abnehmbar an der Spindel gesichert sein. Besonders bevorzugt ist die Übertragungseinheit als Aufnahmeflansch ausgebildet, der an einer der Handwerkzeugmaschine zugewandten Seite der Spindel auf der Spindel ange- ordnet ist. Hierbei ist der Aufnahmeflansch bevorzugt mittels des Steuerelements an der Spindel gesichert, insbesondere entlang einer Axialrichtung. Die Axialrichtung verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Mittelachse der als Aufnahmeflansch ausgebildeten Übertragungseinheit. Unter„im Wesentlichen parallel" soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die
Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Die Übertragungseinheit ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittelachse ausgebildet. Die Mittelachse verläuft in einem mon- tierten Zustand der Übertragungseinheit zumindest im Wesentlichen koaxial zu einer Rotationsachse der Spindel. Der Begriff„vorgesehen" soll hier insbesondere speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt definieren. Unter einem„Kurvengetriebe" soll hier insbesondere ein Mechanismus verstanden werden, der infolge einer Bewegung eines ersten Kurvenglieds, insbesondere einer Bewegung des Steuerelements um eine Achse, und infolge eines Zusammenwirkens mit einem zweiten Kurvenglied, insbesondere der Steuerausnehmung, ein Bauteil ansteuert, das infolgedessen eine durch das Zusammenwirken der Kurvenglieder vorgegebene Bewegung ausführt. Unter einer„Steuerausnehmung" soll hier insbesondere eine Materialaussparung verstanden werden, in die das Steuerele- ment zur Erzeugung einer Bewegung eingreift, wobei das Steuerelement und die
Steuerausnehmung insbesondere relativ zueinander bewegbar sind. Mittels der erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung kann konstruktiv einfach eine Führung des Steuerelements in der Steuerausnehmung erreicht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Steuerelement mittels eines Zusammenwirkens mit der Steuerausnehmung dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Bremsbetrieb eine erste Relativbewegung zwischen der Spindel und einem Übertragungselement der Übertragungseinheit in eine zweite Relativbewegung zu überführen. Unter einem„Bremsbetrieb" soll hier insbesondere ein Be- trieb einer Handwerkzeugmaschine verstanden werden, in dem die Spindel mittels einer Bremsvorrichtung abgebremst wird, so dass ein Nachlaufen der Spin-
del, wie beispielsweise bei einer Unterbrechung einer Stromzufuhr zu einem Elektromotor, vorteilhaft zumindest weitgehend verhindert werden kann. Bei dem Bremsbetrieb kann es durch Massenträgheitsmomente des Werkzeugs, insbesondere eines scheibenförmigen Werkzeugs, zu einer Relativbewegung zwi- sehen dem auf der Spindel befestigten Werkzeug, der Ablaufsicherungsvorrichtung und der zum Festspannen des Werkzeugs auf der Spindel vorgesehenen Spannmutter kommen. Die Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und der Spannmutter kann dazu führen, dass die Spannmutter gelöst wird und somit von der Spindel ablaufen kann. Besonders bevorzugt wird ein Übertragungselement der Übertragungseinheit, insbesondere ein in einem montierten Zustand an einem Werkzeug anliegendes Übertagungselement, infolge einer rotatorischen Relativbewegung in einem Bremsbetrieb zwischen der Spindel und dem Übertragungselement mittels des Kurvengetriebes translatorisch entlang der Rotationsachse der Spindel relativ zur Spindel bewegt. Es kann eine zum Festspannen des Werkzeugs benötigte Spannkraft während des Bremsbetriebs vorteilhafterweise aufrecht erhalten werden, so dass ein Ablaufen der Spannmutter von der Spindel und somit ein Lösen des Werkzeugs von der Spindel vorteilhaft vermieden werden kann. Vorteilhafterweise ist das Steuerelement stiftförmig ausgebildet ist. Unter„stift- förmig" soll hier insbesondere eine geometrische Form verstanden werden, die zumindest im Wesentlichen eine Haupterstreckung aufweist, insbesondere eine Haupterstreckung entlang einer Mittelachse, um die die geometrische Form rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Haupterstreckung zumindest so groß ist wie eine zur Haupterstreckung senkrecht verlaufende Erstreckung, insbesondere ein Durchmesser, der geometrischen Form. Besonders bevorzugt wird das Steuerelement von einem Zylinderstift gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Steuerelement in einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Form ausgebildet ist. Eine Haupterstreckung des Steuerelements verläuft in einem montierten Zustand zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse der Spindel. Der Ausdruck„im Wesentlichen senkrecht" soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Haupterstreckung des Steuerelements entlang einer anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Achse und/oder Richtung verläuft, wie beispielsweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Ro- tationsachse der Spindel. Bei einem parallel zur Rotationsachse der Spindel ausgebildeten Verlauf der Haupterstreckung ist es denkbar, dass das stiftförmige Steuerelement in eine Steuerausnehmung eingreift, in der eine rampenartige Laufbahn angeordnet ist. Die Steuerausnehmung verlaufen bei einer parallel zur Rotationsachse ausgerichteten Haupterstreckung in einer Ebene, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse der Übertragungseinheit und/oder zur Rotationsachse der Spindel verläuft. Es ist hierbei denkbar, dass das Steuerelement, insbesondere an einer der Steuerausnehmung zugewandten Seite, und die rampenartige Laufbahn jeweils eine Gleitbeschichtung aufweisen, so dass eine geringe Reibung zwischen Laufbahn und Steuerelement erreicht werden kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Spindel und ein an der Spindel angeordnetes Übertragungselement der Übertragungseinheit, insbesondere ein formschlüssig mit der Spindel verbundenes Übertragungselement, jeweils Nuten aufweisen und das Steuerelement zur Bildung einer Schnittstelle als in die Nuten eingelegter Wälzkörper, insbesondere als Kugel, ausgebildet ist. Eine Ausbildung des Steuerelements als Gewinde zwischen Spindel und des an der
Spindel angeordneten, insbesondere in direktem Kontakt mit der Spindel stehenden, Übertragungselements zur Erzeugung einer Relativbewegung entlang der Rotationsachse der Spindel zwischen einem Übertragungselement der Übertragungseinheit und der Spindel ist ebenfalls denkbar. Eine andere, einem Fach- mann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des Steuerelements und/oder der
Schnittstelle zwischen der Spindel und dem Übertragungselement ist ebenfalls denkbar. Mittels der stiftförmigen Ausgestaltung des Steuerelements kann vorteilhaft ein stabiles Steuerelement erreicht werden. Ferner kann konstruktiv einfach beispielsweise eine Sicherungsfunktion, insbesondere zur Axialsicherung und/oder zur Drehsicherung, der Übertragungseinheit auf der Spindel erreicht werden.
Vorzugsweise weist die Übertragungseinheit zumindest ein Übertragungselement auf, an dem die Steuerausnehmung angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Steuerausnehmung in dem Übertragungselement angeordnet. Hierbei ist die
Steuerausnehmung insbesondere von einer Nut gebildet. Bevorzugt weist das
Übertragungselement im Bereich der Steuerausnehmung im Vergleich zu einem an die Steuerausnehmung angrenzenden Bereich des Übertragungselements eine geringere Materialstärke auf, insbesondere eine Materialstärke von 0 mm. Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest zwei Rippen an einer Außenfläche des Übertragungselements angeordnet sind, in die das Steuerelement zumindest teilweise eingreift. Die zumindest zwei Rippen können sich hierbei insbesondere ausgehend von der Außenfläche zumindest im Wesentlichen senkrecht in Richtung des Steuerelements erstrecken, so dass die zumindest zwei Rippen eine Führung für das Steuerelement bilden können. Das Steuerelement erstreckt sich bevorzugt in einem Bereich der Steuerausnehmung zumindest teilweise durch das Übertragungselement hindurch. Unter dem Begriff„hindurch erstrecken" soll hier insbesondere verstanden werden, dass das Steuerelement eine Haupt- erstreckung entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Übertragungselements verlaufenden Richtung aufweist, die größer ist als ei- ne Erstreckung der Steuerausnehmung entlang der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Richtung. Es kann vorteilhaft eine sichere Kopplung des Steuerelements mit der Steuerausnehmung und mit dem Übertragungselement erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Kurvengetriebe zumindest ein Federelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Übertragungselement relativ zum Steuerelement vorzuspannen. Unter einem„Federelement" soll hier insbesondere ein Element verstanden werden, das unter einer Belastung elastisch verformbar ist, wobei das Element eine potentielle Energie speichern kann, und nach einer Entlastung selbsttätig mittels der gespeicherten potentiellen Energie in seine vor der Belastung aufweisende Form zurückkehren kann. Das Federelement ist bevorzugt als Druckfeder ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Federelement von einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Element gebildet ist. Es kann vorteilhaft eine konstruktiv einfache Rückstellung des Kurvengetriebes und/oder des Übertragungselements relativ zur Spindel in eine Ausgangsstellung erreicht werden.
Vorzugsweise ist die Steuerausnehmung zumindest in einer Umfangsfläche eines Übertragungselements der Übertragungseinheit entlang eines Winkelbe- reichs kleiner als 40° entlang einer Umfangsrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Steuerausnehmung in der Umfangsfläche des Übertragungselements entlang
eines Winkelbereichs kleiner als 30° und besonders bevorzugt entlang eines Winkelbereichs kleiner als 20° angeordnet. Die Umfangsfläche verläuft bevorzugt konzentrisch um die Mittelachse der Übertragungseinheit. Besonders bevorzugt ist die Umfangsfläche zumindest teilweise von einer Mantelfläche eines hohlzy- linderförmigen Spindelaufnahmebereichs des Übertragungselements gebildet.
Die Umfangsrichtung verläuft bevorzugt in einer Ebene, die sich zumindest teilweise senkrecht zur Mittelachse der Übertragungseinheit erstreckt. Besonders bevorzugt weist die Steuerausnehmung entlang der Umfangsrichtung eine mathematisch definierte Steigung in Axialrichtung auf. Die Steigung der Steueraus- nehmung entspricht hierbei insbesondere 100 bis 150 % einer Steigung eines
Gewindes zwischen der Spannmutter und der Spindel, bevorzugt 1 10 bis 140 % der Steigung des Gewindes zwischen der Spannmutter und der Spindel und besonders bevorzugt 120 bis 130 % der Steigung des Gewindes zwischen der Spannmutter und der Spindel. Es kann vorteilhaft eine kompakte Ablaufsiche- rungsvorrichtung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Steuerelement einen Codierungsbereich aufweist, der dazu vorgesehen ist, in einem montierten Zustand in eine Codie- rungsausnehmung der Spindel einzugreifen. Unter einem„Codierungsbereich" und einer„Codierungsausnehmung" soll hier insbesondere ein Bereich und eine
Ausnehmung verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, mittels eines Zusammenwirkens eine fehlerhafte Montage, insbesondere an einer für einen Betrieb der Ablaufsicherungsvorrichtung ungeeigneten Spindel, zu vermeiden. Eine fehlerhafte Montage einer für eine Spindel einer Handwerkzeugmaschine zur Aufnahme von Werkzeugen mit einem Durchmesser von beispielsweise 230 mm ausgelegte erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung an einer Spindel einer Handwerkzeugmaschine zur Aufnahme von Werkzeugen mit einem Durchmesser von beispielsweise 125 mm kann vorteilhaft vermieden we- den. Somit kann vorteilhaft vermieden werden, dass die Ablaufsicherungsvorrich- tung an einer Spindel montiert wird, deren Auslegung hinsichtlich einer Drehmomentübertragung ein durch die Ablaufsicherungsvorrichtung übertragbares Drehmoment überschreitet, so dass vorteilhaft eine lange Lebensdauer der Ablaufsicherungsvorrichtung erreicht werden kann und ein Verletzungsrisiko, beispielsweise bei einem Schadensfall infolge eines Überschreitens eines zulässig zu übertragenden Drehmoments, für einen Bediener gering gehalten werden kann.
Vorteilhafterweise weist die Ubertragungseinheit ein weiteres Ubertragungselement aufweist, in dem das Steuerelement fixiert ist. Das weitere Übertragungselement ist bevorzugt dazu vorgesehen, ein relativ zur Spindel bewegliches Übertragungselement der Übertragungseinheit zu lagern, in der die Steueraus- nehmung angeordnet ist. Es kann jedes der Übertragungselemente der Übertragungseinheit vorteilhaft entsprechend jeweiliger spezifischer Betriebsanforderungen ausgebildet werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das weitere Übertragungselement zumindest im Wesentlichen drehfest an der Spindel fixierbar ist. Unter„zumindest im Wesentlichen drehfest" soll hier insbesondere eine Verbindung verstanden werden, die ein Drehmoment und/oder eine Drehbewegung zumindest im Wesentlichen unverändert, insbesondere unvermindert, überträgt. Das weitere Übertragungselement ist bevorzugt mittels einer formschlüssigen und/oder einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Spindel drehfest fixierbar. Eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Verbindung zur drehfesten Fixierung ist ebenfalls denkbar. Besonders bevorzugt ist die drehfeste Verbindung zwischen dem weiteren Übertragungselement und der Spindel lösbar ausgebildet, so dass das weitere Übertragungselement vorteilhaft von der Spindel entkoppelt werden kann. Mittels des weiteren Übertragungselements kann die erfindungsgemäße Ablaufsicherungsvorrichtung vorteilhaft an bereits bestehenden Spindeln eingesetzt werden, so dass vorteilhaft ein breites Einsatzspektrum der erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung erreicht werden kann.
Ferner geht die Erfindung aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einem Winkelschleifer, mit einer Ablaufsicherungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Es kann vorteilhaft ein Ablaufen eines Werkzeugs von einer Spindel der Handwerkzeugmaschine vermieden werden.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombina-
tion. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 eine Detailansicht der an der Spindel angeordneten erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung mit in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III aus Figur 2 der erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung in einer schemati- sehen Darstellung,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung mit einem analogen Schnitt gemäß der Linie III-III aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 5 eine Detailansicht eines Kurvengetriebes der alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung aus Figur 4 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 6 eine Schnittansicht der alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung aus Figur 4 nach einem Auslösen der Ablaufsicherungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
Fig. 7 eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung mit einem analogen Schnitt gemäß der Linie III-III aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine als Winkelschleifer 40a ausgebildete Handwerkzeugmaschine 42a mit einer erfindungsgemäßen Ablaufsicherungsvorrichtung 10a in einer schematischen
Darstellung. Die Ablaufsicherungsvorrichtung 10a ist hierbei als Handwerkzeugma- schinenablaufsicherungsvorrichtung ausgebildet. Der Winkelschleifer 40a umfasst eine Schutzhaubeneinheit 44a, ein Handwerkzeugmaschinengehäuse 46a und einen Haupthandgriff 48a, der sich an einer einem Werkzeug 14a abgewandten Seite 50a in Richtung einer Haupterstreckungsrichtung 52a des Winkelschleifers 40a erstreckt. Das
Werkzeug 14a ist als Trennscheibe 62a ausgebildet. Es ist jedoch denkbar, dass das Werkzeug 14a als Schleif- oder Polierscheibe ausgebildet ist. Das Handwerkzeugmaschinengehäuse 46a umfasst ein Motorgehäuse 54a zur Aufnahme eines Elektromotors (hier nicht näher dargestellt) und ein Getriebegehäuse 56a zur Lagerung eines Ge- triebes (hier nicht näher dargestellt). An dem Getriebegehäuse 56a ist ein Zusatzhandgriff 58a des Winkelschleifers 40a angeordnet. Der Zusatzhandgriff 58a erstreckt sich quer zur Haupterstreckungsrichtung 52a des Winkelschleifers 40a.
Figur 2 zeigt die an einer Spindel 16a des Winkelschleifers 40a angeordnete Ab- laufsicherungsvorrichtung 10a in einer schematischen Darstellung. Die Spindel
16a erstreckt sich senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 52a aus dem Getriebegehäuse 56a (hier nicht näher dargestellt). Die Ablaufsicherungsvorrichtung
10a umfasst eine als Aufnahmeflansch 84a ausgebildete Übertragungseinheit
18a, die ein Übertragungselement 26a aufweist. Bei einer Montage des Werk- zeugs 14a wird das Werkzeug 14a mit einer zentralen Öffnung 86a entlang einer
Axialrichtung 66a auf die Spindel 16a aufgeschoben, bis das Werkzeug 14a an einer Anlagefläche 68a des Übertragungselements 26a der bereits an der Spindel 16a angeordneten Übertragungseinheit 18a der Ablaufsicherungsvorrichtung 10a anliegt. Anschließend wird ein als Spannmutter 60a ausgebildetes Spann- element 12a mit einem Innengewinde (hier nicht näher dargestellt) des Spannelements 12a auf ein Gewinde 70a der Spindel 16a aufgeschraubt. Hierbei wird das Werkzeug 14a an der Spindel 16a verspannt, wobei sich das Werkzeug 14a über die Übertragungseinheit 18a an der Spindel 16a abstützt. Mittels dem Verspannen des Werkzeugs 14a zwischen dem Spannelement 12a und der Übertra- gungseinheit 18a an der Spindel 16a kann ein Drehmoment von der Spindel 16a
auf das Werkzeug 14a übertragen werden. Die Spindel 16a wird mittels des nicht dargestellten Getriebes und des nicht dargestellten Elektromotors des Winkelschleifers 40a drehbar um eine Rotationsachse 64a der Spindel 16a angetrieben. Das Werkzeug 14a sowie die Ablaufsicherungsvorrichtung 10a werden im Ar- beitsbetrieb des Winkelschleifers 40a von dem Winkelschleifer 40a aus betrachtet ebenfalls im Uhrzeigersinn rotierend angetrieben. Im Arbeitsbetrieb des Winkelschleifers 40a wird eine Aufrechterhaltung einer Spannkraft mittels eines Zusammenwirkens des Gewindes 70a der Spindel 16a, dem Innengewinde der Spannmutter 60a und durch Reibungskräfte zwischen der Anlagefläche 68a des Übertragungselements 26a und der an der Anlagefläche 68a anliegenden Seite des Werkzeugs 14a gewährleistet.
Der Winkelschleifer 40a umfasst eine Bremsvorrichtung (hier nicht näher dargestellt) zur Vermeidung eines Nachlaufens der Spindel 16a bei einem Abschalt- Vorgang des Winkelschleifers 40a beispielsweise nach einer Unterbrechung einer
Stromzufuhr. Bei dem Abschaltvorgang schaltet der Winkelschleifer 40a in einen Bremsbetrieb und bremst die Spindel 16a mittels der Bremsvorrichtung ab. Im Bremsbetrieb bewegt sich das Werkzeug 14a infolge von Massenträgheit weiter im Uhrzeigersinn bzw. weiter um die Rotationsachse 64a der Spindel 16a, so dass eine Drehmomentdifferenz zwischen dem Werkzeug 14a, der Spindel 16a, der Übertragungseinheit 18a und dem Spannelement 12a entsteht. Diese Drehmomentdifferenz führt zu einer Relativbewegung zwischen dem Werkzeug 14a, der Übertragungseinheit 18a und dem Spannelement 12a. Aufgrund einer Reibung zwischen dem Spannelement 12a und dem trägen Werkzeug 14a wird das Spannelement 12a entgegen einer im Arbeitsbetrieb des Winkelschleifers 40a erzeugten Rotationsrichtung mit dem Werkzeug 14a mitgedreht, so dass sich eine durch die Steigung des Innengewindes des Spannelements 12a und des Gewindes 70a der Spindel 16a erzeugte Gewindevorspannung lösen kann. Hierdurch kann sich das Spannelement 12a über eine gesamte Gewindelänge des Gewindes 70a der Spindel 16a lösen und das Spannelement 12a kann zusammen mit dem Werkzeug 14a von der Spindel 16a ablaufen. Die Ablaufsicherungsvorrichtung 10a ist zur Vermeidung eines Abiaufens des als Spannmutter 60a ausgebildeten Spannelements 12a und/oder des Werkzeugs 14a von der Spindel 16a auf einer dem Winkelschleifer 40a zugewandten Seite an der Spin- del 16a angeordnet.
Zur Vermeidung des Abiaufens des Spannelements 12a und/oder des Werkzeugs 14a weist die Ablaufsicherungsvorrichtung 10 ein Kurvengetriebe 20a auf. Das Kurvengetriebe 20a umfasst zwei Steuerelemente 22a, 72a (Figur 3). Die Steuerelemente 22a, 72a greifen in einem montierten Zustand in zwei Steuer- ausnehmung 24a, 74a des Kurvengetriebes 20a ein. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Kurvengetriebe 20a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Steuerelementen 22a, 72a und an Steuerausnehmungen 24a, 74a aufweist. Ein Fachmann wird je nach Anwendungsfall eine geeignete Anzahl an Steuerelementen 22a, 72a und an Steuerausnehmungen 24a, 74a vorsehen.
Die Steuerelemente 22a, 74a sind beweglich in den Steuerausnehmungen 24a, 74a angeordnet. Ferner sind die Steuerelemente 22a, 72a stiftförmig ausgebildet. Hierbei sind die Steuerelemente 22a, 72a mittels einer Presspassung jeweils in einer von zwei Ausnehmungen 80a, 82a der Spindel 16a an der Spindel 16a fi- xiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Steuerelemente 22a, 72a mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Verbindungsart an der Spindel fixiert sind, wie beispielsweise einer kraftschlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung. Die Ausnehmungen 80a, 82a sind diametral zueinander an der Spindel 16a angeordnet. Somit sind die Ausnehmungen 80a, 82a entlang einer Umfangsrichtung 30a gleichmäßig an der Spindel 16a verteilt angeordnet. Die Steuerausnehmungen 24a, 74a sind an dem Übertragungselement 26a der Übertragungseinheit 18a angeordnet. Hierbei sind die Steuerausneh- mung 22a, 72a in einer Umfangsfläche 28a des Übertragungselements 26a der Übertragungseinheit 18a entlang eines Winkelbereichs von ca. 20° entlang der Umfangsrichtung 30a angeordnet. Ferner weisen die Steuerausnehmungen 24a,
74a, entlang der Umfangsrichtung 30a betrachtet, eine mathematisch definierte Steigung in Axialrichtung 66a auf.
Die Steuerelemente 22a, 72a sind dazu vorgesehen, mittels eines Zusammen- wirkens mit den Steuerausnehmungen 24a, 74a zumindest im Bremsbetrieb eine erste Relativbewegung zwischen der Spindel 16a und dem Übertragungselement 26a der Übertragungseinheit 18a in eine zweite Relativbewegung zu überführen. Hierbei ist die erste Relativbewegung zwischen dem Übertragungselement 26a und der Spindel 16a eine Rotation um die Rotationsachse 64a. Die zweite Rela- tivbewegung zwischen dem Übertragungselement 26a und der Spindel 16a ist
eine Translation entlang der Axialrichtung 66a. Die Rotation zwischen dem Übertragungselement 26a und der Spindel 16a entsteht beim Bremsbetrieb aus der Drehmomentdifferenz zwischen dem Werkzeug 14a und der Übertragungseinheit 18a. Das Werkzeug 14a dreht durch die entstehende Reibung zwischen dem Werkzeug 14a und der Anlagefläche 68a des Übertragungselements 26a das
Übertragungselement 26a mit. Mittels des Eingreifens der Steuerelemente 22a, 72a in die Steuerausnehmungen 24a, 74 und die Steigung der Steuerausneh- mungen 24a, 74a wird das Übertragungselement 26a infolge der Rotation relativ zur Spindel 16a translatorisch entlang der Axialrichtung 66a bewegt. Das Über- tragungselement 26a übt hierbei eine Kraft entlang der Axialrichtung 66a auf das
Werkzeug 14a. Das Werkzeug 14a wird somit entlang der Axialrichtung 66a gegen die Spannmutter 60a gedrückt, so dass eine Spannkraft im Gewinde 70a der Spindel 16a und im Innengewinde der Spannmutter 60a erhalten bleibt und/oder erhöht wird. Hierdurch kann ein Lösen des Werkzeugs 14a und somit ein Ablau- fen des Werkzeugs 14a und/oder der Spannmutter 60a im Bremsbetrieb verhindert werden. Das Übertragungselement 26a weist an einer der Spindel 16a zugewandten Fläche 102a Schmiermittelaufnahmeelemente (hier nicht näher dargestellt) auf, die dazu vorgesehen sind, eine Relativbewegung zwischen dem Übertragungselement 26a und der Spindel 16a mit geringer Reibung zu ermögli- chen
Die translatorische Bewegung entlang einer Strecke x des Übertragungselements 26a wird hierbei durch eine Abmessung der Steuerausnehmungen 24a, 74a begrenzt. In einem Arbeitsbetrieb des Winkelschleifers 40a sind die Steuerelemente 22a, 72a jeweils in einem werkzeugseitigen Bereich 96a der Steuerausnehmungen 24a, 74a angeordnet. Das Übertragungselement 26a liegt hierbei an einer der Übertragungseinheit 18a zugewandten Seite 100a des Werkzeugs 14a an. Die Anlagefläche 68a des Übertragungselements 26a ist mit einer Haftbeschich- tung versehen, die einen hohen Reibwert aufweist. Die der Übertragungseinheit 18a zugewandte Seite 100a ist ebenfalls mit einer Haftbeschichtung versehen.
Hierdurch kann eine Drehmitnahme bei einem Ablaufen und/oder im Bremsbetrieb gewährleistet werden. Mittels einer Drehmomentdifferenz zwischen dem Werkzeug 14a und der Übertragungseinheit 18a im Bremsbetrieb werden die Steuerelemente 22a, 72a infolge der ersten Relativbewegung zwischen dem Übertragungselement 26a und der Spindel 16a innerhalb der Steuerausnehmun-
gen 24a, 74a in Richtung eines maschinenseitigen Bereichs 98a der Steueraus- nehmungen 24a, 74a bewegt. Bei einem jeweiligen Anliegen der Steuerelemente 22a, 72a an dem maschinenseitigen Bereich 98a der Steuerausnehmungen 24a, 74a hat das Übertragungselement 26a die Strecke x entlang der Axialrichtung 66a zurückgelegt. Die Steuerelemente 22a, 72a haben jeweils ebenfalls die Strecke x bezogen auf den werkzeugseitigen Bereich 96a der Steuerausnehmungen 24a, 74a entlang der Axialrichtung 66a zurückgelegt. Somit ist die translatorische Bewegung des Übertragungselements 26a durch einen Abstand des werkzeugseitigen Bereichs 96a und des maschinenseitigen Bereichs 98a entlang der Steigung der Steuerausnehmungen 24a, 74a begrenzt.
Zur Sicherstellung einer Drehmomentübertragung und/oder einer Kraftübertragung zwischen dem Übertragungselement 26a und dem Werkzeug 14a in einem Bremsbetrieb weist das Kurvengetriebe 20a zwei Federelemente 32a auf, die dazu vorgesehen sind, das Übertragungselement 26a gegen das Steuerelement
22a vorzuspannen (in Figur 2 lediglich ein Federelement dargestellt). Die Federelemente 32a sind als Druckfedern 88a ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Federelemente 32a in einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Form ausgebildet sind, wie beispielsweise als Elastomerelemente oder dergleichen. Die Druckfedern 88a sind jeweils in einer der Steuerausnehmungen 24a, 74, entlang der Umfangsrichtung 30a betrachtet, zwischen einem werkzeugseitigen Bereich 96a der Steuerausnehmungen 24a, 74a und dem in der jeweiligen Steuerausnehmung 24a, 74a eingreifenden Steuerelement 22a, 72a angeordnet. Die Druckfedern 88a beaufschlagen das Übertragungselement 26a somit mit Federkräften entlang der Umfangsrichtung 30a. Die Übertragungselemente 26a werden infolge der Steigung der Steuerausnehmungen 24a, 74a und infolge der Federkräfte der Druckfedern 88a in Richtung des Werkzeugs 14a vorgespannt. In Figuren 4 bis 7 sind zwei alternative Ausführungsbeispiele dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a bis c hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentli- chen auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel in den Figuren 1
bis 3, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 verwiesen werden kann. Figur 4 zeigt eine Ablaufsicherungsvorrichtung 10b zur Vermeidung eines Abiaufens eines als Spannmutter 60b ausgebildeten Spannelements 12b und/oder eines Werkzeugs 14b von einer Spindel 16b eines Winkelschleifers 40b. Der Winkelschleifer 40b weist hierbei einen im Wesentlichen analogen Aufbau zu dem in Figur 1 gezeigten Winkelschleifer 40a auf. Die Ablaufsicherungsvorrichtung 10b umfasst eine Übertragungseinheit 18b, die ein erstes Übertragungselement 26b und ein zweites Übertragungselement 38b aufweist. Die Spindel 16b weist zur Aufnahme der als Aufnahmeflanschs 84b ausgebildeten Übertragungseinheit 18b an einem Außenumfang der Spindel 16b zwei Abflachungen 92b auf, die diametral am Außenumfang der Spindel 16b angeordnet sind und somit einen Zweikant 94b bilden. Hierbei ist in Figur 4 nur eine der Abflachungen 92b zu sehen. Der
Aufnahmeflansch 84b ist in einem montierten Zustand auf einer dem Winkelschleifer 40a zugewandten Seite der Spindel 16b angeordnet. Das zweite Übertragungselement weist eine mit dem Zweikant 94b korrespondierende Ausnehmung auf (hier nicht näher dargestellt), in die der Zweikant 94b in einem montier- ten Zustand des zweiten Übertragungselements 38b eingreift. Somit ist das zweite Übertragungselement 38b mittels eines Zusammenwirkens des Zweikants 94b und der korrespondierenden Ausnehmung drehfest an der Spindel 16b fixiert.
Des Weiteren umfasst die Ablaufsicherungsvorrichtung 10b ein Kurvengetriebe 20b, das zwei Steuerelemente 22b, 72b aufweist. Das Kurvengetriebe 20b umfasst ferner zwei Steuerausnehmungen 24b, 74b, in die jeweils eines der Steuerelemente 22b, 72b teilweise eingreift. Die Steuerelemente 22b, 72b sind im zweiten Übertragungselement 38b mittels einer Presspassung in Ausnehmungen 108a, 1 10a fixiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Steuerelemente 22b, 72b mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart im zweiten Übertragungselement 38b fixiert sind, wie beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung. Ferner ist ebenfalls denkbar, dass die Steuerelemente 22b, 74b zur drehfesten Fixierung des zweiten Übertragungselements 38b in Ausnehmungen in der Spindel 16b eingreifen, so dass auf eine Ausbildung des Zweikants 94b und der korrespondierenden Ausnehmung am zweiten Über-
tragungselement 38b verzichtet werden könnte. Die Steuerausnehmungen 24b, 74b des Kurvengetriebes 20b sind in einer Umfangsfläche 28b des ersten Übertragungselements 26b der Übertragungseinheit 18b entlang eines Winkelbereichs von ca. 20° entlang einer Umfangsrichtung 30b angeordnet. Ferner weisen die Steuerausnehmungen 24b, 74b, entlang der Umfangsrichtung 30b betrachtet, eine mathematisch definierte Steigung in eine Axialrichtung 66b auf. Die Steuerelemente 22b, 72b erstrecken sich ausgehend vom zweiten Übertragungselement 38b in die Steuerausnehmungen 24b, 74b hinein. Das Kurvengetriebe 20b weist ferner zwei Federelemente 32b auf, die dazu vorgesehen sind, das erste Übertragungselement 26b gegen die Steuerelemente 22b, 72b vorzuspannen
(Figur 5). Somit sind das erste Übertragungselement 26b und das zweite Übertragungselement 38b entlang der Umfangsrichtung 30b gegeneinander vorgespannt. Eine Anordnung der Federelemente 32b entspricht der Anordnung der in Figur 2 gezeigten und in der Beschreibung der Figur 2 beschriebenen Anord- nung, so dass an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Die Steuerelement 22b, 72b sind mittels eines Zusammenwirkens mit den Steuerausnehmungen 24b, 74a dazu vorgesehen, in einem Bremsbetrieb des Winkelschleifers 40b eine erste Relativbewegung zwischen der Spindel 16b und dem ersten Übertragungselement 26b der Übertragungseinheit 18b in eine zweite Relativbewegung zu überführen. Das erste Übertragungselement 26b wird hierbei infolge einer Rotationsbewegung relativ zur Spindel 16b und relativ zum zweiten Übertragungselement 38b translatorisch relativ zur Spindel 16b und dem zweiten Übertragungselement 38b entlang einer Rotationsachse 64b der Spindel 16b in Richtung des Werkzeugs 14b bewegt. Die translatorische Bewegung entlang einer Strecke x des ersten Übertragungselements 26b wird hierbei durch eine Abmessung der Steuerausnehmungen 24b, 74b begrenzt. In einem Arbeitsbetrieb des Winkelschleifers 40b sind die Steuerelemente 22b, 72b jeweils in einem werkzeugseitigen Bereich 96b der Steuerausnehmungen 24b, 74b angeordnet. Das erste Übertragungselement 26b und das zweite Übertragungselement 38b liegen hierbei an einer der Übertragungseinheit 18b zugewandten Seite 100b des Werkzeugs 14b an. Es ist jedoch auch denkbar, dass das zweite Übertragungselement 38b im Arbeitsbetrieb beabstandet zur der Übertragungseinheit 18b zugewandten Seite 100b des Werkzeugs 14b angeordnet ist und lediglich das erste Übertragungselement 26b an der der Übertragungseinheit 18b zugewandten Sei-
te 100b des Werkzeugs 14b anliegt. Eine an der der Übertragungseinheit 18b zugewandten Seite 100b anliegende Anlagefläche 68b des ersten Übertragungselements 26b ist mit einer Haftbeschichtung versehen, die einen hohen Reibwert aufweist. Die der Übertragungseinheit 18b zugewandte Seite 100b ist ebenfalls mit einer Haftbeschichtung versehen. Hierdurch kann eine Drehmitnahme bei einem Ablaufen und/oder im Bremsbetrieb gewährleistet werden. Mittels einer Drehmomentdifferenz zwischen dem Werkzeug 14b und der Übertragungseinheit 18b im Bremsbetrieb werden die Steuerelemente 22b, 72b infolge der ersten Relativbewegung zwischen dem ersten Übertragungselement 26b und dem zweiten, drehfest an der Spindel 16b fixierten Übertragungselement 38b innerhalb der
Steuerausnehmungen 24b, 74b in Richtung eines maschinenseitigen Bereichs 98b der Steuerausnehmungen 24, 74b bewegt. Hierbei wird das zweite Übertragungselement 38b entkoppelt von der der Übertragungseinheit 18b zugewandten Seite 100b des Werkzeugs 14b. Bei einem Anliegen der Steuerelemente 22b, 72b an dem maschinenseitigen Bereich 98b der Steuerausnehmungen 24b, 74b hat das erste Übertragungselement 26b die Strecke x entlang der Axialrichtung 66b zurückgelegt. Die Steuerelemente 22b, 72b haben ebenfalls die Strecke x bezogen auf den werkzeugseitigen Bereich 96b der Steuerausnehmungen 24b, 74b entlang der Axialrichtung 66b zurückgelegt. Somit ist die translatorische Be- wegung des ersten Übertragungselements 26b durch einen Abstand des werkzeugseitigen Bereichs 96b und des maschinenseitigen Bereichs 98b entlang der Steigung der Steuerausnehmungen 24b, 74b begrenzt (Figuren 5 und 6).
Das erste Übertragungselement 26b weist an einer dem zweiten Übertragungs- element 38b zugewandten Fläche 102b Schmiermittelaufnahmeelemente (hier nicht näher dargestellt) auf, die dazu vorgesehen sind, eine Relativbewegung zwischen dem ersten Übertragungselement 26b und dem zweiten Übertragungselement 38b mit geringer Reibung zu ermöglichen. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Schmiermittelaufnahmeelemente am zweiten Übertragungselement 38b an- geordnet sind oder sowohl am ersten Übertragungselement 26b als auch am zweiten Übertragungselement 38b angeordnet sind.
Figur 7 zeigt eine Ablaufsicherungsvorrichtung 10c zur Vermeidung eines Abiaufens eines als Spannmutter 60c ausgebildeten Spannelements 12c und/oder ei- nes Werkzeugs 14c von einer Spindel 16c eines Winkelschleifers 40c. Der Win-
kelschleifer 40c weist hierbei einen im Wesentlichen analogen Aufbau zu dem in Figur 1 gezeigten Winkelschleifer 40a auf. Die Ablaufsicherungsvorrichtung 10c weist einen im Wesentlichen analogen Aufbau zu der in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Ablaufsicherungsvorrichtung auf. Die Ablaufsicherungsvorrichtung 10c umfasst eine Übertragungseinheit 18c, die ein erstes Übertragungselement 26c und ein zweites Übertragungselement 38c aufweist. Des Weiteren umfasst die Ablaufsicherungsvorrichtung 10c ein Kurvengetriebe 20c, das zwei Steuerelemente 22c, 72c aufweist. Das Kurvengetriebe 20c umfasst ferner zwei Steuer- ausnehmungen 24c, 74c, in die jeweils eines der Steuerelemente 22c, 72c teilweise eingreift. Die Steuerelemente 22c, 72c sind im zweiten Übertragungselement 38c mittels einer Presspassung fixiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Steuerelemente 22c, 72c mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart im zweiten Übertragungselement 38c fixiert sind, wie beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung. Die Steuerelemente 22c, 74c weisen jeweils einen Codierungsbereich 34c, 76c auf, der jeweils dazu vorgesehen ist, in einem montierten Zustand der Ablaufsicherungsvorrichtung 10c in eine Codierungsausnehmung 36c, 78c der Spindel 16c eingreifen. Die Codierungsausnehmungen 36c, 78c sind als Nuten 104c, 106c ausgebildet, die entlang einer Rotationsachse 64c der Spindel 16c verlaufen. Auf einer einem Gewinde 70c der Spindel 16c zugewandten Seite der Spindel 16c sind Einführöffnungen der Nuten 104c, 106c angeordnet. Die Codierungsbereiche 34c, 76c erstrecken sich in eine Aufnahmeöffnung 90c der Übertragungseinheit 18c zur Aufnahme der Spindel 16c hinein. Bei einer Montage der Übertragungseinheit 16c an der Spindel 16c werden die Codierungsbereiche 34c, 76c entlang der Axialrichtung 66c in die Nuten 104c, 106c eingeführt. Mittels eines Aufschraubens der Spannmutter 60c wird die Übertragungseinheit 18c axial gesichert. Des Weiteren sind die Codierungsbereiche 34c, 76c und die Codierungsausnehmungen 36c, 78c dazu vorgesehen, das zweite Übertragungselement 38c drehfest mit der Spindel 16c zu fixieren.